CN118029188A - 一种腔式旋转自热造纸烘缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种腔式旋转自热造纸烘缸，包括：支架；缸体，两端敞口设置，缸体以两敞口相对的方向为轴心可转动的安装在支架上；支撑轴，支撑轴穿设在缸体内并且两端并从缸体的两敞口伸出，支撑轴的两端均可转动的安装在支架上；多个旋转谐振腔，各旋转谐振腔安装在支撑轴的外周壁上并位于缸体内，各旋转谐振腔沿支撑轴的长度方向呈间隔设置；电机，安装在支架上并与支撑轴连接，以驱动装置支撑轴旋转；齿轮组件，设置在支架上，齿轮组件将支撑轴的转动传动至缸体，使缸体与支撑轴反向旋转，如此本方案的造纸烘缸可在不使用蒸气的情况下，对缸体内部进行加热，使得缸体内部没有压力，安全可靠，并且可以减轻缸体的重量，降低烘缸的制造成本。

Description

一种腔式旋转自热造纸烘缸

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，特别涉及一种腔式旋转自热造纸烘缸。

背景技术

造纸烘缸是一种主要用于造纸过程中将湿纸张干燥的设备，造纸机用烘缸是用作纸张干燥的关键部件，在制造质量上要求不许有穿透和过大的砂眼，为了增加纸面光滑度，要求把烘缸外表面磨光并把内表面抛光，使整个烘缸壁保持厚薄一致，以保证烘缸的安全、平衡和各处的传热均匀，烘缸的作用是用来烘干纸坯中的水分，整饰纸面。

烘缸是造纸生产线中庞大且能耗较高的设备。现有的造纸机烘缸采用的加热介质一般为水蒸汽，在工作时，水蒸汽进入缸体内部，将热量透过缸体壁传到缸体外筒面的纸张上，将纸张中的水分烘干。造纸机烘缸工作状态是作旋转运动的，造纸机的生产速度越高，烘缸的旋转速度越快。当烘缸的旋转速度不高时，缸内的冷凝水在重力作用下，总是落在烘缸下部，可由固定的排水装置将冷凝水排出，但当烘缸转速达到一定值时，也即造纸机达到一定车速时，由于离心力的作用，冷凝水在烘缸内形成一个水环，此时加热用的水蒸气，通过位于缸体中轴位置的蒸汽管直喷至缸体内，从中心位向四周扩散，通过冷凝作用，将热量传递到水环上，再通过水环把热量传递到烘缸缸壁，最后传递到烘缸外壁的湿纸浆层。而为提高烘缸的导热能力，一般直接的措施就是提高水蒸汽的温度，然而水蒸汽的温度提高，必然带来压力的提高，从而增加了安全性的风险，故此亟需改进。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种腔式旋转自热造纸烘缸，解决相关技术中造纸烘缸为提高导热能力而带来安全性风险的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种腔式旋转自热造纸烘缸，包括：支架；缸体，两端敞口设置，所述缸体以两所述敞口相对的方向为轴心可转动的安装在所述支架上；支撑轴，所述支撑轴穿设在所述缸体内并且两端并从所述缸体的两敞口伸出，所述支撑轴的两端均可转动的安装在所述支架上；多个旋转谐振腔，各所述旋转谐振腔安装在所述支撑轴的外周壁上并位于所述缸体内，各所述旋转谐振腔沿所述支撑轴的长度方向呈间隔设置；电机，安装在所述支架上并与所述支撑轴连接，以驱动所述支撑轴旋转；齿轮组件，设置在所述支架上，所述齿轮组件将所述支撑轴的转动传动至所述缸体，使所述缸体与所述支撑轴反向旋转。

在一些实施例中，所述支架包括第一架体和第二架体，所述第一架体具有呈间隔设置的两第一安装柱，所述缸体的两端分别转动安装在对应的第一安装柱上，所述第二架体具有呈间隔设置的两第二安装柱，两所述第二安装柱分别位于两第一安装柱的两侧，所述支撑轴的两端分别转动安装在对应的第二安装柱上，所述支撑轴与所述缸体转动轴线同轴设置。

