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两种常用削片机结构和用途

两种常用削片机结构和用途  

在木质纤维板和刨花板生产中，削片或刨片是原料的加工是一道基本的工序。

备料工段的设备类型很多，主要包括切削加工设备、输送设备和贮存料仓等。

一、用途：

削片机可将原木、枝桠枝、板皮、废单板、竹材、棉杆及其它木质纤维杆茎切削成一定规格的片料，作为制造刨花板、纤维板、非木质人造板和制浆造纸的基本原料。

通常纤维板用的削片机其加工木片长为20㎜左右，刨花板用的削片机加工木片长一般为30-40㎜。

二、削片机的分类：

1、按结构分：

盘式削片机和鼓式削片机。

图6－1，图6－2

2、按进料方式分：

斜口进料和水平口进料；强制进料和非强制进料

3、按安装方式分：

固定式和移动式。

图6－3，图－4，图6－5。

4、按用途分：

原木削片机、板皮削片机、竹材削片机、非木质材料削片机

图6－1非强制进料的削片机

（a）非强制进料的盘式削片机（b）非强制进料的鼓式削片机

图6－2强制进料鼓式削片机

（a）进料压辊斜口进料（b）履带水平口进料

图6－3BX216鼓式削片机外形（侧面）

图6－4BX1710B盘式削片机

图6－5移动式削片机

三、鼓式削片机和盘式削片机的切削性能比较：

盘式削片机进料槽口的形式接近正方形，其高度和宽度尺寸基本上相等，适宜于加工原木、间伐材和成捆的枝桠等，可以获得较高的生产率，若用来加工板皮、边条等截面尺寸较小的原料，喂料时不易将料槽充满，设备的生产能力不能充分发挥。

鼓式削片机进料槽口的形状大都呈矩形，料槽口的高度小而宽度大，故对各种形状的原料具有较火的适应性。

但是鼓式削片机不适宜切削较大直径的原木，因为鼓式削片机的飞刀作圆周运动，切削力的方向随着飞刀的位置不同而变化，因此布削片过程中不能很好地形成有利的剪切，而是砍剁木材，切削功率消耗大，且易产生碎料。

盘式削片机的飞刀作平面运动，故飞刀和底刀能较好地形成剪切作用，所耗切削功率相对地较小。

盘式削片机削片时木材跳动小，加工的木片质量较好，碎料少。

一般切削直径较大的原木常采用非强制进料的盘式削片机。

强制进料的削片机（盘式的和鼓式的）通常用于加工制材和其它木材加工的剩余物，因为较短小的原料切削时易跳动，为保证木片质量，故需采用强制进料装置。

对于板皮等原料的加工，通常采用一对或两对刺辊进料装置。

如图6—2（a），若加工原料主要是碎单板或胶合板边条，宜采用输送带进料装置如图6－2（b）。

四、国产削片机的主要技术参数：

1、鼓式削片机的主要技术参数：

2、盘式削片机的主要技术参数

五、国产削片机的评价

国际

水平

1、削片的几何形状符合工艺要求，木片合格率＞85%。

2、刀盘主轴的两端轴承外圈端面对主轴公共轴线的端面跳动0.1㎜

3、设有自动进料装置，操作轻便。

4、工作安全可靠，连续2年无重大机械电器故障。

5、无负荷高速运转时平稳，加隔间装置，噪声不高于85分贝。

国内

先进

水平

1、削片的几何形状符合工艺要求。

2、无负荷高速运转时平稳，加隔间装置，噪声不高于85分贝。

3、工作安全可靠，连续2年无重大机械电器故障。

国内

一般

水平

1、削片的几何形状符合工艺要求。

2、无负荷高速运转时平稳，加隔间装置。

3、能保持正常工作。

国内落后水平

达不到国内一般水平的为国内落后水平。

六、削片机的典型结构：

（一）鼓式削片机：

1、结构组成：

如图6－6。

常见的鼓式削片机由机座、切削部分（飞刀辊、底刀座）、进料部分（上下喂料辊、托料辊、输送带）、筛网、传动系统、液压系统等部分组成。

图6－6斜口进料鼓式削片机的外形结构

1－电机2－皮带轮3－罩壳4－刀鼓5－飞刀6－上进料辊7－下进料辊8－进料槽9－底刀10－底刀座11－筛网12－出料口13－机座14－下进料辊传动链15－主轴16－手动润滑器17－摇臂18－上进料辊传动齿轮19－轴承座

