CN86100235A - 多磨盘磨浆机 - Google Patents

Abstract

一种研磨如造纸纸浆悬浮液的纤维材料磨浆设备，设备中有一个壳体，上述壳体的进口和出口，以接受和排出加工材料，有一根轴在上述壳体中旋转，有一组旋转磨浆盘沿轴作有间隔的设放，并有另外一磨浆盘和转子磨浆盘穿插放置，并和转子磨浆盘间设置研磨间隙，纸浆在间隙中通过。另外一些磨浆盘相对于转子磨浆盘可以是静止的，也可以是反转的。两组磨浆盘用有轴向韧性的膜片支持。本发明提出的磨浆盘在邻近韧性环形膜片的表面上，有沉割部分，以提高膜片的轴向韧性。

Description

本发明属于多磨盘磨浆机组合件范围，利用有轴向韧性的膜片，支承相对的研磨盘，并有沉割部分，可以相当大地提高磨盘轴向活动能力的可变性。

纸浆在打浆机，蒸发器或其它制浆机中处理过后，通常使纸浆放到磨碎表面或精磨表面之间通过，把纤维材料破碎，造成纤维的进一步分散和改变其物理性质。

一种典型的磨浆机在汤麦斯（Thomas）的美国专利第3，371，873号中有揭示。该专利所揭示的磨浆机有一个旋转磨盘，在一侧或两侧上有环形的精磨表面。磨盘的研磨表面和不旋转环形研磨表面有互相面对的关系，在两者之间有一个研磨区，纸浆在这区里加工。旋转磨盘和研磨表面用刚性材料制造，如铸铁或硬质不锈钢。不旋转研磨表面用相似的材料制造，用刚性安装，以抵抗迅速旋转的磨盘和加在从研磨区间隙中通过的纸浆材料上的压力。研磨区间隙的轴向调节，通过轴向移动安装磨盘的轴进行。

为了正确调定研磨区间隙的宽度，这种类型的刚性磨盘磨浆机在制造上和组装上，必须有紧公差。由于研磨过程中，供给刚性磨盘的载荷很大，便需要使用大型而极坚固的设计，使载荷下的研磨表面之间的关系不会变化。这样，由于刚性磨盘磨浆机必须进行紧公差的机加工，需要大量的高强度磨盘材料，笨重的整体结构，有限度的机械容量，并要求有过多的组装时间，因此成本非常高。

近来发展了一种多磨盘磨浆机，一般的设计是作低紧张度的运转，于是纸浆研磨机有了相当大的改进。在与本发明同时待批准的马休（Matthew）和基尔希纳尔（Kirchner）的题为“柔性多磨盘磨浆机”的美国专利申请案第486，006号（该申请已转让给本申请的同一受让人）中，揭示了一种研磨设备，其中有若干径向伸展的，可相对旋转的，并轴向相向的研磨表面，在这些表面相对旋转时，悬浮汲从表面之间通过，同时受到研磨。有装置使材料作径向流动，在表面之间横向通过。用于这方面的支承装置，其中有弹性韧性支承装置，使相对旋转的精研表面，可以根据工作压力，互相作相对的轴向调节，从而可以从研磨表面取得最佳化的材料加工效果。

关于上述申请揭示的具体实施方案中，配备了一个有有限径向宽度的环形研磨表面板的纸浆磨浆机，研磨表面板安装在轴向的弹性变化或可变形的磨盘元件或隔膜的互相穿插的边缘上。与一组磨盘元件的互相穿插的边缘有间距的磨盘边缘，在转子上固定，而另一组磨盘的边缘的固定，使它们可以作反向旋转，或不能旋转。研磨表面板用有适当硬度并且基本为刚性的材料制造。在另一方面磨盘元件用有轴向弹性韧性的，在圆周方向上有强抵抗变形能力的材料制造。由于对轴向韧性磨盘元件的支撑方式，在纸浆的研磨过程中，研磨表面有在轴向上的自动对正，因此可以通过相对旋转的研磨表面取得最佳化精磨作用。

多磨盘磨浆机代表了研磨技术中的一个相当大的改进。使用低紧张度的多磨盘磨浆机后，显示出纸浆的性能，可以比用传统研磨技术取得的纸浆，有相当大的提高。原先这种磨浆机的制造，使用韧性膜板限制研磨磨盘，并提供向研磨表面传递旋转力所需要的扭转刚性和扭转强度。当磨浆机装载到它的运载位置时，每一个研磨表面和相邻的研磨表面靠近，膜板的弹性便可以使研磨盘有所需的轴向运动。

在通常的多磨盘磨浆机中，利用一块玻璃纤维复合材料的膜板，取得轴向的韧性，研磨盘和膜板固定。为了保持力的最低梯度，从而获得磨盘付的均匀研磨，要求磨盘有低轴向弹簧常数的特点。轴向柔性是材料和结构形状的函数。

