CN101824768A - 一种动压盘磨机的磨片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动压盘磨机的磨片，包括定片和动片，所述的定片和动片的磨齿形状为锯齿形，齿顶斜面与平面之间的角度为3-22度。由于本发明通过改变定片或动片的磨齿形状，使原来相互平行的磨齿形成有一定角度的收敛形状，当动片高速转动时，由于纸浆具有一定的黏度，因此会在定片和动片之间产生规律性波动、变化的压力，使打浆机理发生根本的变化。斜面会对液体产生与齿顶斜面垂直的动压力，通过力学分析，会增大对纤维的剪切力，促进纤维之间的摩擦，纤维的分丝和帚化作用大大加强。从而可以适当增加动片和定片间隙，增加浆料流量，提高生产率，降低能耗、减小噪音，延长寿命。

Description

一种动压盘磨机的磨片

技术领域

本发明涉及一种造纸用盘磨机设备，特别是一种动压盘磨机的磨片。

背景技术

我国虽然纸张总产量和总消费都已位居世界前列，但目前我国造纸工业还存在许多问题，与造纸发达国家相比还有很大差距，如高档产品生产能力小，现有企业产品档次低，大多数企业装备水平差，工艺技术比较落后，劳动生产率低。目前我国一直不能生产大型的、高性能的盘磨机，使高得率制浆技术的发展受到很大的影响，现只有少数生产线采用进口设备，但价格非常高。

上个世纪60年代出现木片磨浆技术以来，盘磨机作为高得率制浆生产的主体设备，在不断地得到完善和发展。虽然盘磨机的性能在不断地提高，但磨片的齿形并没有发生根本改变。图1所示为现有盘磨机磨片的齿形，都是普通的矩形磨齿。传统的打浆工艺通常在低浓度下进行，大量纤维在齿缘即磨齿的边缘的直接作用下遭到横向切断。打浆时会引起磨盘间的局部接触，导致打浆过程中噪音大、磨盘使用寿命短、磨浆电耗高和打浆质量不匀等不良后果。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种噪音小、磨盘使用寿命长、磨浆电耗低和打浆质量均匀的动压盘磨机的磨片。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种动压盘磨机的磨片，包括定片和动片，所述的定片和动片的磨齿形状为锯齿形，齿顶斜面与平面之间的角度为α。

本发明所述的角度α为3-22度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明的通过改变定片或动片的磨齿形状，使原来相互平行的磨齿形成有一定角度的收敛形状，当动片高速转动时，由于纸浆具有一定的黏度，因此会在定片和动片之间产生规律性波动、变化的压力，使打浆机理发生根本的变化。斜面会对液体产生与齿顶斜面垂直的动压力，通过力学分析，会增大对纤维的剪切力，促进纤维之间的摩擦，纤维的分丝和帚化作用大大加强。从而可以适当增加动片和定片间隙，增加浆料流量，提高生产率，降低能耗。

2、由于本发明工作时将原来对纤维的机械作用改变为机械与液体动压力共同的作用，减少了纤维的剪切数量，提高了木浆得率和纸张的质量。

3、本发明由于磨片间隙增大，可增加浆料的流动特性，降低工作温度，从而延长磨片的使用寿命。

4、本发明由于磨片间隙增大，减少了动片与定片之间的接触次数，故减少和降低了噪音。

附图说明

本发明共有附图4张，其中：

图1是现有动压盘磨机的磨片齿形示意图。

图2是本发明动压盘磨机的磨片齿形示意图。

图3是本发明动压盘磨机的磨片齿形角度示意图。

图4是本发明动压盘磨机的磨片形状示意图。

图中：1、定片，2、动片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图2-3所示，一种动压盘磨机的磨片，包括定片1和动片2，所述的定片1和动片2的磨齿形状为锯齿形，齿顶斜面与平面之间的角度为α。所述的角度α为3-22度。

下面通过力学模型的建立与计算来说明本发明的有益效果：

在图2所示的液面建立直角坐标系，原点在磨盘中心正上方，取X轴沿磨齿横断面方向，Y轴垂直于液面，Z轴沿齿形方向。由层流可知，流线相互平行且平行于X轴，因而可根据这种流动的特点，参照图2-4，对N-S方程组进行简化：

由二维流动可知v_z＝0，且各量与z无关；

由流体做平行于X轴的流动，可知v_y＝0，故仅有v_x；

由恒定流可知 $\frac{\∂v_x}{\∂t}=0;$

由不可压缩流体的连续方程

可知

和

即v_x仅是y的函数；

由重力场可知单位质量力f＝-gk，即X＝Y＝0，Z＝-g。于是N-S方程组简化为

$-g\frac{1}{\mathrm{\ρ}}-\frac{\∂p}{\∂z}=0---\left(1\right)$

$\frac{\∂p}{\∂y}=0---\left(2\right)$

$-\frac{1}{\mathrm{\ρ}}\frac{\∂p}{\∂x}+u\frac{{\∂}^2{\mathrm{\υ}}_x}{\∂y^2}=0---\left(3\right)$

对式(1)进行积分得    p＝-ρgz+f(x)

式中，u为液体动力粘度；p为质点X、Y、Z向的正应力之和，即液体平均动压强。

p在Z向无速度分布，可见

仅为x的函数，而与y无关，因此将式(3)对y积分是，

可作为常量看待。于是对式(3)积分二次得

$\frac{\∂p}{\∂x}\frac{y^2}{2}=\mathrm{\μ}{\mathrm{\υ}}_x+C_{1}x+C_2$

下面利用边界条件来确定积分常数：

当y＝0，υ_x＝0，得C₂＝0；

当y＝-(h-xtanα)，υ_x＝υ，得 $C_1=\frac{\∂p}{\∂x}\frac{[-(h-x\tan \mathrm{\α})]}{2}-\frac{\mathrm{\μv}}{[-(h-x\tan \mathrm{\α})]}$

式中，h为斜面最低点到XOY面的距离。

则流速分布

$v_x=\frac{\∂p}{\∂x}\frac{y^2}{2\mathrm{\μ}}-\frac{\∂p}{\∂x}\frac{[-(h-x\tan \mathrm{\α})]}{2\mathrm{\μ}}-\frac{\mathrm{vy}}{[-(h-x\tan \mathrm{\α})]}---\left(4\right)$

切应力分布为

${\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}=\mathrm{\μ}(\frac{{\∂v}_y}{\∂x}+\frac{\∂v_x}{{\∂}_y})=\mathrm{\μ}\frac{{\∂v}_x}{{\∂}_y}=\frac{\∂p}{\∂x}y-\frac{\mathrm{\μv}}{h-x\tan \mathrm{\α}}---\left(5\right)$

则磨片中任意一条齿斜面产生的剪切力为

式中：a-齿宽

-磨齿与半径方向的夹角

通过受力分析，盘磨机工作时，齿顶斜面会对液体产生与齿顶斜面垂直的力，即会对纤维产生一定的剪切力，会增大对纤维的剪切力，增强了纤维之间的摩擦，促进了纤维的分丝和帚化作用，从而有益于打浆。

Claims (2)

1.一种动压盘磨机的磨片，包括定片(1)和动片(2)，其特征在于：所述的定片(1)和动片(2)的磨齿形状为锯齿形，齿顶斜面与平面之间的角度为α。

2.根据权利要求1所述的一种动压盘磨机的磨片，其特征在于：所述的角度α为3-22度。

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