RU2314381C1 - Milling fittings for disk mill - Google Patents
Milling fittings for disk mill Download PDFInfo
- Publication number
- RU2314381C1 RU2314381C1 RU2006121711/12A RU2006121711A RU2314381C1 RU 2314381 C1 RU2314381 C1 RU 2314381C1 RU 2006121711/12 A RU2006121711/12 A RU 2006121711/12A RU 2006121711 A RU2006121711 A RU 2006121711A RU 2314381 C1 RU2314381 C1 RU 2314381C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- knives
- disk
- cutting edges
- rotor
- stator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к размалывающим гарнитурам дисковых мельниц и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности на стадии тонкого помола.The invention relates to grinding sets of disk mills and can be used in the pulp and paper industry at the stage of fine grinding.
Известна размалывающая гарнитура для дисковой мельницы, включающая укрепленное на несущем основании ножевое размалывающее кольцо с ножами, выполненными в виде кольцевых секторов, равномерно распределенных на кольцевой рабочей поверхности так, что прямые линии их образующих сходятся в ее центре и являются радиальными режущими кромками ножей ротора и статора [1].Known grinding headset for a disk mill, including a knife grinding mill mounted on a bearing base with knives made in the form of annular sectors evenly distributed on the annular working surface so that the straight lines of their generators converge in its center and are the radial cutting edges of the rotor and stator knives [one].
Недостатком данной гарнитуры является то, что все режущие кромки ножей ротора и статора за счет радиального исполнения перпендикулярны векторам окружных скоростей и окружных сил. Поэтому касательные составляющие их равны нулю, а нормальные составляющие принимают максимальные значения. Эти факторы в совокупности с заостренностью режущих кромок ножей и незначительной величиной межножевого зазора определяют рубящий характер силового воздействия на волокнистый материал со стороны контактирующих режущих кромок.The disadvantage of this headset is that all the cutting edges of the rotor and stator knives due to the radial design are perpendicular to the vectors of peripheral speeds and peripheral forces. Therefore, their tangent components are equal to zero, and the normal components take maximum values. These factors, together with the sharpness of the cutting edges of the knives and the small size of the inter-knife gap, determine the chopping nature of the force acting on the fibrous material from the side of the contacting cutting edges.
Наиболее близким по технической сущности известным решением является размалывающая гарнитура дисковой мельницы, включающая роторный и статорный диски, рабочие кольцевые поверхности которых разделены на секторы, снабженные прямолинейными ножами, параллельными одной из двух радиальных образующих сектора [2].The closest in technical essence to the known solution is the grinding headset of a disk mill, including rotor and stator disks, the working annular surfaces of which are divided into sectors equipped with straight knives parallel to one of the two radial generators of the sector [2].
Недостатком данной гарнитуры является то, что касательные составляющие окружных скоростей и сил, развиваемых вращающимся диском в точках перекрещивания режущих кромок ножей ротора и статора, действуя вдоль них, движутся вместе с точками пересечения, направленными в одну сторону с перемещающейся под действием давления и центробежной силы волокнистой суспензией в сторону периферийной окружной кромки дисков. Это сокращает время воздействия на волокнистый материал за единичный проход им рабочей межножевой полости.The disadvantage of this headset is that the tangential components of the peripheral speeds and forces developed by the rotating disk at the intersection points of the cutting edges of the rotor and stator knives, acting along them, move along with the intersection points directed in the same direction with the fibrous fiber moving under the influence of pressure and centrifugal force suspension towards the peripheral peripheral edge of the discs. This reduces the time of exposure to the fibrous material for a single passage of the working intercutaneous cavity.
