专利名称：一种竹材疏解机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于竹材加工设备领域，提供一种用于制作大片竹束帘所用的竹 材疏解机。
背景技术：
竹材疏解机是竹束制备的关键设备，中国公开专利CN101104284A公开了一种竹丝 片辊压机，其工作原理是将竹材锯截成竹段，去内外竹节，劈成宽度为10mm 30mm、 厚度为2mm 3mm的竹片，去除竹青和竹黄后，再送入压丝机中疏解成束状的结构单元。 中国专利02120518.3提供了一种针对直径小于80mm的小径竹单元的制备方法，即用竹 材去青机或喷砂去青机去除竹青，再用剖竹机将竹材剖分成两半，接着用竹材辗压机将 竹材碾压成横向不断裂、纵向松散而交错相连的竹束，采用这种方法，虽然提高了竹材 的利用率，但是由于其采用去除竹青的工序较为复杂，因而该方法的生产效率低下。
发明内容
本实用新型的目的是为了改进现有竹材疏解设备的不足，提供一种竹材疏解设备， 在不去竹青和竹黄条件下，直接对半圆竹筒进行疏解，即在剖开并除去内节的半圆形竹 筒的筒壁上形成点状或/和线段状裂纹，构成网状结构的大片竹束帘，在该大片竹束帘的 上下表面分别包括蜡质层和硅质层已脱落的竹青层和竹黄层。
本实用新型的目的是这样实现的 一种竹材疏解由电机l、主减速装置2、链传动装 置3、驱动辊4、疏解辊5、疏解辊支撑架6和调节垫块7组成，包括可转动的平行固定在机架上的驱动辊和疏解辊，其间具有一定的间隙，所述驱动辊通过减速传动装置与电 机连接；所述疏解辊在其辊筒圆周面上分布若干疏解齿，疏解齿上具有刀刃，其沿疏解 辊的周向间断延设，在所述疏解辊的辊筒轴向分布若干列所述刀刃；所述疏解辊为异型 齿轮轴系组成，异型齿轮轴系由一根两端带有锁紧螺杆的齿轮轴和若干个用键固定在齿 轮轴上的异型齿轮，各个异型齿轮的圆周方向均匀地分布若干个疏解齿，该疏解齿间隔 地在齿轮的圆周方向延设，且其上的刀刃也在圆周方向延伸，其各个齿轮上的疏解齿在 轴向交错排列。
所述异型齿轮包括A型和B型2种，其相间地排列固定在齿轮轴上，所述A型和B 型异型齿轮均由在圆周方向均匀地分布若干个所述疏解齿，所不同的是A型齿轮和B型 齿轮之间的键槽所对应的圆心角相差180° /n， n为疏解齿的个数，由A型齿轮和B型齿 轮交替组合形成所述的疏解辊。
所述疏解齿弧长即刀刃的的弧长L2为齿间隙弧长L的1.1倍 3倍。
所述的疏解辊的直径H为100mm 200mm，驱动辊的直径为疏解辊直径的1.5-2.5倍；
所述驱动辊的辊面上设有滚花为麻花辊。
所述的异型齿轮厚度B为2.5mm-18mm，即为被疏解竹材壁厚的0.5倍 1.5倍。如 毛竹的竹壁厚度为10mm左右，异型齿轮厚度B为12mm;慈竹的竹壁厚度为6mm，异 型齿轮厚度B为5mm等。
所述异型齿轮齿尖的轴向垂直距离B!为2.5mm-18mm，即为被疏解竹材壁厚的0.5 倍 1.5倍。如毛竹的竹壁厚度为10mm左右，疏解齿之间的轴向距离为12mm;慈竹的 竹壁厚度为6mm，疏解齿之间的轴向距离为5mm等。
所述疏解辊上的疏解齿的高度H为2mm-10mm，即为竹壁厚度的0.5倍 0.75倍。如毛竹的竹壁厚度为10mm左右，疏解齿的高度为6mm;慈竹的竹壁厚度为6mm，疏解 齿的高度为4mm。
