专利名称：挤裂浸渍机的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是纤维浆料制造系统的一设备，它是对包括木本和非木本纤维质植物原料实施挤碾、撕裂作用的原料预处理机械装置，该机械装置可广泛应用于造纸、纤维板建材或 家俱制造、生物质能源原料纤维等技术应用领域。
背景技术：
本文本的技术说明主要以造纸制浆为典型应用例，但不只局限于该技术应用领域。目前制浆工艺中，切料后普遍采用锤击式破碎机、磨石磨木机或盘磨机进一步细化原料。其中锤击式破碎机只适应于对原料实施粗加工处理，它不具备原料碾丝式处理效果，磨石磨木机或盘磨机是通过磨解分离纤维的设备，它对纤维结构破坏较大，纤维强度也因此会大幅度下降。专利号为200410071936. X的中国专利公开了一种“双螺旋挤压法碱性过氧化氢机械将(APMP)制浆新工艺”，给出了一种较为典型的双螺旋挤压疏解机，其双螺旋辊上同向旋转啮合设置，螺旋辊上沿轴向组合有进料的正向螺旋段和挤碾撕裂的反向螺旋段， 然后加设药液入口。但目前的设备普遍存在对原料种类适应性差、经常淤堵、运行不稳定、 运行成本高等技术问题，而且由于结构原因导致其撕裂、挤碾功能效果差，不能有效的将原料内部非纤维成份挤碾排出，加大了后序制浆工序的制浆及废水排放、制污压力。
发明内容
本发明申请的发明目的在于提供一种对纤维长破坏性小、输出帚丝分化效果优良且适合于多种植物纤维质原料挤裂浸渍机。本发明申请公开的挤裂浸渍机技术方案，其主要技术内容是一种挤裂浸渍机，机壳内转动支撑设置有两平行啮合轴辊，进料口和出料口分别设置在轴辊两端，至少选择工作区段一、工作区段二和工作区段三中之一、且被选择工作区段的数量至少为一组沿轴向组合排列设置在每一轴辊上；所述的工作区段一由进料螺旋段和碾压段共同构成，碾压段是轴向的多道碾压盘组成，碾压盘为带有碾压弧曲轮廓的凸轮，多道碾压盘径向交错设置构成碾压段，两轴辊的螺旋段间隙啮合配合，碾压段各对应轴位的碾压盘交错配合；所述的工作区段二由进料螺旋段和啮齿盘段共同构成，啮齿盘为多槽式槽轮，啮齿盘的各环齿上均勻开设有若干斜槽，两轴辊螺旋段和啮齿盘段间隙啮合配合；所述的工作区段三由进料螺旋段与反向螺旋段共同构成，反向螺旋段的反向螺纹齿上均勻设置有若干相对于轴向倾斜的斜槽，两轴辊螺旋段和反向螺旋段间隙啮合配合。本发明申请提供的挤裂浸渍机技术方案，其轴辊上设置进料螺旋段和碾压段构成的工作区段结构，或者是进料螺旋段和啮齿盘段构成的工作区段结构，或者是进料螺旋段和反向螺旋段构成的工作区段结构，或者是由上述工作区段之中的至少两工作区段组合排列构成功能部件，可以很方便的根据植物原料的种类和所需的制浆工艺性能要求来选定、 组合功能部件、调整碾压盘数量和交错密度、啮齿盘齿槽数量和斜槽宽度和角度尺寸、反向螺旋圈数和斜槽宽度和角度尺寸以及各工作区段组合数量和排列顺序，可采用同向旋转或互为反向旋转，上述结构加强了工作区段被携带翻滚物料的挤碾、撕裂、揉搓、挤揉的强度和深度，还保障了其通过性能，运行稳定、不堵塞、负荷低，也降低了能源消耗，一方面物料被强力丝化的同时还使纤维质原物理形态保持完整、不受破坏，出料的纤维长、均勻，另一方面 还将原料组织中的非纤维物质被强力挤碾、排出，从而减轻后序制浆工艺和制浆废水回收及排放压力，而且对原料种类的适应性强、与整套制浆工艺的互配性好，若在某一工作区段的末端处加入药剂，由于被挤缩丝化的物料具有极强的药液吸收能力，从而加速了药剂向原料组织内浸渍的速度和深度，将后序的制浆工艺可延长于本前期处理工序中，也由此减轻了制浆工艺技术设计压力。
