CN107354789A - 一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备，主要包括由主轴、弹簧和轨道组成的升降装置、由横杆和料斗组成的搅浇装置，由料筒和出浆口组成的生浆装置，升降装置和搅浇装置安装在生浆装置内，搅浇装置安装在升降装置上。其特点是自动无盲区搅拌，利用重力势能浇注碎料。本发明通过升降装置实现搅浇装置的自动升降及无盲区搅拌，通过缓冲垫二次缓冲耗能并消除料斗脱离主轴，通过搅浇装置实现碎料的搅拌和浇注破碎分解，通过90度区域轨道实现料斗均衡的升、降循环。

Description

一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备
技术领域
本发明涉及一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备，尤其涉及一种通过升降装置实现搅浇装置的自动升降及无盲区搅拌，通过缓冲垫二次缓冲耗能并消除料斗脱离主轴，通过搅浇装置实现碎料的搅拌和浇注破碎分解，通过90度区域轨道实现料斗均衡的升、降循环，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：一是料浆品质低，制浆过程中，由于碎浆方式单一，即主要是转子带动料浆旋转碎料，并且转子固定，搅拌区域有限，对部分区域存在搅拌盲区，造成碎料颗粒大小不均匀，从而造成料浆不均匀，品质低；二是制浆效率低，单一的碎浆方式造成能耗大、效率低。
因此，针对现有碎浆机在使用中普遍存在的料浆品质低和制浆效率低等问题，应从碎浆机工作方式及结构上进行综合考虑，设计出料浆品质高且制浆效率高的一种制浆设备。
发明内容
本发明针对现有碎浆机在使用中普遍存在的料浆品质低和制浆效率低等问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备。
本发明的一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备采用以下技术方案：
一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备，主要包括升降装置、搅浇装置和生浆装置，升降装置和搅浇装置安装在生浆装置内，搅浇装置安装在升降装置上，所述生浆装置主要由料筒和出浆口组成，料筒为圆筒形结构，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；所述升降装置主要由主轴、弹簧和轨道组成，主轴安装在料筒中部，主轴下端设有电机，主轴上端设有含外螺纹的螺纹头，主轴螺纹头上设有缓冲垫，弹簧下端安装在主轴上，轨道安装在料筒内壁上；所述搅浇装置主要由横杆和料斗组成，料斗安装在横杆上，横杆和料斗的数量为2个且对称布置；所述料斗主要由料斗壁和料斗底组成，料斗壁为方形结构，料斗壁下端设有滚轴孔A和滚轴孔B，滚轴孔A为盲孔，滚轴孔B为通孔，料斗底一端安装有滚轴A，滚轴A为圆柱形结构，滚轴A上设有销孔，滚轴A安装在滚轴孔A和滚轴孔B上，滚轴A上设有滚轮A，滚轮A旁的滚轴A上装有销钉；所述横杆的纵剖面为菱形结构，横杆上设有横杆头，单个横杆上的横杆头为2个且对称安装，每个横杆头和横杆间设有滚轴B，滚轴B上安装有滚轮B，横杆头卡在连杆头上，横杆头上两滚轮B间的距离等于连杆宽度。
所述主轴下端为实体圆柱状，主轴上端呈“H”状，主轴上端的中部为实体圆柱状且两端设有由连杆和连杆头组成的对称凸块，主轴下端的实体圆柱直径为主轴上端实体圆柱直径的2倍。
所述轨道为2个且对称布置，轨道在料筒内壁上呈倾斜状，轨道的始、末两端设有水平过渡段，轨道始、末两端所占区域角度为a且a=90度，轨道与水平面的倾斜角度为b且b=45度。
所述缓冲垫为圆环形结构，缓冲垫内圆环形内设有内螺纹，缓冲垫上设有内凸块和外凸块，内凸块和外凸块周向均布，外凸块的高度是内凸块的2倍，外凸块的直径为内凸块的1.5倍。
所述弹簧数量为4个且2个为一组对称安装在横杆头下端的连杆两侧。
所述每个料斗壁上的滚轴孔A和滚轴孔B的数量为2个且对称布置，滚轴孔B的孔槽高为滚轴孔A的3倍；每个料斗底上的滚轴A的数量为2个且对称布置。
所述料斗和料筒内壁间设有间隙，轨道宽度为滚轮A宽度的2倍。
