双级螺旋轴及双级螺旋压榨脱水的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种双级螺旋轴及双级螺旋压榨脱水机，双级螺旋轴包括芯轴、低压螺旋体和高压螺旋体，所述低压螺旋体可转动地安装在所述芯轴一端，所述高压螺旋体固定在所述芯轴另一端；双级螺旋压榨脱水机含有上述双级螺旋轴、机架和网笼、低压螺旋体驱动装置和高压螺旋体驱动装置，所述网笼的两端分别设有与其内腔连通的进料箱和出料箱，所述双级螺旋轴套装在所述网笼内。该双级螺旋压榨脱水机的螺旋轴含有两个独立旋转的低、高压螺旋体，两个独立旋转的螺旋体可以分别以不同的转速进行旋转，从而获取不同的压缩比，适用范围广，适用于多种物料压榨脱水且很快满足物料榨干工艺要求。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明发明涉及用于造纸制浆、化工及食品、饮料加工等行业的含水物料压榨脱 水处理设备【技术领域】，特别涉及一种双级螺旋轴及双级螺旋压榨脱水机。 双级螺旋轴及双级螺旋压榨脱水机
【背景技术】
[0002] 含水物料的压榨脱水处理是造纸制浆、化工及食品、饮料加工行业，加工工艺过程 中的重要设备。目前在国内、外含水物料的压榨脱水处理工艺主要有以下三种设备：普通螺 旋压榨脱水机，带式压滤机，板框式压滤机。
[0003] 普通螺旋压榨脱水机由进料箱、出料箱、网笼、单一螺旋体的螺旋轴组成。工作原 理：含水物料进入进料箱，在旋转的螺旋体作用下，含水物料在螺旋槽内，由大螺距端向小 螺距端推进，由于螺距的变化，含水物料的体积由大变小，逐渐被压缩，物料中的水分透过 网笼被挤出，物料则进入出料箱流出。
[0004] 带式压滤机由滚筒、多道S形压辊、涨紧辊、调偏辊、滤带构成。工作原理：将物料 铺平在上、下滤带之间，由滤带的涨紧力挤压物料，将物料中的水分通过滤带排出。
[0005] 板框式压滤机，由机架、多组方形板框、滤布构成。工作原理：安装在机架上的多组 板框，内衬滤布，由机架上动力机构将每组板框压紧，使每组板框形成一个密闭的空间，物 料由高压泵注入板框的密闭的空间，物料在持续的高压下停留50- 60分钟后，水分通过滤 布排出板框内腔。
[0006] 以上三种压榨脱水设备，各存在一定的不足之处。普通螺旋压榨脱水机，由于螺旋 体的螺距变化(压缩比）是根据特定被挤压物料及含水率的条件下，而确定的。因此不能适 应多种物料的压榨脱水，如更换被挤压物料，设备需要作重大技术改进。所以一台设备只能 用于一种物料的压榨脱水。又普通螺旋压榨脱水机只有一个螺旋体。压榨和进料为同一螺 旋体，在同一转速下运行，因此物料填充螺旋槽不饱满，物料填充系数只能达到50% - 60%， 并浪费动力。带式压滤机能连续运行，但是受滤带抗拉强度和S形压辊刚度的限制，使得滤 网的涨紧力不能过大，所压榨的物料干度只能达到20%左右，不能满足多种物料榨干的工 艺要求。板框式压滤机所压榨的物料干度能达到40%左右，但设备体积庞大，设备工作为间 歇性运行，不能连续运行，一个工作循环需要1. 5-2. 0小时，工作效率低。带式压滤机和板 框式压滤机外壳为敞开式，无法封闭因此物料污染车间环境。
【发明内容】
[0007] 本发明的针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种双级螺旋轴及双级螺旋压榨 脱水机。
[0008] 本发明的技术方案是：一种双级螺旋轴，包括芯轴、低压螺旋体和高压螺旋体，所 述低压螺旋体可转动地安装在所述芯轴一端，所述高压螺旋体固定在所述芯轴另一端。
[0009] 在上述结构中，所述的低压螺旋体通过轴承安装在芯轴上，该低压螺旋体含有低 压套筒和固定在低压套筒外表面上的低压螺旋叶片，所述低压套筒为直径逐渐变大的锥形 筒结构。
