具有前堰板的磨片段及磨片

申请号 CN201710451727.5 申请日 2017-06-15 公开(公告)号 CN107519989B 公开(公告)日 2019-07-05
申请人 维美德公司; 发明人 T·林德布罗姆;
摘要 本 发明 涉及一种用于在精磨机中机械地精磨木质 纤维 素物料的磨片中的磨 片段 ,所述磨片段至少包括:第一大致径向延伸棒条、第二大致径向延伸棒条、布置并限定在所述第一大致径向延伸棒条与所述第二大致径向延伸棒条之间的凹槽以及具有高度H并布置在凹槽中的主堰板,其中,前堰板布置在主堰板前面,所述前堰板具有小于主堰板的高度H的高度h。
权利要求

1.一种用于在精磨机中机械地精磨木质纤维素物料的磨片(1)中的磨片段(2),所述磨片段(2)至少包括:
第一大致径向延伸棒条(3),
第二大致径向延伸棒条(4),
凹槽(5;27;37),所述凹槽(5;27;37)布置并限定于所述第一大致径向延伸棒条(3)与所述第二大致径向延伸棒条(4)之间,以及
主堰板(7;22;32),其具有高度H并布置在所述凹槽(5;27;37)中,其特征在于,前堰板(8;21;31)布置在所述主堰板(7;22;32)前面,所述前堰板(8;21;31)所具有的高度h小于所述主堰板(7;22;32)的高度H,并且所述前堰板(21;31)布置在所述主堰板(22;32)前面的距离L处,其中L从所述前堰板(21;31)的前缘(23;33)到所述主堰板(22;32)的前缘(24、34)测量得到并且其中(H-h)≤L≤3(H-h)。
2.如权利要求1所述的磨片段,其特征在于,H/4≤h≤3H/4。
3.如权利要求1或2所述的磨片段,其特征在于,所述前堰板(21;31)和所述主堰板(22;
32)布置在具有厚度b的基板(25;35)上,其中04.如权利要求1所述的磨片段,其特征在于,所述前堰板(21)具有直轮廓或所述前堰板(31)具有斜切轮廓,并且所述主堰板(22)具有直轮廓或所述主堰板(32)具有斜切轮廓。
5.一种用于在精磨机中机械地精磨木质纤维素物料的磨片(1),所述磨片(1)至少包括:
第一大致径向延伸棒条(3),
第二大致径向延伸棒条(4),
凹槽(5;27;37),所述凹槽(5;27;37)布置并限定在所述第一大致径向延伸棒条(3)与所述第二大致径向延伸棒条(4)之间,以及
主堰板(7;22;32),所述主堰板(7;22;32)具有高度H并布置在所述凹槽(5;27;37)中,其特征在于,前堰板(8;21;31)布置在所述主堰板(7;22;32)前面,所述前堰板(8;21;31)所具有的高度h小于所述主堰板(7;22;32)的高度H,并且所述前堰板布置在所述主堰板(22;
32)前面的距离L处,其中L从所述前堰板(21;31)的前缘(23;33)到所述主堰板(22;32)的前缘(24、34)测量得到并且其中(H-h)≤L≤3(H-h)。
6.如权利要求5所述的磨片,其特征在于,H/4≤h≤3H/4。
7.如权利要求5或6所述的磨片,其特征在于,所述前堰板和所述主堰板布置在具有厚度b的基板(25;35)上,其中08.如权利要求5所述的磨片,其特征在于,所述前堰板(21)具有直轮廓或所述前堰板(31)具有斜切轮廓,并且所述主堰板(22)具有直轮廓或所述主堰板(32)具有斜切轮廓。

说明书全文

具有前堰板的磨片段及磨片

技术领域

[0001] 本发明总的涉及一种诸如盘式精磨机的精磨机,具体地涉及一种用于这种精磨机的磨片,以及更具体地说,涉及一种拦挡式磨片段,该拦挡式磨片段是磨片的一部分并包括布置在主堰板前面的前堰板。

