一种利用超声波提高纸浆均匀性的装置及方法

技术领域

本发明涉及纸浆加工领域，尤其涉及一种利用超声波提高纸浆均匀性的装置及方法。

背景技术

纸浆是以植物纤维为原料，经不同加工方法制得的纤维状物质，是造纸工业的主要原材料。纸浆中植物纤维主要来自于木材，木材的主要成分为纤维素，另外还有不同程度的半纤维素、木素、树脂、色素、果胶和灰分等物质。

在纸浆的制作过程中，工作人员将纸屑和清水按照一定的比例进行调配，并搅拌使其混合，然后进行漂白、定型和烘干，现有的机械搅拌器，采用单一的搅拌方式，纸浆搅拌不够充分，利用超声波振动对纸浆进行混合，没有进行搅拌环节，水中的纸屑沉到水底，被纸屑包裹住未与清水接触的纸屑不能进行打散，使得超声波机器不能够有效地制浆，降低制浆效果。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本发明提供一种利用超声波提高纸浆均匀性的装置及方法，能够对纸浆进行多级处理，进而更加充分地搅拌纸浆，更有效地提高纸浆混合的均匀性，从而提高制浆效果。

一种利用超声波提高纸浆均匀性的装置及方法，包括有底座、支撑架、搅拌筒、进料管、出料管、搅拌组件、传送组件和超声振动组件，所述底座的顶部固定连接有支撑架，所述支撑架上固定连接有搅拌筒，所述搅拌筒上固定连接有进料管，所述进料管上设有开关一，所述搅拌筒与进料管连通，所述搅拌筒的底部固定连接有出料管，所述出料管上设有开关二，所述出料管与搅拌筒连通，所述搅拌筒上设有搅拌组件，所述底座上设有传送组件，所述传送组件上设有超声振动组件。

此外，特别优选的是，所述搅拌组件包括有电机、锥齿轮支撑板、搅拌轴、锥齿轮组和搅拌扇叶，所述底座的顶部固定连接有电机，所述搅拌筒的底部固定连接有锥齿轮支撑板，所述电机的输出轴与锥齿轮支撑板转动式连接，所述搅拌筒上转动式连接有搅拌轴，所述搅拌轴的底端设有锥齿轮组，且所述锥齿轮组与电机的输出轴连接，所述搅拌轴上固定连接有三个搅拌扇叶，三个所述搅拌扇叶都位于搅拌筒内。

此外，特别优选的是，所述锥齿轮组包括有锥齿轮一和锥齿轮二，所述搅拌轴的底端固定连接有锥齿轮一，所述电机的输出轴上固定连接有锥齿轮二，锥齿轮一与锥齿轮二啮合。

此外，特别优选的是，所述传送组件包括有固定架、混合筒、水泵、入泵管、出泵管、连通管和异形管，所述底座顶部固定连接有固定架，所述固定架上固定连接有混合筒，所述固定架上固定连接有水泵，所述水泵的进水口上连通有入泵管的一端，所述入泵管的另一端与搅拌筒连通，所述水泵的出水口上连通有出泵管的一端，所述出泵管的另一端与混合筒的底部连通，所述混合筒顶部连通有连通管的一端，所述连通管的另一端上连通有异形管的一端，所述异形管的另一端与搅拌筒的顶部连通。

此外，特别优选的是，所述超声振动组件包括有转轴、曲柄和超声波发生器，所述混合筒的顶部转动式连接有转轴，所述转轴的底端固定连接有曲柄，所述曲柄上转动式连接有超声波发生器，所述曲柄和超声波发生器都位于混合筒内部。

此外，特别优选的是，还包括有驱动组件，所述异形管上设有驱动组件，所述驱动组件包括有外壳、传动轴、叶轮、行星齿轮减速组件、主动轮、传动带和从动轮，所述异形管上固定连接有外壳，所述外壳与异形管连通，所述外壳上转动式连接有传动轴，所述传动轴上固定连接有叶轮，所述叶轮位于外壳内部，所述传动轴的底端固定连接有行星齿轮减速组件的输入轴，所述行星齿轮减速组件的输出轴上固定连接有主动轮，所述转轴上固定连接有从动轮，所述主动轮与从动轮之间绕有传动带。

