热磨机结构以及原理现用图解.doc

word1.螺旋式进料装置的组成2.螺旋式进料装置的组成(1外塞管 2螺旋管 3进料螺旋 4轴承座 5滤水孔排水防滑)一般热磨机的进料螺旋都采用组合式单头螺旋，进料段采用圆柱等距螺旋，压缩段采用不等距圆锥螺旋。常用螺旋角在15°左右。3.螺旋的断面：a)矩形断面螺槽容积大，适用于进料段，便于加工，但木片向前流动阻力大。e=(0.05-0.07)D b)根部作了较大的圆弧过度，强度高，轴向流动阻力小。适用于压缩段，但加工不便。螺旋头采用圆柱状的端部伸出，有利于木塞导出。防止反喷。4.螺旋管螺旋管与螺旋配合，用于实现对物料的压缩和轴向输送。防止打滑。为便于制造和维修，可以作成剖分式结构。螺旋出口处的挤压、磨损剧烈，所以，螺旋管出口处可采用衬套结构塞圈，内部也有纵向沟槽，喇叭口结构。5.外塞管外塞管紧接于螺旋与螺旋管的末端，用于形成密实的料塞，当料塞严密度达到木材本身的密度，就足以起到密封作用。外塞管的孔径和形状与料塞的严密度有关，并关系到进料机构的动力消耗，组合形比拟合理，既有密度又便于排料。同时，外塞管的长度也关系到木塞的密度。6.预热蒸煮装置预热蒸煮装置主要有预热蒸煮罐、止回阀、蒸汽管、蒸汽安全阀、平衡管、料位控制器、卸料装置出料螺旋等组成。主要结构型式： 立式蒸煮罐便于料位控制，见右图 水平罐加垂直管的组合型式，L型 见如下图L型预热蒸煮装置1-平衡管 2-预热罐 3-重锤 4-蒸汽管 5-止回阀 6-支撑座 7-内塞管 8-出料螺旋7.预热罐是预热蒸煮装置的主要组成局部，是高温高压蒸汽对原料进展软化的场所。其罐体是由不锈钢制成的受压容器，常采用上小下大的圆筒锥形形结构。 罐体中通蒸汽的管路各热磨系统不仅一样，国产BM119/10D热磨机有四路蒸汽入口，一路安装于罐体的顶部，另外三路成120度角安装于靠近罐体底部的同一水平面上，这样有利于蒸汽穿透与渗透料堆内部，使物料软化均匀，亦可防止物料在罐体底部板结搭桥。罐体上还配有压力表和安全阀，以保证预热罐的安全。 平衡管只针对大磨盘装备设置 ：设置原因：在研磨室内，一方面，研磨动力一局部转化为热能，引起温度和压力升高；另一方面，排料会造成蒸汽压力和温度的下降。这两种情况都会造成磨盘内外两侧出现较大的蒸汽压力差。这种差异会影响均匀排料；使研磨时间得不到保证，造成研磨质量下降。作用：调节整个设备中蒸汽压力和温度。安装位置：预热罐和研磨室之间。8.防反喷装置在预热罐的上部，与螺旋进料器内塞管出料口相对应的一侧，安装一个防反喷装置,也称止回阀。它主要是由一根活塞杆与其伸出端所带的锥形塞组成。其作用是当进料螺旋所形成的料塞较松时，靠气缸的气压作用使锥形塞封住内塞管的出料口，防止“反喷现象的发生。同时可以利用止回阀在内塞管出料口上施加一阻力，保证形成密实的料塞；也有利于热磨机启动时最初料塞的形成。 该装置可以通过手动或机动控制电磁阀的开启。机动控制主要是通过控制进料螺旋的电机的电流值来实现。电流小下限时，电磁阀动作，锥形塞压向进料螺旋出料口，以形成密实的料塞和封闭预热蒸煮罐；电流大时上限，电磁阀换向，气压减小，进给阻力减小以利于出料。预热蒸煮罐内塞管热磨机的防反喷装置止回阀 9.料位控制装置：料位控制装置一般由料位探测器和电器控制系统组成。根据探测原理，有接触和非接触之分，前者如电阻式料位探测器，后者是目前广泛使用的射线料位探测器。