2、切削部分

如图6－6。

电动机1通过三角皮带、皮带轮2驱动装有四把飞刀5的刀鼓4旋转。

飞刀和装在底刀座10上的底刀9组成一个剪切机构，当原料由进料辊送入时，即被剪切成木片。

削片机在工作过程中，切削的间歇性、加料不连续性、瞬时切削截面的变化等等，引起切削功率发生变化。

因此刀鼓上驱动力所作的功与切削阻力所作的功不相等，造成刀鼓速度的波动，这样就降低了机器的效率，影响机器寿命及增加动力消耗。

所以通常将装在主轴15上的皮带轮和刀鼓按飞轮设计要求进行设计，使它们能在驱动力所作的功超过切削阻力所作的功时，把多余的能量贮存起来，即使其动能加大而速度增加不大，相反，当切削阻力的功超过驱动功时，又把贮存的能量释放出来，即使飞轮动能减少，而速度降低不致太大。

这样就使削片机在工作中速率不致波动过大。

刀鼓是一个直径为1160mm的铸钢辊，由两个键和主轴联结。

四把飞刀装在刀鼓上，在飞刀前方、刀鼓的轮缘上有四条排料槽口，切下的木片由排料槽口落至刀鼓内，再经轮缘上的八个缺口落到筛网上。

飞刀背面为半径为580mm的圆弧面，圆弧的中心与主轴中心有一个偏距，以保证切削后角。

如果后角选择适当，切削时木材端头紧贴圆弧面的刀背，可以减少木材跳动，保证削片的质量。

楔角约为35°，刃磨时磨削刀的前面。

底刀9由四个埋头螺钉固定在底刀座10上。

飞刀和底刀之间的间隙，原则上要求在0.8～1.0mm。

调节时松开连接底刀座和机座的螺帽，使底刀座沿导轨方向移动，就可调节飞刀和底刀的间隙。

鼓式削片机在切削过程中，切削力在进料方向的分力有时成为木材进给的阻力（推出力），有时成为木材的牵引力（拉入力）。

因此，若鼓式削片机的刀鼓直径，被加工原料的最大厚度，进料槽的倾斜角度等参数选择恰当，则鼓式削片机也可不用强制进料装置。

林区用的移动式削片机，为了减轻重量，可以采用无强制进料装置的鼓式削片机。

但是，由于鼓式削片机的切削过程是间歇进行的，这就造成切削过程中木料的跳动，所以一般应采用强制进料装置，以减小木料跳动，保证削片质量。

此外，φ角的数值愈小愈接近纵向切削，φ角的数值愈大愈接近端向切削，为减少动力消耗，尽可能使φ角在较小的数值范围内变化。

在一定的刀鼓直径下，被加工材料愈厚φ角变化范围愈大，剪切作用愈差，所以鼓式削片机不适于切削大直径的原木，其进料口大都设计成高度小、宽度大的长方状。

图6－7所示为BX218鼓式削片机的切削机构简图。

图6－8列示了飞刀的对刀装置。

图6－7BX218的切削机构

1-刀鼓2-飞刀3-飞刀紧固螺栓4-压刀块5-底刀紧固螺栓6-底刀7-底刀压刀块8-底刀座9-主轴10-碎料杆11-筛网

图6－8BX218飞刀和底刀的调整装置

1定位挡块2飞刀3压紧螺钉4飞刀底部调整螺钉5飞刀调整装置限位螺杆6限位手柄7底刀调整装置8底刀座9底刀调整螺钉10压紧块11底刀压紧螺栓12底刀13底刀限位螺钉

