雙級螺旋軸及雙級螺旋壓榨脫水的製造方法

2023-10-05 08:13:14 2

雙級螺旋軸及雙級螺旋壓榨脫水的製造方法
【專利摘要】本發明公開一種雙級螺旋軸及雙級螺旋壓榨脫水機，雙級螺旋軸包括芯軸、低壓螺旋體和高壓螺旋體，所述低壓螺旋體可轉動地安裝在所述芯軸一端，所述高壓螺旋體固定在所述芯軸另一端；雙級螺旋壓榨脫水機含有上述雙級螺旋軸、機架和網籠、低壓螺旋體驅動裝置和高壓螺旋體驅動裝置，所述網籠的兩端分別設有與其內腔連通的進料箱和出料箱，所述雙級螺旋軸套裝在所述網籠內。該雙級螺旋壓榨脫水機的螺旋軸含有兩個獨立旋轉的低、高壓螺旋體，兩個獨立旋轉的螺旋體可以分別以不同的轉速進行旋轉，從而獲取不同的壓縮比，適用範圍廣，適用於多種物料壓榨脫水且很快滿足物料榨乾工藝要求。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明發明涉及用於造紙製漿、化工及食品、飲料加工等行業的含水物料壓榨脫 水處理設備【技術領域】，特別涉及一種雙級螺旋軸及雙級螺旋壓榨脫水機。 雙級螺旋軸及雙級螺旋壓榨脫水機

【背景技術】
[0002] 含水物料的壓榨脫水處理是造紙製漿、化工及食品、飲料加工行業，加工工藝過程 中的重要設備。目前在國內、外含水物料的壓榨脫水處理工藝主要有以下三種設備：普通螺 旋壓榨脫水機，帶式壓濾機，板框式壓濾機。
[0003] 普通螺旋壓榨脫水機由進料箱、出料箱、網籠、單一螺旋體的螺旋軸組成。工作原 理：含水物料進入進料箱，在旋轉的螺旋體作用下，含水物料在螺旋槽內，由大螺距端向小 螺距端推進，由於螺距的變化，含水物料的體積由大變小，逐漸被壓縮，物料中的水分透過 網籠被擠出，物料則進入出料箱流出。
[0004] 帶式壓濾機由滾筒、多道S形壓輥、漲緊輥、調偏輥、濾帶構成。工作原理：將物料 鋪平在上、下濾帶之間，由濾帶的漲緊力擠壓物料，將物料中的水分通過濾帶排出。
[0005] 板框式壓濾機，由機架、多組方形板框、濾布構成。工作原理：安裝在機架上的多組 板框，內襯濾布，由機架上動力機構將每組板框壓緊，使每組板框形成一個密閉的空間，物 料由高壓泵注入板框的密閉的空間，物料在持續的高壓下停留50- 60分鐘後，水分通過濾 布排出板框內腔。
[0006] 以上三種壓榨脫水設備，各存在一定的不足之處。普通螺旋壓榨脫水機，由於螺旋 體的螺距變化(壓縮比）是根據特定被擠壓物料及含水率的條件下，而確定的。因此不能適 應多種物料的壓榨脫水，如更換被擠壓物料，設備需要作重大技術改進。所以一臺設備只能 用於一種物料的壓榨脫水。又普通螺旋壓榨脫水機只有一個螺旋體。壓榨和進料為同一螺 旋體，在同一轉速下運行，因此物料填充螺旋槽不飽滿，物料填充係數只能達到50% - 60%， 並浪費動力。帶式壓濾機能連續運行，但是受濾帶抗拉強度和S形壓輥剛度的限制，使得濾 網的漲緊力不能過大，所壓榨的物料幹度只能達到20%左右，不能滿足多種物料榨乾的工 藝要求。板框式壓濾機所壓榨的物料幹度能達到40%左右，但設備體積龐大，設備工作為間 歇性運行，不能連續運行，一個工作循環需要1. 5-2. 0小時，工作效率低。帶式壓濾機和板 框式壓濾機外殼為敞開式，無法封閉因此物料汙染車間環境。


【發明內容】

