专利名称：纤维制备元件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及制浆造纸、纤维制备领域，特别涉及疏解机、热分散机、锥形磨、圆 柱磨、精浆机、高浓磨、中浓磨、低浓圆盘磨及热磨机等轴向运动的纤维制备设备装配的定 子和/或转子等纤维制备元件的凸齿几何构造。
背景技术：
目前，公知的纤维制备设备分为两类1、锥形磨、圆柱磨、精浆机、高浓磨、中浓磨、低浓圆盘磨及热磨机等纤维制备设备该类设备的纤维制备元件中的凸齿为直齿或弧形齿排列，磨区可由一个或多个区 域组成，转子与定子相对装配，利用相对的转子或定子上的凸齿平面及边缘对纤维进行剪 切、挤压或摩擦。转子凸齿与定子凸齿相对装配时，互相不越过对方的齿平面，所以凸齿的 作用面积较小，导致磨浆面积较小，分丝帚化能力较弱；但是由于凸齿直角边缘长度较大， 直角边缘对纤维具有较强的切割力，对纤维的横向切断较强，会带来纤维长度的衰减，所以 不能适应保留纤维长度和强度的工艺条件。另外，这种元件在操作中易产生碰盘现象，甚至 造成断齿事故，严重制约了纤维制备生产。2、疏解机、热分散机等纤维制备设备这类设备纤维制备元件中的凸齿为直齿或棱台齿排列，凸齿平面与侧面为平滑 状，转子凸齿与定子凸齿互为交错，互相越过凸齿平面接近于对方凸齿的根部，利用相对的 转子或定子上的凸齿平面、边缘及侧面对纤维进行剪切、挤压或摩擦，凸齿的作用面积较 大，平滑表面的摩擦作用较小，所以对纤维的疏解能力也弱化，虽然对纤维的切割力相对较 弱，但其直角边缘的存在仍会产生一定剪切力，带来纤维长度与强度的衰减。目前，某些植物纤维及再生纤维的制备中，需要最大可能的保持纤维长度和强度。 特别是随着清洁生产与节约资源的开展，废纸纤维利用范围越来越广，随着回用次数的增 加，纤维湿重与强度越来越小，不能满足一些产品对纤维长度和强度的要求。因此，目前这 类具有高强度剪切力的直角边缘凸齿纤维制备元件，不能满足列举类别纤维的制备要求。
实用新型内容针对目前的纤维制备元件中直角边缘凸齿存在的上述问题，本实用新型的目的在 于提供一种带纵向沟槽和凸棱凸齿结构的纤维制备元件，采用这种元件具有能够提高对纤 维的摩擦力，保留纤维长度，耐磨度高、抗冲击韧性好、不易断齿、使用寿命长和节省电耗等 优点，能提高设备出率，提高纤维分丝帚化程度及强度，可广泛适用于疏解机、热分散机、锥 形磨、圆柱磨、精浆机、高浓磨、中浓磨、低浓圆盘磨及热磨机等轴向运动的纤维制备设备， 应用在对棉、麻、针叶木、阔叶木、草、废纸等纤维的制备领域。本实用新型采用的技术方案为一种纤维制备元件，该元件工作表面上设置有带纵向沟槽和凸棱的凸齿。所述的凸齿可以为圆柱形或顶端直径小根部直径大的圆锥台形，或非圆柱的棱台
3形。所述的凸齿顶端可以设置有倒角。所述的元件沿半径从内边缘到外边缘可以分成多个区，所述凸齿设置于所述多个 区中任何一个区、部分区或全部区。所述的凸齿设置在纤维制备元件的单面或正反两面。所述的纤维制备元件为定子或转子，一般包括两个或多个工作面彼此相对的转子 组合，或两个或多个工作面彼此相对的转子与定子组合，相对工作面上的凸齿互为交错，互 相越过对方凸齿平面接近于对方凸齿的根部。所述的纤维制备元件可以是耐磨硬质合金或非金属材料，可以是铸造成型或用锻 造、焊接、粘结、机械加工、热处理等多种方法制作。所述的元件可以为疏解机、热分散机、锥形磨、圆柱磨、精浆机、高浓磨、中浓磨、低 浓圆盘磨及热磨机等轴向运动的纤维制备设备用的定子和/或转子。本实用新型的有益效果是(1)由于设置有纵向沟槽和凸棱的凸齿且交错排列，比现有的锥形磨、高浓磨、中 浓磨、低浓圆盘磨及热磨机等纤维制备设备直或弧形排列的凸齿磨浆面积增大，磨区可由 一个或多个区域组成，转子与定子相对交错装配，不仅仅利用相对的转子或定子上的凸齿 平面及边缘对纤维进行剪切、挤压，纵向沟槽和凸棱增加了凸齿侧面的揉搓和摩擦，凸齿的 作用面积增大，弱化了直角边缘对纤维的切割力，会有效保持纤维长度与强度；(2)由于在凸齿的四周增设了规则或不规则的纵向沟槽和凸棱，比现有的疏解机、 热分散机等纤维制备设备的凸齿的作用面积进一步增大，且因纵向沟槽和凸棱的设置增强 对纤维的揉搓与摩擦能力，对纤维的切割力进一步减弱，并提高疏解能力和效率，对于热分 散机脱墨废纸浆的使用效果尤为理想。