在一些实施例中，所述缸体具有两端盖，两所述端盖与所述缸体可拆卸连接并用以封盖所述缸体的两敞口，两所述端盖均贯设有过孔，所述支撑轴通过两所述过孔穿设于所述缸体。

在一些实施例中，所述腔式旋转自热造纸烘缸还包括两第一轴承座，两所述第一轴承座分别安装在第一安装柱上，两所述端盖均具有转动轴，两所述转动轴分别插接在对应的第一轴承座孔内。

在一些实施例中，所述齿轮组件包括齿轮箱体、主动齿轮、传动齿轮、双联齿轮以及从动齿轮，所述齿轮箱体位于所述缸体外侧，所述主动齿轮同轴的设置在所述支撑轴上，所述传动齿轮转动安装在所述齿轮箱体内并与所述主动齿轮啮合传动，所述双联齿轮转动安装在所述齿轮箱体内，所述传动齿轮与所述双联齿轮的一齿轮啮合传动，所述双联齿轮的另一齿轮与所述从动齿轮啮合传动，所述从动齿轮同轴的设置在一所述转动轴上。

在一些实施例中，所述腔式旋转自热造纸烘缸还包括两第二轴承座，两所述第二轴承座分别安装在第二安装柱上，所述支撑轴的两端分别插接在对应的第二轴承座孔内。

在一些实施例中，多个所述旋转谐振腔还沿所述支撑轴的周向呈间隔设置。

在一些实施例中，所述缸体采用铸铁材质制成。

在一些实施例中，所述旋转谐振腔采用铝合金材质制成。

本发明技术方案的有益效果在于：

本发明的缸体内设置有与其反向旋转的支撑轴，支撑轴上设置有多个旋转谐振腔，如此设置，旋转谐振腔在支撑轴的带动下高速旋转，在此过程中腔内的气体受到离心力的作用，旋转谐振腔内的空气不断被甩出，使得旋转谐振腔体内形成瞬间真空，而空气又不断进入腔内，导致气体形成空气泡，当空气被甩出腔体并重新填补真空区域时，这些空气泡在腔内不断受到挤压和拉伸，当达到一定条件时，旋转谐振腔内会发生空气泡溃灭的现象，即空气泡发生坍缩并产生冲击波，引起局部的高压和高温，进而产生热量，实现缸体整体温度升高的目的。

另外，旋转谐振腔在缸体内与缸体反向旋转，空化效率高，可节能降耗，相较于一般采用蒸汽加热缸体的造纸烘缸，本方案可在不使用蒸气的情况下，对缸体内部进行加热，使得缸体内部没有压力，安全可靠，对烘缸的强度要求也相对较低，并且可以减轻缸体的重量，降低造纸机的传动能耗，降低烘缸的制造成本，此外，在加热缸体的过程中没有燃烧加热，无废气等污染物产生，实现低污染，低排放。

附图说明

图1为本发明实施例的腔式旋转自热造纸烘缸的结构示意图；

图2为本发明实施例的腔式旋转自热造纸烘缸的缸体内部结构示意图；

图3为本发明实施例的齿轮组件与支撑轴、转动轴传动的结构示意图。

附图标号说明：

100、支架；110、第一安装柱；120、第二安装柱；200、缸体；210、端盖；211、转动轴；300、支撑轴；400、旋转谐振腔；500、电机；600、齿轮组件；610、齿轮箱体；620、主动齿轮；630、传动齿轮；640、双联齿轮；650、从动齿轮；700、第一轴承座；800、第二轴承座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

针对相关技术中存在的技术缺陷，本发明提供了一种腔式旋转自热造纸烘缸，请参阅图1至图2，包括：支架100、缸体200、支撑轴300、多个旋转谐振腔400、电机500以及齿轮组件600，其中，支架100用以承载腔式旋转自热造纸烘缸的各零部件，因此支架100可采用钢铁型材焊接而成，以确保支架100的牢固可靠性。