图1是本挤裂浸渍机的外部结构总构成2是两轴辊啮合配合结构3是剖除前部机壳后的内部结构4是两轴辊同向旋转配合的结构构成5是两轴辊互为反向旋转配合的结构构成6 (a)和图6 (b)分别是碾压盘及两轴辊的碾压盘段配合结构7和图8分别是两实施结构的碾压盘段的剖视结构9是啮齿盘的两向视10是反向螺旋段部件的两向视图。
具体实施例方式本发明申请公开的挤裂浸渍机有多种实施结构，其主体结构包括机壳，机壳由上、 下两半机壳84、85对扣固定构成，机壳内转动支撑设置有两平行轴辊80a、80b，进料口 86和出料口 87分别设置在轴辊两端上、下侧向，两轴辊一端由电动机801和减速器800或同向旋转啮合驱动、或互为反向旋转啮合驱动连接。沿两轴辊80a、80b轴向花键固定排列设置有至少一组由进料螺旋段和碾压段A2构成的工作区段，其中的碾压段A2构成了一逆向挤压段。进料螺旋段采用由进料至出料方向螺距逐渐缩小结构，如图3所示结构，进料部分的螺旋段A螺距大于推进部分的螺旋段Al。所述的碾压段A2是由多道轴向碾压盘81叠置组成，碾压盘81为带有碾压弧曲轮廓的凸轮，最好为圆心对称式凸轮，如图6(a)和图6(b)所示，碾压盘的外形可以是菱形或其它正多边形，为加强碾压力度和提高自身强度，其棱边可带有一定的外凸弧度，多道碾压盘依次在径向上交错设置构成碾压段，如图7和图8所示， 且从进料向出料方向，多道碾压盘的径向交错角度是由大逐渐缩小设置。两轴辊80a、80b 的螺旋段间隙啮合配合，各对应轴位的碾压盘相互交错配合。挤裂浸渍机两轴辊工作区段的另一实施例构成是沿两轴辊80a、80b轴向花键固定排列设置有至少一组由进料螺旋段Bl和啮齿盘段B2构成的工作区段，其啮齿盘段B2构成了一逆向挤压段。所述的啮齿盘82为多槽式槽轮，啮齿盘82的各环齿上均勻开设有若干斜槽83，斜槽83的高度与啮齿盘82的齿高相同，其槽口呈矩形，且与轴辊轴线呈15 25° 的夹角，各道环齿的斜槽沿倾斜角度呈通道式延伸，如图9所示，形成多条隐性的物料挤出通道，从进料向出料方向，环齿的斜槽宽度呈渐缩趋势、设置数量呈增加趋势，这样增强丝化性能，既加大了本逆向挤压区的挤压力度、增强斜槽边缘强度和耐磨性，延长啮齿盘的使用寿命，还保证了逆向挤压区物料流动性能，保证物料不堵塞；两轴辊的进料螺旋段Bl和啮齿盘段B2啮合配合中，物料由斜槽间歇挤出，在挤出的同时被啮齿盘相互剪式挤压、揉搓、挤碾、撕裂，斜槽设置既能将挤碾物料导出，还加强了丝化作用，保证导料顺畅。本发明挤裂浸渍机两轴辊工作区段的第三种实施结构是沿两轴辊80a、80b轴向花键固定排列设置有至少一组由进料螺旋段Cl和反向螺旋段C2构成的工作区段，其反向螺旋段C2构成一 逆向挤压段。