CN109403112A - 竹浆碎浆设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及造纸技术领域，具体涉及竹浆碎浆设备，包括支架，支架上固定有破碎筒，破碎筒的底部设有驱动单元，驱动单元上连接有转轴，转轴穿过破碎筒底部且与破碎筒转动连接，转轴上固定有若干沿转轴径向设置的转动钢条，破碎筒内壁上固定有若干固定钢条，固定钢条与转动钢条沿转轴轴向错开形成可破碎竹材的间距，固定钢条和转动钢条之间的间距由破碎筒的筒口到筒底的方向依次递减。通过转轴带动转动钢条相对于固定钢条发生转动，转动钢条和固定钢条共同作用使竹材撕裂，使撕裂面的竹纤维得到保护，从而提升造纸形成纸张的质量；同时撕裂面凸凹不平，有利于后续蒸煮时化学药品与竹材的接触，减少蒸煮时间。

Description

竹浆碎浆设备

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，具体涉及竹浆碎浆设备。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展，纸及纸制品的需求量急剧增加，而我国造纸木材原料又极度短缺；另一方面，我国的竹类资源丰富，竹子制浆造纸性能良好，并且对环境污染较少。因此，专家们提出，以竹代木，制浆造纸，减轻制浆造纸对环境的污染，是解决我国木浆短缺，促进纸业发展的必由之路，开发利用我国丰富的竹子资源，促进我国造纸工业的可持续发展。

在现有的造纸过程中，首先需要对竹材进行破碎，然后再利用蒸煮锅对破碎的竹材进行蒸煮，目前普遍采用的破碎方式是利用切割机的刀片将竹节切割成小段，然后再利用蒸煮锅进行蒸煮。而单根竹纤维细长,两端尖,呈纺锤状,纤维内壁较平滑,胞壁甚厚,胞腔小，它的纤维细长,平均长度1.5～2.5mm，宽度为12～16μm，壁厚约5μm，如果直接利用切割刀对竹材进行切割破碎，位于切割面的竹纤维会被破坏。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了竹浆碎浆设备，在竹材破碎时，保护竹纤维的完整性。

为达到上述目的，本发明提供了竹浆碎浆设备，包括支架，支架上固定有破碎筒，破碎筒的底部设有驱动单元，驱动单元上连接有转轴，转轴穿过破碎筒底部且与破碎筒转动连接，转轴上固定有若干沿转轴径向设置的转动钢条，破碎筒内壁上固定有若干固定钢条，固定钢条与转动钢条沿转轴轴向错开设置形成可破碎竹材的间距。

本发明的原理是：竹材由破碎筒的筒口进入破碎筒，破碎筒底部的驱动单元驱动转轴高速转动，转动带动转动钢条转动，转动钢条与破碎筒内壁固定的固定钢条发生相对运动，转动钢条与固定钢条上下相邻的间距会对竹材进行剪切，进而将竹材撕裂成小块状，从而将竹材破碎。

采用上述方案的优点是：

1.有利于保护竹材的竹纤维：相比于使用切割刀切割竹材，切割面的竹纤维会被切割刀切断，本方案利用转动钢条和固定钢条之间的相对运动，进而对竹材施力，使竹材在剪切力作用下发生撕裂，其中撕裂面处的竹纤维保存完好，可防止竹纤维被切断，保障竹纤维间有效的缠结和交织，对于提升纸质有很大益处，使生产的纸具有更好的吸湿、透气、抗菌抑菌、除臭等性能。

2.有利于提升竹材蒸煮速率：相比于使用刀切割竹材形成光滑的切割面，本方案竹材是被撕裂，其断面凸凹不平，在破碎工序后的蒸煮工序中，撕裂的断面有利于增强蒸煮液中化学药品与竹材的接触，进而减少竹材蒸煮的时间。

