与飞刀辊构成同心圆的形状伸延着,直至达到与飞刀辊垂直中心线相交60~70o处,转为切线(图5-4乙)或反弧形,再伸延至位于飞刀辊水平中心线以上的山顶。山形部同心圆部分与飞刀辊应保持25~50毫米的距离;操作时,此一距离根据下刀情况而变动。
为使浆料能顺利地翻越山顶,通常是将山顶制成圆弧形,其宽度以不超过20毫为为宜,否则会产生局部“停浆”,因此,也有将山顶制成锐角形的。前面已介绍大部分打浆机的山顶均在飞刀辊水平中心线以上,其高度的大小直接影响到打浆效率和动力消耗。山顶的高度是指山顶与飞刀辊水平中心线的距离,此一高度以不超过150~250毫米为宜。表5-1所列为不同容量的打浆机的山顶高度,可供参考。
表5-1 打浆机山顶高度H的数值
打浆机容量(米3) 山顶高度(毫米)
3.0 70
4.0 80
5.0 100
6.0 120
7.0 150
8.0 150
为使浆料能更顺利的翻越山顶起见,应适当放宽山顶与飞刀辊边缘和垂直距离。通常,在小型打浆机中,此一距离约为100~110毫米;中型打浆机多取150~175毫米的距离,而大型打浆机则趋于采用200~250毫米。距离过大,易于引起涡流,直接妨碍浆料的流动;距离过小,则又易于引起回浆。
旧式打浆机的山顶高度较低,浆沟长度双较大(图5-5I),因此水线的很大一部分接近于水平状态,形成浆料循环速度较慢,结果必然要延长打浆时间,同时耗费循环浆料的功率也较大。新式打浆机一般均具有较高的山顶,浆沟也较短(图5-5Ⅱ),因此,水线有较大的坡度,而浆料的循环速度也比较快。显然,新式打浆机的打浆时间较短,而耗用于循环浆料的功率也可以大大降低。 四、飞刀辊
飞刀辊和打浆机的传动皮带轮安装在同一个主轴上。飞刀辊是以2~4个辐轮构成,也有制成圆筒形的,一般以采用前一种结构较多,如图5-7所示。其辐轮是用铸铁或铸钢制成的整块圆盘,其周缘刨有若干道齿形方槽,以供安装飞刀片。方槽深约为20~60毫米,宽约为30~35毫米。辐轮是用强压装在主轴上,并以键固定着。
飞刀为长方形平板,一般可采用G5或G6号钢材制成,其硬度应在洛氏62~70o左右,而抗张强度则应超过60~85公斤/毫米2。在某些特殊情况下,则要求飞刀采用锰钢、铬钢或不锈钢制成;也有采用花岗岩或玄武岩石质飞刀的。
普通碳素钢制成的飞刀耐磨性较差,而且生锈。易沾污浆料。当打浆操作过程中PH值较低时,这种现象特别明显。采用锰钢、铬钢或不锈钢材制成的飞刀,可以基本克服上述缺点,而且刀片的使用寿命也比较长。
为适应某些高级纸浆的需要,例如不容许浆料中混有铁质的钞票纸、照相纸原纸、电容器纸等,则应采用磷青铜或铝青铜制成的飞刀。青铜刀片应具有180~200o左右的布氏硬度。
石质飞刀由花岗岩或玄武岩制成,主要是用以处理要求粘状打浆的高级纸张,例如感光纸原纸、电容器纸等。
以金属制成的飞刀一般具有100~120毫米的宽度,其长度应与飞刀辊面宽相适应。飞刀厚度则应根据工艺要求、浆料性质、刀片材料性质而定,一般为6~12毫米;个别情况有采用15~16毫米厚的(处理高度粘状打浆),也有采用3~4毫米的(处理高度游离状打浆)。青铜刀的厚度一般要比钢刀薄1~2毫米。飞刀片的刃口可为平型的,也有在刀刃背部切削成三角斜面(图(5-8)。
飞刀片的两端各有一个缺口,以便将刀片安装在飞刀辊辐轮的齿形方槽内。为固定飞刀片的安装位置,可用硬质干木条(例如槲木、柞木等)将飞刀塞牢。嵌木宽度一般为30~60毫米,视刀间距离而定。当飞刀辊上的全部飞刀片均安放妥当后,即将两个事前均匀加热至紫红色的圆铁环分别套入飞刀片两端的缺口上(图5-9)。然后再顺着飞刀辊圆周均匀地打紧木条;同时又采用一个与飞刀辊外半径相同的模板校正飞刀的外圆。木条底面与辐轮表面或刀背根部之间如有缝隙,应以木楔子填塞,以防止浆料进入飞刀辊内部。此外,为防止在飞刀辊与槽壁之间发生漏浆,可在飞刀辊两侧分别以螺栓装上2~4条扁铁或钢钣制成的叶片;叶片的厚度约为15~20毫米,宽度约为35~40毫米。叶片除具有防止漏浆之外,又同时可以固定圆铁环,防止其松脱。
飞刀辊的飞刀数量一般是根据打浆机容积、工艺操作要求以及飞刀辊的直径而定。通常可以认为:每米
飞刀辊直径应具有55~68把飞刀。表5-3所列为几种不同容积打浆机的飞刀辊直径、飞刀片数量以及刀间距离的关系,可供参考。
表5-3 打浆机飞刀辊直径与飞刀数目等的关系
打浆机容积(立方米) 飞刀辊直径(毫米)
飞刀数66 63 60 84 81 78 90 84 78 102 96 90 108 102 96 11108 102 目(片) 飞刀厚度(毫米)