所述疏解齿疏解辊上的疏解齿的齿尖角-为70° 120° ，齿夹角义为20° 60° ， 齿斜角a为30° 80° 。
利用本实用新型所提供的疏解机制备的大片竹束帘，由于所述竹束帘上竹青层的蜡 质层和竹黄层的硅质层已脱落，并且经过疏解处理后的大片竹束帘的宽度扩展到原来半 圆竹片弧长的2倍 5倍，使胶合性能良好的竹肉部分较充分地暴露到外表面，从而增 加了竹材的有效胶合面积和改善了竹材的渗透路径和胶合性能，可用于制造竹材人造板， 胶合性能优良，制造中无需特意去除竹青、竹黄，加工简便，生产效率高，同时使得小 径竹也可得以利用。
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，并非对本实用新型的限制，凡是 依照本实用新型公开内容所进行的任何本领域的等同替换，均属于本实用新型的保护范 围。
图1为本实用新型提供的大片竹束帘的结构示意图； 图2为本实用新型提供的竹材疏解机的结构示意图； 图3a为A型异型齿轮结构示意图； 图3b为B型异型齿轮结构示意图3c为如图2所述疏解机上的疏解辊上设置的异型齿轮的结构示意图； 图3d为图3c的侧视结构示意图4a为图3a、图3b所述的异型齿轮上的疏解齿的结构示意图；图4b为图4a的侧视结构示意图； 图4c为图4a的俯视结构示意图； 图4d示出了疏解齿的齿斜角o:的结构示意图； 图4e示出了疏解齿的齿尖角"的结构示意图； 图4f示出了疏解齿的齿夹角7的结构示意图。
具体实施方式
竹材疏解机如图2所示，包括电机l、主减速装置2、链传动装置3、驱动辊4、疏 解辊5、疏解辊支撑架6和调节垫块7，包含可转动的平行固定在机架上的驱动辊4和疏 解辊5，其间具有一定的间隙，该驱动辊4通过减速传动装置2与电机1连接；所述疏 解辊5在其辊筒圆周面上分布若干疏解齿，所述疏解齿上具有刀刃，其沿疏解辊的周向 间断延设，在所述疏解辊的辊筒轴向分布若干列所述刀刃；具体的为所述疏解辊为异 型齿轮轴系组成，异型齿轮轴系由一根两端带有锁紧螺杆的齿轮轴和若干个用键固定在 齿轮轴上的A型异型齿轮(如图3a所示)和B型异型齿轮(如图3b所示)交错叠加组 合而成，A型和B型异型齿轮均在圆周方向均匀地分布若干个疏解齿，所不同的是A 型异型齿轮和B型异型齿轮之间的键槽所对应的圆心角相差180° /n，n为疏解齿的个数， 由A型异型齿轮和B型异型齿轮交替叠加组合所形成的疏解辊如图3c和图3d所示。所 述驱动辊的辊面上设有滚花为麻花辊。
经过剖切去内节的半圆竹筒沿与所述疏解辊轴线垂直的方向送入驱动辊和疏解辊之 间的间隙中，在驱动辊的推动下通过该间隙；
在该疏解过程中，将竹段的竹青面和竹黄面分别朝向疏解辊进行若干次反复疏解。
在疏解辊的圆周方向，所述疏解齿弧长L2为齿间隙弧长U的1. 1倍 3倍(如图3a或图3c所示)；
如图4e所示，所述疏解辊上的疏解齿的高度H为竹壁厚度的0.5倍 0.75倍； 所述疏解辊的直径为100mm 200mm，驱动辊的直径为疏解辊直径的1.5-2.5倍； 所述疏解辊上的疏解齿的高度H为2mm-10mm; 如图4e所示，所述的疏解辊上的异型齿轮厚度B为2.5mm-18mm; 如图3d所示，所述的疏解辊上的异型齿轮的齿尖垂直距离Bt为2.5mm-18mm; 如图4d，图4f和图4e所示，所述疏解辊上的疏解齿的齿尖角/ 为70° 120° , 齿夹角Z为20。 60° ，齿斜角or为30。 80° 。
