專利名稱：帶有錐形條帶式喂入裝置的盤磨機(jī)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種在超熱和超壓狀態(tài)下，對(duì)高濃度的本質(zhì)纖維素木屑或類似材料進(jìn)行纖維分離的精磨機(jī)，更具體地說(shuō)，涉及將木屑喂入到該精磨機(jī)的一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)圓盤中。
對(duì)于一種盤磨機(jī)的旋轉(zhuǎn)盤來(lái)說(shuō)，針對(duì)在超熱及超壓狀態(tài)下喂入木屑所存在的困難，從而已經(jīng)采用了種種不同的措施，其中包括在一圓筒形傳送器的殼體內(nèi)，采用一種螺旋條帶式喂入器，將之與旋轉(zhuǎn)圓盤同軸進(jìn)行安裝，其中的一個(gè)例子如美國(guó)專利5,076,892(授予Fisher等人)所述，其中的條帶喂入組件不僅僅朝精磨機(jī)圓盤轉(zhuǎn)送木屑材料，同時(shí)還允許回流蒸汽的共軸分離，該蒸汽是在精磨過(guò)程中于圓盤中產(chǎn)生的，在有些情況下，該條帶喂入器是不受圓盤的主驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)的，而有些情況下，它又是與該驅(qū)動(dòng)軸共同轉(zhuǎn)動(dòng)的。
當(dāng)木屑朝著旋轉(zhuǎn)圓盤的入口區(qū)域沿軸向進(jìn)行輸送時(shí)，木屑受到一種非常大的離心力，它迫使木屑沿徑向壓在傳送器的殼體上。其軸向分力是將材料送向圓盤中的主要作用力，而其數(shù)值又是非常之小的。雖然螺旋條帶本身的形狀可以提供一種用于運(yùn)送木屑的軸向分力，但是最好能有一種方便的方式對(duì)木屑提供一種附加的軸向力，以便克服增大的回流蒸汽壓力，這種力產(chǎn)生于設(shè)計(jì)人員所制造的大功率精磨機(jī)中。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個(gè)目的便是為高濃度精磨機(jī)提供一種改進(jìn)型條帶式喂入裝置，與已知的條帶式喂入裝置相比，它可以沿傳送方向產(chǎn)生更大的作用力。
就本發(fā)明的廣義而言，這一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的放置一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的芯部，它具有第一端部和第二端部，以及一根螺旋形環(huán)繞的條帶，它被支承著沿縱向延伸，而且與芯部保持一定間距。沿著芯部朝向第一端的方向，條帶所圍成的螺旋圈的直徑逐漸增大。一個(gè)包括一錐體部的喂入殼體緊緊地環(huán)繞在條帶周圍，它還具有一個(gè)開口，通過(guò)該開口，木屑可以被送入條帶上。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，上述目的是通過(guò)這樣一個(gè)喂給機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它包括一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的芯部，該芯部具有一段錐形部，錐形部的大直徑端與旋轉(zhuǎn)圓盤的轂相連接，而其小直徑端則與轂相對(duì)置。一條螺旋條帶由芯部支承著并沿其縱向延伸。條帶形成若干個(gè)圓圈。在朝向芯部大直徑的方向上，圓圈的直徑逐漸增大，這樣便在條帶與芯部之間形成了一個(gè)送料通道。
在優(yōu)選實(shí)施例中，一臺(tái)高濃度精磨機(jī)包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)圓盤，它具有一個(gè)工作面，該工作面包括一個(gè)位于徑向內(nèi)側(cè)的第一入口表面和一個(gè)位于徑向外側(cè)的第一研磨表面。一個(gè)第二入口表面與第一入口表面相并置，從而構(gòu)成了一個(gè)帶有入口部的入口間隙。第二研磨表面與第一研磨表面相并置，從而形成了一個(gè)研磨間隙，它從入口間隙大致沿徑向向外延伸。一根軸與圓盤相接，以便使圓盤繞一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。一個(gè)喂入機(jī)構(gòu)被支承著以便繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而朝著圓盤的表面運(yùn)送木屑，使之進(jìn)入入口間隙內(nèi)。該喂入機(jī)構(gòu)包括一根大致呈螺旋狀的條帶，它形成了若干個(gè)螺旋圈，這些圈的直徑逐漸增大，從而使直徑最大的一圈位于入口間隙的進(jìn)口處。喂入機(jī)構(gòu)是整個(gè)喂入組件的一部分，喂入組件還包括一個(gè)錐形腔室，它緊緊地環(huán)繞在錐形條帶的周圍。還有一些裝置用來(lái)在壓力狀態(tài)下接收來(lái)自于精磨機(jī)外部的喂入材料，并將這些喂入的材料通過(guò)喂入腔室而送到喂入機(jī)構(gòu)的條帶上去。
