熱磨機結構以及原理圖解

1、1.螺旋式進料裝置的組成2.螺旋式進料裝置的組成(1外塞管 2螺旋管 3進料螺旋 4軸承座 5濾水孔（排水防滑）) 一般熱磨機的進料螺旋都采用組合式單頭螺旋，進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，適用于進料段，便于加工，但木片向前流動阻力大。（e=(0.05-0.07)D） b)根部作了較大的圓弧過度，強度高，軸向流動阻力小。適用于壓縮段，但加工不便。螺旋頭采用圓柱狀的端部伸出，有利于木塞導出。防止反噴。4.螺旋管螺旋管與螺旋配合，用于實現(xiàn)對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、結構。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構（塞圈），內部也有縱向溝槽，喇叭口結構。5.外塞管外塞管緊接于螺旋及螺旋管的末端，用于形成密實的料塞，當料塞緊密度達到木材本身的密度，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，并關系到進料機構的動力消耗，組合形比較合理，既有密度又便于排料。同時，外塞管的長度也關系到木塞的密度。6. 預熱蒸煮裝置預熱蒸煮裝置主要有預熱蒸煮罐、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。主要結構型式： 立式蒸煮罐（便于料位控制，見右圖） 水平罐加垂直管的組合型式，L型 見下圖L型預熱蒸煮裝置1-平衡管

3、 2-預熱罐 3-重錘 4-蒸汽管 5-止回閥 6-支撐座 7-內塞管 8-出料螺旋7. 預熱罐是預熱蒸煮裝置的主要組成部分，是高溫高壓蒸汽對原料進行軟化的場所。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）形結構。 罐體中通蒸汽的管路各熱磨系統(tǒng)不僅相同，國產BM119/10D熱磨機有四路蒸汽入口，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部，使物料軟化均勻，亦可防止物料在罐體底部板結搭橋。罐體上還配有壓力表和安全閥，以保證預熱罐的安全。 平衡管（只針對大磨盤裝備設置） ：設置原因：在研磨室內，一方面，研磨動力一部分

4、轉化為熱能，引起溫度和壓力升高；另一方面，排料會造成蒸汽壓力和溫度的下降。這兩種情況都會造成磨盤內外兩側出現(xiàn)較大的蒸汽壓力差。這種差異會影響均勻排料；使研磨時間得不到保證，造成研磨質量下降。作用：調節(jié)整個設備中蒸汽壓力和溫度。安裝位置：預熱罐和研磨室之間。8.防反噴裝置在預熱罐的上部，與螺旋進料器內塞管出料口相對應的一側，安裝一個防反噴裝置,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。其作用是當進料螺旋所形成的料塞較松時，靠氣缸的氣壓作用使錐形塞封住內塞管的出料口，防止“反噴”現(xiàn)象的發(fā)生。同時可以利用止回閥在內塞管出料口上施加一阻力，保證形成密實的料塞；也有利于熱磨機啟動時最初

5、料塞的形成。 該裝置可以通過手動或機動控制電磁閥的開啟。機動控制主要是通過控制進料螺旋的電機的電流值來實現(xiàn)。電流小（下限時），電磁閥動作，錐形塞壓向進料螺旋出料口，以形成密實的料塞和封閉預熱蒸煮罐；電流大時（上限），電磁閥換向，氣壓減小，進給阻力減小以利于出料。 預熱蒸煮罐內塞管熱磨機的防反噴裝置（止回閥 ）9.料位控制裝置：料位控制裝置一般由料位探測器和電器控制系統(tǒng)組成。根據(jù)探測原理，有接觸和非接觸之分，前者如電阻式料位探測器，后者是目前廣泛使用的射線料位探測器。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)測原料的最低堆積高度?？刂七M料螺旋的啟動或停止，從而實現(xiàn)蒸煮時間的

6、自動控制。10.卸料器與送料螺旋：卸料器與送料螺旋安裝于預熱罐的底盤上，用于將蒸煮好的物料均勻、連續(xù)地供給熱磨機的磨盤。見下圖卸料器在罐底內部的部分有撥料爪和錐形帽，均用不銹鋼材料制成。撥料爪的驅動電機通過蝸輪蝸桿減速器以11r/min的速度轉動，不斷撥動軟化了的物料，防止木片在預熱罐內“搭橋”，并使物料逐步落入罐底缺口下的送料螺旋內送入磨盤研磨。送料螺旋的轉速應與物料的蒸煮時間相匹配，并保證均勻、定量的供料。送料螺旋的傳動應能實現(xiàn)無級調速。（0 r/min）11.研磨裝置 熱磨機的研磨裝置是熱磨機的主體，其作用是將蒸煮軟化后的原料（木片）通過送料螺旋送入研磨室的磨盤中，使其受壓縮、拉伸、剪切

