一種新型斜濾道洗漿機

王英梅 張衛(wèi)兵

(山東安丘海洋機械制造有限公司,山東安丘,262100)

·洗漿機·

一種新型斜濾道洗漿機

王英梅 張衛(wèi)兵

(山東安丘海洋機械制造有限公司,山東安丘,262100)

國產(chǎn)傳統(tǒng)真空洗漿機在應(yīng)用過程中普遍存在轉(zhuǎn)鼓浮力大于重力的現(xiàn)象,這樣轉(zhuǎn)鼓兩端軸承及軸承座工作時受到向上的作用力較大,長時間運轉(zhuǎn)易造成轉(zhuǎn)鼓兩端軸頭及側(cè)板變形斷裂,導(dǎo)致整機性下降,大大縮短真空洗漿機的使用壽命。本文詳細介紹了一種新型斜濾道洗漿機。

洗漿機;斜濾道;浮力

(＊E-mail:yingmeiwang2003@yahoo.com.cn)

Abstract:The floating force of the domestic washers nowadays used is often higher than theirweight,it causes a higher upward force in the two bearings and bearing holders of the shaft,the two ends of the shaft of the drum and the side plate are easy to be defund and cracked in long time running,the operation life of the washed will be reduced.In order to overcome these problems,a new type washer—a washerwith declined filtrating channels and without floating force was developed.

Key words:washer;declined filtration channel;floating force

1 斜濾道洗漿機的主要結(jié)構(gòu)及特點

單臺洗漿機主要由轉(zhuǎn)鼓、槽體、分配閥、洗滌裝置、剝漿裝置、傳動裝置和螺旋輸送機等組成。串聯(lián)洗漿機除上述裝置外,還有中間槽體、壓料裝置和攪拌裝置。

山東安丘海洋機械制造有限公司主要對傳統(tǒng)真空洗漿機的轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)作了改進,主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)鼓傳動側(cè)端板和筒體的變化。新轉(zhuǎn)鼓傳動側(cè)端板由12道特制方管取代了原來的整個圓板,而筒體則由原來的圓柱面變?yōu)殄F面。方管之間形成的孔道和轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部相通,在工作中介質(zhì)可進入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部,使轉(zhuǎn)鼓所受浮力大大減小;其獨特斜面結(jié)構(gòu)便于液體流動,減少液體滯流引起的“反吐”現(xiàn)象。

斜濾道洗漿機改進前后結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖1(A)可知,改進后的端板由方管構(gòu)成,方管一端固定連接在中心軸套上,另一端固定連接在環(huán)體上,方管之間組成的孔道與鼓體內(nèi)部連接,在工作中漿料可進入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部,使轉(zhuǎn)鼓排開的介質(zhì)大大減少,因此轉(zhuǎn)鼓的重力比浮力大,可以有效地避免浮力對轉(zhuǎn)鼓的影響。此固定連接可以為焊接或螺栓連接等。由圖1(B)可知,轉(zhuǎn)鼓端部設(shè)置有環(huán)體密封結(jié)構(gòu),密封結(jié)構(gòu)的密封帶與環(huán)體內(nèi)側(cè)相配合,其密封效果好、便于維修。

圖1 斜濾道洗漿機改進前后的結(jié)構(gòu)示意圖

2 洗漿機原結(jié)構(gòu)軸承受力分析

浮力使軸承由原來的下部承壓變?yōu)樯喜砍袎?對軸承來說承壓在一定范圍內(nèi)是允許的,若浮力超過轉(zhuǎn)鼓自重接近軸承及軸承座的靜載,則將大大降低軸承及軸承座的壽命。以100 m2洗漿機為例,按轉(zhuǎn)鼓向上的合力為245 kN計算,軸承選用調(diào)心滾子軸承23152(兩端相同),其基本額定動載荷Cr=1430 kN,基本額定靜載荷C0r=3320 kN。下面分別計算軸承的動載荷和靜載荷:

(1)動載荷C 由公式(1)計算。

式中,C為基本額定動載荷,fh為壽命因數(shù),fm為力矩載荷因數(shù),fd為沖擊載荷因數(shù),P為當(dāng)量動載荷,fn為速度因數(shù),fT為溫度因數(shù)。

