熱磨機(jī)結(jié)構(gòu)以及原理圖解

1、1.螺旋式進(jìn)料裝置的組成2.螺旋式進(jìn)料裝置的組成(1外塞管 2螺旋管 3進(jìn)料螺旋 4軸承座 5濾水孔（排水防滑）) 一般熱磨機(jī)的進(jìn)料螺旋都采用組合式單頭螺旋，進(jìn)料段采用圓柱等距螺旋，壓縮段采用不等距圓錐螺旋。（常用）螺旋角在15°左右。3.螺旋的斷面：a)矩形斷面螺槽容積大，適用于進(jìn)料段，便于加工，但木片向前流動(dòng)阻力大。（e=(0.05-0.07)D） b)根部作了較大的圓弧過(guò)度，強(qiáng)度高，軸向流動(dòng)阻力小。適用于壓縮段，但加工不便。螺旋頭采用圓柱狀的端部伸出，有利于木塞導(dǎo)出。防止反噴。4.螺旋管螺旋管與螺旋配合，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的壓縮和軸向輸送。避免打滑。為便于制造和維修，可以作成剖分式

2、結(jié)構(gòu)。螺旋出口處的擠壓、磨損劇烈，所以，螺旋管出口處可采用襯套結(jié)構(gòu)（塞圈），內(nèi)部也有縱向溝槽，喇叭口結(jié)構(gòu)。5.外塞管外塞管緊接于螺旋及螺旋管的末端，用于形成密實(shí)的料塞，當(dāng)料塞緊密度達(dá)到木材本身的密度，就足以起到密封作用。外塞管的孔徑和形狀與料塞的緊密度有關(guān)，并關(guān)系到進(jìn)料機(jī)構(gòu)的動(dòng)力消耗，組合形比較合理，既有密度又便于排料。同時(shí)，外塞管的長(zhǎng)度也關(guān)系到木塞的密度。6. 預(yù)熱蒸煮裝置預(yù)熱蒸煮裝置主要有預(yù)熱蒸煮罐、止回閥、蒸汽管、蒸汽安全閥、平衡管、料位控制器、卸料裝置（出料螺旋）等組成。主要結(jié)構(gòu)型式： 立式蒸煮罐（便于料位控制，見(jiàn)右圖） 水平罐加垂直管的組合型式，L型 見(jiàn)下圖L型預(yù)熱蒸煮裝置1-平衡管

3、 2-預(yù)熱罐 3-重錘 4-蒸汽管 5-止回閥 6-支撐座 7-內(nèi)塞管 8-出料螺旋7. 預(yù)熱罐是預(yù)熱蒸煮裝置的主要組成部分，是高溫高壓蒸汽對(duì)原料進(jìn)行軟化的場(chǎng)所。其罐體是由不銹鋼制成的受壓容器，常采用上小下大的圓筒（錐形）形結(jié)構(gòu)。 罐體中通蒸汽的管路各熱磨系統(tǒng)不僅相同，國(guó)產(chǎn)BM119/10D熱磨機(jī)有四路蒸汽入口，一路安裝于罐體的頂部，另外三路成120度角安裝于靠近罐體底部的同一水平面上，這樣有利于蒸汽穿透與滲透料堆內(nèi)部，使物料軟化均勻，亦可防止物料在罐體底部板結(jié)搭橋。罐體上還配有壓力表和安全閥，以保證預(yù)熱罐的安全。 平衡管（只針對(duì)大磨盤(pán)裝備設(shè)置） ：設(shè)置原因：在研磨室內(nèi)，一方面，研磨動(dòng)力一部分

4、轉(zhuǎn)化為熱能，引起溫度和壓力升高；另一方面，排料會(huì)造成蒸汽壓力和溫度的下降。這兩種情況都會(huì)造成磨盤(pán)內(nèi)外兩側(cè)出現(xiàn)較大的蒸汽壓力差。這種差異會(huì)影響均勻排料；使研磨時(shí)間得不到保證，造成研磨質(zhì)量下降。作用：調(diào)節(jié)整個(gè)設(shè)備中蒸汽壓力和溫度。安裝位置：預(yù)熱罐和研磨室之間。8.防反噴裝置在預(yù)熱罐的上部，與螺旋進(jìn)料器內(nèi)塞管出料口相對(duì)應(yīng)的一側(cè)，安裝一個(gè)防反噴裝置,也稱止回閥。它主要是由一根活塞桿及其伸出端所帶的錐形塞組成。其作用是當(dāng)進(jìn)料螺旋所形成的料塞較松時(shí)，靠氣缸的氣壓作用使錐形塞封住內(nèi)塞管的出料口，防止“反噴”現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)可以利用止回閥在內(nèi)塞管出料口上施加一阻力，保證形成密實(shí)的料塞；也有利于熱磨機(jī)啟動(dòng)時(shí)最初