[0007] 本發明的針對現有技術存在的缺陷和不足，提供一種雙級螺旋軸及雙級螺旋壓榨 脫水機。
[0008] 本發明的技術方案是：一種雙級螺旋軸，包括芯軸、低壓螺旋體和高壓螺旋體，所 述低壓螺旋體可轉動地安裝在所述芯軸一端，所述高壓螺旋體固定在所述芯軸另一端。
[0009] 在上述結構中，所述的低壓螺旋體通過軸承安裝在芯軸上，該低壓螺旋體含有低 壓套筒和固定在低壓套筒外表面上的低壓螺旋葉片，所述低壓套筒為直徑逐漸變大的錐形 筒結構。
[0010] 在上述結構中，所述的高壓螺旋體含有高壓套筒和固定在高壓套筒外表面上的高 壓螺旋葉片，所述高壓套筒由前部直徑逐漸變大的錐形筒和後部圓柱形筒組成，該高壓套 筒前端面外徑與低壓套筒後端面外徑相等，且兩端面相互牴觸靠緊。
[0011] 在上述結構中，所述的低壓螺旋體螺距大於高壓螺旋體螺距。
[0012] 一種含有上述雙級螺旋軸的雙級螺旋壓榨脫水機，還含有機架和安裝在機架上的 網籠、低壓螺旋體驅動裝置和高壓螺旋體驅動裝置，所述網籠的兩端分別設有與其內腔連 通的進料箱和出料箱，所述雙級螺旋軸套裝在所述網籠內，該雙級螺旋軸的低壓螺旋體和 高壓螺旋體分別與網籠形成具有容納空間的低壓料倉和高壓料倉；所述低壓螺旋體的低壓 套筒前端伸出進料箱，低壓套筒前端與低壓螺旋體驅動裝置的動力輸出軸傳動連接；所述 高壓螺旋體驅動裝置的動力輸出軸與芯軸的一端傳動連接，該高壓螺旋體的高壓套筒後端 伸入出料箱，所述高壓套筒後端外側套裝有用以封堵網籠的料塞，所述料塞靠近出料箱的 一側設有料塞頂緊裝置。
[0013] 上述雙級螺旋壓榨脫水機還包括用於控制高壓螺旋體驅動裝置的控制裝置，所述 控制裝置含有安裝在網籠上用於檢測低壓料倉內物料壓力的壓力傳感器和控制電路，所述 壓力傳感器與控制電路的信號輸入端連接，控制電路的信號輸出端與高壓螺旋體驅動裝置 連接。
[0014] 上述雙級螺旋壓榨脫水機的料塞頂緊裝置含有頂緊彈簧、彈簧壓杆和彈簧套筒， 所述彈簧套筒固定在出料箱側壁上，該彈簧套筒一端設有彈簧座，另一端安裝有用於頂壓 頂緊彈簧的壓緊螺母，所述彈簧壓杆的一端固定在料塞上，另一端穿過彈簧座進入彈簧套 筒內並穿出壓緊螺母；或者所述的料塞頂緊裝置為安裝在出料箱側壁上的液壓缸或氣壓 缸。
[0015] 上述雙級螺旋壓榨脫水機的雙級螺旋軸包括低壓螺旋體和高壓螺旋體，所述低壓 螺旋體可轉動地安裝在所述芯軸一端，所述高壓螺旋體固定在所述芯軸另一端。
[0016] 進一步地，所述的低壓螺旋體通過軸承安裝在芯軸上，該低壓螺旋體含有低壓套 筒和固定在低壓套筒外表面上的低壓螺旋葉片，所述低壓套筒為直徑逐漸變大的錐形筒結 構。
[0017] 進一步地，所述的高壓螺旋體含有高壓套筒和固定在高壓套筒外表面上的高壓螺 旋葉片，所述高壓套筒由前部直徑逐漸變大的錐形筒和後部圓柱形筒組成，該高壓套筒前 端面外徑與低壓套筒後端面外徑相等，且兩端面相互牴觸靠緊。
[0018] 本發明的有益效果是： 1、本發明雙級螺旋軸含有兩個獨立旋轉的低、高壓螺旋體，兩個獨立旋轉的螺旋體可 以分別以不同的轉速進行旋轉，從而獲取不同的壓縮比，使被擠壓的含水物料很快的達到 工藝要求的幹度，增強壓榨脫水效果，提高壓榨脫水效率。