疏解原理
如图3c、 3d所示，工作时，如图2所示，电机1通过主减速装置2及链传动装置3带 动驱动辊4完成主动旋转。异型齿轮轴系5与异型齿轮轴系支撑架6相连，并通过调节 垫块7调节其高度，以改变驱动轮4与异型齿轮轴系5之间的径向间隙，当间距确定后 异型齿轮轴系5即为刚性支撑。进行竹材疏解时，竹材驱动轮4之间的摩擦力，使得竹 材进入驱动辊4与异型齿轮轴系5之间的间隙，同时竹材又带动异型齿轮轴系5转动。 异型齿轮轴系5圆周表面上交错均匀分布的A型异型齿轮刀刃51、 53、 55、……和B 型异型齿轮刀刃52、 54、……如图3d所示。
如图3d所示，当A型异型齿轮的刀刃51、 53、 55、……切入竹材时，在竹材纵向 产生切削作用力，由于竹材具有纵向劈裂性能好的特点，从而在竹材的纵向形成点状和 线段状裂纹，同时在径向产生铺展的作用力，使竹材在径向展平和伸展；而B型异型齿 轮的刀刃52、 54、……起到挤压和定位的作用，在挤压力的作用下，增加了A型异型齿 轮上的刀刃51、 53、 55、……有效的切削效率和阻止了裂纹的过度扩展，有利于形成交织的网状结构，同时起到定位作用，使疏解后的竹束不产生缠辊现象；当疏解辊转动360 ° /n角度时(n为疏解齿的个数)，A型异型齿轮上的刀刃51、 53、 55、……则为挤压 定位齿，B型异型齿轮上的刀刃52、 54、……则为疏解齿，如此交替转化。如无竹材压 制时，异型齿轮轴系5无驱动力而停止转动。竹材的竹黄、竹青面经过疏解机按上述过 程反复疏解若干次，以完成疏解过程。
驱动辊采用麻花辊，增加了驱动辊与竹材之间的摩擦力，从而增加了疏解的动力。
竹青和竹黄表面蜡质层和硅质层脱落的原理
1、 异型齿轮轴系5圆周表面上交错地均匀地分布的周向异型刀刃在疏解过程中交替 作用，在疏解面产生一张一弛的作用力，有助于竹黄和竹青表面所具有的难以胶合的硅 质层和蜡质层的松动和脱落。驱动辊采用麻花辊，对上述已松动的硅质层和蜡质层在摩 擦力的作用下，进一步脱落，从而使竹材在不去竹青和竹黄的情况下，采用在此疏解过 程中，使竹黄和竹青表面硅质层和蜡质层自动脱落的处理技术，从而达到提高胶合性能 的效果。
2、 将半圆形竹筒竹黄面朝向疏解辊，青面朝向驱动辊，送入疏解机对竹黄面进行疏 解处理，经过若干次的疏解后，竹黄面在纵向切削和径向铺展力的作用下，形成点状或 和线段状的裂纹并沿径向铺展，而竹青面仍保持较为完整的片状结构，竹材由竹青面为 外弧、竹黄为内弧的结构转化为竹黄面为外弧、竹青面为内弧的结构；此时，再将竹青 面朝向疏解辊，竹黄面朝向驱动辊，送入疏解机对竹青面进行疏解处理，经过若干次的 疏解后，随着竹青面疏解程度的进一步细化，使大片竹束帘的弧状结构再次朝向竹黄， 如此交替疏解若干次后，完成疏解。在此过程中，竹青、竹黄弧形朝向不断的变化，使 竹青面和竹黄面的硅质层和蜡质层松动和脱落，并且经过与驱动辊不断地摩擦作用，使竹青面和竹黄面的蜡质层和硅质层进一步脱落；此外经过反复的疏解作用，大片竹束帘 的宽度可以扩展到原来半圆竹片弧长的2倍 5倍，使胶合性能良好的竹肉部分较充分 地暴露到外表面，从而增加了竹材的有效胶合面积和改善了竹材的渗透路径。 实施例1:
疏解设备由电机1、主减速装置2、链传动装置3、驱动辊4、疏解辊5、疏解辊支 撑架6和调节垫块7组成，所述疏解辊为异型齿轮轴系组成，异型齿轮轴系由一根两端 带有锁紧螺杆的齿轮轴和60个用键固定在齿轮轴上的A型异型齿轮和B型异型齿轮交 替叠加组合而成，异型齿轮在圆周方向均勾地分布8个疏解齿，A型与B型异型齿轮之 间的键槽中心线夹角相差22.5。。疏解齿弧长L2为齿间隙弧长M的2倍。疏解辊的直径 为138mrn，疏解辊直径的276mm;异型齿轮的厚度B为12mm，相邻齿尖角之间的垂直 距离Bi为12mm，疏解齿高度H为6mm，齿尖角"为卯。，齿夹角义为30。，齿斜角a 为60° 。驱动辊为麻花辊。
毛竹、巨龙竹和绿竹等大径级厚壁竹材，其竹壁厚度为9mm 13mm之间，竹材的 直径为100mm 120mm，将竹材锯截成长度为8m的竹段，将其沿纵向剖分，形成两个 半圆形竹筒，将半圆形竹筒的竹黄面朝向疏解辊，竹青面朝向驱动辊，送入疏解机对竹 黄面进行疏解处理，经过2次疏解后，竹黄面在纵向切削和径向铺展力的作用下，形成 点状或和线段状的裂纹并沿径向铺展，而竹青面仍保持较为完整的片状结构，此时竹材 由竹青面为外弧、竹黄面为内弧的结构转化为竹黄面为外弧、竹青面为内弧的结构；此 时，将竹青面朝向疏解辊，竹黄面朝向驱动辊，送入疏解机对竹青面进行疏解处理，经 过2次的疏解后，随着竹青面疏解程度的进一步细化，使大片竹束帘的弧状结构再次朝 向竹黄面，如此交替疏解3遍后，完成疏解。形成的大片竹束帘长度为8m，宽度为450mm 600mm，厚度为9mm 20mm，交织 的竹束组成的包含竹青、竹肉和竹黄等三部分的网状结构大片竹束帘，在该大片竹束帘 的上下表面分别包括蜡质层和硅质层已脱落的竹青层和竹黄层。每束竹束的直径在 0.1mm 2mm之间。
实施例2:
如图2、 3a、 3b、 3c、 3d及4a到4f所示，疏解设备由电机l、主减速装置2、链传 动装置3、驱动辊4、疏解辊5、疏解辊支撑架6和调节垫块7组成，所述疏解辊为异型 齿轮轴系组成，异型齿轮轴系由一根两端带有锁紧螺杆的齿轮轴和40个用键固定在齿轮 轴上的A型异型齿轮和B型异型齿轮交替叠加组合而成，A型和B型异形齿轮在圆周方 向均匀地分布8个疏解齿，A型和B型异型齿轮之间的键槽中心线夹角相差22.5° 。疏 解齿弧长L2为齿间隙弧长:U的1.5倍。疏解辊的直径为128mm，驱动辊的直径为疏解辊 直径的2.5倍；异型齿轮的厚度为5mm，相邻齿尖角之间的垂直距离为5 mm，疏解齿 高度H为3mm，齿尖角-为90° ，齿夹角;^为45。，齿斜角a为60。。驱动辊为麻花 辊。
刚竹、雷竹和慈竹等小径级薄壁竹材，其竹壁厚度为3mm 5mm，竹材的直径为 50mm 80 mm，将竹材锯截成长度为2.5m的竹段，再将其对半剖分，形成两个半圆柱 形竹筒，将半圆柱形竹筒的竹黄面朝向疏解辊，竹青面朝向驱动辊，送入疏解机对竹黄 面进行疏解处理，经过3次疏解后，竹黄面在纵向切削和径向铺展力的作用下，形成点 状或和线段状的裂纹并沿径向铺展，而竹青面仍保持较为完整的片状结构，此时竹材由 竹青面为外弧、竹黄为内弧的结构转化为竹黄面为外弧、竹青面为内弧的结构；此时将 竹青面朝向疏解辊，竹黄面朝向驱动辊，送入疏解机对竹青面进行疏解处理，经过3次的疏解后，随着竹青面疏解程度的进一步细化，使大片竹束帘的弧状结构再次朝向竹黄 面，如此交替疏解5次后，完成疏解。