刀间距45.1 44.8 45.3 39.7 38.5 38.4 39.1 40.5 42.4 38.2 39.0 40.4 38.4 39.3 40.4 38.39.40.3离(毫米)
石质飞刀辊可以是采用整块玄武岩或花岗岩制成,在其辊面上刻上刀纹,即可供使用;也可以采用玄武岩制成100~300毫米厚的长方形断面的石刀(图5-10),其表面刻上10~15毫米、15~20毫米深的三角形断面沟纹,沟纹的间距约为30~40毫米。然后将飞刀片安置在飞刀辊辐轮上,并用水泥将其固定着(图5-11)。由于石质飞刀较厚,因此其飞刀数目也较少。石质飞刀的使用寿命视玄武岩或花岗岩本身的质量而定。
8 5
7
10 12
7
10 12
8
10
12
8
10 12
8
10
4
12 8 10 12
1100
1250
1350
1500
1600
1700
2.0
3.0
4.0
6.0
8.0
10.0
飞刀辊的回转速度与其线速度的关系如下式所示:
60v n=
πD
式中D—飞刀辊直径,米; V—飞刀辊线速度,米/秒。
旧型打浆机的飞刀辊线速度一般为7~8米/秒;新式打浆机的飞刀辊线速度则达10~12米/秒。 五、底 刀
打浆机一般均具有1~3组底刀,每组底刀由15~20把刀片组成。刀片之间夹着硬质木条G,然后以平头螺栓H将刀片与木条贯穿在一起,再用六角螺母将其拧紧(图5-12)。各组底刀要同时放在一个底刀匣内,或分别安装在各个底刀匣内。底刀匣是用铸铁制成。底刀放入底刀匣后,还要用楔铁将其校正固定。由于底刀较易磨损,经常需要取出更换,一般均将底刀匣安装在浆槽山形部的底刀床内。检修底刀时,只要打开底刀床盖板,把底刀盒由底刀床的侧面开口拉出,检修后再将其推入,然后装上盖板。
转/分 (5-4)
旧型打浆机只有一组底刀,其安装位置在飞刀辊的正下方。新式打浆机多将底刀安装在山形部,使底刀组中心线与飞刀辊垂直中心线形成5~20o角度。随着底刀组数的增加,偏向山形部所形成的此一角度则愈大;例如具有两组底刀的伏特式打浆机,其底刀组的偏斜角为40~45o,而具有三组底刀的约伯式打浆机的底刀组则偏斜37o30’。增大斜角,有利于充分发挥飞刀辊赋予浆料的动能,保证浆料获得较高的循环速度,同时又能防止涡流的产生。
底刀数目的多少,决定于工艺操作的要求。底刀较少,打浆比压较大,适宜于游离状打浆;底刀较多,打浆比压较少,则有利于粘状打浆。通常,底刀组数不多于三组,其包角不超过75o,同时各组底刀之间应有60~80毫米的距离,使浆膜能有机会继续形成,以利进一步的打浆。
底刀的型式可分为斜型和“人”字型两种。斜型底刀一般是与飞刀辊轴线形成5~7 o(图5-13),可以增加切断作用,并避免飞刀嵌入底刀间。倾斜角过小,不利于打浆过程中的切断作用。增加倾斜角,能在一定
范围内提高切断作用;但如果分增大倾斜角(例如增加至20o以上),虽可增加压溃水化作用,但切断作用反而下降,同时浆料又有被赶向浆槽某一侧的趋势,不利于打浆的均匀度。“人”字型底刀(图5-14)的采用,有效地保证飞刀不致嵌入底刀之间,同时又能与飞刀构成剪刀作用,有利于提高打浆过程的切断作用,降低功率消耗。
制造底刀的材料与飞刀所用的相同,也有采用钢质飞刀和铜质底刀配合使用的。底刀的厚度约为飞刀厚度的1/2~2/3,间嵌木的宽度则多为10~12毫米,个别情况下也有采用5~7毫米的,嵌木宽度一般要比底刀厚度大1~2毫米;嵌木过窄,易于被浆料堵塞。
石质底刀的刀厚一般为15~35毫米。石质底刀是由整块玄武岩或花岗岩制成,刀纹直接刻在上面。安装时,可将其整块放置在底刀床内,而不用底刀匣。
通常认为,第一、二片底刀的厚度要略为加大,以适应其受飞刀辊和浆料冲击较严重的情况。因此,第一、二片底刀经常有采用8~10毫米厚度的。
底刀的刀刃应制成圆弧形曲面,圆弧形半径应与飞刀辊的半径相适应,以发挥其在打浆操作中的作用。底刀刀刃的圆弧形曲面可以在制造底刀时制成,一般是采用龙门刨床处理,使其获得所规定的弧度。 九、打浆机的安装
打浆机浆槽的基础施工完成后,即需要进行打浆机各个部件的安装。打浆机的安装过程可分为下列几个步骤:
(一) 定好各部件中心线与标高; (二) 安装飞刀辊的支架、横杆、轴承; (三) 安装飞刀辊的升降机构; (四) 安装底刀,并灌注水泥浆; (五) 安装飞刀辊;
(六) 安装皮带轮与电动机; (七) 安装洗鼓及其附属设备;
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