鼓式削片机的结构与操作.docx

中密度纤维板之 2鼓式削片机的结构与操作宦铁兵，洪伟坚（镇江中福马机械有限公司，江苏 镇江 212016）摘要：简介削片机的分类，介绍鼓式削片机的原理、结构与操作。关键词；鼓式削片机；原理；结构；操作削片机是用来将原木、小径木、枝桠材等采伐剩余物和板皮、边条等加工剩余物按照工艺要求削成一定规 格和形状木片的加工设备。它的主要工艺技术参数是削 出木片的长度。评价一台削片机性能的优劣，主要看其 削出的木片质量。木片尺寸规格均衡，过大木片和碎屑 含量少，则说明削片机的性能好。削片机按结构型式一般可分为盘式削片机和鼓式削 片机两大类。按进料方式分水平进料和倾斜进料两种型 式；按安装型式又可分为固定式和移动式两类。盘式削片机削出的木片质量一般比鼓式削片机好， 所以，造纸业一般采用盘式削片机，但盘式削片机的原 料适应范围较小，一般只能切削通直的大径规格材。鼓式削片机对原料的适应范围广，不仅可以切削原 木、小径木等规格材，而且可以切削多种采伐和加工剩 余物，以及竹材、棉麻秆等非木质禾本植物，并且结 构紧凑、能耗低、安全可靠、操作简便。所以在人造 板行业中，采用鼓式削片机较多。镇江中福马机械有限公司(原镇江林业机械厂)是生产 削片机的专业厂商。从20世纪60年代开始研制、生产削片机，几十年来已为国内外客户提供几千台不同规格型号 的削片机。其自主开发生产的刀辊直径3001 600 mm鼓式削片机，基本能满足国内不同客户的需求。随着我国年产10万20万m3中大型人造板生产线或大型造纸厂的建 设，对大产能的削片机的需求也逐渐增加，更大产能的削 片机已在研制中。下面以使用率最大的bx218鼓式削片机为例介绍鼓式削片机的原理、结构与操作。 鼓式削片机的工作原理见图 1。木料经输送系统和喂料口进入削片机，在高速旋转的飞刀与装在机座上的 底刀形成的剪切副作用下，木料被削成了木片。削出的 合格木片通过刀辊下方的筛网孔漏下，经出料系统输 出。少许较大木片因不能通过筛网孔，则继续在旋转的 刀辊带动下，撞击在碎料杆上得以再次破碎。鼓式削片机的主参数是刀辊直径，另外还有一些其他的相关技术参数如刀辊转速、进料速度、电机功率 等。表 1 所示为 bx218 鼓式削片机的技术参数。鼓式削片机由机座、刀辊、上喂料辊、下喂料辊、 进料输送系统、液压缓冲系统及电气控制系统等组成， 常用的 bx218 鼓式削片机组成见图 2。11.1机座总成机构原理bx218 鼓式削片机的机座总成由机座内外墙板、底2007/9 中国人造板 191.筛网2.刀辊3.飞刀螺栓4.主轴5.底刀螺栓6.底刀7.底刀压板8.底刀座9.底刀座支承10.压刀块11.飞刀图3 刀辊与底刀座切削原料种类、规格工程师手册表 1 bx218 鼓式削片机的技术参数刀辊直径 /mm800 进料速度/(m/min)38 喂料电机功率 / kw2 4 进料口尺寸(高宽)/mm225680 生产率/(实积m3/h)20直径 160 mm 以内的小径材、 制材和采伐剩物替进行。 刀座支承、底刀座、底刀、底刀压板、底刀螺栓、夹4)底刀座装入底刀座支承前，应清扫底刀座和底刀 键、下梳板、碎料杆、筛网等组成，见图 2 。座支承接触面，并涂抹上适量的润滑油。5)夹键装配前，应将上下接触面涂抹上适量润滑油。6)夹键锁紧时，必须两边同时或交替拧紧。7)底刀有 4 个刃口，1 个刃口磨损后，可更换另一 刃口使用，待 4 个刃口全部磨损后，一次进行刃磨，刃 磨时必须加冷却液。1.3 底刀调整 底刀刃磨后，必须在底刀调整装置上进行调整，其步骤如下：1)将底刀和底刀压板装入底刀座(见图4)。机座采用高强度钢板焊接而成，是整台机器的支承 基础。