喂入機(jī)構(gòu)最好與圓盤的轂相連接，以便與之共同旋轉(zhuǎn)，即用同一根驅(qū)動(dòng)軸對(duì)圓盤和喂入機(jī)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速最好為1500轉(zhuǎn)/分或更大。
喂入機(jī)構(gòu)最好包括一個(gè)帶有錐部的芯子，錐部直徑的增大與條帶圈直徑的增大成比例，這樣便形成了一個(gè)大致為環(huán)形的通道，其橫斷面的流通面積大致是均勻的，但是，朝向圓盤入口間隙的方向上，通道的外直徑是漸增的。當(dāng)木屑沿條帶被運(yùn)送時(shí)，離心力將迫使木屑?jí)合驐l帶的外直徑，并頂靠著喂入腔體。隨著條帶直徑的增大，離心力也一并增大。但是，由于受條帶呈錐形的影響，一個(gè)附加的軸向分力將會(huì)產(chǎn)生，它將迫使纖維朝著入口間隙的方向運(yùn)動(dòng)，并最終抵達(dá)精磨機(jī)的圓盤。這一附加的軸向力產(chǎn)生于錐形的形狀，它與高速條帶喂入裝置的已知作用力相作合，強(qiáng)化了將木屑送入入口間隙內(nèi)的能力，在這同時(shí)使回流蒸汽得以分離出。如同傳統(tǒng)的條帶喂入裝置，回流蒸汽是離開圓盤沿著喂入組件通道的內(nèi)徑部分流出來(lái)的。
與該實(shí)施例有關(guān)的本發(fā)明的另一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)是允許蒸汽直接從條帶喂入殼體沿精磨機(jī)的軸向向外析出，在該實(shí)施例中，喂入組件是從圓盤轂中懸臂式支承著的。而且由驅(qū)動(dòng)圓盤的主驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在該喂入組件的排汽端可以設(shè)置一些徑向葉片，以便強(qiáng)化纖維與排出蒸汽的分離效果。這些分離出的纖維然后被重新送入精磨區(qū)。
本發(fā)明所適用的增強(qiáng)傳送區(qū)域同樣可以適用于在常壓下進(jìn)行作業(yè)的精磨機(jī)。
附圖簡(jiǎn)述通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所作的說(shuō)明，本發(fā)明的上述目的和他目的及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)被更加明了，附圖中

圖1是包括本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一臺(tái)高濃度盤磨機(jī)的剖面示意圖；圖2是本發(fā)明的改進(jìn)型喂入組件的一幅透視圖，該組件被用于圖1所示的精磨機(jī)中；圖3是一條曲線，它描述了本發(fā)明錐形條帶式喂給器對(duì)傳送力所作的改進(jìn)。
優(yōu)選實(shí)施例的詳述圖1和圖2分別表示了一臺(tái)盤磨機(jī)10及其局部的放大透視圖，該機(jī)器可以在超熱及超壓的狀態(tài)下對(duì)高濃度的木屑及類似材料進(jìn)行分離。旋轉(zhuǎn)盤12具有一個(gè)工作面14，它可以包含若干用現(xiàn)有技術(shù)已知的方式結(jié)合到該旋轉(zhuǎn)盤上的板塊。工作面14具有一個(gè)位于徑向內(nèi)側(cè)的第一入口表面16以及一個(gè)位于徑向外側(cè)的第一研磨表面18，表面16和18皆隨該圓盤一起旋轉(zhuǎn)。第二入口表面20與第一入口表面16相并置，從而形成了一個(gè)入口間隙22，該間隙具有一個(gè)入口部24。第二研磨表面26與第一研磨表面18相對(duì)合，由此形成了一個(gè)研磨間隙28，它構(gòu)成了一個(gè)由入口間隙22大致沿徑向向外延伸的精磨區(qū)域。
在所述的實(shí)施例中，第二入口表面20及第二研磨表面都被靜態(tài)支承在壓力殼體30內(nèi)，而圓盤12則在該殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。一根軸32與該圓盤相連，以便使該圓盤繞一旋轉(zhuǎn)軸線34旋轉(zhuǎn)，就此而論，上述盤磨機(jī)的特點(diǎn)可以如圖中所示出的，也可以如現(xiàn)有技術(shù)中各種其他類型的已商業(yè)化了的盤磨機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明，有一個(gè)喂入機(jī)構(gòu)36被支承著，可以繞轉(zhuǎn)軸34旋轉(zhuǎn)，以便在壓力狀態(tài)下，朝圓盤12的表面14輸送木屑，并使之進(jìn)入入口間隙22內(nèi)。該喂入機(jī)構(gòu)包括一條大致呈螺旋狀的條帶32，它具有若干個(gè)螺旋圈40，從該喂入機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離圓盤表面14處的一端42，到該喂入機(jī)構(gòu)靠近圓盤表面14處的另一端44，螺旋圈的直徑逐漸增大。直徑最大的一圈40′，其周邊位于入口間隙22的入口處24。
