本發(fā)明涉及一種基于高壓水射流且組合式轉(zhuǎn)子碎漿的制漿設(shè)備，尤其涉及一種通過三角碎刀消除料筒底端的碎漿盲區(qū)和“旋餅”現(xiàn)象，通過水射流碎漿裝置將料筒注水轉(zhuǎn)換為高壓水射流的初次碎漿，通過組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置實現(xiàn)自由組合的無盲區(qū)高效二次碎漿，通過特殊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子齒實現(xiàn)轉(zhuǎn)子與各移動碎刀的快速嚙合、分離，通過周向均布且等差數(shù)量擴散分布高壓噴管和錐孔提高碎漿效率及均化碎料，屬于碎漿設(shè)備的技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水力碎漿機作為制漿造紙工業(yè)中最常用的碎漿設(shè)備之一，主要碎解漿板、廢舊書本、廢舊紙箱等。但是由于目前碎漿機工作方式以及結(jié)構(gòu)的單一性，造成以下問題：一是碎漿方式單一，主要是轉(zhuǎn)子帶動料漿旋轉(zhuǎn)碎料，造成能耗大；二是碎漿轉(zhuǎn)子固定，極易造成碎漿盲區(qū)，降低碎漿效率；三是料漿品質(zhì)低，制漿過程中，生成的碎料顆粒大小不均勻，造成料漿不均勻。

因此，針對現(xiàn)有碎漿機在使用中普遍存在的能耗大、效率低和料漿品質(zhì)低等問題，應(yīng)從碎漿機工作方式及結(jié)構(gòu)上進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計出能耗小、效率高且料漿品質(zhì)高的一種制漿設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有碎漿機在使用中普遍存在的能耗大、效率低和料漿品質(zhì)低等問題，提供了一種可有效解決上述問題的一種基于高壓水射流且組合式轉(zhuǎn)子碎漿的制漿設(shè)備。

本發(fā)明的一種基于高壓水射流且組合式轉(zhuǎn)子碎漿的制漿設(shè)備采用以下技術(shù)方案：

一種基于高壓水射流且組合式轉(zhuǎn)子碎漿的制漿設(shè)備，主要包括高壓輸水裝置、水射流碎漿裝置、組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置和料漿生成裝置，高壓輸水裝置安裝在料漿生成裝置外側(cè)，水射流碎漿裝置和組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置由上到下依次安裝在料漿生成裝置內(nèi)；所述料漿生成裝置主要由料筒和支架組成，支架安裝在料筒上，料筒內(nèi)側(cè)安裝有三角碎刀，料筒下端安裝有4個周向均布的支柱，支柱內(nèi)側(cè)設(shè)有出漿口，支架主要由8個支架梁組成，支架上設(shè)有1個支架主軸孔和4個周向均布的支架螺紋桿孔；所述高壓輸水裝置主要由水泵和輸水管組成，輸水管由下到上依次包括輸水管段D、輸水管段C、輸水管段B和輸水管段A；所述水射流碎漿裝置主要由高壓水盤和高壓噴管組成，高壓水盤安裝在料筒上，高壓水盤為圓盤形結(jié)構(gòu)，高壓水盤密封設(shè)有1個高壓水盤主軸孔和4個周向均布的高壓水盤螺紋桿孔，高壓水盤上端設(shè)有2個高壓水盤進(jìn)水口，高壓水盤設(shè)有高壓噴管，高壓水盤進(jìn)水口與輸水管段A螺紋連接；所述組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置主要由轉(zhuǎn)子、移動碎刀A、移動碎刀B、移動碎刀C和移動碎刀D組成，轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子齒與移動碎刀A、移動碎刀B、移動碎刀C和移動碎刀D相聯(lián)，轉(zhuǎn)子上設(shè)有4個周向均布的轉(zhuǎn)子碎刀，組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置上設(shè)有1個轉(zhuǎn)子主軸孔和4個周向均布的移動碎刀螺紋桿孔，組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置設(shè)有錐孔，轉(zhuǎn)子安裝在主軸上，主軸與電機連接，電機通過電機減振塊安裝在支架上，移動碎刀A、移動碎刀B、移動碎刀C和移動碎刀D分別通過螺紋桿和螺紋套安裝在支架上。

所述料筒頂端內(nèi)側(cè)設(shè)有2段凸臺，由上到下分別用于安裝支架和高壓水盤，料筒底端內(nèi)側(cè)設(shè)有倒角過渡面；所述三角碎刀的縱截面呈等腰三角形，三角碎刀的底面安裝在料筒底端內(nèi)側(cè)的倒角過渡面上，三角碎刀為4個且呈周向均布。

