本發(fā)明涉及制漿造紙技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種流漿箱用的氣墊壓力調(diào)節(jié)裝置及方法。

背景技術(shù)：

流漿箱被譽為造紙機的“心臟”，是造紙機的關(guān)鍵部件之一，是連接“流送”與“成形”兩部分的樞紐，也是現(xiàn)代紙機上發(fā)展最快的部件之一。

在造紙中，流漿箱的功能是把合乎要求的、經(jīng)過各種必要輔助設(shè)備處理的、各項特性符合工藝條件的紙漿，按照造紙機成形部分的要求送到成形網(wǎng)上去，為紙幅的良好成形提供必要的前提。因而流漿箱必須做到能按照工藝要求，保持穩(wěn)定的漿速和網(wǎng)速的關(guān)系，并可以方便地控制和調(diào)節(jié)噴漿的速度、噴射角和著網(wǎng)點。

對于氣墊式流漿箱而言，流漿箱的噴漿速度是有進漿的總壓P來決定的，即該式中，V是噴漿速度，P是流漿箱的總壓力，C是唇板的摩擦損失系數(shù)，g是重力加速度。

而總壓P又等于流漿箱中堰池液位高度與箱內(nèi)氣墊壓力之和，即P＝P1+H，該式中，P是流漿箱的總壓力，P1是氣墊壓力，H是流漿箱堰池內(nèi)液位高度，其中，總壓力、氣墊壓力和液位高度均采用米水柱表示。在總壓力P穩(wěn)定的條件下，為了獲得穩(wěn)定的堰池液位高度H，P1必須穩(wěn)定，否則會引起流漿箱內(nèi)的液位波動，影響流漿箱的布漿效果。

氣墊壓力的調(diào)節(jié)，現(xiàn)有的方法是通過傳感器測量流漿箱中的氣墊壓力，通過控制器對比流漿箱中的氣墊壓力與所要求氣墊壓力的差距，再通過控制閥調(diào)節(jié)流漿箱排氣口的開度大小，從而達到調(diào)節(jié)流漿箱內(nèi)氣墊壓力的目的。

這種方法存在兩個方面的問題，一是成本高，需要配置高精度的傳感器、控制閥和控制器，二是調(diào)節(jié)精度受到傳感器測量精度和控制閥調(diào)節(jié)精度的影響，只要其組成部件中任何一個存在問題，就會影響到氣墊壓力的大小，從而影響流漿箱的噴漿速度，因此，流漿箱噴漿速度的穩(wěn)定性難以得到較好的控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)可靠性和精度較高的流漿箱用的氣墊壓力調(diào)節(jié)裝置。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過上述裝置實現(xiàn)的流漿箱用的氣墊壓力調(diào)節(jié)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種流漿箱用的氣墊壓力調(diào)節(jié)裝置，包括調(diào)壓桶、調(diào)壓管和標尺，調(diào)壓管設(shè)于調(diào)壓桶中部且下端伸入調(diào)壓桶中，調(diào)壓管上端與流漿箱的氣墊室連通，標尺固定于調(diào)壓桶頂面且與調(diào)壓管相平行設(shè)置；調(diào)壓桶的上方設(shè)有補充水管，調(diào)壓桶的側(cè)壁上設(shè)有溢流管。該氣墊壓力調(diào)節(jié)裝置安裝在紙機傳動側(cè)靠近流漿箱的位置，調(diào)壓管的上端通過軟管與流漿箱排氣口相連。溢流管焊接在調(diào)壓桶上部的側(cè)面，調(diào)壓桶中水位過高時，水可以通過溢流管排出，溢流管為圓形管，其直徑為15-25mm。

所述調(diào)壓管下端與調(diào)壓桶的底面之間留有間距，調(diào)壓管中部設(shè)有固定支架，并通過固定支架與調(diào)壓桶的頂面固定連接。

所述固定支架為三角形支架，主要由三塊梯形側(cè)板和一個定位圈焊接而成，三塊梯形側(cè)板之間呈120°角的放射狀分布，中間形成用于設(shè)置定位圈的圓柱狀，三塊梯形側(cè)板的外側(cè)邊分別與調(diào)壓桶的內(nèi)壁固定連接。