該喂入機(jī)構(gòu)具有一個(gè)沿軸向延伸的芯部48，它最好含有一個(gè)圓錐體50，沿著從一端42向另一端44的方向，其直徑漸增，其增長(zhǎng)的比例最好與螺旋圈40的直徑增大比例相同。憑借支柱39，將螺旋帶38間隙式地固定到芯部48上。
喂入殼體54也大致為錐形，它環(huán)繞著帶圈40，只是與喂入管56相接的開口部46除外。喂入管56形成了一個(gè)喂入通道57，以便沿著與該喂入組件的轉(zhuǎn)軸相垂直的方向?qū)⒛拘妓腿肼菪?nèi)。在該喂入組件的錐形部50與螺旋圈40的外直徑之間形成一個(gè)間隙(它大致沿喂入殼體54的內(nèi)表面延伸)，該間隙基本上是一個(gè)環(huán)形通道55，沿旋轉(zhuǎn)軸34看去，該通道具有一個(gè)大致相同的流通橫截面。但是，朝圖1和2的右側(cè)看，該通道55的外直徑漸增，當(dāng)木屑由喂入通道57被送入該喂入組件36內(nèi)時(shí)，受該旋轉(zhuǎn)喂入組件離心力的影響，木屑將會(huì)壓靠在螺旋圈40外直徑處的喂入殼體54上。在傳統(tǒng)的條帶式喂料機(jī)構(gòu)中，由于條帶螺旋構(gòu)形的影響，雖然也存在著一些軸向力的分量，但本發(fā)明沿傳送方向增大了條帶的直徑，這樣就沿傳送方向逐漸增大了對(duì)單位體積木屑的傳送力。
這一效果可以從圖3中看出，各圖表示出了由于圓周作用力，試圖將木屑沿徑向外推的，作用在木屑上的理論分離力與圖1及2中的喂入條帶長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系線。圖中還表示了一條有關(guān)傳送力的類似關(guān)系線，即傳送力與軸向間的關(guān)系，雖然沿該條帶式喂入器長(zhǎng)度方向其分離力與傳送力之間的比保持大致不變，但本發(fā)明通過(guò)提高絕對(duì)傳送力的數(shù)值而獲得了明顯的優(yōu)點(diǎn)。其比值取決于錐角的大小。沿喂入器的長(zhǎng)度方向，其傳送力由重力的139倍增至233倍，并且該力是對(duì)傳統(tǒng)的圓形螺旋螺紋片所產(chǎn)生的傳送力的一個(gè)補(bǔ)充。
在所述的實(shí)施例中，圓盤12是借助于一個(gè)轂或轂部52而與軸32相連接的，而且其喂入機(jī)構(gòu)是沿著旋轉(zhuǎn)軸從轂中懸臂式伸出來(lái)的，這樣，條帶便在圓盤軸的帶動(dòng)下以與圓盤相同的速度旋轉(zhuǎn)，例如1800轉(zhuǎn)/分，在更為現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)中，其速率高達(dá)2400轉(zhuǎn)/分。螺旋圈40′的外徑部分若對(duì)著通向入口間隙22的進(jìn)口部位24，離心作用力將有力地向外推動(dòng)木屑，使之進(jìn)入間隙內(nèi)。在研磨間隙28內(nèi)(即精磨區(qū))的精磨作用會(huì)產(chǎn)生一些蒸汽，其中的一部分將從圓盤中沿徑向向外流動(dòng)，而其中的另一部分將會(huì)回流到入口間隙22之外。這些回流的蒸汽將沿著通道55的徑向內(nèi)部區(qū)域順遠(yuǎn)離圓盤12的方向被抽出，并且將通過(guò)喂入殼體腔54中的共軸線蒸汽排放管道58而排出精磨機(jī)。喂入機(jī)構(gòu)36將與這種回流蒸汽相反向右方輸送木屑，將它們送往40′的部位，在此處通過(guò)離心力將木屑送入進(jìn)口24并被入口間隙22截獲。
由于芯部48或者其延伸部分與轂52之間存在著螺栓連接74，使得喂入組件36與圓盤轂52之間形成一種緊密配合的關(guān)系，從而有利于上述作用的實(shí)現(xiàn)。在如圖所示的單盤磨機(jī)中，最好軸32的一端60緊固在轂52上，而遠(yuǎn)離圓盤表面的另一端62適合于作旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。殼體前壁部30′最好裝有靜止板64，66，它們分別形成了第二入口表面和第二研磨表面。直徑最大的螺旋圈的外周40′正好位于板64的下方，并與之有一定間隙，從而確保在通向入口間隙的進(jìn)口處24的木屑保持徑向運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。