[0010] 在上述结构中，所述的高压螺旋体含有高压套筒和固定在高压套筒外表面上的高 压螺旋叶片，所述高压套筒由前部直径逐渐变大的锥形筒和后部圆柱形筒组成，该高压套 筒前端面外径与低压套筒后端面外径相等，且两端面相互抵触靠紧。
[0011] 在上述结构中，所述的低压螺旋体螺距大于高压螺旋体螺距。
[0012] 一种含有上述双级螺旋轴的双级螺旋压榨脱水机，还含有机架和安装在机架上的 网笼、低压螺旋体驱动装置和高压螺旋体驱动装置，所述网笼的两端分别设有与其内腔连 通的进料箱和出料箱，所述双级螺旋轴套装在所述网笼内，该双级螺旋轴的低压螺旋体和 高压螺旋体分别与网笼形成具有容纳空间的低压料仓和高压料仓；所述低压螺旋体的低压 套筒前端伸出进料箱，低压套筒前端与低压螺旋体驱动装置的动力输出轴传动连接；所述 高压螺旋体驱动装置的动力输出轴与芯轴的一端传动连接，该高压螺旋体的高压套筒后端 伸入出料箱，所述高压套筒后端外侧套装有用以封堵网笼的料塞，所述料塞靠近出料箱的 一侧设有料塞顶紧装置。
[0013] 上述双级螺旋压榨脱水机还包括用于控制高压螺旋体驱动装置的控制装置，所述 控制装置含有安装在网笼上用于检测低压料仓内物料压力的压力传感器和控制电路，所述 压力传感器与控制电路的信号输入端连接，控制电路的信号输出端与高压螺旋体驱动装置 连接。
[0014] 上述双级螺旋压榨脱水机的料塞顶紧装置含有顶紧弹簧、弹簧压杆和弹簧套筒， 所述弹簧套筒固定在出料箱侧壁上，该弹簧套筒一端设有弹簧座，另一端安装有用于顶压 顶紧弹簧的压紧螺母，所述弹簧压杆的一端固定在料塞上，另一端穿过弹簧座进入弹簧套 筒内并穿出压紧螺母；或者所述的料塞顶紧装置为安装在出料箱侧壁上的液压缸或气压 缸。
[0015] 上述双级螺旋压榨脱水机的双级螺旋轴包括低压螺旋体和高压螺旋体，所述低压 螺旋体可转动地安装在所述芯轴一端，所述高压螺旋体固定在所述芯轴另一端。
[0016] 进一步地，所述的低压螺旋体通过轴承安装在芯轴上，该低压螺旋体含有低压套 筒和固定在低压套筒外表面上的低压螺旋叶片，所述低压套筒为直径逐渐变大的锥形筒结 构。
[0017] 进一步地，所述的高压螺旋体含有高压套筒和固定在高压套筒外表面上的高压螺 旋叶片，所述高压套筒由前部直径逐渐变大的锥形筒和后部圆柱形筒组成，该高压套筒前 端面外径与低压套筒后端面外径相等，且两端面相互抵触靠紧。
[0018] 本发明的有益效果是： 1、本发明双级螺旋轴含有两个独立旋转的低、高压螺旋体，两个独立旋转的螺旋体可 以分别以不同的转速进行旋转，从而获取不同的压缩比，使被挤压的含水物料很快的达到 工艺要求的干度，增强压榨脱水效果，提高压榨脱水效率。
[0019] 2、本发明双级螺旋轴含有两个独立旋转的低、高压螺旋体，两个独立旋转的螺旋 体可以分别以不同的转速进行旋转，从而获取不同的压缩比，适用范围广，适用于多种物料 压榨脱水且很快满足物料榨干工艺要求。
[0020] 3、本发明双级螺旋压榨脱水机的螺旋轴含有两个独立旋转的螺旋体，可以分别调 整为不同的旋转速度，获取不同的压缩比，使被挤压物料迅速达到生产工艺要求的干度，提 高含水物料压榨脱水的效率；双级螺旋轴的低压螺旋体和高压螺旋体分别与网笼形成具有 容纳空间的低压料仓和高压料仓，含水物料从进料箱进入低压料仓，在低压料仓内压榨后 进入高压螺旋仓，使高压螺旋体进料充足、均匀、提高物料的填充系数，克服物料在高压螺 旋体的螺旋槽内向后滑移现象，使高压螺旋体的实际工作压缩比与设计压缩比一致。
[0021] 4、本发明双级螺旋压榨脱水机的双级螺旋轴的螺旋体分别由两台电动机驱动，由 于高压螺旋体和低压螺旋体在旋转运行时消耗动力不同，高压螺旋体消耗动力大，低压螺 旋体消耗动力较小，又因双级螺旋轴的高压螺旋体的转动惯量远小于普通螺旋压榨脱水机 螺旋轴的转动惯量，所以同等产量的螺旋压榨脱水机，双级螺旋压榨脱水机的总动力比普 通螺旋压榨脱水机能节省电力消耗15% - 20%。