所述定位圈套于調(diào)壓管中部的外周，并通過定位螺栓將定位圈和調(diào)壓管鎖緊固定。也就是說，定位圈焊接在固定支架中間，且定位圈呈圓環(huán)狀，定位圈的高度為50-100mm，其內(nèi)徑與調(diào)壓管的外徑相配合，并且定位圈的側(cè)壁上設(shè)有兩個通孔，在通孔處通過定位螺栓將其與調(diào)壓管鎖緊固定。

所述調(diào)壓桶為圓筒結(jié)構(gòu)或方筒結(jié)構(gòu)，調(diào)壓桶的高度取決于流漿箱氣墊室中的氣墊壓力，調(diào)壓桶的高度比氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度大150-300mm。

所述調(diào)壓管為圓管，其直徑為30-60mm，調(diào)壓管的上端為軟管接頭，調(diào)壓管的下部為直管，調(diào)壓管的長度取決于流漿箱氣墊室中的氣墊壓力，調(diào)壓管的長度比氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度大200-300mm。

所述標尺為帶有刻度的不銹鋼板，標尺上的刻度由下至上逐漸增大，刻度的最大值取決于流漿箱氣墊室中的氣墊壓力，刻度的最大值比氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度大50mm。通過標尺，可快速測量調(diào)壓管插入水中的深度。

所述補充水管上設(shè)有閥門，閥門處于常開狀態(tài)，補充水管是直徑為20mm的自來水管。

調(diào)壓桶底部設(shè)有支腳，并通過支腳固定于地面或平臺上。

本發(fā)明通過上述裝置可實現(xiàn)一種流漿箱用的氣墊壓力調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：

(1)流漿箱的氣墊室內(nèi)形成氣墊，調(diào)壓管與氣墊室相通；

(2)預(yù)先調(diào)節(jié)調(diào)壓管伸入調(diào)壓桶內(nèi)水中的深度，使調(diào)壓管伸入水中的深度與氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度相等；

(3)在流漿箱使用過程中，流漿箱通過進氣管進氣形成氣墊壓力，通過調(diào)壓管排氣調(diào)節(jié)氣墊壓力，當(dāng)氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度大于調(diào)壓管伸入水中的深度時，氣墊室中多余的氣體通過調(diào)壓管后從水中溢出，溢出的氣體流量大于進氣管的進氣量，使氣墊壓力降低，直至氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度等于調(diào)壓管伸入水中的深度；當(dāng)氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度等于調(diào)壓管伸入水中的深度時，氣墊室中通過調(diào)壓管從水中溢出的氣體流量等于進氣管的進氣量；當(dāng)氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度小于調(diào)壓管伸入水中的深度時，氣墊室停止向調(diào)壓管排氣，使氣墊室中的氣墊壓力不斷上升，直至氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度等于調(diào)壓管伸入水中的深度，此時氣墊室開始通過調(diào)壓管排氣，并且從水中溢出的氣體流量等于進氣管的進氣量。

所述步驟(2)和步驟(3)中，氣墊壓力與其對應(yīng)的水柱高度之間通過以下公式進行轉(zhuǎn)換計算：

其中，P1為氣墊壓力，其單位為Pa；H為水柱高度，其單位為m。

其具體操作過程如下：

首先通過軟管將流漿箱的排氣口與調(diào)節(jié)裝置的調(diào)壓管相連，擰開補充水管的閥門放水使調(diào)壓桶充滿水，直到溢流口有水溢流出來，就可以擰小補充水管的閥門，保持有水加入，從而確保調(diào)壓桶中的水位不變；

然后啟動流漿箱的進氣系統(tǒng)，在流漿箱的氣墊室中形成氣墊，氣墊室通過軟管與調(diào)壓裝置的調(diào)壓管相連通，調(diào)節(jié)調(diào)壓管到適當(dāng)位置，從而使調(diào)壓管插入水中的深度，即調(diào)壓管的底部與溢流口的底部之間的距離正好等于流漿箱所需氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度，這個數(shù)據(jù)通過標尺可以直觀看出來；

當(dāng)流漿箱中氣墊壓力大于流漿箱所要求的壓力時，從流漿箱過來的多余的空氣會克服水壓從調(diào)壓桶中溢出，從而確保流漿箱中氣墊壓力的穩(wěn)定；如果調(diào)壓桶中沒有空氣溢出就說明流漿箱中的氣墊壓力正好合適或不夠，這時就要提高進氣系統(tǒng)的壓力和流量，直到有空氣從調(diào)壓桶中溢出為止。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：

