CN111424458B - 一种使用飞翼型旋翼片的压力筛转子及压力筛 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用飞翼型旋翼片的压力筛转子，包括转子筒体，所述转子筒体外周均匀分层设置有若干个固定架，其分为若干层，每层圆周方向均匀分布，在固定架的端部安装有旋翼片；所述旋翼片为飞翼型结构，以旋翼片靠近转子筒体一侧为内侧，靠近筛鼓一侧为外侧，旋翼片包括内侧弧面和外侧发生作用面，外侧发生作用面主要包括前端的正压弧面和后端的负压弧面，正压弧面和负压弧面的相切的交点处形成弧顶线，弧顶线为抛物线结构；正压弧面为旋翼片产生正压脉冲的主要作用区，负压弧面为旋翼片产生负压脉冲的主要作用区。本发明能够极大的降低转子的动力消耗，同时具备良好的筛选效果。

Description

一种使用飞翼型旋翼片的压力筛转子及压力筛

技术领域

本发明涉及造纸设备技术领域，尤其涉及一种使用飞翼型旋翼片的压力筛转子及压力筛。

背景技术

在造纸过程中，对于纸浆的筛选净化是提高成纸质量的一种重要工序。往往需要两级甚至三级筛选工序，才能够把纸浆中绝大部分的杂质筛选出来。现在的造纸设备中，压力筛是执行这道工序的主要设备，而其中的转子则是压力筛的核心部件。

压力筛的转子构造通常是在一个圆筒的表面或者悬臂杆上，设置若干个规律排布的旋翼片。依靠旋翼片在高速旋转的过程中，其表面依次形成的正压和负压。当旋翼片产生正压时，把浆料压向筛鼓，迫使其中的合格纤维和水顺利通过筛孔或筛缝；当旋翼片产生负压时，吸引筛鼓另外一侧的水通过筛孔或筛缝，起到清洗筛孔或筛缝的作用。

由上可知，一台压力筛设备能否顺利运转，旋翼片的形状和构造起到了决定性的作用。但是现有压力筛设备的旋翼片截面，多为凸压式结构。这种旋翼片截面，多为高突起、高落差的式样，这样的构造强化了旋翼片的正压和负压效果，使得纤维在通过筛孔或筛缝时的速度更快，筛选效果也更猛烈。

但是，这种构造的旋翼片结构，在工作时需要消耗大量的动力，来抵消纸浆的阻力。这样的构造，对于生产成本日益提高的企业来说，愈不能满足其需求。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的问题，提供一种使用飞翼型旋翼片的压力筛转子及压力筛，能够极大的降低转子的动力消耗，同时具备良好的筛选效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种使用飞翼型旋翼片的压力筛转子，包括转子筒体，所述转子筒体外周均匀分层设置有若干个固定架，其分为若干层，每层圆周方向均匀分布，在固定架的端部安装有旋翼片；

所述旋翼片为飞翼型结构，以旋翼片靠近转子筒体一侧为内侧，靠近筛鼓一侧为外侧，旋翼片包括内侧弧面和外侧发生作用面，外侧发生作用面主要包括前端的正压弧面和后端的负压弧面，正压弧面和负压弧面的相切的交点处形成弧顶线，弧顶线为抛物线结构；正压弧面为旋翼片产生正压脉冲的主要作用区，负压弧面为旋翼片产生负压脉冲的主要作用区。