[0022] 5、本发明双级螺旋压榨脱水机含有料塞和料塞顶紧装置，当高压料仓内的物料达 到一定干度，物料压力大于料塞顶紧装置压力是，物料顶开料塞，遮进出料箱，且调整料塞 顶紧装置的压力可以控制物料处理的干度，增强压榨脱水效果，使用方便，易于操作。
[0023] 6、本发明双级螺旋压榨脱水机设有用于检测低压料仓内物料压力的压力传感器， 当低压料仓达到一定压力时高压螺旋体开始工作，低压料仓达不到一定压力高压螺旋体不 工作，节省能耗，降低成本。
[0024] 7、本发明双级螺旋压榨脱水机体积小且能连续运行，工作效率高，电力消耗少，符 合国家相关环保政策要求且结构简单，使用方便，易于推广实施。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1为本发明双级螺旋轴的立体结构示意图； 图2为本发明双级螺旋的爆炸结构示意图； 图3为本发明双级螺旋的低压螺旋的立体结构示意图； 图4为本发明双级螺旋的高压螺旋的立体结构示意图； 图5为本发明双级螺旋压榨脱水机的结构示意图； 图6为图5中A的放大结构示意图。
[0026] 图中标号所代表的意义为：1、芯轴，2、低压螺旋体，3、高压螺旋体，4、机架，5、料塞 顶紧装置，6、料塞，7、高压料仓，8、低压料仓，9、低压驱动装置，10、进料箱，11、压力传感器， 12、网笼，13、出料箱，14、高压螺旋体驱动装置，15、轴承，其中，2-1、低压套筒，2-2、低压螺 旋叶片，3-1、高压套筒，3-2、高压螺旋叶片，5-1、弹簧压杆，5-2、顶紧弹簧，5-3、弹簧套筒， 5-4、压紧螺母，5-5、弹簧座，5-6、挡板。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图及【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明： 实施例：参见图1至图4, 一种双级螺旋轴，包括芯轴1、低压螺旋体2和高压螺旋体3， 所述低压螺旋体2可转动地安装在所述芯轴1 一端，所述高压螺旋体3固定在所述芯轴1 另一端。
[0028] 在上述结构中，所述的低压螺旋体2通过轴承安装在芯轴上，该低压螺旋体含有 低压套筒2-1和固定在低压套筒2-1外表面上的低压螺旋叶片2-2,所述低压套筒2-1为直 径逐渐变大的锥形筒结构；低压套筒2-1两端内表面与芯轴1之间分别设有轴承，轴承15 外侧的低压套筒2-1的内表面还开设用于安装油封的凹槽。
[0029] 在上述结构中，所述的高压螺旋体3含有高压套筒3-1和固定在高压套筒3-1外 表面上的高压螺旋叶片3-2,所述高压套筒3-1由前部直径逐渐变大的锥形筒和后部圆柱 形筒组成，该高压套筒3-1前端面外径与低压套筒2-1后端面外径相等，且两端面相互抵触 靠紧以防止物料卡紧两套筒之间形成堵塞。
[0030] 在上述结构中，所述的低压螺旋体2螺距大于高压螺旋体3螺距。
[0031] 实施例2 :参见图1至图6, 一种含有实施例1的双级螺旋轴的双级螺旋压榨脱水 机，还含有机架4和安装在机架4上的网笼12、低压螺旋体驱动装置9和高压螺旋体驱动装 置4,所述网笼12的两端分别设有与其内腔连通的进料箱10和出料箱13,所述双级螺旋轴 套装在所述网笼12内，双极螺旋轴的芯轴1贯穿网笼12并通过轴承和轴承座安装在进、出 料箱10、13的侧壁上，该双级螺旋轴的低压螺旋体2和高压螺旋体3分别与网笼12形成具 有容纳空间的低压料仓8和高压料仓7 ;所述低压螺旋体2的低压套筒2-1前端伸出进料 箱10,低压套筒前端与低压螺旋体驱动装置9的动力输出轴采用一般机械传动方式传动连 接，比如皮带传动、链传动、齿轮传动等。低压螺旋体驱动装置9包括电动机和减速机，电动 机为低压螺旋体2提供动力，减速机调整低压螺旋体旋转状态，电动机和减速机接线盒通 连接。低压套筒前端与低压螺旋体驱动装置9的动力输出轴采用链传动时，主动链轮安装 在减速机的主轴上，从动链轮安装在低压套筒2伸出进料箱10部分外壁上，两链轮上安装 相匹配的链条(参见图5)。所述高压螺旋体驱动装置14的动力输出轴与芯轴的一端采用一 般机械传动连接传动连接，比如采用联轴器、皮带传动、链传动或齿轮传动等常用的传动方 式进行连接，此处不详述。高压螺旋体3的高压套筒3-1后端伸入出料箱13,所述高压套筒 3-1后端外侧套装有用以封堵网笼的料塞6,所述料塞6靠近出料箱13的一侧设有料塞顶 紧装置5,该料塞在顶紧装置的驱动下可沿高压螺旋体3后部的圆柱形筒体前后直线移动。