本氣墊壓力調(diào)節(jié)裝置及方法是針對流漿箱而設(shè)計的，通過設(shè)置與流漿箱氣墊室相通的調(diào)壓管，并利用調(diào)壓管插入調(diào)壓桶水中的深度保持穩(wěn)定，進而維持氣墊室中氣墊壓力的穩(wěn)定性，其裝置結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)成本也很低，無需采用精密的控制元件和復(fù)雜的控制系統(tǒng)。

經(jīng)試驗證明，本氣墊壓力調(diào)節(jié)裝置及方法的調(diào)節(jié)可靠性和精度非常高，不會由于部件問題而影響流漿箱內(nèi)氣墊壓力的穩(wěn)定性和精確度。

通過在本氣墊壓力調(diào)節(jié)裝置上設(shè)置標尺，使其調(diào)節(jié)操作非常直觀，通過將調(diào)壓管插入水中的深度轉(zhuǎn)換成氣墊壓力，可快速知道流漿箱中氣墊壓力的大小，使用方便。

附圖說明

圖1為本氣墊壓力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的A方向視圖。

圖3為本氣墊壓力調(diào)節(jié)裝置應(yīng)用于流漿箱時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為調(diào)節(jié)管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為定位圈的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5的B-B截面視圖。

圖7為單個支腳的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為圖7的C方向視圖。

圖9為圖8的D-D截面視圖。

上述各圖中，各標號所示部件如下：1為調(diào)壓桶，2為溢流管，3為固定支架，4為定位圈，5為定位螺栓，6為調(diào)壓管，7為標尺，8為支腳，9為補充水管，10為軟管，11為流漿箱，12為排氣口，L1為調(diào)壓管下端與調(diào)壓桶的底面之間的間距，L2為調(diào)壓管下端與溢流管之間的距離。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1

本實施例一種流漿箱用的氣墊壓力調(diào)節(jié)裝置，如圖1或圖2所示，包括調(diào)壓桶1、調(diào)壓管6和標尺7，調(diào)壓管設(shè)于調(diào)壓桶中部且下端伸入調(diào)壓桶中，調(diào)壓管上端與流漿箱的氣墊室連通，標尺固定于調(diào)壓桶頂面且與調(diào)壓管相平行設(shè)置；調(diào)壓桶的上方設(shè)有補充水管9，調(diào)壓桶的側(cè)壁上設(shè)有溢流管2。該氣墊壓力調(diào)節(jié)裝置安裝在紙機傳動側(cè)靠近流漿箱的位置，如圖3所示，調(diào)壓管的上端通過軟管10與流漿箱11的排氣口12相連。溢流管焊接在調(diào)壓桶上部的側(cè)面，調(diào)壓桶中水位過高時，水可以通過溢流管排出。

調(diào)壓管下端與調(diào)壓桶的底面之間留有間距L1，調(diào)壓管中部設(shè)有固定支架3，并通過固定支架與調(diào)壓桶的頂面固定連接。調(diào)壓管插入水中的深度即為調(diào)壓管下端與溢流管之間的距離L2。

固定支架為三角形支架，主要由三塊梯形側(cè)板和一個定位圈焊接而成，三塊梯形側(cè)板之間呈120°角的放射狀分布，中間形成用于設(shè)置定位圈4的圓柱狀，三塊梯形側(cè)板的外側(cè)邊分別與調(diào)壓桶的內(nèi)壁固定連接。定位圈套于調(diào)壓管中部的外周，并通過定位螺栓5將定位圈和調(diào)壓管鎖緊固定。也就是說，定位圈焊接在固定支架中間，且定位圈呈圓環(huán)狀(如圖5或圖6所示)，其內(nèi)徑與調(diào)壓管的外徑相配合，并且定位圈的側(cè)壁上設(shè)有兩個通孔，在通孔處通過定位螺栓將其與調(diào)壓管鎖緊固定。

補充水管上設(shè)有閥門，閥門處于常開狀態(tài)，補充水管是直徑為20mm的自來水管。調(diào)壓桶底部設(shè)有支腳，并通過支腳固定于地面或平臺上。

