專利名稱：壓力控制打漿的中濃盤磨機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及中濃盤磨機的打漿技術，特別涉及一種壓力控制打漿的中濃盤磨 機。
背景技術：
磨漿是造紙生產過程中的一個重要工段，現有磨漿機的進退刀方式總體分為兩大 類，一是電機帶動渦輪渦桿，推動磨漿機靜磨片端產生軸向移動來調節磨片之間的間隙，有 時也用在動磨片端，利用此機構推動主軸作軸向移動來調節磨片間隙，另一種方式是利用 液壓方式，大部分情況下，用于調節動磨片端的軸向移動來調節磨片間隙，也有用于靜磨片 端的情況。以上兩大類方法，有一個共同的特點，就是調節的磨片間隙一經調節好，是不變 的，稱作定距打漿。在生產過程中，由于生產時漿的濃度、流量等經常有波動，這種定距打漿 的方式，出現磨漿機電流波動比較頻繁，在嚴重情況下，甚至會出現過載、磨片頻繁相撞，造 成磨片因相互之間的磨擦而磨損快，影響磨片的使用壽命。由于電流的波動，也造成用電 量的損失，并且影響磨漿質量的穩定。因此，若能改變這種傳統的定距打漿的方式，實現間 隙與來漿情況比較一致的變化，將有利于磨漿質量的穩定，增長磨片壽命，減少用電量的浪 費，是對造紙工業的生產穩定，節能有重要意義。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種壓力控制打漿的中濃盤磨 機，該結構的中濃盤磨機能較好的穩定磨片間隙與來漿流量相一致的情況。本實用新型通過以下技術方案實現一種壓力控制打漿的中濃盤磨機，包括靜磨 片、動磨片、主軸、軸套、主電機和液壓單元，靜磨片和動磨片相對設置并分別固定于相應的 磨片固定機構上，主軸連接于動磨片和主電機之間，軸套設于主軸外周，主電機與液壓單元 之間為電氣連接，液壓單元的壓力通過PID調節的方式控制主電機的功率；液壓單元包括 油缸、液壓泵和比例閥，油缸設于軸套上，且軸套與油缸的活塞相連，油缸與液壓泵的連接 管路上設有比例閥；在主軸與主電機連接的一端，軸套的端部設有彈性套筒，彈性套筒內設 置彈性體，彈性體與液壓單元組成壓力調節系統。所述軸套外周還設有防撞機構，防撞機構包括螺紋柱體、螺母體和緊釘銷，螺紋柱 體與螺母體之間為螺紋連接，螺紋柱體為固定于油缸后端的固定件，螺母體為調節用的活 動件，緊釘銷為固定螺母體和螺紋柱體用的活動件，螺母體的后端面與彈性體連接，盤磨機 工作時，當磨片間隙達到防撞間隙時，螺母體的后端面與彈性套筒的前端面相接觸。中濃盤 磨機使用前，需要對防撞機構的防撞間隙進行調節并固定，其調節方法是將液壓單元的壓 力調至最大，油缸內的活塞向前移動，使到動磨片和靜磨片相接觸，此時旋轉螺母體，直到 螺母體的后端面與彈性套筒的前端面接觸，然后鎖緊緊釘銷，防止螺母體移動。但在中濃盤 磨機的使用過程中，當磨片的磨損超過Imm時，必須通過上述方法重新調節防撞機構。所述主軸上設有磁懸浮力機構，包括4個磁性體，各磁性體分別設于主軸的軸肩和軸承壓蓋之間的兩個相鄰面及軸肩和軸套前端部件之間的兩個相鄰面，任意兩個相鄰面 上的磁性體同極相對設置，4個磁性體組成2組磁性組件，任意兩個相鄰面上的磁性體組成 一組磁性組件。磁懸浮機構使軸肩和軸套之間保持0. 05mm以上的間隙，使軸套能通過軸肩 推動主軸做軸向運動，又不與軸肩相接觸，同時可消除主軸上軸承的軸向受力，其原理是 磨片之間產生的軸向推力，傳遞到主軸后，主軸通過軸肩經過將軸向力傳遞到軸套，軸套傳 遞到油缸的活塞，最后傳遞到基座，因而軸承不會受到中濃盤磨機工作時產生的軸向力的 作用，從而減輕軸承的負荷，軸承的型號選擇上也就可以不考慮軸承的軸向受力。