[0019] 2、本發明雙級螺旋軸含有兩個獨立旋轉的低、高壓螺旋體，兩個獨立旋轉的螺旋 體可以分別以不同的轉速進行旋轉，從而獲取不同的壓縮比，適用範圍廣，適用於多種物料 壓榨脫水且很快滿足物料榨乾工藝要求。
[0020] 3、本發明雙級螺旋壓榨脫水機的螺旋軸含有兩個獨立旋轉的螺旋體，可以分別調 整為不同的旋轉速度，獲取不同的壓縮比，使被擠壓物料迅速達到生產工藝要求的幹度，提 高含水物料壓榨脫水的效率；雙級螺旋軸的低壓螺旋體和高壓螺旋體分別與網籠形成具有 容納空間的低壓料倉和高壓料倉，含水物料從進料箱進入低壓料倉，在低壓料倉內壓榨後 進入高壓螺旋倉，使高壓螺旋體進料充足、均勻、提高物料的填充係數，克服物料在高壓螺 旋體的螺旋槽內向後滑移現象，使高壓螺旋體的實際工作壓縮比與設計壓縮比一致。
[0021] 4、本發明雙級螺旋壓榨脫水機的雙級螺旋軸的螺旋體分別由兩臺電動機驅動，由 於高壓螺旋體和低壓螺旋體在旋轉運行時消耗動力不同，高壓螺旋體消耗動力大，低壓螺 旋體消耗動力較小，又因雙級螺旋軸的高壓螺旋體的轉動慣量遠小於普通螺旋壓榨脫水機 螺旋軸的轉動慣量，所以同等產量的螺旋壓榨脫水機，雙級螺旋壓榨脫水機的總動力比普 通螺旋壓榨脫水機能節省電力消耗15% - 20%。
[0022] 5、本發明雙級螺旋壓榨脫水機含有料塞和料塞頂緊裝置，當高壓料倉內的物料達 到一定幹度，物料壓力大於料塞頂緊裝置壓力是，物料頂開料塞，遮進出料箱，且調整料塞 頂緊裝置的壓力可以控制物料處理的幹度，增強壓榨脫水效果，使用方便，易於操作。
[0023] 6、本發明雙級螺旋壓榨脫水機設有用於檢測低壓料倉內物料壓力的壓力傳感器， 當低壓料倉達到一定壓力時高壓螺旋體開始工作，低壓料倉達不到一定壓力高壓螺旋體不 工作，節省能耗，降低成本。
[0024] 7、本發明雙級螺旋壓榨脫水機體積小且能連續運行，工作效率高，電力消耗少，符 合國家相關環保政策要求且結構簡單，使用方便，易於推廣實施。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為本發明雙級螺旋軸的立體結構示意圖； 圖2為本發明雙級螺旋的爆炸結構示意圖； 圖3為本發明雙級螺旋的低壓螺旋的立體結構示意圖； 圖4為本發明雙級螺旋的高壓螺旋的立體結構示意圖； 圖5為本發明雙級螺旋壓榨脫水機的結構示意圖； 圖6為圖5中A的放大結構示意圖。
[0026] 圖中標號所代表的意義為：1、芯軸，2、低壓螺旋體，3、高壓螺旋體，4、機架，5、料塞 頂緊裝置，6、料塞，7、高壓料倉，8、低壓料倉，9、低壓驅動裝置，10、進料箱，11、壓力傳感器， 12、網籠，13、出料箱，14、高壓螺旋體驅動裝置，15、軸承，其中，2-1、低壓套筒，2-2、低壓螺 旋葉片，3-1、高壓套筒，3-2、高壓螺旋葉片，5-1、彈簧壓杆，5-2、頂緊彈簧，5-3、彈簧套筒， 5-4、壓緊螺母，5-5、彈簧座，5-6、擋板。

【具體實施方式】
[0027] 下面結合附圖及【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明： 實施例：參見圖1至圖4, 一種雙級螺旋軸，包括芯軸1、低壓螺旋體2和高壓螺旋體3， 所述低壓螺旋體2可轉動地安裝在所述芯軸1 一端，所述高壓螺旋體3固定在所述芯軸1 另一端。