(2)靜載荷C0由公式(2)計算。

式中,C0為基本額定靜載荷,S0為安全因數(shù), P0為當(dāng)量靜載荷。

取S0=3,P0=122500 N,代入式(2)得C0= 368 kN。

由以上可得出C

3 與原洗漿機的對比

洗漿機轉(zhuǎn)鼓濾道改進前后的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

(1)從圖2(A)可知,原洗漿機轉(zhuǎn)鼓濾道為水平濾道,不便于液體的流動。而新型洗漿機的轉(zhuǎn)鼓為斜濾道(見圖2(B)),斜濾道由內(nèi)部錐筒體與轉(zhuǎn)鼓面波紋板及格條組成至少N個獨立腔室,每個腔室對應(yīng)1個閥面斜流道。閥面斜流道由格板及上下蓋板組成,外面連接轉(zhuǎn)鼓斜濾道,里面連接新型平面閥。由轉(zhuǎn)鼓斜濾道與閥面斜流道組成的通道,其獨特斜面結(jié)構(gòu)便于液體流動,減少液體滯流引起的反吐。

(2)原洗漿機轉(zhuǎn)鼓傳動側(cè)端板為全密封結(jié)構(gòu),鼓體內(nèi)部與外面不連通,在漿料中產(chǎn)生很大的浮力。以100 m2洗漿機為例,在正常工作中轉(zhuǎn)鼓浸入角為150°～170°,其所受向上的浮力為245 kN,如此大的上浮力極易破壞轉(zhuǎn)鼓表面波紋板,浮力使鼓體產(chǎn)生彎曲變形,從而影響刮刀卸料,增加了設(shè)備維修費用。鼓體在漿中重力與浮力平衡的臨界點為30 m2,轉(zhuǎn)鼓浮力與重力差具體情況見表1。現(xiàn)傳動側(cè)端板由原來的平板改為特制方管,特制方管內(nèi)焊接在中心軸套上,外焊接在環(huán)體上。12道特制方管之間組成的孔道與鼓體內(nèi)部連通,在工作中漿料可進入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部,排開的介質(zhì)少,轉(zhuǎn)鼓受浮力大大減小。

圖2 洗漿機轉(zhuǎn)鼓濾道改進前后的結(jié)構(gòu)示意圖

表1 轉(zhuǎn)鼓浮力與重力差情況

(3)新型洗漿機的結(jié)構(gòu)在總質(zhì)量上基本沒有變化,在加工制作時難度有所增加,這點可通過工裝和夾具來解決;當(dāng)設(shè)備用于提取段時,因所用材質(zhì)不變,為碳鋼,故成本變化不大,當(dāng)設(shè)備用于腐蝕性強的工段時,與物料接觸部分必需全部采用不銹鋼,這自然也給制作增加了一定難度,成本也相應(yīng)增加。

4 缺陷及解決方案

盡管新型斜濾道洗漿機在結(jié)構(gòu)上有很多優(yōu)點,但還有它的不足之處,即在工作過程中漿料會通過傳動側(cè)各方管之間的孔道進入鼓體內(nèi)部并積存起來,即便是轉(zhuǎn)鼓在不停地轉(zhuǎn)動,但還有很多漿料不能及時從轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部排出而無法得到置換。考慮到此種情況,在傳動側(cè)各方管之間的孔道位置上增加了100目的不銹鋼濾網(wǎng),這樣水可以通過濾網(wǎng)進入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部而漿料則擋在了濾網(wǎng)外面。

5 結(jié) 語

與原洗漿機相比,新型斜濾道洗漿機有許多優(yōu)點,它在實際使用中應(yīng)根據(jù)具體情況及時調(diào)整,使之日臻完善。

(責(zé)任編輯:常 青)

A New TypeWasher with Declined Filtrating Channels

WANG Ying-mei＊ZHANGWei-bing

(Shandong Anqiu Ocean M achinery M anufacture Co.,L td.,Anqiu,Shandong Province,262100)

王英梅女士,工程師;主要從事造紙機械的設(shè)計工作。

TS733+.4

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0254-508X(2010)05-0055-02

2009-12-21(修改稿)