所述旋翼片的负压弧面上布置有扰流条，扰流条在旋翼片的中线两侧对称布置有两个。

所述扰流条的高度与弧顶线的高度一致。

所述旋翼片的上下两端面为由前至后向旋翼片的中线靠拢，使旋翼片上下两端面的延伸线之间形成夹角，夹角的范围在10°-16°之间。

所述旋翼片的中线与水平面呈一定夹角，夹角的范围在+12°至+18°，形成降流。

所述旋翼片的中线与水平面呈一定夹角，夹角的范围在-12°至-8°，形成升流。

所述旋翼片上沿前后方向间隔布置有至少两个旋翼片固定孔，旋翼片固定孔的连线为同一直线，旋翼片安装在固定架后，旋翼片固定孔的连线为水平布置。

所述旋翼片固定孔内穿过螺钉将旋翼片固定在固定架端部，在旋翼片与固定架之间还设置有径向调整机构，径向调整机构由若干个厚度不一的调整垫片组成。

相邻两层的旋翼片之间互相重叠一个距离。

本发明还公开一种压力筛，包括所述的使用飞翼型旋翼片的压力筛转子。

本发明的有益效果：

本发明通优化旋翼片的截面形状，旋翼片采用飞翼型结构，使其工作面呈现出更加顺滑的流线型，降低纸浆对旋翼片的阻力。同时为了保证旋翼片能够产生足够长时间的正压脉冲，将其正压脉冲的最高点（弧顶线）设计成抛物线结构。当旋翼片转动时，能够产生双倍的脉冲。

同时由于本发明采用的旋翼片，其在筛鼓表面形成的脉冲，在沿着筛鼓的经线方向上，是互相不重叠的，即筛鼓的任意经线方向上，在受到旋翼片的脉冲时，都不会同时受到正压或者同时受到负压。在一个位置受到正压时，其他位置则受到旋翼片的负压，这就能避免筛鼓同一个位置长期受到正压脉冲，形成的筛鼓“鼓包”破坏。

本发明调整旋翼片在转子上的安装位置，使上下两层旋翼片之间的浆流互相关联起来。通过旋翼片的形状和扰流条，使经过上层旋翼片的浆流发生倾斜，以一个更加流畅的角度迎向下层旋翼片，改善了下层旋翼片的迎浆效果，层层叠加后，能够起到强化排渣的效果。

附图说明

图1 是本发明实施例的旋翼片结构示意图；

图2是本发明实施例中纸浆通过旋翼片时的浆流示意图；

图3 是本发明实施例中旋翼片某一时候经过筛鼓时对筛鼓的压力分布示意图；

图4 是本发明实施例中旋翼片表面的扰流条的作用原理示意图；

图5 是本发明实施例的转子结构示意图；

图6是本发明实施例的转子对浆流的引导作用示意图；

图7是本发明实施例的转子与筛鼓配合的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1至图7所示，本实施例的一种使用飞翼型旋翼片的压力筛转子，包括转子筒体27，转子筒体27外周均匀分层设置有若干个固定架26，其分为若干层，每层圆周方向均匀分布，在固定架的端部安装有旋翼片23。在转子筒体27的内部，设置有转子固定板28，用来连接转子与传动部件。

旋翼片23为飞翼型结构，以旋翼片23靠近转子筒体27一侧为内侧，靠近筛鼓10一侧为外侧，旋翼片包括内侧弧面和外侧发生作用面，外侧发生作用面主要包括前端的正压弧面2和后端的负压弧面4，正压弧面2和负压弧面4的相切的交点处形成弧顶线3，弧顶线3为抛物线结构；正压弧面2为旋翼片产生正压脉冲的主要作用区，负压弧面4为旋翼片产生负压脉冲的主要作用区，弧顶线3位于整个旋翼片截面的最高点。

旋翼片23上沿前后方向间隔布置有两个旋翼片固定孔1，旋翼片固定孔1的连线为同一直线，旋翼片23安装在固定架后，旋翼片固定孔1的连线为水平布置。中线17是整个旋翼片上下对称的中线，由于旋翼片固定孔1为水平布置，因此当旋翼片23安装在转子上时，中线17会与水平面呈一定夹角16。当旋翼片23用于降流筛时，夹角16的范围在+（12°-18°）之间；当旋翼片23用于升流筛时，夹角16的范围为-（12°-18°） 之间。这种设置能够使旋翼片23对浆流的流向起到引导作用，使旋翼片对浆流的流向起到一定的梳理作用，通过在转子上的均匀设置，可以使通过梳理的浆流更加规则整齐的流向下一层的旋翼片。

旋翼片23的负压弧面4上布置有扰流条5，扰流条5在中线17的两侧靠近中间位置，对称设置有两个，扰流条5的高度与弧顶线3的高度一致。

旋翼片23的上下端面22，其端面并不与水平面平行，也不与中线17平行。上下端面22为由前至后向旋翼片的中线靠拢，使旋翼片23上下两端面的延伸线之间形成夹角，夹角的范围在10°-16°之间。