喂入組件36的蒸汽排放端42包括一個(gè)葉輪68或類似裝置，它具有多個(gè)徑向葉片70，該裝置至少局部位于排放通道58內(nèi)。葉片70從芯部48沿徑向伸出，它最好位于至少一個(gè)螺旋圈40之內(nèi)。葉片將影響回流蒸汽中所夾帶的纖維，使之朝著喂入腔作徑向運(yùn)動(dòng)，以便將木屑重新送往入口間隙22內(nèi)。芯部48最好還包括一個(gè)大致呈圓筒形的部分72，它從錐體部軸向伸出，葉片與之相連接。芯部本身，具體說(shuō)是錐體部具有一個(gè)大直徑端76，它配有用來(lái)將該大直徑端與轂52相連接的裝置，例如螺栓74。
該精磨機(jī)10的其他方面可以與傳統(tǒng)的機(jī)器相同。一框架100環(huán)繞著外殼30，一個(gè)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)102環(huán)繞著喂入組件。在框架100的內(nèi)部，外殼30的外部，存在著一些部件，它們用來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)高濃度精磨機(jī)的普通功能。例如，標(biāo)號(hào)106為一密封件，它可防止殼體內(nèi)的高壓沿軸12流露到腔體內(nèi)。一止推軸承裝置108消除任何不穩(wěn)定狀態(tài)，這種不穩(wěn)定可能來(lái)自于圓盤表面14處所進(jìn)行的精磨作用。這種功能也可以存在于相同的整體安排之內(nèi)，它被用于對(duì)板塊的位移進(jìn)行控制，如標(biāo)號(hào)110所示，由此可以根據(jù)被精磨的木屑的類型，或者欲達(dá)到的具體參數(shù)指標(biāo)即精制紙漿的特性對(duì)研磨間隙28進(jìn)行調(diào)節(jié)。至少需要一個(gè)軸承，如標(biāo)號(hào)112所示。
對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是很容易理解的，上述的發(fā)明也可用于對(duì)附圖所示的類型之外的其他各種精磨機(jī)。例如，在一個(gè)替換實(shí)施例中，條帶機(jī)構(gòu)可以不受主驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)，而由一臺(tái)專用的外部馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)。還應(yīng)當(dāng)理解，如上所述，所謂的“錐形”一詞應(yīng)包括“截頭圓錐形”在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于纖維素木屑精磨機(jī)的喂入組件(36)，它包括一個(gè)具有第一、二端部(44、42)的細(xì)長(zhǎng)芯部(48)，一個(gè)由芯部支承并與之有一定間隙的縱向延伸的螺旋條帶(38)，該條帶由若干圈(40)構(gòu)成，一喂入殼體(54)環(huán)繞著該條帶，還有一個(gè)開口部(46)，穿過(guò)開口部木屑可以進(jìn)入條帶上，其特征在于在沿著芯部朝著第一端的方向上，條帶圈的直徑漸增，而且喂入殼體包括一個(gè)錐形部，它緊緊地環(huán)繞著條帶。
2.一種用來(lái)分離本質(zhì)纖維素喂入材料及類似物的精磨機(jī)(10)，它包括一個(gè)帶有工作面(14)的旋轉(zhuǎn)圓盤(12)，該工作面包括一個(gè)位于徑向內(nèi)側(cè)的第一入口表面(16)和一個(gè)位于徑向外側(cè)的第一研磨表面(18)；一個(gè)與所述第一入口表面相并置的第二入口表面(20)，從而構(gòu)成一個(gè)入口間隙(22)，它帶有一個(gè)進(jìn)口部(24)；一個(gè)第二研磨表面(26)與所述的第一研磨表面相并置，從而構(gòu)成一個(gè)研磨間隙(28)，它從所述的入口間隙沿徑向向外延伸；一根軸(32)與所述的圓盤連接，使圓盤繞一旋轉(zhuǎn)軸線(34)旋轉(zhuǎn)；一喂入組件包括一個(gè)喂入機(jī)構(gòu)(36)，它被支承著可繞所述的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，還有一個(gè)喂入腔室(54)圍繞著該喂入機(jī)構(gòu)，以便將喂入材料送向圓盤的表面并使之進(jìn)入所述的入口間隙內(nèi)，所述的喂入機(jī)構(gòu)包括一個(gè)大致呈螺旋狀的條帶(38)，它包含有若干個(gè)螺旋圈(40)；裝置(56)用來(lái)接收喂入材料，并將之送至喂入組件的條帶處；其特征在于從喂入機(jī)構(gòu)中遠(yuǎn)離圓盤表面的一端(42)到喂入機(jī)構(gòu)中靠近圓盤表面的另一端(44)，螺旋圈的直徑漸增，從而使直徑最大的一圈(40′)的外周位于通向入口間隙的進(jìn)口處，而且所述的喂入殼體朝著所述圓盤表面的方向擴(kuò)大，并緊緊地包圍著所述的條帶。