УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВОЛОКНОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ
DEVICE FOR MECHANICAL PROCESSING OF FIBER-CONTAINING MATERIALS

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к устройствам для механической обработки волокносодержащих материалов, и может быть использовано в химической, строительной промышленности и других отраслях.
Известно устройство для механической обработки волокносодержащих материалов, включающее установленный на упругих амортизаторах корпус, снабженный футеровкой с конической рабочей поверхностью, загрузочную воронку, конический ротор, шарнирно соединенный с корпусом посредством штанги, один конец которой снабжен дисбалансом, а второй соединен с двигателем [1].
Недостатком известного устройства является невозможность регулирования величины радиального зазора между рабочими поверхностями корпуса и ротора при обязательном условии их сопряжения по всей длине смежных образующих со стороны, противоположной радиальному зазору. Это связано с необходимостью обеспечения оптимального режима прохождения обработанного полуфабриката через рабочую полость устройства при одновременном повышении эффективности его работы, производительности, качества обработки и снижении удельного расхода электроэнергии.
Известно устройство для механической обработки волокносодержащих материалов, включающее установленный на упругих амортизаторах корпус с конической рабочей поверхостью, шарнирно соединенный с хвостовиком конического ротора, посаженного через опоры качения на приводной вал, снабженный дисбалансом и соединенный с двигателем [2].
Недостатком известного устройства является невозможность регулирования величины радиального зазора между рабочими поверхностями корпуса и ротора при обязательном условии их сопряжения по всей длине смежных образующих со стороны, противоположной радиальному зазору. Это связано с необходимостью обеспечения оптимального режима прохождения обработанного полуфабриката через рабочую полость устройства при одновременном повышении эффективности его работы, производительности, качества обработки и снижении удельного расхода электроэнергии.
Наиболее близким по технической сущности известным решением является устройство для механической обработки древесного материала, включающее установленный на упругих амортизаторах корпус с конической рабочей поверхностью, загрузочную воронку, конический ротор, шарнирно соединенный с корпусом посредством штанги, один конец которой снабжен дисбалансом, а второй - резьбовым регулятором положения штанги с ротором по высоте относительно центра шарнира, выполненным в виде ходовой винтовой пары, и соединен с двигателем [3].
Недостатком известного устройства является невозможность регулирования величины радиального зазора между рабочими поверхностями корпуса и ротора при обязательном условии их сопряжения по всей длине смежных образующих со стороны, противоположной радиальному зазору. При конической форме исполнения рабочей поверхности корпуса выполнение данного условия возможно лишь в случае, когда ротору придана цилиндрическая форма [4]. В случае же конической формы исполнения рабочих поверхностей и корпуса, и ротора, сопряжение их по всей длине смежных образующих имеет место только в одном положении, т.е. единично. С удалением ротора из этого положения, путем перемещения в осевом направлении, данное условие становится невыполнимым, поскольку тогда с рабочей поверхностью корпуса контактирует только либо верхняя, либо нижняя торцевая кромка ротора. Это не обеспечивает достижение требуемых величин усилия обжатия обрабатываемого материала, нарушает режим продвижения обработанного полуфабриката через рабочую полость устройства, снижает эффективность его работы, производительность, качество обработки и увеличивает удельный расход электроэнергии.
Изобретение решает задачу обеспечения оптимального режима прохождения обработанного полуфабриката через рабочую полость устройства при одновременном повышении эффективности его работы, производительности, качества обработки и снижении удельного расхода электроэнергии.
Технический эффект заключается в обеспечении возможности регулирования величины радиального зазора между рабочими поверхностями корпуса и ротора при обязательном условии их сопряжения по всей длине смежных образующих, расположенного со стороны, противоположной радиальному зазору.