缸体200两端敞口设置，并且缸体200以两敞口相对的方向为轴心可转动的安装在支架100上，纸浆成形后的纸坯紧贴缸体200的外表面，缸体200发热即可对纸坯进行连续烘干，在造纸生产线中，可设置多台造纸烘缸交错防止，在纸坯前进过程中，纸坯经过各缸体200的外表面，实现烘缸对纸坯的烘干。

进一步的，支撑轴300穿设在缸体200内并且两端并从缸体200的两敞口伸出，支撑轴300的两端均可转动的安装在支架100上，也即，支撑轴300中间部位位于缸体200内，且支撑轴300可穿设在缸体200内进行转动。

各旋转谐振腔400安装在支撑轴300的外周壁上并位于缸体200内，各旋转谐振腔400沿支撑轴300的长度方向呈间隔设置；各旋转谐振腔400可以是采用可拆卸的连接方式安装在支撑轴300的外周壁上，例如采用螺钉锁付、卡接的方式进行连接；各旋转谐振腔400也可以是采用不可拆卸的连接方式安装在支撑轴300的外周壁上，例如采用焊接等连接方式，各旋转谐振腔400安装至支撑轴300上的安装方式在此不做具体限定。

需要说明的是，旋转谐振腔400设置的个数可由缸体200的长度大小决定，以确保各旋转谐振腔400在高速转动时能较好的将热量传递至缸体200的缸壁上。

电机500安装在支架100上并与支撑轴300连接，以驱动支撑轴300旋转；齿轮组件600，设置在支架100上，齿轮组件600将支撑轴300的转动传动至缸体200上，使缸体200与支撑轴300反向旋转。如此设置，电机500工作驱动支撑轴300转动，而旋转谐振腔400在支撑轴300的带动下高速旋转，在此过程中腔内的气体受到离心力的作用，旋转谐振腔内的空气不断被甩出，使得旋转谐振腔400体内形成瞬间真空，而空气又不断进入腔内，导致气体形成空气泡，当空气被甩出腔体并重新填补真空区域时，这些空气泡在腔内不断受到挤压和拉伸，当达到一定条件时，旋转谐振腔400内会发生空气泡溃灭的现象，即空气泡发生坍缩并产生强烈的冲击波，引起局部的高压和高温，进而产生热量，实现缸体200整体温度升高的目的。此外，旋转谐振腔400在缸体200内与缸体200反向旋转，空化效率高，可节能降耗。

值得注意的是，齿轮组件600将支撑轴300的转动传动至缸体200上，使缸体200与支撑轴300反向旋转，此时的齿轮组件600可以是减速齿轮组件600，也可以是加速齿轮组件600，在本实施例中，齿轮组件600采用减速的齿轮组件600，即支撑轴300的转速大于缸体200的转速，以使得纸坯在传送过程中充分的与缸体200外壁接触，烘干。

本技术方案相较于一般采用蒸汽加热缸体的造纸烘缸，本发明的技术方案可在不使用蒸气的情况下，对缸体200内部进行加热，使得缸体200内部没有压力，安全可靠，对烘缸的强度要求也相对较低，并且可以减轻缸体200的重量，降低造纸机的传动能耗，降低烘缸的制造成本，此外，在加热缸体200的过程中没有燃烧加热，无废气等污染物产生，实现低污染，低排放。

在一些实施例中，为了方便缸体200以及支撑轴300的旋转安装，支架100包括第一架体和第二架体，请继续参阅图1，第一架体具有呈间隔设置的两第一安装柱110，缸体200的两端分别转动安装在对应的第一安装柱110上，第二架体具有呈间隔设置的两第二安装柱120，两第二安装柱120分别位于两第一安装柱110的两侧，支撑轴300的两端分别转动安装在对应的第二安装柱120上，支撑轴300与缸体200转动轴线同轴设置。