[0028] 在上述結構中，所述的低壓螺旋體2通過軸承安裝在芯軸上，該低壓螺旋體含有 低壓套筒2-1和固定在低壓套筒2-1外表面上的低壓螺旋葉片2-2,所述低壓套筒2-1為直 徑逐漸變大的錐形筒結構；低壓套筒2-1兩端內表面與芯軸1之間分別設有軸承，軸承15 外側的低壓套筒2-1的內表面還開設用於安裝油封的凹槽。
[0029] 在上述結構中，所述的高壓螺旋體3含有高壓套筒3-1和固定在高壓套筒3-1外 表面上的高壓螺旋葉片3-2,所述高壓套筒3-1由前部直徑逐漸變大的錐形筒和後部圓柱 形筒組成，該高壓套筒3-1前端面外徑與低壓套筒2-1後端面外徑相等，且兩端面相互牴觸 靠緊以防止物料卡緊兩套筒之間形成堵塞。
[0030] 在上述結構中，所述的低壓螺旋體2螺距大於高壓螺旋體3螺距。
[0031] 實施例2 :參見圖1至圖6, 一種含有實施例1的雙級螺旋軸的雙級螺旋壓榨脫水 機，還含有機架4和安裝在機架4上的網籠12、低壓螺旋體驅動裝置9和高壓螺旋體驅動裝 置4,所述網籠12的兩端分別設有與其內腔連通的進料箱10和出料箱13,所述雙級螺旋軸 套裝在所述網籠12內，雙極螺旋軸的芯軸1貫穿網籠12並通過軸承和軸承座安裝在進、出 料箱10、13的側壁上，該雙級螺旋軸的低壓螺旋體2和高壓螺旋體3分別與網籠12形成具 有容納空間的低壓料倉8和高壓料倉7 ;所述低壓螺旋體2的低壓套筒2-1前端伸出進料 箱10,低壓套筒前端與低壓螺旋體驅動裝置9的動力輸出軸採用一般機械傳動方式傳動連 接，比如皮帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動等。低壓螺旋體驅動裝置9包括電動機和減速機，電動 機為低壓螺旋體2提供動力，減速機調整低壓螺旋體旋轉狀態，電動機和減速機接線盒通 連接。低壓套筒前端與低壓螺旋體驅動裝置9的動力輸出軸採用鏈傳動時，主動鏈輪安裝 在減速機的主軸上，從動鏈輪安裝在低壓套筒2伸出進料箱10部分外壁上，兩鏈輪上安裝 相匹配的鏈條(參見圖5)。所述高壓螺旋體驅動裝置14的動力輸出軸與芯軸的一端採用一 般機械傳動連接傳動連接，比如採用聯軸器、皮帶傳動、鏈傳動或齒輪傳動等常用的傳動方 式進行連接，此處不詳述。高壓螺旋體3的高壓套筒3-1後端伸入出料箱13,所述高壓套筒 3-1後端外側套裝有用以封堵網籠的料塞6,所述料塞6靠近出料箱13的一側設有料塞頂 緊裝置5,該料塞在頂緊裝置的驅動下可沿高壓螺旋體3後部的圓柱形筒體前後直線移動。
[0032] 上述雙級螺旋壓榨脫水機還包括用於控制高壓螺旋體驅動裝置14的控制裝置， 所述控制裝置含有安裝在網籠12上用於檢測低壓料倉8內物料壓力的壓力傳感器11和控 制電路，所述壓力傳感器11與控制電路的信號輸入端連接，控制電路的信號輸出端與高壓 螺旋體驅動裝置連接。控制電路採用現有技術中一般的控制電路，該控制電路可接收壓力 傳感器檢測到的信號並分析信號發出執行命令從而驅動高壓螺旋體驅動裝置14的電動機 轉動。本發明採用PLC可編程控制器，壓力傳感器11檢測的信號經A/D轉換器或D/A轉換 器與PLC可編程控制器的信號輸入端連接，PLC可編程控制器的信號輸出埠經繼電器的 觸點與電機連接，繼電器的線圈與PLC可編程控制另一信號輸出埠連接。
