本发明是带有竹青、竹簧的筒状竹材无应力展平装置及展平方法，其结构包括电机、机座、防护罩、刀辊、整平辊、气缸、整平辊轴承滑动座、滑槽、限位螺栓、刀辊轴承固定座、链条、变速箱；其展平方法包括：1）竹材加温至玻璃化转变温度；2）竹材快速无应力整平；3）刨削竹青；4）定厚刨削竹簧；5）竹簧-竹簧面对面叠合堆垛干燥或加压干燥。优点：展平装置仅需一对辊筒，上为整平辊，下为刀辊，结构简单维修方便，操作容易，能适应不同直径竹筒的整平，整平效果好；加热罐内加热完的竹筒需在3—5分钟内快速整平完毕；进行定厚刨削加工，竹簧面的裂缝大部分都在刨削中被刨去，而且加工成产品时，竹簧都在胶合面中，不影响外观和强度。
1.带有竹青、竹簧的筒状竹材无应力展平装置，其特征是包括电机、机座、防护罩、刀辊、整平辊、气缸、整平辊轴承滑动座、滑槽、限位螺栓、刀辊轴承固定座、链条、变速箱；其中，机座的下面安装有电机和变速箱，机座的上面有刀辊和整平辊，刀辊通过刀辊轴承固定座与机座固定安装，整平辊通过整平辊轴承滑动座安装在刀辊轴承固定座上面的滑槽内，刀辊与整平辊处于同一垂直面，整平辊轴承滑动座只在滑槽内上下滑动，限位螺栓位于刀辊轴承固定座与整平辊轴承滑动座之间，气缸安装在整平辊轴承滑动座顶上，变速箱与刀辊的一端有链条相连，刀辊的前后均装有弧形的防护罩；工作时，将经过高温软化处理后轴向锯口自然扩张的竹筒的竹簧面朝下，即对着刀辊送入刀辊与整平辊之间，电机通过变速箱和链条驱动刀辊转动，并带动竹筒从刀辊与整平辊之间穿过，而且整平辊两端的整平辊轴承滑动座在滑槽内通过气缸对其进行稳定压力的下压，因此对竹筒起到较为均匀的下压作用，使刀辊上的刀刃在可控范围内均匀切入被展平竹筒的竹簧层，进给的同时在竹簧面压出均匀的细小裂缝，释放展平时的内应力，实现无应力展平；采用气缸，可以适应不同壁厚的竹筒材料，下压压力稳定，展平过程顺畅，而且气缸具有一定的缓冲作用，避免过厚的材料穿过造成的刀辊与整平辊的损坏，起到良好的保护作用；位于刀辊轴承固定座与整平辊轴承滑动座之间的限位螺栓限定整平辊下压的最低位置比刀辊高3mm，保证整平辊和刀辊不会因为碰擦产生损坏；在刀辊的前后安装的弧形防护罩防止操作人员因触碰到刀辊上锋利的刀刃而受到伤害，有效保障人身安全； 其展平方法，包括如下步骤: I)竹材加温至玻璃态转化温度，选取去了外竹节和内节、竹材轴向锯有锯口的新鲜竹材，在耐压加热罐内通入1.0—1.3MPa的饱和蒸汽加热5 —10分钟，使竹材达到玻璃态转化温度，即180±20°C范围内； 2 )竹材快速无应力整平，快速取出竹筒，将竹筒锯口簧面朝下、青面朝上送入展平装置中的整平辊与刀辊之间，驱动电机通过变速箱驱动刀辊转动，并带动竹材从整平辊与刀辊之间通过，整平辊轴的两端通过气缸对其进行下压，可对竹材发挥很好的整平作用； 3)刨削竹青，从整平装置中取出的整张竹板，快速纵向送入有较大压紧驱动力的强力压刨机，刨掉一层竹青； 4)定厚刨削竹簧，反过面，快速纵向进给定厚加工刨削竹簧面，从而获得无应力整平的竹整板； 5)竹簧-竹簧面对面叠合堆垛干燥或加压干燥，将两块竹整平板簧面与簧面相对叠合在一起堆垛成堆，送入干燥室干燥或用加压干燥工艺干燥至含水率12%，即可获得后续加工用的竹整板，待用。
2.根据权利要求1所述的带有竹青、竹簧的筒状竹材无应力展平装置，其特征是所述的刀辊与整平辊相对应且直径相同，刀辊锋利的刀刃在竹簧面上切进大量的、均匀分布的且有深度的刃口，其刀刃的距离2 — 4mm，刀刃的深度3 — 6m，刀刃加工成锐角20—30°，使竹簧面松弛，并使其宽度与竹青面宽度相等，释放出展平时在竹簧面上产生的拉伸应力，能使展平竹片保持平直的状态，称为无应力展平。
带有竹青、竹簧的筒状竹材无应力展平装置及展平方法
技术领域
[0001] 本发明涉及的是一种将带有竹青、竹簧的筒状竹材无应力展平装置及展平方法。属于竹材加工利用技术领域。
背景技术
