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水力碎漿機是最常用的廢紙碎解設備，轉子是碎漿機的關鍵部件，其結構直接影響到碎漿機的能耗和碎漿效果。隨著環保節能要求以及對二次纖維回用品質要求的提高，對轉子的設計也更加嚴格，下面對其轉子進行詳細的有限元分析。
水力碎漿機是利用轉子葉片高速旋轉所產生的機械作用，引起漿料間上下流動而產生強烈湍流使廢紙得以碎解過去，低濃水力碎漿轉子葉片的機械剪切作用對纖維切斷損傷作用和對雜質破碎作用劇烈，降低了纖維回用品質，也不利于后續的回收處理；而且電耗、水耗較高，通過提高濃度來減少用水進而降低電耗是一個重要的節能方法在較高濃度碎漿除節水、節電、提高廢紙的碎解效率外，強烈的摩擦、揉搓作用和較弱的剪切作用，能有效提高碎解漿的質量，因此中高濃碎漿是廢紙制漿的發展方向。而轉子結構設計是改善中高濃度碎漿機性能的關鍵。傳統的高濃碎漿轉子采用二維設計，需要經過反復的試驗和設計改進，才能得到符合要求的設計。由于高濃碎漿轉子驅動漿料在漿槽內循環運動受力復雜，轉子的受力情況很難進行精確的手工分析計算，對高濃轉子的設計精確度低、設計周期長，不僅使制造成本提高而且設計的碎漿機能耗大、碎漿效果差。
本研究在充分認識碎漿機結構的基礎上，利用輔助軟件對碎漿轉子進行三維實體模型設計，通過其Pro/E模塊的有限元分析功能，精確分析轉子各個部位的應力分布及變形情況。通過靈敏度分析功能確定最重要的設計參數，優化轉子的結構，提高轉子設計精確度，達到提高碎漿機碎漿效果、減少制造成本、降低能耗的目的。轉子主要由轉芯、螺旋葉片、環狀齒形葉片 5部分構成。轉子結構的優異不僅關系到碎漿機宏觀性能的好壞，而且對纖維微觀形態產生重要影響。
本設計中轉子為5螺旋葉片、等螺距、變螺徑結構。轉子分為上下兩部分，上部為轉子的最主要構件，轉芯上部為圓柱形下部為圓錐形。5螺旋葉片環繞在圓柱形轉芯上，葉片均勻分布使轉子受力平衡避免振動；下部轉芯的圓錐形結構使上部螺旋葉片遞送下來的漿料以最小的阻力輸送到下部，保證槽內循環平穩同時減少動力消耗。帶有齒紋的5個環形葉片直接結合在底盤上，將經過潤脹的廢紙撕成碎片以加速廢紙破碎，同時環形結構有助于將底部漿料推向槽壁，形成良好循環。
螺旋葉片與轉芯結合部位應力集中，容易造成疲勞破壞，因此對結構參數及葉片與轉子結合部位處理工藝提出了相應要求，以滿足設計要求從位移計算可以看出，螺旋轉子的最大形變位于葉片的邊緣，且隨著螺徑的增大而出現加劇現象，因此設計中必須保證足夠的強度以保護葉片邊緣的敏感部位。
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