CN106948205A - 一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备，主要包括电磁升降装置、旋转搅拌装置、缓冲装置和料浆生成装置。其特点是转子往复边升降、边旋转搅拌破碎分解制浆。本发明通过电磁升降装置实现旋转搅拌装置的升降功能，通过螺纹轴实现旋转搅拌装置的旋转功能，通过旋转搅拌装置实现碎料的高效搅拌破碎分解，通过缓冲装置实现旋转搅拌装置的缓冲保护，通过过滤板上的过滤孔实现分解碎料的均质控制。

Description

一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备
技术领域
本发明涉及一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备，尤其涉及一种通过电磁升降装置实现旋转搅拌装置的升降功能，通过螺纹轴实现旋转搅拌装置的旋转功能，通过旋转搅拌装置实现碎料的高效搅拌破碎分解，通过缓冲装置实现旋转搅拌装置的缓冲保护，通过过滤板上的过滤孔实现分解碎料的均质控制，属于碎浆设备的技术研发领域。
背景技术
水力碎浆机作为制浆造纸工业中最常用的碎浆设备之一，主要碎解浆板、废旧书本、废旧纸箱等。但是由于目前碎浆机工作方式以及结构的单一性，造成以下问题：一碎浆效率低，主要是转子为固定位置安装，造成转子搅拌区域受限，而远离转子区域易形成局部盲区，从而造成搅拌不均匀，碎浆效率低；二是料浆品质低，制浆过程中，生成的碎料颗粒大小不均匀，造成料浆不均匀。
因此，针对现有碎浆机在使用中普遍存在的碎浆效率低和料浆品质低等问题，应从碎浆机工作方式及结构上进行综合考虑，设计出碎浆效率高且料浆品质高的一种制浆设备。
发明内容
本发明针对现有碎浆机在使用中普遍存在的碎浆效率低和料浆品质低等问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备。
本发明的一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备采用以下技术方案：
一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备，主要包括电磁升降装置、旋转搅拌装置、缓冲装置和料浆生成装置，电磁升降装置安装在料浆生成装置上方，电磁升降装置下方安装有旋转搅拌装置，旋转搅拌装置安装在料浆生成装置内，旋转搅拌装置上安装有缓冲装置；所述料浆生成装置主要由料筒、支架和过滤板组成，支架安装在料筒上端，支架由8个支杆组成，支架经螺钉固定在料筒上，料筒下端外侧设有4个周向均布的支柱，料筒下端内侧设有出浆口，料筒内侧壁上设有4个周向均布的底座，底座上安装有过滤板，过滤板上设有过滤孔，过滤板将料筒分成上、下两区域；所述电磁升降装置主要由电磁座、电磁线圈、滑块、弹簧和弹簧座组成，电磁座经螺栓安装在支架上，电磁座里设有电磁线圈，电磁线圈上安装有弹簧座，弹簧座下端安装有弹簧，弹簧下端设有滑块，弹簧与滑块间有间隙无连接，滑块下端设有外螺纹；所述旋转搅拌装置主要由螺纹轴、导向筒、旋转筒、造旋板、分流杆和扰流板组成，螺纹轴安装在过滤板上，导向筒上端设有内螺纹，导向筒安装在滑块上，导向筒下端为旋转筒，旋转筒内设有内螺纹，旋转筒外侧依次设有分流杆、造旋板、分流杆和扰流板，造旋板上设有平行孔；所述缓冲装置主要由上缓冲盘、上缓冲柱、下缓冲盘和下缓冲柱组成，上缓冲柱和下缓冲柱分别安装在上缓冲盘和下缓冲盘上，上缓冲盘安装在导向筒上，下缓冲盘安装在固定盘上。