[0002] 竹材壁薄、中空，自外向内分为竹青、竹肉、竹簧，三者结构不同，性能差异大，因而使竹材难于进行机械化、自动化加工。竹材传统加工方法的材料利用率和劳动生产效率都很低，严重制约了竹材加工产业的生存和发展。若能将圆筒形竹材通过简单的方法和设备展平成平直状，将为竹材的工业化利用开辟新的途径，这项技术引起了各界的关注。上世纪八、九十年代，本专利申请人授权的87100368.6和91108203.4的两项专利也涉及高温、软化、展平。限于当时的研究条件和认知度，当时的展平竹片宽度方向竹簧面上有贯穿的，但不连续的裂缝。展平竹片主要用于制造三层或多层竹材胶合板作为结构材使用。此后的几十年，国内外很多人提出了竹筒无裂缝展平的构思和设想，申请了多项专利。竹筒由于内外直径相差较大，若竹筒外径10cm，壁厚1.0cm，展平后竹青面宽度达31.4cm，竹簧面宽度仅25.12cm，两者相差6.3cm。因此在常温条件下，若将筒状竹材展平，竹簧面受拉伸应力，为使竹簧面与竹青面等宽，必然会在竹簧面产生若干条大的裂缝和无数条小裂缝，方能使竹青面与竹簧面宽度相等，达到无应力状态。申请号为200710025460.x的专利，采用在竹材的竹簧面加工导裂眼的方式，竹材内径在展平的同时，分散加工的导裂眼将竹材展平时的分裂作用力分散和吸收，从而有效阻止了竹簧面上裂缝的开裂。这种展开方法虽然达到了竹材展平的目的，但展平后竹材呈现弯曲状，内部有应力存在；另一方面利用该方法，竹材进行纵向展平，需采用多对不同外凸弧度的辊子和不同内凹弧度的底模，设备结构复杂，当展平的竹材直径变动较多时，展平容易出现开裂或展平效果不佳的状况。
发明内容
[0003] 本发明提出的是一种带有竹青、竹簧的筒状竹材无应力展平装置及展平方法，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，将竹材加热到预定温度即玻璃化转变温度，并保持竹材有较高的含水率，竹材自身就会变得柔软，塑性大为增强，圆筒竹材上的锯口会自动张开。因此将带有竹青、竹簧的筒状竹材用饱和蒸汽加热至180±20°C的范围内，即可实现竹材的高含水率，又可达到玻璃化转变温度。
[0004] 本发明的技术解决方案:带有竹青、竹簧的筒状竹材无应力展平装置，其结构包括电机、机座、防护罩、刀辊、整平辊、气缸、整平辊轴承滑动座、滑槽、限位螺栓、刀辊轴承固定座、链条、变速箱；其中，机座的下面安装有电机和变速箱，机座的上面有刀辊和整平辊，刀辊通过刀辊轴承固定座与机座固定安装，整平辊通过整平辊轴承滑动座安装在刀辊轴承固定座上面的滑槽内，刀辊与整平辊处于同一垂直面，整平辊轴承滑动座只在滑槽内上下滑动，限位螺栓位于刀辊轴承固定座与整平辊轴承滑动座之间，气缸安装在整平辊轴承滑动座顶上，变速箱与刀辊的一端有链条相连，刀辊的前后均装有弧形的防护罩；工作时，将经过高温软化处理后轴向锯口自然扩张的竹筒的竹簧面朝下，即对着刀辊送入刀辊与整平辊之间，电机通过变速箱和链条驱动刀辊转动，并带动竹筒从刀辊与整平辊之间穿过，而且整平辊两端的整平辊轴承滑动座在滑槽内通过气缸对其进行稳定压力的下压，因此对竹筒起到较为均匀的下压作用，使刀辊上的刀刃在可控范围内均匀切入被展平竹筒的竹簧层，进给的同时在竹簧面压出均匀的细小裂缝，释放展平时的内应力，实现无应力展平；采用气缸，可以适应不同壁厚的竹筒材料，下压压力稳定，展平过程顺畅，而且气缸具有一定的缓冲作用，避免过厚的材料穿过造成的刀辊与整平辊的损坏，起到良好的保护作用；位于刀辊轴承固定座与整平辊轴承滑动座之间的限位螺栓限定整平辊下压的最低位置比刀辊4高3mm，保证整平辊5和刀辊4不会因为碰擦产生损坏；在刀辊的前后安装的弧形防护罩防止操作人员因触碰到刀辊上锋利的刀刃而受到伤害，有效保障人身安全。
[0005] 带有竹青、竹簧的筒状竹材无应力展平的方法，包括如下步骤:
[0006] I)竹材加温至玻璃化转变温度；
[0007] 2)竹材快速无应力整平；
[0008] 3)刨削竹青；
[0009] 4)定厚刨削竹簧；
[0010] 5)竹簧-竹簧面对面叠合堆垛干燥或加压干燥。