3.有利于除去竹材表面的竹青：竹材在破碎筒内被撕裂过程中，竹材与转动钢条和固定钢条发生摩擦，使竹材表皮上的竹青在摩擦力下与竹材发生脱离，便于后续快速漂白。

进一步，转动钢条沿转轴的轴向分为若干层，每层包含若干转动钢条，破碎筒内壁固定的固定钢条与转动钢条数量相等。

在转轴上沿其轴向方向设置若干层转动钢条，每层包括若干转动钢条，破碎筒内壁固定的固定钢条与转动钢条数量相等，多层、多个转动钢条和固定钢条的相互配合，使竹材进入破碎筒内能被快速破碎。

进一步，破碎筒内转动钢条与固定钢条沿转轴轴向的相邻间距值由筒口到筒底依次递减。

靠近破碎筒的筒口处的转动钢条与固定钢条沿转轴轴向的相邻间距值较大，可以使竹材快速地进入到破碎筒内；转动钢条与固定钢条沿转轴轴向的相邻间距值由筒口到筒底依次递减，越靠近筒底的间距值越小，使竹材在破碎筒内逐步被破碎到设定大小的破碎快，竹材分级破碎，有利于竹材的充分破碎。

进一步，转动钢条和固定钢条的横截面均为圆形。

相比于截面设置有尖角，将转动钢条和固定钢条的横截面均设置为圆形，截面为圆形时，竹材与转动钢条和固定钢条的接触面积大，能使竹材被快速破碎和撕裂，防止转动钢条和固定钢条直接将竹材折断；同时竹材与转动钢条和固定钢条的接触均为面接触，能快速除去竹材表面的竹青，更能有效减少后续竹材蒸煮时间。

进一步，破碎筒的底部侧壁开有槽口。

破碎筒的底部侧壁开有槽口，当竹材被逐步破碎到达破碎筒的筒底处后，在转动钢条转动驱动下，使位于筒底的竹材沿槽口被挤出破碎筒，实现破碎筒自动排料。

进一步，支架上还固定有倾斜设置的投料箱，投料箱的出料口处转动连接有转动板，转动板的自由端低于投料箱且位于破碎筒的上方；转动板的底端设有凸轮，凸轮外缘与转动板底端相抵，转动板的上方设有与支架滑动连接的破碎板，转动板和破碎板之间设有驱动杆，驱动杆一端与转动板的底端铰接、另一端与凸轮的侧面铰接，驱动杆铰接于凸轮上远离突出部分位置。

支架上固定有投料箱进行装载竹材原料，投料箱出料口的下方转动连接有转动板，转动板的自由端低于投料箱且位于破碎筒的上方，由于投料箱倾斜设置，投料箱内竹材在自身重力作用下滑出出料口，进而滑落在转动板的上端。此时启动转动板的底端设置的凸轮，凸轮转动，当凸轮转动到的突出部分与转动板的底端相抵的过程时，转动板的自由端向上运动，同时驱动杆在凸轮拉动下，驱使破碎板在支架上向下滑动，破碎板和转动板相互靠近，使转动板上端的竹材原料被挤破，形成初次破碎，方便竹材进入破碎筒，且能提升破碎筒破碎竹材的效率；当凸轮转动到凸轮的突出部分与转动板的底端远离时，转动板的自由端向下运动，同时驱动杆推动破碎板沿支架向上滑动，破碎板与转动板相互远离，在凸轮的周期性震动下，转动板上端的初破碎竹材不断落入破碎筒中，投料箱内的竹材原料不断滑入到转动板的上端被破碎。

进一步，转动板的上端设有垂直于转动板转动方向的滑槽。

转动板的上端设有垂直于转动板转动方向的滑槽，滑槽对圆形的竹材原料具有导向作用，便于投料箱内的竹材进入到转动板上；同时，当破碎板与转动板相互靠近对竹材进行挤压时，滑槽的设置可有效减少竹材的摆动，便于竹材的快速处破碎。