所述支架的8个支杆呈周向均布，每个支架上设有2个螺栓孔和2个螺钉孔。
所述过滤孔的横截面呈锥台形结构，下底面直径为上底面直径的2倍，过滤孔沿径向由内到外分布5层，每层过滤孔数量为10n（n为层数），各层过滤孔在过滤板上呈周向均布。
所述螺纹轴下端设有固定盘，固定盘上、下两处的螺纹轴都设有外螺纹；所述扰流板的数量为2个且呈对称布置；所述造旋板分为2组且呈对称布置，每组造旋板数量为2个且对称布置在分流杆两侧，造旋板与分流杆间的夹角为30度；所述平行孔呈4列9行阵列分布；所述分流杆的横截面呈六边菱形结构。
所述上缓冲柱和下缓冲柱分别为圆柱体结构，上缓冲柱和下缓冲柱分别设有长、短2种长度结构，上缓冲柱和下缓冲柱的长、短缓冲柱分别交替布置且呈周向均布。
所述导向筒、旋转筒、造旋板、分流杆和扰流板采用硬质塑料材料；所述上缓冲盘、上缓冲柱、下缓冲盘和下缓冲柱采用弹性橡胶材料。
本发明通过电磁升降装置实现旋转搅拌装置的升降，即需旋转搅拌装置上升时，只需对电磁线圈充电，则电磁线圈产生较大磁力并吸引滑块上升，而滑块带动导向筒上升，进而带动整个旋转搅拌装置上升，滑块在上升的同时压缩弹簧，将滑块的动能转化为弹簧的势能；当需旋转搅拌装置下降时，只需对电磁线圈断电，则在弹簧势能的作用下，弹簧驱动滑块下降，进而带动整个旋转搅拌装置实现下降。
本发明通过螺纹轴实现旋转搅拌装置的旋转功能，即电磁线圈的磁力吸引滑块上升，或弹簧势能驱动滑块下降时，滑块带动导向筒和旋转筒上升或下降，由于旋转筒上设有内螺纹，螺纹轴上设有外螺纹，旋转筒在螺纹连接下会边上升或下降，边旋转。
本发明通过旋转搅拌装置实现碎料的高效搅拌破碎分解，即通过造旋板实现涡旋碎浆，通过分流杆实现水和碎料混合液的分流小涡旋，并降低旋转搅拌装置的运动阻力，通过扰流板实现水和碎料混合液的搅拌，具体为当设备工作时，由于造旋板与分流杆间呈30度夹角，混合液经平行孔进入造旋板内侧后，在分流杆和另一侧造旋板阻挡下，混合液将在两造旋板内侧形成涡旋，混合液中的碎料在涡旋带动下加速其破碎分解；分流杆的六边菱形结构有剪切混合物的作用，并使混合物经分流杆一部分流向分流杆上部，另一部分流向分流杆下部，并在上、下两部形成小涡旋，扰动碎料分解；扰流板在工作时，借助其较大的截面积扰动大部分混合物，实现碎料的搅拌分解。
本发明通过缓冲装置实现旋转搅拌装置的缓冲保护，即通过上缓冲盘和上缓冲柱实现旋转筒上端的缓冲，通过下缓冲盘和下缓冲柱实现旋转筒下端的缓冲，具体为当设备工作时，当导向筒和旋转筒上升时，为防止旋转筒、造旋板、分流杆和扰流板碰撞支架，在导向筒上安装的上缓冲盘和上缓冲柱缓冲碰撞，即上缓冲柱接触支架并压缩变形，将冲击动能转化为上缓冲柱弯曲变形的弹性势能，而上缓冲柱的长、短交替布置，实现二次缓冲，即当长上缓冲柱压缩变形无法起到缓冲作用下，短上缓冲柱会继续接触支架，并接替长上缓冲柱缓冲，此外，弹性橡胶的上缓冲盘还会起到三次缓冲作用；下缓冲盘和下缓冲柱对旋转筒下端的缓冲也采用同样的工作原理。
本发明在过滤板上设有锥台形的过滤孔，通过这种设计实现分解碎料的均质控制，即设备工作时，只有小于过滤孔的碎料进入料筒下半部，这样使得进入料筒下半部的碎料大小基本相等，从而形成均匀料浆；而过滤孔上小下大的设计，能有效防止碎料堵塞过滤孔；此外，在旋转搅拌装置的作用下，过滤板下方的混合液也会引起搅拌流动，从而防止过滤板下方因碎料沉淀而造成料浆不均匀。
