气垫式流浆箱匀浆辊设计

1.2.2 匀浆辊的设计工艺参数
纸机设计参数如下：
抄纸幅宽：1980mm；
设计车速：400m/min；
工作车速：300—550m/min；
纸机类型：左手机；
纸页定量：45—55g/m；
纸浆浓度：0.25%；
辊体直径：300mm；
辊体长度：2200mm；
初步开孔率：50%；
孔径：25mm；
壁厚：6mm；
2.匀浆辊辊面的排孔
在造纸机的流浆箱匀浆辊的设计中多采用等边单元三角形双螺旋线排孔方式。在这种排孔方式中，相邻三孔的中心线连接构成一等边三角形。附图为按上述方式排列的匀浆辊辊面的展开图。
3.1根据据给定的开孔率λ求出理想的孔间距s
由开孔率的定义可得出λ和s之间有如下的关系：λ =
S= d
开孔率λ取50%，d=300mm,得出s=33.66mm。
约在20世纪60年代，由于造纸机抄速的增加对纸的质量要求提高，才开始认真注意和研究高速纸机的纸浆流送理论，结果很快地推动了流浆箱结构的发展和改进。一般地说，流浆箱发展中的大体趋向是采用单侧进浆的锥管布浆器，采用静止的匀整元件，如各种形式的孔板、管束、导流片组；采用带有直立唇缘的倾斜式上浆装置，并在高速造纸机采用水力式流浆箱；在箱体结构方面，则趋于采用轻型的刚性好的抗蚀工程塑料和调节喷浆着网点方便的箱架。但是，传统的成熟的流浆匀整元件，例如孔辊，仍被广泛地使用着，只是对它工作机理认识不断的加深，其结构也日益改进。
对于小生产规模的中小型造纸机的纸浆流送设备的研究和改进比较少，发展较为缓慢。目前往往是把高速造纸机上使用较为成功的某些元件，移植到中小型造纸机流浆箱上，从而改进了中小型纸机纸浆流送质量及提高了车速。对应于气垫式流浆箱来说，纸浆的液面保持在一个适当的高度上，改变液面上方空气垫的压力时，可以使上网的浆速在广泛的范围内变动。由于箱内的浆位有固定不变的高度，可以在浆坑内有效地使用匀浆辊等浆流匀整元件，来改善纸浆的流动状态。
300
5000—6000
350
1.2匀浆辊的开孔率
靠近唇板的匀浆辊的开孔率一般是50%～52%，靠近布浆器的匀浆辊的开孔率一般是30%～35%，匀浆辊的开孔率与缩流系数μ的关系如下表.根据资料介绍及浆料的实际需要,以流阻小、缩流系数在0. 7左右较为合适,故初步确定其开孔率为50%。
匀浆辊的开孔率与缩流系数μ的关系
4.小结
我的实训任务是匀浆辊的设计，虽然只是造纸纸浆流送系统的一个小零部件，但是匀浆辊在浆流的整流作用是不能忽视的，在整个流浆箱里也是非常重要的部件，匀浆辊的设计参数以及结构直接影响成纸的品质，所以对匀浆辊的设计是一个非常有难度的任务。
在整个设计过程中，我遇到了很多问题，也学习到了很多，从中掌握了匀浆辊的结构和工艺参数，更进一步认识各种匀整装置，特别是各个厂家的各种不同型号的匀浆辊的的结构、原理及其性能；比较了现在主流的产品的优点以及需要改进的地方。同时我也熟悉机械产品设计的依据、方法、范围和深度；熟悉计算机辅助设计；学会制浆造纸设备的参数选择、结构计算和材料选用。希望在设计过程中不完全照搬现有的部件结构，根据自己学过的知识，充分发挥自己的独创性，从而锻炼机械产品设计方面的思维能力。
1.2.1本课题研究目的及意义......................................3
1.2.2 匀浆辊的设计工艺参数......................................3
1.2.3 本次设计任务..............................................3
3.2在三角形ABC中，设AB间有m+1个孔心，CB间有n+1个孔心。m,n为正整数，则有：AB=ms CB=ns
根据余弦定理有：
-2(ms)
化简得：
3.3根据双螺旋线的特点确定m值的范围
由附图可知，α1显然应大于30°且小于60°；如α1小于或等于30°以及α1大于或等于60°，双螺旋线都不复存在。根据三角形中大角对大边的规律可确定m值的范围。
在三角形ABC中应用正弦定理有: 令 则有 所以m
又令 得 所以m的取值范围应是 得到 16.15<m<27.99
根据给定的一组m的值求得一组n值，如下表：
m
17
18
19
20
21
22
n
32.30
32.24
32.13
31.98
31.77
31.49
m
23
24
25
26
27
n
31.15
30.74
30.23
29.62
目录
1绪论.............................................................2
1.1流浆箱的简介及其匀浆辊........................................2