本发明通过升降装置实现搅浇装置的自动升降及无盲区搅拌，具体为当设备工作时，主轴通过横杆带动料斗旋转，当料斗下的滚轮A接触轨道并在其上滚动时，因轨道在料筒内壁上呈倾斜状，则料斗在滚轮A带动下克服弹簧弹性阻力并向上移动，又因主轴的旋转，则横杆和料斗呈边旋转边上移的运动模式，横杆和料斗在由料筒底端到料筒顶端的旋转上移过程中，不断的搅拌分解碎料，从而实现无盲区搅拌；而当料斗上移到轨道末端时，料斗脱离轨道并在弹簧力的作用下，由料筒顶端向料筒底端旋转运动，并再次搅拌分解碎料。
本发明在主轴上端的螺纹头上安装有缓冲垫，通过这种设计防止搅浇装置在旋转惯性力作用下脱离主轴，即横杆带动料斗在主轴上移动时，在主轴的旋转惯性力作用下，尤其在高速情况下，横杆和料斗可能会出现脱离主轴的现象，为此，在主轴上端设置缓冲垫，当横杆和料斗预脱离主轴时，缓冲垫会阻止其脱离，并通过缓冲垫的压缩变形来消耗横杆和料斗的运动动能。
本发明在缓冲垫上设有内凸块和外凸块，通过这种设计实现横杆和料斗的二次缓冲耗能，即通过外凸块的一次弹性变形来消耗横杆和料斗的冲击动能，通过内凸块的二次弹性变形将横杆和料斗的残余冲击动能消耗掉。
本发明在轨道的始、末两端设有水平过渡段，通过这种设计使料斗平稳的进入或离开轨道。
本发明将轨道设为倾斜45度，使料斗的运动分力相等，从而实现料斗的平稳运动；而将轨道始、末两端所占区域角度设为90度，通过这种设置实现料斗均衡的升、降循环，即90度区域上升，90度区域下降。
本发明通过搅浇装置实现碎料的搅拌和浇注破碎分解，具体为当设备工作时，主轴带动横杆旋转时，横杆上的料斗也跟着旋转并搅拌分解碎料，料斗在旋转的同时沿着轨道上移，因滚轮A在轨道上移动，滚轮A上的滚轴A带动料斗底闭合料斗壁，料斗内的碎料和水的混合液也随料斗上升到轨道顶端，当滚轮A脱离轨道时，在重力作用下，料斗底脱离料斗壁，料斗内的碎料混合液以浇注的形式洒向料筒，料斗内的碎料与料筒内的碎料碰撞破碎分解，浇注破碎分解的形式充分利用重力势能，当料斗内的碎料进入料筒混合液过程中，重力势能先转换为动能，之后由动能转化为碎料相互碰撞的热能并分解，这种浇注碎料形式提高碎料分解效率。
本发明在横杆头和横杆间设有滚轮B，通过这种设计降低横杆的升、降阻力，即将横杆头与连杆间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而降低运动阻力。
本发明在滚轮A旁的滚轴A上装有销钉，通过这种设计防止滚轴A脱离料斗壁。
本发明将滚轴孔B的孔槽高设为滚轴孔A的3倍，通过这种设计便于滚轴A在滚轴孔B内移动，以使料斗底能及时脱离料斗壁。
本发明的有益效果是：通过升降装置实现搅浇装置的自动升降及无盲区搅拌，通过缓冲垫二次缓冲耗能并消除料斗脱离主轴，通过搅浇装置实现碎料的搅拌和浇注破碎分解，通过90度区域轨道实现料斗均衡的升、降循环。
附图说明
图1是本发明的的整体结构示意图。
图2是本发明的料斗运动到轨道顶端且未打开状态下的整体结构示意图。
图3是本发明的料斗打开状态下的整体结构示意图。
图4是本发明的主轴上端横截面的局部放大示意图。
图5是本发明的主轴下端横截面的局部放大示意图。
图6是本发明的弹簧和主轴连接处的局部放大示意图。
图7是本发明的缓冲垫连接处的局部放大示意图。
图8是本发明的缓冲垫上内凸块和外凸块的分布示意图。
图9是本发明的轨道的布置示意图。
图10是本发明的轨道的展开示意图。
图11是本发明的搅浇装置的结构示意图。
图12是本发明的料斗的俯视图。
图13是本发明的横杆和横杆头的结构示意图。
图14是本发明的横杆纵剖面的结构示意图。
其中：1、支柱，2、出浆口，3、弹簧，4、电机，5、料筒，6、横杆，7、料斗，8、轨道，9、主轴，10、缓冲垫，11、内凸块，12、外凸块，13、螺纹头，14、料斗壁，15、料斗底，16、滚轴A，17、滚轮A，18、滚轴孔A，19、滚轴孔B，20、连杆头，21、连杆，22、横杆头，23、滚轴B，24、滚轮B，25、销钉。
具体实施方式
实施例：
如图1、图2和图3所示，本发明的一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备，主要包括升降装置、搅浇装置和生浆装置，升降装置和搅浇装置安装在生浆装置内，搅浇装置安装在升降装置上，生浆装置主要由料筒5和出浆口2组成，料筒5为圆筒形结构，料筒5下端外侧设有4个周向均布的支柱1，料筒5下端内侧设有出浆口2。
