CN105818238A - 竹束压析一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹束压析一体机，涉及制作人造板的竹基纤维复合材料的加工机械领域，包括机架，机架上设有十字联轴器，所述机架上从前至后依次设有加热通道、展平机构、刮节机构、中间压丝单元、刷青机构、压丝单元、挤散机构，所述展平机构、中间压丝单元、压丝单元、挤散机构均设有上辊和下辊，所述上辊和下辊由电机经减速机减速后驱动；集竹筒快速加热软化、竹筒展平、刮节、刷青、压丝、挤散为一体，先对竹筒进行加热软化，使竹筒展平、刮节、刷青、压丝更容易，进而简化展平、刮节、刷青、压丝装备，同时使压析后的竹束在压析过程中蒸发掉大量水分，有效减少了后续的干燥耗能，消除了湿竹束短期存放过程中发霉现象。
Description
技术领域
本发明涉及制作人造板的竹基纤维复合材料的加工机械领域，具体涉及一种竹束压析一体机。
背景技术
近年来，以慈竹原料加工制成的竹基纤维复合材料以更高的强度和耐候性能得到了高端市场的青睐，被市场形象地誉称为“竹钢”，竹基纤维复合材料改变了以往重组竹采用的竹筒开条、剖篾去青、剖篾去黄、碾压之原料加工方式，将竹筒对剖后不去青、不去黄的状态下经过多次疏解，得到松散的片状竹束，不仅大大提高了原料的利用率，而且因胶液能浸透到每一根竹纤维，压出的板坯具有强度高、耐候性好、节能环保等诸多优点。
慈竹虽然纤维密集度大、纤维强度高，但慈竹竹筒直径小、筒壁薄，竹束压析须经过多台设备进行，不仅设备投资大，而且设备占地大、耗能高、用人多；另外，竹束压析要求加工湿竹筒，加工后的竹束干燥须消耗大量的蒸汽热能。
申请号为2009100896386的专利“定向竹纤维毡疏解机”公布的疏解机是针对毛竹开发的，应用于慈竹加工时，存在疏解效果差、竹料易缠绕疏解辊，加工废料多、设备安全性差、生产效率低等问题。
公告号CN202622941U的专利公布了“一种竹材纤维化一体机和植物纤维化一体机”，其需要经过约15对压辊辊压及约5根刀轴加工才能完成竹束的压析过程。公告号CN202491185U的专利公布了“一种植物纤维板链式压析机”，其设备制作成本很高，制约了实际的应用。
发明内容
本发明提供了一种竹束压析一体机，有效减少了后续的干燥耗能，消除了湿竹束短期存放过程中发霉现象。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案概述如下：
竹束压析一体机，包括机架，所述机架上设有十字联轴器，所述机架上从前至后依次设有加热通道、展平机构、刮节机构、中间压丝单元、刷青机构、压丝单元、挤散机构，所述展平机构、中间压丝单元、压丝单元、挤散机构均设有上辊和下辊，所述上辊和下辊由电机经减速机减速后驱动；集竹筒快速加热软化、竹筒展平、刮节、刷青、压丝、挤散为一体，先对竹筒进行加热软化，使竹筒展平、刮节、刷青、压丝更容易，进而简化展平、刮节、刷青、压丝装备，同时使压析后的竹束在压析过程中蒸发掉大量水分，有效减少了后续的干燥耗能，消除了湿竹束短期存放过程中发霉现象。
更优的，所述加热通道内设有微波加热装置或蒸汽加热装置或火焰加热装置，目的是将竹筒在10-20秒内快速加热至140-200℃，使竹筒加热软化而水分不至于损失太多。
更优的，所述减速机由初级减速机、齿轮减速机组成，所述初级减速机与电机相连，所述初级减速机、齿轮减速机上均设有链轮，初级减速机、齿轮减速机之间经链轮上的链条相连。