7、、扭轉、沖擊、摩擦和水解等多次重復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。纖維質量是板材性能優(yōu)異的關鍵所在。分離纖維是在高溫（）、高速和高度密封的系統(tǒng)中進行的。它既是中密度纖維板生產中重要的工序，又是最復雜的環(huán)節(jié)之一。a)熱磨法分離纖維的機理：木材是一種復合材料，也是十分復雜的生物機體，除去導管和薄壁組織以外的全部狹長木質細胞統(tǒng)稱纖維。纖維長度多在25mm之間，極短者約1mm，極長者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)對中密度纖維板影響甚大，纖維完整、細長比大、柔韌和交織性好，板材質量就高。熱

8、磨法分離纖維是在加熱弱化纖維牢固的結合作用后，通過機械方法而獲得纖維。 分離纖維是一個十分復雜的物理力學和化學轉化過程，也就是經蒸煮后的纖維原料，被強制送入高溫、高濕和高壓的磨室內兩磨片間加壓搓揉，使其受壓縮、拉伸、剪切、扭轉、沖擊、摩擦和水解等多次重復的外力作用加以分解。由于其理論十分復雜，加之又難于觀察和模擬，分離纖維機理的研究，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、磨盤間隙微調裝置、機座等構成。 熱磨機研磨裝置的結構1研磨室 2主軸 3密封及冷卻裝置 4油缸加壓裝置 5磨盤間隙微調裝置 6靜磨盤 7動磨盤 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、轉動磨盤及密封與冷卻裝置組成。見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。下圖為上下結構的磨室殼體。上部分是可以拆卸的磨室蓋，下體為磨室體，其一側的軸向孔口嵌入一套管為研磨室的進料口。磨室殼體的另一側孔口用于安裝動磨盤和主軸，通過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（圖中沒顯示），殼體底部開有排污口17，用于排出冷凝水和其它雜物，常采用扁球體結構。 1磨室體 2套管 3磨室蓋 4-定磨盤 5、6磨片 7葉片8動磨盤 9進料翼輪10傳動鍵 11前高壓密封環(huán) 12后高壓密封環(huán) 13盤根 1

10、4主軸 15套軸 16冷卻水環(huán) 17排污口c)磨盤包括固定磨盤4和轉動磨盤8。定磨盤通過基準面用螺栓緊固于磨室殼體內，其中心孔與套管2相配，為物料進入磨盤間隙的入口。動磨盤通過鍵錐面配合于主軸14端，轉動磨盤在轉動的同時還可以隨主軸一起作軸向移動，調整兩磨盤之間的間隙。轉動磨盤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間隙之間。磨片5、6用螺釘固定在磨盤的端表面。磨盤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。在較大的熱磨機中通常采用組合式磨片，每圈48片或更多。國產BM119/10D采用雙圈式組合磨片，盤上裝有8片組成的900的外圈磨片和4片組成的600

11、的內圈磨片。由于動磨片是高速回轉件，要求有較高的動平衡精度，一般出廠時都有標記，裝配時應按編號排列，安裝縫隙相等，螺栓重量相等。未作標記的磨盤安裝在定磨盤上。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稱布置的，因此不管磨片正傳還是反轉都能研磨。這樣，定期改變轉動磨盤的旋轉方向，就可以實現(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，正轉時有甩出效應，纖維在磨片間通過能力強，生產率高，但研磨時間較短，反轉時具有拉入效應，纖維在磨片間停留時間長，研磨充分，但生產率低。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用。e)磨片的結構分區(qū)：磨片功能結構一般分為兩個區(qū)：破碎區(qū)和研磨區(qū)。對于大尺寸的磨片，其研磨區(qū)又可分為粗磨區(qū)和精磨區(qū)。磨片破碎區(qū)的作用是將初級原料（木片）均勻地拋散到磨片的間隙當中,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纖維束；精磨區(qū)是將細纖維束研磨成纖維，并使其良好“帚化”f)磨片的結構：磨片齒面包括進料破碎區(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)在設計時采用齒寬