此外，特别优选的是，还包括有回流组件，所述传送组件上设有回流组件，所述回流组件包括有回流管、球阀、柱齿轮、扭力弹簧和缺齿轮，所述异形管上连通有回流管的一端，所述回流管的另一端与入泵管连通，所述回流管上转动式连接有球阀，所述球阀的顶端固定连接有柱齿轮，所述柱齿轮与回流管之间连接有扭力弹簧，所述行星齿轮减速组件的输出轴上固定连接有缺齿轮，所述缺齿轮与柱齿轮会啮合。

此外，特别优选的是，所述球阀上设有通孔。

此外，特别优选的是，还包括有螺旋引流板，所述混合筒内壁上固定连接有螺旋引流板。

此外，特别优选的是，还包括有过滤半筛网，所述异形管内壁上固定连接有过滤半筛网。

一种利用超声波提高纸浆均匀性装置的使用方法，包括以下工作步骤：

步骤一：首先打开进料管，向搅拌筒内通入清水和纸屑，再关闭进料管，然后启动电机，电机会驱动三个搅拌扇叶转动，对搅拌筒内的清水和纸屑进行搅拌，使其形成纸浆，再启动水泵和超声波发生器，水泵会将搅拌筒内沉底的纸浆抽入到混合筒内，超声波发生器会对纸浆进行振动加工；

步骤二：混合筒内的纸浆会流到外壳内，并带动叶轮转动，进而带动超声波发生器转动，对混合筒内的纸浆搅拌，同时缺齿轮会转动，进而带动球阀转动，球阀转动会间歇性打开回流管，使得异形管底部的纸浆重新流入混合筒内加工；步骤三：纸浆搅拌结束后，同时关闭电机、水泵和超声波发生器，并打开出料管，将搅拌筒内的纸浆排出，再将出料管关闭。

有益效果：1、电机会驱动三个搅拌扇叶转动，让搅拌筒内的清水和纸屑均匀混合，形成纸浆，同时水泵会将搅拌筒内沉底的纸浆抽入到混合筒内部，超声波发生器振动能够将混合筒内的纸浆充分混合，混合筒内充分混合的纸浆会重新流入到搅拌筒内，使得搅拌筒内的纸浆混合得更加均匀，让纸浆能够有效地进行加工。

2、混合筒内的纸浆会通过异形管流入到外壳内并推动叶轮转动，叶轮转动会驱动超声波发生器转动，超声波发生器转动会增加与纸浆的接触面积，让超声波发生器振动能够更加充分地混合纸浆，同时超声波发生器转动可以更加均匀地搅拌混合筒内的纸浆，提高纸浆混合的均匀性。

3、行星齿轮减速组件的输出轴转动会带动驱动球阀间歇性地转动，进而间歇性打开球阀，能够间歇性地清理异形管底部未搅拌均匀的一部分纸浆，让未搅拌均匀的一部分纸浆再次抽入到混合筒中进行超声波振动，进而对纸浆进行多级处理，让纸浆混合得更加充分且均匀。

附图说明

图1为本发明的第一种立体结构示意图。

图2为本发明的第二种立体结构示意图。

图3为本发明的剖视立体结构示意图。

图4为本发明传送组件的局部剖视立体结构示意图。

图5为本发明传送组件、超声振动组件和驱动组件的局部剖视立体结构示意图。

图6为本发明驱动组件和回流组件的局部立体结构示意图。

图7为本发明驱动组件和回流组件的局部剖视立体结构示意图。

图8为本发明超声振动组件、驱动组件和回流组件的局部剖视立体结构示意图。

图9为本发明超声振动组件和驱动组件的局部剖视立体结构示意图。

图10为本发明异形管和过滤半筛网的剖视立体结构示意图。

图11为本发明的工作流程示意图。

附图标记：1、底座，2、支撑架，3、搅拌筒，4、进料管，5、出料管，61、电机，62、锥齿轮支撑板，63、搅拌轴，64、锥齿轮组，65、搅拌扇叶，71、固定架，72、混合筒，73、水泵，74、入泵管，75、出泵管，76、连通管，77、异形管，81、转轴，82、曲柄，83、超声波发生器，91、外壳，92、传动轴，93、叶轮，94、行星齿轮减速组件，951、主动轮，952、传动带，953、从动轮，101、回流管，102、球阀，103、柱齿轮，104、扭力弹簧，105、缺齿轮，11、螺旋引流板，12、过滤半筛网。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