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于喂入機(jī)構(gòu)(36)還包括一個(gè)置于所述條帶(38)內(nèi)部的芯部(48)，它沿軸向延伸，還包括一個(gè)錐形部(50)，從喂入機(jī)構(gòu)的一端(42)到其另一端(44)，該錐形部的直徑增大，從而在所述的芯部和條帶之間形成一條通道(55)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的設(shè)備，其特征在于所述的喂入機(jī)構(gòu)(36)是由所述的軸(32)驅(qū)動(dòng)的，而且與所述的圓盤(12)一起旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求2至4中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述的圓盤(12)通過(guò)轂(52)而與所述的軸(32)相連接，而且所述的喂入機(jī)構(gòu)(36)從所述的轂上懸臂式支承著，沿旋轉(zhuǎn)軸線(34)延伸。
6.如權(quán)利要求2至5中任一權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于所述的用于接收及運(yùn)送喂入材料的裝置還包括一條喂入管道(56)，它形成一條沿垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線(34)的方向進(jìn)入所述喂入殼體的喂入通道(57)。
7.如權(quán)利要求2至5中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述的用于接收及運(yùn)送喂入材料的裝置還包括一條喂入管道(56)，它形成一條沿垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線(34)的方向進(jìn)入所述條帶(38)的喂入通道(57)。
8.如權(quán)利要求2至7中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于所述的喂入腔(54)還包括一根排汽管道(58)，它相對(duì)喂入機(jī)構(gòu)(36)的一端(42)共軸延伸。
9.如權(quán)利要求2至8中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于環(huán)繞所述條帶(38)的喂入腔室大致為截頭圓錐形。
10.如權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征在于所述的喂入機(jī)構(gòu)(36)的一端(42)還包括一個(gè)多葉片的葉輪(68)，它至少一部分位于所述排汽通道(58)內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于葉片(70)在一個(gè)螺旋圈內(nèi)沿芯部(48)軸向延伸。
12.如權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，其特征在于芯部(48)包括一個(gè)大致呈圓筒形的部分(72)，它從錐形部(50)沿軸向延伸出來(lái)，而且與所述的葉片(70)相連接。
13.如權(quán)利要求2至12中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于該精磨機(jī)具有一個(gè)單盤(12)，它與所述軸(32)的一端(60)相連，所述的軸還有遠(yuǎn)離圓盤表面的另一端(62)，該端可被旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)；所述的圓盤與一靜止殼體(30)相連，限定出第二入口表面(20)及第二研磨表面(26)的板塊裝置(64，66)固定連接在該靜止殼體上；以及直徑最大的螺旋圈(40′)的圓周與所述的限定出第二入口表面的板塊裝置之間在垂直方向上有一狹小的間隙。
全文摘要
一種用于木質(zhì)纖維素木屑精磨機(jī)(10)的喂入組件(36),它具有一個(gè)錐形的芯部(50),該芯部有一個(gè)大直徑端和一個(gè)小直徑端。一個(gè)螺旋形條帶(38)由該芯部支承著沿縱向延伸,條帶與芯部間有一定間隙。條帶中的螺旋圈(40),其直徑沿著從芯部小端到大端的方向漸增,一個(gè)錐形的喂入殼體(54)環(huán)繞著條帶。
文檔編號(hào)D21B1/00GK1188521SQ9619492
公開日1998年7月22日 申請(qǐng)日期1996年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月22日
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