本发明的有益效果是：通过电磁升降装置实现旋转搅拌装置的升降功能，通过螺纹轴实现旋转搅拌装置的旋转功能，通过旋转搅拌装置实现碎料的高效搅拌破碎分解，通过缓冲装置实现旋转搅拌装置的缓冲保护，通过过滤板上的过滤孔实现分解碎料的均质控制。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的支架的结构示意图。
图3是本发明的支架与料筒和电磁座连接处的结构示意图。
图4是本发明的过滤孔的布置示意图。
图5是本发明的电磁升降装置的结构示意图。
图6是本发明的旋转搅拌装置下降到底端的结构示意图。
图7是本发明的旋转搅拌装置的局部结构示意图。
图8是本发明的螺纹轴的结构示意图。
图9是本发明的旋转筒、造旋板、分流杆和扰流板连接处的结构示意图。
图10是本发明的造旋板、分流杆和扰流板的俯视示意图。
图11是本发明的分流杆横截面的结构示意图。
图12是本发明的上缓冲盘和上缓冲柱的结构示意图。
图13是本发明的上缓冲柱的布置示意图。
图14是本发明的下缓冲盘、下缓冲柱和过滤板的局部结构示意图。
图15是本发明的下缓冲柱的布置示意图。
其中：1、出浆口，2、垫片，3、料筒，4、螺母A，5、螺纹轴，6、支柱，7、底座，8、过滤孔，9、水，10、碎料，11、旋转搅拌装置，12、支架，13电磁升降装置，14、螺母B，15、螺栓，16、上缓冲盘，17、导向筒，18、上缓冲柱，19、电磁座、20、电磁线圈，21、滑块，22、弹簧，23、弹簧座，24、螺钉，25、旋转筒，26、造旋板，27、分流杆，28、扰流板，29、平行孔，30、过滤板，31、下缓冲盘，32、固定盘，33、下缓冲柱，34、螺栓孔，35、螺钉孔，36、支杆。
具体实施方式
实施例：
如图1所示，本发明的一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备，主要包括电磁升降装置13、旋转搅拌装置11、缓冲装置和料浆生成装置，电磁升降装置13安装在料浆生成装置上方，电磁升降装置13下方安装有旋转搅拌装置11，旋转搅拌装置11安装在料浆生成装置内，旋转搅拌装置11上安装有缓冲装置。
结合图2、图3和图4所示，料浆生成装置主要由料筒3、支架12和过滤板30组成，支架12安装在料筒3上端，支架12由8个支杆36组成，支架12的8个支杆36呈周向均布，每个支架12上设有2个螺栓孔34和2个螺钉孔35，支架12经螺钉24固定在料筒3上，料筒3下端外侧设有4个周向均布的支柱6，料筒3下端内侧设有出浆口1，料筒3内侧壁上设有4个周向均布的底座7，底座7上安装有过滤板30，过滤板30上设有过滤孔8，过滤板30将料筒3分成上、下两区域。
过滤孔8的横截面呈锥台形结构，下底面直径为上底面直径的2倍，过滤孔8沿径向由内到外分布5层，每层过滤孔8数量为10n（n为层数），各层过滤孔8在过滤板30上呈周向均布。
本发明在过滤板30上设有锥台形的过滤孔8，通过这种设计实现分解碎料10的均质控制，即设备工作时，只有小于过滤孔8的碎料10进入料筒3下半部，这样使得进入料筒3下半部的碎料10大小基本相等，从而形成均匀料浆；而过滤孔8上小下大的设计，能有效防止碎料10堵塞过滤孔8；此外，在旋转搅拌装置11的作用下，过滤板30下方的混合液也会引起搅拌流动，从而防止过滤板30下方因碎料10沉淀而造成料浆不均匀。
结合图5和图6所示，电磁升降装置13主要由电磁座19、电磁线圈20、滑块21、弹簧22和弹簧座23组成，电磁座19经螺栓15安装在支架12上，电磁座19里设有电磁线圈20，电磁线圈20上安装有弹簧座23，弹簧座23下端安装有弹簧22，弹簧22下端设有滑块21，弹簧22与滑块21间有间隙无连接，滑块21下端设有外螺纹。