本发明为了提高轴向柔性，对磨浆盘作了足以提高支承膜板的轴向韧性的一定量的沉割，但该量不足以对磨浆性能有很大的降低。在本发明的理想实施方案中，沉割部分的沉割量，至少是磨浆盘径向的尺寸的10%，沉割部分的轴向深度，约在磨浆盘的最大轴向尺寸的10%到50%之间。

对于磨浆盘的沉割，根据具体情况，在转子磨盘或定子圆盘上进行（或者在反转磨浆盘上进行）。

关于本发明将进一步结合附图予以说明，附图内容如下：

图1是实现本发明原理的一个多磨盘磨浆机的部分剖视图;

图2是基本沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的一个片断的剖视图;

图3是表示磨盘和支承膜板之间的具体关系的细节图;

图4是与图3相似的视图，但表示的是由于本发明而取得的增高的韧性，为了清楚绘图所夸张;

图5是本发明中用于支承静止磨浆盘的支承装置的部分前视部分剖视片断;

图6是另一种形式的凹槽的剖面的片断。

在图1里，标号10一般表示与本发明所提出的改进有关的类型的多磨盘磨浆机。磨浆机10中有一个壳体11，里面有一根据随动轴12旋转。随动轴12上有一个缩小直径的轴毂部分13，和一个一般用标号14表示的转子用机械连接。转子14有一个轴毂15，轴毂15的轴向运动受到随动轴12上的一个肩台12a，和一个止推板16及一个间隔件17的限制。有一根螺栓18从间隔件17中穿过，用螺纹拧在轴毂部分13里面。螺栓19把止推板16向间隔件17挤紧。

有一根双头螺栓20，它的一个端部20a用螺纹拧在转子轴毂15里面，双头螺栓20上装有若干间隔环21及22，用于把韧性膜片的内径向部分定位，关于这点从本文以下部分里的叙述，可以清楚了解。在双头螺栓20另一端部上，有一个螺纹部分20b，上面放有一个螺母23，用于把间隔环21和22互相挤紧，从而将韧性膜片的两端夹定。

在图1中所示，本发明所提出的形式的转子组合件14中，有分别的转子元件24，25和26。转子元件24的最内端上钻有孔眼，因而可以把它套在双头螺栓20的外面，并且分别在间隔环21及22，以及轴毂15之间，作有间隔关系的夹定。

图2所示最为清楚，每一个膜片24，25和26上有弧形槽孔，如图中27所示，使悬浮液可以在转子元件之间流动，因此可以在磨浆盘之间通过。韧性膜片24在一对旋转磨浆盘30和31之间夹定，或粘合固定。与此相似，膜片25固定在一对旋转磨浆盘32和33之间，而膜片26，则固定在一对旋转磨浆盘34和35之间。旋转磨浆盘的每一个面上有一些研磨表面，例如图2中具体示出的倾斜伸展的凸脊36。

旋转磨浆30，和用螺丝38固定在壳体11上的一个端板，有互相面对的关系。端板37的相对的面上，也有倾斜伸展的凸脊，用于摩擦悬浮的纤维，把悬浮纤维变为纤维细化的一种均匀悬浮液。在互相面对的端板37的面，和旋转磨浆盘30之间，有一个小间隙39，悬浮液从这间隙中通过，由相对的凸脊对它的作用。

把图1所示的转子磨浆盘付安排，使之与诸如膜片41和42的定子磨浆盘付配合，磨浆盘31及32的凸脊分别相对。定子转子磨浆盘之间的间距，由间隙43和44表示，这些间隙划定工作间隙的范围，纤维悬浮液从这些间隙中通过，从进口一直最后流到排出口45排出。定子磨浆盘41及42用一个韧性膜片46支持，膜片46中也可以含有一种玻璃纤维复合材料，一种韧性金属，或其它的适当材料。磨浆盘用螺丝47把它们固定在一起。膜片46利用双头螺栓48和间隔件49，固定在壳体11上，把膜片46的外边边缘夹定在壳体11上。

按照相同的方式，把定子磨浆盘51和52用一个螺丝53相互固定，并固定在一个韧性膜片54上。双定子磨浆盘在它们的外表面，和相对的转子磨浆盘33及34的外表面之间，分别留有工作间隙55和56。最后，转子磨浆盘35和一个端板57相对，并且和端板57之间，留有一个在端板57和转子最外侧磨浆盘35之间的工作间隙。