结合图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示，升降装置主要由主轴9、弹簧3和轨道8组成，主轴9安装在料筒5中部，主轴9下端设有电机4，主轴9上端设有含外螺纹的螺纹头13，主轴9下端为实体圆柱状，主轴9上端呈“H”状，主轴9上端的中部为实体圆柱状且两端设有由连杆21和连杆头20组成的对称凸块，主轴9下端的实体圆柱直径为主轴9上端实体圆柱直径的2倍，主轴9螺纹头13上设有缓冲垫10，弹簧3下端安装在主轴9上，弹簧3数量为4个且2个为一组对称安装在横杆头22下端的连杆21两侧，轨道8安装在料筒5内壁上。
本发明通过升降装置实现搅浇装置的自动升降及无盲区搅拌，具体为当设备工作时，主轴9通过横杆6带动料斗7旋转，当料斗7下的滚轮A 17接触轨道8并在其上滚动时，因轨道8在料筒5内壁上呈倾斜状，则料斗7在滚轮A 17带动下克服弹簧3弹性阻力并向上移动，又因主轴9的旋转，则横杆6和料斗7呈边旋转边上移的运动模式，横杆6和料斗7在由料筒5底端到料筒5顶端的旋转上移过程中，不断的搅拌分解碎料，从而实现无盲区搅拌；而当料斗7上移到轨道8末端时，料斗7脱离轨道8并在弹簧3力的作用下，由料筒5顶端向料筒5底端旋转运动，并再次搅拌分解碎料。
轨道8为2个且对称布置，轨道8在料筒5内壁上呈倾斜状，轨道8的始、末两端设有水平过渡段，轨道8始、末两端所占区域角度为a且a=90度，轨道8与水平面的倾斜角度为b且b=45度。
本发明在轨道8的始、末两端设有水平过渡段，通过这种设计使料斗7平稳的进入或离开轨道8。
本发明将轨道8设为倾斜45度，使料斗7的运动分力相等，从而实现料斗7的平稳运动；而将轨道8始、末两端所占区域角度设为90度，通过这种设置实现料斗7均衡的升、降循环，即90度区域上升，90度区域下降。
缓冲垫10为圆环形结构，缓冲垫10内圆环形内设有内螺纹，缓冲垫10上设有内凸块11和外凸块12，内凸块11和外凸块12周向均布，外凸块12的高度是内凸块11的2倍，外凸块12的直径为内凸块11的1.5倍。
本发明在主轴9上端的螺纹头13上安装有缓冲垫10，通过这种设计防止搅浇装置在旋转惯性力作用下脱离主轴9，即横杆6带动料斗7在主轴9上移动时，在主轴9的旋转惯性力作用下，尤其在高速情况下，横杆6和料斗7可能会出现脱离主轴9的现象，为此，在主轴9上端设置缓冲垫10，当横杆6和料斗7预脱离主轴9时，缓冲垫10会阻止其脱离，并通过缓冲垫10的压缩变形来消耗横杆6和料斗7的运动动能。
本发明在缓冲垫10上设有内凸块11和外凸块12，通过这种设计实现横杆6和料斗7的二次缓冲耗能，即通过外凸块12的一次弹性变形来消耗横杆6和料斗7的冲击动能，通过内凸块11的二次弹性变形将横杆6和料斗7的残余冲击动能消耗掉。
结合图11、图12、图13和图14所示，搅浇装置主要由横杆6和料斗7组成，料斗7安装在横杆6上，横杆6和料斗7的数量为2个且对称布置；料斗7主要由料斗壁14和料斗底15组成，料斗壁14为方形结构，料斗壁14下端设有滚轴孔A 18和滚轴孔B 19，滚轴孔A 18为盲孔，滚轴孔B 19为通孔，料斗底15一端安装有滚轴A 16，滚轴A 16为圆柱形结构，滚轴A 16上设有销孔，滚轴A 16安装在滚轴孔A8 1和滚轴孔B 19上，滚轴A 16上设有滚轮A 17，滚轮A 17旁的滚轴A 16上装有销钉25；横杆6的纵剖面为菱形结构，横杆6上设有横杆头22，单个横杆6上的横杆头22为2个且对称安装，每个横杆头22和横杆6间设有滚轴B 23，滚轴B 23上安装有滚轮B 24，横杆头22卡在连杆头20上，横杆头22上两滚轮B 23间的距离等于连杆21宽度。料斗7和料筒5内壁间设有间隙，轨道8宽度为滚轮A 17宽度的2倍。
本发明通过搅浇装置实现碎料的搅拌和浇注破碎分解，具体为当设备工作时，主轴9带动横杆6旋转时，横杆6上的料斗7也跟着旋转并搅拌分解碎料，料斗7在旋转的同时沿着轨道8上移，因滚轮A 17在轨道8上移动，滚轮A 17上的滚轴A 16带动料斗底15闭合料斗壁14，料斗7内的碎料和水的混合液也随料斗7上升到轨道8顶端，当滚轮A 17脱离轨道8时，在重力作用下，料斗底15脱离料斗壁14，料斗7内的碎料混合液以浇注的形式洒向料筒5，料斗7内的碎料与料筒5内的碎料碰撞破碎分解，浇注破碎分解的形式充分利用重力势能，当料斗7内的碎料进入料筒5混合液过程中，重力势能先转换为动能，之后由动能转化为碎料相互碰撞的热能并分解，这种浇注碎料形式提高碎料分解效率。