本发明通过电磁升降装置13实现旋转搅拌装置11的升降，即需旋转搅拌装置11上升时，只需对电磁线圈20充电，则电磁线圈20产生较大磁力并吸引滑块21上升，而滑块21带动导向筒17上升，进而带动整个旋转搅拌装置11上升，滑块21在上升的同时压缩弹簧22，将滑块21的动能转化为弹簧22的势能；当需旋转搅拌装置11下降时，只需对电磁线圈20断电，则在弹簧22势能的作用下，弹簧22驱动滑块21下降，进而带动整个旋转搅拌装置11实现下降。
结合图7、图8、图9、图10和图11所示，旋转搅拌装置11主要由螺纹轴5、导向筒17、旋转筒25、造旋板26、分流杆27和扰流板28组成，螺纹轴5安装在过滤板30上，导向筒17上端设有内螺纹，导向筒17安装在滑块21上，导向筒17下端为旋转筒25，旋转筒25内设有内螺纹，旋转筒25外侧依次设有分流杆27、造旋板26、分流杆27和扰流板28，造旋板26上设有平行孔29。
螺纹轴5下端设有固定盘32，固定盘32上、下两处的螺纹轴5都设有外螺纹；扰流板28的数量为2个且呈对称布置；造旋板26分为2组且呈对称布置，每组造旋板26数量为2个且对称布置在分流杆27两侧，造旋板26与分流杆27间的夹角为30度；平行孔29呈4列9行阵列分布；分流杆27的横截面呈六边菱形结构。
导向筒17、旋转筒25、造旋板26、分流杆27和扰流板28采用硬质塑料材料。
本发明通过螺纹轴5实现旋转搅拌装置11旋转功能，即电磁线圈20的磁力吸引滑块21上升，或弹簧22势能驱动滑块21下降时，滑块21带动导向筒17和旋转筒25上升或下降，由于旋转筒25上设有内螺纹，螺纹轴5上设有外螺纹，旋转筒25在螺纹连接下会边上升或下降，边旋转。
本发明通过旋转搅拌装置11实现碎料10的高效搅拌破碎分解，即通过造旋板26实现涡旋碎浆，通过分流杆27实现水9和碎料10混合液的分流小涡旋，并降低旋转搅拌装置11的运动阻力，通过扰流板28实现水9和碎料10混合液的搅拌，具体为当设备工作时，由于造旋板26与分流杆27间呈30度夹角，混合液经平行孔29进入造旋板26内侧后，在分流杆27和另一侧造旋板26阻挡下，混合液将在两造旋板26内侧形成涡旋，混合液中的碎料10在涡旋带动下加速其破碎分解；分流杆27的六边菱形结构有剪切混合物的作用，并使混合物经分流杆27一部分流向分流杆27上部，另一部分流向分流杆27下部，并在上、下两部形成小涡旋，扰动碎料10分解；扰流板28在工作时，借助其较大的截面积扰动大部分混合物，实现碎料10的搅拌分解。
结合图12、图13、图14和图15所示，缓冲装置主要由上缓冲盘16、上缓冲柱18、下缓冲盘31和下缓冲柱33组成，上缓冲柱18和下缓冲柱33分别安装在上缓冲盘16和下缓冲盘31上，上缓冲盘16安装在导向筒17上，下缓冲盘31安装在固定盘32上。上缓冲柱18和下缓冲柱33分别为圆柱体结构，上缓冲柱18和下缓冲柱33分别设有长、短2种长度结构，上缓冲柱18和下缓冲柱33的长、短缓冲柱分别交替布置且呈周向均布。
上缓冲盘16、上缓冲柱18、下缓冲盘31和下缓冲柱33采用弹性橡胶材料。
本发明通过缓冲装置实现旋转搅拌装置11的缓冲保护，即通过上缓冲盘16和上缓冲柱18实现旋转筒25上端的缓冲，通过下缓冲盘31和下缓冲柱33实现旋转筒25下端的缓冲，具体为当设备工作时，当导向筒17和旋转筒25上升时，为防止旋转筒25、造旋板26、分流杆27和扰流板28碰撞支架，在导向筒17上安装的上缓冲盘16和上缓冲柱18缓冲碰撞，即上缓冲柱18接触支架12并压缩变形，将冲击动能转化为上缓冲柱18弯曲变形的弹性势能，而上缓冲柱18的长、短交替布置，实现二次缓冲，即当长上缓冲柱18压缩变形无法起到缓冲作用下，短上缓冲柱18会继续接触支架12，并接替长上缓冲柱18缓冲，此外，弹性橡胶的上缓冲盘16还会起到三次缓冲作用；下缓冲盘31和下缓冲柱33对旋转筒25下端的缓冲也采用同样的工作原理。

