CN105603797B - 分段式转子端盖组件 - Google Patents

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Abstract

构想的转子端盖组件使用多个楔形转子端盖区段，其中，端盖区段安装在多个端盖区段定位架上，端盖区段定位架在端盖区段外径和端盖区段中心直径之间的中间直径处导正多个转子端盖区段。通过使用端盖区段定位架上的固定装置和多个端盖区段上的定位装置导正多个转子端盖区段，转子端盖区段和端盖区段定位架组件固定在板固定架或直接固定到精磨机转子盘上，基本不需要改变板固定架或转子盘。

Description

分段式转子端盖组件
交叉相关申请
本申请是正式申请，要求2014年11月19日提交的美国临时专利申请62/081,818的优先权，该临时申请以参考方式结合在此。
技术领域
本发明总体涉及配置用于处理木质纤维素材料的精磨机，更具体是涉及精磨机内的转子端盖。
背景技术
机械制浆、分散和中密度纤维板(“MDF”)处理涉及旋转的盘或锥体之间的木质纤维素材料的机械处理。贯穿整个申请，“精磨机”应该理解为机械精磨机、分散机或构造成用具有研磨表面的精磨机板分离开、展开和切断木质纤维素材料中纤维的其它装置。
精磨机广义上分成盘式精磨机和锥形精磨机。盘式精磨机包括单盘精磨机、双盘精磨机和单动三盘精磨机(twin refiner)。双盘精磨机又称作“反向旋转精磨机”。单盘精磨机一般具有放置在静止的静盘对面的一个转盘。双盘精磨机一般具有沿相反方向旋转的两个相对的盘。单动三盘精磨机典型地使用布置在两个静盘之间的一个旋转的双面盘。锥形精磨机使用嵌套的截头圆锥体来展开、分离和切断木质纤维素材料。一些锥形精磨机包括平坦的精磨区域，然后是锥形精磨区域，而一些锥形精磨机只包括锥形段，使得木质纤维素材料的展开、分离和切断基本全部发生在锥形段。
精磨机典型地具有安装在两个或多个盘或锥体上的精磨机板。精磨机板通常具有一个研磨表面，研磨表面包括条脊和沟槽模式、交叉齿模式或两者的组合。精磨机板的研磨表面通常适于处理木质纤维或其它木质纤维素材料来形成纸浆。研磨间隙将在相对设置的盘或锥体上相对布置的研磨表面分开。在一个机械制浆的精磨机中，研磨间隙典型地具有小于一毫米(“mm”)的宽度。在机械分散机中，研磨间隙的宽度可以是从1mm到大约6mm范围内。
盘式精磨机通常在相对盘中的一个的中心开有喂料口。在单盘式精磨机中，喂料口典型地贯穿定子的中心。在运转中，转子通常以每分钟转数(rpm)1200到1800快速旋转。操作者将木质纤维素喂入材料通过喂料口注入，木质纤维素材料迅速接触在旋转转子中心的转子端盖。当木质纤维素喂入材料接触转子端盖时，在转子端盖上宽大的条脊将木质纤维素喂入材料抛入研磨间隙中，这样，转子端盖也被称作“抛射机(flinger)”。
沿转子径向长度的高离心力迫使木质纤维素材料通过研磨间隙并允许精磨机板的研磨表面来分离、展开和切断木质纤维素纤维。分离、展开和切断木质纤维素纤维能产生蒸汽，随着时间推移蒸汽会促使研磨表面腐蚀。单向穿过精磨机之后，木质纤维素材料通常在精磨机板的外径处流出研磨间隙。一旦木质纤维素材料从研磨间隙排出，就会被收集用于进一步加工，还可以包括附加的研磨通道。
随着时间的推移，长期暴露给木质纤维素喂入材料会磨掉转子端盖的宽大条脊。木质纤维素材料中的污染物，诸如砂子、石头和混凝土块、泥土、金属碎屑和其它粗糙的生物材料也能加速转子端盖的磨损。大的污染物，如金属片或混凝土能避开转子端盖块并不对称地磨损转子端盖。转子端盖磨损，特别是不均匀磨损会扰乱木质纤维素材料进入研磨间隙的速度，最终会导致精磨机不稳定，降低研磨产量和纤维质量。
为避免这些问题，操作者通常按照保养周期计划来停用机械纸浆精磨机并评估磨损。如果转子端盖彻底蚀薄，操作者可以按规定更换。停工期根据精磨机的型号变化，但停工期通常从三到十二个小时，且需要几个工人和重型设备来处理磨损的转子端盖。
转子端盖通常由钢材或其它耐磨材料浇铸而成。转子端盖可以具有不同重量。大型转子端盖重量可以超过100公斤(“kg”)。更换转子端盖(除了最轻的转子端盖)时，操作者典型地使用桥式吊车、叉车和类似的重型设备。重型设备增加了维修时间、成本和人员受伤的危险。
端盖定位成质量围绕转子旋转中心均匀分布且在转子运转期间经历一致的离心力被称作“导正的(piloted)”转子端盖。如果转子端盖被不正确的导正，转子端盖的不均匀重量分布和不平衡的物理力能产生振动并加速转子轴磨损。不正确的导正还可以增加相对布置的精磨机板在运行期间相互接触的危险，从而预测精磨机板强烈失稳、潜在危害人员并损坏周围的设备。
更换转子端盖所需的时间以及与维护期间相关的时间和财务成本一起造成生产损失。结果，操作者可能延迟更换转子端盖并超过转子端盖使用寿命继续使用转子端盖。延误的维护能导致机械精磨机性能低效(如来源于不均匀的转子端盖磨损)，造成安全风险，增加能量损耗并影响纤维质量。
综上所述，对于移除和更换磨损的转子端盖同时提高操作人员安全条件而言，减少维护时间是长期的迫切需要。
发明内容
通过使用分段式转子端盖组件，使由传统精磨机转子端盖引起的人员安全风险和生产损失问题得以缓解，分段式转子端盖组件包括位于定位在转子端盖区段后方的端盖区段定位架，其中，每个转子端盖区段由端盖区段定位架定位，端盖区段定位架能沿转子旋转中心被导正，端盖区段定位架具有固定装置，构造成在端盖区段内径和外径之间的中间直径处或转子端盖区段的外径处导正转子端盖区段。