如此，第一架体与第二架体可先固定在地面上，随后将缸体200的两端设置在第一架体的两第一安装柱110上，再将支撑轴300的一端从缸体200一端的敞口穿入，并从缸体200的另一端敞口穿出，最后将支撑轴300的两端分别可转动的固定在两第二安装柱120上。

另外，为了避免造纸烘缸在工作中热量从缸体200的两敞口散出，在一些实施例中，缸体200具有两端盖210，两端盖210与缸体200可拆卸连接并用以封盖缸体200的两敞口，两端盖210均贯设有过孔，支撑轴300通过两过孔穿设于缸体200。通过两端盖210封闭缸体200相对的两敞口，使得造纸烘缸在工作中缸体200内的热量不易外泄，确保缸体200外表面热量均匀。

考虑到造纸烘缸的缸体200直径、长度一般较大、较长，缸体200转动需要平稳可靠，鉴于此，为了避免缸体200旋转时发生扭转，在本发明的一实施例中，腔式旋转自热造纸烘缸还包括两第一轴承座700，两第一轴承座700分别安装在第一安装柱110上，两端盖210均具有转动轴211，两转动轴211分别插接在对应的第一轴承座700孔内。如此缸体200通过设置在两侧端的端盖210的转动轴211与两第一轴承座700插接配合，使得缸体200能稳定可靠的进行转动。

在本发明的一些实施例中，请继续参阅图3，齿轮组件600包括齿轮箱体610、主动齿轮620、传动齿轮630、双联齿轮640以及从动齿轮650，齿轮箱体610位于缸体200外侧，主动齿轮620同轴的设置在支撑轴300上，传动齿轮630转动安装在齿轮箱体610内并与主动齿轮620啮合传动，双联齿轮640转动安装在齿轮箱体610内，传动齿轮630与双联齿轮640的一齿轮啮合传动，双联齿轮640的另一齿轮与从动齿轮650啮合传动，从动齿轮650同轴的设置在一转动轴211上。

需要说明的是，主动齿轮620设置在支撑轴300上的方式可以是可拆卸的，例如支撑轴300上设在有键槽，主动齿轮620的内径凹设有凹槽，通过在键槽内设置键块，键块部分伸入至凹槽内的方式，将主动齿轮620设置在支撑轴300上，键块将支撑轴300的转动传递至主动齿轮620上；主动齿轮620设置在支撑轴300上的方式可以是不可拆卸的，主动齿轮620直接与支撑轴300焊接，或者一体成型设置。同样的，从动齿轮650设置至端盖210上的方式与主动齿轮620设置至支撑轴300上的方式相似，在此不再一一赘述。

在本发明的一些实施例中，腔式旋转自热造纸烘缸还包括两第二轴承座800，两第二轴承座800分别安装在第二安装柱120上，支撑轴300的两端分别插接在对应的第二轴承座800孔内。如此设置可确保支撑轴300在电机500的驱动下稳定的进行转正，防止旋转时发生扭动。

为了确保造纸烘干工作时缸体200的外壁热量均匀，在本实施例中，多个旋转谐振腔400还沿支撑轴300的周向呈间隔设置。

在一些实施例中，缸体200采用铸铁材质制成。铸铁制成的缸体200具有更好的耐腐蚀性和耐磨性，缸体200外表面磨光，可利用铸铁中多石墨片的特点，可以更方便地使纸坯与缸体200面脱开，防止纸坯在烘纸时被粘贴住。

在一些实施例中，旋转谐振腔400采用铝合金材质制成。采用铝合金材质制成的旋转谐振腔400具有较高的强度、刚性和耐腐蚀性，并且重量较轻，适用于高速旋转的要求。

以上所述的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (9)