[0033] 參見圖6,上述雙級螺旋壓榨脫水機的料塞頂緊裝置含有頂緊彈簧5-2、彈簧壓杆 5-1和彈簧套筒5-3,所述彈簧套筒5-3固定在出料箱13側壁上，該彈簧套筒5-3 -端設有 彈簧座5-5,另一端安裝有用於頂壓頂緊彈簧5-2的壓緊螺母5-4,所述彈簧壓杆5-2的一 端固定在料塞6上，另一端穿過彈簧座5-2進入彈簧套筒5-3內並穿出壓緊螺母5-4,彈簧 壓杆5-1穿出壓緊螺母5-4的一端上還固定連接有限位板5-6。當高壓料倉7內物料達到 一定的幹度，物料壓力大於頂緊彈簧5-2施加給料塞6的壓力時，物料頂開料塞流出出料箱 13,並且調整彈簧壓杆5-1的壓力可以控制物料的出料幹度。或者所述的料塞頂緊裝置5 為安裝在出料箱13側壁上的液壓缸或氣壓缸，所述液壓缸與液壓泵站連接，所述氣壓缸與 氣壓泵站連接。
[0034] 上述雙級螺旋壓榨脫水機的雙級螺旋軸包括芯軸1、低壓螺旋體2和高壓螺旋體 3,所述低壓螺旋體2可轉動地安裝在所述芯軸1 一端，所述高壓螺旋體3固定在所述芯軸 1另一端。
[0035] 進一步地，所述的低壓螺旋體2通過軸承安裝在芯軸上，所述軸承位於低壓套筒 2-1的前後兩端，軸承的外側還設有油封，所述低壓螺旋體含有低壓套筒2-1和固定在低壓 套筒2-1外表面上的低壓螺旋葉片2-2,所述低壓套筒2-1為直徑逐漸變大的錐形筒結構； 低壓套筒2-1兩端內表面與芯軸1之間分別設有軸承，軸承15外側的低壓套筒2-1的內表 面還開設用於安裝油封的凹槽。
[0036] 進一步地，所述的高壓螺旋體3含有高壓套筒3-1和固定在高壓套筒3-1外表面 上的高壓螺旋葉片3-2,所述高壓套筒3-1由前部直徑逐漸變大的錐形筒和後部圓柱形筒 組成，該高壓套筒3-1前端面外徑與低壓套筒2-1後端面外徑相等，且兩端面相互牴觸靠緊 即兩端面相互貼合，以防止物料卡緊兩套筒之間形成堵塞。
[0037] 在上述結構中，所述的低壓螺旋體2螺距大於高壓螺旋體3螺距。
[0038] 本發明雙級螺旋壓榨脫水機的出料箱上部進料口處還設有料倉（圖未畫出），為了 使進料均勻可以在料倉內安裝送料器或攪拌器。
[0039] 本發明雙級螺旋壓榨脫水機的工作過程：雙級螺旋軸的低壓螺旋體2由低壓螺旋 體驅動裝置9驅動旋轉，被擠壓物料在進料箱10中由低壓螺旋體2推動進入封閉的網籠 12,經過網籠12脫水後，以一定的壓力進入低壓料倉8,在低壓料倉8內進一步脫水，當達到 設定的壓力後，壓力傳感器11發出信號，控制電路控制高壓螺旋體驅動裝置14開始啟動， 高壓螺旋體3在高壓螺旋體驅動裝置14帶動下開始旋轉，在高壓螺旋體3的作用下物料體 積再次逐漸被壓縮，形成強大擠壓力，使物料中的水分透過網籠12排出。脫水後物料繼續 前進，進入高壓料倉7,在高壓料倉7內物料達到設定的幹度後，物料頂開料塞6從出料箱排 13出。
[0040] 以上【具體實施方式】僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明 的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1. 一種雙級螺旋軸，包括芯軸，其特徵在於：雙級螺旋軸還包括低壓螺旋體和高壓螺 旋體，所述低壓螺旋體可轉動地安裝在所述芯軸一端，所述高壓螺旋體固定在所述芯軸另 一端。