Кроме того, за счет идентичного исполнения рисунков рабочих кольцевых поверхностей роторного и статорного дисков при сопряжении углы наклона режущих кромок ножей к радиусам, проведенным из центра дисков в точки скрещивания, противоположны по направлению, а сумма их равна углу скрещивания. Поэтому углы скрещивания режущих кромок ножей всегда существенно превышают двойной угол трения о них волокнистого материала. В результате этого силы трения волокнистого материала о режущие кромки, как правило, имеют меньшие значения по сравнению с касательными составляющими окружных сил в точках скрещивания.In addition, due to the identical design of the working annular surfaces of the rotor and stator disks during conjugation, the inclination angles of the cutting edges of the knives to the radii drawn from the center of the disks to the intersection points are opposite in direction, and their sum is equal to the angle of intersection. Therefore, the crossing angles of the cutting edges of the knives always significantly exceed the double angle of friction of the fibrous material about them. As a result of this, the friction forces of the fibrous material on the cutting edges, as a rule, have lower values in comparison with the tangential components of the circumferential forces at the crossing points.
В совокупности эти факторы приводят к тому, что наслойки размалываемого волокнистого материала, налипшие на режущих кромках ножей роторного и статорного дисков вблизи этих точек, не заклиниваются, а вместе с ними перемещаются в область периферийной окружной кромки диска. Поэтому, особенно при использовании гарнитур с частично закрытым выходом, в периферийной части рабочей межножевой полости скапливается волокнистый материал. Так как для прямолинейных ножей характерно уменьшение углов наклона режущих кромок ножей к радиусам при движении от входа к периферии, соответственно и углы их скрещивания также уменьшаются, т.е. на периферии значения их приближаются к двойному углу трения. За счет этого скопившийся на периферии волокнистый материал заклинивается между режущими кромками ножей, что определяет рубящий характер силового воздействия на него со стороны контактирующих режущих кромок. Это приводит к укорочению природной длины волокна и к снижению качества его обработки.Together, these factors lead to the fact that the layers of milled fibrous material adhering to the cutting edges of the blades of the rotor and stator disks near these points do not jam, and together with them move to the peripheral peripheral edge of the disk. Therefore, especially when using headsets with a partially closed outlet, fibrous material accumulates in the peripheral part of the working inter-knife cavity. Since straight knives are characterized by a decrease in the angle of inclination of the cutting edges of the knives to the radii when moving from the entrance to the periphery, respectively, the angles of their crossing also decrease, i.e. at the periphery, their values approach a double angle of friction. Due to this, the fibrous material accumulated on the periphery is jammed between the cutting edges of the knives, which determines the chopping nature of the force acting on it from the side of the contacting cutting edges. This leads to a shortening of the natural fiber length and to a decrease in the quality of its processing.
Данный недостаток не позволяет интенсифицировать процесс, повысить качество, производительность и снизить энергозатраты размола.This drawback does not allow to intensify the process, improve the quality, productivity and reduce the energy consumption of grinding.
Изобретение решает задачу интенсификации, повышения качества, производительности и снижения энергозатрат процесса размола.The invention solves the problem of intensification, improving quality, productivity and reducing the energy consumption of the grinding process.
Технический результат заключается в обеспечении знакопеременного режима направления движения волокнистой суспензии при прохождении ее через рабочую межножевую полость, а также в снижении величины угла скрещивания режущих кромок.The technical result consists in providing an alternating mode of direction of movement of the fibrous suspension when it passes through the working interknife cavity, as well as in reducing the angle of intersection of the cutting edges.
Для достижения указанного технического эффекта в размалывающей гарнитуре для дисковой мельницы, включающей роторный и статорный диски, рабочие кольцевые поверхности которых разделены на секторы, снабженные параллельными прямолинейными ножами, согласно изобретению режущая кромка одного из ножей каждого сектора совмещена с осью его симметрии, а роторный диск выполнен зеркально относительно статорного.To achieve the indicated technical effect in a grinding set for a disk mill, including rotor and stator disks, the working annular surfaces of which are divided into sectors equipped with parallel rectilinear knives, according to the invention, the cutting edge of one of the knives of each sector is aligned with its axis of symmetry, and the rotor disk is made inversely relative to the stator.