上述磁懸浮力機構中，所述磁性體為圓環結構，設于軸肩、軸承壓蓋或軸套前端部 件的端面上，磁性體通過螺釘連接或粘接的方式固定于軸肩、軸承壓蓋或軸套前端部件的 端面上；所述磁性體為永磁體或用線圈充磁的磁體。所述軸肩和軸承壓蓋之間的兩個相鄰 面上的磁性體為S-S同極相對設置，軸肩和軸套前端部件之間的兩個相鄰面上的磁性體為 N-N同極相對設置。所述彈性體為彈簧，其允許的變形量大于油缸內活塞的移動距離，彈簧產生的彈 力為5 40噸，彈簧的變量與產生的彈力成比例關系，即F = fX Δ χ ;f為彈性系數，Δ χ 為變形量。所述油缸內活塞的移動距離等于靜磨片與動磨片之間的最大間隙量和磨片所允 許的最大磨損量之和。所述比例閥為手動溢流閥。在自動調節時，主電機的功率與比例閥進行PID調節， 手動調節時，手動調節溢流閥使液壓泵的油壓改變，人工觀察電機電流變化，以達到要求時
停止調節。所述液壓單元內的控制管路上還設有電磁閥。本壓力控制打漿的中濃盤磨機工作時，依據漿料打漿的質量要求，設定主電機的 功率，將液壓單元的壓力與主電機功率建立PID控制，將液壓單元的方向閥設定為進刀方 向，油缸內的活塞向前移動時，帶動動磨片往靜磨片的方向靠攏，磨片間隙減小，當主電機 功率達到其設定值時，活塞停止移動，此時，磨片之間的壓力加上彈性體的彈性力之和與活 塞的推力相等。當磨片之間的漿料流量短時微小變化時，由于彈性體的慣性，磨片間隙不 會改變，主電機的功率會有微小變化，這樣，實現了打漿因流量脈沖變化引起活塞移動的頻 率，只有出現漿料流量異常時間較長，波動量較大的情況下，才會引起活塞的移動，從而不 會影響油缸的使用壽命。與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果1、本中濃盤磨機通過在液壓單元和主電機之間增加PID調節，根據漿料的流量調 節主電機功率，彈性體可控制漿料流量微小變化時磨片之間的間隙穩定，實現定壓打漿，使 中濃打漿的打漿質量與磨片之間的壓力建立了比例關系，使中高濃打漿的質量更加可控， 質量穩定率提高30%以上。2、本中濃盤磨機的通過對主電機功率的調節，使得打漿質量穩定，調節的速度和 自適應性好，使得打漿電耗平均至少下降5%。3、本本中濃盤磨機通過在主軸上設置防撞機構，可以有效防止磨片之間發生碰撞 而磨損，延長磨片的使用壽命。4、本中濃盤磨機通過在主軸上設置磁懸浮力機構，可有效減少軸套與主軸之間的
4摩擦，同時消除軸承的軸向受力，延長設備(尤其是軸承)的使用壽命，減少設備維修工作 量；在機械設計過程中，軸承的選擇也只需考慮其徑向受力，其成本會大大降低。
圖1是本中濃盤磨機的結構示意圖。圖2是圖1中的A放大圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實 施方式不限于此。實施例本實施例一種壓力控制打漿的中濃盤磨機，其結構如圖1所示，包括靜磨片1、動 磨片2、主軸3、軸套4、主電機5和液壓單元，靜磨片1和動磨片2相對設置并分別固定于相 應的磨片固定機構上，主軸3連接于動磨片2和主電機5之間，軸套4設于主軸3外周，主 電機5與液壓單元之間為電氣連接，液壓單元的壓力通過PID調節的方式控制主電機5的 功率；液壓單元(圖1中的虛線框內為除了油缸6以外的液壓單元各部件)包括油缸6、液 壓泵和比例閥，油缸6設于軸套4上，且軸套4與油缸6的活塞相連，油缸6與液壓泵的連 接管路上設有比例閥，液壓泵的輸出端與主電機5連接；在主軸3與主電機5連接的一端， 軸套4的端部設有彈性套筒7，彈性套筒7內設置彈性體8，彈性體8與液壓單元組成壓力 調節系統。