本发明使用分段式转子端盖组件，其构造成定位转子端盖区段，从而使转子端盖区段抵抗转子旋转的离心力(如圆周运动转子承受的惯性)。高稠度精磨机通常具有能在1200到100rpm运行的转子，而分段式转子端盖优选构造成承受转子圆周运动产生的相当高的惯性。在传统单片转子端盖设计中，如果传统转子端盖在转子正中心通过一个销被合适地导正，则通常极少考虑惯性。如果传统单片转子端盖由钢材或其它工业通用的材料制成，材料的结构完整性通常提供足够的的向心力来抵消转子运转的离心力。也就是说，如果单片转子端盖质量围绕转子旋转中心均匀分布，那么离心力和向心力抵消，从而平衡单片转子端盖。
示例的转子端盖区段典型地具有几何环带扇形和环形截头下部分，这样，环带扇形不会结束在尖楔处。当操作者将多个精磨机板区段直接或间接固定到转子上并紧靠其它转子端盖区段时，多个转子端盖区段典型地形成环。在其它示例性实施例中，分段式转子端盖组件还包括布置在端盖区段定位架中心的中心端盖区段。在其它示例性实施例中，可以提供多个中心端盖区段。包括中心端盖区段的示例转子端盖区段和端盖区段定位架可以由不锈钢或能承受与粗糙的木质纤维素喂入材料和腐蚀蒸汽频繁接触的其它材料制成。
将单片转子端盖分段排除了单片转子端盖的结构稳定性，创建了多个重心并打破了转子端盖系统的平衡。虽然存在这个事实，申请人还是决定将转子端盖分段，而不是试图在旋转中心导正转子端盖区段，反而在转子端盖区段的一中间直径提供导正装置。在其它示例性实施例中，转子端盖区段可以在转子端盖区段外径处被导正。如果转子端盖区段被不合适地导正，转子旋转运动产生的惯性可以导致转子端盖区段从转子旋转中心径向朝外移动，这将会引起振动，导致转子端盖区段进入研磨间隙，或者以其它方式妨碍精磨机的功能。
为了解决这个问题，申请人提供了分段式转子端盖组件，其包括优选围绕转子被导正的端盖区段定位架。端盖区段定位架通常是圆形或环形。端盖区段定位架的前侧具有固定装置，构造成结合在转子端盖区段的后侧的定位装置，特别是在转子圆周运动期间。在这种情况下，端盖区段定位架可以定位且提供足够的向心力，来平衡转子圆周运动期间转子端盖区段的惯性且导正转子端盖区段。
在一个实施例中，端盖区段定位架具有固定装置，构造成在转子端盖区段外径处导正转子端盖区段。在另一个实施例中，端盖区段定位架具有固定装置，构造成在转子端盖区段外径和中心直径之间的中间直径处导正转子端盖区段。在另一个示例实施例中，端盖区段定位架包括固定装置，构造成在转子端盖区段的中心直径和内径之间的一中间直径处导正转子端盖区段。
固定装置可以是挡缘、台阶、凸起、夹具、销、齿或其它类似的为端盖区段导正的固定装置。在一些实施例中，固定装置是挡缘，定位装置可以定位缘，构造成将转子端盖组件定位在由一个或多个挡缘限定的凹形空间内，并在转子圆周运动期间结合挡缘。在这种情况下，挡缘和定位缘将转子端盖区段定位在转子端盖定位架上，并提供向心力来抵消转子圆周运动时转子端盖区段承受的惯性，从而导正转子端盖区段。在一些实施例中，固定装置是阻挡台阶，定位装置可以是与阻挡台阶结合的定位台阶。在一些实施例中，固定装置是夹具，定位装置可以是与夹具互锁的一个或多个凸起。在一些实施例中，定位装置是销，固定装置可以是接受销的孔。在一些实施例何总个，固定装置是齿，定位装置可以是与齿啮合和互锁的缺口。在一些实施例中，固定装置为导正端盖区段的其它固定装置，而定位装置是结合固定装置的其它定位装置，固定装置提供向心力，足以抵消转子圆周运动导致的转子端盖区段的惯性，这样，固定装置和定位装置在转子圆周运动期间将转子端盖区段定位在端盖区段定位架上。
应该理解，在一些实施例中，凸缘、台阶、夹具、销、齿或类似互锁机构设置在转子端盖区段上，端盖区段定位架上的固定装置与转子端盖区段上的互锁机构互锁，反之亦然。还应该理解，凸缘、台阶、夹具、销、齿或类似互锁机构可以单独使用或与这里公开的互锁机构组合使用。另外，在些其它示例性实施例中，包括互锁机构(如夹具和一个或多个与夹具互锁的凸起)的互锁元件可以布置在转子端盖区段、中心端盖区段、端盖区段定位架或这些的组合上。布置在端盖区段上的互锁机构的互锁元件被称作“端盖区段互锁元件”，布置在端盖区段定位架上的互锁机构的互锁元件被称作“定位架互锁元件”，而布置在中心端盖区段上的互锁机构的互锁元件被称作“中心端盖区段互锁元件”。还应该理解，除了与定位装置一起使用的固定装置之外，全文中互锁机构可以被称作“导正装置。”
如果固定装置是挡缘，挡缘高度可以为5mm到15mm。挡缘通常构造成具有足够的高度来结合从转子端盖区段后侧延伸的定位凸起的侧壁高度。挡缘优选构造成结合从转子端盖区段后侧延伸的凸起的侧壁，使每个挡缘与从转子端盖区段后侧延伸的凸起的每个侧壁基本齐平。
申请人发现，通过在转子端盖区段内径和转子端盖区段外径之间的一中间直径处提供导正转子端盖区段的导正装置，或通过在转子端盖区段外径处提供导正转子端盖区段的导正装置可能使用转子端盖区段替代单片转子端盖。
另外，申请人发现靠近转子端盖外径的宽大的条脊和通道比靠近旋转中心的宽大的条脊和通道更易于磨损。因此，本发明的目的是允许局部更换靠近转子端盖组件外圆周的已磨损的宽大的条脊，同时允许靠近旋转中心的耐用的宽大的条脊和通道继续使用。
本发明的一个目的是提供可拆卸并在预设时间段(如一年两次)之后可以更换的转子端盖区段，以确保合适的精磨机运转性能和保证纤维质量。
本发明的另一个目的是允许手动将转子端盖区段安装在端盖区段定位架上，而无需使用桥式起重机。
本发明的又一个目的是减少维修期间精磨机停工时间。
本发明的另外一个目的是提供端盖区段定位架，给与端盖区段定位架配合的转子端盖区段提供向心力。
