[實用新型]基于水射流的毛竹竹筒高效去竹青裝置

有效

• 申請號: 201920542450.1
• 申請日: 2019-04-21
• 公開（公告）號: CN210551923U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 陳吉朋;施明宏;陳青;蔣雪松;周宏平
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: B27J1/00
• 分類號: B27J1/00;B27L1/14;B24C1/04;B24C3/02;B24C7/00;B24C9/00
• 代理公司: 南京樂羽知行專利代理事務所(普通合伙) 32326
• 代理人: 孫承堯

本實用新型公開了一種基于水射流的毛竹竹筒高效去竹青裝置，該裝置包括水射流發生單元、定位支撐單元、夾持旋轉推進單元；水射流發生單元用于形成切割竹青（201）的水射流（110），水射流（110）的噴射方向相切于竹青（201）的內壁側且靠近竹肉（203）外壁側的圓柱面；定位支撐單元用于支撐定位竹筒（200）并提供竹筒（200）行進的通道；夾持旋轉推進單元用于夾持定位竹筒（200）的端部并沿竹筒（200）的軸向旋轉推進竹筒（200）行進，使得水射流（110）能夠持續切割竹青（201）。本實用新型的裝置利用水射流的高性能切割特性，提高竹筒去竹青的加工效率、降低表面粗糙度并解決加工精準性和穩定性的難題。

技術領域

本實用新型涉及生物質材料的加工技術領域，尤其涉及一種新型的綠色切割加工裝置，具體地說是一種基于水射流的毛竹竹筒高效去竹青裝置。

背景技術

毛竹是我國種植面積最廣、利用價值最大的竹種，其采伐周期短、產量高，在人造板、建筑、家具、醫藥衛生等行業具有廣闊的應用前景，是代替木材、緩解我國木材供需矛盾的重要可再生資源。毛竹竹筒沿徑向從外至內分別為竹青，竹肉和竹黃。其中，竹青部分維管束組織致密、硬度大，難以軟化、噴涂和膠合，在竹材人造板等成形工藝中首先需將之切除。

毛竹去竹青是實現毛竹進一步加工利用的基礎工序，現階段對竹青常采用手工剝離或者機械切削剝離，竹青去除效率低、加工表面粗糙。對毛竹竹筒去竹青加工關鍵需解決的問題是如何提高加工效率、保證加工表面質量以及如何克服毛竹竹筒自身的彎曲、非規則圓柱的外形結構等。

現有技術對竹青去除主要通過鋼絲刷手工刮削剝離或者采用刨削加工，前者人工成本高、刮削效率較低，后者一般適用于竹條。此外，也有利用車削、磨削、浮動切削等方式去除竹青，切削加工往往導致刀具/磨料磨損或堵塞嚴重，加工表面粗糙等缺點，特別是，切削加工所采用的參數往往不能過大，過大的切削參數易引起軸向脆裂。文獻(劉紅征, 王新洲, 李延軍. 竹筒無裂紋展平生產技術[J].林產工業,2018,v.45；No.273(05):41-45)和文獻（CN201610804312.7、一種竹筒去竹青竹黃的加工方法）報道了用于竹筒無裂紋展平生產的浮動切削去青方法，所采用的組合浮動刀具可實現加工速率5-10m/min的竹青材料切除，該浮動切削加工大大提高了傳統切削加工的工作效率，克服了毛竹彎曲和非規整外形對加工的影響，但存在著表層竹纖維撕裂嚴重，加工表面粗糙及刀具損耗量大等不足。此外，還有文獻(徐兆軍.激光處理竹青表面的研究[J].木材加工機械,2017(05):16-18.)研究利用激光去除竹青，其效率低成本高，如當激光移動速度0.15m/min時，切削竹青的厚度為45μm，尚難達到大規模工業應用要求。文獻（CN201820432532.6、自適應型竹青去除器）報道的自適應型竹青去除器，該裝置也屬于機械切削加工，同樣存在著加工效率有限和加工表面粗糙等問題。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種基于水射流的毛竹竹筒高效去竹青裝置；該去竹青裝置利用水射流的高性能切割特性，能夠提高竹筒去竹青的加工效率并解決毛竹竹筒的彎曲和非規則圓柱特性影響去青皮加工精準性和穩定性的難題。

本實用新型的目的是通過以下技術方案解決的：

一種基于水射流的毛竹竹筒高效去竹青裝置，其特征在于：該去竹青裝置包括水射流發生單元、定位支撐單元、夾持旋轉推進單元；其中：水射流發生單元，用于形成切割竹青的水射流，水射流的噴射方向相切于竹青的內壁側且靠近竹肉外壁側的圓柱面；定位支撐單元，用于支撐定位竹筒并提供竹筒行進的通道；夾持旋轉推進單元，用于夾持定位竹筒的端部并沿竹筒的軸向旋轉推進竹筒行進，使得水射流能夠持續切割竹青。

所述的定位支撐單元包括構成竹筒行進通道的弧形底座和拱形架，所述的弧形底座用于支撐竹筒且弧形底座的半徑R大于被切割的竹筒的半徑R；所述的拱形架上設有能夠給竹筒施加徑向作用力并用于定位竹筒的定位壓緊機構。