[实用新型]一种优化齿形结构的热磨机磨片

说明书

技术领域

本实用新型属于一种纤维板生产中用于制备原料纤维的热磨机磨片。

背景技术

根据对现有磨片齿形结构及其使用效果的统计分析和研究认为：磨齿的齿形结构对磨片和原料间进行能量传递的方式，及原料被研磨时的运动状态和研磨时间有较大影响，与纤维制备过程中的纤维质量、产量及设备能耗的关系也极为密切。研究结果表明，齿形结构经过优化的磨片可以大幅提高纤维的产量，降低热磨机的能耗，并且纤维分离过程更稳定、纤维束的含量更低；在其使用周期内，可以节约大量的资金、有效降低生产成本。

根据上述结果，对磨片的齿形结构合理地设计，既能提高其工作性能，充分发挥其纤维分离的效能，又能确保纤维的研磨质量，缩短纤维分离时间，降低热磨机的能耗。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种有助于提高纤维分离质量的高效磨片；通过综合优化磨齿的几何形状和排列方式，规划、限定原料运动状态和研磨时间，提高磨片的纤维分离效率，保证纤维分离质量，降低热磨机的能耗。

技术方案：一种基于原料优化齿形结构的热磨机磨片，磨片为扇形，从其外缘至内缘分为研磨区和进料区，研磨区又分为精磨区和粗磨区，各区的工作表面均匀排列着不同形状的磨齿，在磨齿间隔的齿槽中又分布有横齿。结合磨片研磨纤维时磨齿几何形状和排列方式的作用机理，合理设定磨齿的截面形状和排列角度，从而保证磨片的纤维分离质量和研磨效率。该磨片的主要特征在于：磨片研磨区的磨齿和横齿截面形状为不等边梯形，工作齿刃的侧面倾角大于非工作齿刃的侧面倾角；磨片研磨区磨齿的倾角为8°～24°，进料区磨齿的倾角为48°～56°，进料区磨齿的齿刃延长线与磨片内缘圆弧相切。

本实用新型所述磨片磨齿几何形状和排列方式、角度的设定值应根据植物原料的物理结构特性(即原料的密度、纤维长度等物理特征)确定。

本实用新型所述磨片研磨区和进料区的磨齿倾角倾斜方向与原料的运动方向相同，有利于原料在磨片表面的均匀扩散及纤维原料的排出，提高纤维分离效率。磨片进料区磨齿齿刃延长线与磨片内缘圆弧相切，使齿刃方向与原料进入磨片时的运动方向接近，有利于加快原料的进料速度，降低热磨机主轴的轴向压力。

本实用新型所述磨片研磨区磨齿和横齿的截面形状呈不等边梯形，工作齿刃侧面倾角大于非工作齿刃的侧面倾角；其中，磨齿工作齿刃的侧面倾角为12°～20°，横齿工作齿刃的侧面倾角为20°～30°，磨齿及横齿非工作齿刃的侧面倾角均为2°～4°。工作时磨片大倾角侧面相对运动实现纤维分离作用，故动磨盘只能单向旋转。

本实用新型所述磨片研磨区磨齿和横齿的截面形状呈不等边梯形，工作齿刃侧面倾角较大，磨齿齿刃发生钝化，有利于弱化齿刃对原料的切断作用，强化齿面的研磨作用，易于获得单体长度较大的纤维，提高纤维质量。工作齿刃侧面倾角较大使得齿槽侧面倾斜度降低，齿槽宽度大于磨齿宽度，齿槽内的原料易于在浆流的作用下与齿面间的原料发生交换，降低了原料填塞齿槽、造成磨片磨齿磨损不均及纤维变色现象出现的可能性。较宽的齿槽有利于原料及蒸汽的排出，降低了磨片内部出现压力不均的可能性。

本实用新型所述磨片研磨区采用扇块分区直长齿，扇块内磨齿的齿宽相等，平行等距排列(即齿槽宽度相等)，与磨片径向的夹角介于8°～24°之间，磨齿宽度取3.5～6.0mm，齿宽与槽宽比值为1∶1.2～1.5；以上各参数的具体值基于植物原料的物理构成来确定。植物原料的密度、纤维长度等较大时，磨齿排列角度取小值、齿宽和槽宽取大值，从而延长原料的研磨时间、加强齿面对原料的研磨作用；反之亦然。

本实用新型所述磨片进料区采用圆环分区直长齿，磨齿上端与研磨区磨齿相连，磨齿下端靠近磨片下边缘，进料区磨齿宽度为研磨区磨齿宽度的1.2～2.0倍，与磨片径向夹角介于48°～56°之间。进料区磨齿齿刃延长线与磨片内缘圆弧相切，则磨齿的方向就与热磨机主轴的拨料轮叶片基本垂直，当拨料轮叶片拨动原料向磨片间进料时，进料区磨齿起到的导向作用增强，有利于原料快速进入研磨区。

附图说明

图1是本实用新型磨片磨齿排列结构示意图。

图2是本实用新型磨片磨齿截面局部结构示意图。

图3是本实用新型磨片横齿截面局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。

以杨木原料为例，具体说明本实用新型磨片的磨齿几何形状及排列方式、角度的设定方法。杨木的平均纤维长度为1.0～1.2mm，纤维长度较短，在设定研磨区磨齿的几何形状时，磨齿宽度4可取窄些，为4.0mm；为加快原料的流出速度，可适当增大齿槽宽度3，取槽宽为5.0mm。进料区磨齿宽度4取6.0mm，齿刃延长线与磨片内缘圆弧相切。为降低齿刃对杨木原料的切断作用，磨齿和横齿工作齿刃侧面倾角5、7取大些，分别取18°和30°；磨齿和横齿非工作齿刃侧面倾角6、8均取4°。杨木属软材、密度小、较易于分离，故磨齿排列角度可取大值，加快原料的排出速度，取研磨区磨齿排列倾角1为24°，进料区磨齿排列倾角2为54°。本实用新型磨片与普通磨片在同比能耗下，纤维的产量可提高8％～12％，纤维质量也有较大改善，粗纤维含量明显减少；此外，在测试中纤维分离设备的磨浆功率也较为稳定。