軸套4外周還設有防撞機構，防撞機構包括螺紋柱體9、螺母體10和緊釘銷11，螺 紋柱體9與螺母體10之間為螺紋連接，螺紋柱體9為固定于油缸6后端的固定件，螺母體 10為調節用的活動件，緊釘銷11為固定螺母體10和螺紋柱體9用的活動件，螺母體10的 后端面與彈性體連接，盤磨機工作時，磨片間隙達到防撞間隙時，螺母體10的后端面與彈 性套筒7的前端面相接觸。中濃盤磨機使用前，需要對防撞機構的防撞間隙進行調節并固 定，其調節方法是將液壓單元的壓力調至最大，油缸6內的活塞向前移動，使到動磨片2和 靜磨片1相接觸，此時旋轉螺母體10，直到螺母體10的后端面與彈性套筒7的前端面接觸， 然后鎖緊緊釘銷11，防止螺母體10移動。但在中濃盤磨機的使用過程中，當磨片的磨損超 過Imm時，必須通過上述方法重新調節防撞機構。主軸3上設有磁懸浮力機構，如圖2所示，包括4個磁性體12，各磁性體12分別設 于主軸3的軸肩13和軸承壓蓋14之間的兩個相鄰面及軸肩13和軸套4的軸套前端部件 15之間的兩個相鄰面，任意兩個相鄰面上的磁性體12同極相對設置，4個磁性體12組成2 組磁性組件，任意兩個相鄰面上的磁性體12組成一組磁性組件。磁懸浮機構使軸肩13和 軸套4之間保持0. 05mm以上的間隙，使軸套4能通過軸肩13推動主軸3做軸向運動，又不 與軸肩13相接觸，同時可消除主軸3上軸承16的軸向受力，其原理是磨片之間產生的軸 向推力，傳遞到主軸3后，主軸3通過軸肩13經過將軸向力傳遞到軸套4，軸套4傳遞到油 缸6的活塞，最后傳遞到基座，因而軸承16不會受到中濃盤磨機工作時產生的軸向力的作 用，從而減輕軸承的負荷，軸承16的型號選擇上也就可以不考慮軸承的軸向受力。上述磁懸浮力機構中，磁性體12為圓環結構，設于軸肩13、軸承壓蓋14或軸套前端部件15的端面上，磁性體12通過螺釘連接或粘接的方式固定于軸肩13、軸承壓蓋14或 軸套前端部件15的端面上；磁性體12為永磁體或用線圈充磁的磁體。軸肩13和軸承壓蓋 14之間的兩個相鄰面上的磁性體12為S-S同極相對設置，軸肩13和軸套前端部件15之間 的兩個相鄰面上的磁性體12為N-N同極相對設置。彈性體8為彈簧，其允許的變形量大于油缸6內活塞的移動距離，彈簧產生的彈力 為5 40噸，彈簧的變量與產生的彈力成比例關系，即F = fX Δ χ ;f為彈性系數，Δ χ為
變形量。油缸6內活塞的移動距離等于靜磨片1與動磨片2之間的最大間隙量和磨片所允 許的最大磨損量之和。比例閥為手動溢流閥。在自動調節時，主電機5的功率與比例閥進行PID調節，手 動調節時，手動調節溢流閥使液壓泵的油壓改變，人工觀察電機電流變化，以達到要求時停 止調節。液壓單元內的控制管路上還設有電磁閥。本壓力控制打漿的中濃盤磨機工作時，依據漿料打漿的質量要求，設定主電機5 的功率，將液壓單元的壓力與主電機功率建立PID控制，將液壓單元的方向閥設定為進刀 方向，油缸6內的活塞向前移動時，帶動動磨片2往靜磨片1的方向靠攏，磨片間隙減小，當 主電機功率達到其設定值時，活塞停止移動，此時，磨片之間的壓力加上彈性體的彈性力之 和與活塞的推力相等。當磨片之間的漿料流量短時微小變化時，由于彈性體的慣性，磨片間 隙不會改變，主電機的功率會有微小變化，這樣，實現了打漿因流量脈沖變化引起活塞移動 的頻率，只有出現漿料流量異常時間較長，波動量較大的情況下，才會引起活塞的移動，從 而不會影響油缸的使用壽命。如上所述，便可較好地實現本實用新型，上述實施例僅為本實用新型的較佳實施 例，并非用來限定本實用新型的實施范圍；即凡依本實用新型內容所作的均等變化與修飾， 都為本實用新型權利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