2、筛网

筛网装在刀鼓下面的机座上（图6－6），筛网由筛板架1、筛板2和挡铁3等组成（图6－9）。

筛板2上钻有直径为40mm的圆筛孔（有的也采用方孔），筛板用铆钉4和筛板架1铆接。

削下来的木片，经筛网孔排出，再由风机吸走。

大块木片被筛板上挡铁4挡住，再由飞刀破碎后排出。

因此，经该削片机切削后的木片没有大块的，质量较好。

但也增加了碎木片量。

图6－9筛网的结构

1－筛网架2－筛板3－挡铁4－铆钉

3、进料部分

进料部分（图6－6）包括上、下喂料辊6和7，进料槽8以及底刀座10。

上进料辊6为一个带槽纹的铸钢辊，它由主轴通过一组减速齿轮18驱动。

齿轮组和上进料辊都装在两个摇臂17上，摇臂的一端套装在主轴上，另一端搁置在上进料辊的提升机构（图中未示出）上。

这种结构可以保证上进料辊高度变化（被加工材料厚度变化）时，仍然能正常进给木材。

下进料辊7也是铸钢槽纹辊，用一对向心球面轴承装在底刀座10上，与上进料辊相对应。

它由主轴尾端的链传动系统减速传动。

其转速与上进料辊相同，方向相反。

进料槽18底面与水平面倾角40。

，便于木材沿槽底滑向进料辊。

槽口装一排挡铁，防止偶然向外反弹的木料造成事故。

图6－10为BX218所示鼓式削片机的进料系统及传动原理图。

图6－10BX218鼓式削片机的进料系统

（a）上下进料机构的布局（b）上进料机构的传动系统（c）下进料机构的传动系统

1－下进料滚2－上进料滚3－压紧油缸4－上进料滚座（压紧横梁）5－摆轴6－支撑辊7－进料输送皮带8－传动链轮9－进给电机

4、机座和罩壳

机座13（图6－6）为铸铁制成的整体空心结构，设有加强筋，刚度和强度都很大能承受切削过程中产生的振动和冲击。

除电动机外，该削片机的全部零件都装在此机座上。

机座用地脚螺钉固定在基础上。

罩壳3是用钢板焊成的，用以保护刀鼓。

半圆形罩壳的内壁与刀鼓外缘距离不小于20㎜，以利于未被破碎的大块木片通过，直至破碎成一定尺寸后再由网孔排出。

5、润滑

该机床进料机构各部分的轴承润滑采用手动润滑泵16（图6—6）集中供油润滑，保养方便。

主轴的滑动轴承则采用油环润滑。

6、传动系统

图6－11传动系统图

1－主电机2－滑动轴承3－摇臂4－上进料辊5－刀鼓6－下进料辊

图6—11所示为图6－6机型的传动系统图。

刀鼓5和上、下进料辊4和6均有主电动机1驱动，它们之间由定比齿轮组和链传动联系，从而使主运动和进给运动的速比保持一个定值。

因此，该机切制的木片长度是一个定值，约20mm。

木片理论长度L可由下式确定：

L=

×103（mm）

式中：

μ－进料速度（m/min）

n－刀辊转速（r/min）

Z－飞刀数量

7、强制进料鼓式削片机的生产率计算

Q=3.6×10-3BHVfK1K2K3K4（m3/h）

式中：

B－进料口宽度（m）

H－进料口高度（m）

Vf－进给速度（m/s）

K1－机床利用系数（0.7-0.8）

K2－工作时间利用系数（0.8-0.9）

K3－进料口装满系数（0.3-0.7）

K4－原料端面实积系数（枝桠枝条材0.2-0.3；板皮和板条0.3-0.5细径原木0.4-0.7）

（二）盘式削片机

1、分类

盘式削片机分普通盘式削片机（即少刀平盘式削片机）、多刀平盘式削片机和螺旋面盘式削片机等等。

2、普遍盘式削片机

（1）普通盘式削片机的结构

图6－12普通盘式削片机结构图

1－刀盘2－主轴3－轴承4－止推轴承5－联轴器6－制动器7－叶片

图6—12所示为普通盘式削片机的总图。

盘式削片机的切削机构是一个铸钢刀盘l，它套装在主轴2上，用键和防松螺母固定。