更优的，所述展平机构包括第一道辊压机构、第二道辊压机构以及第三道辊压机构，三道辊压机构的下辊的外圆柱表面上均布有间隔的轴向凸棱，凸棱顶宽1mm；第一道辊压机构上设有第一道上辊，所述第一道上辊为40-60mm宽的鼓形轮，第一道上辊的外缘沿周向间隔分布有若干凸棱齿，所述凸棱齿的顶宽为0.5mm、齿高为5mm、轴向齿间距为6-8mm；第二道辊压机构上设有第二道上辊，所述第二道上辊为90-100mm宽中间凸起的鼓形轮，第二道上辊的外缘沿周向间隔分布有若干凸棱齿，所述凸棱齿的顶宽为0.5mm、齿高为5mm、轴向齿间距为6-8mm；第三道辊压机构上设有第三道上辊，所述第三道上辊为圆柱体，第三道上辊的外缘沿周向间隔分布有若干凸棱齿，所述凸棱齿的顶宽为1mm、齿高为5mm、轴向齿间距为6-8mm；所述第一道上辊、第二道上辊、第三道上辊可以沿竖直方向上下浮动，通过弹簧调节其浮动压力；经三道辊压将竹筒展平，每道辊压采用上下相对的同直径金属滚筒辊压竹筒，每对上辊和下辊由齿轮减速机驱动，既起到辊压竹筒的作用，又起到驱动竹筒前行的作用。
更优的，所述刮节机构包括刮节支架、刮节刀轴、下托板、定位轮，所述刮节支架固定在机架上，所述刮节刀轴、定位轮安装在刮节支架上，所述刮节刀轴上装有刮节刀，刮节刀轴由电动机驱动，所述下托板与机架之间采用弹性连接，展平后的竹片经此单元将压堆的竹内节刮除，以免影响后续的压析效果。
更优的，所述中间压丝单元设有中间压丝上辊、中间压丝下辊，所述中间压丝上辊、中间压丝下辊均设为圆柱体，中间压丝上辊和中间压丝下辊的外表面上设有相同的凸起齿，所述凸起齿的齿间距为8mm、齿高位5mm、齿顶宽为0.5mm，所述中间压丝上辊、中间压丝下辊的凸起齿错开半个齿距布置，中间压丝上辊可以沿竖直方向上下浮动；上辊和下辊由齿轮减速机驱动，既起到辊压竹筒的作用，又起到驱动竹筒前行的作用，为保证不同厚度的竹片能顺利通过，并保持不同情况下对竹片同样的辊压力，故而将上辊设置为可向上浮动，通过弹簧调节其浮动压力。
更优的，所述刷青机构由浮动上压板、固定工作台以及固定在机架上的刷青刀轴组成，所述固定工作台设有前后两块，一块固定工作台固定在中间压丝单元上，另一块固定工作台固定在压丝单元上，所述刷青刀轴上安装有钢丝轮，刷青刀轴由电动机驱动，实现竹青面腊质层的刷除，竹片的定位由固定工作台和浮动上压板完成，固定工作台分前后两块，分别固定在前后两个工作单元上，前后固定工作台间的刷青刀轴上安装有钢丝轮，由于竹片的厚度是不同的，故上压板通过弹簧实现弹性浮动。
更优的，所述电动机的转速1400转/分。
更优的，所述压丝单元由两个压丝机构组成，所述压丝机构的上辊和下辊设为圆柱体，压丝机构的上辊和下辊的外表面上设有相同的凸起齿，所述凸起齿的齿间距为6mm、齿高位4mm、齿顶宽为0.5mm，压丝机构的上辊和下辊的凸起齿错开半个齿距布置，压丝机构的上辊可以沿竖直方向上下浮动，两个压丝机构分别通过上下相对的上辊和下辊实现对竹片的竹黄面和竹青面的辊压。
更优的，所述挤散机构的上辊和下辊设为圆柱体，挤散机构的上辊和下辊的外表面上设有网状花纹，将压析后的竹束进一步地挤压成既连成片又疏散的纤维毡。
相对于现有技术，本发明所产生的有益效果：
1、慈竹经加热软化后再进行压析，竹片很容易展平，以前用三道刷青变成一道刷青，以前用十道压丝变成三道压丝；
2、慈竹经软化后趁热加工，竹材硬度明显下降，参与加工的零件磨损明显减少，寿命更长；
3、慈竹经软化后趁热加工，刮节刀轴和刷青刀轴的功率大幅度降低；
4、由于加工过程中水分大量挥发，加工后的竹束含水率由80%以上降低到40%以下，减少了其后的干燥工序耗能，同时消除了竹束短期存放时的发霉现象。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是竹束压析一体机的主视图；
图2是竹束压析一体机的俯视图；
图3是刮节机构的放大图；
图4是中间压丝单元的放大图；
图5是刷青机构的放大图；