5、料塞的形成。 該裝置可以通過(guò)手動(dòng)或機(jī)動(dòng)控制電磁閥的開(kāi)啟。機(jī)動(dòng)控制主要是通過(guò)控制進(jìn)料螺旋的電機(jī)的電流值來(lái)實(shí)現(xiàn)。電流小（下限時(shí)），電磁閥動(dòng)作，錐形塞壓向進(jìn)料螺旋出料口，以形成密實(shí)的料塞和封閉預(yù)熱蒸煮罐；電流大時(shí)（上限），電磁閥換向，氣壓減小，進(jìn)給阻力減小以利于出料。 預(yù)熱蒸煮罐內(nèi)塞管熱磨機(jī)的防反噴裝置（止回閥 ）9.料位控制裝置：料位控制裝置一般由料位探測(cè)器和電器控制系統(tǒng)組成。根據(jù)探測(cè)原理，有接觸和非接觸之分，前者如電阻式料位探測(cè)器，后者是目前廣泛使用的射線料位探測(cè)器。下料位控制是按照不同原料的工藝要求確定的(工藝料位控制)。主要監(jiān)測(cè)原料的最低堆積高度?？刂七M(jìn)料螺旋的啟動(dòng)或停止，從而實(shí)現(xiàn)蒸煮時(shí)間的

6、自動(dòng)控制。10.卸料器與送料螺旋：卸料器與送料螺旋安裝于預(yù)熱罐的底盤(pán)上，用于將蒸煮好的物料均勻、連續(xù)地供給熱磨機(jī)的磨盤(pán)。見(jiàn)下圖卸料器在罐底內(nèi)部的部分有撥料爪和錐形帽，均用不銹鋼材料制成。撥料爪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)蝸輪蝸桿減速器以11r/min的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷撥動(dòng)軟化了的物料，防止木片在預(yù)熱罐內(nèi)“搭橋”，并使物料逐步落入罐底缺口下的送料螺旋內(nèi)送入磨盤(pán)研磨。送料螺旋的轉(zhuǎn)速應(yīng)與物料的蒸煮時(shí)間相匹配，并保證均勻、定量的供料。送料螺旋的傳動(dòng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。（0 r/min）11.研磨裝置 熱磨機(jī)的研磨裝置是熱磨機(jī)的主體，其作用是將蒸煮軟化后的原料（木片）通過(guò)送料螺旋送入研磨室的磨盤(pán)中，使其受壓縮、拉伸、剪切

7、、扭轉(zhuǎn)、沖擊、摩擦和水解等多次重復(fù)的外力作用將纖維分離。分離纖維是中密度纖維板區(qū)別于其它板種最突出的特點(diǎn)。纖維質(zhì)量是板材性能優(yōu)異的關(guān)鍵所在。分離纖維是在高溫（）、高速和高度密封的系統(tǒng)中進(jìn)行的。它既是中密度纖維板生產(chǎn)中重要的工序，又是最復(fù)雜的環(huán)節(jié)之一。a)熱磨法分離纖維的機(jī)理：木材是一種復(fù)合材料，也是十分復(fù)雜的生物機(jī)體，除去導(dǎo)管和薄壁組織以外的全部狹長(zhǎng)木質(zhì)細(xì)胞統(tǒng)稱纖維。纖維長(zhǎng)度多在25mm之間，極短者約1mm，極長(zhǎng)者7.438mm。纖維弦向直徑平均0.02一0.04mm。極小者0.01mm，極大者0.08mm。 纖維形態(tài)對(duì)中密度纖維板影響甚大，纖維完整、細(xì)長(zhǎng)比大、柔韌和交織性好，板材質(zhì)量就高。熱

8、磨法分離纖維是在加熱弱化纖維牢固的結(jié)合作用后，通過(guò)機(jī)械方法而獲得纖維。 分離纖維是一個(gè)十分復(fù)雜的物理力學(xué)和化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程，也就是經(jīng)蒸煮后的纖維原料，被強(qiáng)制送入高溫、高濕和高壓的磨室內(nèi)兩磨片間加壓搓揉，使其受壓縮、拉伸、剪切、扭轉(zhuǎn)、沖擊、摩擦和水解等多次重復(fù)的外力作用加以分解。由于其理論十分復(fù)雜，加之又難于觀察和模擬，分離纖維機(jī)理的研究，還很難量化，目前大多處于定性階段。b)研磨裝置的主要組成：研磨裝置主要由研磨室、主軸、密封及冷卻裝置、油缸加壓裝置、磨盤(pán)間隙微調(diào)裝置、機(jī)座等構(gòu)成。 熱磨機(jī)研磨裝置的結(jié)構(gòu)1研磨室 2主軸 3密封及冷卻裝置 4油缸加壓裝置 5磨盤(pán)間隙微調(diào)裝置 6靜磨盤(pán) 7動(dòng)磨盤(pán) 8磨