主轴由两个球面轴承3支承，止推轴承4用来抵消在切削时所产生的轴向分力。

主轴由电动机经联轴节6直接驱动，也可采用三角皮带传动。

刀盘还起飞轮作用，故要求刀盘有较大的重量。

刀盘直径是根据被加工原材料特征和生产率要求而定，通常为900～4200mm。

通常飞刀在刀盘面上的安装由辐射位置向前倾8o～l5o，且在刀盘上开有贯通的窄缝，被切下的木片通过此窄缝到达刀盘的另一面（图6—13）。

普通盘式削片机的刀片数为3—5把。

刀片l和楔形垫块2一起用4—5个螺栓固定在刀盘3上。

图6－12普通盘式削片机的刀盘

1－飞刀2－楔形垫块3－刀盘4－调节螺钉5－护板6－块规7－底刀8、9－料槽防磨板10－旁底刀

刀刃突出刀盘平面的高度，即刀片伸出量，由木片长度决定，如下式所示：

h＝lcosα1cosα2

l－木片的长度

α1－进料槽的中心线与水平线的夹角（倾斜角）

α2－进料槽的中心线在水平面的投影与刀盘中心轴线的夹角（偏角）

（2）木片的形成：

图6－13普通盘式削片机木片的形成

盘式削片机工作时，飞刀作平面运动，飞刀和底刀能形成良好的剪切作用，被切下来的木片，经过刀盘窄缝时，由于飞刀前刀面的压力作用，被分裂成一定厚度的木片流向刀盘后面。

刀盘背面盘缘处装了6－8个叶片（图6－12），它随刀盘旋转推动木片在机壳内运动，并形成强大的气流（风压和风量），将木片沿切向排料管送到木片料仓。

（3）普通盘式削片机飞刀和底刀的安装

刀盘上所有刀片的伸出量必须保持相同。

刀片要经常更换、刃磨，保持刃口锋利。

更换时，利用带式制动器6（图6—12），锁住刀盘，以免换刀时发生事故。

每换一把刀片后．转动一下刀盘，再换下一把刀片。

刀片刃磨后，需重新调整刀片的伸出量。

图6—12所示为采用重新浇铸铅条6定位。

图6—14所示则利用刀片后部的牙齿相对于楔形垫块移动1—2个齿来调节的。

前者调节是无级的，刃磨量少，应用较普遍。

采用齿形垫块或铸铅条的目的，是防止切削过程中，因阻力或离心力使刀片产生位移。

由于盘式削片机的飞刀作平面运动，因此飞刀和底刀能较好地形成剪切作用，故原材料厚度对切削质量的影响不大。

为了提高生产率，进料槽高度尺寸可取得大些，大多数设计成正方形。

从理论上来说，盘式削片机的飞刀和底刀的问隙可调得很小（0.3—0.5㎜），但实际上考虑到刀盘的偏摆，此间隙一般调到0.5—1.0㎜。

刀盘直径小时取小值，反之，取大值。

图6－14普通盘式削片机飞刀和底刀的安装

1－飞刀2－楔形垫块3－刀盘4－飞到固定螺钉5－护板6－料槽防磨板7－底刀

（4）盘式削片机的进料槽

图6－15普通盘式削片机进料槽的安装角度

图6－16普通盘式削片机进料槽

盘式削片机的进料槽主要有水平和倾斜式两种。

图6－15，图6－16。

水平主要用来加工长料，后者主要加工小于2米的短料。

形状主要为正方形，也有圆形、多角形等。

对于加工较长原料的削片机进料槽应有足够的长度，防止原料跳动。

α1＝45°～52°进料槽的中心线与水平线的夹角（倾斜角）α2＝20°～30°进料槽的中心线在水平面的投影与刀盘中心轴线的夹角（偏角）。

倾角和偏角对木片的切口面积、长度、厚度以及削片时的动力消耗有密切的关系。

倾斜料槽通常还具有转角（料槽底平面与水平面的夹角），其作用是，使小直径原木、枝桠材在切削时沿槽底滑向刀盘的中心，减小切削阻力矩，减少能耗，以利实现连续切削的条件。

水平料槽通常只具有一个偏角，由于存在偏角，切削时也有一个进料方向的切削分力牵引木材作进给运动，因此切削较大直径原木的水平料槽盘式削片机也可不设进给机构，只需水平安置的喂料皮带或喂料滚台。