所述輸水管段A為倒錐臺形結(jié)構(gòu)且底面錐角為a，輸水管段B、輸水管段C和輸水管段D分別為直管，輸水管段A的下端內(nèi)徑為d₁，輸水管段B 的內(nèi)徑為d₂且d₂=1.5d₁，輸水管段C的內(nèi)徑為d₃且d₃=2d₂，輸水管段D的內(nèi)徑為d₄且d₄=2d₃。

所述高壓噴管呈倒錐形結(jié)構(gòu)，高壓噴管在高壓水盤下端由內(nèi)到外呈周向均布且等差數(shù)量擴散分布，數(shù)量由內(nèi)到外依次為4+（n-1）*8，n為層數(shù)。

所述錐孔呈倒錐形結(jié)構(gòu)，錐孔在組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置上由內(nèi)到外呈周向均布且等差數(shù)量擴散分布，數(shù)量由內(nèi)到外依次為4+（n-1）*8，n為層數(shù)；所述轉(zhuǎn)子齒的縱剖面呈左、右對稱的等腰梯形結(jié)構(gòu)；所述移動碎刀A、移動碎刀B、移動碎刀C和移動碎刀D在螺紋桿和螺紋套帶動下上、下自由移動。

本發(fā)明在料筒底端內(nèi)側(cè)設(shè)有倒角過渡面，通過這種設(shè)計既能便于料漿的收集，又能加速料筒底端碎料的破碎，即采用倒角這種傾斜的過渡面，使料漿能快速積聚到料筒底端，并經(jīng)出漿口流出；而碎料的加速破碎，是通過料筒底端倒角處橫截面的逐漸減小來提高流體的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而增加流體的動能及破碎力來加速碎漿。

本發(fā)明在料筒內(nèi)側(cè)設(shè)有4個周向均布三角碎刀，通過這種設(shè)計消除料筒底端的碎漿盲區(qū)，即通過在料筒底端內(nèi)側(cè)的倒角過渡面處設(shè)置三角碎刀，使碎料在經(jīng)過三角碎刀時，碎料與三角碎刀碰撞接觸實現(xiàn)破碎，消除底端破碎盲區(qū)；此外，三角碎刀還能消除料筒底端的“旋餅”現(xiàn)象，防止料筒底端的料漿呈“旋餅”式整體旋轉(zhuǎn)而降低整體碎漿效率。

本發(fā)明將輸水管段D、輸水管段C、輸水管段B和輸水管段A的內(nèi)徑設(shè)計為逐次減小的結(jié)構(gòu)，通過這種設(shè)計實現(xiàn)水射流的高壓水輸送，即通過各輸水管段的截面積依次降低來提高輸送水的壓力，保證為水射流提供所需的足夠水源。

本發(fā)明在高壓水盤下端設(shè)置若干倒錐形的高壓噴管，通過這種設(shè)計實現(xiàn)高壓水射流碎漿，即初始工作時，組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置中的轉(zhuǎn)子、移動碎刀A、移動碎刀B、移動碎刀C和移動碎刀D在同一高度，相互嚙合，廢紙、紙板等碎料經(jīng)支架落在組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置上，此時，經(jīng)高壓輸水裝置進(jìn)入高壓水盤的高壓水，在倒錐形的高壓噴管中進(jìn)一步加壓并噴射到碎料上，高速、高壓的水射流噴到碎料上，在強大沖擊、剪切力的作用下，迫使較大的碎料剪切分解，由于組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置上有錐孔，經(jīng)剪切后的較小碎料將經(jīng)錐孔進(jìn)入料筒底；此外，噴射碎料的高壓水射流也經(jīng)錐孔進(jìn)入料筒底，此時相當(dāng)于給料筒加水；因此，本發(fā)明可以說將料筒的注水過程，采用高壓水射流碎料來代替，在注水的同時，用水射流實現(xiàn)碎料的初次碎漿。

本發(fā)明將高壓噴管設(shè)計為由內(nèi)到外呈周向均布且等差數(shù)量擴散分布，通過這種設(shè)計消除初次碎漿盲區(qū)，實現(xiàn)高壓水射流的全區(qū)域噴射，提高碎漿效率，并且碎料均勻。