9、片 9翼輪 10、11水封環(huán) 12密封填料研磨室部分主要由磨室殼體、固定磨盤(pán)、轉(zhuǎn)動(dòng)磨盤(pán)及密封與冷卻裝置組成。見(jiàn)下圖磨室殼體由左右或上下兩部分組成，便于安裝磨片、檢修。下圖為上下結(jié)構(gòu)的磨室殼體。上部分是可以拆卸的磨室蓋，下體為磨室體，其一側(cè)的軸向孔口嵌入一套管為研磨室的進(jìn)料口。磨室殼體的另一側(cè)孔口用于安裝動(dòng)磨盤(pán)和主軸，通過(guò)套軸與密封冷卻裝置相配合。殼體周邊的孔口與排料裝置連接（圖中沒(méi)顯示），殼體底部開(kāi)有排污口17，用于排出冷凝水和其它雜物，常采用扁球體結(jié)構(gòu)。 1磨室體 2套管 3磨室蓋 4-定磨盤(pán) 5、6磨片 7葉片8動(dòng)磨盤(pán) 9進(jìn)料翼輪10傳動(dòng)鍵 11前高壓密封環(huán) 12后高壓密封環(huán) 13盤(pán)根 1

10、4主軸 15套軸 16冷卻水環(huán) 17排污口c)磨盤(pán)包括固定磨盤(pán)4和轉(zhuǎn)動(dòng)磨盤(pán)8。定磨盤(pán)通過(guò)基準(zhǔn)面用螺栓緊固于磨室殼體內(nèi)，其中心孔與套管2相配，為物料進(jìn)入磨盤(pán)間隙的入口。動(dòng)磨盤(pán)通過(guò)鍵錐面配合于主軸14端，轉(zhuǎn)動(dòng)磨盤(pán)在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還可以隨主軸一起作軸向移動(dòng)，調(diào)整兩磨盤(pán)之間的間隙。轉(zhuǎn)動(dòng)磨盤(pán)的中央裝有供料用的翼輪9，以利于物料均勻地分送至兩磨盤(pán)間隙之間。磨片5、6用螺釘固定在磨盤(pán)的端表面。磨盤(pán)通常分為整體式磨片和組合式磨片兩種。組合式磨片又有單圈式和雙圈式之分。在較大的熱磨機(jī)中通常采用組合式磨片，每圈48片或更多。國(guó)產(chǎn)BM119/10D采用雙圈式組合磨片，盤(pán)上裝有8片組成的900的外圈磨片和4片組成的600

11、的內(nèi)圈磨片。由于動(dòng)磨片是高速回轉(zhuǎn)件，要求有較高的動(dòng)平衡精度，一般出廠時(shí)都有標(biāo)記，裝配時(shí)應(yīng)按編號(hào)排列，安裝縫隙相等，螺栓重量相等。未作標(biāo)記的磨盤(pán)安裝在定磨盤(pán)上。槽寬不變型齒寬不變型人字式切向放射式徑向放射式d)磨片齒條的排列形式：徑向放射式的齒條是對(duì)稱布置的，因此不管磨片正傳還是反轉(zhuǎn)都能研磨。這樣，定期改變轉(zhuǎn)動(dòng)磨盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向，就可以實(shí)現(xiàn)磨片的自行刃磨，大大提高了磨片的使用壽命。切向放射式的磨片，正轉(zhuǎn)時(shí)有甩出效應(yīng)，纖維在磨片間通過(guò)能力強(qiáng)，生產(chǎn)率高，但研磨時(shí)間較短，反轉(zhuǎn)時(shí)具有拉入效應(yīng)，纖維在磨片間停留時(shí)間長(zhǎng)，研磨充分，但生產(chǎn)率低。人字磨片是一種組合式的齒條排列形式，常用在大型熱磨機(jī)中。根據(jù)齒面或溝槽

