шабер для очистки поверхностей тел вращения

Формула изобретения

ШАБЕР ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ, преимущественно валов бумагоделательных машин, содержащий держатель и выполненное из композиционных материалов лезвие, состоящее из чередующихся по толщине лезвия слоев тканого наполнителя и волокон высокомодульной углеродной ленты, расположенных равновесно в слое, отличающийся тем, что лезвие содержит один или несколько слоев металла с твердостью не выше НВ150, причем слои лезвия чередуются так, что слой металла расположен между слоями тканого наполнителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конструкции шабера и может найти применение в целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности, где требуется очистка поверхностей катков, барабанов, валов и других тел вращения.

Известны шаберы для очистки валов бумагоделательных машин, выполненные из материала или их сплавов: медь, бронза, нержавеющие стали (проспект фирмы н/о Нордиска Ламорт-Лоддинг, Швеция). Эти шаберы обладают высокой жесткостью и хорошей износоустойчивостью. Недостаток металлических шаберов состоит в том, что они подвержены коррозии в условиях повышенной влажности. Кроме того, они вызывают преждевременный износ валов.

Известен шабер для очистки валов бумагоделательных машин (см. патент ФРГ N 944413, МКИ D 21 F), содержащий держатель и лезвие шабера, состоящее из композиционного материала с чередующимися по толщине лезвия слоями стеклоткани или стекломата и грубой хлопчатобумажной ткани, пропитанными связующим. Такой шабер не изнашивает вал, контактирующий с ним, и не подвержен коррозии. Недостатками таких шаберов являются низкая жесткость лезвия, что ведет к некачественной очистке поверхности валов, и низкая износоустойчивость, т. к. прочные стеклянные и хлопчатобумажные волокна при контакте с вращающимся валом разлохмачиваются, а соединяющее их связующее выщелачивается. В результате этого лезвие шабера изнашивается очень быстро и возникает необходимость его замены с частыми остановами бумагоделательной машины.

Известен также скребок с неодинаковой жесткостью [1] принятый за прототип, для бумагоделательных машин, содержащий держатель и закрепленное в нем лезвие. Лезвие, имеющее боковую кромку, контактирующую с поверхностью вала бумагоделательной машины, выполнено из чередующихся слоев волокнистого материала (стекловолокно, бумага и т.д.) и однонаправленных высокомодельных углеродных волокон (ленты), ориентированных так, что жесткость лезвия в направлении, перпендикулярном боковой кромке, больше, чем в направлении параллельном боковой кромке. Такая конструкция повышает прирабатываемость боковой кромки лезвия и контактирующей поверхности вала, улучшает качество очистки поверхности вала и несколько повышает устойчивость лезвия к истиранию по сравнению с аналогом (патент ФРГ N 944413 МКИ D 21 F) из-за наличия графитовых волокон, снижающих коэффициент трения кромки лезвия о поверхность вращающегося вала вследствие смазывающего воздействия графита на контактирующие поверхности лезвия и вала.

Расположение углеродных волокон в слое может быть выполнено по различным схемам армирования, в том числе предлагается вариант с взаимно перпендикулярным направлением волокон в слое, т.е. расположенных равновесно. Однако при очистке поверхности гранатных и металлических валов износоустойчивость таких лезвий недостаточно высока.

Изобретение позволяет повысить износоустойчивость лезвия шибера особенно при работе в контакте с металлическими или гранитными валами. Это достигается тем, что в известном шабере для очистки поверхностей тел вращения, преимущественно для валов бумагоделательных машин, содержащем держатель и выполненное из композиционных материалов лезвие, состоящее из чередующихся по толщине лезвия слоев волокон высокомодульной углеродной ленты, расположенных равновесно в слое, и тканого наполнителя, дополнительно введены один или несколько слоев металла с твердостью (НВ150) не выше, чем твердость материала рабочей поверхности вала, расположенные между слоями тканого наполнителя.

Введение слоев металла (сплава) с твердостью ниже твердости рабочей поверхности вала повышает износоустойчивость лезвия шабера за счет большей прочности и твердости металлических слоев по сравнению с другими наполнителями композиционного материала лезвия. В то же время износ самих валов значительно меньше, чем при использовании чисто металлических лезвий из-за смазывающего воздействия графитовых частиц, входящих в состав комбинированного лезвия.

Совокупность указанных признаков позволяет обеспечить повышенную износоустойчивость лезвия шабера по сравнению с лезвием шабера, выполненного из композиционных материалов без слоев металла при прежней стойкости валов.

На фиг. 1 изображен шабер для очистки поверхностей тел вращения, общий вид; на фиг. 2 поперечное сечение лезвия шабера.

Шабер для очистки поверхности тел вращения 1 содержит держатель 2 и лезвие 3, выполненное из композиционного материала с чередующимися по толщине слоями (см. фиг. 2). Лезвие шабера состоит из слоев тканого наполнителя 4, двойных слоев высокомодульной углеродной ленты с направлением волокна поперек 5 и вдоль 6 боковой кромки лезвия и слоев металла 7, расположенных между слоями тканого наполнителя 4. Наполнители пропитаны и скреплены между собой связующим на основе эпоксифенольной смолы. Облицовочные слои лезвия выполнены из тканого наполнителя 4.

Слои высокомодульной углеродной ленты уложены попарно с продольно-поперечным направлением волокна и расположены симметрично относительно центральной плоскости лезвия, что делает конструкцию более равножесткой по толщине и предотвращает материал лезвия от коробления при отверждении и мехобработке.

Варьирование толщины лезвия достигается путем изменения количества слоев наполнителей и толщины слоев каждого из наполнителей, материала лезвия.

Лезвие шабера может состоять из 6-ти слоев стеклоткани Э-З-100 ГОСТ 19907-84 4, слоев высокомодульной углеродной ленты ЛУ-П-0,2 ТУ 6-06-И81-85 с направлением волокон поперек 5 и вдоль 6 боковой кромки лезвия и двух слоев из бронзовой ленты БРБ2 0,1 ГОСТ 1789-70 7. Наполнители пропитаны и соединены между собой и со слоями металла связующим ЭТФМ ТУ 92-932-2-211-88. Толщина металлических слоев составляет в разных вариантах не более 0,3 мм.

Твердость бронзы НВ-127-147; твердость чугуна ЧХ28Д2, из которого выполнен вращающийся вал НВ-390-635. Слои тканого наполнителя из стеклоткани ЭЗ-100 4 выполняют роль изолятора металлических слоев и роль облицовки всей конструкции лезвия.

При работе шабера слои бронзовой ленты 7 образуют у поверхности контакта с вращающимся валом стойкие к истиранию кромки, в то время как слои из углеродной ленты 5 и 6 образуют кромки, из которых легко вырываются элементы углеродных (графитовых) волокон. Эти частицы углеродных волокон, попадая в зону контакта металлических слоев с очищаемой поверхностью вала, оказывают смазывающее воздействие на контактируемые материалы, чем уменьшают износ кромки лезвия к поверхности вала.

Слои стеклоткани Э-З-100 4, пропитанные смолой, выполняют роль изолятора металлического слоя от углеродных волокон и среды во избежание коррозии. Кроме того, стекловолокна оказывают легкое трение на поверхность вала, полируя ее, и тем самым улучшают условия очистки поверхности и снижают коэффициент трения.