本發(fā)明將移動碎刀A、移動碎刀B、移動碎刀C和移動碎刀D設(shè)計為在螺紋桿和螺紋套帶動下能上、下移動的結(jié)構(gòu)，通過這種設(shè)計實現(xiàn)二次轉(zhuǎn)子碎漿的輔助碎料，即通過高壓水射流的初次碎漿后，在螺紋套和螺紋桿的帶動下，移動碎刀A、移動碎刀B、移動碎刀C和移動碎刀D分別上升、下降到不同的高度，而且，移動碎刀A、移動碎刀B、移動碎刀C和移動碎刀D因和轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)子齒相嚙合，它們的邊緣處也有相應(yīng)的嚙合齒，這樣轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)子碎刀在帶動料漿轉(zhuǎn)動且剪切碎料的同時，料漿中的碎料也會碰撞到各移動碎刀上，通過各移動碎刀上的嚙合齒來剪切、撕扯碎料，加速碎料的二次碎漿；此外，移動到不同高度的各移動碎刀能消除不同高度處料筒的碎漿盲區(qū)。

本發(fā)明將轉(zhuǎn)子齒設(shè)計為縱剖面呈左、右對稱的等腰梯形結(jié)構(gòu)，通過這種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)轉(zhuǎn)子與各移動碎刀的快速嚙合、分離，以及嚙合時防止嚙合處泄漏，即通過轉(zhuǎn)子齒上、下兩端的尖三角結(jié)構(gòu)，使轉(zhuǎn)子和各移動碎刀的嚙合齒在任何情況下都能快速接觸嚙合，即使接觸無法嚙合時，在尖三角邊緣帶動下，只需通過轉(zhuǎn)動較小角度，也能較好的嚙合；而轉(zhuǎn)子齒中部的矩形截面能增加接觸面積，防止長時間接觸磨損所引起的泄漏。

本發(fā)明將錐孔設(shè)計為由內(nèi)到外呈周向均布且等差數(shù)量擴散分布，通過這種設(shè)計實現(xiàn)高壓水射流初次碎漿時碎料的快速篩選，即大量的錐孔能增加碎料的篩選效率，且倒錐形錐孔能控制碎料的大小。

本發(fā)明的有益效果是：通過三角碎刀消除料筒底端的碎漿盲區(qū)和“旋餅”現(xiàn)象；通過水射流碎漿裝置將料筒注水轉(zhuǎn)換為高壓水射流的初次碎漿；通過組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置實現(xiàn)自由組合的無盲區(qū)高效二次碎漿；通過特殊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子齒實現(xiàn)轉(zhuǎn)子與各移動碎刀的快速嚙合、分離；通過周向均布且等差數(shù)量擴散分布高壓噴管和錐孔提高碎漿效率及均化碎料。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的組合轉(zhuǎn)子碎漿工況下的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的支架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明細(xì)的轉(zhuǎn)子碎刀和三角碎刀的布置示意圖。

圖5是本發(fā)明的高壓輸水裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明的高壓水盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明的組合轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子齒縱剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本發(fā)明細(xì)的電機、螺紋桿與支架連接處的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。

圖10是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子和移動碎刀D的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。

其中：1、水泵，2、支柱，3、出漿口，4、料筒，5、轉(zhuǎn)子，6、三角碎刀，7、移動碎刀A，8、螺紋桿，9、高壓水盤，10、螺紋套，11、主軸，12、電機，13支架，14、高壓噴管，15、移動碎刀C，16、支架梁，17、支架主軸孔，18、支架螺紋桿孔，19、螺母墊圈、20、高壓水盤螺紋桿孔，21、高壓水盤主軸孔，22、錐孔，23、移動碎刀螺紋桿孔，24、轉(zhuǎn)子主軸孔，25、轉(zhuǎn)子齒，26、移動碎刀D，27、移動碎刀B，28、螺母A，29、轉(zhuǎn)子碎刀，30、輸水管段D，31、輸水管段C，32、輸水管段B，33、輸水管段A，34、高壓水盤進(jìn)水口，35、電機減振塊，36、螺紋套墊圈，37、螺母B。

具體實施方式

實施例：

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明的一種基于高壓水射流且組合式轉(zhuǎn)子碎漿的制漿設(shè)備，主要包括高壓輸水裝置、水射流碎漿裝置、組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置和料漿生成裝置，高壓輸水裝置安裝在料漿生成裝置外側(cè)，水射流碎漿裝置和組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置由上到下依次安裝在料漿生成裝置內(nèi)。

料漿生成裝置主要由料筒4和支架13組成，支架13安裝在料筒4上，料筒4內(nèi)側(cè)安裝有三角碎刀6，料筒4下端安裝有4個周向均布的支柱2，支柱2內(nèi)側(cè)設(shè)有出漿口3，支架2主要由8個支架梁16組成，支架2上設(shè)有1個支架主軸孔17和4個周向均布的支架螺紋桿孔18。

