一种造纸用纸浆混合搅拌装置及其搅拌方法

技术领域

本发明涉及造纸领域，具体涉及纸浆混合搅拌领域。

背景技术

纸浆是造纸的重要原材料，是以植物纤维为原料，经不同加工方法制得的纤维状物质，纸浆的品质主要决定于其纤维形态和纤维的纯净程度。

搅拌是纸浆加工的重要工序，现有技术中，一般是采用搅拌机对纸浆进行搅拌加工，搅拌机大多都是通过电机驱使搅拌叶片旋转对纸浆进行搅拌，存在着一些不足，例如，结构较为单一，搅拌效率以及搅拌效果相对较差，而且纸浆在搅拌过程中容易发生沉积现象；纸浆原料中富含大量的纤维，纤维容易缠绕在搅拌叶片上，搅拌结束后还需要专门对搅拌叶片进行清理，较为繁琐。

基于上述，本发明提出了一种造纸用纸浆混合搅拌装置及其搅拌方法。

发明内容

为解决上述背景中提到的问题，本发明提供了一种造纸用纸浆混合搅拌装置及其搅拌方法。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

一种造纸用纸浆混合搅拌装置，包括架体，架体上安装有呈水平布置的搅拌罐以及用于驱使搅拌罐旋转的电机一，搅拌罐的两端开口并设置有罐盖，罐盖和架体固定，罐盖与搅拌罐构成转动配合，搅拌罐的内壁延伸有侧叶，搅拌罐内设置有搅拌构件，搅拌构件位于搅拌罐的轴心线下方，搅拌构件设置成在搅拌状态与停机状态之间进行切换，处于搅拌状态时，搅拌构件的搅拌叶伸出并对纸浆进行搅拌，处于停机状态时，搅拌叶缩回搅拌构件内部。

进一步的，罐盖上设置有进料孔，进料孔的孔口延伸有引导管，引导管的末端设置有进料斗，引导管上设置有控制阀。

进一步的，架体上安装有套壳，套壳同轴套设在搅拌罐的外部且套壳的最高点处开设有缺口、最低处开设有出料孔，出料孔的孔口朝下延伸有引导管；

搅拌罐的外圆面开设有出料嘴，出料嘴的末端设置有旋盖。

进一步的，罐盖上设置有连接孔且两个罐盖上的连接孔同轴，搅拌构件包括同轴设置在两个连接孔之间的安装柱与用于驱使安装柱旋转的电机二；

安装柱上阵列设置有若干组搅拌单元，安装柱的外圆面沿径向开设有安装槽，搅拌单元设置在安装槽内。

进一步的，搅拌单元包括套设在安装槽内的安装壳一与安装壳二，安装壳一靠近安装槽的槽底，安装壳一与安装壳二同轴连接；

安装壳二的外圆面沿径向开设有滑孔，安装壳二内滑动设置有搅拌叶，初始时，搅拌叶的一端位于滑孔内、另一端设置有台阶，台阶与安装壳二的内壁之间设置有弹簧一，弹簧一的弹力用于驱使搅拌叶发生缩回安装壳二的移动。

进一步的，安装柱的端面同轴开设有芯孔，安装槽与芯孔之间通过安装孔实现连通，安装孔内安装有驱动轴，驱动轴与安装槽同轴且输出端伸入安装壳一内并设置有固定支座；

驱动轴的外部通过花键方式安装有活动支座，当活动支座发生移动时，驱动轴通过花键持续向活动支座输出动力，活动支座与安装壳一连接，活动支座与固定支座之间设置有弹簧二；

搅拌单元还包括位于安装壳一内的配重块，配重块朝向驱动轴的一侧铰接设置有两个连杆，一个连杆的末端与固定支座铰接、另一个连杆的末端与活动支座铰接。

进一步的，芯孔内同轴安装有芯轴，芯轴被设置在安装柱端部的电机三驱使发生旋转，驱动轴的输入端与芯轴之间通过动力传递件实现动力连接。

一种造纸用纸浆混合搅拌装置的搅拌方法：

步骤一：将纸浆原料投入搅拌罐内；

步骤二：电机一、电机二以及电机三同时启动，其中，电机一运行驱使搅拌罐旋转，电机二运行驱使安装柱与搅拌单元一起旋转，电机三运行通过芯轴与动力传递件驱使驱动轴旋转，驱动轴旋转会带着安装壳一与安装壳二以及配重块一起旋转，配重块旋转时，在离心力作用下，配重块会发生远离驱动轴的移动，配重块移动时会通过连杆驱使活动支座远离安装槽的槽底，弹簧二被压缩，活动支座带着安装壳二一起移动，使搅拌单元从安装槽内伸出；