如图2所示的是当旋翼片23工作时，浆流7在旋翼片23表面形成的流动轨迹。由于旋翼片23的内侧弧面6，相对于正压弧面2和负压弧面4而言，更加平直。由伯努利原理可知，当浆流7通过旋翼片时，流经正压弧面2和负压弧面4的浆流8的速度会大于流经内侧弧面6的浆流9的速度，并且使内侧弧面6位置的压力大于正压弧面2和负压弧面4处的压力。

因此，浆流7在通过正压弧面2和负压弧面4时流速会被加大，根据实验模拟，流速会被加大（2-6m/s），这就使单位时间内通过筛鼓10的纸浆流量增加。同时由上可知，负压弧面4会在筛鼓10的内侧21处产生局部负压，促使筛鼓外侧20外的水混合着部分纤维再次通过筛缝19，起到清洗筛鼓的作用。而由于此时负压弧面4表面的浆流速度加快，会使筛鼓内侧21处的负压增大，从而强化旋翼片清洗筛鼓的能力。

如图3所示为某一时刻旋翼片23在筛鼓表面形成的压力分布示意图。当转子带着旋翼片23沿着旋转方向13运动时，由于旋翼片23的最高点弧顶线3并不是一条竖直线，而是呈一个水平分布的抛物线。因此在某一固定时刻，旋翼片23上的正压弧面2会在筛鼓10上形成如图所示的正压区14，而负压弧面4则会在其后侧形成一个负压区15。而在筛鼓的经线方向，即图中所示的竖直方向，均匀分布着无数个棒条11以及棒条11形成的筛缝12。由图可知，任意时刻，棒条11都只有少部分位置承受正压，绝大部分都在承受负压或者静压。而导致筛鼓发生变形的则主要是正压脉冲。更大面积的负压区15，则使筛鼓能够长时间受到清洗，避免筛鼓发生堵塞。这样的设计，能够大大延长筛鼓的使用寿命，减少筛鼓因为堵塞而造成的停机时间。

如图4所示当浆流7流经旋翼片时，其在旋翼片正面的流动轨迹。由于整个旋翼片相对于水平面来说，存在一个夹角16。正是由于这个夹角16的存在，使浆流在通过正压弧面2和弧顶线3之后，会发生向两侧上下端面22的偏移倾向。这个倾向会使浆流在短时间内就脱离负压弧面4。这种脱离现象会导致负压弧面4表面的浆流流速减缓，会大大削弱旋翼片的清洗筛鼓功能。因此在旋翼片的负压弧面4上，在中线17的两侧对称设置有两个扰流条5。扰流条5的存在，浆流在流经负压弧面4时，需要翻越扰流条5，这样就会延缓浆流从负压弧面4上脱离的时间，保证旋翼片能够产生足够的负压脉冲，对筛鼓进行清洗。

如图6所示，为纸浆在转子表面的流向示意，由图中可以明显看出来旋翼片23在安装到转子上以后，其与水平面之间的倾斜夹角16。正是由于这个夹角16的存在和扰流条5之间的共同作用，使旋翼片23能够对浆流产生良好的导向作用。下层旋翼片能够很顺畅的接收到上层旋翼片筛选过后的纸浆，生成的连贯浆流，对于纸浆的筛选效能来说，起到了极大的促进作用。同时相邻两层的旋翼片23，之间互相重叠一个距离29，这样能够保证水平方向的浆流，不会从两层旋翼片之间的空隙中流出，这个距离29，范围设置在10-30mm为最佳。

本实施例中，旋翼片固定孔1内穿过螺钉24将旋翼片23固定在固定架26端部，在旋翼片与固定架之间还设置有径向调整机构，径向调整机构由若干个厚度不一的调整垫片25组成。径向调整机构可以在安装或维护时，通过增减调整垫片25的数量，来严格控制转子的最大外径。

如图7所示，为俯视方向转子与筛鼓10之间的配合关系，每一个旋翼片23上的弧顶线3与筛鼓10之间的间隙30都是相同的。当转子在使用一段时间后，部分旋翼片23会发生磨损，但是其还具有相当好的筛选效果，此时可以通过增加调整垫片25的数量，使磨损的旋翼片23向外侧移动，使其与筛鼓10之间的间隙30仍与其他旋翼片23保持一致即可。