底刀座支承和机座焊为一体，用于安放底刀座 (见图3)。底刀用特制的底刀螺栓通过底刀压板固定在底 刀座上。底刀座可通过机座墙板侧面的孔自由抽出和送 进，它靠两块夹键将底刀锁紧在机座上。飞刀削下来的2)拧上底刀螺栓，但不固紧。 木片通过筛网孔落下，由机座底部排出。少许大于筛网3)将底刀座放入调整装置内。 孔的木片经装在机座上的碎料杆被再次破碎。4)调节调整螺钉，使底刀接触止退螺钉。1.2 拆卸注意事项5)用扭力扳手按紧固力矩值紧固底刀螺栓。1)底刀螺栓是特制高强度螺栓，螺栓头部有“zl” 1.4 底刀调整装置的调整 标记，不得用普通螺栓代替。1)底刀调整尺寸b的确定(安装调试时验证)。2)底刀螺栓紧固时，必须用扭力扳手按使用说明书(1)将底刀装入底刀座，并固紧底刀螺栓(不用扭力 的规定值紧固。扳手)。3)底刀螺栓在紧固和拆卸时，必须从中间向两边交(2)擦净底刀座，推入机座内底刀座支承里。20 中国人造板 2007/91.5 万 3 万 m3/a 刨花板 用途及选用范围或中密度纤维板质量/kg7 000木片长度 /mm30飞刀数 / 片2主电机功率 /kw100115刀辊转速/(r/min)650技术参数bx218工程师手册(3)用塞尺检查底刀刀刃和飞刀刃口之间的间隙是否在0.51 mm范围内(一般为0.75 mm)，如不在此范围则松 开底刀螺栓并调节调节螺钉来达到此间隙。这时调整尺 寸 b 即为底刀调整尺寸。(4)将调整好的底刀座和底刀放入调整装置，调节止 退螺钉使之靠上底刀。(5)固紧螺母，底刀调整装置调节完毕，将b值打印 在调刀装置上。2)调整好的底刀调整装置一般不变动，只有当刀辊拆卸后重新安装时，才需要重新确定底刀调整尺寸 b， 方法如下：(1)将装好底刀的底刀座推入底刀座支承内。 (2)用塞尺测量底刀和飞刀之间的间隙。 (3)根据实测间隙计算调整尺寸b 应增加或减少的数值 b 。b =实测间隙0.75 mm，则新调整尺寸b 1=b +b ，即当b 为负值时，原调整尺寸b 应减去b， 为新调整尺寸 b 1；当 b 为正值时，原调整尺寸 b 应 增加 b ，为新调整尺寸 b1。举例：如实测间隙为1.2 mm，则b =1.2-0.75=0.45， 即新调整尺寸b 1=b+b =b+0.45，这意味将调节螺钉 向里拧，使底刀突出 0.45 mm；如实测间隙为 0.3 mm， 则b =0.3-0.75=-0.45，即新调整尺寸b 1=b+b =b+(-0.45)=b -0.45，这意味着将调节螺钉向外拧，使底 刀缩进 0.45 mm。刀辊是削片机的工作部件，是由高强度钢板焊接成的回转体，并经过动平衡试验，具有很好的刚性和一定 的惯性矩。刀辊通过锁紧装置装在主轴上，其结构简 单、装拆方便、使用可靠。主轴两端由自动调整滚子 轴承支承，轴承固定在机座上。飞刀用特制的飞刀螺栓通过压刀块固定在刀辊上。 鼓式削片机的型号不同，所装飞刀的数量亦不同， bx218 鼓式削片机装飞刀 2 把。2.2 主要技术要求 刀辊总成是鼓式削片机的核心部件，其零部件的制造和装配质量直接影响鼓式削片机的可靠性和切削性能。 为此，行业标准ly/t 13032002鼓式削片机通用技 术条件对其技术要求作了如下规定：1)主轴。(1)主轴用钢材的抗拉强度不低于750 mpa，在粗加 工后进行探伤试验，不得有降低使用性能的缺陷。(2)主轴两支承轴承的轴线对其公共轴线的同轴度、 主轴上装刀辊两轴颈的轴线对主轴两支承轴颈公共轴线的同轴度应不低于gb/t 11841996形状和位置公差 未 注公差值附表 4 中 8 级精度要求。2)刀辊。(1)焊接结构的刀辊材料应具有良好的焊接性能，焊 接后须消除焊接应力。