下料位控制是按照不同原料的工艺要求确定的(工艺料位控制)。主要监测原料的最低堆积高度。控制进料螺旋的启动或停止，从而实现蒸煮时间的自动控制。10.卸料器与送料螺旋：卸料器与送料螺旋安装于预热罐的底盘上，用于将蒸煮好的物料均匀、连续地供应热磨机的磨盘。见如下图卸料器在罐底内部的局部有拨料爪和锥形帽，均用不锈钢材料制成。拨料爪的驱动电机通过蜗轮蜗杆减速器以11r/min的速度转动，不断拨动软化了的物料，防止木片在预热罐内“搭桥，并使物料逐步落入罐底缺口下的送料螺旋内送入磨盘研磨。送料螺旋的转速应与物料的蒸煮时间相匹配，并保证均匀、定量的供料。送料螺旋的传动应能实现无级调速。0 r/min11.研磨装置 热磨机的研磨装置是热磨机的主体，其作用是将蒸煮软化后的原料木片通过送料螺旋送入研磨室的磨盘中，使其受压缩、拉伸、剪切、扭转、冲击、摩擦和水解等屡次重复的外力作用将纤维别离。别离纤维是中密度纤维板区别于其它板种最突出的特点。纤维质量是板材性能优异的关键所在。别离纤维是在高温、高速和高度密封的系统中进展的。它既是中密度纤维板生产中重要的工序，又是最复杂的环节之一。a)热磨法别离纤维的机理：木材是一种复合材料，也是十分复杂的生物机体，除去导管和薄壁组织以外的全部狭长木质细胞统称纤维。纤维长度多在25mm之间，极短者约1mm，极长者7.438mm。纤维弦向直径平均0.02一0.04mm。极小者0.01mm，极大者0.08mm。 纤维形态对中密度纤维板影响甚大，纤维完整、细长比大、柔韧和交织性好，板材质量就高。热磨法别离纤维是在加热弱化纤维结实的结合作用后，通过机械方法而获得纤维。 别离纤维是一个十分复杂的物理力学和化学转化过程，也就是经蒸煮后的纤维原料，被强制送入高温、高湿和高压的磨室内两磨片间加压搓揉，使其受压缩、拉伸、剪切、扭转、冲击、摩擦和水解等屡次重复的外力作用加以分解。由于其理论十分复杂，加之又难于观察和模拟，别离纤维机理的研究，还很难量化，目前大多处于定性阶段。b)研磨装置的主要组成：研磨装置主要由研磨室、主轴、密封与冷却装置、油缸加压装置、磨盘间隙微调装置、机座等构成。 热磨机研磨装置的结构1研磨室 2主轴 3密封与冷却装置 4油缸加压装置 5磨盘间隙微调装置 6静磨盘 7动磨盘 8磨片 9翼轮 10、11水封环 12密封填料研磨室局部主要由磨室壳体、固定磨盘、转动磨盘与密封与冷却装置组成。见如下图磨室壳体由左右或上下两局部组成，便于安装磨片、检修。如下图为上下结构的磨室壳体。上局部是可以拆卸的磨室盖，下体为磨室体，其一侧的轴向孔口嵌入一套管为研磨室的进料口。磨室壳体的另一侧孔口用于安装动磨盘和主轴，通过套轴与密封冷却装置相配合。壳体周边的孔口与排料装置连接图中没显示，壳体底部开有排污口17，用于排出冷凝水和其它杂物，常采用扁球体结构。 1磨室体 2套管 3磨室盖 4-定磨盘 5、6磨片 7叶片8动磨盘 9进料翼轮10传动键 11前高压密封环 12后高压密封环 13盘根 14主轴 15套轴 16冷却水环 17排污口c)磨盘包括固定磨盘4和转动磨盘8。定磨盘通过基准面用螺栓紧固于磨室壳体内，其中心孔与套管2相配，为物料进入磨盘间隙的入口。动磨盘通过键锥面配合于主轴14端，转动磨盘在转动的同时还可以随主轴一起作轴向移动，调整两磨盘之间的间隙。转动磨盘的中央装有供料用的翼轮9，以利于物料均匀地分送至两磨盘间隙之间。磨片5、6用螺钉固定在磨盘的端外表。