權利要求1.壓力控制打漿的中濃盤磨機，其特征在于，包括靜磨片、動磨片、主軸、軸套、主電機 和液壓單元，靜磨片和動磨片相對設置并分別固定于相應的磨片固定機構上，主軸連接于 動磨片和主電機之間，軸套設于主軸外周，主電機與液壓單元之間為電氣連接，液壓單元的 壓力通過PID調節的方式控制主電機的功率；液壓單元包括油缸、液壓泵和比例閥，油缸設 于軸套上，且軸套與油缸的活塞相連，油缸與液壓泵的連接管路上設有比例閥；在主軸與主 電機連接的一端，軸套的端部設有彈性套筒，彈性套筒內設置彈性體，彈性體與液壓單元組 成壓力調節系統。
2.根據權利要求1所述壓力控制打漿的中濃盤磨機，其特征在于，所述軸套外周還設 有防撞機構，防撞機構包括螺紋柱體、螺母體和緊釘銷，螺紋柱體與螺母體之間為螺紋連 接，螺紋柱體為固定于油缸后端的固定件，螺母體為調節用的活動件，緊釘銷為固定螺母體 和螺紋柱體用的活動件，螺母體的后端面與彈性體連接，盤磨機工作時，當磨片間隙達到防 撞間隙時，螺母體的后端面與彈性套筒的前端面相接觸。
3.根據權利要求1所述壓力控制打漿的中濃盤磨機，其特征在于，所述主軸上設有磁 懸浮力機構，包括4個磁性體，各磁性體分別設于主軸的軸肩和軸承壓蓋之間的兩個相鄰 面及軸肩和軸套前端部件之間的兩個相鄰面，任意兩個相鄰面上的磁性體同極相對設置，4 個磁性體組成2組磁性組件，任意兩個相鄰面上的磁性體組成一組磁性組件。
4.根據權利要求3所述壓力控制打漿的中濃盤磨機，其特征在于，所述磁性體為圓環 結構，設于軸肩、軸承壓蓋或軸套前端部件的端面上，磁性體通過螺釘連接或粘接的方式固 定于軸肩、軸承壓蓋或軸套前端部件的端面上；所述磁性體為永磁體或用線圈充磁的磁體。
5.根據權利要求3所述壓力控制打漿的中濃盤磨機，其特征在于，所述軸肩和軸承壓 蓋之間的兩個相鄰面上的磁性體為S-S同極相對設置，軸肩和軸套前端部件之間的兩個相 鄰面上的磁性體為N-N同極相對設置。
6.根據權利要求1所述壓力控制打漿的中濃盤磨機，其特征在于，所述彈性體為彈簧， 其允許的變形量大于油缸內活塞的移動距離，彈簧產生的彈力為5 40噸。
7.根據權利要求6所述壓力控制打漿的中濃盤磨機，其特征在于，所述油缸內活塞的 移動距離等于靜磨片與動磨片之間的最大間隙量和磨片所允許的最大磨損量之和。
8.根據權利要求1所述壓力控制打漿的中濃盤磨機，其特征在于，所述比例閥在手動 調節主電機功率時，為手動溢流閥。
9.根據權利要求1所述壓力控制打漿的中濃盤磨機，其特征在于，所述液壓單元內的 控制管路上還設有電磁閥。
專利摘要本實用新型提供一種壓力控制打漿的中濃盤磨機，包括靜磨片、動磨片、主軸、軸套、主電機和液壓單元，靜磨片和動磨片相對設置，主軸連接于動磨片和主電機之間，軸套設于主軸外周，液壓單元通過PID調節的方式控制主電機功率；液壓單元包括油缸、液壓泵和比例閥，油缸設于軸套上，且軸套與油缸的活塞相連，油缸與液壓泵的連接管路上設有比例閥，液壓泵與主電機連接；軸套的端部設有帶彈性體彈性套筒，彈性體與液壓單元組成壓力調節系統。本中濃盤磨機根據漿料流量調節主電機功率，彈性體可控制漿料流量微小變化時磨片之間的間隙穩定，實現定壓打漿，使打漿質量與磨片的壓力建立比例關系，使中高濃打漿的質量更加可控，質量穩定率提高30％以上。
文檔編號D21D1/30GK201843007SQ201020579910
公開日2011年5月25日 申請日期2010年10月26日 優先權日2010年10月26日
發明者劉煥彬, 朱小林, 李繼庚, 黃運賢 申請人:華南理工大學