(2)加工面未注形位公差不低于gb/t 11841996未 注公差 8 级精度。安装飞刀的平面不允许外凸。(3)加工后应作动平衡试验。动平衡精度等级应不低 于 g6.3。3)飞刀和底刀。 (1)飞刀和底刀应选用经热处理后具有冲击韧性好、耐磨性好的合金工具钢材料。 其热处理硬度为 hrc5460。 (2)飞刀和底刀刃口的直线度应不低于gb/t 11841996 表 1 中的 8 级精度要求。4)飞刀的紧固螺栓。 (1)飞刀紧固螺栓的性能等级应不低于gb/t 3098.12000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱中10.9级。 (2)飞刀紧固螺栓的螺纹中径和顶径精度等应选用gb/t 18011999极限与配合 公差带和配合的选择 中 6h 等级。(3)飞刀螺栓必须抽样做拉力试验和探伤试验，抽样 方法按gb/t 2828.12003计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(aql)检索的逐批检验抽样计划规定。(4)按新调整尺寸b值打印在调刀装置上。2刀辊总成2.1 结构原理 刀辊总成由刀辊、主轴、主轴承、压刀块、飞刀、飞刀螺栓、锁紧装置和大皮带轮等组成，见图3 和图5。1，校正底刀调整装置，并将b 12007/9 中国人造板 21工程师手册(4) 飞刀和底刀紧固螺栓的使用寿命为1年，为确保净，并涂上少量润滑油，注意不得使用含二硫化钼的润 作业安全，使用 1 年后必须全部更换。滑油。 5)飞刀座。 (2)锁紧装置装配步骤一定要分3步走：第一步先用 (1)飞刀座螺孔部位的机械性能应不低于35号钢要求。 手拧紧全部螺栓，感到有轻微的阻力；第二步用扳手按对 (2)螺纹孔精度等级应选用gb/t 18011999中6h等级。 角交错顺序拧紧螺栓；第三步完全拧紧全部螺栓。锁紧装6)压刀板。 置装配的好坏将影响到轴中心的同轴度和锁紧装置与刀辊压刀板选用钢材的抗拉强度不低于 500 mpa，且具以及轴的接合面长度，所以一定要按步骤进行装配。 有一定冲击韧性。以上制造质量要求，制造厂应严格按(3)锁紧装置拆卸时，如内外环咬住松不开，可将4 照标准的规定进行制造、验收。对使用单位来说，在个 m16 螺栓旋入前压环的螺孔中，轻轻敲击螺栓头，并 修复设备时也应按照标准的规定进行修复和验收，特别拔出前压环即可卸下锁紧装置。 是在刃磨飞刀和底刀时应注意：刃磨时要加冷却液，避3)主轴承装配注意事项。 免干磨造成退火使刃口硬度下降，达不到规定的要求；(1)轴承装配要注意活动端和固定端。靠大皮带轮一 刃磨应按规定检查刃口直线度。端为固定端，固定端轴承两侧和轴承座、盖端面之间无2.3 装配质量的规定间隙。另一端即为活动端，活动端轴承两侧面和轴承1)成组的飞刀、压刀板、飞刀螺栓应按图样或使用座、盖之间应留有间隙。 说明书要求分别称重检查、组装，刀辊组件的动平衡精(2)轴承装配时，紧定衬套不宜过紧或过松；过紧将 度等级应不低于 g16 级。使轴承内圈受伤，过松则不能确保轴承在轴上固定，且2)飞刀和底刀的紧固螺栓应按图样或使用说明书要求均会影响轴承的配合间隙。所以轴承紧固时，应检查轴 的紧固力矩进行紧固。承外环与滚子之间的间隙是否达使用说明书规定值。上述两条规定关系到削片机的安全性和可靠性，制(3)轴承装配时填充润滑脂量不宜过多或过少，过多 造厂和使用单位均应严格执行。使用单位在购买备件后会引起轴承发热，过少则润滑量不够。填充润滑脂量应称重配对成组使用；在刃磨飞刀时，注意两把飞刀约为 1/4 轴承室空间。 的刃磨量应一致；飞刀螺栓在紧固时，不但要用扭力3上、下喂料机构扳手，还要用增扭器才能达到使用说明书的规定值。