[0011] 本发明的优点:本展平装置仅需一对辊筒，上为整平辊，下为刀辊，结构简单科学，维修方便，操作容易，能适应不同直径竹筒的整平，整平效果好；加热罐内加热完的竹筒需在3— 5分钟内快速整平完毕；进行定厚刨削加工，竹簧面的裂缝大部分都在刨削中被刨去，而且加工成产品时，竹簧都在胶合面中，不影响外观和强度。
附图说明
[0012] 图1是整平装置的结构示意图。
[0013] 图2是刀辊示意图。
[0014] 图3是本发明的工艺过程示意图。
[0015] 图中的I是电机、2是机座、3是防护罩、4是刀辊、5是整平辊、6是气缸、7是整平辊轴承滑动座、8是滑槽、9是限位螺栓、10是刀辊轴承固定座、11是链条、12是变速箱。
具体实施方式
[0016] 对照图1，带有竹青、竹簧的筒状竹材无应力展平装置，其结构包括电机1、机座2、防护罩3、刀辊4、整平辊5、气缸6、整平辊轴承滑动座7、滑槽8、限位螺栓9、刀辊轴承固定座10、链条11、变速箱12，其中，机座2的下面安装有电机I和变速箱12，机座2的上面有刀辊4和整平辊5，刀辊4通过刀辊轴承固定座10与机座2固定安装，整平辊5通过整平辊轴承滑动座7安装在刀辊轴承固定座10上面的滑槽8里面，刀辊4与整平辊5处于同一垂直面，整平辊轴承滑动座7只能在滑槽8内上下滑动，限位螺栓9位于刀辊轴承固定座10与整平辊轴承滑动座7之间，气缸6安装在整平辊轴承滑动座7顶上，变速箱12与刀辊4的一端有链条11相连，刀辊4的前后均装有弧形的防护罩3。
[0017] 工作时，将经过高温软化处理后轴向锯口自然扩张的竹筒的竹簧面朝下，即对着刀辊4送入刀辊4与整平辊5之间，电机I通过变速箱12和链条11驱动刀辊4转动，并带动竹筒从刀辊4与整平辊5之间穿过，而且整平辊5两端的整平辊轴承滑动座7在滑槽8内通过气缸6对其进行稳定压力的下压，因此对竹筒起到较为均匀的下压作用，使刀辊4上的刀刃在可控范围内均匀切入被展平竹筒的竹簧层，进给的同时在竹簧面压出均匀的细小裂缝，释放展平时的内应力，实现无应力展平。该机构采用气缸6，可以适应不同壁厚的竹筒材料，下压压力稳定，展平过程顺畅，而且气缸6具有一定的缓冲作用，避免过厚的材料穿过造成的刀辊4与整平辊5的损坏，起到良好的保护作用。位于刀辊轴承固定座10与整平辊轴承滑动座7之间的限位螺栓9可以限定整平辊5下压的最低位置比刀辊4高3_，保证整平辊5和刀辊4不会因为碰擦产生损坏。在刀辊4的前后安装的弧形防护罩3可以防止操作人员因触碰到刀辊4上锋利的刀刃而受到伤害，有效保障人身安全。
[0018] 对照附图2，用与整平辊相对而设的直径相同的刀辊上，其锋利的刀刃在竹簧面上切进大量的、均匀分布的、一定深度的刃口(刀刃的距离2—4mm，刀刃的深度3—6m，刀刃加工成锐角20-30° )，使竹簧面松弛，并使其宽度与竹青面宽度相等，释放出展平时在竹簧面上产生的拉伸应力，从而能使展平竹片保持平直的状态，称为无应力展平。
[0019] 对照图3，带有竹青、竹簧的筒状竹材无应力展平的方法，包括如下步骤:
[0020] I)竹材加温至玻璃态转化温度，选取去了外竹节和内节、竹材轴向锯有锯口的新鲜竹材，在耐压加热罐内通入1.0—1.3MPa的饱和蒸汽加热5 —10分钟，使竹材达到玻璃态转化温度，S卩180±20°C范围内；
[0021] 2)竹材快速无应力整平，快速取出竹筒，将竹筒锯口簧面朝下、青面朝上送入展平装置中的整平辊与刀辊之间，驱动电机通过变速箱驱动刀辊转动，并带动竹材从整平辊与刀辊之间通过，整平辊轴的两端通过气缸对其进行下压，可对竹材发挥很好的整平作用；
[0022] 3)刨削竹青，从整平装置中取出的整张竹板，快速纵向送入有较大压紧驱动力的强力压刨机，刨掉一层竹青；
[0023] 4)定厚刨削竹簧，反过面，快速纵向进给定厚加工刨削竹簧面，从而获得无应力整平的竹整板；
[0024] 5)竹簧-竹簧面对面叠合堆垛干燥或加压干燥，将两块竹整平板簧面与簧面相对叠合在一起堆垛成堆，送入干燥室干燥或用加压干燥工艺干燥至含水率12%左右，即可获得后续加工用的竹整板待用。
