一種造紙盤磨機磨盤磨損檢測裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明一種造紙盤磨機磨盤磨損檢測裝置及方法，能夠適應(yīng)盤磨機高速、高溫、高壓的工作環(huán)境，有效檢測磨齒的磨損狀況，安裝方便，成本低廉。所述的裝置包括安裝在磨盤磨齒上的磨損檢測棒，以及與磨損檢測棒連接的數(shù)據(jù)處理單元；磨損檢測棒的頂端與磨齒齒面平齊，磨損檢測棒包括嵌套為一體的棒體和套筒，以及沿軸向插入棒體的階梯芯軸和設(shè)置在棒體底端的滑移變阻器；階梯芯軸的頂端與棒體的頂端平齊，底端伸出棒體的底端，階梯芯軸的底端固定有墊片，階梯芯軸上套設(shè)有兩端分別連接墊片和棒體底端的彈簧；墊片與滑移變阻器的滑片固定連接；數(shù)據(jù)處理單元連接滑移變阻器的導(dǎo)線，用于根據(jù)變化的電阻信號得到滑片的位移。從而對磨損量的實時監(jiān)控和檢測。
【專利說明】
一種造紙盤磨機磨盤磨損檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及制漿造紙技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種造紙盤磨機磨盤磨損檢測裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在制漿造紙工業(yè)中，高濃盤磨機往往起著至關(guān)重要的作用，高濃盤磨機的性能直接決定了成漿的質(zhì)量，是整個制漿生產(chǎn)線中將木片直接轉(zhuǎn)換為纖維的關(guān)鍵設(shè)備，木片或預(yù)熱后的木片送入盤磨機后，在高速旋轉(zhuǎn)的磨盤作用下，木片被分絲帚化并分離成纖維，由于強烈的磨擦作用，產(chǎn)生大量的熱能，使木素軟化和纖維分離。
[0003]在這個過程中，磨盤的磨損是不可避免的，磨盤磨齒過度磨損后，會導(dǎo)致磨漿效率降低，功耗變大，磨漿質(zhì)量降低。但是磨盤磨損到什么程度是很難監(jiān)測的，主要原因是磨盤之間間隙小，高速、高溫、高壓等工況復(fù)雜，對傳感器的要求非常高。
[0004]盤磨機的磨盤在運行過程中，往往會出現(xiàn)兩種磨損狀況:正常磨損和非正常磨損。正常磨損是由于磨片持續(xù)擠壓、磨削木片過程中，磨齒在擠壓和摩擦力的作用下正常磨損，這一過程往往是緩慢的，有一定周期的，磨損后的磨齒齒面是基本平整均勻的;非正常磨損是由于磨漿過程中，木片原料中摻雜了鐵釘?shù)葓杂伯愇?，造成磨片磨齒的損壞，這一過程往往是瞬間的、短時的，在磨齒的局部產(chǎn)生缺損。無論是哪種型式的磨損，對成漿質(zhì)量都會產(chǎn)生影響。
[0005]在盤磨機運行過程中，磨盤的磨損量是難于檢測的，一方面是由于動盤與定盤之間間隙小，且伴隨高溫、高壓，光學(xué)方法無法探測，而用于非接觸測量的電渦流傳感器可以檢測磨盤間隙，但是磨盤表面分布有齒和溝槽，動盤在轉(zhuǎn)動過程中，電渦流信號只能采集平均值，且電渦流傳感器需要特殊防護，否則很快就會被磨損而導(dǎo)致?lián)p壞，檢測成本非常高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種造紙盤磨機磨盤磨損檢測裝置及方法，能夠適應(yīng)盤磨機高速、高溫、高壓的工作環(huán)境，有效檢測磨齒的磨損狀況，安裝方便，成本低廉，對盤磨機在運行過程中磨盤磨損量進行實時在線檢測。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0008]—種造紙盤磨機磨盤磨損檢測裝置，包括安裝在磨盤磨齒上的磨損檢測棒，以及與磨損檢測棒連接的數(shù)據(jù)處理單元；
[0009]所述的磨損檢測棒的頂端與磨齒齒面平齊，磨損檢測棒包括嵌套為一體的棒體和套筒，以及沿軸向插入棒體的階梯芯軸和設(shè)置在棒體底端的滑移變阻器;階梯芯軸的頂端與棒體的頂端平齊，底端伸出棒體的底端，階梯芯軸的底端固定有墊片，階梯芯軸上套設(shè)有兩端分別連接墊片和棒體底端的彈簧;墊片與滑移變阻器的滑片固定連接；