然后，搅拌叶同样在离心力作用下，通过滑孔从安装壳二内伸出，弹簧一被压缩，此时，搅拌构件切换为搅拌状态，通过搅拌叶绕安装柱轴心线的公转加上搅拌叶绕驱动轴轴心线的自转，对纸浆原料进行搅拌；

步骤三：搅拌结束后，电机一、电机二以及电机三停止运行，在弹簧一与弹簧二的弹力作用下，搅拌叶缩回安装壳二内，安装壳一与安装壳二缩回安装槽内，即搅拌单元缩回安装槽内，搅拌构件切换为停机状态。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

一、本方案通过侧叶旋转，对搅拌罐内的纸浆原料进行翻动，使纸浆原料的各部分均能够受到搅拌构件的搅拌，搅拌构件通过搅拌叶绕安装柱轴心线的公转加上搅拌叶绕驱动轴轴心线的自转，对纸浆原料进行搅拌，两者配合，能够有效提升搅拌效果以及搅拌效率；

二、本方案中，搅拌构件设置在搅拌状态与停机状态之间进行切换，搅拌结束后，搅拌构件即切换为停机状态，搅拌叶缩回安装壳二内，搅拌单元缩回安装槽内，缩回过程中，搅拌叶能够受到滑孔孔壁对其刮的动作，安装壳一、二能够受到安装槽槽壁对其刮的动作，使搅拌单元的外表面不会残留有纤维，实现自清洁作用；

除此之外，本方案中，搅拌构件的状态切换依靠的是离心方式，这样做到的好处在于，利用了搅拌叶自转即可实现状态切换，无需额外设置动力源，结构更加简单，能耗更低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为搅拌罐与停机状态的搅拌构件的示意图；

图3为搅拌罐与搅拌状态的搅拌构件的示意图；

图4为搅拌构件的示意图；

图5为搅拌构件的剖视图；

图6为搅拌单元的剖视图一；

图7为搅拌单元的剖视图二；

图8为驱动轴、配重块以及连杆的示意图。

附图中的标号为：

100、架体；101、套壳；102、引导管；103、电机一；200、搅拌罐；201、罐盖；202、进料管；203、进料斗；204、旋盖；205、侧叶；300、搅拌构件；301、电机二；302、电机三；303、安装柱；304、芯轴；305、搅拌单元；306、安装壳一；307、安装壳二；308、搅拌叶；309、弹簧一；310、驱动轴；311、动力传递件；312、活动支座；313、固定支座；314、弹簧二；315、配重块；316、连杆。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参照图1-图8，一种造纸用纸浆混合搅拌装置，包括架体100，架体100上安装有呈水平布置的搅拌罐200以及用于驱使搅拌罐200旋转的电机一103，搅拌罐200的两端开口并设置有罐盖201，两个罐盖201均是和架体100固定，与搅拌罐200构成转动配合，任意一个罐盖201上设置有进料孔，进料孔的孔口延伸有引导管102，引导管102的末端设置有进料斗203，引导管102上设置有控制阀；打开控制阀，将纸浆原料倾倒至进料斗203内，纸浆原料会通过进料管202进入搅拌罐200中。

进一步的，架体100上安装有套壳101，套壳101同轴套设在搅拌罐200的外部，且套壳101的最高点处开设有缺口、最低处开设有出料孔，出料孔的孔口朝下延伸有引导管102。

搅拌罐200的外圆面开设有出料嘴，出料嘴的末端设置有旋盖204；通过设置在搅拌罐200内的搅拌构件300实现对纸浆原料的搅拌混合，搅拌结束后，通过电机一103驱使搅拌罐200旋转，使旋盖204位于缺口处，工作人员旋开旋盖204，然后电机一103再驱使搅拌罐200旋转，使出料嘴正对出料孔，搅拌罐200内的纸浆通过引导管102向外排出，该过程中，会有少量纸浆流到安套壳101内，顺着套壳101的弧形内壁朝引导管102流动。

参照图2与图3，搅拌罐200内设置有搅拌构件300，用于对搅拌罐200内的纸浆原料进行搅拌，搅拌构件300位于搅拌罐200的轴心线下方，搅拌罐200的内壁延伸有侧叶205，搅拌罐200旋转时，侧叶205不仅有搅拌纸浆的作用，还能够起到翻动纸浆的作用，纸浆翻动能够使纸浆的各部分均能够受到搅拌构件300的搅拌，搅拌效果更好。

进一步的，搅拌构件300设置成在搅拌状态与停机状态之间进行切换，处于搅拌状态时，搅拌构件300的搅拌叶308伸出，以自转加公转的方式搅拌纸浆，搅拌效果更好，处于停机状态时，搅拌叶308缩回搅拌构件300内部，缩回过程中，搅拌叶308上的纤维会被清理掉，即不会有纤维残留沾在搅拌叶308上。