Предлагаемая конструкция размалывающей гарнитуры для дисковой мельницы поясняется чертежом, на котором изображена фронтальная проекция фрагмента ее рабочей кольцевой поверхности, включающего два сектора. Поверхности ножей затенены. Круговой стрелкой показано направление вращения роторного диска. В левой части чертежа волнистой линией показан обрыв сектора роторного диска, под которым видна часть рабочей поверхности сектора статорного диска. На чертеже нанесены и обозначены следующие геометрические параметры:The proposed design of a grinding headset for a disk mill is illustrated in the drawing, which shows a frontal projection of a fragment of its working annular surface, including two sectors. Knife surfaces are shaded. The circular arrow shows the direction of rotation of the rotor disk. In the left part of the drawing, a wavy line shows a break in the sector of the rotor disk, under which a part of the working surface of the stator disk sector is visible. The following geometric parameters are plotted and labeled:
О - центр рабочей кольцевой поверхности;About - the center of the working annular surface;
OO' - ось симметрии единичного сектора;OO '- axis of symmetry of a single sector;
LM - режущая кромка совмещена с осью симметрии OO';LM - the cutting edge is aligned with the axis of symmetry OO ';
АВ, CD и EF, GH - две пары режущих кромок, находящиеся соответственно по разные стороны оси OO';AB, CD and EF, GH - two pairs of cutting edges located respectively on different sides of the axis OO ';
φ - угол раствора единичного сектора;φ is the angle of solution of a single sector;
- угол раствора правой и левой частей единичного сектора. - the angle of the solution of the right and left parts of the unit sector.
Размалывающая гарнитура для дисковой мельницы включает роторный 1 и статорный 2 диски, рабочие кольцевые поверхности которых разделены на секторы 3, снабженные параллельными прямолинейными ножами 4 и ячейками 5 с внутренней окружной кромкой 6 и наружной кромкой 7.The grinding set for a disk mill includes a rotor 1 and a stator 2 disks, the working annular surfaces of which are divided into sectors 3, equipped with parallel rectilinear knives 4 and cells 5 with an inner circumferential edge 6 and an outer edge 7.
Режущая кромка 8 (LM) каждого единичного ножа сектора 3 совмещена с осью OO' его симметрии и поэтому является радиальной. Ось симметрии OO' делит сектор 3 на две равные части - левую и правую. Роторный диск 1 выполнен зеркально относительно статорного - 2. Режущие кромки 9 (АВ и EF) ножей роторного диска 1 расположены с разных сторон режущей кромки 8 (LM).The cutting edge 8 (LM) of each unit knife of sector 3 is aligned with the axis OO 'of its symmetry and therefore is radial. The axis of symmetry OO 'divides sector 3 into two equal parts - left and right. The rotor disk 1 is made mirror-like relative to the stator - 2. The cutting edges 9 (AB and EF) of the knives of the rotor disk 1 are located on different sides of the cutting edge 8 (LM).
Размалывающая гарнитура для дисковой мельницы работает следующим образом. Волокнистый полуфабрикат под давлением поступает через внутреннюю окружную кромку 6 в рабочую кольцевую междисковую полость и по ячейкам 5 устремляется в направлении наружной окружной кромки 7. После поворота роторного диска 1 на угол β (см. чертеж) режущие кромки 9 (АВ и EF) перемещаются в положение А'В' и E'F'. В точках I и N пересечения их с режущими кромками 9 (CD и GH) статорного диска 2, лежащих на окружности с произвольным радиусом Rx, выделены векторы окружной скорости Vo, разложенной на касательные Vτ и нормальные Vn составляющие.Grinding headset for a disk mill works as follows. The fibrous semi-finished product under pressure enters through the inner circumferential edge 6 into the working annular interdisk cavity and rims along the cells 5 in the direction of the outer circumferential edge 7. After the rotor disk 1 is rotated through angle β (see drawing), the cutting edges 9 (AB and EF) move to position A'B 'and E'F'. At the points I and N of their intersection with the cutting edges 9 (CD and GH) of the stator disk 2 lying on a circle with an arbitrary radius R x , the vectors of the peripheral velocity V o decomposed into tangents V τ and normal V n components are selected.