进料槽下方装有底刀7（图6－12，6－14）。

底刀刃用硬质合金堆焊制成。

为防止在切削时因产生较大冲击力而损坏底刀刃日，故刃磨角很大，一般为90°，也有大于90°的。

图6－14所采用的为90°角底刀，其四个角可以轮换使用。

底刀和飞刀的间隙是靠移动底刀座来保证，也可采用移动刀盘靠近底刀进行调整，但调整费时。

采用图6—12的底刀结构，调隙较方便，但只能用底刀的一个角，不能轮换使用。

进料槽侧壁下方装有旁底刀10（图6－12），它与飞刀也构成剪切作用。

旁底刀的刃磨角一般为60°～65°，与进料槽的偏角a2有关。

上排料盘式削片机的机壳不仅用来围护刀盘也用于输导木片。

它由钢板焊成，为便于安装刀盘等，分上、下两部分，用螺栓连接一起，维修时可将上机壳拆卸。

上排料的机壳，向上切线方向有排料管。

机壳侧壁上开有两个装刀孔口，用于更换刀片。

有些削片机在机壳上还开有回风管的接口，将旋风分离器的空气逸出口通过管道与接口相连，以避免车间的热空气（尤其是取暖的车闻）大量排出。

3、多刀盘式削片机

1、多刀盘式削片机实现连续切削的条件：

普通盘式削片机削片过程中，削片刀对原木的切削是间歇进行的，即当第一把刀已离开原木后，要隔一段时间第二把刀才开始切削。

这样不但影响机床的生产率，而且造成电动机载荷不稳和原料的跳动。

为了改善这种情况，可采用多刀盘式削片机。

图6－17多刀盘式削片机实现连续切削的原理图

在削片过程中原木在牵引力作用下作进给运动，原木的被切断面紧贴着刀片的后面，并沿着刀的后面作相对移动（图6－17），若被切断面的上部移动到刀盘面B点处，而相邻的第二把刀就开始切削，这是保证连续切削的必要条件。

为满足这一条件，多刀盘式削片机的后角应由下式确定：

式中：

L－相邻两刀片之间的平均距离，弧线长度（mm）

h－刀片的伸出量（mm）

l－木片的理论长度（mm）

α1－进料槽的倾斜角（o）

设刀盘上刀片总数为z，刀片刃口中点至刀盘中心的距离（即平均半径）为R，则L为：

L≈

带入上式得：

上式就是多刀盘式削片机的设计依据。

尚须指出，多刀盘式削片机实现连续切削，须满足如下条件：

由上式可见，当原木直径d一定时，多刀比少刀易于实现连续切削。

多刀盘式削片机实现连续切削时，在切削过程中至少有一把刀切入木材，这就大大减少原木在料槽中的跳动，所以削片的质量较高。

由于切削是连续进行的，所以多刀削片机的生产能力要比普通盘式削片机高。

利用多刀盘式削片机切削：

直径不大的枝桠或板条时，不能形成连续切削，为充分发挥其作用，最好采用成捆进料。

2、多刀盘式削片机的刀盘

多刀盘式削片机的结构，基本和普通盘式削片机一样，只是在刀盘上多装一些刀片，一般为8～12片，最多的有16片的。

图6－18是十刀盘式削片机的刀盘结构示意图。

图6－18十刀盘式削片机的刀盘

1－叶片2－刀盘3－飞刀

3、多刀盘式削片机的飞刀和底刀安装

多刀削片机由于刀片数的增加，装刀方法若采用普通盘式削片机那样的则无法安装，因此，多刀盘式削片机的刀片是固定在刀盘的窄缝中，刀片的前面与刀盘平面夹角一般为45°，如图6—19所示。

刀片1安装于专门的飞刀座2上，飞刀座装在刀盘上。

刀片的夹紧是用带有螺栓4的刀夹3实现的。

刀盘正面衬以耐磨的扇形护板5，用埋头螺钉固定在刀盘上。

为了提高机械的利用时间，刀子的调整是在机外进行的。

调整时，把每次刃磨后的刀片放入调刀盒7内，利用调节螺钉8使刀刃在整个长度上与调刀盒之间形成一致的间隙，而后再装在刀座2中，并用螺栓4夹紧。

图6－19多刀盘式削片机的飞刀和底刀安装

1－飞刀2－飞刀座3－刀夹4－螺栓5－护板6－底刀7－调刀盒8－飞到调节螺钉