图中标号分别为：1、竹筒；2、加热通道；3、第一道辊压机构；3-1、第一道上辊；4、第二道辊压机构；4-1、第二道上辊；5、第三道辊压机构；6、刮节机构；6-1、刮节刀轴；6-2、下托板；6-3、定位轮；6-4、弹簧；7、中间压丝单元；7-1、中间压丝上辊；7-2、中间压丝下辊；8、刷青机构；8-1、浮动上压板；8-2、刷青刀轴；8-3、固定工作台；9、压丝机构；10、挤散机构；11、电机；12、电动机；13、机架；14、减速机；15、十字联轴器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1
如图1、图2所示，竹束压析一体机，包括机架13，所述机架13上设有十字联轴器15，所述机架13上从前至后依次设有加热通道2、展平机构、刮节机构6、中间压丝单元7、刷青机构8、压丝单元、挤散机构10，所述展平机构、中间压丝单元7、压丝单元、挤散机构10均设有上辊和下辊，所述上辊和下辊由电机11经减速机14减速后驱动。
本实施例所述的竹束压析一体机集竹筒1快速加热软化、竹筒1展平、刮节、刷青、压丝、挤散为一体，先对竹筒1进行加热软化，使竹筒1展平、刮节、刷青、压丝更容易，进而简化展平、刮节、刷青、压丝装备，同时使压析后的竹束在压析过程中蒸发掉大量水分，有效减少了后续的干燥耗能，消除了湿竹束短期存放过程中发霉现象。
实施例2
在实施例1所述的竹束压析一体机的基础上进一步改进，所述加热通道2内设有火焰加热装置，将竹筒1在10-20秒内快速加热140-200℃，使竹筒1加热软化而水分不至于损失太多，装置结构简单，制作成本低，易于实现。
实施例3
在实施例1所述的竹束压析一体机的基础上进一步改进，所述加热通道2内设有微波加热装置，将竹筒1在10-20秒内快速加热140-200℃，使竹筒1加热软化而水分不至于损失太多，无火灾危险，低耗节能。
实施例4
在实施例1所述的竹束压析一体机的基础上进一步改进，所述加热通道2内设有蒸汽加热装置，将竹筒1在10-20秒内快速加热140-200℃，使竹筒1加热软化而水分不至于损失太多，无明火无辐射，安全系数高。
实施例5
在实施例1所述的竹束压析一体机的基础上进一步改进，所述减速机14由初级减速机、齿轮减速机组成，所述初级减速机与电机11相连，所述初级减速机、齿轮减速机上均设有链轮，初级减速机、齿轮减速机之间经链轮上的链条相连，电机11的转速较快，而辊压的上辊和下辊需要的转速远低于电机11的转速，就需要减速器14的减速才将动能传递给辊压的上辊和下辊，经初级减速机、齿轮减速机两级减速，便于将转速降至可控范围内，本实施例结构简单，易于实现。
实施例6
在实施例1所述的竹束压析一体机的基础上进一步改进，所述展平机构包括第一道辊压机构3、第二道辊压机构4以及第三道辊压机构5，三道辊压机构的下辊的外圆柱表面上均布有间隔的轴向凸棱，凸棱顶宽1mm，凸棱经表面淬火硬化；第一道辊压机构3上设有第一道上辊3-1，所述第一道上辊3-1为40-60mm宽的鼓形轮，第一道上辊3-1的外缘沿周向间隔分布有若干凸棱齿，所述凸棱齿的顶宽为0.5mm、齿高为5mm、轴向齿间距为6-8mm，，第一道上辊3-1的凸棱齿经表面淬火硬化，以期初步地将竹筒展开；第二道辊压机构4上设有第二道上辊4-1，所述第二道上辊4-1为90-100mm宽中间凸起的鼓形轮，第二道上辊4-1的外缘沿周向间隔分布有若干凸棱齿，所述凸棱齿的顶宽为0.5mm、齿高为5mm、轴向齿间距为6-8mm，第二道上辊4-1的凸棱齿经表面淬火硬化，硬度为40-50HRC，以期进一步地将竹筒展平；第三道辊压机构5上设有第三道上辊，所述第三道上辊为圆柱体，第三道上辊的外缘沿周向间隔分布有若干凸棱齿，所述凸棱齿的顶宽为1mm、齿高为5mm、轴向齿间距为6-8mm，第三道上辊的凸棱齿经表面淬火硬化，以期将竹筒完全展平；所述第一道上辊3-1、第二道上辊4-1、第三道上辊可以沿竖直方向上下浮动，通过弹簧调节其浮动压力；经三道辊压将竹筒1展平，每道辊压采用上下相对的同直径金属滚筒辊压竹筒1，每对上辊和下辊由齿轮减速机驱动，既起到辊压竹筒1的作用，又起到驱动竹筒1前行的作用，本实施例中通过弹簧调节来实现第一道上辊3-1、第二道上辊4-1、第三道上辊的弹性浮动，能保证不同大小、厚度的竹片均能被展平。