Для достижения указанного технического эффекта в устройстве для механической обработки волокносодержащих материалов, включающем установленный на упругих амортизаторах корпус, снабженный футеровкой с конической рабочей поверхностью, загрузочную воронку, конический ротор, шарнирно соединенный с корпусом посредством хвостовика, положение которого по высоте относительно центра шарнира осуществляется резьбовым регулятором, выполненным в виде ходовой винтовой пары, приводной вал с дисбалансом, соединенный с двигателем, согласно изобретению футеровка снабжена резьбовыми регуляторами положения по высоте относительно центра шарнира, равномерно распределенными по средней окружности ее заплечиков и выполненными в виде ходовых винтовых пар, а сопряжение ротора с футеровкой осуществляется по всей длине их смежных образующих.
На чертеже схематично изображена фронтальная проекция устройства для механической обработки волокносодержащих материалов.
Устройство для механической обработки волокносодержащих материалов включает установленный на упругих амортизаторах 1 корпус 2, снабженный футеровкой 3 с конической рабочей поверхностью, загрузочную воронку 4, шарнирно 5 соединенный с корпусом 2 посредством хвостовика 6, конический ротор 7, имеющий приводной вал 8 с дисбалансом 9. Приводной вал 8 соединен с двигателем 10. Положение хвостовика 6 с ротором 7 по высоте относительно центра шарнира 5 осуществляется резьбовым регулятором, выполненным в виде ходовой винтовой пары 11. В отличие от известных устройств [1, 2, 3] футеровка 3 снабжена резьбовыми регуляторами положения по высоте относительно центра шарнира 5, равномерно распределенными по средней окружности ее заплечиков и выполненными в виде ходовых винтовых пар 12. При этом сопряжение 13 конической рабочей поверхности ротора 7 с конической рабочей поверхностью футеровки 3 осуществляется по всей длине их смежных образующих и расположено со стороны, противоположной радиальному зазору 14.
-1
-1
Устройство для механической обработки волокносодержащих материалов работает следующим образом. Крутящий момент передается от двигателя 10 приводному валу 8 с дисбалансом 9, при вращении которых с частотой 15…20 с развивается центробежная сила, отклоняющая ротор 7 с приводным валом 8 от оси симметрии корпуса 2 и футеровки 3 до сопряжения 13 их конических рабочих поверхностей по смежным образующим. В месте сопряжения 13 развивается сила трения, вынуждающая ротор 7 совершать обкатку рабочей поверхности футеровки 3 с частотой 2…3 с и с направлением вращения, противоположным вращению приводного вала 8 и дисбаланса 9. Исходный материал, в виде пропаренной щепы, поступает через загрузочную воронку 4 в радиальный клиновидный зазор 14, где равномерно распределяется и по мере прохождения подвергается многократному механическому воздействию обжатия и сдвига со стороны ротора 7. При этом скорость прохождения зависит от величины зазора 14. В свою очередь, величина зазора 14 зависит от породы, плотности, влажности и средней величины размеров частиц материала. В отличие от известных решений для обеспечения возможности регулирования величины зазора 14, при условии сопряжения 13 по всей длине смежных образующих футеровки 3 и ротора 7, в предлагаемом решении положение последних по высоте относительно центра шарнира 5 регулируется с помощью соответствующих винтовых пар 12 и 11.
Таким образом, использование заявляемого устройства для механической обработки волокносодержащих материалов позволит обеспечить:
- оптимальный режим прохождения обработанного полуфабриката через рабочую полость устройства;
- повышение эффективности работы устройства;
- повышение производительности;
- повышение качества обработки материала;
- снижение удельного расхода электроэнергии.
Источники информации
1. RU №2139964, МПК D21В 1/02, 02С 2/04, заявл. 16.12.1998 г., бюл. №29, опубл. 20.10.1999 г.
2. RU №2200781, МПК D21В 1/00, В02С 2/04, заявл. 15.01.2001 г., бюл. №8, опубл. 20.03.2003 г.
3. SU №1124064, МПК D21С 1/00, заявл. 11.11.1982 г., бюл. №42, опубл. 15.11.1984 г.
4. SU №1044701, МПК D21С 1/00, заявл. 11.11.1979 г., бюл. №36, опубл. 30.09.1983 г.