3.1 机构原理2.4 拆装注意事项3.1.1上喂料机构上喂料机构(俗称“摆”)由上喂料辊1)飞刀拆装注意事项。 座、24 个喂料辊、上喂料辊轴、摆轴、锁紧装置、 (1)飞刀螺栓是特制高强度螺栓，其头部有“zl” 链传动装置和减速器等组成。标记，不得用普通螺栓代用。喂料辊直径较大，质量较大且表面带有粗齿，从而 (2)飞刀螺栓紧固和拆装时，必须从中间往两边交替能压紧原料，使原料以均衡的速度进入切削位置，保证进行。削片的长度和质量。上喂料辊通过锁紧装置与轴紧固， (3)拆装飞刀时，必须从机座侧面孔中插入刀辊固定轴由球面滚子轴承支承，轴承座固定在上喂料辊上。上插销，锁住刀辊。喂料辊座通过摆轴装在机座上，并能绕摆轴上下摆动， (4)飞刀装配前，应仔细清洁刀辊上飞刀座平面。从而保证它能自动选择进料高度。 (5)飞刀装配时，飞刀背部的两只调节螺栓头部必须bx218 削片机有 2 个上喂料辊，减速器直接驱动其靠紧刀辊飞刀座上两定位螺钉头部。中 1 个喂料辊，通过链传动装置，带动另一个喂料辊作 (6)刃磨后的飞刀应在飞刀调节装置上调整到规定尺同方向的转动，转动方向与刀辊转动方向一致。 寸(飞刀调整装置出厂前已调好，不需再变动)。3.1.2 下喂料机构 下喂料机构由24个喂料辊、喂料辊(7)飞刀允许刃磨量为60 mm，当刃磨量累计超过 轴、支承辊、锁紧装置、链传动装置和减速器等组成。40 mm时，飞刀上的调节螺栓应换上m1090的六角螺下喂料辊通过锁紧装置与轴承紧固，轴和支承辊分 栓(在备件中提供)。别由球面滚子轴承支承，轴承座固定在机座上。bx2182)锁紧装置拆装注意事项。 削片机有 2 个下喂料辊，减速器直接驱动其中 1 个喂料 (1)锁紧装置装配前，要将装配处的轴和孔表面擦 辊，通过链传动装置分别带动另 1 个喂料辊、支承辊和22 中国人造板 2007/9工程师手册输送总成的驱动辊作相同方向转动，转动方向与刀辊转动方向相反。 上、下喂料辊齿相互错开，使碎屑得到清理。3.2 拆装注意事项1)装配时应按使用说明书附图中所要求的装配尺寸固 定喂料辊在轴上的位置和轴与机座的相对位置。2)锁紧装置装配要求同刀辊锁紧装置。锁紧装置拆 卸时，如内、外环咬住松不开，可将 4 个螺栓旋入锁紧内圈的螺孔中，螺栓头部顶住锁紧外圈的端面上，即 可将内、外圈分开。3)轴承装配同主轴装配要求。4)减速器装配时，要注意检查齿轮的侧隙和接触长 度，特别是一对孤齿圆锥齿轮的配合：一要配对使用；二要检查齿轮侧隙应在0.050.08 mm， 且要全齿长和全齿高啮合。侧隙和接触长度可通过增减 主被动齿轮后面的调整垫片来达到要求。4输送总成4.1 结构原理 输送总成由机架、头轮(驱动轮)、尾轮(从动轮)、皮带、清扫装置等组成。头轮由下喂料辊轴通过链传动 装置带动，由头轮带动皮带将原料送入喂料口。4.2 装配注意事项1)头轮与支承辊间的间距可通过增减头轮轴承座下的 调整垫片来调节。2) 通过调节尾轮上的调节螺栓来防止皮带跑偏。5液压缓冲系统5.1 结构原理 液压缓冲系统由手油泵、大小油缸、蓄能器、单向节流阀、截止阀及其他元件组成，见图 2 和图 6 。 液压系统有两个功能：一是用来抬起机座的上罩盖 和上喂料辊总成。前者是为了更换飞刀；后者是为了检 查和清理卡在上、下喂料辊之间的木段或截头。另一个 功能是通过蓄能器和大油缸给上喂料辊座一个向上的预顶 力，用来调节上喂料辊的压力，以便在喂入木料(特别 是厚度较大的木料)时，使上喂料辊比较容易抬起。而 当切完一根木料，上喂料辊下落时，油缸和蓄能器起着缓冲作用，使上喂料辊下落平稳，无撞击现象。 蓄能器具有两个功能：一是蓄压，二是缓冲。削片机作业前应先向蓄能器皮囊内充入一定压力的氮气， 然后向大油缸充入一定的油压。