定子磨浆盘支承件的另外一种形式，如附图5所示。但不用图1中所示的环形膜片46和54之类，而可以用韧性指杆59支撑磨浆盘，韧性指杆59用螺丝60固定在壳体11上。

按照本发明的要求，在磨浆盘上作沉割后，两组磨浆盘的轴向韧性有所提高，关于磨浆盘的沉割，图3及图4表达最为清晰。

膜片的轴向柔性是材料常数和结构形状的函数。图3表示了各种结构形状的参数。尺寸A表示沉割的径向深度，参考特征B表示之中磨浆盘的最大轴向尺寸。参考特征C表示磨浆盘的无支撑径向环的尺寸，而参考特征D则表示沉割的宽度。为了取得最好的性能，磨浆盘的环形范围应该可能放大。然而，无支撑的环形的尺寸应该尽可能放大，因为这样可以使膜片更加柔韧。因此，对两方面的要求作了折衷。由于按照图3所示作了磨浆盘的沉割，便可以维持磨浆盘的面所划定的实际磨浆表面，而同时增大了无掌撑环形的尺寸C，从而提高了韧性。用字母D表示的沉割的宽度，也就是轴向深度必须相当大，使膜片可以作需要的运动，但必须不要过大，方能使磨浆盘的有沉割的无支撑径向缘，能够承受研磨负荷。具体而言，用参考特征A表示的径向沉割量，最好至少是参考特征C表示的磨浆盘无支撑径向环尺寸的10%。并且，用尺寸D表示的沉割部分的轴向深度，应该至少是参考特征B表示的磨浆盘最大轴向尺寸的一半。在作这样的折衷以后，磨浆盘可以作尽可能多的沉割，以提高柔韧性，但是沉割并不过大，因而研磨负荷不致把悬臂部分挠曲到超过允许的研磨限度以外。

图4所示的膜片挠曲的形式是有夸张的。如图所示，膜片25在一个区域25a里面开始弯曲，这区域是在沉割限定的范围内，而不是在磨浆盘和转子支承件之间。

沉割还可以应用到定子结构上，例如图5里面的环形减压槽61。

附图中所示的沉割的特定的结构形状，是有长方性截面的沉割，代表的是理想的形式，但应该认识到还可以根据需要，作各种几何形状的截面。例如，有三角形截面的沉割，可以使膜片作理想的运动，而保持磨浆盘无支撑的部分有较大的体积和强度。这和长方形截面的沉割相比，可以允许作比较深的沉割，并且被研磨的材料堵塞的可能性较小。沉割部分还可以用体积弹性模量低的材料把它填充，防止纸浆在沉割空间中填注。沉割部分里的材料，应该能向弯曲的膜片压迫或屈服。

图6表示这样的一种结构形式，磨浆63及64有三角形的槽65，有一个韧性的膜片66伸展到槽里。

本发明为一个多磨盘磨浆机的支承件提供了改进的轴向韧性，从而在磨盘付之间取得了最低的力的梯度，于是改进了研磨的均匀性。

应该能了解到对上面叙述的各实施方案，可以作出各种的修改，而不脱离本发明的范围。

Claims (8)

1、在一个研磨纤维材料的设备中有一个壳体(10)，上述壳体(10)有一个进口，接受需要处理的纤维材料，有一个上述壳体(10)的出口(45)，用于排出经过处理的材料，有一根轴(12)，可以旋转的方式安装在壳体内，有第一组磨浆盘(30，31)，在上述轴(12)上有相互的间距，随轴(12)旋转，有另外一组磨浆盘(41，42)，和上述第一组磨浆盘(30，31)穿插设置，提供了磨浆盘的旋转磨浆盘付，互相作相对的旋转，并提供了磨浆盘之间的研磨间隙(43，44)，磨浆盘的相向的上面，设有相向的凸脊，向着从上述研磨间隙中通过的纤维材料，有轴向韧性的环形膜片，支撑两组有间隔关系的磨浆盘，其特点在于：

上述磨浆盘在表面上有沉割部分，抵靠上述韧性环，以提高上述膜片的轴向韧性。

2、如权利要求第1项中之设备，其特征为，上述韧性环形膜片中，有玻璃纤维复合材料。

3、如权利要求第1项中之设备，其特征为，上述沉割部分的径向尺寸，最少是上述磨浆盘的无支撑径向环的尺寸的10%。

4、如权利要求第1项中之设备，其特征为，上述沉割部分的轴向深度，约在磨浆盘最大的轴向尺寸的10%到50%之间。

5、如权利要求第1项中之设备，其特征为，上述另外一组的磨浆盘是静磨浆盘。

6、如权利要求第5项中之设备，其特征为，有指杆固定在上述壳体上，上述另外一组磨浆盘也在上述壳体上固定。

7、如权利要求第1项中之设备，其特征为，上述沉割部分有长方形的截面。

8、如权利要求第1项中之设备，其特征为，上述沉割部分有三角形的截面。

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