12、寬度的變化，磨片可分為齒寬不變型和槽寬不變型兩種，這兩種目前都普遍得到應(yīng)用。e)磨片的結(jié)構(gòu)分區(qū)：磨片功能結(jié)構(gòu)一般分為兩個(gè)區(qū)：破碎區(qū)和研磨區(qū)。對(duì)于大尺寸的磨片，其研磨區(qū)又可分為粗磨區(qū)和精磨區(qū)。磨片破碎區(qū)的作用是將初級(jí)原料（木片）均勻地拋散到磨片的間隙當(dāng)中,破碎成碎木片或粗大的纖維束。研磨區(qū)的作用是將原料（碎木片或粗大的纖維束）逐步分離成纖維；其中，粗磨區(qū)是將這些原料研磨成小尺寸的細(xì)纖維束；精磨區(qū)是將細(xì)纖維束研磨成纖維，并使其良好“帚化”f)磨片的結(jié)構(gòu)：磨片齒面包括進(jìn)料破碎區(qū)和研磨區(qū)兩部分。破碎區(qū)的錐度約為45°，分布稀疏的數(shù)根齒條。研磨區(qū)本身又有里、外兩區(qū)域組成。研磨區(qū)在設(shè)計(jì)時(shí)采用齒寬

13、很小、數(shù)量很多的徑向齒。磨片破碎區(qū)和研磨區(qū)的徑向齒齒槽中還設(shè)計(jì)有周向齒（或稱橫筋）。周向齒在磨片上呈同心圓狀或漸開(kāi)線狀梯次分布，其作用是阻礙原料的徑向運(yùn)動(dòng)，延長(zhǎng)原料的研磨時(shí)間，確保纖維的研磨質(zhì)量。兩磨片在進(jìn)料區(qū)形成810°的錐度角，即木片在兩磨盤(pán)進(jìn)料區(qū)由里到外的移動(dòng)過(guò)程中，磨盤(pán)間隙由大到小，木片在進(jìn)料區(qū)粗磨，在研磨區(qū)精磨（徑向?qū)挾纫话銥?050mm）。磨片的材料有采用復(fù)合鑄鐵，表面為白口鐵，背面為普通鑄鐵，也有采用特種鑄鋼，國(guó)外多采用耐磨不銹鋼材料。g)密封及冷卻裝置熱磨機(jī)主軸2的一端穿過(guò)研磨室殼體進(jìn)入研磨室內(nèi)，用于裝配動(dòng)磨盤(pán)，為了防止研磨室內(nèi)的蒸汽連同纖維在高壓下由殼體與主軸配合處

14、擠出研磨室而造成泄漏，在主軸套軸的外表面設(shè)有密封裝置3。BM119/10D熱磨機(jī)采用高壓水和填料兩種方式的組合。密封套為夾層式結(jié)構(gòu)。工作時(shí)前端的高壓密封環(huán)10通入高壓水，壓力大于研磨室壓力0.20.3MPa，密封填料采用盤(pán)根12，以減輕對(duì)軸套的磨損，盤(pán)根共六條，每?jī)蓷l一組，在第一組盤(pán)根之后又有一水封環(huán)11形成兩路密封。h)研磨動(dòng)力： 熱磨機(jī)主軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率較大，目前功率在60KW15000KW之間，大型熱磨機(jī)為了減小主電機(jī)的體積，多采用高壓供電，6000V,11000V等，而且需要冷卻系統(tǒng)。 主電機(jī)和主軸之間一般用齒輪聯(lián)軸器聯(lián)接，以保證傳遞大功率和軸向移動(dòng)。甚至允許電機(jī)軸和熱磨機(jī)主軸有微小的

15、不對(duì)中。i)主軸與軸承組熱磨機(jī)主軸在傳遞扭矩的同時(shí)，還要承受研磨過(guò)程中產(chǎn)生的軸向力。而且主軸的結(jié)構(gòu)及裝配對(duì)設(shè)備的性能影響很大。應(yīng)此熱磨機(jī)的主軸必須滿足強(qiáng)度、剛度外還需又很高的運(yùn)動(dòng)精度，在較高的溫度下其軸向和周向跳動(dòng)必須在允許的范圍內(nèi)。設(shè)計(jì)主軸時(shí)應(yīng)從一下幾個(gè)方面考慮： 1）合理地確定主軸的材料和熱處理 2）合理設(shè)計(jì)主軸的結(jié)構(gòu)尺寸和軸承類型。 3）盡可能選擇短軸，并使動(dòng)磨盤(pán)靠近軸承座。 4）保證主軸的加工和裝配質(zhì)量 5）設(shè)法提高主軸的工作精度。(磨片間隙e=0.2-0.5mm)主軸由前后兩套軸承組支撐，前軸承組2采用兩個(gè)對(duì)稱布置的向心推力球軸承3，以承受主軸的軸向力，為了消除軸承的徑向間隙，在兩軸

