本實(shí)用新型涉及一種熱磨機(jī)的磨片，具體涉及一種具有優(yōu)化齒槽結(jié)構(gòu)的熱磨機(jī)磨片。

背景技術(shù)：

熱磨機(jī)是中密度纖維板生產(chǎn)中的核心設(shè)備，磨片是熱磨機(jī)纖維分離的關(guān)鍵部件。磨片的齒形參數(shù)不同必將影響木材纖維的形態(tài)、尺寸，同樣，木材纖維的形態(tài)、尺寸也直接影響中密度纖維板的質(zhì)量，因此磨片的齒形優(yōu)化一直是中密度纖維板生產(chǎn)研究的前沿課題。根據(jù)熱磨法纖維分離理論，木片及待解離的纖維束主要沿齒槽流動，因此齒槽設(shè)置的不合理將導(dǎo)致纖維的解離不充分或纖維過度研磨。實(shí)驗(yàn)研究表明，磨齒對齒面以及齒槽內(nèi)的木纖維束的高頻率沖擊是木材纖維分離的主要方式，也是磨片與木材原料之間能量傳遞的主要途徑。現(xiàn)有對于熱磨機(jī)磨片齒形的優(yōu)化研究一直圍繞著磨齒齒形、齒傾角等參數(shù)，試圖通過提高磨齒對纖維束的作用頻率、延長纖維束的研磨時間等方法來提高熱磨機(jī)纖維分離的質(zhì)量，同時降低熱磨機(jī)的能耗，忽略了齒槽在纖維分離過程中所起到的重要作用。

經(jīng)過多年的發(fā)展，熱磨機(jī)磨片型號已達(dá)到百余種，在各項(xiàng)參數(shù)上千差萬別，但并沒有針對磨片齒槽進(jìn)行特定的優(yōu)化設(shè)計(jì)。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，齒槽結(jié)構(gòu)的不同直接影響木材纖維分離的效率和纖維分離合格率。經(jīng)過齒槽優(yōu)化設(shè)計(jì)的磨片可以在不增大磨片尺寸的前提下提高纖維的產(chǎn)量，減少纖維分離過程中的能量損耗，提高能效并間接降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型的目的是填補(bǔ)36-44英寸級熱磨機(jī)磨片齒槽優(yōu)化設(shè)計(jì)的空白，提供一種具有優(yōu)化齒槽結(jié)構(gòu)的熱磨機(jī)磨片，其可改善磨片的性能，通過齒槽優(yōu)化的磨片可以提高纖維分離效率，延長磨片壽命，降低熱磨機(jī)單位產(chǎn)出的能耗。

本實(shí)用新型的具有優(yōu)化齒槽結(jié)構(gòu)的熱磨機(jī)磨片，為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案在于：包括磨齒、橫齒和齒槽，相鄰兩磨齒之間的空隙為齒槽，齒槽的兩側(cè)面與垂直于齒槽延伸方向上的平面相交形成的截面上，其兩側(cè)面分別與平面垂線之間的夾角為齒槽的兩個側(cè)傾角，沿磨齒的內(nèi)緣向磨齒的外緣方向上，齒槽的兩個側(cè)傾角均由小變大；每個齒槽內(nèi)間隔一定距離設(shè)置兩道橫齒，相鄰兩齒槽內(nèi)的橫齒彼此之間交錯布置。

優(yōu)選地，齒槽的兩側(cè)面分別為工作齒刃側(cè)面與非工作齒刃側(cè)面，工作齒刃側(cè)面的頂邊為工作齒刃，非工作齒刃側(cè)面的頂邊為非工作齒刃，工作齒刃側(cè)面的底邊為第一槽底邊線、非工作齒刃側(cè)面的底邊為第二槽底邊線，第一槽底邊線與工作齒刃在平行于磨齒的齒面的平面上的投影形成的夾角為3.5°，第二槽底邊線與非工作齒刃在平行于磨齒的齒面的平面上的投影形成的夾角為0.4°。

優(yōu)選地，由磨齒的內(nèi)緣至磨齒的外緣方向上，齒槽的工作齒刃側(cè)面的側(cè)傾角的變化范圍為11°～40°，齒槽的非工作齒刃側(cè)面的側(cè)傾角的變化范圍為0°～4°。

優(yōu)選地，工作齒刃與第一槽底邊線、非工作齒刃與第二槽底邊線在空間扭轉(zhuǎn)0.3°～3.5°形成兩個扭轉(zhuǎn)曲面。

優(yōu)選地，齒槽的槽底為半徑為0.5mm～1.5mm的圓弧，槽底的半徑沿磨齒的內(nèi)緣向磨齒的外緣方向上保持不變，槽底與齒槽的兩側(cè)面平滑連接。