具体的：

参照参照图4与图5，分别设置在两个罐盖201上的两个连接孔同轴，搅拌构件300包括同轴设置在两个连接孔之间的安装柱303，安装柱303被电机二301驱使发生旋转，电机二301可以安装在罐盖201上，也可以安装在架体100上，安装柱303的端面同轴开设有芯孔，芯孔内同轴安装有芯轴304，芯轴304被电机三302驱使发生旋转，电机三302是安装在安装柱303的端部，跟随安装柱303一起旋转的，因此，电机三302的接线需要用到过孔滑环。

安装柱303上阵列设置有若干组搅拌单元305，进一步的，安装柱303的外圆面沿径向开设有安装槽，搅拌单元305设置在安装槽内。

参照图6-图8，搅拌单元305包括套设在安装槽内的安装壳一306与安装壳二307，安装壳一306靠近安装槽的槽底，安装壳一306与安装壳二307固定连接，优选的，安装壳二307背离安装槽槽底的一端呈弧面形状，当搅拌构件300处于停机状态时，安装壳一306与安装壳二307均缩回安装槽内，此时，安装壳二307呈弧面旋转的端部刚好堵住安装槽的槽口，使安装柱303整体呈一个完整的圆柱形状。

安装壳二307的外圆面沿径向开设有滑孔，安装壳二307内滑动设置有搅拌叶308，初始时，搅拌叶308的一端位于滑孔内、另一端设置有台阶，台阶与安装壳二307的内壁之间设置有弹簧一309，弹簧一309的弹力用于驱使搅拌叶308发生缩回安装壳二307的移动，优选的，搅拌叶308沿安装壳二307的圆周方向阵列设置有若干个。

安装槽与芯孔之间通过安装孔实现连通，安装孔内安装有驱动轴310，驱动轴310与安装槽同轴且输入端与芯轴304之间通过动力传递件311实现动力连接、输出端伸入安装壳一306内并设置有固定支座313。

驱动轴310的外部通过花键方式安装有活动支座312，当活动支座312发生移动时，驱动轴310通过花键持续向活动支座312输出动力，活动支座312与安装壳一306连接，活动支座312与固定支座313之间设置有弹簧二314。

搅拌单元305还包括位于安装壳一306内的配重块315，配重块315沿安装壳一306的圆周方向阵列设置有若干个，每个配重块315朝向驱动轴310的一侧均铰接设置有两个连杆316，一个连杆316的末端与固定支座313铰接、另一个连杆316的末端与活动支座312铰接。

本发明的工作原理：

首先，通过进料斗203与进料管202将纸浆原料送入搅拌罐200内；

然后，电机一103、电机二301以及电机三302均启动，其中：

电机一103运行驱使搅拌罐200旋转；

电机二301运行驱使安装柱303与搅拌单元305一起旋转；

电机三302运行通过芯轴304与动力传递件311驱使驱动轴310旋转，驱动轴310旋转会带着安装壳一306与安装壳二307以及配重块315一起旋转，配重块315旋转时，在离心力作用下，配重块315会发生远离驱动轴310的移动，由于固定支座313是固定设置在驱动轴310上的，故而配重块315移动时会通过连杆316驱使活动支座312远离安装槽的槽底，弹簧二314被压缩，活动支座312带着安装壳二307一起移动，使搅拌单元305从安装槽内伸出，然后，搅拌叶308同样在离心力作用下，通过穿过滑孔的方式从安装壳二307内伸出，弹簧一309被压缩，此时，搅拌构件300切换为搅拌状态，通过搅拌叶308绕安装柱303轴心线的公转加上搅拌叶308绕驱动轴310轴心线的自转，对纸浆原料进行搅拌，搅拌效果更好，并且由于搅拌叶308是通过离心力方式伸出的，故而旋转是高度旋转，还能够对纸浆原料中的纤维进行裁切，使搅拌混合后的纸浆更加细腻，加工出来的纸张质量更好；

搅拌结束后，电机一103、电机二301以及电机三302停止运行，在弹簧一309与弹簧二314的弹力作用下，搅拌叶308缩回安装壳二307内，安装壳一306与安装壳二307缩回安装槽内，即搅拌单元305缩回安装槽内，搅拌构件300切换为停机状态；

然后，通过电机一103驱使搅拌罐200旋转，使旋盖204位于缺口处，工作人员旋开旋盖204，然后电机一103再驱使搅拌罐200旋转，使出料嘴正对出料孔，搅拌罐200内的纸浆通过引导管102向外排出，该过程中，会有少量纸浆流到安套壳101内，顺着套壳101的弧形内壁朝引导管102流动，此为正常现象，不对对纸浆出料造成影响。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。