形成的大片竹束帘长度为2.5m，宽度为250mm 400mm，厚度为2mm 5mm交织 的竹束组成的包含竹青、竹肉和竹黄等三部分的网状结构大片竹束帘，在该大片竹束帘 的上下表面分别包括蜡质层和硅质层已脱落的竹青层和竹黄层。每束竹束的直径在 0. 05mm lmm之间。
权利要求1.一种竹材疏解机，由电机(1)、主减速装置(2)、链传动装置(3)、驱动辊(4)、疏解辊(5)、疏解辊支撑架(6)和调节垫块(7)组成，其特征在于包括可转动的平行固定在机架上的驱动辊和疏解辊，其间具有一定的间隙，该驱动辊通过减速传动装置与电机连接；所述疏解辊在其辊筒圆周面上分布若干疏解齿，所述疏解齿上具有刀刃，其沿疏解辊的周向间断延设，在所述疏解辊的辊筒轴向分布若干列所述刀刃，所述疏解辊为异型齿轮轴系组成，该异型齿轮轴系上固定若干个异型齿轮，各个异型齿轮均在圆周方向均匀地分布若干个疏解齿，该疏解齿间隔地在齿轮的圆周方向延设，且其上的刀刃也在圆周方向延伸，其各个齿轮上的疏解齿在轴向相错排列。
2. 根据权利要求1所述的竹材疏解机，其特征在于所述异型齿轮轴系由一根两端 带有锁紧螺杆的齿轮轴和若干个用键固定在齿轮轴上的A型异型齿轮和B型异型齿轮交 错叠加组合而成，所述A型和B型异型齿轮均在圆周方向均匀地分布若干个疏解齿，所 述A型异型齿轮和B型异型齿轮上的键槽中心线所对应的圆心角相互间相差180° /n， n 为疏解齿的个数，以此使得疏解齿在轴向相错排列。
3. 根据权利要求1所述的竹材疏解机，其特征在于所述疏解齿弧长即刀刃的的弧 长L2为齿间隙弧长I^的1.1倍 3倍。
4. 根据权利要求1所述的竹材疏解机，其特征在于疏解辊的直径为100mm 200mm， 驱动辊的直径为疏解辊直径的1.5-2.5倍。
5. 根据权利要求1所述的竹材疏解机，其特征在于所述驱动辊的辊面上设有滚花 为麻花辊。
6. 根据权利要求1所述的竹材疏解机，其特征在于所述疏解辊上的疏解齿的高度H为2mm-10mm。
7. 根据权利要求1所述的竹材疏解机，其特征在于所述的疏解辊上的异型齿轮厚度B为2.5mm-18mm。
8. 根据权利要求1所述的竹材疏解机，其特征在于所述的疏解辊上的异型齿轮的 齿尖垂直距离B！为2.5mm-18mm。
9. 根据权利要求1所述的竹材疏解机，其特征在于所述疏解辊上的疏解齿的齿尖 角"为70° 120° ，齿夹角％为20° 60° ，齿斜角a为30。 80° 。
专利摘要本实用新型提供一种竹材疏解机，由电机1、主减速装置2、链传动装置3、驱动辊4、疏解辊5、疏解辊支撑架6和调节垫块7组成，其中的疏解辊上分布若干疏解齿，疏解齿上具有刀刃，其沿疏解辊的周向间断延设，在疏解辊的辊筒轴向分布若干列所述刀刃。利用本实用新型所提供的疏解机制备的竹束帘在竹青层的蜡质层和竹黄层的硅质层已脱落，并且经过疏解处理后的大片竹束帘的宽度扩展到原来半圆竹片弧长的2倍～5倍，使胶合性能良好的竹肉部分较充分地暴露到外表面，从而增加了竹材的有效胶合面积和改善了竹材的渗透路径和胶合性能，可用于制造竹材人造板，胶合性能优良，制造中无需特意去除竹青、竹黄，加工简便，生产效率高，同时使得小径竹也可得以利用。
文档编号B27L11/08GK201385350SQ20092010591
公开日2010年1月20日 申请日期2009年2月13日 优先权日2009年2月13日
发明者于文吉, 余养伦, 苏志英 申请人:中国林业科学研究院木材工业研究所