所述的反向螺旋段C2的反向螺纹齿88上均勻设置有若干斜槽89，斜槽89的高度与反向螺纹齿88等高，其槽口呈矩形，且与轴线呈30 45°夹角，各圈螺纹齿的斜槽沿倾斜角度呈通道式延伸，如图10所示，形成多条隐性的物料挤出通道， 且由进料和出料方向，斜槽宽度为呈渐缩趋势、设置数量呈增加趋势，这样既加大了本逆向挤压区的挤压力度、增强斜槽边缘强度和耐磨性，延长反向螺旋段的使用寿命，还保证了该逆向挤压区物料流动性能，保证物料不堵塞，两轴辊螺旋段和反向螺旋段间隙啮合配合。上述各实施例结构的工作区段可以自由的在轴辊轴向上按不同顺序或数量排列组合，如在挤裂浸渍机的两轴辊轴向上按所需顺序和数量组合排列设有工作区段一和工作区段二，或者是工作区段一和工作区段三，或者是工作区段二和工作区段三，或者是如图3 所示的工作区段一、工作区段二和工作区段三组合结构，其中所述的工作区段一由进料螺旋段A、A1与碾压段A2构成，所述的工作区段二由进料螺旋段Bl与啮齿盘段B2构成，所述的工作区段三由进料螺旋段Cl与反向螺旋段C2构成。图4所示的是两轴辊同向旋转啮合结构，两轴辊的工作区段部件相同，图5所示的是两轴辊互为反向旋转啮合结构，两轴辊的工作区段部件互为相反旋向配合。两轴辊同向旋转配合结构，在物料输送和产能方面优于互为反向旋转配合结构，而两轴辊互为反向旋转配合结构，在挤碾、撕裂、揉搓、分丝等物料丝化效果优于同向旋转配合结构。以图3所示的实施结构为例，叙述其工作过程被切料处理的植物原料从进料口落入两轴辊的进料螺旋段A、Al上，向出料口方向推进中，进料螺旋段Al螺距小于进料螺旋段A，一方面保证顺利进料，另一方面进入两轴辊的螺纹之间随推挤压力的增大、物料逐渐被压缩推进，行进至逆向挤压区的碾压段A2时，物料突然受阻于碾压盘81，向进料口方向产生倒退趋势，使这一区域的挤压力大幅度升高，物料在该挤压力作用下碾压翻滚，被强力挤碾、撕裂、揉搓，由于碾压段A2承受来自于前段进料螺旋段Al的推挤作用很大，迫使物料由多道碾压盘之间的空隙挤入开始被碾压、挤裂、搓揉，同时承受相邻碾压盘端面剪切作用，使物料进一步丝化分离，在本实施结构中，为进一步增强碾压盘端面以及碾压盘与机壳的碾压、剪切、搓揉作用，碾压盘81的弧曲轮廓和机壳内表面均布有齿形槽，如图8所示，原料组织中的非纤维成份在撕裂的过程中被挤出、脱离，可在轴辊下方设置筛网，除去被挤出的成份，尺寸形态相对大的物料仍停留在进料螺旋段A2区直至被挤压通过，进入下一段进料螺旋段Bl继续向前推进，在啮齿段物料被再一次的强力挤碾、撕裂、揉搓作用，直至全部通过啮齿段，依此物料经过包括进料螺旋段Cl、反向螺旋段C2的四个区域后，被彻底丝化， 同时植物体内的非纤维成分也被极度的挤出分离，出料纤维长度保持的好，且均勻，符合工艺要求的浆料，最终从出料口 87排出。在各工作区段末端设置加药剂口或蒸汽入口 84a，在物料已被强力撕裂挤碾状态后加入蒸汽和处理药剂，药剂的浸渍作用极强、浸渍效率大大提尚。
权利要求