进一步，破碎筒的下方设有收集槽，收集槽倾斜设置且延伸至支架外。

由破碎筒底部侧壁的槽口被挤出的已经破碎好的竹材，会自动落入到破碎筒下方的收集槽中，收集槽倾斜设置且延伸至支架外，可以将破碎好的竹材自动排出到设备外，便于快速对破碎好的竹材进行收集和运输，例如直接将收集槽和传送带连接起来，利用传送带将破碎好的竹材传送至预定位置。

进一步，破碎板的底端设有喷淋管，转动板的滑槽上开有滤水孔，收集槽的底部设有过滤网。

破碎板的底端设有喷淋管，当破碎板对竹材原料进行初破碎时，喷淋管喷出的水能对竹材进行初步的清洗，将竹材上的泥沙、杂质等进行初步清除，被清洗的泥沙和杂质等沿转动板的滤水孔流走；同时部分由喷淋管喷洒的水沿转动板流向破碎筒，对破碎筒内的竹材进行二次清洗，在清洗泥沙、杂质的同时，还能将竹材外表面脱落的竹青进行清洗，然后由收集槽底部设置的过滤网流走。

进一步，过滤网下方设有蓄水槽，喷淋管与蓄水槽之间通过水管连通。

过滤网下方设有蓄水槽，蓄水槽对转动板和过滤网流走的水流进行收集，喷淋管与蓄水槽之间通过水管连通，使水循环利用，提升水的使用效率和节约水资源。

附图说明

图1为本发明实施例中竹浆碎浆设备中沿转轴的纵向剖视图。

图2为本发明实施例中竹浆碎浆设备中破碎筒的俯视图。

图3为图1中A处局部放大图。

图4为图1中B处局部放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：支架1、投料箱2、转动板3、凸轮4、破碎板5、驱动杆6、破碎筒7、驱动电机8、转轴9、转动钢条10、固定钢条11、槽口12、收集槽13、过滤网14、蓄水槽15、喷淋管16、弧形滑槽17、滤水孔18。

实施例基本如附图1所示：竹浆碎浆设备，包括支架1，支架1左侧上端固定有盛放竹材的投料箱2，投料箱2左高右低倾斜设置，且投料箱2右侧较低端的底部侧面开有竹材的出料口，出料口的下方通过销轴转动连接有转动板3，转动板3的右端为自由端，转动板3下方的支架1的前后两侧均固定有凸轮4，两个凸轮4通过驱动轴同轴连接，驱动轴由凸轮驱动机驱动，凸轮4的边缘与转动板3的底端相抵。

转动板3的上方设有破碎板5，破碎板5和凸轮4的侧面连接有驱动杆6，驱动杆6的下端与凸轮4的侧面铰接，且驱动杆6铰接于凸轮4上远离突出部分的位置，驱动杆6的上端穿过转动板3后与破碎板5的底端铰接。凸轮4转动时，凸轮4的边缘始终与转动板3相抵，凸轮4的边缘为转动板3提供支撑，在凸轮4转动过程中，破碎板5被驱动杆6不断上、下推拉。

结合图1和图3所示，破碎板5的左右两侧与支架1滑动连接，破碎板5上设有凸起，支架1上开有与破碎板5的凸起配合的滑槽，由于转动板3的运动时是绕转动板3的左侧转动，为使破碎板5与转动板3在靠近过程中能相互平行，支架1上的滑槽是具有弧度的弯曲滑槽。当凸轮4转动到的突出部分与转动板3的底端相抵时，转动板3的自由端向上运动，同时驱动杆6在凸轮4拉动下，驱使破碎板5在支架1上向下滑动，破碎板5和转动板3相互靠近，破碎板5和转动板3之间的间隙变小，位于破碎板5和转动板3之间的竹材被破碎；当凸轮4转动到凸轮4的突出部分与转动板3的底端远离时，转动板3的自由端向下转动，同时驱动杆6推动破碎板5沿支架1向上滑动，破碎板5与转动板3相互远离，在凸轮4的周期性震动下，投料箱2内的竹材原料不断滑入到转动板3的上端被破碎。