Скрещенные режущие кромки 9 А'В' и CD левой части сектора 3 образуют (см. чертеж):Crossed cutting edges 9 A'B 'and CD of the left side of sector 3 form (see drawing):
- с радиусом Rx(OI) соответственно углы , и ;- with radius R x (OI), respectively, the angles , and ;
- между собой угол .- angle between each other .
Скрещенные режущие кромки 9 E'F' и GH правой части сектора 3 образуют (см. чертеж):Crossed cutting edges 9 E'F 'and GH of the right side of sector 3 form (see drawing):
- с радиусом Rx(ON) соответственно углы и ;- with radius R x (ON) respectively angles and ;
- между собой угол .- angle between each other .
Из этого следует, что по сравнению с известными гарнитурами (где , см. выше), в предлагаемой угол αскр существенно снижается на всей площади размалывающей кольцевой межножевой полости, поскольку равен разности углов наклона скрещенных режущих кромок ножей к радиусам, проведенным из центра дисков в точки скрещивания. Поэтому значения углов скрещивания режущих кромок ножей приближаются к двойному углу трения о них волокнистого материала, а силы трения волокнистого материала о режущие кромки принимают большие значения по сравнению с касательными составляющими окружных сил в точках скрещивания. В совокупности эти факторы приводят к тому, что наслойки размалываемого волокнистого материала, налипшие на режущих кромках ножей, заклиниваются между ними.It follows from this that in comparison with well-known headsets (where , see above), in the proposed angle α skr significantly decreases over the entire area of the grinding annular inter-knife cavity, since it is equal to the difference in the angles of inclination of the crossed cutting edges of the knives to the radii drawn from the center of the disks to the crossing points. Therefore, the values of the crossing angles of the cutting edges of the knives approach the double angle of friction of the fibrous material about them, and the friction forces of the fibrous material on the cutting edges take large values compared to the tangential components of the circumferential forces at the crossing points. Together, these factors lead to the fact that the layers of milled fibrous material adhering to the cutting edges of the knives are wedged between them.
В то же время проходящий рабочую зону волокнистый полуфабрикат при попадании в разные части секторов 3 подвергается высокочастотному воздействию знакопеременных касательных составляющих окружных скоростей и сил.At the same time, the fibrous semi-finished product passing through the working zone, when it enters into different parts of sectors 3, is subjected to high-frequency exposure to alternating tangential components of peripheral speeds and forces.
Это происходит за счет того, что в предлагаемой гарнитуре в разных частях секторов 3 направление касательных составляющих противоположное (см. чертеж).This is due to the fact that in the proposed headset in different parts of sectors 3, the direction of the tangent components is opposite (see drawing).
Реализовать вышеописанные факторы скоростного и силового воздействия на волокнистый материал позволяет то, что режущие кромки 8 (LM) ножей единичных секторов 3 совмещены с осями OO' их симметрии, а роторный диск 1 выполнен зеркально относительно статорного - 2 (см. чертеж).The above-described factors of speed and force impact on the fibrous material can be realized by the fact that the cutting edges 8 (LM) of the knives of individual sectors 3 are aligned with the OO 'axes of their symmetry, and the rotor disk 1 is made mirror-like relative to the stator - 2 (see drawing).
Данные факторы действуют не только в месте перекрещивания режущих кромок 8 и 9, но и при последующем протягивании волокнистой суспензии по всей площади сопряжения пар скрещенных ножей 4 роторного 1 и статорного 2 дисков. С учетом этого можно сделать вывод, что в предлагаемом решении по сравнению с известными обрабатываемый волокнистый полуфабрикат получает более существенное силовое механическое воздействие, заключающееся в растягивании, растирании и, как следствие этого, в повышенной его фибрилляции с сохранением природной длины волокна.These factors act not only at the intersection of the cutting edges 8 and 9, but also during the subsequent stretching of the fibrous suspension over the entire area of the pair of crossed knives 4 of rotor 1 and stator 2 disks. With this in mind, we can conclude that in the proposed solution, in comparison with the known ones, the processed fibrous semi-finished product receives a more significant mechanical force, consisting in stretching, grinding and, as a consequence, in its increased fibrillation while maintaining the natural fiber length.