1.一种腔式旋转自热造纸烘缸，其特征在于，所述腔式旋转自热造纸烘缸包括：

支架(100)；

缸体(200)，两端敞口设置，所述缸体(200)以两所述敞口相对的方向为轴心可转动的安装在所述支架(100)上；

支撑轴(300)，所述支撑轴(300)穿设在所述缸体(200)内并且两端并从所述缸体(200)的两敞口伸出，所述支撑轴(300)的两端均可转动的安装在所述支架(100)上；

多个旋转谐振腔(400)，各所述旋转谐振腔(400)安装在所述支撑轴(300)的外周壁上并位于所述缸体(200)内，各所述旋转谐振腔(400)沿所述支撑轴(300)的长度方向呈间隔设置；

电机(500)，安装在所述支架(100)上并与所述支撑轴(300)连接，以驱动所述支撑轴(300)旋转；

齿轮组件(600)，设置在所述支架(100)上，所述齿轮组件(600)将所述支撑轴(300)的转动传动至所述缸体(200)，使所述缸体(200)与所述支撑轴(300)反向旋转。

2.根据权利要求1所述的腔式旋转自热造纸烘缸，其特征在于，所述支架(100)包括第一架体和第二架体，所述第一架体具有呈间隔设置的两第一安装柱(110)，所述缸体(200)的两端分别转动安装在对应的第一安装柱(110)上，所述第二架体具有呈间隔设置的两第二安装柱(120)，两所述第二安装柱(120)分别位于两第一安装柱(110)的两侧，所述支撑轴(300)的两端分别转动安装在对应的第二安装柱(120)上，所述支撑轴(300)与所述缸体(200)转动轴线同轴设置。

3.根据权利要求2所述的腔式旋转自热造纸烘缸，其特征在于，所述缸体(200)具有两端盖(210)，两所述端盖(210)与所述缸体(200)可拆卸连接并用以封盖所述缸体(200)的两敞口，两所述端盖(210)均贯设有过孔，所述支撑轴(300)通过两所述过孔穿设于所述缸体(200)。

4.根据权利要求3所述的腔式旋转自热造纸烘缸，其特征在于，所述腔式旋转自热造纸烘缸还包括两第一轴承座(700)，两所述第一轴承座(700)分别安装在第一安装柱(110)上，两所述端盖(210)均具有转动轴(211)，两所述转动轴(211)分别插接在对应的第一轴承座(700)孔内。

5.根据权利要求4所述的腔式旋转自热造纸烘缸，其特征在于，所述齿轮组件(600)包括齿轮箱体(610)、主动齿轮(620)、传动齿轮(630)、双联齿轮(640)以及从动齿轮(650)，所述齿轮箱体(610)位于所述缸体(200)外侧，所述主动齿轮(620)同轴的设置在所述支撑轴(300)上，所述传动齿轮(630)转动安装在所述齿轮箱体(610)内并与所述主动齿轮(620)啮合传动，所述双联齿轮(640)转动安装在所述齿轮箱体(610)内，所述传动齿轮(630)与所述双联齿轮(640)的一齿轮啮合传动，所述双联齿轮(640)的另一齿轮与所述从动齿轮(650)啮合传动，所述从动齿轮(650)同轴的设置在一所述转动轴(211)上。

6.根据权利要求2所述的腔式旋转自热造纸烘缸，其特征在于，所述腔式旋转自热造纸烘缸还包括两第二轴承座(800)，两所述第二轴承座(800)分别安装在第二安装柱(120)上，所述支撑轴(300)的两端分别插接在对应的第二轴承座(800)孔内。

7.根据权利要求1所述的腔式旋转自热造纸烘缸，其特征在于，多个所述旋转谐振腔(400)还沿所述支撑轴(300)的周向呈间隔设置。

8.根据权利要求2至7中任意一所述的腔式旋转自热造纸烘缸，其特征在于，所述缸体(200)采用铸铁材质制成。

9.根据权利要求2至7中任意一所述的腔式旋转自热造纸烘缸，其特征在于，所述旋转谐振腔(400)采用铝合金材质制成。