1.一种挤裂浸渍机，机壳内转动支撑设置有两平行啮合轴辊(80a、80b)，进料口(86) 和出料口(87)分别设置在轴辊两端，其特征在于至少选择工作区段一、工作区段二和工作区段三中之一、且被选择工作区段的数量至少为一组沿轴向以相同组合排列设置在两轴辊上；所述的工作区段一由进料螺旋段和碾压段(A2)共同构成，碾压段是轴向的多道碾压盘 (81)组成，碾压盘为带有碾压弧曲轮廓的凸轮，多道碾压盘径向交错设置构成碾压段，两轴辊的螺旋段间隙啮合配合，碾压段各对应轴位的碾压盘交错配合；所述的工作区段二由进料螺旋段(Bi)和啮齿盘段(B2)共同构成，啮齿盘(82)为多槽式槽轮，啮齿盘的各环齿上均勻开设有若干斜槽(83)，两轴辊螺旋段和啮齿盘段间隙啮合配合；所述的工作区段三由进料螺旋段(Cl)与反向螺旋段(C2)共同构成，反向螺旋段的反向螺纹齿(88)上均勻设置有若干相对于轴向倾斜的斜槽(89)，两轴辊螺旋段和反向螺旋段间隙啮合配合。
2.根据权利要求1所述的挤裂浸渍机，其特征在于从进料向出料方向，多道碾压盘(81)的径向交错角度是由大逐渐缩小趋势设置。
3.根据权利要求1所述的挤裂浸渍机，其特征在于碾压盘(81)为带有碾压弧曲轮廓的圆心对称凸轮。
4.根据权利要求1所述的挤裂浸渍机，其特征在于碾压盘(81)的弧曲轮廓和机壳内表面均布有齿形槽。
5.根据权利要求1所述的挤裂浸渍机，其特征在于啮齿盘斜槽(83)的高度与啮齿盘(82)的齿等高，其槽口呈矩形，且与轴辊轴线呈15 25°的夹角。
6.根据权利要求1或5所述的挤裂浸渍机，其特征在于啮齿盘(82)各道环齿的斜槽沿倾斜角度呈通道式延伸，形成多条隐性的物料挤出通道，从进料向出料方向，环齿的斜槽宽度呈渐缩趋势、设置数量呈增加趋势。
7.根据权利要求1所述的挤裂浸渍机，其特征在于反向螺纹齿斜槽(89)的高度与反向螺纹齿(88)等高，其槽口呈矩形，且与轴线呈30 45°夹角。
8.根据权利要求1或7所述的挤裂浸渍机，其特征在于各圈螺纹齿的斜槽沿倾斜角度呈通道式延伸，形成多条隐性的物料挤出通道，且由进料和出料方向，斜槽宽度为呈渐缩趋势、设置数量呈增加趋势。
9.根据权利要求1所述的挤裂浸渍机，其特征在于工作区段末端的机壳上设有蒸汽入口和加药剂口。
全文摘要
本发明申请提供的挤裂浸渍机，两轴辊上对应设置进料螺旋段和碾压段构成一工作区段，或者是进料螺旋段和啮齿盘段构成一工作区段，或者是进料螺旋段和反向螺旋段构成一工作区段，或者是由上述工作区段之中的两段或两段以上组合排列构成，能够方便的根据植物原料的种类和所需的制浆工艺性能要求来选定、组合功能部件、调整碾压盘数量和交错密度、啮齿盘齿槽数量和斜槽宽度和角度尺寸、反向螺旋圈数和斜槽宽度和角度尺寸以及各工作区段组合数量和排列顺序，物料被强力丝化的同时还使纤维质原物理形态保持完整、不受破坏，出料的纤维长、均匀，同时将原料组织中的非纤维物质被强力挤碾、排出，从而减轻后序制浆工艺和制浆废水回收及排放压力。
文档编号D21C1/00GK102182085SQ20111011232
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月30日 优先权日2011年4月30日
发明者李军, 李刚荣 申请人:李军, 李刚荣