優(yōu)選地，在同一圓弧線上的各橫齒所形成的弧線為擋漿線，構(gòu)成每條擋漿線的各圓心均位于半徑為磨片內(nèi)緣半徑0.2倍、且與磨片內(nèi)緣同心的同心圓上。

優(yōu)選地，構(gòu)成各擋漿線的所有圓心分布在同心圓的32～40等分的等分點(diǎn)上，各擋漿線半徑為磨片內(nèi)緣半徑的2～2.4倍。

優(yōu)選地，齒槽的頂部外緣端寬度為9mm，內(nèi)緣端寬度為5mm。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型中的工作齒刃側(cè)面傾角大于非工作齒刃側(cè)傾角，弱化了磨齒齒刃的剪切作用，相應(yīng)提高齒面的研磨作用。齒槽兩側(cè)的傾角使得齒槽下部空間小于齒槽上部空間，空間限制使較大的木片及纖維束保持在距離齒面較近的位置，當(dāng)其他細(xì)小纖維經(jīng)過研磨填補(bǔ)齒槽空間后會迫使上層較大纖維束與齒面發(fā)生作用，在磨齒高頻率的沖擊作用下被剪切、分解、分絲帚化。圓滑的齒槽底面降低了木片堵塞齒槽的可能性。齒槽內(nèi)設(shè)置的橫齒可以有效提高纖維的分離質(zhì)量，橫齒的交錯布置可以減輕兩相鄰齒槽間橫齒附近區(qū)域纖維流擾動的互相干擾，同時避免了局部壓力過大對設(shè)備造成的不良影響。經(jīng)過齒槽優(yōu)化的磨片與同等大小的磨片相比有更高的纖維分離質(zhì)量，并能夠減少橫齒附近區(qū)域的加工強(qiáng)度，降低該區(qū)域齒面的磨損，延長磨片使用壽命，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明：

圖1是齒槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是熱磨機(jī)磨片的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是橫齒分布示意圖；

圖4是圖1中沿M-M方向的剖視圖；

圖5是圖1中沿N-N方向的剖視圖。

具體實(shí)施方式：

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面結(jié)合各附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

如圖2所示，該具有優(yōu)化齒槽結(jié)構(gòu)的熱磨機(jī)磨片，分為破碎區(qū)A與研磨區(qū)B兩部分，其中研磨區(qū)分為粗磨段C和精磨段D兩部分，研磨區(qū)B的磨齒密集排列，在研磨區(qū)B內(nèi)，相鄰兩磨齒1之間形成一個齒槽3，齒槽3內(nèi)間隔一定距離分布有兩個橫齒2，齒槽3沿磨齒1內(nèi)緣至其外緣方向上(即纖維流動方向E上)的截面形狀逐漸變化，齒槽3兩側(cè)面與垂直于齒槽3延伸方向的平面相交形成兩條弧線，連接弧線兩端形成的直線段與平面垂線的夾角為齒槽3的側(cè)傾角，具體是：如圖1所示，齒槽3的側(cè)面分別為工作齒刃側(cè)面4 和非工作齒刃側(cè)面5，工作齒刃側(cè)面4的頂邊為工作齒刃6，非工作齒刃側(cè)面5的頂邊為非工作齒刃9，結(jié)合圖4和圖5所示，齒槽3的工作齒刃側(cè)面4在磨片外緣端的側(cè)傾角λ為40°，齒槽3的工作齒刃側(cè)面4在磨片內(nèi)緣端的側(cè)傾角λ＇為11°，齒槽3的非工作齒刃側(cè)面5在磨片外緣端的傾角μ為4°，齒槽3的非工作齒刃側(cè)面5在磨片內(nèi)緣端的傾角μ＇為0°，因此可見，齒槽3在磨齒1內(nèi)緣至其外緣方向上(即纖維流動方向E 上)工作齒刃側(cè)面4的傾角呈逐漸增大的連續(xù)變化方式，形成齒槽3的工作齒刃6一側(cè)的扭轉(zhuǎn)曲面；齒槽3在纖維流動方向E上非工作齒刃側(cè)面5傾角逐漸增大且連續(xù)變化，形成齒槽3的非工作齒刃9一側(cè)的扭轉(zhuǎn)曲面。