16、承之間設(shè)置了彈簧裝置7，以提高軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)精度。后軸承組采用一只雙列向心球軸承16。根據(jù)工作要求，主軸需要軸向移動(dòng)，故在前后軸承組殼體與軸承殼座之間設(shè)有導(dǎo)向鍵5，并采用彈簧6將其壓緊在軸承體上。前軸承采用油液循環(huán)潤(rùn)滑，后軸承采用油脂潤(rùn)滑。前軸承組的殼體還做成夾層式，可通入冷卻水對(duì)其冷卻。主軸和動(dòng)磨盤(pán)的裝配目前有兩種方法：有鍵錐面配合和無(wú)鍵錐面配合。錐面配合精度高，傳動(dòng)扭矩大。下圖為主軸和轉(zhuǎn)動(dòng)磨盤(pán)之間的裝配結(jié)構(gòu)圖。壓力一般為135200MPa。主軸和轉(zhuǎn)動(dòng)磨盤(pán)之間的裝配1主軸 2動(dòng)磨盤(pán) 3壓板 4手動(dòng)高壓油泵 5注油泵 6油口接頭7中心螺桿 8液壓螺母j)磨盤(pán)加壓裝置分離纖維需要?jiǎng)幽ケP(pán)和定磨盤(pán)之間產(chǎn)

17、生一定的研磨壓力。研磨壓力的大小要根據(jù)物料的特性、生產(chǎn)率、預(yù)熱時(shí)間等因素考慮。壓力過(guò)大，纖維易切斷；壓力小，產(chǎn)量高，但纖維粗，纖維束多。國(guó)產(chǎn)BM119/10D采用液壓加壓裝置，包括加壓裝置和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。加壓油缸安裝在前軸承組的后端，活塞用圓螺母固定在空心活塞桿（套軸）上，空心活塞桿與前軸承組殼體相連。壓力油通過(guò)活塞活塞桿前軸承組主軸動(dòng)磨盤(pán)來(lái)施壓。k)前軸承組的循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)熱磨機(jī)前軸承組受到研磨時(shí)的軸向力，同時(shí)它的安裝部位又靠近高溫的研磨室，故對(duì)前軸承組采用液壓循環(huán)潤(rùn)滑，起到減小摩擦和冷卻的作用。（見(jiàn)上圖）油泵6（電接點(diǎn)壓力表8、溢流閥7）冷卻器9流量控制器10（蓄能器11、電接點(diǎn)溫度計(jì)12）

18、前軸承組進(jìn)行潤(rùn)滑冷卻。當(dāng)油壓低時(shí)（低于工藝要求的電接點(diǎn)壓力表8設(shè)定值），則發(fā)出信號(hào)停止主電機(jī)，防止無(wú)潤(rùn)滑工作。當(dāng)流量低于要求值時(shí)（斷油、漏油）10也發(fā)出信號(hào)，起到連鎖保護(hù)；在潤(rùn)滑油回路的油管上裝有電接點(diǎn)溫度計(jì)12，當(dāng)油溫升到設(shè)定值時(shí)，發(fā)信號(hào)也可停止主電機(jī)。蓄能器的作用是當(dāng)突然電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)（停電），蓄能器仍然能供油，保證轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的主軸在停止前潤(rùn)滑。冷卻器9是對(duì)油液冷卻，以帶走熱量。l)磨盤(pán)間隙微調(diào)裝置磨盤(pán)間隙的大小直接影響到纖維的粗細(xì)和質(zhì)量。精確地調(diào)節(jié)磨盤(pán)間隙是熱磨機(jī)操作的關(guān)鍵。一般都是調(diào)整動(dòng)磨盤(pán)相對(duì)于定磨盤(pán)的軸向距離來(lái)實(shí)現(xiàn)。BM119/10D熱磨機(jī)的磨盤(pán)間隙微調(diào)機(jī)構(gòu)直接安裝于加壓油缸之后，由一手輪驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪的側(cè)面有一推力軸承壓在油缸的端蓋上，控制磨盤(pán)間隙就是控制蝸輪向左的軸向位移。渦輪加工成內(nèi)螺紋與空心活塞桿伸出端的外螺紋相配。當(dāng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就可以通過(guò)螺母絲桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)活塞桿作軸向移動(dòng)。該機(jī)手輪每轉(zhuǎn)