1.2本课题研究内容................................................3
孔辊的结构：孔辊的结构是简单的，但对制造的精度要求甚高。孔辊可以用管材直接加工、钻孔来制成，也可以用板材经钻或冲孔并孔缘倒角后弯曲焊接而成。用管材制造时对于内壁孔缘的倒角比较麻烦，用板材弯曲卷时则一般径向振摆较大。孔辊的材料应具有抗蚀性能，材质为不锈钢或铜。不锈钢具有较高强度，使孔辊在相同的辊径和壁厚下的挠度可以小些，或可以采用较薄的壁厚而得到较轻的辊重，故通常采用不锈钢。孔辊的内外壁都要求十分平滑，有很高的光洁度，以减少挂浆的机会。辊面上的孔在内壁面处的楞边都要倒成圆角，倒角半径取为0.5—0.75mm。倒角半径过大会使孔间辊面实体段的宽度相对减小，在开孔率较高时更增加了搭浆的机会。辊孔楞边倒园要用特制的成形铰刀来进行精加工使孔壁和孔缘达到上述光洁度要求。
2 匀浆辊的相关参数计算与校核........................................4
2.1 匀浆辊的概述...................................................4
2.2 参数计算与校核.................................................4
开孔率
35
40
45
50
55
缩流系数μ
0.646
0.661
0.677
0.696
0.717
1.3匀浆辊的孔径
本匀浆辊的参数适合于短纤维浆料场合。靠近唇板的匀浆辊的参数如下表：
匀浆辊参数
数据
孔径mm
15-25
辊壁厚mm
6-10
转速r/min
6-8
回转方向上辊
下辊
顺时针
逆时针
选择匀浆辊的孔径为25mm。壁厚选择6mm。匀浆辊的孔缘应倒角和去除毛刺，以保持光滑，防止纤维粘附。
1.2 本课题研究内容
1.2.1本课题研究目的及意义
长网造纸机流浆箱内的匀浆辊,对于浆料中涡流的分散,防止浆料的絮聚及促使浆料从唇口沿纸机横向的均匀布浆,具有重要的作用。在长网双大缸造纸机的设计中,流浆箱的配置是通过方锥管进浆使浆料保证沿纸幅横向布浆的均一;通过阶梯孔板对浆料的加速,使浆料在阶梯处进一步扩散;在堰池内消除能量,稳定流态,使之与车速相匹配,保证了合适的浆速网速比,最后经匀浆辊使浆料从唇口喷射上网。匀浆辊分喉口部与唇口部两类，喉口部匀浆辊作用主要是稳流和匀整；而唇口部匀浆辊作用为浆纤维的疏散，防止絮聚，下面我们要设计的就是唇口部匀浆辊。
设计是一个不断创新和修改的事情，就我的设计结构而言，在根据自我的要求和结合张老师的意见后，我前前后后修改了三遍，记得第一次修改，几乎是全盘否定重新来过的节奏，修改后仍然还有许多不尽人意的地方，对于像我这种菜鸟而言实在是不忍心点下delete,后来我和我的伙伴商量后，觉得在原图上修改还有得救，于是在老师的耐心指导和伙伴的通力协作之下，新作品如凤凰涅槃一般横空出世，这便是我的最满意的作品也是最终的作品。尽管有些忙碌和劳累，我觉得这一切都是值得的。
3结构说明..........................................................6
3.1匀浆辊的结构说明...............................................6
3.2传动轴的加工工艺...............................................8
4小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
5参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
1绪论
1.1流浆箱的简介及其匀浆辊
在造纸机的发展过程中，在相当长的一个时期内，主要是凭借实践积累的经验来设计和选用流浆箱的结构形式。所以现存流浆箱的结构形式是极其多种多样的，各有自己的特点和用途，不易简单地概括或归纳几种典型的结构。
1.2.3 本次设计任务
a)匀浆辊的相关参数计算与校核；
b)匀浆辊的结构会设计说明书的编写方法。
2 匀浆辊的相关参数计算与校核
2.1 匀浆辊的概述
匀浆辊是流浆箱堰池部位的匀整装置，纸浆的上网质量起着非常重要的作用，浆流通过匀浆辊时首先是向辊中心流入,然后再由中心沿半径方向流动,浆流通过辊后,在两孔之间形成强烈的小涡流,使浆流处于微湍流状态,从而使浆流中纤维分散,避免了纤维的絮聚。
3)调制处理HBS217-255。
4)钳：修研两端中心孔。
5)车：半精车五个台阶，车到规定尺寸的余量0.5mm，倒角三个；掉头，同样车出另外两个台阶留有余量0.5mm，倒角。