本发明通过两个方面对转子进行优化，以实现降低转子动力消耗的目的。

首先是改变转子上旋翼片的形状，旋翼片23采用飞翼型结构，使其工作面呈现出更加顺滑的流线型，降低纸浆对旋翼片的阻力。同时为了保证旋翼片能够产生足够长时间的正压脉冲，将其正压脉冲的最高点（弧顶线3）设计成抛物线结构。当旋翼片转动时，能够产生双倍的脉冲。

其次是改变旋翼片在转子上的布局，使上下两层旋翼片之间的浆流互相关联起来。通过旋翼片23的形状和扰流条5，使经过上层旋翼片的浆流发生倾斜，以一个更加流畅的角度迎向下层旋翼片，改善了下层旋翼片的迎浆效果，层层叠加后，能够起到强化排渣的效果。

同时，本发明采用的旋翼片，其在筛鼓表面形成的脉冲，在沿着筛鼓的经线方向上，是互相不重叠的，即筛鼓的任意经线方向上，在受到旋翼片的脉冲时，都不会同时受到正压或者同时受到负压。在一个位置受到正压时，其他位置则受到旋翼片的负压，这就能避免筛鼓同一个位置长期受到正压脉冲，形成的筛鼓“鼓包”破坏。

本实施例的转子能够极大的降低转子的动力消耗，同时具备良好的筛选效果，并且易于安装维护。

本实施例还公开了一种压力筛，其使用上述的使用飞翼型旋翼片的压力筛转子。该使用飞翼型旋翼片的压力筛转子的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “前”、“后”、上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

Claims (7)

1.一种使用飞翼型旋翼片的压力筛转子，包括转子筒体，其特征在于：所述转子筒体外周均匀分层设置有若干个固定架，其分为若干层，每层圆周方向均匀分布，在固定架的端部安装有旋翼片；

所述旋翼片为飞翼型结构，以旋翼片靠近转子筒体一侧为内侧，靠近筛鼓一侧为外侧，旋翼片包括内侧弧面和外侧发生作用面，外侧发生作用面主要包括前端的正压弧面和后端的负压弧面，正压弧面和负压弧面的相切的交点处形成弧顶线，弧顶线为抛物线结构；正压弧面为旋翼片产生正压脉冲的主要作用区，负压弧面为旋翼片产生负压脉冲的主要作用区；

所述旋翼片的负压弧面上布置有扰流条，扰流条在旋翼片的中线两侧对称布置有两个；

所述扰流条的高度与弧顶线的高度一致；

所述旋翼片的中线与水平面呈一定夹角；

所述旋翼片的上下两端面为由前至后向旋翼片的中线靠拢，使旋翼片上下两端面的延伸线之间形成夹角，夹角的范围在10°-16°之间。

2.根据权利要求1所述的使用飞翼型旋翼片的压力筛转子，其特征在于：所述旋翼片的中线与水平面夹角的范围在+12°至+18°，形成降流。

3.根据权利要求1所述的使用飞翼型旋翼片的压力筛转子，其特征在于：所述旋翼片的中线与水平面夹角的范围在-12°至-8°，形成升流。

4.根据权利要求2或3所述的使用飞翼型旋翼片的压力筛转子，其特征在于：所述旋翼片上沿前后方向间隔布置有至少两个旋翼片固定孔，旋翼片固定孔的连线为同一直线，旋翼片安装在固定架后，旋翼片固定孔的连线为水平布置。

5.根据权利要求4所述的使用飞翼型旋翼片的压力筛转子，其特征在于：所述旋翼片固定孔内穿过螺钉将旋翼片固定在固定架端部，在旋翼片与固定架之间还设置有径向调整机构，径向调整机构由若干个厚度不一的调整垫片组成。

6.根据权利要求1所述的使用飞翼型旋翼片的压力筛转子，其特征在于：相邻两层的旋翼片之间互相重叠一个距离。

7.一种压力筛，其特征在于：包括权利要求1-6任一项所述的使用飞翼型旋翼片的压力筛转子。

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