在转子端盖组件的一个示例实施例中，转子端盖包括临近端盖区段定位架布置的端盖区段。端盖区段定位架安装在精磨机的转子上。端盖区段定位架具有可以安装到转子上的后侧，端盖区段定位架具有靠近端盖区段的前侧，使端盖区段定位架安装在端盖区段和转子之间。在其它示例性实施例中，端盖区段定位架是环形的，使端盖区段定位架在定位架中心限定孔。在一些包括环形端盖区段定位架的实施例中，转子中心部分(如毂)可以直接固定到转子上，而转子中心部分可以从环形端盖区段定位架中心的孔中伸出。在包括环形端盖区段定位架的实施例中，通常没有中心端盖区段或端盖区段定位架的中心部分。端盖区段定位架可以带有用于端盖区段的导正装置。
根据本发明的转子端盖组件可以与每个盘式精磨机或锥形精磨机结合。关于锥形精磨机，其端盖区段定位架和端盖区段基本类似于与盘式精磨机结合使用的端盖区段定位架。
在另一个实施例中，端盖区段定位架还包括第一固定装置和第二固定装置，第一固定装置构造成在转子端盖区段的第一中间直径处导正转子端盖区段，第二固定装置构造成在转子端盖区段上径向远离第一中间直径的第二中间直径处导正转子端盖区段。在某些实施例中，第二固定装置位于转子端盖区段外径处。第一固定装置结合在转子端盖区段的第一中间直径上的第一定位装置，而第二固定装置结合转子端盖区段的第二中间直径上的第二定位装置。在一些其它实施例中，第一中间直径设置在内侧转子端盖区段上，同时第二中间直径设置在外侧转子端盖区段上。在涉及内侧转子端盖区段和外侧转子端盖区段的实施例中，第一直径可以在内侧转子端盖的外径处。第二直径可以在转子端盖外径处。在其它示例性实施例中，超过两套转子端盖区段径向安装在转子上。上述的组合也在本发明的范围之内。
固定装置可以是沿圆周的。在某些实施例中，一系列固定装置可以构造成在转子端盖区段外径或转子端盖区段中间直径处结合转子端盖区段。转子端盖区段上的一系列定位元件可以构造成结合固定装置。在一些其它实施例中，固定装置可以是沿圆周的、连续的，并设置在位于端盖区段定位架外径、端盖区段定位架中间直径或两者组合上的端盖区段定位架上。在端盖区段定位架上的固定装置可以设置在离转子旋转中心(如旋转轴)大约10mm到离转子旋转中心大约25mm之间。在一些其它实施例中，固定装置设置在离转子端盖区段外径大约10mm到离转子端盖区段外径大约25mm之间。从转子旋转中心到固定装置的距离通常被称作径向长度。固定装置优选具有12mm径向长度。
更换分段式转子端盖的示例方法包括停止运行的精磨机、靠近转子、将转子端盖从转子上卸下，将端盖区段定位架放在在转子中心上方，将端盖区段放在端盖区段定位架上方、通过使用伸出转子端盖区段穿过端盖区段定位架进入转子的紧固件将端盖区段定位架固定在转子中心上，其中，端盖区段定位架具有前侧和设置在端盖区段定位架前侧上的固定装置，转子端盖区段具有后侧和沿后侧一直径圆周设置的定位装置，转子端盖区段的定位装置能结合端盖区段定位架的固定装置。在其它实施例中，紧固件伸出转子，穿过端盖区段定位架并进入转子端盖区段。
在另一个示例方法中，端盖区段定位架定位在板固定架中心上方。端盖区段定位架通过从转子端盖区段伸出，穿过端盖区段定位架并进入板固定架的紧固件固定到适合位置。在一些其它实施例中，紧固件伸出板固定架，穿过端盖区段定位架并进入转子端盖区段。
示例的转子端盖组件包括：端盖区段定位架和多个转子端盖区段，每个转子端盖区段具有前侧、后侧、转子端盖区段内径、转子端盖区段外径，和在每个转子端盖区段后侧的定位装置；端盖区段定位架构造成通过转子上预设的固定孔固定到转子上，端盖区段定位架具有后侧和在端盖区段定位架前侧上的固定装置，其中，多个转子端盖区段安装在端盖区段定位架前侧，固定装置结合每个转子端盖区段的后侧的定位装置，从而使固定装置和定位装置在转子端盖区段直径处导正多个端盖区段。
转子端盖组件的端盖区段定位架还包括与转子上的预设孔对齐的孔和紧固件，紧固件伸出端盖区段定位架并穿过转子内的预设孔，将端盖区段定位架固定到转子上。
在转子端盖组件的其它实施例中，端盖区段定位架还包括与端盖区段定位架和转子之间的板固定架内的孔对齐的孔，其中紧固件伸出端盖区段定位架并进入板固定架。
在另其它实施例中，固定装置和定位装置在转子端盖区段的外径处导正转子端盖区段。
在另外实施例中，转子端盖区段还包括在转子端盖区段内径和转子端盖区段外径之间一半的中心直径，固定装置和定位装置在中心直径和外径之间的一中间直径处导正转子端盖区段。
在其它实施例中，转子端盖区段还包括在转子端盖区段内径和转子端盖区段外径之间一半的中心直径，固定装置和定位装置在中心直径和内径之间的一中间直径处导正转子端盖区段。
端盖区段定位架是环形端盖区段定位架。
在实施例中，转子端盖组件包括：端盖区段定位架和多个转子端盖区段，每个转子端盖区段具有：前侧、后侧、转子端盖区段内径、转子端盖区段外径、位于转子端盖内径和转子端盖外径之间的转子端盖区段中心直径和从后侧延伸的凸起，其中，凸起在其一侧具有凸起侧壁；端盖区段定位架构造成通过转子内的预设孔固定到转子上，端盖区段定位架包括：前侧、后侧、主体和从端盖区段定位架前侧伸出的挡缘，其中挡缘的一侧具有挡缘侧壁，挡缘侧壁的顶部和端盖区段定位架的主体限定凹形空间，凸起设置在凹形空间内，使凸起侧壁接触挡缘侧壁。
在另一个实施例中，挡缘侧壁接触凸起侧壁，在转子端盖区段外径处导正转子端盖区段。在另外一个实施例中，挡缘侧壁在转子端盖区段外径和转子端盖区段中心直径之间的中间直径处接触凸起侧壁，导正转子端盖区段。在一些其它实施例中，挡缘侧壁在转子端盖区段内径和转子端盖区段中心直径之间的中间直径处接触凸起侧壁，导正转子端盖区段。
示例的转子端盖组件还包括被导正到端盖区段定位架上的中心端盖区段。
在端盖区段定位架是环形的实施例中，挡缘侧壁在转子端盖区段外径和转子端盖区段中心直径之间的中间直径处接触凸起侧壁，导正转子端盖区段。
在端盖区段定位架是环形的其它实施例中，挡缘侧壁在转子端盖区段内径和转子端盖区段中心直径之间的中间直径处接触凸起侧壁，导正转子端盖区段。
