制浆造纸对振动的利用论文
［摘要］机械振动一般情况下都认为是有害的，但在制浆造纸生产过程中常常利用振动来完成生产工艺的某些环节，常用的振动装置随着生产的需要有多种类型，比较常用的有振动筛和长网纸机的摇振器。
［关键词］振动；偏心；摇振器；振幅
在制浆造纸工厂中，某些具体工艺环节常常需用振动这种手段来解决，例如振动筛的使用，如果没有振动，悬浮的物料就会很快在筛孔上形成一层滤网，并进一步堵塞全部筛眼，在这种情况下就根本不能进行筛选，这时只要让筛网作上下的振动才能使被筛的物料畅通无阻，因为在筛网向上跳动时滤层被冲开，就可以通过筛孔来筛选物料。又如目前一些中低速长网造纸机，为使网上的纸料能均匀地形成纸幅，需要在网部装设一台摇振器，使网案做横向振动，从而使上网后的纸料能提高全幅均匀度，纤维的纵横交织更趋于合理，纸幅纵横物理强度得以改善。
１偏心式振动装置的结构和工作原理
偏心式振动装置是由一个偏心轮或一根偏心轴直接或通过连杆与振动机械相连接而组成。在功能方面它分为固定振幅和可变振幅两种，固定振幅的振动装置只能按照一定的既定振幅进行工作，而可变振幅则可在生产中根据工艺的需要而随时改变其振幅。在工艺生产过程中，往往要求随时能改变振动机构的振幅或振次。为能适应调整振次的需要，可采用变频电机或在传动系统中采用锥形皮带轮等措施，就可以随时调整偏心轴的回转速度。要改变振幅，则必须在振动装置的结构上加以考虑。常见的结构形式有杠杆式、滑轨式、活动关节式、偏心套筒式等，其中偏心套筒式使用最为广泛。
１．１斜偏心套筒式偏心振动装置
如图１所示，是斜偏心套筒式偏心振动装置。在箱子６内横贯一根转轴１０，它可以用三角皮带或直接与变速电动机相连接，在轴上装着一个斜偏心轴套筒５，套筒外表是一个倾斜圆柱，它的中心线和内部圆柱形轴孔的中心线形成一个交角。套筒用键固定在转轴上，随轴一起转动。与斜偏心轴套筒相配合的是一个内部具有斜偏心孔的斜偏心套４，由于斜偏心孔的交角和套筒相等，方向相反，故可结合成一个合格的“偏心轴”，斜偏心套４可以在套筒５的滑键上沿轴向移动，从而改变合成偏心距的大小。如斜偏心套处于套筒的一端，这里正好是套筒交角的顶点，故偏心距为零，振动就不发生。随着斜偏心套向套筒另一端移动，合成的偏心距α因此逐渐加大，其值为：α＝θｌ（ｍｍ）式中：θ—斜偏心套筒的倾斜角，弧度；ｌ—斜偏心套中心到交角顶点的距离，ｍｍ。这样，偏心轴就能通过拉杆１带动振动构件产生振动。拉杆连结在滚柱轴承３的轴承盒２上，斜偏心套４则装在滚柱轴承之内。调节斜偏心位置是依靠调整与转轴平行的螺杆９来实现，转动螺杆就能使球形轴承７作轴向位移，从而改变轴承盒的位置。振动时，轴承壳的一边可以在球形轴承的滑轨８上自由滑行，以补偿振动的位移。这种形式的振动装置振幅可调的范围为０～２５ｍｍ。
１．２互补偏心套式偏心振动装置
如图２所示，它是由两个具有相同偏心距的里外偏心套３、４组成的，这种互补偏心套式振动器的外形和内部结构基本上和斜偏心轴套式很相似。在箱体１１中有一根转轴１，里偏心轴套３被键２固定在转轴１上，一起旋转。外偏心轴套４卡在里偏心套３上，外套有一个伸长的圆筒，在圆筒上有两道轴向长约２００ｍｍ的相对称的螺纹沟槽，这段螺纹所包的圆周角为６０°。在外偏心套上有一个套环５，套环通过拉杆和振动构件连接在一起。在转轴１上还装有一滑动轴套７，滑动轴套受卡头９的推动可以沿着滑键８移动，并随着转轴一起旋转。滑动轴套上的两个销钉就落在外偏心套的螺纹沟槽中。这样，在工作时，电动机通过传动驱动转轴旋转，同时里外轴套和滑动轴套就一起转动。振幅的调整是通过螺杆１０和卡头９来实现的。当各构件的位置处于像结构图所示的状态，即销钉落在螺纹沟槽的一端，这时里外偏心轴套就如图ａ那样互补，套环的偏距为零，不发生振动。如转动螺杆１０的手轮，使卡头９带动滑动轴套向一侧移动，销钉就迫使外偏心套在里偏心套上转动，产生相对角位移。这样，两个偏心套就失去互补作用，从而对转轴来说产生偏心距，当滑动轴套移到另一端尽头时，两个偏心套就处于图ｂ的状态。这时合成的偏心距最大，也就是振动装置的最大振幅。
２摇振器在纸机上的应用
２．１偏重轮式摇振器
偏重轮式振动装置的工作原理是应用偏重轮在迴转中产生的离心力作为振源。当然，在迴转中离心力是向辐射的所有方向进行的，只要在结构中限制了垂直方向的振动，而只利用其水平的振动，就可以与纸机网案结合起来，成为一个完整的振动机构，达到摇振网案的'目的。如图３所示，在支持在直立的弹簧板４上的振动器外壳１之内，偏重轮３安装在转轴２上；电动机９用三角带８驱动偏重轮迴转，由旋转而产生离心力。离心力又可分为垂直和水平两个分力，垂直分力造成对弹簧板的拉力而被平衡了，只有水平的离心力分力才能通过拉杆而作用于网案上，从而支持被直立弹簧板４和６的摇振器和网案发生水平方向的振动。其振幅的大小，取决于这水平分力的大小。偏重轮式振动装置的频率决定于偏重轮的转速，这可由变频电机来完成，然而离心力的大小同时决定于转速，改变转速，在偏重量不变的情况下必然会同时改变振幅，频率越大，振幅越大。这种装置调整起来很繁琐，应用较少。
２．２偏心式摇振器
在造纸中常用的是偏心式无冲击摇振器，摇振机本体与胸辊通过一根摇振杆相连接，以此将激振力传递到造纸机。两组串联偏心块由减速电机驱动，摇振频率调节通过改变电机转速实现调整。摇振振幅调节通过减速电机调整两组串联的偏心块的相位偏差角度来实现。如图４所示，偏心块在０°分布时，振幅为零，必须精确地调整出偏心块相对的０°位置，能保证一个精确的零振幅。在实际生产中可以通过调整两组偏心块的角度来改变振幅。
３结束语
在工业生产过程中机械振动问题广泛存在，对于危害日常生活的方面，要尽量加以避免。对于有益的方面，要加以利用，在生产实践中，充分发挥机械振动的积极意义，为生产和生活服务，从而变不利为有利，更好地实现技术的控制和资源的合理利用。