本发明在横杆头22和横杆6间设有滚轮B 24，通过这种设计降低横杆6的升、降阻力，即将横杆头22与连杆21间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而降低运动阻力。
本发明在滚轮A 17旁的滚轴A 16上装有销钉25，通过这种设计防止滚轴A 16脱离料斗壁14。
每个料斗壁14上的滚轴孔A 18和滚轴孔B 19的数量为2个且对称布置，滚轴孔B19的孔槽高为滚轴孔A 18的3倍；每个料斗底15上的滚轴A 16的数量为2个且对称布置。
本发明将滚轴孔B 19的孔槽高设为滚轴孔A 18的3倍，通过这种设计便于滚轴A16在滚轴孔B 19内移动，以使料斗底15能及时脱离料斗壁14。

Claims (7)

1.一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备，主要包括升降装置、搅浇装置和生浆装置，升降装置和搅浇装置安装在生浆装置内，搅浇装置安装在升降装置上，其特征在于：所述生浆装置主要由料筒和出浆口组成，料筒为圆筒形结构，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；所述升降装置主要由主轴、弹簧和轨道组成，主轴安装在料筒中部，主轴下端设有电机，主轴上端设有含外螺纹的螺纹头，主轴螺纹头上设有缓冲垫，弹簧下端安装在主轴上，轨道安装在料筒内壁上；所述搅浇装置主要由横杆和料斗组成，料斗安装在横杆上，横杆和料斗的数量为2个且对称布置；所述料斗主要由料斗壁和料斗底组成，料斗壁为方形结构，料斗壁下端设有滚轴孔A和滚轴孔B，滚轴孔A为盲孔，滚轴孔B为通孔，料斗底一端安装有滚轴A，滚轴A为圆柱形结构，滚轴A上设有销孔，滚轴A安装在滚轴孔A和滚轴孔B上，滚轴A上设有滚轮A，滚轮A旁的滚轴A上装有销钉；所述横杆的纵剖面为菱形结构，横杆上设有横杆头，单个横杆上的横杆头为2个且对称安装，每个横杆头和横杆间设有滚轴B，滚轴B上安装有滚轮B，横杆头卡在连杆头上，横杆头上两滚轮B间的距离等于连杆宽度。
2.如权利要求1所述的一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备，其特征在于：所述主轴下端为实体圆柱状，主轴上端呈“H”状，主轴上端的中部为实体圆柱状且两端设有由连杆和连杆头组成的对称凸块，主轴下端的实体圆柱直径为主轴上端实体圆柱直径的2倍。
3.如权利要求1所述的一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备，其特征在于：所述轨道为2个且对称布置，轨道在料筒内壁上呈倾斜状，轨道的始、末两端设有水平过渡段，轨道始、末两端所占区域角度为a且a=90度，轨道与水平面的倾斜角度为b且b=45度。
4.如权利要求1所述的一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备，其特征在于：所述缓冲垫为圆环形结构，缓冲垫内圆环形内设有内螺纹，缓冲垫上设有内凸块和外凸块，内凸块和外凸块周向均布，外凸块的高度是内凸块的2倍，外凸块的直径为内凸块的1.5倍。
5.如权利要求1所述的一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备，其特征在于：所述弹簧数量为4个且2个为一组对称安装在横杆头下端的连杆两侧。
6.如权利要求1所述的一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备，其特征在于：所述每个料斗壁上的滚轴孔A和滚轴孔B的数量为2个且对称布置，滚轴孔B的孔槽高为滚轴孔A的3倍；每个料斗底上的滚轴A的数量为2个且对称布置。
7.如权利要求1所述的一种基于自动无盲区搅拌且浇注式碎浆的制浆设备，其特征在于：所述料斗和料筒内壁间设有间隙，轨道宽度为滚轮A宽度的2倍。
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