示例的环形转子端盖组件包括：端盖区段定位架和多个转子端盖区段，每个转子端盖区段具有：前侧、后侧、转子端盖区段内径、转子端盖区段外径和端盖区段互锁元件，端盖区段定位架通过转子内预设的孔固定到转子上，端盖区段定位架具有后侧、前侧和定位架互锁元件，其中，端盖区段互锁元件在径向远离转子端盖区段内径的转子端盖区段的直径处结合定位架互锁元件。
示例的端盖区段定位架还包括与转子上的预设孔对齐的孔和紧固件，紧固件伸出端盖区段定位架并穿过转子内的预设孔，将端盖区段定位架固定到转子上。在其它实施例中，端盖区段定位架还包括与布置在端盖区段定位架和转子之间的板固定架内的孔对齐的孔，其中，紧固件伸出端盖区段定位架并进入板固定架中。
在某示例实施例中，端盖区段互锁元件和定位架互锁元件限定了互锁机构，而互锁机构在转子端盖内径和转子端盖外径之间的中间直径处导正转子端盖区段。
在转子端盖组件包括互锁元件的实施例中，端盖区段定位架是环形的。紧固件将多个转子端盖区段和端盖区段定位架固定到转子上。
在转子端盖组件包括互锁元件的实施例中，端盖区段定位架还包括中心端盖区段和中心端盖区段互锁元件，中心端盖区段具有旋转中心、外径，中心端盖区段互锁元件构造成在径向远离旋转中心的中心端盖直径处结合定位架互锁元件。
附图说明
伴随着附图的举例说明，下面对本发明示例实施例的详细描述将使上文所述内容变得更清楚。附图不必按比例绘制，重点放在举例说明公开的实施例上。
图1A是单盘精磨机的剖视图，具有传统的单片转子端盖、转子板固定架和静止板固定架。
图1B是图1A的单盘精磨机的局部放大图，进一步描绘了围绕旋转中心的导正单片转子端盖。
图2A是传统单片转子端盖的正面视图。
图2B是传统单片转子端盖的剖视图。
图3A是分段式转子端盖组件的一个示例实施例的正面视图。
图3B是图3A的剖视图，描绘了转子端盖区段和中心端盖区段的导正安排。图3C是分段式转子端盖组件的另一个实施例的剖视图，描绘了转子端盖区段的导正安排。
图4是安装在带有精磨机板的转盘上的分段式转子端盖的一个实施例的透视图。
图5A由环形端盖区段定位架导正的转子端盖区段的正面视图。
图5B是图5A的转子端盖区段沿线5B-5B的剖视图，进一步描绘了环形端盖区段定位架。
图5C是一个示例的分段式环形转子端盖的正面视图。
图6A是一个示例的转子端盖区段和围绕转子中型部分安装的环形端盖区段定位架的剖视图。
图6B是另一个示例的分段式转子端盖区段和围绕转子中心部分安装的环形端盖区段定位架的剖视图。
具体实施方式
下面对优选实施例的详细描述只为了举例和描述的目的，而不是详尽或限制本发明的范围和精神。选定和描述的实施例最好地解释了本发明的原则和实际应用。本领域普通技术人员应该认识到，在不背离本发明范围和精神的情况下，可以对说明书中公开的本发明进行很多改变。除了另有说明之外，在所有的图中，对应的参考标记指示对应的部件。根据现在的公开，虽然附图代表具有不同特征和部件的实施例，但不需要按比例绘制，为了更好说明本发明的实施例，某些特征可能被夸大，但这些示例并不用于以任何方式限制本发明的范围。
图1A是的传统单盘精磨机101的剖视图，精磨机101具有限定腔室109的壳体104。转子105驻留在腔室109内。转子105具有板侧176a和转子轴侧177。转子轴侧177与穿过布置在壳体104内的密封件178的转子轴190结合。紧固件183将密封件178固定到壳体104上。密封件178使腔室109内的温度和压力与外部环境隔绝。马达(未示出)与转子轴190结合并驱动转子轴190和转子105绕旋转中心106旋转。
定子107与转子105相对安装。定子107具有与转子105的板侧176a相对的板侧176b。螺钉181通过定子107内的固定孔182将板固定架113固定到定子107的板侧176b。类似地，螺钉181通过转子105内的固定孔182将板固定架113固定到转子105的板侧176a。螺钉181可以穿过定子107。螺栓181可以穿过转子105。紧固件183能延伸到板固定架113，将精磨机板区段115b固定在定子107上。类似地，紧固件183能延伸到板固定架113，将精磨机板区段115a固定在转子105上。板固定架113可以提供与转子105不联通的附加紧固件孔。这样允许操作者在将板固定架113安装转子105上之前，将精磨机板区段115a、115b装配到单件板固定架上。
精磨机板区段115通常具有一研磨表面，研磨表面包括条脊和沟模式(见图4)、交叉齿模式或二者的组合。转子105上的精磨机板区段115a与定子107上的精磨机板区段115b不接触；也就是说，研磨间隙119存在于相对的一副精磨机板区段115a和115b之间。
在所示的单盘精磨机中，定子107进一步限定布置在单片转子端盖103对面的喂料口111。转子105旋转时，操作者通过喂料口111将木质纤维素喂入材料F喂入。宽大的条脊130可以设置在单片转子端盖103上。当木质纤维素材料F接触旋转的单片转子端盖103或宽大的条脊130时，单片转子端盖103或宽大的条脊130通过研磨间隙119将木质纤维素喂入材料F抛入研磨区域168中(见图1A中箭头所示的路径)。当木质纤维素纤维、蒸汽和残渣流过研磨间隙119时，精磨机板区段115上的研磨表面通常将木质纤维素纤维分离、展开和切断成所期望的长度和性质。通过研磨间隙119之后，操作者可以收集已研磨的木质纤维素纤维用于进一步的处理，还可以包括附加的精磨机通道(refiner passes)。
图1B是图1A中的块B的详细视图。转子105可以具有重量围绕旋转中心106均与分布的转子轴190。转子轴190具有从芯部底部193向外延伸的侧面192a，192b，芯部底部193限定转子105板侧176a处的一个凹形空间195。凹形空间195围绕旋转中心106配置。板固定架113的第一区191延伸进入凹形空间195。这样做，第一区191在转子的旋转中心106处导正板固定架113。也就是说，转子轴190的侧面192a，192b将板固定架113导正到转子105，使板固定架113围绕板固定架重心旋转。