[0032] 上述双级螺旋压榨脱水机还包括用于控制高压螺旋体驱动装置14的控制装置， 所述控制装置含有安装在网笼12上用于检测低压料仓8内物料压力的压力传感器11和控 制电路，所述压力传感器11与控制电路的信号输入端连接，控制电路的信号输出端与高压 螺旋体驱动装置连接。控制电路采用现有技术中一般的控制电路，该控制电路可接收压力 传感器检测到的信号并分析信号发出执行命令从而驱动高压螺旋体驱动装置14的电动机 转动。本发明采用PLC可编程控制器，压力传感器11检测的信号经A/D转换器或D/A转换 器与PLC可编程控制器的信号输入端连接，PLC可编程控制器的信号输出端口经继电器的 触点与电机连接，继电器的线圈与PLC可编程控制另一信号输出端口连接。
[0033] 参见图6,上述双级螺旋压榨脱水机的料塞顶紧装置含有顶紧弹簧5-2、弹簧压杆 5-1和弹簧套筒5-3,所述弹簧套筒5-3固定在出料箱13侧壁上，该弹簧套筒5-3 -端设有 弹簧座5-5,另一端安装有用于顶压顶紧弹簧5-2的压紧螺母5-4,所述弹簧压杆5-2的一 端固定在料塞6上，另一端穿过弹簧座5-2进入弹簧套筒5-3内并穿出压紧螺母5-4,弹簧 压杆5-1穿出压紧螺母5-4的一端上还固定连接有限位板5-6。当高压料仓7内物料达到 一定的干度，物料压力大于顶紧弹簧5-2施加给料塞6的压力时，物料顶开料塞流出出料箱 13,并且调整弹簧压杆5-1的压力可以控制物料的出料干度。或者所述的料塞顶紧装置5 为安装在出料箱13侧壁上的液压缸或气压缸，所述液压缸与液压泵站连接，所述气压缸与 气压泵站连接。
[0034] 上述双级螺旋压榨脱水机的双级螺旋轴包括芯轴1、低压螺旋体2和高压螺旋体 3,所述低压螺旋体2可转动地安装在所述芯轴1 一端，所述高压螺旋体3固定在所述芯轴 1另一端。
[0035] 进一步地，所述的低压螺旋体2通过轴承安装在芯轴上，所述轴承位于低压套筒 2-1的前后两端，轴承的外侧还设有油封，所述低压螺旋体含有低压套筒2-1和固定在低压 套筒2-1外表面上的低压螺旋叶片2-2,所述低压套筒2-1为直径逐渐变大的锥形筒结构； 低压套筒2-1两端内表面与芯轴1之间分别设有轴承，轴承15外侧的低压套筒2-1的内表 面还开设用于安装油封的凹槽。
[0036] 进一步地，所述的高压螺旋体3含有高压套筒3-1和固定在高压套筒3-1外表面 上的高压螺旋叶片3-2,所述高压套筒3-1由前部直径逐渐变大的锥形筒和后部圆柱形筒 组成，该高压套筒3-1前端面外径与低压套筒2-1后端面外径相等，且两端面相互抵触靠紧 即两端面相互贴合，以防止物料卡紧两套筒之间形成堵塞。
[0037] 在上述结构中，所述的低压螺旋体2螺距大于高压螺旋体3螺距。
[0038] 本发明双级螺旋压榨脱水机的出料箱上部进料口处还设有料仓（图未画出），为了 使进料均匀可以在料仓内安装送料器或搅拌器。
[0039] 本发明双级螺旋压榨脱水机的工作过程：双级螺旋轴的低压螺旋体2由低压螺旋 体驱动装置9驱动旋转，被挤压物料在进料箱10中由低压螺旋体2推动进入封闭的网笼 12,经过网笼12脱水后，以一定的压力进入低压料仓8,在低压料仓8内进一步脱水，当达到 设定的压力后，压力传感器11发出信号，控制电路控制高压螺旋体驱动装置14开始启动， 高压螺旋体3在高压螺旋体驱动装置14带动下开始旋转，在高压螺旋体3的作用下物料体 积再次逐渐被压缩，形成强大挤压力，使物料中的水分透过网笼12排出。脱水后物料继续 前进，进入高压料仓7,在高压料仓7内物料达到设定的干度后，物料顶开料塞6从出料箱排 13出。