实施例7
在实施例1所述的竹束压析一体机的基础上进一步改进，所述刮节机构6包括刮节支架、刮节刀轴6-1、下托板6-2、定位轮6-3，所述刮节支架固定在机架13上，所述刮节刀轴6-1、定位轮6-3安装在刮节支架上，所述刮节刀轴6-1上装有刮节刀，刮节刀轴6-1由电动机12经皮带轮传动高速旋转，转速约1400转/分，所述下托板6-2与机架13之间采用弹性连接，竹片的定位由固定的可自由旋转的定位轮6-3完成，展平后的竹片经此单元将压堆的竹内节刮除，以免影响后续的压析效果，本实施例中通过弹簧6-4调节实现下托板6-2的弹性浮动，能保证不同大小、厚度的竹片均能被刮节。
实施例8
在实施例1所述的竹束压析一体机的基础上进一步改进，所述中间压丝单元7设有中间压丝上辊7-1、中间压丝下辊7-2，所述中间压丝上辊7-1、中间压丝下辊7-2均设为圆柱体，中间压丝上辊7-1和中间压丝下辊7-2的外表面上设有相同的凸起齿，所述凸起齿的齿间距为8mm、齿高位5mm、齿顶宽为0.5mm，所述中间压丝上辊7-1、中间压丝下辊7-2的凸起齿错开半个齿距布置，中间压丝上辊7-1可以沿竖直方向上下浮动；上辊和下辊由齿轮减速机驱动，既起到辊压竹筒1的作用，又起到驱动竹筒1前行的作用，为保证不同厚度的竹片能顺利通过，并保持不同情况下对竹片同样的辊压力，故而将上辊设置为可向上浮动，通过弹簧调节其浮动压力。
实施例9
在实施例1所述的竹束压析一体机的基础上进一步改进，所述刷青机构8由浮动上压板8-1、固定工作台8-3以及固定在机架13上的刷青刀轴8-2组成，所述固定工作台8-3设有前后两块，一块固定工作台8-3固定在中间压丝单元7上，另一块固定工作台8-3固定在压丝单元上，所述刷青刀轴8-2上安装有钢丝轮，刷青刀轴8-2由电动机12驱动，实现竹青面腊质层的刷除，竹片的定位由固定工作台8-3和浮动上压板8-1完成，前后两个固定工作台8-3之间的刷青刀轴8-2上安装有钢丝轮，由于竹片的厚度是不同的，故上压板通过弹簧实现弹性浮动。
实施例10
在实施例1所述的竹束压析一体机的基础上进一步改进，所述压丝单元由两个压丝机构9组成，所述压丝机构9的上辊和下辊设为圆柱体，压丝机构9的上辊和下辊的外表面上设有相同的凸起齿，所述凸起齿的齿间距为6mm、齿高位4mm、齿顶宽为0.5mm，压丝机构9的上辊和下辊的凸起齿错开半个齿距布置，压丝机构9的上辊可以沿竖直方向上下浮动，由于竹片的厚度是不同的，故压丝机构9的上辊通过弹簧实现弹性浮动，两个压丝机构9分别通过上下相对的上辊和下辊实现对竹片的竹黄面和竹青面的辊压。
实施例11
在实施例1所述的竹束压析一体机的基础上进一步改进，所述挤散机构10的上辊和下辊设为圆柱体，挤散机构10的上辊和下辊的外表面上设有网状花纹，挤散机构10的上辊和下辊外圆柱面同样经过表面淬火硬化，将压析后的竹束进一步地挤压成既连成片又疏散的纤维毡。
如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.竹束压析一体机，包括机架（13），所述机架（13）上设有十字联轴器（15），其特征在于：所述机架（13）上从前至后依次设有加热通道（2）、展平机构、刮节机构（6）、中间压丝单元（7）、刷青机构（8）、压丝单元、挤散机构（10），所述展平机构、中间压丝单元（7）、压丝单元、挤散机构（10）均设有上辊和下辊，所述上辊和下辊由电机（11）经减速机（14）减速后驱动。