在图1B中，板固定架113还具有延伸进由台阶187a，187b限定的凹形空间197内的第二区196，台阶187a，187b伸出单片转子端盖103的后侧188。台阶187a，187b将单片转子端盖103围绕旋转中心106定位，单片转子端盖103的结构完整性提供向心力来平衡转子圆周运动时单片转子端盖103产生的惯性。单片转子端盖103通过结合板固定架113的第三区184的斜壁185a、185b在中心直径(MD)处进一步定位。
图2A是传统单片转子端盖203的正面视图。单片转子端盖的重量可以在80磅(lbs.)到200磅之间并通常围绕旋转中心206导正，旋转中心通常与单片转子端盖的重心重合。单片转子端盖重量促使操作者在更换磨损的转子端盖203时使用吊车、叉车或其它重型设备。单片转子端盖203具有宽大的条脊238和宽大的通道237，构造成引导木质纤维素喂入材料F(图1A)进入研磨间隙119(图1A)。在这个版本中，单片转子端盖203通过穿过螺纹孔250的紧固件183从后侧固定到板固定架113(图1A)。单片转子端盖203具有朝向圆周的螺纹孔250，在更小的直径处没有这些孔。
图2B是传统单片转子端盖203的剖视图。单片转子端盖203具有前侧223和后侧288。单片转子端盖203具有在中心直径MD处从单片转子端盖203的后侧288伸出的台阶287a、287b。台阶287a、287b导正单片转子端盖203，使单片转子端盖203集中在转子205。当单片转子端盖203旋转时，宽大的条脊238和宽大的通道237将木质纤维素材料F引导进入研磨间隙119。
图3A描绘了分段式转子端盖组件303的示例实施例的正面视图。中心端盖区段365围绕旋转中心306布置。在示例实施例中，中心端盖区段365在一个中间直径IMD处导正。中心端盖区段的中间直径IMD可以在旋转中心306和中心端盖区段的外直径OD之间。中心端盖区段的外径OD可以布置在靠近转子端盖区段内径ID。在其它实施例中，可以没有中心端盖区段365，且端盖区段定位架318为转子端盖区段317提供固定装置(见图3C)时，可以构造成具有暴露给木质纤维素喂入材料F的中心部分365′。
在图3A中，紧固件383穿过中心端盖区段365并在端盖区段定位架318处结束，以便将中心端盖区段365固定到端盖区段定位架318。穿过分开的孔(354，见图3B)的紧固件383可以将端盖区段定位架318结合到转子105内的预制固定孔中或板固定架113内的孔中。中心端盖区段365可以具有由在分段式转子端盖组件303的前侧323上的相邻的宽大条脊338a限定的宽大的通道337。在中心端盖区段365上的一个或多个宽大的条脊338a可以与转子端盖区段317上一个或多个宽大条脊338b径向对齐，这样，径向对齐的宽大的的条脊338a、338b显示为从中心端盖区段365上的点(见306)延伸。在其它示例实施例中，在中心端盖区段365上的宽大的条脊338a可以与转子端盖区段317上一个或多个宽大的条脊338b不径向对齐。
转子端盖区段317围绕中心端盖区段365或中心端盖部分365′从旋转中心径向向外布置。转子端盖区段317通常构造成几何环形的规则区段。在其它实施例中，紧固件383可以穿过转子端盖区段317、端盖区段定位架318并通过转子105内预设的孔将端盖区段定位架夹在转子端盖区段317和转子105之间。
图3B显示每个转子端盖区段317具有从转子端盖区段317背面371延伸的凸起344。凸起344受侧壁359a、359b限制。挡缘311从端盖区段定位架318的主体347朝分段式转子端盖组件303的前侧323延伸。挡缘311在端盖区段定位架303周围环形布置。应该理解，挡缘311可以是围绕端盖区段定位架318的直径布置的单个连续的元件。在其它实施例中，多个挡缘311可以围绕端盖区段定位架318上共同直径布置。在另一些其它实施例中，端盖区段定位架318具有布置在端盖区段定位架318不同直径处的不只一个挡缘311。在又一些其它实施例中，端盖区段定位架318具有围绕至少一个第一个共同直径布置的不只一个挡缘311和围绕随后的多个共同直径布置的不只一个挡缘。上述实施例的组合被认为在本发明的范围之内。
为了清楚起见，元件后面使用下标“a”或“b”用于一个单件，如转子105、605、转子端盖区段317，417，517，617、转子端盖区段定位架318、中心端盖区段365或环形转子端盖区段定位架527，627沿一个直径的延伸，来区分元件的上部和下部。
挡缘311a具有侧壁326a，构造成接触凸起344的侧壁359a。挡缘侧壁326a与侧壁326b相对布置，326b从端盖区段定位架318的主体347朝分段式转子端盖组件303前侧323延伸。挡缘侧壁326a、布置在侧壁326a，326b之间的端盖区段定位架318的主体347和侧壁326b限定构造成接收转子端盖的凸起344的凹形空间362。转子端盖的凸起344能布置在侧壁326a，326b之间。在这种方式中，侧壁326a，326b能限定一个空间来容纳定位装置(如转子端盖凸起344)并因此相对于中心端盖区段365或中心端盖部分365′定位转子端盖区段317同时提供结构来平衡转子圆周运动时精磨机板区段317承受的力。紧固件383将转子端盖区段317固定到转子105或通过端盖区段定位架318固定到板固定架113。在所示的示例实施例中，紧固件383伸出转子端盖区段317内的孔354，穿过端盖区段定位架318的孔354，并未延伸进入转子105或板固定架113。