[发明专利]流浆箱及供浆系统的阶梯扩散器及其加工方法

说明书

本发明涉及长网造纸机或圆网造纸机纸料上网前的流浆箱（或网槽）内用于布浆整流以及供浆系统用于浆料的阻尼稳压、除气、分散纤维絮聚的阶梯扩散器及其加工方法。

目前，国内外用于造纸机流浆箱内布浆整流的阶梯扩散器都是用不锈钢、铜质材料整块加工而成，如《Paper Trade，Journal》Nov.30，1983以及74/TAPPI Seminar Notes（1989）介绍的流浆箱所使用的阶梯扩散器都是用不锈钢材料整块加工而成，近年来国内某些新设计的造纸机流浆箱所使用的阶梯扩散器也都是仿效国外用整块不锈钢、铜质等材料加工而成。其加工过程是在整块材料上钻出孔径不同的阶，从而得到一个阶梯扩散器整体，如加工孔径分别为d₁、d₂、d₃的三段式阶梯扩散器，是在整块材料上钻出孔径为d₁的第一段，然后钻出孔径为d₂的第二段，再钻出孔径为d₃的第三段，所得阶梯扩散器的结构如图1所示。用整块不锈钢或铜质材料加工而成的阶梯扩散器，虽然加工并不困难，但各阶孔的同心度、相邻阶的中心距及平行度则难以做到准确一致，而且只能加工出直形的圆形孔，要制作出带锥度及方形孔的高效能阶梯扩散器就难以实现了，这不但影响其布浆性能，加工制作成本也很高。

国外也有采用不需钻孔的方法制作阶梯扩散器，如美国专利3，725，197，所介绍的流浆箱，其布浆装置采用多层排管延伸式带阶布浆器，这种布浆器是用延伸套管法形成阶，即在沿排管的方向逐个套进不同直径和长度的管，而形成了带阶的多段排管布浆器。该专利介绍的另一种避免钻孔的制作方法是沿作为第一阶的圆形排管的方向，逐级延伸粘贴上片条而形成阶孔。这些加工方法也难以做到每个阶孔精确一致。

本发明的目的在于提供一种能提高纸料上网前的布浆整流性能及供浆系统的阻尼消除压力脉动性能的阶梯扩散器，解决现有的阶梯扩散器在使用过程中效果差且容易产生挂浆和堵塞现象的问题;本发明的目的还在于针对现有加工方法的阶梯扩散器加工精度不高、难以加工出带锥度及方形孔的高效能阶梯扩散器及制作成本昂贵的缺陷，提供一种全新的阶梯扩散器的加工方法。

本发明流浆箱及供浆系统的阶梯扩散器由阶梯形的单体粘合构成，单体的前面段是带锥度的圆形孔，最后一段是带锥度的方形孔，单体的每段器壁实体厚度相同或相近，由单体组成的单体粘合块中，各单体之间的器壁为空心器壁。

本发明流浆箱及供浆系统的阶梯扩散器加工方法是：

第一步：以有机玻璃为原料，分别注塑出不同截面形状的单体各段或各段的结合，将单体各段粘接成单体，或直接注塑出单体;

第二步：将单体粘合成流浆箱的布浆整流元件块或供浆系统的阻尼元件块。

本发明阶梯扩散器的阶梯各段都有一定的锥度，不但便于注塑时的脱模，而且在使用过程中能产生强度大、规模小的微湍动，能有效地分散纤维，即具有高效性能。

本发明阶梯扩散器单体最后一段采用方形孔，是为了保证纸料离开阶梯进入堰池时的速度分布均匀一致，缩短堰池中的整流区长度并防止横流的产生。

本发明阶梯扩散器单体各段的孔径及截面大小是不同的，为了保证单体注塑后凝固过程的收缩能够相等，以确保注塑精度，使单体不变形，本发明将单体各段的壁厚设计成相等或相近，因此，单体粘合成块后，单体之间的器壁有空心，称为空心器壁。

由于有机玻璃熔点不高，有较好的流动性，注塑后有很高的表面光洁度，无需对注塑面再进行加工处理，以及有机玻璃的表面电荷性与纸料纤维相同的特点，因此，本发明选用有机玻璃作为阶梯扩散器材料及注塑材料，可以解决不锈钢及铜质材料等用机加工方法制成的阶梯扩散器表面光洁度低及其与纤维表面电荷性不同而产生的挂浆和堵塞的问题。

本发明采用分节注塑，再粘接成阶梯扩散器单体，然后再粘合成块的加工工艺，即将阶梯扩散器进行单元化，是由于用同一模具注塑的阶梯扩散器单体不但能保证其形状尺寸相同，而且在模具设计中，各对接段间设有准确的对接固定环，因而不但制作方便，而且也能准确地保证各段孔的同心度、平行度和中心度等加工精度，还能较方便地制作异形孔如方形孔的阶梯扩散器，制造成本低。

本发明的阶梯扩散器单体的各注塑段采用现有较大容量的注塑机便能进行注塑，粘接阶梯各段及粘合阶梯扩散器单体的粘合剂是现有的用于粘合有机玻璃的粘合剂，如501胶、502胶、氯仿、苯酚溶液、二氯甲烷等。

图1是本发明阶梯扩散器的剖面图;

图2是三段式阶梯扩散器单体结构示意图;