2.如权利要求1所述的竹束压析一体机，其特征在于：所述加热通道（2）内设有微波加热装置或蒸汽加热装置或火焰加热装置。
3.如权利要求1所述的竹束压析一体机，其特征在于：所述减速机（14）由初级减速机、齿轮减速机组成，所述初级减速机与电机（11）相连，所述初级减速机、齿轮减速机上均设有链轮，初级减速机、齿轮减速机之间经链轮上的链条相连。
4.如权利要求1所述的竹束压析一体机，其特征在于：所述展平机构包括第一道辊压机构（3）、第二道辊压机构（4）以及第三道辊压机构（5），三道辊压机构的下辊的外圆柱表面上均布有间隔的轴向凸棱，凸棱顶宽1mm；第一道辊压机构（3）上设有第一道上辊（3-1），所述第一道上辊（3-1）为40-60mm宽的鼓形轮，第一道上辊（3-1）的外缘沿周向间隔分布有若干凸棱齿，所述凸棱齿的顶宽为0.5mm、齿高为5mm、轴向齿间距为6-8mm；第二道辊压机构（4）上设有第二道上辊（4-1），所述第二道上辊（4-1）为90-100mm宽中间凸起的鼓形轮，第二道上辊（4-1）的外缘沿周向间隔分布有若干凸棱齿，所述凸棱齿的顶宽为0.5mm、齿高为5mm、轴向齿间距为6-8mm；第三道辊压机构（5）上设有第三道上辊，所述第三道上辊为圆柱体，第三道上辊的外缘沿周向间隔分布有若干凸棱齿，所述凸棱齿的顶宽为1mm、齿高为5mm、轴向齿间距为6-8mm；所述第一道上辊（3-1）、第二道上辊（4-1）、第三道上辊可以沿竖直方向上下浮动。
5.如权利要求1所述的竹束压析一体机，其特征在于：所述刮节机构（6）包括刮节支架、刮节刀轴（6-1）、下托板（6-2）、定位轮（6-3），所述刮节支架固定在机架（13）上，所述刮节刀轴（6-1）、定位轮（6-3）安装在刮节支架上，所述刮节刀轴（6-1）上装有刮节刀，刮节刀轴（6-1）由电动机（12）驱动，所述下托板（6-2）与机架（13）之间采用弹性连接。
6.如权利要求1所述的竹束压析一体机，其特征在于：所述中间压丝单元（7）设有中间压丝上辊（7-1）、中间压丝下辊（7-2），所述中间压丝上辊（7-1）、中间压丝下辊（7-2）均设为圆柱体，中间压丝上辊（7-1）和中间压丝下辊（7-2）的外表面上设有相同的凸起齿，所述凸起齿的齿间距为8mm、齿高位5mm、齿顶宽为0.5mm，所述中间压丝上辊（7-1）、中间压丝下辊（7-2）的凸起齿错开半个齿距布置，中间压丝上辊（7-1）可以沿竖直方向上下浮动。
7.如权利要求1所述的竹束压析一体机，其特征在于：所述刷青机构（8）由浮动上压板（8-1）、固定工作台（8-3）以及固定在机架（13）上的刷青刀轴（8-2）组成，所述固定工作台（8-3）设有前后两块，一块固定工作台（8-3）固定在中间压丝单元（7）上，另一块固定工作台（8-3）固定在压丝单元上，所述刷青刀轴（8-2）上安装有钢丝轮，刷青刀轴（8-2）由电动机（12）驱动。
8.如权利要求5或7所述的竹束压析一体机，其特征在于：所述电动机（12）的转速为1400转/分。
9.如权利要求1所述的竹束压析一体机，其特征在于：所述压丝单元由两个压丝机构（9）组成，所述压丝机构（9）的上辊和下辊设为圆柱体，压丝机构（9）的上辊和下辊的外表面上设有相同的凸起齿，所述凸起齿的齿间距为6mm、齿高位4mm、齿顶宽为0.5mm，压丝机构（9）的上辊和下辊的凸起齿错开半个齿距布置，压丝机构（9）的上辊可以沿竖直方向上下浮动。
10.如权利要求1所述的竹束压析一体机，其特征在于：所述挤散机构（10）的上辊和下辊设为圆柱体，挤散机构（10）的上辊和下辊的外表面上设有网状花纹。
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