如图1所示，转动板3右侧(即转动板3的自由端)下方设有破碎筒7，破碎筒7固定于的支架1上，破碎筒7的筒口能承接转动板3上落下的竹材，破碎筒7下方的支架1上通过螺丝固定有驱动单元，该驱动单元为驱动电机8，驱动电机8的输出轴朝上，且输出轴上通过联轴器固定连接有转轴9，转轴9的上端穿过破碎筒7的底部并延伸至破碎筒7的内部，转轴9与破碎筒7同轴设置且与破碎筒7的底部之间固定有滚动轴承。

结合图1和图4，处于破碎筒7内的转轴9上由上至下焊接有六层转动钢条层，结合图2，每层转动钢条层内包括六根转动钢条10，每层转动钢条层的转动钢条10沿转轴9径向均匀设置，如图4所示，相邻转动钢条层之间的间距值由破碎筒7的筒口向底部方向依次递减，破碎筒7的内壁设置有与转动钢条10数量相等的固定钢条11，固定钢条11的设置方式与转动钢条10的设置方式相似，沿破碎筒7的轴向分为六层固定钢条层，每层固定钢条层均包括六根沿破碎筒7径向均匀设置的固定钢条11，每层固定钢条层均位于相邻的转动钢条层之间，使相邻的转动钢条层转动时，相邻转动钢条之间的固定钢条层将相邻转动钢条层之间的空间分为上下两部分，上下相邻的转动钢条层和固定钢条层在沿转轴9的轴向上形成可破碎竹材的间隙；转动钢条10和固定钢条11的横截面均为圆形，以使转动钢条10和固定钢条11与竹材接触时均为面接触，以增大与竹材的接触面积。

结合图1和图4所示，破碎筒7底部右侧开有槽口12，经破碎筒7破碎后的竹材可由槽口12排出，槽口12的下方设有收集槽13口排出竹材的收集槽13，收集槽13的横截面为倒梯形，收集槽13的底部开有通槽，通槽上通过螺丝固定有过滤网14，过滤网14下方固定有蓄水槽15，蓄水槽15和破碎板5之间连通有喷淋管16，喷淋管16上加装水泵进行施压，使蓄水槽15内的水经喷淋管16后由破碎板5的底端喷向转动板3的上端，结合图3,转动板3的上端开有沿竹材滑动方向的弧形滑槽17，用于对投料箱2内投入的竹材进行导向，转动板3上开有滤水孔18。

具体实施过程如下：

竹材原料被去除枝条后截成长的圆柱状的竹材，将竹材放置入投料箱2内，由于投料箱2左高右低倾斜设置，在竹材自身重力和转动板3震动下，竹材有投料箱2滑向转动板3，并沿转动板3上端的滑槽向下滑动。

与此同时，凸轮4旋转，当凸轮4转动到的突出部分与转动板3的底端相抵的过程时，转动板3的自由端向上运动，同时驱动杆6在凸轮4拉动下，驱使破碎板5在支架1上向下滑动，破碎板5和转动板3相互靠近，使转动板3上端的竹材原料被挤破形成初次破碎，初次破碎的竹材有圆柱状变为竹条，方便竹材进入破碎筒7，且能提升破碎筒7破碎竹材的效率；当凸轮4转动到凸轮4的突出部分与转动板3的底端远离时，转动板3的自由端向下运动，同时驱动杆6推动破碎板5沿支架1向上滑动，破碎板5与转动板3相互远离，在凸轮4的周期性震动下和转动，转动板3上端的初破碎竹材不断落入破碎筒7中，投料箱2内的竹材原料不断滑入到转动板3的上端被破碎。