[0040] 以上【具体实施方式】仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明 的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种双级螺旋轴，包括芯轴，其特征在于：双级螺旋轴还包括低压螺旋体和高压螺 旋体，所述低压螺旋体可转动地安装在所述芯轴一端，所述高压螺旋体固定在所述芯轴另 一端。
2. 根据权利要求1所述的双级螺旋轴，其特征在于：所述的低压螺旋体通过轴承安装 在芯轴上，该低压螺旋体含有低压套筒和固定在低压套筒外表面上的低压螺旋叶片，所述 低压套筒为直径逐渐变大的锥形筒结构。
3. 根据权利要求1所述的双级螺旋轴，其特征在于：所述的高压螺旋体含有高压套筒 和固定在高压套筒外表面上的高压螺旋叶片，所述高压套筒由前部直径逐渐变大的锥形筒 和后部圆柱形筒组成，该高压套筒前端面外径与低压套筒后端面外径相等，且两端面相互 抵触靠紧。
4. 根据权利要求1所述的双级螺旋轴，其特征在于：所述的低压螺旋体螺距大于高压 螺旋体螺距。
5. -种含有权利要求1一4任一项所述的双级螺旋轴的双级螺旋压榨脱水机，还含有 机架和安装在机架上的网笼、低压螺旋体驱动装置和高压螺旋体驱动装置，所述网笼的两 端分别设有与其内腔连通的进料箱和出料箱，其特征在于：所述双级螺旋轴套装在所述网 笼内，该双级螺旋轴的低压螺旋体和高压螺旋体分别与网笼形成具有容纳空间的低压料仓 和高压料仓；所述低压螺旋体的低压套筒前端伸出进料箱，低压套筒前端与低压螺旋体驱 动装置的动力输出轴传动连接；所述高压螺旋体驱动装置的动力输出轴与芯轴的一端传动 连接，该高压螺旋体的高压套筒后端伸入出料箱，所述高压套筒后端外侧套装有用以封堵 网笼的料塞，所述料塞靠近出料箱的一侧设有料塞顶紧装置。
6. 根据权利要求5所述的双级螺旋轴的双级螺旋压榨脱水机，其特征在于：双级螺旋 压榨脱水机还包括用于控制高压螺旋体驱动装置的控制装置，所述控制装置含有安装在网 笼上用于检测低压料仓内物料压力的压力传感器和控制电路，所述压力传感器与控制电路 的信号输入端连接，控制电路的信号输出端与高压螺旋体驱动装置连接。
7. 根据权利要求5所述的双级螺旋轴的双级螺旋压榨脱水机，其特征在于：所述的料 塞顶紧装置含有顶紧弹簧、弹簧压杆和弹簧套筒，所述弹簧套筒固定在出料箱侧壁上，该弹 簧套筒一端设有弹簧座，另一端安装有用于顶压顶紧弹簧的压紧螺母，所述弹簧压杆的一 端固定在料塞上，另一端穿过弹簧座进入弹簧套筒内并穿出压紧螺母；或者所述的料塞顶 紧装置为安装在出料箱侧壁上的液压缸或气压缸。
8. 根据权利要求5所述的双级螺旋轴的双级螺旋压榨脱水机，其特征在于：所述的双 级螺旋轴包括低压螺旋体和高压螺旋体，所述低压螺旋体可转动地安装在所述芯轴一端， 所述高压螺旋体固定在所述芯轴另一端。
9. 根据权利要求8所述的双级螺旋轴的双级螺旋压榨脱水机，其特征在于：所述的低 压螺旋体通过轴承安装在芯轴上，该低压螺旋体含有低压套筒和固定在低压套筒外表面上 的低压螺旋叶片，所述低压套筒为直径逐渐变大的锥形筒结构。
10. 根据权利要求8所述的双级螺旋轴的双级螺旋压榨脱水机，其特征在于：所述的高 压螺旋体含有高压套筒和固定在高压套筒外表面上的高压螺旋叶片，所述高压套筒由前部 直径逐渐变大的锥形筒和后部圆柱形筒组成，该高压套筒前端面外径与低压套筒后端面外 径相等，且两端面相互抵触靠紧。
【文档编号】B30B9/16GK104057634SQ201410272891
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】王徽, 王年生, 魏兴 申请人:王徽