穿过螺纹孔350的紧固件将端盖区段定位架318夹在中心端盖区段365和板固定架113之间，从而将中心端盖区段365和端盖区段定位架318固定到板固定架113。在所示的实施例中，伸出孔354的紧固件383仅将转子端盖区段317固定到端盖区段定位架318上。在这种情况下，带有固定装置的端盖区段定位架318可以具有与转子105内预设的孔对齐(见图4的450)的螺纹孔350，同时还提供不与转子105内预设孔对齐的附加孔354。当转子105不旋转时，紧固件383通常提供的轴向力(如平行于代表旋转中心306的直线的力)足以将转子端盖区段317固定在端盖区段定位架318上。紧固件383构造成不承受转子105旋转时转子端盖区段317产生的惯性I。在其它实施例中，端盖区段定位架318上的每个孔与转子105内预设的孔对齐。在另一些实施例中，涉及到螺纹孔350，附加的紧固件383可以穿过中心端盖区段365并将中心端盖区段365固定到端盖区段定位架318内的螺纹孔350。可替换地，螺纹孔350存在于中心端盖区段365内，与板固定架113内的孔成直线，而紧固件383能穿过中心端盖区段365和端盖区段定位架318将中心端盖区段365固定到板固定架113，从而将端盖区段定位架夹在中心端盖区段365和板固定架113之间。
无需受原理的限制，当转子105旋转时，挡缘311a提供足够的向心力C来抵消转子圆周运动引起的惯性I。在这个实施例中，挡缘311a位于靠近端盖区段定位架318的外径OD并构造成在转子端盖区段的外径OD和转子端盖区段的中心直径MD之间的中间直径IMD处导正转子端盖区段317。在图3B和3C中，端盖区段定位架318和转子端盖区段317的外径OD是同延的。在其它实施例中，转子端盖区段317的外径OD可以与端盖区段定位架318的外径OD不同延。挡缘311b在分段式转子端盖组件303底部实现相同功能。如果没有用于抵消旋转运动期间转子端盖区段317产生的惯性I的挡缘311a或类似装置，转子端盖区段317可以径向向外移动超过端盖区段定位架318的外径OD。这种移动不能平衡转子105，导致转子端盖的317侵占研磨间隙119并通常加速精磨机维护和替换的需求。
应该理解，尽管这些图中描述了具有一个凸起344的分段式转子端盖317，具有多个凸起的转子端盖317、包括不同尺寸的多个凸起及对应定位装置也被认为在本发明的范围内。
图3B进一步描绘了一个示例分段式转子端盖组件303的剖视图，组件303具有中心端盖区段365和设置在端盖区段定位架318内的转子端盖区段317。中心端盖区段365和转子端盖区段317在预定时间段之后可以拆卸和更换，如一年两次以确保合适的精磨机性能并保持纤维质量一致。紧固件383通常将转子端盖区段317固定到转子105，使端盖区段定位架318夹在转子端盖区段317和转子105之间。
端盖区段定位架318具有从端盖区段定位架318的主体347延伸的中心凸起345。中心端盖区段365具有从中心端盖区段365的后侧361延伸的台阶335a，335b。台阶335a，335b和中心端盖区段365的后侧361限定了一个凹形空间376。在这个示例实施例中，台阶335a，335b基本位于旋转中心306和挡缘311b之间的一半。中心凸起345构造成延伸到凹形空间365内，使台阶335a，335b接触中心凸起345的侧壁363a，363b，并因此在中心端盖区段的中心直径MD处围绕旋转中心306定位中心端盖区段。
由于中心端盖区段365是单件，中心端盖区段365的连续结构提供足够的向心力C来抵消围绕旋转中心306的转子圆周运动引起的惯性I。中心端盖区段365提供的向心力C和台阶335a和335b提供的定位以及端盖区段定位架318的中心凸起345在中心端盖区段的中心直径MD处围绕旋转中心306导正中心端盖区段365。可用其它导正装置导正中心端盖区段365。在其它示例实施例中，中心端盖区段365可以在端盖区段定位架中间直径(IMD)、端盖区段定位架外径(OD)或两者的结合处导正。端盖区段定位架318可以锻造和机械加工到精确的技术参数。在其它示例实施例中，端盖区段定位架可以是铸造和机加工而成的。在图3B和3C的实施例中，端盖区段定位架318还包括从端盖区段定位架318的后侧389延伸的定位台阶351a，351b。定位台阶351a，351b和端盖区段定位架318的主体347限定了容纳中心转子凸起(未描绘)的第二凹形空间373。每个定位台阶351a，351b分别具有外壁353a，353b。特别参考定位台阶351b，定位台阶351b的外壁353b结合转子105上预设环形凸起398的侧壁396。预设环形凸起398和定位台阶351b将端盖区段定位架318定位在转子105上。预设环形凸起398提供向心力C，向心力C与转子圆周运动时端盖区段定位架318承受的惯性I力大小相等且方向相反。在这种情况下，定位台阶351b和预设环形凸起398用定位台阶351b的外壁353b将端盖区段定位架318导正到转子105。在这个示例实施例中，定位台阶351a以基本相同的方式导正端盖区段定位架318。应该理解，在其它实施例中，端盖区段定位架318可以用定位台阶351a，351b的内壁导正。还应该理解，在其它实施例中，转子端盖区段可以由联锁元件的内壁或外壁导正。
图3C描绘了示例性分段式转子端盖组件303的剖视图，其中，由转子端盖区段317的内径ID限制的中心部分365′是在端盖区段定位架318内的一个集成元件。在这个示例性实施例中，端盖区段定位架318以与图3B所示的实施例相同的方式围绕旋转中心306定位在转子105上。
尽管在图3A-3C中挡缘311和转子端盖凸起344为转子端盖区段317导正，但是应该理解，在本申请中公开的任何导正装置都可以单独或与其它导正装置组合，以在此公开的方式导正转子端盖区段317和端盖区段定位架318。
