從發電用木粉的生產工藝流程可知，發電用木粉的生產關鍵是在離心粉碎。發電用木粉的原料制備是由削片機完成的，粉碎是由發電用裂解粉碎機完成的。在木粉銑削過程中，木粉需要自由運動，主運動為刀具的高速旋轉運動以及氣動進給運動。發電用木粉裂解設備為適應發電用木粉生產需求，必須能夠加工不同粒度的木粉，并且粒度范圍在200～300目。結合各種木材細胞和木纖維的結構，突破國內外各種目數木粉加工工藝和方法，利用銑刀高速旋轉的過程中由于雷諾效應產生的動壓高壓和靜壓形成的高壓疊加，形成高速切削離心粉碎需要的高壓，依靠特殊結構構成的楔形結構形成的高壓動壓效應，依靠沖擊動能把鋸末或碎纖維木粉沖擊切削成符合發電用粒度要求的木粉。確定了該機床采用橫軸式，銑刀為組合銑刀。進行了粉碎機各部件設計，包括主軸結構設計、組合刀具部件設計、篩網部件設計和木粉收集裝置設計等。
2、發電用木粉粉碎機主軸部件設計
粉碎機主軸部件是發電用木粉裂解粉碎機中最重要的部件，在主軸上安裝動刀（鋸片或銑刀），利用高速旋轉下的動刀和安裝在殼體內的靜刀之間由于雷諾效應產生的動壓高壓和靜壓形成的高壓疊加，實現對鋸末或碎纖維的雙重剪切作用，在超高速氣流的沖擊作用下，依靠特殊結構構成的楔形結構形成的高壓動壓效應，依靠沖擊動能把鋸末或碎纖維木粉沖擊切削成符合發電用粒度要求的木粉。由于主軸轉速達到3 840r/min．主軸長約400mm，在發電用木粉加工過程中為了減小帶傳動對主軸部件的沖擊和振動，采用兩個軸承座進行支撐，并在兩個軸承座間配置飛輪，主軸部件結構圖如圖4所示。
3、超高速發電用木粉粉碎機主軸密封結構設計
超高速主軸的密封有多種形式，如采用油液潤滑，則傳統的接觸式和非接觸式密封方式都有一定程度的滲漏，密封效果不好。低泄漏、超高速的密封研究和工程應用研究成果較少。具有與主軸連接的動環和與殼體連接的靜環，以接觸式密封實現靜密封和低速密封。主軸與靜環、軸承端蓋間采用螺旋密封實現高速、超高速密封。設計了具有動靜密封結構的主軸密封裝置，如圖5所示。
在圖5中，靜環t固定在軸承端蓋上，并與密封環2在兩者之間實現靜密封。緊固環9通過螺釘固定在主軸13上，通過銷10使動環3與緊固環9連動，彈簧套11在銷10上向左推動動環3使其與靜環1緊密接觸，實現動環3、靜環1間的接觸式密封。動環3通過密封環2與主軸形成靜密封。重物4通過連桿鉸接于動環3和緊固環9上。靜置時，完全由動環3與靜環1間接觸式密封進行密封，螺旋密封15不發揮作用。在啟動時，主軸13轉速逐漸上升，重物4所受離心力增大，通過連桿、鉸鏈施于動環3向右的力亦隨之增大，動環3與靜環1之間的相互作用力逐漸減小，接觸式密封的密封效果逐漸減弱，直至主軸14轉速達到一定轉速時，動環3與靜環l完全脫離，接觸式密封階段結束。螺旋密封14隨主軸13轉速的上升，密封能力增強。低速范圍內由螺旋密封14和動環3與靜環l間的接觸式密封共同實現主軸13的密封，隨主軸13轉速升高螺旋密封14逐漸取代動環3與靜環l間接觸式密封的主導地位，直到動環3、靜環l完全脫離，完全由螺旋密封14進行密封。停車時，密封過程與啟動時相反。軸承端蓋5側的密封為迷宮密封，密封環6通過螺釘固定在主軸13上，通過密封環7實現與主軸14間的靜密封，密封環6與軸承端蓋5形成迷宮密封。可以通過調節彈簧彈力以調節動環3與靜環l間的相互作用力，使得接觸式密封與非接觸式密封更加有機的結合在一起，從而在主軸14超高速轉動的條件下實現低摩擦因數、低泄漏量、低功耗密封。
4、結論
分析和研究了國內外高速主軸的密封技術的優缺點，設計了一種能用于發電用木粉粉碎機高速主軸的具有動靜密封結構的組合螺旋密封結構，該密封采用靜密封和動密封、接觸密封和非接觸密封有機結合的方法，具有與主軸連接的動環和與殼體連接的靜環，以接觸式密封實現靜密封和低速密封，主軸與青銅靜置套筒間的螺旋密封實現超高速密封，較好地實現了使泄漏量降到最低，又能有效地阻止木粉顆粒的進入，確保了軸承的使用壽命，延長了整機的檢修時間。