[0010]所述的階梯芯軸的頂端設(shè)置有若干階梯軸段，棒體內(nèi)分別對應(yīng)每個階梯軸段設(shè)置有限位階梯;除頂端的第一階梯軸段外，其他階梯軸段與對應(yīng)的限位階梯之間均設(shè)置有間隙，階梯軸段與對應(yīng)限位階梯之間的間隙大于該階梯軸段與頂部之間所有階梯軸段與對應(yīng)限位階梯之間的間隙之和；
[0011]數(shù)據(jù)處理單元連接滑移變阻器的導(dǎo)線，用于根據(jù)變化的電阻信號得到滑片的位移。
[0012]優(yōu)選的，階梯芯軸的最后一級階梯軸段對應(yīng)的限位階梯上設(shè)置有密封圈。
[0013]優(yōu)選的，墊片通過螺母固定在階梯芯軸的底端。
[0014]優(yōu)選的，若干磨損檢測棒均勻設(shè)置在磨盤的多個磨齒上。
[0015]優(yōu)選的，多個磨損檢測棒沿磨盤的徑向均勻設(shè)置在一個磨齒上。
[0016]—種造紙盤磨機磨盤磨損檢測方法，基于如本發(fā)明所述的造紙盤磨機磨盤磨損檢測裝置，其包括如下步驟:
[0017]步驟I，將磨損檢測棒安裝在盤磨機磨盤的磨齒上，使得磨損檢測棒的頂端與磨齒齒面平齊，將導(dǎo)線連接到數(shù)據(jù)處理的輸入端；
[0018]步驟2，盤磨機工作，當(dāng)盤磨機磨盤發(fā)生磨損時，磨齒磨損會導(dǎo)致磨損檢測棒同步磨損，當(dāng)階梯芯軸上當(dāng)前處于頂端的階梯軸段被磨掉后，階梯芯軸在彈簧的作用下，下沉其與所對應(yīng)的限位階梯之間間隙的距離，同時階梯芯軸通過墊片帶動滑片移動相同的距離，測滑移變阻器的電阻變化；
[0019]步驟3，通過數(shù)據(jù)處理單元檢測滑移變阻器的電阻變化，從而得到滑片的位移，SP為磨損檢測棒安裝位置造紙盤磨機磨盤磨損量。
[0020]優(yōu)選的，在盤磨機磨盤上設(shè)置有多個磨損檢測棒；
[0021]當(dāng)?shù)玫降亩鄠€磨損檢測棒的電阻值變化趨勢一致，則屬于正常磨損；
[0022]當(dāng)?shù)玫降亩鄠€磨損檢測棒的電阻值中出現(xiàn)電阻值的突變，則屬于非正常磨損。
[0023]優(yōu)選的，當(dāng)根據(jù)檢測得到的磨損量對應(yīng)最后一級階梯軸段被磨損掉的磨損量時，階梯芯軸壓緊密封圈，磨盤磨損到極限，在磨損檢測棒安裝位置的磨盤磨齒失效。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0025]本發(fā)明通過安裝在定盤磨盤磨齒固定位置上的磨損檢測棒，實現(xiàn)磨損檢測棒與磨齒的同步磨損，利用設(shè)置在磨損檢測棒磨損端的階梯芯軸實現(xiàn)對磨損量的同步，利用階梯芯軸除第一級以外其他各級與棒體之間的定量間隙，保證了對磨損量的定量檢測，通過滑移變阻器的將位移量轉(zhuǎn)化為電信號，保證了對磨損量的實時監(jiān)控和檢測;并且能夠通過多個磨損檢測棒的設(shè)置，對正常磨損和非正常磨損進行準(zhǔn)確判斷，結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計巧妙，安裝方便，成本低廉。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明實例中所述的磨盤結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為本發(fā)明實例中所述的扇形磨片的結(jié)構(gòu)圖示意圖。
[0028]圖3為本發(fā)明實例中所述的磨損檢測棒的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0029]圖4為本發(fā)明實例中所述的磨損檢測棒的外形圖。
[0030]圖5為本發(fā)明實例中所述的磨損檢測棒的立體爆炸圖。