图4是由精磨机板区段415环绕的一个分段式转子端盖组件403的正面透视图。在这个图中，紧固件483将分段式转子端盖组件403和精磨机板区段415固定在转子(见105)上。在这个特定实施例中，精磨机板区段415具有一系列可替换的条脊416和沟414。坝412是两个或多个条脊416之间的桥梁，从而总体沿径向(如从旋转中心406开始朝转子105的外径OD移动的方向)分隔沟。坝412迫使木质纤维素喂入材料F进入研磨间隙119并促进研磨。应该理解，尽管图4描绘了精磨机，但是分段式转子端盖组件403可以用于分散机或其它构造成用具有研磨表面的板分离、展开和切断木质纤维素材料的其它装置，这些机器可以包括交叉齿设计。
在图4所示的示例实施例中，分段式转子端盖组件403包括一套转子端盖区段417。转子端盖区段417在预定时间段之后是可以拆卸和更换的。图4所述的实施例具有转子端盖区段定位架418，转子端盖区段定位架418具有集成的中心部分465′。利用转子105上的原始孔450，紧固件483a能将端盖区段定位架418固定在转子105上。端盖区段定位架418提供与转子105的原始孔对齐的通孔450。示例的端盖区段定位架418包括第一挡缘411，第一挡缘411构造成在靠近转子端盖区段外径OD(见图3B)的中间直径IMD(见图3B)处将离心力C施加到转子端盖区段417上。
图5A描绘了单独的转子端盖区段517，其构造成借助环形端盖区段定位架527(见图5B)围绕转子605(见图6A、6B)的中心部分666(见图6A、6B)导正。转子端盖区段517具有构造成将木质纤维素喂入材料F抛入研磨间隙619(图6A、6B)的宽大的条脊538和宽大的通道537。转子端盖区段517还包括一围绕紧固件583的区域A，区域A的厚度T(图5B)大于转子端盖区段517的主体558的厚度t(图5B)。围绕紧固件583的区域A可以防止紧固件583周围进入木质纤维素喂入材料F，并因此减小紧固件磨损。
图5B是图5A的实施例沿线5B-5B的剖视图。环形端盖区段定位架527和转子端盖区段517限定容纳紧固件583的孔550。尽管紧固件583不导正转子端盖区段517，但紧固件583的头部683a(图6A)给紧固件583周围的下部区域Ab提供微弱的向心力c。微弱的向心力c不足以抵消转子端盖区段517的惯性I，因此紧固件583不导正转子端盖区段517。在某一示例实施例中，在转子端盖区段内径ID处的转子端盖区段517的厚度t可能超过在转子端盖区段外径OD处的转子端盖区段517的厚度t′。转子端盖区段517的主体558的厚度t可以沿主体558从内径ID到外径OD逐渐地并连续地减小。
环形端盖区段定位架527是单片转子端盖区段导正板。环形端盖区段定位架527构造成在转子端盖区段外径OD处导正转子端盖区段517。在其它实施例中，环形端盖区段定位架527可以构造成在转子端盖区段内径ID和转子端盖区段外径OD之间的中间直径IMD处导正转子端盖区段517。在另一些其它实施例中，环形端盖区段定位架527构造成在转子端盖区段中心直径MD处导正转子端盖区段517。
在图5B所示的实施例中，环形端盖区段定位架527具有带侧壁526a的挡缘511a，侧壁526a构造成结合转子端盖凸起544的侧壁559a。在这个示例实施例中，凸起544在转子端盖区段517的后侧571伸出转子端盖区段517的主体558。导正挡缘511a提供向心力C，足以抵消转子圆周运动时转子端盖区段517产生的惯性I，因此在靠近外径OD处导正转子端盖区段517。
图5C是构造成与环形端盖区段定位架527一起使用的三个转子端盖区段517的正面视图。在示例的分段式转子端盖组件503中，转子端盖区段517的数量优选三个或更多。图5C中，分段式转子端盖组件503具有限定环形分段式转子端盖组件503中心的中心孔555的区域。
图6A是配备示例的分段式转子端盖组件603的精磨机601的剖视图，分段式转子端盖组件603在转子端盖区段外径OD和转子端盖区段中心直径MD之间的中间直径IMD处被导正。环形端盖区段定位架627具有挡缘511a，挡缘511a以与图5B中所述的相同方式导正转子端盖区段517。
环形转子端盖组件503可以围绕中心部分666设置。中心部分666可以是锥形的，便于将木质纤维素喂入材料F从喂料口611引导到转子端盖区段617，并最终到达研磨间隙619，研磨间隙619由相对的转子605上安装的精磨机板区段615a和定子607上安装的精磨机板区段615b限定。
在这个示例实施例中，转子605具有预设的环形凸起698。环形端盖区段定位架627是具有内径ID和外径OD的单件。环形端盖区段定位架627的主体699的高度h可以等于预设的环形凸起698的高度h′。预设的环形凸起698围绕旋转中心606定位环形端盖区段定位架627。因为环形端盖区段定位架627是一个环形单件，环形端盖区段定位架627的结构完整性提供足够的向心力，以抵消转子圆周运动产生的惯性I。在这种情况下，预设的环形凸起698和环形端盖区段定位架627在端盖区段定位架内径ID处导正环形端盖区段定位架627。
图6B是带有环形转子端盖定位架627的另一个实施例的分段式转子端盖组件603的剖视图。环形端盖区段定位架627在转子端盖区段中心直径MD和转子端盖区段内径ID之间的中间直径IMD处导正转子端盖区段617。环形端盖区段定位架627的长度I通常比环形端盖区段定位架627的长度I′(图6A)短，环形端盖区段定位架627在转子端盖外径OD处或在转子端盖外径OD和转子端盖中心直径MD之间的中间直径IMD处导正转子端盖区段。靠近旋转中心606的转子端盖区段厚度t大于转子端盖区段外径OD处的转子端盖厚度t′。转子端盖区段617外径OD处较薄，以避免阻塞研磨间隙619。在转子端盖区段中心直径MD和转子端盖区段内径ID之间的中间直径IMD处导正转子端盖区段617允许操作者在转子605和研磨间隙619之间有限的间隙操作转子端盖区段。