如圖1所示，工作齒刃側(cè)面4的底邊為第一槽底邊線7、非工作齒刃側(cè)面5的底邊為第二槽底邊線8，第一槽底邊線7與工作齒刃6在平行于磨齒1的齒面的平面上的投影形成的夾角為3.5°，第二槽底邊線8與非工作齒刃9在平行于磨齒1的齒面的平面上的投影形成的夾角為0.4°，使工作齒刃6與第一槽底邊線7、非工作齒刃9與第二槽底邊線 8在空間扭轉(zhuǎn)形成兩個扭轉(zhuǎn)曲面，齒槽3頂部外緣端寬度H為9mm，內(nèi)緣端寬度H＇為5mm。

如圖1所示，齒槽3的槽底10是半徑R為1mm的圓弧，且圓弧半徑沿磨齒1內(nèi)緣至其外緣方向上保持不變。如圖3所示，磨片內(nèi)緣的圓弧半徑為R1，圓心為O，結(jié)合圖2所示，每個齒槽3內(nèi)間隔一定距離設(shè)置兩道橫齒2，相鄰兩個齒槽3內(nèi)的橫齒，彼此之間是交錯布置的，在同一圓弧線上的各齒槽3內(nèi)的橫齒2所形成的弧線為擋漿線F，四條檔漿線F由不同半徑、不同圓心的圓弧構(gòu)成，構(gòu)成四條擋漿線F的各圓心分布在以O(shè)為圓心的 R1的同心圓上，同心圓的半徑為圖3所示的R2，構(gòu)成四條擋漿線F的各圓心在該同心圓的 32等分的等分點(diǎn)上，該同心圓的半徑R2為0.2R1，由內(nèi)至外，四條擋漿線F的半徑R3、R₄、 R₅、R₆分別為2R₁、2.1R₁、2.2R₁、2.35R₁。構(gòu)成四條擋漿線F的各圓心位于該同心圓32等分點(diǎn)中相鄰的的四個點(diǎn)上，如圖3所示，圓弧半徑最小的擋漿線F的圓心位于同心圓下方中心線左側(cè)第一個32等分點(diǎn)上，由內(nèi)至外，根據(jù)擋漿線F的半徑依次變大，其他三條擋漿線F的圓心位置依次沿順時針方向變化。

經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)的齒槽3的空間從磨片內(nèi)緣向磨片外緣方向逐漸變大，木材原料通過破碎區(qū)A進(jìn)行初步解離之后，在磨片研磨區(qū)B的粗磨段C多為有待進(jìn)一步解離的粗大纖維束。齒槽3兩側(cè)的傾角較小，因此該區(qū)域的齒槽3空間相對較小，使該區(qū)域的粗大纖維束在磨齒齒間得到充分研磨。齒槽3兩側(cè)的圓滑曲面使粗大的纖維束能在齒槽3中順利通過，有效的改善了粗大纖維堵塞齒槽3嚴(yán)重影響纖維分離效率的現(xiàn)象，使粗大纖維束重新回到齒面進(jìn)行解離和帚化，有利于齒槽內(nèi)原料與磨齒間原料的交換。在磨片研磨區(qū)B的精磨段D 多為單體纖維或細(xì)小的纖維束。齒槽3的工作齒刃6側(cè)的傾角較大，可以降低磨齒1的剪切作用，齒槽3空間逐漸變大亦有助于合格纖維的迅速流出，改善了因纖維過度研磨產(chǎn)生的細(xì)小纖維以及纖維表面與內(nèi)部出現(xiàn)纖維化的現(xiàn)象。本實(shí)用新型的熱磨機(jī)磨片，其加工的木片經(jīng)過破碎后大部分依然保留表面粗糙有棱角的材料特性，圓弧形的槽底10的設(shè)計(jì)改善了因?yàn)樾螤钇鹾隙a(chǎn)生的木片堵塞齒槽3的現(xiàn)象。橫齒2的交錯布置可以減輕兩相鄰齒槽3間橫齒2附近區(qū)域纖維流擾動的互相干擾，同時避免了局部壓力過大對設(shè)備造成的不良影響。以落葉松的纖維分離實(shí)驗(yàn)為例，采用同等尺寸本實(shí)用新型齒槽結(jié)構(gòu)的磨片與普通磨片進(jìn)行纖維分離對比，在轉(zhuǎn)速、磨盤間隙、木片樣本重量均相同的情況下，熱磨機(jī)磨室纖維樣本合格率提高了4.8％～12.7％，粗大纖維含量減少了12.4％～20.9％。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知本實(shí)用新型的齒槽結(jié)構(gòu)的磨片可以更好的保證解維質(zhì)量，并能提高合格纖維產(chǎn)量 4％～10％左右。