当削片机工作时，喂入 的木料将上喂料辊顶起，大油缸和油路中的压力下降， 蓄能器内的气囊膨胀，把油液补充到大油缸里。当木料切完，上喂料辊下降时，大油缸活塞相应下降，使油缸内油压增高，把油液重新压回蓄能器中，这时蓄能器 皮囊收缩，从而起到缓冲的作用。单向节流阀可调节摆的下降速度。5.2 操作注意事项1)削片机作业中，手油泵和两个截止阀都应处于关 闭状态，由蓄能器供油和储油。2)蓄能器皮囊里必须充氮气，决不能充氧气或空 气。充氧气将会引起爆炸，充空气使皮囊易老化。3)蓄能器充入氮气压力值按使用说明书的规定。当氮 气压力不足规定值时，应补充氮气。可用随机所带的充气工具检查压力和充气。当用氮气瓶直接充气时，氮气瓶上 的开关应缓慢地打开，以免高压氮气突然充入而损坏皮囊。4)只有在蓄能器内油压全部释放的情况下，才能拆卸蓄能器。5)削片机作业前，应向大油缸充入一定的油压，油 压一般要高于气压0.30.6 mpa。根据喂入的原料不同， 调整充入的油压。一般切削小径木或大料时，油压可大 些(为减小上喂料辊的压力，使原料容易顶起上喂料辊， 便于进料)。反之，切削小料、板皮以致废单板时，油 压要小些(为使上喂料辊的压力大一些)，但不管哪种情 况，油压一定要高于气压，蓄能器才能起缓冲作用。6)削片机安装调试时，应调节单向节流阀，使摆下 降速度适中且无卡阻现象。7)鼓式削片机切削原料的适应范围较广。为了适应 多种原料，如弯曲的枝桠、边板材和成捆的小条料(废单板)等，故鼓式削片机的进料口尺寸较大。不能误认 为进料口尺寸有多大，就可切削多大直径(截面)的木料，这样会造成机器过载损坏刀子和机器。削片机使用2007/9 中国人造板 23工程师手册说明书中规定了允许切削最大原料的截面以及折合为单根就单独启动和停止，其他电机不受影响。 木料的直径。为了延长鼓式削片机的使用寿命和提高削当转换开关拨在“联动”位置上时，机器处于连 片质量，在接近最大截面时，切削长度不宜超过 2 m， 锁状态。这时，只有当主电机运转时，喂料电机才能 切削原料的含水率应在 65% 左右。运转。若主电机处于停机状态时，除出料电机外，其5.3 液压系统装配的技术要求他电机停转。削片机正常作业时，两台喂料电机和传送 ly/t 1303 2002鼓式削片机通用技术条件规带电机同时工作。当出现堵料、进料系统停机需倒退 定，液压系统装配除应符合 gb/t 18262 2000人造时，按动喂料电机的倒转按钮，两台喂料电机和运输带 板机械通用技术条件的有关规定外，还应符合 gb/t电机一起倒转。在连锁状态时启动机器，应先按出料电37662001液压系统通用技术条件的有关规定，系机“开”钮，再按主电机“开”钮，然后按进料 统不允许有漏油、漏气现象。电机“开”钮。而停机时，只要按动出料电机“停”1)液压元件在装配前，应经耐压试验，当工作压力钮，所有电机都停转。 小于 20 mpa，试验压力为工作压力的 1.5 倍；当工作压3)金属探测装置。力大于 20 mpa，试验压力为工作压力的 1.25 倍。保压通常进料系统中带有金属探测装置，该装置线路与 时间均为 5 min，不得有外部渗漏、损坏现象。电控柜相连。当探测至金属物而报警时，喂料电机、运2)液压系统中零部件装配后应仔细清洗，清洗后管输带电机会自动停止。只有重新按动“开”钮后，才 内及容器内不允许残存任何杂质。能重新运转。3)液压系统中，可拆零部件的结合处，应采取密封4)限位开关的作用。措施，油箱通气孔应有空气滤清装置。(1)罩盖上的限位开关。罩盖打开后，触动限位开4)回油管路终端应低于油箱最低油位。关触点，使电路切断，此时，主电机不能启动。5)油箱必须设有滤油器，当介质为液压油时，过滤(2