[0031 ]圖中:1.磨齒，2.磨損檢測棒，3.齒槽，4.扇形磨片安裝孔，5.階梯芯軸，6.棒體，7.密封圈，8.彈簧，9.滑移變阻器，10.滑片，11.導(dǎo)線，12.套筒，13.螺母，14.墊片，15.第I階梯軸段，16.第II階梯軸段，17.第III階梯軸段，18.第IV階梯軸段。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0033]本發(fā)明中所述的造紙盤磨機磨盤，如圖1所示，其由若干個扇形磨片通過扇形磨片安裝孔4固定在機體上組合而成，如圖2所示，每個扇形磨片表面按照一定規(guī)律排布有條狀磨齒I，磨齒I之間形成齒槽3。在磨齒I上沿磨盤的徑向加工出多個螺紋安裝孔，如圖4所示，磨損檢測棒2外圓柱面有外螺紋，可以將磨損檢測棒2旋入磨齒I的螺紋安裝孔中，磨損檢測棒2頂端與磨齒I齒面平齊。螺紋安裝孔的位置能夠根據(jù)需要進行指定加工，當(dāng)盤磨機運行時，磨齒I齒面與磨損檢測棒2頂端表面磨損是同步的，因此，通過檢測磨損檢測棒2的磨損便可以得到是磨齒I表面的磨損量。
[0034]磨損檢測棒2中的階梯芯軸5與磨齒I同步磨損，階梯芯軸5每磨損一定長度將當(dāng)前階梯磨損后，在彈簧8作用下會自動下沉一段距離，階梯芯軸5底端與滑移變阻器9上的滑片10連接，階梯芯軸5的移動會改變滑移變阻器9的電阻值，從而反映磨損量的大小。
[0035]如圖3和圖5所示，所述的磨損檢測棒2進行組裝時，為保證密封，首先將密封圈7放入棒體6內(nèi)，并將階梯芯軸5插入棒體6，在階梯芯軸5伸出棒體6的另一端，套上彈簧8、墊片14，并用螺母13旋緊，彈簧8被壓縮，利用彈簧彈力對階梯芯軸5產(chǎn)生一個向外拉的彈力，滑移變阻器9安裝在棒體6下端，墊片14正好卡在滑片10的卡槽內(nèi)，使墊片14移動時，帶動滑片10移動，從而改變滑移變阻器9的阻值。最后將棒體6安裝在套筒12中，將滑移變阻器9的導(dǎo)線11從套筒12的后端引出；將磨損檢測棒2裝入扇形磨片安裝孔4中，使磨損檢測棒2的上表面與磨齒I平齊，每個扇形磨片上可以安裝多個磨損檢測棒2。
[0036]采用本發(fā)明所述的檢測方法后，當(dāng)盤磨機磨盤發(fā)生磨損時，磨齒I磨損會導(dǎo)致磨損檢測棒2同步磨損，磨損檢測棒2的檢測原理敘述如下:如圖3所示，當(dāng)階梯芯軸5上的第I階梯軸段15被磨掉時，階梯芯軸5在彈簧力的作用下，階梯芯軸5下沉距離tl，隨之墊片14帶動滑片10移動相同距離tl，滑移變阻器9阻值隨之發(fā)生改變，此時，磨盤磨齒磨損量等于第I階梯軸段15的高度kl;當(dāng)階梯芯軸5上的第II階梯軸段16被磨掉時，階梯芯軸5在彈簧力的作用下又下沉一段距離t2-tl，隨之墊片14帶動滑片10移動距離t2-tl，滑移變阻器9阻值繼續(xù)隨之發(fā)生改變，此時，磨盤磨齒總磨損量等于kl+k2+tl;當(dāng)階梯芯軸5上的第III階梯軸段17被磨掉時，階梯芯軸5在彈簧力的作用下又下沉一段距離t3-t2-tl，隨之墊片14帶動滑片10移動距離t3-t2-tl，滑移變阻器9阻值繼續(xù)隨之發(fā)生改變，此時，磨盤磨齒總磨損量等于kl+k2+k3+t2。以此類推，當(dāng)最后第IV階梯軸段18被磨損掉時，階梯芯軸5壓緊密封圈7，磨盤已經(jīng)磨損到極限，此時，可以判斷在磨損檢測棒2安裝位置的磨盤磨齒已經(jīng)失效。
[0037]本發(fā)明對于磨損檢測棒2的階梯軸段劃分越細(xì)，采集的電阻變化信號所反映的磨損量精度就越高。根據(jù)采集的磨盤表面所有磨損檢測棒2的電阻變化情況，可以判定磨盤磨損的類型，如果是均勻磨損，分布在磨盤各個位置的磨損檢測棒2反饋的電阻值變化基本趨于一致，屬于正常磨損；如果是局部磨損，會出現(xiàn)個別磨損檢測棒阻值突變的情況，此時盤磨機很有可能發(fā)生了非正常磨損，說明該處磨齒很有可能已經(jīng)發(fā)生損壞。本發(fā)明可以對磨盤的磨損情況進行評估，并預(yù)測磨盤磨損的程度，為盤磨機控制提供工藝參考。
【主權(quán)項】