再生纤维的制备中，可有效保持纤维长度和强度，增 加废纸纤维回用次数，有效保持废纸纤维的湿重，具有很大的经济与社会效益。(3)由于在凸齿的四周增设了规则或不规则的纵向沟槽和凸棱，形成流体干扰力 使纤维浆料形成紊流，离心力作用下浆料抛向齿面得到充分磨解，并使纤维强力的撞击、摔 打在带有纵向沟槽和凸棱的凸齿四周，有利于絮聚纤维的的分散和疏解，在弱化纤维切断 的前提下增加了纤维纵向分裂的机会，有利于提高纤维分丝帚化程度和结合强度，在应用 中可在更低电耗前提下提高纤维品质，使磨浆强度明显弱化。因此，本纤维制备元件的使用 寿命也得到大幅度延长。(4)由于剪切作用力小，所以对凸齿的磨损和冲击小，提高了元件的使用寿命。本纤维制备元件可广泛适用于疏解机、热分散机、锥形磨、圆柱磨、精浆机、高浓 磨、中浓磨、低浓圆盘磨及热磨机等轴向运动的纤维制备设备，应用在对棉、麻、针叶木、阔 叶木、草、废纸等纤维的制备领域。
图1是本实用新型的纤维制备元件平面图。图2是本实用新型的纤维制备元件立体视图。图3是本实用新型的纤维制备元件带纵向沟槽和凸棱的圆柱凸齿立体视图。图4是本实用新型的纤维制备元件转子与定子或全是转子相向交错装配立体视图。图5是本实用新型的纤维制备元件带纵向沟槽和凸棱的圆柱凸齿与带浆档直齿 一种组合形式的示意性平面图。图6是本实用新型的纤维制备元件带纵向沟槽和凸棱的棱台形凸齿与直齿一种 组合形式的示意性平面图。图7是本实用新型的纤维制备元件带纵向沟槽和凸棱的棱台形凸齿设置于圆盘 一种形式的示意性平面图。图中，1为纤维制备元件；2、3、4为元件上的区；5为凸齿；6为凸棱；7为沟槽；8为 倒角；9为齿面；10为凸齿根部；11为转子；12为转子凸齿；13为定子；14为定子凸齿；15 为直齿边缘；16为直齿。
具体实施方式
以下结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述，但本实用新型的实施方式不 限于此。在图1、图2、图3和图4所示的为一种扇形的纤维制备元件，可以作为定子也可作 为转子。其结构特点是在纤维制备设备元件上设置有带纵向沟槽7和沟槽间设置成凸棱6 的圆柱形状的凸齿5，圆柱形凸齿5弱化了纤维的横向切断力，圆柱凸齿5的侧面设置的纵 向沟槽7和凸棱6能够增加对纤维的摩擦、揉搓力；如图4所示，以凸齿一侧相对安装在一 起的一对纤维制备元件——转子11与定子13 (或全是转子)相向轴向运动，转子凸齿12与 定子凸齿14互为交错，互相越过如图3所示的凸齿平面9接近于对方凸齿的根部10 ；转子 凸齿12与定子凸齿14侧面设置的纵向沟槽7和凸棱6在高速旋转时，对纤维产生比平滑表 面更强烈的揉搓和摩擦力，因此使纤维更容易产生所需要的纵向分裂和分丝帚化效果，但 对纤维的剪切作用比现有的直齿或弧形齿相比要小得多，因此能够有效保持纤维长度并提 高纤维强度；产生的离心力更大于平滑表面的凸齿，利于纤维浆料的泵出，能够提高出率， 降低电能消耗。为降低凸齿顶端边缘对纤维的剪切作用，如图3所示在凸齿5顶端边缘设置成倒 角8，当然也可以采用圆角。凸齿可以如图1至图3所示的圆柱形，特别是顶端直径小根部直径大的锥台形，有 利于纤维浆的排出。也可以为图6或图7所示的棱台形等非圆柱形造型。如图5和图6所示的扇形纤维制备元件1，除采用了带有纵向沟槽7和凸棱6的圆 柱或棱台形凸齿5外，还在元件表面位于凸齿区域以外的部分设置有直齿16 (或弧形齿)， 直齿16带有直齿边缘15。这种组合齿纤维制备元件，由于带纵向沟槽7和凸棱6的圆柱或 棱台形凸齿5在靠近圆心一侧，浆料首先经过该区域，其工作时形成流体干扰力使纤维浆 料形成紊流，更强离心力作用下浆料更易于抛向齿面得到充分磨解，并使纤维强力的撞击、 摔打在带有纵向沟槽7和凸棱6的凸齿5四周，有利于絮聚纤维的的分散和疏解，在弱化纤 维切断的前提下增加了纤维纵向分裂的机会，有利于提高纤维分丝帚化程度和结合强度， 降低了边缘直齿的负荷。这种组合方式还可适用于组合到其他齿型的转子或定子上。图7所示的是一种圆盘形的纤维制备元件，可用于热分散机。图7中的纤维制备