实施例1：一种利用超声波提高纸浆均匀性的装置及方法，如图1-图11所示，包括有底座1、支撑架2、搅拌筒3、进料管4、出料管5、搅拌组件、传送组件和超声振动组件，所述底座1的顶部通过螺栓连接有支撑架2，所述支撑架2上通过螺栓连接有搅拌筒3，所述搅拌筒3上通过螺栓连接有进料管4，所述进料管4上设有开关一，所述搅拌筒3与进料管4连通，所述搅拌筒3的底部通过螺栓连接有出料管5，所述出料管5上设有开关二，所述出料管5与搅拌筒3连通，所述搅拌筒3上设有搅拌组件，所述底座1上设有传送组件，所述传送组件上设有超声振动组件。

所述搅拌组件包括有电机61、锥齿轮支撑板62、搅拌轴63、锥齿轮组64和搅拌扇叶65，所述底座1的顶部通过螺栓连接有电机61，所述搅拌筒3的底部通过铆钉连接有锥齿轮支撑板62，所述电机61的输出轴与锥齿轮支撑板62转动式连接，所述搅拌筒3上转动式连接有搅拌轴63，所述搅拌轴63的底端设有锥齿轮组64，且所述锥齿轮组64与电机61的输出轴连接，所述搅拌轴63上固定连接有三个搅拌扇叶65，三个所述搅拌扇叶65都位于搅拌筒3内。

所述锥齿轮组64包括有锥齿轮一和锥齿轮二，所述搅拌轴63的底端通过平键连接有锥齿轮一，所述电机61的输出轴上通过平键连接有锥齿轮二，锥齿轮一与锥齿轮二啮合。

所述传送组件包括有固定架71、混合筒72、水泵73、入泵管74、出泵管75、连通管76和异形管77，所述底座1顶部通过螺栓连接有固定架71，所述固定架71上通过螺栓连接有混合筒72，所述固定架71上通过铆钉连接有水泵73，所述水泵73的进水口上连通有入泵管74的一端，所述入泵管74的另一端与搅拌筒3连通，所述水泵73的出水口上连通有出泵管75的一端，所述出泵管75的另一端与混合筒72的底部连通，所述混合筒72顶部连通有连通管76的一端，所述连通管76的另一端上连通有异形管77的一端，所述异形管77的另一端与搅拌筒3的顶部连通。

所述超声振动组件包括有转轴81、曲柄82和超声波发生器83，所述混合筒72的顶部转动式连接有转轴81，所述转轴81的底端固定连接有曲柄82，所述曲柄82上转动式连接有超声波发生器83，所述曲柄82和超声波发生器83都位于混合筒72内部。

起初，工作人员将外设的转换器安装在混合筒72上，外设的转换器与超声波发生器83通过电路连接，然后拧动进料管4的开关一，将清水和纸屑通过进料管4加入到搅拌筒3内，再关闭进料管4的开关一，接着启动电机61，电机61的输出轴转动会带动锥齿轮组64的锥齿轮二转动，锥齿轮组64的锥齿轮二转动会带动与其啮合的锥齿轮一转动，锥齿轮组64的锥齿轮一转动会带动搅拌轴63转动，搅拌轴63转动会带动三个搅拌扇叶65转动，三个搅拌扇叶65转动会搅动搅拌筒3内的清水和纸屑，让搅拌筒3内的清水和纸屑混合并形成纸浆，然后工作人员启动水泵73，水泵73会将搅拌筒3内沉底的纸浆抽入到入泵管74内，并通过出泵管75流入到混合筒72内部，此时工作人员启动外设的转换器，使得超声波发生器83开始持续振动，超声波发生器83振动能够将纸浆充分地混合，由水泵73抽入的纸浆挤压混合筒72内顶部的纸浆，使得混合筒72内顶部的纸浆会通过连通管76被挤压入异形管77内，未搅拌均匀的纸浆会在重力的作用下聚集到异形管77底部，搅拌均匀后再通过异形管77重新流入到搅拌筒3内，进而让纸浆进行循坏搅拌，对纸浆进行多级处理，使得搅拌筒3内的纸浆能够进行充分搅拌，进而让搅拌筒3内的纸浆混合均匀，当搅拌筒3内部的纸浆混合均匀后，工作人员打开出料管5的开关二，将混合均匀的纸浆排出，再关闭出料管5的开关二从而使得通入搅拌筒3内部的纸浆能够更加均匀地混合，让纸浆能够有效地进行加工，从而提高制浆效果。