Представляет интерес также и то, что в отличие от известных решений в предлагаемой гарнитуре по ходу ее работы позиция с максимально перекрытыми ячейками 5 и повышенным давлением в их полости чередуется с позицией, когда рисунки поверхностей роторного и статорного 2 дисков совпадают, а их сопряженные ячейки 5 максимально открыты и доступны для движущегося волокнистого полуфабриката с одновременным падением давления в их полости. С учетом отмеченных факторов это позволяет обеспечить значительные по величине перепады давлений в рабочей межножевой зоне (зазоре), действующие в высокочастотном режиме и интенсифицирующие процесс циркуляции волокнистого материала из ячеек 5 роторного диска 1 в ячейки 5 статорного диска 2 и наоборот. Поэтому при однократном прохождении рабочей зоны практически весь объем суспензии неоднократно пересекает активную область вблизи точек скрещивания режущих кромок 8 и 9 ножей 4, подвергаясь интенсивному механическому воздействию с их стороны.It is also of interest that, in contrast to the known solutions in the proposed headset, in the course of its operation, the position with the maximum blocked cells 5 and increased pressure in their cavity alternates with the position when the surface patterns of the rotor and stator 2 disks coincide, and their conjugate cells 5 as open and accessible as possible for a moving fiber prefabricated product with a simultaneous drop in pressure in their cavity. Taking into account the noted factors, this allows us to provide significant pressure drops in the working inter-knife zone (gap), operating in the high-frequency mode and intensifying the process of circulation of fibrous material from cells 5 of rotor disk 1 to cells 5 of stator disk 2 and vice versa. Therefore, with a single passage through the working zone, almost the entire volume of the suspension repeatedly intersects the active region near the intersection points of the cutting edges 8 and 9 of the knives 4, undergoing intense mechanical stress on their part.
Волокнистый полуфабрикат, прошедший размалывающую межножевую полость, подается на следующую стадию обработки.The fibrous semi-finished product, having passed the grinding inter-knife cavity, is fed to the next processing stage.
Пример. На лабораторной дисковой мельнице, при нагрузке 22 кВт, размалывалась сульфитная небеленая хвойная целлюлоза. Использовались:Example. At a laboratory disk mill, at a load of 22 kW, sulfite unbleached softwood pulp was ground. Used:
- известная восьмисекторная ножевая гарнитура с прямолинейными параллельными ножами, с углом раствора единичного сектора - 45° [2];- the well-known eight-sector knife headset with straight parallel knives, with a single-sector angle of opening of 45 ° [2];
- предлагаемая ножевая гарнитура.- the proposed knife headset.
Ширина ножей и ячеек роторного и статорного дисков - 4 мм. Сравнительные показатели работы обоих гарнитур приведены в таблице. По сравнению с известной гарнитурой [2] предлагаемая гарнитура позволяет обеспечить продукт высокими бумагообразующими свойствами и физико-механическими показателями отливок при минимальном укорочении волокна.The width of the knives and cells of the rotor and stator discs is 4 mm. Comparative performance of both headsets are given in the table. Compared with the known headset [2], the proposed headset allows you to provide the product with high paper-forming properties and physico-mechanical properties of castings with minimal shortening of the fiber.