5元件1采用棱台形凸齿5，棱台形凸齿5的四周增设了规则或不规则的纵向沟槽7和凸棱 6，因纵向沟槽7和凸棱6的设置，与原来的光滑齿面相比，增强了凸齿5对纤维的揉搓与摩 擦能力，增大离心力，提高对纤维的疏解能力和效率，对于热分散机脱墨废纸浆的使用效果 尤为理想。再生纤维的制备中，可有效保持纤维长度和强度，增加废纸纤维回用次数，有效 保持废纸纤维的湿重，具有很大的经济与社会效益。本技术方案在应用中可在更低电耗前提下提高纤维品质，使磨浆强度明显弱化。 因此，本纤维制备元件1的使用寿命也能得到大幅度延长。本纤维制备元件1可广泛适用 于疏解机、热分散机、锥形磨、圆柱磨、精浆机、高浓磨、中浓磨、低浓圆盘磨及热磨机等轴向 运动的纤维制备设备，应用在对棉、麻、针叶木、阔叶木、草、废纸等纤维的制备领域。可以理解的是，根据同样的原理，图1-7中所示元件中的凸齿5可以是带有纵向沟 槽7和凸棱6的圆柱形，也可以是或带有纵向沟槽7和凸棱6的棱台形，可以单独或同时存 在，也可以单独或同时组合其他齿型形成新的形式，凸齿5可以为一个区，也可以在纤维制 备元件上分成多个区排列，可以在一个区中采用这种带沟槽和凸棱的凸齿，也可以部分或 全部采用这种凸齿，例如可以如图1所示设置到3个区2、3、4，每个区凸齿5的大小和排列 密度可以相同也可以不同。根据磨浆机的需要，采用本实用新型的纤维制备元件可以设置为单个工作面，也 可以设置为正反两个工作面；如图3所示，可以为转子11与定子13相向工作，也可以为两 个转子11相向工作；可以应用配置到核心元件为锥形、圆盘形或圆柱型的纤维制备系统。 图3是两片纤维制备元件的情况，还可以由多个工作面彼此相对的转子组合成，或多个工 作面彼此相对的转子与定子组合成，相对工作面上的凸齿互为交错，互相越过对方凸齿平 面接近于对方凸齿的根部。中间的转子或定子可以为单面，也可以为双面，根据需要自由组合。采用本实用新型的元件可以采用耐磨硬质合金或非金属材料；可以一次铸造成 型，也可以用锻造、焊接、粘结、镶嵌、机械加工等多种方法加工而成。在一些情况下，本实用新型公布的凸齿特征可以被如上实施例应用，且在必要时 本实用新型公布的凸齿特征可以与其它齿型结合起来形成不同的组合。
权利要求一种纤维制备元件，其特征在于该元件工作表面上设置有带纵向沟槽和凸棱的凸齿。
2.如权利要求1所述的纤维制备元件，其特征在于所述的凸齿为圆柱形或棱台形或 顶端直径小根部直径大的圆锥台形。
3.如权利要求1或2所述的纤维制备元件，其特征在于所述的凸齿顶端设置有倒角 或圆角。
4.如权利要求1或2所述的纤维制备元件，其特征在于所述的元件沿半径从内边缘 到外边缘分成多个区，所述凸齿设置于所述多个区中任何一个区、部分区或全部区。
5.如权利要求1或2所述的纤维制备元件，其特征在于所述的凸齿设置在纤维制备 元件的单面或正反两面。
6.如权利要求1或2所述的纤维制备元件，其特征在于所述的纤维制备元件，包括两 个或多个工作面彼此相对的转子组合，或两个或多个工作面彼此相对的转子与定子组合， 相对工作面上的凸齿互为交错，互相越过对方凸齿平面接近于对方凸齿的根部。
7.如权利要求1或2所述的纤维制备元件，其特征在于在元件表面位于凸齿区域以 外的部分设置有直齿或弧形齿。
专利摘要本实用新型公开了一种纤维制备元件，其特征在于该元件工作表面上设置有带纵向沟槽和凸棱的凸齿。采用这种元件具有能够提高对纤维的摩擦力，保留纤维长度，耐磨度高、抗冲击韧性好、不易断齿、使用寿命长和节省电耗等优点，能提高设备出率，提高纤维分丝帚化程度及强度，可广泛适用于疏解机、热分散机、锥形磨、高浓磨、中浓磨、低浓圆盘磨及热磨机等轴向运动的纤维制备设备，应用在对棉、麻、针叶木、阔叶木、草、废纸等纤维的制备领域。
文档编号D21D1/00GK201756660SQ20102023502
公开日2011年3月9日 申请日期2010年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者严震, 蒋小军 申请人:蒋小军;严震