[其他]刚性连接的多重盘式精制机

说明书

本发明是一种多重盘式精制机，它利用了许多精制盘，其中一些盘对另一些盘来说有相对转动，以提供低强度地处理悬浮物，如造纸过程中的悬浮料的处理。本发明利用一种刚性连接以支持并驱动大量的精制盘，可使每个精制盘独立地沿轴向移动。采用刚性连接可通过销钉连接而提供所需要的运动，因而可消除在别的支撑结构中所有的大量的弯曲应力集中。

造纸原料，来自搅拌器，蒸煮器或其它纸浆机器，通常要通过研磨面或匀料面，把纤维材料弄碎，以便进一步分离，并使纤维达到物理上的改变。

一典型的纸浆精制机发表于Thomas美国专利3，371，873中。这种精制机包括一个旋转的盘在一面或二面具有环状的精制表面盘式精制表面对着非旋转环形研磨表面，在此二表面之间形成一精制区，在该区内纸浆受到加工。旋转盘及精制表面是由非弹性材料如铸铁或硬质不锈钢制成。非旋转研磨表面是用同样的材料做的，而且是刚性安装的，以便抗由于快速旋转盘及纸浆通过精制区所产生的压力而产生的扭矩。精制区的轴向间隙是由安装盘的轴的轴向位移来调整的。

这种刚性盘精制机必须在加工和组装时达到精密的公差，以便使精制区的宽度得到正确的数值。因为当精制过程时，刚性盘所受到的负载很大，因此盘要设计得大且要很结实，故精制表面之间的距离在负载下并不变化。因为要求加工精度高，要用大量的高强度的盘材料，总的结构很厚实，机器容量有限及要过多装配时间等，故使刚性盘精制机的价格很贵。

纸浆精制机的主要改进是在于发展了多重盘精制机，它在低强度下操作。例如，在Matthew及Kirchner的美国专利系列号486，006中，以题目“灵活的盘精制机及方法”作为现时的应用指定给同一个受让人，在那里，提供了一种精制设备，它包括一套多重的、径向增大了的盘，这些盘间有相对的转动，且沿轴向有着面对面的精制表面，悬浮性造纸原料在精制过程中通过这些具有相对转动的表面。备有一些装置，可以影响物料在这些表面之间的径向的流动量。在该应用中提出的驱动装置使用了带弹性的支撑装置，这样，可根据操作压力，来调整相对旋转的精制表面互相间的轴向距离，因而可由精制表面达到最佳处理效果。

在上述应用中所发表的这项发明的特定型式中，有一纸浆匀浆机，由有限宽度的环状的精制面组成。这些面一片隔一片地装在轴向有弹性的或斜向的盘元件的边缘部分上。装有精制面的那组盘及其边缘部分是固定在一转子上的，精制表面由适当的硬质刚性材料制成。但另一方面，盘元件则由轴向有弹性的材料制成，它可大大地抗径向和圆周方向的变形。由于轴向弹性盘的支持方式，当纸浆精制过程中精制表面在轴向有自动调整距离的作用，以达到压力的均衡，并可在转动和非转动盘元件之间保持一均匀间隙的宽度。

多重盘精制机代表了精制工艺的重要改进。可以看出，利用低强度，多重盘精制机，纸浆的性能比用普通的精制技术有显著的改进。原来，这种精制机是用弹性膜所制成，以限制精制盘片，并提供把旋转力传输至精制表面所需的扭曲刚度。当精制机在正常操作负荷下，膜的弹性提供了每一表面移向相邻表面所要求的足够的轴向位移。

但已发现，若精制表面一旦出现一定量的磨损，就再需要一额外的负载来保证盘片之间的距离，如距离不保证将使精制机提供低强度精制的能力降低。因为膜上产生的偏转比例于负载的立方，因而对一商业性的设备来讲，当系统遭受到一定量的磨损时，这种支持结构不是最佳的。

因为工业操作会有各种各样的要求，故上述以前的工艺结构遇到了一些困难。而膜式支持结构已证明在模型阶段是有效的，但进一步研究表明，当受到轴向的偏转及扭曲负载时，这种机构并不总是有效的。而且，因为安装很复杂，故总的装配的价格也提高了。

另一个主要的困难是有时在操作时会偶然出现很大的力矩反方向的变化，这时，这些机械结构会产生不稳定。这立刻从反面证明了很多单向结构是不合适的，因为在这种负载下它们会趋于弯曲。

本发明提供了旋转盘同静止盘系统的刚性连接，这种系统比以前的结构有若干重要的优点，这些优点包括了轴向弹性的改进，负载承载元件应力的降低，结构也简单，这些使制造成本降低，可靠性增加。

由刚性连接的枢轴机构为特征的本发明减少了在轴向移动时别的结构所有的大的弯曲应力，这就可以通过销钉连接这类刚性连接来传递旋转运动。