Использование предлагаемой размалывающей гарнитуры дисковой мельницы позволяет:Using the proposed grinding headset disc mill allows you to:
- интенсифицировать процесс размола за счет обеспечения знакопеременного режима направления движения волокнистого полуфабриката;- to intensify the grinding process by providing alternating mode of direction of movement of the fibrous semi-finished product;
- повысить качество обработки за счет снижения средней величины угла скрещивания режущих кромок ножей;- to improve the quality of processing by reducing the average angle of intersection of the cutting edges of the knives;
- снизить энергозатраты за счет того, что практически весь объем суспензии при однократном прохождении рабочей зоны неоднократно пересекает межножевой зазор, подвергаясь интенсивному воздействию со стороны режущих кромок ножей;- reduce energy consumption due to the fact that almost the entire volume of the suspension with a single passage of the working area repeatedly crosses the inter-knife gap, being subjected to intense impact from the cutting edges of the knives;
- повысить производительность за счет обеспечения оптимального количества циклов прохождения волокнистым полуфабрикатом зоны размола.- increase productivity by ensuring the optimal number of cycles of passage of the fibrous prefabricated grinding zone.
Источники информацииInformation sources
1. SU, №502993, МПК D21D 1/30, В02С 7/12, заявлено 02.01.1974 г., бюллетень №6, опубликовано 15.02.1976 г.1. SU, No. 502993, IPC D21D 1/30, B02C 7/12, declared 02.01.1974, Bulletin No. 6, published 02.15.1976
2. SU, №878847, МПК D21D 1/30, В02С 7/12, заявлено 03.05.1979 г., бюллетень №41, опубликовано 07.11.1981 г.2. SU, No. 878847, IPC D21D 1/30, В02С 7/12, notified on 05/03/1979, bulletin No. 41, published on 11/07/1981
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006121711/12A RU2314381C1 (en) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | Milling fittings for disk mill |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006121711/12A RU2314381C1 (en) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | Milling fittings for disk mill |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2314381C1 true RU2314381C1 (en) | 2008-01-10 |
Family
ID=39020191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006121711/12A RU2314381C1 (en) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | Milling fittings for disk mill |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2314381C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652177C2 (en) * | 2016-05-17 | 2018-04-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Disc mill grinding headset |
-
2006
- 2006-06-19 RU RU2006121711/12A patent/RU2314381C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652177C2 (en) * | 2016-05-17 | 2018-04-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Disc mill grinding headset |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2639890C (en) | Multi-zone paper fiber refiner | |
RU2628505C2 (en) | Reversible plates of refiner with low energy consumption | |
RU2594521C2 (en) | Plate element of conical rotor refiner with curved bars and serrated leading sidewalls | |
JPH09505364A (en) | Refiner disc with deep grooves alternately arranged | |
RU2455153C2 (en) | Refiner plates with high-strength high-efficiency blades | |
RU2314381C1 (en) | Milling fittings for disk mill | |
RU2307883C1 (en) | Grinding filling | |
RU2470709C2 (en) | Refiner with scroll inlet double tangential outlet | |
JP3703847B2 (en) | A pair of collaborative refining elements for a disc refiner | |
RU2649595C1 (en) | Grinding headset | |
FI62150C (en) | ANORDING VIDEO MALAPPARAT FOER FIBROEST LIGNOCELLULOSAHALTIGT MATERIAL | |
RU138257U1 (en) | MILLING DISC MILL HEADSET | |
RU2670523C1 (en) | Grinding filling for disk mill | |
RU2314379C1 (en) | Milling fittings for disk mill | |
RU2556534C1 (en) | Grinding tacking for disk mill | |
RU2466231C2 (en) | Grinding tool | |
RU2534974C1 (en) | Grinding tacking for disk mill | |
RU2270723C1 (en) | Grinding set for disk mill | |
KR102648381B1 (en) | Refiner blade element | |
RU2805266C1 (en) | Grinding set | |
RU2343978C2 (en) | Milling fittings of disc mill | |
RU2227825C1 (en) | Grinding fittings for disk-type mill | |
RU2425716C1 (en) | Grinding tacking for disk mill | |
RU2503765C1 (en) | Grinding fitting for disk mill | |
RU2274491C1 (en) | Breaking set of a disc mill |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080620 |