磨盘通常分为整体式磨片和组合式磨片两种。组合式磨片又有单圈式和双圈式之分。在较大的热磨机中通常采用组合式磨片，每圈48片或更多。国产BM119/10D采用双圈式组合磨片，盘上装有8片组成的900的外圈磨片和4片组成的600的内圈磨片。由于动磨片是高速回转件，要求有较高的动平衡精度，一般出厂时都有标记，装配时应按编号排列，安装缝隙相等，螺栓重量相等。未作标记的磨盘安装在定磨盘上。槽宽不变型齿宽不变型人字式切向放射式径向放射式d)磨片齿条的排列形式：径向放射式的齿条是对称布置的，因此不管磨片正传还是反转都能研磨。这样，定期改变转动磨盘的旋转方向，就可以实现磨片的自行刃磨，大大提高了磨片的使用寿命。切向放射式的磨片，正转时有甩出效应，纤维在磨片间通过能力强，生产率高，但研磨时间较短，反转时具有拉入效应，纤维在磨片间停留时间长，研磨充分，但生产率低。人字磨片是一种组合式的齿条排列形式，常用在大型热磨机中。根据齿面或沟槽宽度的变化，磨片可分为齿宽不变型和槽宽不变型两种，这两种目前都普遍得到应用。e)磨片的结构分区：磨片功能结构一般分为两个区：破碎区和研磨区。对于大尺寸的磨片，其研磨区又可分为粗磨区和精磨区。磨片破碎区的作用是将初级原料木片均匀地抛散到磨片的间隙当中,破碎成碎木片或粗大的纤维束。研磨区的作用是将原料碎木片或粗大的纤维束逐步别离成纤维；其中，粗磨区是将这些原料研磨成小尺寸的细纤维束；精磨区是将细纤维束研磨成纤维，并使其良好“帚化f)磨片的结构：磨片齿面包括进料破碎区和研磨区两局部。破碎区的锥度约为45°，分布稀疏的数根齿条。研磨区本身又有里、外两区域组成。研磨区在设计时采用齿宽很小、数量很多的径向齿。磨片破碎区和研磨区的径向齿齿槽中还设计有周向齿或称横筋。周向齿在磨片上呈同心圆状或渐开线状梯次分布，其作用是阻碍原料的径向运动，延长原料的研磨时间，确保纤维的研磨质量。两磨片在进料区形成810°的锥度角，即木片在两磨盘进料区由里到外的移动过程中，磨盘间隙由大到小，木片在进料区粗磨，在研磨区精磨径向宽度一般为4050mm。磨片的材料有采用复合铸铁，外表为白口铁，背面为普通铸铁，也有采用特种铸钢，国外多采用耐磨不锈钢材料。g)密封与冷却装置热磨机主轴2的一端穿过研磨室壳体进入研磨室内，用于装配动磨盘，为了防止研磨室内的蒸汽连同纤维在高压下由壳体与主轴配合处挤出研磨室而造成泄漏，在主轴套轴的外外表设有密封装置3。BM119/10D热磨机采用高压水和填料两种方式的组合。密封套为夹层式结构。工作时前端的高压密封环10通入高压水，压力大于研磨室压力0.20.3MPa，密封填料采用盘根12，以减轻对轴套的磨损，盘根共六条，每两条一组，在第一组盘根之后又有一水封环11形成两路密封。h)研磨动力：热磨机主轴的驱动电机功率较大，目前功率在60KW15000KW之间，大型热磨机为了减小主电机的体积，多采用高压供电，6000V,11000V等，而且需要冷却系统。主电机和主轴之间一般用齿轮联轴器联接，以保证传递大功率和轴向移动。甚至允许电机轴和热磨机主轴有微小的不对中。i)主轴与轴承组热磨机主轴在传递扭矩的同时，还要承受研磨过程中产生的轴向力。而且主轴的结构与装配对设备的性能影响很大。应此热磨机的主轴必须满足强度、刚度外还需又很高的运动精度，在较高的温度下其轴向和周向跳动必须在允许的X围内。设计主轴时应从一下几个方面考虑： 1合理地确定主轴的材料和热处理 2合理设计主轴的结构尺寸和轴承类型。 