背景技术

[0002] 例如木屑、锯末和来自木头或植物的其它纤维物料的木质纤维素物料通过机械精磨机进行精磨,精磨机将纤维与形成木质纤维素物料的纤维网分离。用于处理纤维物料的典型精磨机是盘式精磨机,其中两个磨片(其也称为磨盘)定位成彼此相对,并且其中至少一个磨片相对于另一个磨片旋转。旋转磨片或磨盘可被称为转子,而固定磨片或磨盘可被称为定子。转子磨片和定子磨片包括分别可以直接安装在转子和定子上或者可以借助于专用段保持器进行安装的磨片段。待精磨的木质纤维素物料喂送到两个磨片中的至少一个的中心入口中,并从其中移动到布置在两个磨片之间的精磨间隙中。当磨片中的至少一个旋转时,由两个磨片之间的相对旋转产生的离心使木质纤维素物料向外并朝向磨片的周缘移动。相对的磨片包括具有包括棒条和凹槽的表面的磨片段;并且当磨片相对于彼此旋转时,木质纤维素物料 (在设置于相对的磨片段的交叉棒条之间的精磨间隙中)由交叉棒条产生的力分离成纤维。除了在相对和旋转的磨片的棒条之间的精磨间隙中移动外,木质纤维素物料还可以在设置在磨片段中的凹槽内向外移动。当在凹槽内移动时,木质纤维素物料没有经受上述在相对和旋转的磨片的交叉棒条之间产生的力,并且因此没有纤维分离。为了弥补这种不想要的情况,已知的是提供具有堰板、即横向限制部的凹槽,堰板迫使木质纤维素物料从凹槽流出并进入相对和旋转的磨片之间的交叉棒条之间的精磨间隙中。
Antensteiner的美国专利申请第20140110511号公开了这种类型的磨片段,其包括完全拦挡的凹槽或部分拦挡的凹槽。该专利申请中所公开的堰板中的至少一些是全高堰板,这意味着堰板的底部是堰板所位于的凹槽的大致平坦底部表面,而堰板的顶部基本上处于与围绕并限定该凹槽的棒条相同的高度。
[0003] 尽管具有拦挡凹槽的磨片设计良好工作用于其主要目的,即迫使木质纤维素物料从凹槽流出并进入相对和旋转的磨片的交叉棒条之间的精磨间隙中,但这与缺点相关联。这种类型的堰板、具体地为全高堰板因为凹槽中的木质纤维素物料流高速且以几乎垂直的度与堰板相碰和碰撞而经受相当大的磨损。因此,堰板布置构成产生反抗磨片的旋转方向的力的实质性流动限制。因此,包括具有拦挡凹槽的磨片的精磨机通常伴随着高能耗。由于堰板以相当突然和不受控制的方式迫使木质纤维素物料从凹槽流出并进入精磨间隙,在具有拦挡凹槽的磨片段中,流动分布通常也达不到最佳,这又可能导致纤维质量恶化或至少受损。
[0004] 因此,本发明的目的是提供一种改进的磨片或磨片段,其减少了堰板的磨损,并且由此提供了更长的有用段使用寿命。另一个目的是提供一种改进的磨片或磨片段,其减小了装备有这种磨片的精磨机的能耗。另一个目的是提供一种改进的磨片或磨片段,其提供更好的流动分布以及由此提高的纤维质量。

发明内容

[0005] 上述目的通过根据本发明的下述实施例所述的磨片和磨片段来实现。各优选实施例在上述实施例的各个方面中阐述。
[0006] 根据本发明的一个实施例,磨片包括至少一个磨片段,其又包括至少一个凹槽。当从磨片的中心观察时,凹槽沿大致径向方向延伸,并在其两个径向侧上由棒条围绕,棒条因此也沿大致径向方向延伸。因此,棒条的高度限定凹槽的深度。沿大致径向方向观察时的凹槽长度受到两个堰板限制,即,当从磨片的中心观察时,第一堰板以较小半径布置在内,而第二堰板以较大半径布置在外。这种堰板的高度基本上等于围绕并限定凹槽的棒条的高度,并且本文中被称为主堰板。现在,根据本发明,包括其宽度受两个径向延伸棒条限制并限定且其径向长度受两个主堰板 (即,第一内堰板和第二外堰板)限制并限定的凹槽的磨片段包括另一堰板,在本文中该另一堰板因为当沿径向方向观察时其位于外主堰板的前面而被称为前堰板。前堰板的高度小于主堰板的高度,并且位于离主堰板相对较短的距离。在本发明的一个实施例中,前堰板和主堰板均具有直轮廓,而在另一实施例中,前堰板和主堰板均具有斜切轮廓。本发明的其它实施例包括直轮廓和斜切轮廓的组合,例如,直前堰板和斜切主堰板,或斜切前堰板和直主堰板。
[0007] 通过将其高度小于主堰板的高度的前堰板布置在主堰板前面,木质纤维素物料流首先碰到前堰板,并且由于前堰板的高度相对小于主堰板的高度,所以流向变化在物料流碰到前堰板时比在物料流碰到主堰板时相对更不明显,如下面将全面解释和描述的。木质纤维素物料流的流向变化可被视为从在凹槽内的径向运动到进入设置于两个相对磨片之间的或更具体地说设置在两个相对和旋转的磨片上的交叉棒条之间的精磨间隙的附加运动的“提升”。由于已通过前堰板获得该提升,物料流将以小于垂直角度的角度碰到主堰板,这导致主堰板的更小磨损并且由此有助于磨片段更长的有用使用寿命。相对较平滑的流向变化减小了主堰板对物料流的影响并且导致能耗降低。当前堰板布置在主堰板前面时,流动方向的变化也较不突然而且更加可控,这导致流动分布改善,而流动分布改善又提高了纤维质量。附图说明
[0008] 将在下文中借助于非限制性示例并且参照附图进一步解释本发明,附图中:
[0009] 图1是磨片包括根据本发明的磨片段的部分的示意图。
[0010] 图2示出了图1的磨片段的一部分的放大图。
[0011] 图3示意性地示出了流过根据现有技术的堰板的物料流。
[0012] 图4示意性地示出了流过根据发明的前堰板和主堰板的组合的物料流。
[0013] 图5是根据本发明第一实施例的前堰板和主堰板的示意剖视图。
[0014] 图6是根据本发明第二实施例的前堰板和主堰板的示意剖视图。