2. 根據權利要求1所述的雙級螺旋軸，其特徵在於：所述的低壓螺旋體通過軸承安裝 在芯軸上，該低壓螺旋體含有低壓套筒和固定在低壓套筒外表面上的低壓螺旋葉片，所述 低壓套筒為直徑逐漸變大的錐形筒結構。
3. 根據權利要求1所述的雙級螺旋軸，其特徵在於：所述的高壓螺旋體含有高壓套筒 和固定在高壓套筒外表面上的高壓螺旋葉片，所述高壓套筒由前部直徑逐漸變大的錐形筒 和後部圓柱形筒組成，該高壓套筒前端面外徑與低壓套筒後端面外徑相等，且兩端面相互 牴觸靠緊。
4. 根據權利要求1所述的雙級螺旋軸，其特徵在於：所述的低壓螺旋體螺距大於高壓 螺旋體螺距。
5. -種含有權利要求1一4任一項所述的雙級螺旋軸的雙級螺旋壓榨脫水機，還含有 機架和安裝在機架上的網籠、低壓螺旋體驅動裝置和高壓螺旋體驅動裝置，所述網籠的兩 端分別設有與其內腔連通的進料箱和出料箱，其特徵在於：所述雙級螺旋軸套裝在所述網 籠內，該雙級螺旋軸的低壓螺旋體和高壓螺旋體分別與網籠形成具有容納空間的低壓料倉 和高壓料倉；所述低壓螺旋體的低壓套筒前端伸出進料箱，低壓套筒前端與低壓螺旋體驅 動裝置的動力輸出軸傳動連接；所述高壓螺旋體驅動裝置的動力輸出軸與芯軸的一端傳動 連接，該高壓螺旋體的高壓套筒後端伸入出料箱，所述高壓套筒後端外側套裝有用以封堵 網籠的料塞，所述料塞靠近出料箱的一側設有料塞頂緊裝置。
6. 根據權利要求5所述的雙級螺旋軸的雙級螺旋壓榨脫水機，其特徵在於：雙級螺旋 壓榨脫水機還包括用於控制高壓螺旋體驅動裝置的控制裝置，所述控制裝置含有安裝在網 籠上用於檢測低壓料倉內物料壓力的壓力傳感器和控制電路，所述壓力傳感器與控制電路 的信號輸入端連接，控制電路的信號輸出端與高壓螺旋體驅動裝置連接。
7. 根據權利要求5所述的雙級螺旋軸的雙級螺旋壓榨脫水機，其特徵在於：所述的料 塞頂緊裝置含有頂緊彈簧、彈簧壓杆和彈簧套筒，所述彈簧套筒固定在出料箱側壁上，該彈 簧套筒一端設有彈簧座，另一端安裝有用於頂壓頂緊彈簧的壓緊螺母，所述彈簧壓杆的一 端固定在料塞上，另一端穿過彈簧座進入彈簧套筒內並穿出壓緊螺母；或者所述的料塞頂 緊裝置為安裝在出料箱側壁上的液壓缸或氣壓缸。
8. 根據權利要求5所述的雙級螺旋軸的雙級螺旋壓榨脫水機，其特徵在於：所述的雙 級螺旋軸包括低壓螺旋體和高壓螺旋體，所述低壓螺旋體可轉動地安裝在所述芯軸一端， 所述高壓螺旋體固定在所述芯軸另一端。
9. 根據權利要求8所述的雙級螺旋軸的雙級螺旋壓榨脫水機，其特徵在於：所述的低 壓螺旋體通過軸承安裝在芯軸上，該低壓螺旋體含有低壓套筒和固定在低壓套筒外表面上 的低壓螺旋葉片，所述低壓套筒為直徑逐漸變大的錐形筒結構。
10. 根據權利要求8所述的雙級螺旋軸的雙級螺旋壓榨脫水機，其特徵在於：所述的高 壓螺旋體含有高壓套筒和固定在高壓套筒外表面上的高壓螺旋葉片，所述高壓套筒由前部 直徑逐漸變大的錐形筒和後部圓柱形筒組成，該高壓套筒前端面外徑與低壓套筒後端面外 徑相等，且兩端面相互牴觸靠緊。
【文檔編號】B30B9/16GK104057634SQ201410272891
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月19日 優先權日:2014年6月19日
【發明者】王徽, 王年生, 魏興 申請人:王徽