料筒4頂端內(nèi)側(cè)設(shè)有2段凸臺，由上到下分別用于安裝支架13和高壓水盤9，料筒4底端內(nèi)側(cè)設(shè)有倒角過渡面。在料筒4底端內(nèi)側(cè)設(shè)有倒角過渡面，工作時，通過這種設(shè)計既能便于料漿的收集，又能加速料筒4底端碎料的破碎，即采用倒角這種傾斜的過渡面，使料漿能快速積聚到料筒4底端，并經(jīng)出漿口3流出；而碎料的加速破碎，是通過料筒4底端倒角處橫截面的逐漸減小來提高流體的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而增加流體的動能及破碎力來加速碎漿。

三角碎刀6的縱截面呈等腰三角形，三角碎刀6的底面安裝在料筒4底端內(nèi)側(cè)的倒角過渡面上，三角碎刀6為4個且呈周向均布。在料筒4內(nèi)側(cè)設(shè)有4個周向均布三角碎刀6，工作時，通過這種設(shè)計消除料筒4底端的碎漿盲區(qū)，即通過在料筒4底端內(nèi)側(cè)的倒角過渡面處設(shè)置三角碎刀6，使碎料在經(jīng)過三角碎刀6時，碎料與三角碎刀6碰撞接觸實現(xiàn)破碎，消除底端破碎盲區(qū)；此外，三角碎刀6還能消除料筒4底端的“旋餅”現(xiàn)象，防止料筒4底端的料漿呈“旋餅”式整體旋轉(zhuǎn)而降低整體碎漿效率。

結(jié)合圖5所示，高壓輸水裝置主要由水泵1和輸水管組成，輸水管由下到上依次包括輸水管段D 30、輸水管段C 31、輸水管段B 32和輸水管段A 33。輸水管段A 33為倒錐臺形結(jié)構(gòu)且底面錐角為a，輸水管段B 32、輸水管段C 31和輸水管段D 30分別為直管，輸水管段A 33的下端內(nèi)徑為d₁，輸水管段B 32的內(nèi)徑為d₂且d₂=1.5d₁，輸水管段C 31的內(nèi)徑為d₃且d₃=2d₂，輸水管段D 30的內(nèi)徑為d₄且d₄=2d₃。將輸水管段D 30、輸水管段C 31、輸水管段B 32和輸水管段A 33的內(nèi)徑設(shè)計為逐次減小的結(jié)構(gòu)，工作時，通過這種設(shè)計實現(xiàn)水射流的高壓水輸送，即通過各輸水管段的截面積依次降低來提高輸送水的壓力，保證為水射流提供所需的足夠水源。

結(jié)合圖6所示，水射流碎漿裝置主要由高壓水盤9和高壓噴管14組成，高壓水盤9安裝在料筒4上，高壓水盤9為圓盤形結(jié)構(gòu)，高壓水盤9密封設(shè)有1個高壓水盤主軸孔21和4個周向均布的高壓水盤螺紋桿孔20，高壓水盤9上端設(shè)有2個高壓水盤進(jìn)水口34，高壓水盤9設(shè)有高壓噴管14，高壓水盤進(jìn)水口34與輸水管段A 33螺紋連接。高壓噴管14呈倒錐形結(jié)構(gòu)，高壓噴管14在高壓水盤9下端由內(nèi)到外呈周向均布且等差數(shù)量擴散分布，數(shù)量由內(nèi)到外依次為4+（n-1）*8，n為層數(shù)。

在高壓水盤9下端設(shè)置若干倒錐形的高壓噴管14，工作時，通過這種設(shè)計實現(xiàn)高壓水射流碎漿，即初始工作時，組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置中的轉(zhuǎn)子5、移動碎刀A 7、移動碎刀B 27、移動碎刀C 15和移動碎刀D 26在同一高度，相互嚙合，廢紙、紙板等碎料經(jīng)支架13落在組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置上，此時，經(jīng)高壓輸水裝置進(jìn)入高壓水盤9的高壓水，在倒錐形的高壓噴管14中進(jìn)一步加壓并噴射到碎料上，高速、高壓的水射流噴到碎料上，在強大沖擊、剪切力的作用下，迫使較大的碎料剪切分解，由于組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置上有錐孔22，經(jīng)剪切后的較小碎料將經(jīng)錐孔22進(jìn)入料筒4底；此外，噴射碎料的高壓水射流也經(jīng)錐孔22進(jìn)入料筒4底，此時相當(dāng)于給料筒4加水；因此，本發(fā)明可以說將料筒4的注水過程，采用高壓水射流碎料來代替，在注水的同時，用水射流實現(xiàn)碎料的初次碎漿。