启动驱动电机8，驱动电机8驱动转轴9旋转，转动带动转动钢条10快速转动，转动钢条10与固定钢条11发生相对运动，由转动板3落入破碎筒7的竹材在自身重力或者转动钢条10的带动下插入到破碎筒7内，依靠转动钢条10和固定钢条11的剪切，使竹材不断被撕裂成小段的竹块，由于竹材是被撕裂的，因此竹块撕裂面的竹纤维得到有效保护。

在凸轮4转动的同时，喷淋管16不断对转动板3的上端进行喷水，喷出的水对竹材表面的泥沙、杂质等进行初次清洗，被清洗走的泥沙、杂质等沿的滤水孔18流走。

同时，大部分由喷淋管16喷出的水混合竹材一起流向破碎筒7，混合在竹材内的水流可润滑破碎的竹材，有利于竹材在破碎筒7内下落；而且，由于竹材在破碎筒7内不断发生相互摩擦，以及转动钢条10和固定钢条11不断撕裂竹材，使得竹材表面的泥沙、杂质等能被有效清除，且转动钢条10和固定钢条11与竹材的表面相互摩擦，可使竹材表面的竹青被摩擦掉，泥沙、杂质和竹青等均与水融相互交融，当竹材由破碎筒7的槽口12被排到收集槽13后，泥沙、杂质和竹青等均跟随水由过滤网14过滤走，一方面有利于减少竹材中杂质，另一方面可减少竹材中的竹青含量，使后续漂白工序的成本减少且提升漂白速度。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.竹浆碎浆设备，包括支架，其特征在于：所述支架上固定有破碎筒，破碎筒的底部设有驱动单元，驱动单元上连接有转轴，所述转轴穿过破碎筒底部且与破碎筒转动连接，所述转轴上固定有若干沿转轴径向设置的转动钢条，破碎筒内壁上固定有若干固定钢条，所述固定钢条与转动钢条沿转轴轴向错开设置形成可破碎竹材的间距。

2.根据权利要求1所述的竹浆碎浆设备，其特征在于：所述转动钢条沿转轴的轴向分为若干层，每层包含若干转动钢条，破碎筒内壁固定的固定钢条与转动钢条数量相等。

3.根据权利要求2所述的竹浆碎浆设备，其特征在于：所述破碎筒内转动钢条与固定钢条沿转轴轴向的相邻间距值由筒口到筒底依次递减。

4.根据权利要求1所述的竹浆碎浆设备，其特征在于：所述转动钢条和固定钢条的横截面均为圆形。

5.根据权利要求4所述的竹浆碎浆设备，其特征在于：所述破碎筒的底部侧壁开有槽口。

6.根据权利要求1所述的竹浆碎浆设备，其特征在于：所述支架上还固定有倾斜设置的投料箱，投料箱的出料口处转动连接有转动板，转动板的自由端低于投料箱且位于破碎筒的上方；所述转动板的底端设有凸轮，凸轮外缘与转动板底端相抵，所述转动板的上方设有与支架滑动连接的破碎板，所述转动板和破碎板之间设有驱动杆，驱动杆一端与转动板的底端铰接、另一端与凸轮的侧面铰接，所述驱动杆铰接于凸轮上远离突出部分位置。

7.根据权利要求1所述的竹浆碎浆设备，其特征在于：所述转动板的上端设有垂直于转动板转动方向的滑槽。

8.根据权利要求1所述的竹浆碎浆设备，其特征在于：所述破碎筒的下方设有收集槽，收集槽倾斜设置且延伸至支架外。

9.根据权利要求1所述的竹浆碎浆设备，其特征在于：所述破碎板的底端设有喷淋管，所述转动板的滑槽上开有滤水孔，所述收集槽的底部设有过滤网。

10.根据权利要求1所述的竹浆碎浆设备，其特征在于：所述过滤网下方设有蓄水槽，所述喷淋管与蓄水槽之间通过水管连通。