从发电用木粉的生产工艺流程可知，发电用木粉的生产关键是在离心粉碎。发电用木粉的原料制备是由削片机完成的，粉碎是由发电用裂解粉碎机完成的。在木粉铣削过程中，木粉需要自由运动，主运动为刀具的高速旋转运动以及气动进给运动。发电用木粉裂解设备为适应发电用木粉生产需求，必须能够加工不同粒度的木粉，并且粒度范围在200～300目。结合各种木材细胞和木纤维的结构，突破国内外各种目数木粉加工工艺和方法，利用铣刀高速旋转的过程中由于雷诺效应产生的动压高压和静压形成的高压叠加，形成高速切削离心粉碎需要的高压，依靠特殊结构构成的楔形结构形成的高压动压效应，依靠冲击动能把锯末或碎纤维木粉冲击切削成符合发电用粒度要求的木粉。确定了该机床采用横轴式，铣刀为组合铣刀。进行了粉碎机各部件设计，包括主轴结构设计、组合刀具部件设计、筛网部件设计和木粉收集装置设计等。
2、发电用木粉粉碎机主轴部件设计
粉碎机主轴部件是发电用木粉裂解粉碎机中最重要的部件，在主轴上安装动刀（锯片或铣刀），利用高速旋转下的动刀和安装在壳体内的静刀之间由于雷诺效应产生的动压高压和静压形成的高压叠加，实现对锯末或碎纤维的双重剪切作用，在超高速气流的冲击作用下，依靠特殊结构构成的楔形结构形成的高压动压效应，依靠冲击动能把锯末或碎纤维木粉冲击切削成符合发电用粒度要求的木粉。由于主轴转速达到3 840r/min．主轴长约400mm，在发电用木粉加工过程中为了减小带传动对主轴部件的冲击和振动，采用两个轴承座进行支撑，并在两个轴承座间配置飞轮，主轴部件结构图如图4所示。
3、超高速发电用木粉粉碎机主轴密封结构设计
超高速主轴的密封有多种形式，如采用油液润滑，则传统的接触式和非接触式密封方式都有一定程度的渗漏，密封效果不好。低泄漏、超高速的密封研究和工程应用研究成果较少。具有与主轴连接的动环和与壳体连接的静环，以接触式密封实现静密封和低速密封。主轴与静环、轴承端盖间采用螺旋密封实现高速、超高速密封。设计了具有动静密封结构的主轴密封装置，如图5所示。
在图5中，静环t固定在轴承端盖上，并与密封环2在两者之间实现静密封。紧固环9通过螺钉固定在主轴13上，通过销10使动环3与紧固环9连动，弹簧套11在销10上向左推动动环3使其与静环1紧密接触，实现动环3、静环1间的接触式密封。动环3通过密封环2与主轴形成静密封。重物4通过连杆铰接于动环3和紧固环9上。静置时，完全由动环3与静环1间接触式密封进行密封，螺旋密封15不发挥作用。在启动时，主轴13转速逐渐上升，重物4所受离心力增大，通过连杆、铰链施于动环3向右的力亦随之增大，动环3与静环1之间的相互作用力逐渐减小，接触式密封的密封效果逐渐减弱，直至主轴14转速达到一定转速时，动环3与静环l完全脱离，接触式密封阶段结束。螺旋密封14随主轴13转速的上升，密封能力增强。低速范围内由螺旋密封14和动环3与静环l间的接触式密封共同实现主轴13的密封，随主轴13转速升高螺旋密封14逐渐取代动环3与静环l间接触式密封的主导地位，直到动环3、静环l完全脱离，完全由螺旋密封14进行密封。停车时，密封过程与启动时相反。轴承端盖5侧的密封为迷宫密封，密封环6通过螺钉固定在主轴13上，通过密封环7实现与主轴14间的静密封，密封环6与轴承端盖5形成迷宫密封。可以通过调节弹簧弹力以调节动环3与静环l间的相互作用力，使得接触式密封与非接触式密封更加有机的结合在一起，从而在主轴14超高速转动的条件下实现低摩擦因数、低泄漏量、低功耗密封。
4、结论
分析和研究了国内外高速主轴的密封技术的优缺点，设计了一种能用于发电用木粉粉碎机高速主轴的具有动静密封结构的组合螺旋密封结构，该密封采用静密封和动密封、接触密封和非接触密封有机结合的方法，具有与主轴连接的动环和与壳体连接的静环，以接触式密封实现静密封和低速密封，主轴与青铜静置套筒间的螺旋密封实现超高速密封，较好地实现了使泄漏量降到最低，又能有效地阻止木粉颗粒的进入，确保了轴承的使用寿命，延长了整机的检修时间。