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計有周向齒（或稱橫筋）。周向齒在磨片上呈同心圓狀或漸開線狀梯次分布，其作用是阻礙原料的徑向運動，延長原料的研磨時間，確保纖維的研磨質量。兩磨片在進料區(qū)形成810°的錐度角，即木片在兩磨盤進料區(qū)由里到外的移動過程中，磨盤間隙由大到小，木片在進料區(qū)粗磨，在研磨區(qū)精磨（徑向寬度一般為4050mm）。磨片的材料有采用復合鑄鐵，表面為白口鐵，背面為普通鑄鐵，也有采用特種鑄鋼，國外多采用耐磨不銹鋼材料。g)密封及冷卻裝置熱磨機主軸2的一端穿過研磨室殼體進入研磨室內，用于裝配動磨盤，為了防止研磨室內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有密封裝置3。BM119/10D熱磨機采用高壓水和填料兩種方式的組合。密封套為夾層式結構。工作時前端的高壓密封環(huán)10通入高壓水，壓力大于研磨室壓力0.20.3MPa，密封填料采用盤根12，以減輕對軸套的磨損，盤根共六條，每兩條一組，在第一組盤根之后又有一水封環(huán)11形成兩路密封。h)研磨動力： 熱磨機主軸的驅動電機功率較大，目前功率在60KW15000KW之間，大型熱磨機為了減小主電機的體積，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。甚至允許電機軸和熱磨機主軸有微小的

15、不對中。i)主軸與軸承組熱磨機主軸在傳遞扭矩的同時，還要承受研磨過程中產生的軸向力。而且主軸的結構及裝配對設備的性能影響很大。應此熱磨機的主軸必須滿足強度、剛度外還需又很高的運動精度，在較高的溫度下其軸向和周向跳動必須在允許的范圍內。設計主軸時應從一下幾個方面考慮： 1）合理地確定主軸的材料和熱處理 2）合理設計主軸的結構尺寸和軸承類型。 3）盡可能選擇短軸，并使動磨盤靠近軸承座。 4）保證主軸的加工和裝配質量 5）設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采用兩個對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、承之間設置了彈簧裝置7，以提高軸承的運轉精度。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，故在前后軸承組殼體與軸承殼座之間設有導向鍵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)潤滑，后軸承采用油脂潤滑。前軸承組的殼體還做成夾層式，可通入冷卻水對其冷卻。主軸和動磨盤的裝配目前有兩種方法：有鍵錐面配合和無鍵錐面配合。錐面配合精度高，傳動扭矩大。下圖為主軸和轉動磨盤之間的裝配結構圖。壓力一般為135200MPa。主軸和轉動磨盤之間的裝配1主軸 2動磨盤 3壓板 4手動高壓油泵 5注油泵 6油口接頭7中心螺桿 8液壓螺母j)磨盤加壓裝置分離纖維需要動磨盤和定磨盤之間產

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、生產率、預熱時間等因素考慮。壓力過大，纖維易切斷；壓力小，產量高，但纖維粗，纖維束多。國產BM119/10D采用液壓加壓裝置，包括加壓裝置和液壓傳動系統(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。壓力油通過活塞活塞桿前軸承組主軸動磨盤來施壓。k)前軸承組的循環(huán)潤滑系統(tǒng)熱磨機前軸承組受到研磨時的軸向力，同時它的安裝部位又靠近高溫的研磨室，故對前軸承組采用液壓循環(huán)潤滑，起到減小摩擦和冷卻的作用。（見上圖）油泵6（電接點壓力表8、溢流閥7）冷卻器9流量控制器10（蓄能器11、電接點溫度計12）

18、前軸承組進行潤滑冷卻。當油壓低時（低于工藝要求的電接點壓力表8設定值），則發(fā)出信號停止主電機，防止無潤滑工作。當流量低于要求值時（斷油、漏油）10也發(fā)出信號，起到連鎖保護；在潤滑油回路的油管上裝有電接點溫度計12，當油溫升到設定值時，發(fā)信號也可停止主電機。蓄能器的作用是當突然電機不轉時（停電），蓄能器仍然能供油，保證轉動狀態(tài)的主軸在停止前潤滑。冷卻器9是對油液冷卻，以帶走熱量。l)磨盤間隙微調裝置磨盤間隙的大小直接影響到纖維的粗細和質量。精確地調節(jié)磨盤間隙是熱磨機操作的關鍵。一般都是調整動磨盤相對于定磨盤的軸向距離來實現(xiàn)。BM119/10D熱磨機的磨盤間隙微調機構直接安裝于加壓油缸之后，由一手輪驅動蝸輪蝸桿機構轉動，蝸輪的側面有一推力軸承壓在油缸的端蓋上，控制磨盤間隙就是控制蝸輪向左的軸向位移。渦輪加工成內螺紋與空心活塞桿伸出端的外螺紋相配。當蝸輪轉動時就可以通過螺母絲桿機構驅動活塞桿作軸向移動。該機手輪每轉