1.一種造紙盤磨機磨盤磨損檢測裝置，其特征在于，包括安裝在磨盤磨齒(I)上的磨損檢測棒(2)，以及與磨損檢測棒(2)連接的數(shù)據(jù)處理單元； 所述的磨損檢測棒(2)的頂端與磨齒(I)齒面平齊，磨損檢測棒(2)包括嵌套為一體的棒體(6)和套筒(12)，以及沿軸向插入棒體(6)的階梯芯軸(5)和設(shè)置在棒體(6)底端的滑移變阻器;階梯芯軸(5)的頂端與棒體(6)的頂端平齊，底端伸出棒體(6)的底端，階梯芯軸(5)的底端固定有墊片(14)，階梯芯軸(5)上套設(shè)有兩端分別連接墊片(14)和棒體(6)底端的彈簧(8);墊片(14)與滑移變阻器(9)的滑片(10)固定連接； 所述的階梯芯軸(5)的頂端設(shè)置有若干階梯軸段，棒體(6)內(nèi)分別對應(yīng)每個階梯軸段設(shè)置有限位階梯;除頂端的第一階梯軸段外，其他階梯軸段與對應(yīng)的限位階梯之間均設(shè)置有間隙，階梯軸段與對應(yīng)限位階梯之間的間隙大于該階梯軸段與頂部之間所有階梯軸段與對應(yīng)限位階梯之間的間隙之和； 數(shù)據(jù)處理單元連接滑移變阻器(9)的導(dǎo)線(11)，用于根據(jù)變化的電阻信號得到滑片(10)的位移。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙盤磨機磨盤磨損檢測裝置，其特征在于，階梯芯軸(5)的最后一級階梯軸段對應(yīng)的限位階梯上設(shè)置有密封圈(7)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙盤磨機磨盤磨損檢測裝置，其特征在于，墊片(14)通過螺母(13)固定在階梯芯軸(5)的底端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙盤磨機磨盤磨損檢測裝置，其特征在于，若干磨損檢測棒(2)均勻設(shè)置在磨盤的多個磨齒(I)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙盤磨機磨盤磨損檢測裝置，其特征在于，多個磨損檢測棒(2)沿磨盤的徑向均勻設(shè)置在一個磨齒(I)上。6.一種造紙盤磨機磨盤磨損檢測方法，其特征在于，基于如權(quán)利要求1所述的造紙盤磨機磨盤磨損檢測裝置，其包括如下步驟: 步驟I，將磨損檢測棒(2)安裝在盤磨機磨盤的磨齒(I)上，使得磨損檢測棒(2)的頂端與磨齒(I)齒面平齊，將導(dǎo)線(11)連接到數(shù)據(jù)處理的輸入端； 步驟2，盤磨機工作，當(dāng)盤磨機磨盤發(fā)生磨損時，磨齒(I)磨損會導(dǎo)致磨損檢測棒(2)同步磨損，當(dāng)階梯芯軸(5)上當(dāng)前處于頂端的階梯軸段被磨掉后，階梯芯軸(5)在彈簧(8)的作用下，下沉其與所對應(yīng)的限位階梯之間間隙的距離，同時階梯芯軸(5)通過墊片(14)帶動滑片(10)移動相同的距離，測滑移變阻器(9)的電阻變化； 步驟3，通過數(shù)據(jù)處理單元檢測滑移變阻器(9)的電阻變化，從而得到滑片(10)的位移，即為磨損檢測棒(2)安裝位置造紙盤磨機磨盤磨損量。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種造紙盤磨機磨盤磨損檢測方法，其特征在于，在盤磨機磨盤上設(shè)置有多個磨損檢測棒(2); 當(dāng)?shù)玫降亩鄠€磨損檢測棒(2)的電阻值變化趨勢一致，則屬于正常磨損； 當(dāng)?shù)玫降亩鄠€磨損檢測棒(2)的電阻值中出現(xiàn)電阻值的突變，則屬于非正常磨損。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種造紙盤磨機磨盤磨損檢測方法，其特征在于，當(dāng)根據(jù)檢測得到的磨損量對應(yīng)最后一級階梯軸段被磨損掉的磨損量時，階梯芯軸(5)壓緊密封圈(7)，磨盤磨損到極限，在磨損檢測棒(2)安裝位置的磨盤磨齒失效。
【文檔編號】D21D1/30GK105841597SQ201610317787
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】劉慶立, 湯偉, 胡連華, 王博, 佘都, 胡祥滿, 邱錦強
【申請人】陜西科技大學(xué)