本實施例中所采用各組成部件的具體尺寸如下：

調(diào)壓桶為圓筒形結(jié)構(gòu)，其直徑為500mm，高度為1000mm。調(diào)壓桶的高度取決于流漿箱中的氣墊壓力，本實施例用于車速為300m/min的流漿箱，需要總壓為1250mm的水柱，由于流漿箱中的液位高度為400mm，因此調(diào)壓管插入水中的深度L2應(yīng)為850mm。

調(diào)壓管底部與調(diào)壓桶底面之間的距離L1一般為100-200mm，從而有足夠的調(diào)節(jié)余地，本實施例中取值為100mm。

溢流管為圓形管，其直徑為15mm。

定位圈的高度為60mm，內(nèi)徑為34mm，其側(cè)壁上兩個通孔分別為M6的螺釘孔，定位螺栓相應(yīng)采用規(guī)格為M6×15的螺栓。

調(diào)壓管采用直徑為34mm的圓管，長1100mm。

標尺為帶有刻度的不銹鋼板，標尺上的刻度由下至上逐漸增大，最大值為900mm。

實施例2

本實施例通過實施例1所述裝置可實現(xiàn)一種流漿箱用的氣墊壓力調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：

(1)流漿箱的氣墊室內(nèi)形成氣墊，調(diào)壓管與氣墊室相通；

(2)預(yù)先調(diào)節(jié)調(diào)壓管伸入調(diào)壓桶內(nèi)水中的深度，使調(diào)壓管伸入水中的深度與氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度相等；

(3)在流漿箱使用過程中，流漿箱通過進氣管進氣形成氣墊壓力，通過調(diào)壓管排氣調(diào)節(jié)氣墊壓力，當(dāng)氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度大于調(diào)壓管伸入水中的深度時，氣墊室中多余的氣體通過調(diào)壓管后從水中溢出；溢出的氣體流量大于進氣管的進氣量，使氣墊壓力降低，直至氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度等于調(diào)壓管伸入水中的深度；當(dāng)氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度等于調(diào)壓管伸入水中的深度時，氣墊室中通過調(diào)壓管從水中溢出的氣體流量等于進氣管的進氣量；當(dāng)氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度小于調(diào)壓管伸入水中的深度時，氣墊室停止向調(diào)壓管排氣，使氣墊室中的氣墊壓力不斷上升，直至氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度等于調(diào)壓管伸入水中的深度，此時氣墊室開始通過調(diào)壓管排氣，并且從水中溢出的氣體流量等于進氣管的進氣量。。

其中，步驟(2)和步驟(3)中，氣墊壓力與其對應(yīng)的水柱高度之間通過以下公式進行轉(zhuǎn)換計算：

其中，P1為氣墊壓力，其單位為Pa；H為水柱高度，其單位為m。

上述方法的具體操作過程如下：

首先通過軟管將流漿箱的排氣口與調(diào)節(jié)裝置的調(diào)壓管相連，擰開補充水管的閥門放水使調(diào)壓桶充滿水，直到溢流口有水溢流出來，就可以擰小補充水管的閥門，保持有水加入，從而確保調(diào)壓桶中的水位不變；

然后啟動流漿箱的進氣系統(tǒng)，在流漿箱的氣墊室中形成氣墊，氣墊室通過軟管與調(diào)壓裝置的調(diào)壓管相連通，調(diào)節(jié)調(diào)壓管到適當(dāng)位置，從而使調(diào)壓管插入水中的深度，即調(diào)壓管的底部與溢流口的底部之間的距離正好等于流漿箱所需氣墊壓力對應(yīng)的水柱高度，這個數(shù)據(jù)通過標尺可以直觀看出來；

當(dāng)流漿箱中氣墊壓力大于流漿箱所要求的壓力時，從流漿箱過來的多余的空氣會克服水壓從調(diào)壓桶中溢出，從而確保流漿箱中氣墊壓力的穩(wěn)定；如果調(diào)壓桶中沒有空氣溢出就說明流漿箱中的氣墊壓力正好合適或不夠，這時就要提高進氣系統(tǒng)的壓力和流量，直到有空氣從調(diào)壓桶中溢出為止。

如上所述，便可較好地實現(xiàn)本發(fā)明，上述實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；即凡依本發(fā)明內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護的范圍所涵蓋。