將高壓噴管14設(shè)計為由內(nèi)到外呈周向均布且等差數(shù)量擴散分布，工作時，通過這種設(shè)計消除初次碎漿盲區(qū)，實現(xiàn)高壓水射流的全區(qū)域噴射，提高碎漿效率，并且碎料均勻。

結(jié)合圖7、圖8、圖9和圖10所示，組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置主要由轉(zhuǎn)子5、移動碎刀A 7、移動碎刀B 27、移動碎刀C 15和移動碎刀D 26組成，轉(zhuǎn)子5通過轉(zhuǎn)子齒與移動碎刀A 7、移動碎刀B 27、移動碎刀C 15和移動碎刀D 26相聯(lián)，轉(zhuǎn)子5上設(shè)有4個周向均布的轉(zhuǎn)子碎刀29，組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置上設(shè)有1個轉(zhuǎn)子主軸孔24和4個周向均布的移動碎刀螺紋桿孔23，組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置設(shè)有錐孔22，轉(zhuǎn)子5安裝在主軸11上，主軸11與電機12連接，電機12通過電機減振塊35安裝在支架13上，移動碎刀A 7、移動碎刀B 27、移動碎刀C 15和移動碎刀D 26分別通過螺紋桿8和螺紋套10安裝在支架13上。移動碎刀A 7、移動碎刀B 27、移動碎刀C 15和移動碎刀D 26在螺紋桿8和螺紋套10帶動下上、下自由移動。

將移動碎刀A 7、移動碎刀B 27、移動碎刀C 15和移動碎刀D 26設(shè)計為在螺紋桿8和螺紋套10帶動下能上、下移動的結(jié)構(gòu)，工作時，通過這種設(shè)計實現(xiàn)二次轉(zhuǎn)子碎漿的輔助碎料，即通過高壓水射流的初次碎漿后，在螺紋套8和螺紋桿10的帶動下，移動碎刀A 7、移動碎刀B 27、移動碎刀C 15和移動碎刀D 26分別上升、下降到不同的高度，而且，移動碎刀A 7、移動碎刀B 27、移動碎刀C 15和移動碎刀D 26因和轉(zhuǎn)子5上的轉(zhuǎn)子齒25相嚙合，它們的邊緣處也有相應(yīng)的嚙合齒，這樣轉(zhuǎn)子5上的轉(zhuǎn)子碎刀27在帶動料漿轉(zhuǎn)動且剪切碎料的同時，料漿中的碎料也會碰撞到各移動碎刀上，通過各移動碎刀上的嚙合齒來剪切、撕扯碎料，加速碎料的二次碎漿；此外，移動到不同高度的各移動碎刀能消除不同高度處料筒的碎漿盲區(qū)。

錐孔22呈倒錐形結(jié)構(gòu)，錐孔22在組合轉(zhuǎn)子碎漿裝置上由內(nèi)到外呈周向均布且等差數(shù)量擴散分布，數(shù)量由內(nèi)到外依次為4+（n-1）*8，n為層數(shù)。將錐孔22設(shè)計為由內(nèi)到外呈周向均布且等差數(shù)量擴散分布，工作時，通過這種設(shè)計實現(xiàn)高壓水射流初次碎漿時碎料的快速篩選，即大量的錐孔22能增加碎料的篩選效率，且倒錐形錐孔22能控制碎料的大小。

轉(zhuǎn)子齒25的縱剖面呈左、右對稱的等腰梯形結(jié)構(gòu)。將轉(zhuǎn)子齒25設(shè)計為縱剖面呈左、右對稱的等腰梯形結(jié)構(gòu)，工作時，通過這種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)轉(zhuǎn)子5與各移動碎刀的快速嚙合、分離，以及嚙合時防止嚙合處泄漏，即通過轉(zhuǎn)子齒25上、下兩端的尖三角結(jié)構(gòu)，使轉(zhuǎn)子5和各移動碎刀的嚙合齒在任何情況下都能快速接觸嚙合，即使接觸無法嚙合時，在尖三角邊緣帶動下，只需通過轉(zhuǎn)動較小角度，也能較好的嚙合；而轉(zhuǎn)子齒25中部的矩形截面能增加接觸面積，防止長時間接觸磨損所引起的泄漏。