具体实施方式

[0015] 下面,根据本发明的磨片和磨片段的总体形状和设计将首先参照图1和2进行解释,此后利用这种磨片和磨片段获得的超过现有技术的优点将分别参照图3 和图4进行示意;而本发明的第一实施例和第二实施例的具体尺寸范围将分别参照图5和6进行介绍。
[0016] 图1示意性地示出了根据本发明的磨片1的部分。磨片1包括多个段2,其至少一个段2设置有至少两个棒条,即第一棒条3和第二棒条4,如在图2的放大图最佳地所示。第一棒条3和第二棒条4从磨片1的中心沿大致径向方向延伸。如本文所使用的,术语“大致径向方向”以及类似术语和表达方式包括具有如下棒条的磨片部分,即可以与完全径向方向成一角度布置的棒条,该角度包括随着离磨片中心的距离而变化的角度,例如以螺旋图案从磨片1的中心向外延伸的棒条。第一棒条3和第二棒条4从磨片1的底部表面向上延伸,使得第一棒条3具有第一高度,而第二棒条4具有第二高度。第一棒条3的第一高度和第二棒条4的第二高度通常相等,但第一棒条3的第一高度与第二棒条4的第二高度不相同也在本发明的范围内。本文中,为了简化描述,如果没有另外明确说明,则所有棒条高度均假设成相等。第一棒条3和第二棒条4限定在其自身之间的凹槽5。凹槽5因此也沿大致径向方向延伸1,并且具有由第一棒条3的第一高度和第二棒条4的第二高度给定的主深度。(如第一棒条3的第一高度与第二棒条4的第二高度不相同,则凹槽5的主深度采用等于第一高度和第二高度中最短的一个。)凹槽5的宽度由第一棒条3 和第二棒条4之间的周向距离确定。凹槽5的径向延伸受到第一或内主堰板6和第二或外主堰板7限制并且由此由它们限定,以由此赋予凹槽5径向长度,即凹槽5 的径向长度沿与凹槽5的延伸相同的大致径向方向测量得到。第一或内主堰板6 所具有的高度通常等于第一棒条3的高度和/或等于第二棒条4的高度,但第一堰板6的高度与第一棒条3的高度和第二棒条4的高度均不相同也在本发明的范围内。第二或外主堰板7的高度通常等于第一堰板6的高度,但第二主堰板7的高度与第一主堰板6的高度不相同,即第二主堰板7的高度可以与第一棒条3的高度不相同和/或与第二棒条4的高度不相同和/或与第一主堰板6的高度不相同在本发明的范围内。
[0017] 现在,根据本发明,凹槽5设置有另一堰板8,因为当从磨片1的中心观察时,其位于第二或外部主堰板7前面的相对较短的距离处,所以在本文中其被称为前堰板8。如应当从本描述和附图理解的,诸如布置在诸如凹槽5的凹槽中的主堰板7 的第二或外主堰板构成径向邻接凹槽的第一或内主堰板。例如,在图2中,其是凹槽5的第二或外主堰板的主堰板7构成径向邻接凹槽5’的第一或内主堰板。因为如本文所使用的,术语“前堰板”中的前缀“前”总是与设置成离磨片的中心更远的主堰板有关,术语“第一”、“第二”、“内”和“外”因此与前堰板和主堰板的组合的描述结合采用,以便于理解本发明。虽然上面提到的所有其它高度通常相等,但是前堰板8所具有的高度小于主堰板7的高度,如下面分别结合图5和6更清楚地看到和更全面地讨论的那样。
[0018] 为了更好地理解提供在根据本发明的主堰板前面的前堰板的功能性以及由此的优点,首先将参照图3来描述传统堰板的功能性,图3示意性地示出了流过根据现有技术的堰板的物料流。在图3中,物料流用粗箭头F示出,并且可以看到,尽管堰板为斜切轮廓,但物料流F仍以相当大的角度碰到堰板。因为磨片以高速旋转并且物料流含有大量研磨颗粒,所以可以理解堰板遭受相当大的磨损。此外,布置在旋转磨片上的堰板组合和向外移动的物料流产生反抗磨片旋转的力,并且因此其需要能量来保持磨片的旋转速度,这又导致高能耗。由于磨片的高旋转速度和物料流碰到堰板的大角度,因此不能很好地控制在堰板后面的物料流分布,这可能导致达不到最佳的纤维质量。