虽然参考示例的实施例专门揭示和描述了本发明，本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求包括的本发明范围的情况下，可以做出形式和细节上的各种改变。

Claims (24)

1.转子端盖组件，包括：
多个转子端盖区段，每个转子端盖区段具有前侧、后侧、转子端盖区段内径、转子端盖区段外径和在每个转子端盖区段后侧上的定位装置；和
端盖区段定位架，构造成通过转子内预设的固定孔固定到转子上，端盖区段定位架具有后侧和在端盖区段定位架前侧的固定装置，其中，多个转子端盖区段安装在端盖区段定位架的前侧，固定装置结合在转子端盖区段后侧上的定位装置，从而使固定装置和定位装置在转子端盖区段直径处导正多个转子端盖区段。
2.根据权利要求1所述的转子端盖组件，其中，端盖区段定位架还包括与转子上的预设孔对齐的孔和紧固件，紧固件伸出端盖区段定位架并通过转子内的预设孔，将端盖区段定位架固定到转子上。
3.根据权利要求1所述的转子端盖组件，其中，端盖区段定位架还包括与设置在端盖区段定位架和转子之间的板固定架内的孔对齐的孔，其中紧固件伸出端盖区段定位架并进入板固定架中。
4.根据权利要求1所述的转子端盖组件，其中，固定装置和定位装置在转子端盖区段外径处导正转子端盖区段。
5.根据权利要求1所述的转子端盖组件，其中，转子端盖区段还包括在转子端盖区段内径和转子端盖区段外径之间一半的中心直径，固定装置和定位装置在中心直径和外径之间的中间直径处导正转子端盖区段。
6.根据权利要求1所述的转子端盖组件，其中，转子端盖区段还包括在转子端盖区段内径和转子端盖区段外径之间一半的中心直径，固定装置和定位装置在中心直径和内径之间的中间直径处导正转子端盖区段。
7.根据权利要求1所述的转子端盖组件，其中，端盖区段定位架是环形端盖区段定位架。
8.转子端盖组件，包括：
多个转子端盖区段，每个转子端盖区段具有：
前侧，
后侧，
转子端盖区段内径，
转子端盖区段外径，
位于转子端盖内径和转子端盖外径之间的转子端盖区段中心直径，和
伸出后侧的凸起，凸起的一侧具有凸起侧壁；和
端盖区段定位架，构造成通过转子内的预设孔固定在转子上，端盖区段定位架包括：
后侧，
前侧，
主体，和
伸出端盖区段定位架前侧的挡缘，
挡缘的一侧具有挡缘侧壁，
挡缘侧壁的顶部和端盖区段定位架主体限定凹形空间，和
凸起设置于凹形空间内，使凸起侧壁接触挡缘侧壁。
9.根据权利要求8所述的转子端盖组件，其中，端盖区段定位架还包括与转子上的预设孔对齐的孔和紧固件，紧固件伸出端盖区段定位架并通过转子内的预设孔，将端盖区段定位架固定到转子上。
10.根据权利要求8所述的转子端盖组件，其中，转子端盖区段定位架还包括与设置在端盖区段定位架和转子之间的板固定架内的孔对齐的孔，其中紧固件伸出端盖区段定位架并进入板固定架中。
11.根据权利要求8所述的转子端盖组件，其中，挡缘侧壁在转子端盖区段外径处接触凸起侧壁，来导正转子端盖区段。
12.根据权利要求8所述的转子端盖组件，其中，挡缘侧壁在转子端盖区段外径和转子端盖区段中心直径之间的一中间直径处接触凸起侧壁，来导正转子端盖区段。
13.根据权利要求8所述的转子端盖组件，其中，挡缘侧壁在转子端盖区段内径和转子区段中心直径之间的一中间直径处接触凸起侧壁，来导正转子端盖区段。
14.根据权利要求8所述的转子端盖组件，还包括构造成在端盖区段定位架上被导正的中心端盖区段。
15.根据权利要求8所述的转子端盖组件，其中，端盖区段定位架是环形端盖区段定位架。
16.根据权利要求15所述的转子端盖组件，其中，挡缘侧壁在转子端盖区段外径和转子端盖区段中心直径之间的一中间直径处接触凸起侧壁，来导正转子端盖区段。
17.根据权利要求15所述的转子端盖组件，其中，挡缘侧壁在转子端盖区段内径和转子区段中心直径之间的一中间直径处接触凸起侧壁，来导正转子端盖区段。
18.环形转子端盖组件，包括：
多个转子端盖区段，每个转子端盖区段具有前侧、后侧、转子端盖区段内径、转子端盖区段外径和端盖区段互锁元件；和
端盖区段定位架，通过转子内的预设孔结合转子，端盖区段定位架具有后侧、前侧和定位架互锁元件，其中，端盖区段互锁元件在径向远离转子端盖区段内径的转子端盖区段直径处结合定位架互锁元件。
19.根据权利要求18所述的环形转子端盖组件，其中，端盖区段定位架还包括与转子上的预设孔对齐的孔和紧固件，紧固件伸出端盖区段定位架并通过转子上的预设孔将端盖区段定位架固定到转子上。
20.根据权利要求18所述的环形转子端盖组件，其中，端盖区段定位架还包括与设置在端盖区段定位架和转子之间的板固定架内的孔对齐的孔，其中紧固件伸出端盖区段定位架并进入板固定架中。
21.根据权利要求18所述的环形转子端盖组件，其中，端盖区段互锁元件和定位架互锁元件限定了互锁机构，互锁机构在转子端盖内径和转子端盖外径之间的中间直径处导正转子端盖区段。
22.根据权利要求18所述的环形转子端盖组件，其中，端盖区段定位架是环形端盖区段定位架。
23.根据权利要求18所述的环形转子端盖组件，还包括将多个转子端盖区段和端盖区段定位架固定到转子上的紧固件。
24.根据权利要求18所述的环形转子端盖组件，还包括中心端盖区段，中心端盖区段具有旋转中心、外径和中心端盖区段互锁元件，中心端盖区段互锁元件构造成在径向远离旋转中心的中心端盖直径处结合定位架互锁元件。
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