3尽可能选择短轴，并使动磨盘靠近轴承座。 4保证主轴的加工和装配质量 5设法提高主轴的工作精度。(磨片间隙e=0.2-0.5mm)主轴由前后两套轴承组支撑，前轴承组2采用两个对称布置的向心推力球轴承3，以承受主轴的轴向力，为了消除轴承的径向间隙，在两轴承之间设置了弹簧装置7，以提高轴承的运转精度。后轴承组采用一只双列向心球轴承16。根据工作要求，主轴需要轴向移动，故在前后轴承组壳体与轴承壳座之间设有导向键5，并采用弹簧6将其压紧在轴承体上。前轴承采用油液循环润滑，后轴承采用油脂润滑。前轴承组的壳体还做成夹层式，可通入冷却水对其冷却。主轴和动磨盘的装配目前有两种方法：有键锥面配合和无键锥面配合。锥面配合精度高，传动扭矩大。如下图为主轴和转动磨盘之间的装配结构图。压力一般为135200MPa。主轴和转动磨盘之间的装配1主轴 2动磨盘 3压板 4手动高压油泵 5注油泵 6油口接头7中心螺杆 8液压螺母j)磨盘加压装置别离纤维需要动磨盘和定磨盘之间产生一定的研磨压力。研磨压力的大小要根据物料的特性、生产率、预热时间等因素考虑。压力过大，纤维易切断；压力小，产量高，但纤维粗，纤维束多。国产BM119/10D采用液压加压装置，包括加压装置和液压传动系统。加压油缸安装在前轴承组的后端，活塞用圆螺母固定在空心活塞杆套轴上，空心活塞杆与前轴承组壳体相连。压力油通过活塞活塞杆前轴承组主轴动磨盘来施压。k)前轴承组的循环润滑系统热磨机前轴承组受到研磨时的轴向力，同时它的安装部位又靠近高温的研磨室，故对前轴承组采用液压循环润滑，起到减小摩擦和冷却的作用。见上图油泵6电接点压力表8、溢流阀7冷却器9流量控制器10蓄能器11、电接点温度计12前轴承组进展润滑冷却。当油压低时低于工艺要求的电接点压力表8设定值，如此发出信号停止主电机，防止无润滑工作。当流量低于要求值时断油、漏油10也发出信号，起到连锁保护；在润滑油回路的油管上装有电接点温度计12，当油温升到设定值时，发信号也可停止主电机。蓄能器的作用是当突然电机不转时停电，蓄能器仍然能供油，保证转动状态的主轴在停止前润滑。冷却器9是对油液冷却，以带走热量。l)磨盘间隙微调装置磨盘间隙的大小直接影响到纤维的粗细和质量。准确地调节磨盘间隙是热磨机操作的关键。一般都是调整动磨盘相对于定磨盘的轴向距离来实现。BM119/10D热磨机的磨盘间隙微调机构直接安装于加压油缸之后，由一手轮驱动蜗轮蜗杆机构转动，蜗轮的侧面有一推力轴承压在油缸的端盖上，控制磨盘间隙就是控制蜗轮向左的轴向位移。涡轮加工成内螺纹与空心活塞杆伸出端的外螺纹相配。当蜗轮转动时就可以通过螺母丝杆机构驱动活塞杆作轴向移动。该机手轮每转动1圈可产生0.17mm的轴向位移。 热磨机在上一次工作停机后，加压油缸的活塞已处于最前端位置，要通过手轮使磨盘处于分开状态，此时，调整磨盘间隙，先使加压油缸处于施压状态，并启动主电机，当磨盘转动平稳后，再转动手轮，使主轴向前移动，当听到有金属摩擦声时，表示两磨盘已接触，磨盘间隙e=0。这时，反向转动手轮约一圈半e=0.2-0.3mm，即可开始下一步操作。然后根据磨出纤维的粗细再加调整。直到达到理想的纤维质量。 m)磨室的排料方式：节能的螺旋方向出料传统的放射向出料 安德里茨盘磨机蒸煮罐底部卸料器纤维分向阀开机旋风别离器立式蒸煮罐防反喷阀振动卸料器预汽蒸仓木塞螺旋喂料器35 / 35