Claims (6)

1.一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备，主要包括电磁升降装置、旋转搅拌装置、缓冲装置和料浆生成装置，电磁升降装置安装在料浆生成装置上方，电磁升降装置下方安装有旋转搅拌装置，旋转搅拌装置安装在料浆生成装置内，旋转搅拌装置上安装有缓冲装置；其特征在于：所述料浆生成装置主要由料筒、支架和过滤板组成，支架安装在料筒上端，支架由8个支杆组成，支架经螺钉固定在料筒上，料筒下端外侧设有4个周向均布的支柱，料筒下端内侧设有出浆口，料筒内侧壁上设有4个周向均布的底座，底座上安装有过滤板，过滤板上设有过滤孔，过滤板将料筒分成上、下两区域；所述电磁升降装置主要由电磁座、电磁线圈、滑块、弹簧和弹簧座组成，电磁座经螺栓安装在支架上，电磁座里设有电磁线圈，电磁线圈上安装有弹簧座，弹簧座下端安装有弹簧，弹簧下端设有滑块，弹簧与滑块间有间隙无连接，滑块下端设有外螺纹；所述旋转搅拌装置主要由螺纹轴、导向筒、旋转筒、造旋板、分流杆和扰流板组成，螺纹轴安装在过滤板上，导向筒上端设有内螺纹，导向筒安装在滑块上，导向筒下端为旋转筒，旋转筒内设有内螺纹，旋转筒外侧依次设有分流杆、造旋板、分流杆和扰流板，造旋板上设有平行孔；所述缓冲装置主要由上缓冲盘、上缓冲柱、下缓冲盘和下缓冲柱组成，上缓冲柱和下缓冲柱分别安装在上缓冲盘和下缓冲盘上，上缓冲盘安装在导向筒上，下缓冲盘安装在固定盘上。
2.如权利要求1所述的一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备，其特征在于：所述支架的8个支杆呈周向均布，每个支架上设有2个螺栓孔和2个螺钉孔。
3.如权利要求1所述的一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备，其特征在于：所述过滤孔的横截面呈锥台形结构，下底面直径为上底面直径的2倍，过滤孔沿径向由内到外分布5层，每层过滤孔数量为10n（n为层数），各层过滤孔在过滤板上呈周向均布。
4.如权利要求1所述的一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备，其特征在于：所述螺纹轴下端设有固定盘，固定盘上、下两处的螺纹轴都设有外螺纹；所述扰流板的数量为2个且呈对称布置；所述造旋板分为2组且呈对称布置，每组造旋板数量为2个且对称布置在分流杆两侧，造旋板与分流杆间的夹角为30度；所述平行孔呈4列9行阵列分布；所述分流杆的横截面呈六边菱形结构。
5.如权利要求1所述的一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备，其特征在于：所述上缓冲柱和下缓冲柱分别为圆柱体结构，上缓冲柱和下缓冲柱分别设有长、短2种长度结构，上缓冲柱和下缓冲柱的长、短缓冲柱分别交替布置且呈周向均布。
6.如权利要求1所述的一种基于旋转升降式转子碎浆的制浆设备，其特征在于：所述导向筒、旋转筒、造旋板、分流杆和扰流板采用硬质塑料材料；所述上缓冲盘、上缓冲柱、下缓冲盘和下缓冲柱采用弹性橡胶材料。
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