实施例2：在实施例1的基础之上，如图2-图9所示，还包括有驱动组件，所述异形管77上设有驱动组件，所述驱动组件包括有外壳91、传动轴92、叶轮93、行星齿轮减速组件94、主动轮951、传动带952和从动轮953，所述异形管77上固定连接有外壳91，所述外壳91与异形管77连通，所述外壳91上转动式连接有传动轴92，所述传动轴92呈竖直设置，所述传动轴92上固定连接有叶轮93，所述叶轮93位于外壳91内部，所述传动轴92的底端固定连接有行星齿轮减速组件94的输入轴，所述行星齿轮减速组件94的输出轴上固定连接有主动轮951，所述转轴81上固定连接有从动轮953，所述主动轮951与从动轮953之间绕有传动带952。

混合筒72内的纸浆通过异形管77流入到外壳91内时会推动叶轮93转动，叶轮93转动会带动传动轴92转动，传动轴92转动会带动行星齿轮减速组件94的输入轴转动，行星齿轮减速组件94会将输入轴输入的转速进行减速，并从输出轴输出，行星齿轮减速组件94的输出轴转动会带动主动轮951转动，主动轮951转动会带动传动带952转动，传动带952转动会带动从动轮953转动，从动轮953转动会带动转轴81转动，转轴81转动会带动曲柄82转动，曲柄82转动会带动超声波发生器83转动，超声波发生器83转动会与混合筒72内的纸浆进行更加全面和充分地接触，使得超声波发生器83对混合筒72内的纸浆进行更加全面且充分地振动，同时超声波发生器83转动会对混合筒72内的纸浆进行进一步搅拌，使得纸浆能够混合得更加均匀，从而能够对纸浆更加有效地进行加工。

实施例3：在实施例2的基础之上，如图4-图8所示，还包括有回流组件，所述传送组件上设有回流组件，所述回流组件包括有回流管101、球阀102、柱齿轮103、扭力弹簧104和缺齿轮105，所述异形管77上连通有回流管101的一端，所述回流管101的另一端与入泵管74连通，所述回流管101上转动式连接有球阀102，所述球阀102的顶端通过平键连接有柱齿轮103，所述柱齿轮103与回流管101之间通过挂钩连接有扭力弹簧104，所述行星齿轮减速组件94的输出轴上通过平键连接有缺齿轮105，所述缺齿轮105与柱齿轮103会啮合。

所述球阀102上开有通孔。

起初，球阀102堵住了回流管101，行星齿轮减速组件94的输出轴转动会带动缺齿轮105转动，缺齿轮105转动会与柱齿轮103啮合，并带动柱齿轮103转动，扭力弹簧104被扭，柱齿轮103转动会带动球阀102转动，球阀102转动将不再堵住回流管101，使得异形管77底部未搅拌均匀的一部分纸浆能够通过球阀102的通孔流入到入泵管74中，通过水泵73的作用将未搅拌均匀的一部分纸浆再次抽入到混合筒72中，进行再次振动和搅拌，从而让纸浆混合得更加充分，缺齿轮105继续转动会与柱齿轮103脱离啮合，扭力弹簧104复位会带动柱齿轮103复位，柱齿轮103复位会带动球阀102复位，使得球阀102重新堵住回流管101，重复如此，进而间歇性打开球阀102，能够间歇性地清理异形管77底部未搅拌均匀的纸浆，使得未搅拌均匀的一部分纸浆再次抽入到混合筒72中进行超声波振动。

实施例4：在实施例3的基础之上，如图4-图5所示，还包括有螺旋引流板11，所述混合筒72内壁上固定连接有螺旋引流板11。

混合筒72内的纸浆在超声波发生器83的转动下会产生离心力，使得纸浆沿着螺旋引流板11进行转动，螺旋引流板11能够增加纸浆的转动行程，延长纸浆在混合筒72内振动和搅拌的时间，使得混合筒72内的纸浆进行更加彻底地混合。

实施例5：在实施例4的基础之上，如图2-图10所示，还包括有过滤半筛网12，所述异形管77内壁上固定连接有过滤半筛网12。

过滤半筛网12能够过滤掉粘结在一起未充分混合的纸浆，使得充分混合的纸浆流入到搅拌筒3中。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。