[0019] 图4示意性地示出了流过根据发明的前堰板11和主堰板12的组合的物料流。如应当理解的,用粗箭头F表示的物料流首先以相当小的角度碰到前堰板11,并且当物料流F被迫从前堰板11所位于的凹槽的底部向上并超过前堰板11时,应该相信湍流在前堰板11后面产生。用虚箭头T表示的该湍流起作用以将物料流F提升超过前堰板11与主堰板12之间的区域,并且还起作用以将物料流F提升超过主堰板12。主堰板12由此经受较少磨损,这增加了前堰板11和主堰板12布置在其上的磨片段的有用使用寿命。与上面结合图3所述和所示的情况相比,主堰板12 的相对更平滑的通过也有助于物料流F的较不突然的流向变化,这又有助于流动分布的更好控制,这对纤维质量应具有积极效果。平滑的流向变化也对装备有具有布置在主堰板前面的前堰板的磨片段的精磨机的能耗具有积极效果。
[0020] 图5示出了直前堰板21和直主堰板22的组合的第一实施例的剖视图。前堰板21具有高度h和宽度t,而主堰板22具有高度H和宽度T。前堰板21和主堰板22之间的距离用L表示并且从前堰板21的前缘23至主堰板22的前缘24测量得到。此外,如可在图5中看到的,前堰板21和主堰板22之间的底部区域布置为具有厚度b的基板25,即基板25相对于构成凹槽27的总底部表面26的底部表面 26升高,前堰板21和主堰板22布置在凹槽27中。前堰板21的高度h小于主堰板22的高度H,并且根据本发明,前堰板21的高度h可以是主堰板22的高度H 的25%至75%之间,即H/4≤h≤3H/4。前堰板21的厚度t在从几乎零至与主堰板22 的厚度T相同的厚度的间隔内,即0水平。替代地,基板25可以被视为从前堰板21的后缘28延伸到主堰板22的前缘24,并且从凹槽27的底部表面26向上突出一距离b。
[0021] 在图5所示实施例中,前堰板21和主堰板22均具有直轮廓。然而,前堰板和主堰板也能具有斜切轮廓,并且在图6中,公开了本发明的第二实施例,其中,斜切前堰板31布置在斜切主堰板32前面,它们布置在基板35上。前堰板31具有高度h和宽度t,而主堰板32具有高度H和宽度T。前堰板31和主堰板32之间的距离用L表示并且从前堰板31的前缘33至主堰板32的前缘34测量得到。此外,前堰板31和主堰板32之间的底部区域布置为具有厚度b的基板
35,即基板 35相对于构成凹槽37的总底部表面36的底部表面36升高,前堰板31和主堰板 
32布置在凹槽37中。图6的目的仅仅说明在斜切堰板轮廓的情况下如何定义并且可以测量相应厚度、宽度和距离。上面对图5所示的第一实施例中的高度(h、H)、宽度(t、T)和距离(L)给定的相同关系、尺寸和限制对图6所述的第二实施例同样有效。将斜切前堰板布置在直主堰板前面或者将直前堰板布置在斜切主堰板前面也在本发明的范围内,其中相应量度分别如图5和图6所给定的。
[0022] 虽然本发明已经参照具体实施例描述,也在附图中示出,但对本领域技术人员来说显而易见的是,可在如说明书所描述和下面参照权利要求书限定的本发明的范围内作出很多变化和修改
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