CN1005540B - 圆盘筛分机之类的旋转轴组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

圆盘筛分机之类的轴结构，其中筛选盘与定位架连成标准装配组件。定位架以其内边缘与盘的内边缘留有一定间距为特征支承圆盘，以致当组件被支承在轴上时，盘的内边缘将与轴保持一定间距。定位架最好由非金属材料制成（例如聚氨脂），借助将组件置于预定的两端压缩下，定位架的内表面适于从通常与盘的内边缘相一致的起始边缘向内延伸。螺栓可充当将盘和定位架连成组件的连接器，并便于装配处在两端受压的组件。

Description

圆盘筛分机之类的旋转轴组件及其制造方法

圆盘筛分机是用来筛选或将诸如纸浆、城市垃圾之类的松散材料进行分类的所需设备。这种筛分机包括一个筛选床，该筛选床具有一系列平行间隔的旋转轴，每个轴又有一系列纵向的同轴筛选盘，它们与相邻轴的筛选盘相交错。这些盘与盘之间的间隔只允许大小合格的材料贯穿整个旋转着的圆盘床而落下，并由于所有圆盘被这样驱动，以使它们向一个共同的方向旋转;从筛选床的进料端到其卸料端，故大于合格尺寸的材料粒子将在选床上送到其卸料端而被剔除。

迄今，人们已想出为在这些轴上安装圆盘的几种方法，但从以下对几种在先装置的讨论中，我们将明显看到，一直存在需要改进的地方。

例如，美国专利4，239，119号中所述的圆盘具备带有止转楔凸台的中央孔，而这些凸台用于将穿孔档板安装在一个轴的周围。止转楔通过板的穿孔延伸，其端部与轴紧密配合并嵌入板内。实际上，虽然在此专利中没有说明，但人们已发现：为稳定起见，必需将盘焊接到板上。

在美国专利4，037，723号中，圆盘是在其内侧面直接同方形管轴相接，同时管式定位架是端面与端面地同圆盘接合。

就另一种装配来说，正如在美国专利4，301，930号中所述，圆盘被焊接成圆筒形的组件转轮体，而这些装配组件端面对端面地安装在轴上。

人们现已体验到前述装配的难度。由于组件和旋转轴之间的微振磨损和腐蚀的缘故，在短时运转之后，组件就很难拆卸。制造和装配是既费钱又费时。由于涉及的运转数和部件数，故难以进行质量控制。在将圆盘与档板或定位架或组件转轮体（modale hubs）焊接和机械连接过程中，可能稍微偏离正确的径向安装位置，以致可能存在一定程度的摆动或界面间隙的变更。现已发现，经几个月的使用之后，圆盘经常会松开。

在序号为646，135，于1984年8月31日提交的爱德华.约瑟夫.汤玛的国待审申请中，管式弹性定位与一根方形管状轴连接而圆盘是通过圆盘上的凸出物支撑在这些定位架上，从而保持圆盘的内侧边缘与旋转轴的间隙。这种装配使其不能适应圆盘的组合方式的需要。

本发明旨在克服先前结构中的问题和固有的缺陷。

本发明的一个重要目的是提供这样一种圆盘筛选设备：其圆盘以一种新颖的改进方式组合在旋转轴上，该方式不仅便于将圆盘安装到轴上，而且也便于必要时的拆卸。

本发明的另一目的是提供用于圆盘筛选轴总成的新型改进的组合式圆盘部件。

本发明的又一目的是为提供一种新颖改进型圆盘筛分机之类的轴总成，它不仅能极好地控制圆盘的摆动，而且改善了转轮体上圆盘的连接和支撑。

本发明的另一目的是提供一种用于筛分机圆盘的新颖改进了的组合式装配-实现了圆盘的正轴向驱动和防止了圆盘的松脱，而且实现了组合长度的精确控制，并便于圆盘相对于轴的安装和拆卸。

本发明的另一目的是为提供一种新颖改进型组合式圆盘筛分机之类的轴总成，其圆盘免于焊接而使圆盘采用任何理想材料并获得了其他优点。

为达到本发明的上述和其他目的，所提供的圆盘筛分机之类的旋转轴总成包括：

一根细长的金属轴部件;

多个金属筛选盘同向旋转地安装在上述轴部件上;

在上述筛选盘之间的非金属定位架;

其改进之处在于，

上述筛选盘具有与上述轴部件相配的能容纳轴的开口，但该开口的尺寸较轴稍大，以使限定上述开口的边缘相对于轴部件有一定的间隔;

上述定位架具有与轴部件接合的表面;

还有将上述筛选盘和定位架连接在一起成为装配组件的连接装置，该组件可滑动地安装在轴部件上并可从轴部件上卸下，定位架将上述筛选盘支撑在上述定位架上而使上述边缘与轴部件之间留有一定间隔。

此外，多个圆盘和定位架组件适于端面对端面地安装在圆盘筛分机的每根轴上。

本发明提供了一种新颖改进型筛分机圆盘组件及其生产方法。

从下列一个有代表性的实施方案结合附图的说明中，人们将更清楚地了解本发明的其它目的，特征和优点，尽管在不违背本说明中具体的新构思的精神和范围的情况下，可能进行一些变更和改进，附图中：

图1是概略说明实施本发明的一个圆盘筛选设备的一个侧视图。

图2是该设备一部分筛选床的一个放大了的不完全的顶视平面图。

图3是大体上沿着图2中的Ⅲ-Ⅲ线所取的一个局部垂直剖面详图。

图4是说明制作一个圆盘组件的一个步骤的一个局部的纵向剖面详图。

图5是说明制作该组件过程中另一步骤的一个局部纵向剖面详图。

图6是一个圆盘定位架的立体图。

图7是大致沿图3中的Ⅶ-Ⅶ线所取的一个局部纵向截面详图。

正如图1所表示的，一个圆盘筛选设备10包括支撑筛选床12的一个框架11，筛选床具有一系列筒形圆周和相同长度的有平行间距的正向旋转总成13，每个轴总成具有一系列纵向同轴的金属筛选盘14。由图2更清楚地看到：每一个轴总成13的圆盘14与相邻轴的圆盘相交错。每一个轴13最好为中空管状，在其一端带有短轴15并在其另一端带有短轴17，而此两根短轴的轴颈被装在框架11上。各个轴13以相同的方向，即如图1中所示的顺时针方向作一致转动最好由适当的驱动装置18来实现。

要筛选的松散材料通过斜槽19被送到筛选床8的进料端。大小合格的颗粒穿过盘与盘之间的交错部分所限定的筛选槽而下落并收集在斗仓20内。那些太大而不能通过筛选槽的颗粒被送走并利用排料槽装置22，如箭头21所示方向，从筛选床的排料端卸下。圆盘14的筛选功能可通过圆盘筛选机10的外圆呈均匀锯凿形（图3中的凿23）而得到加强。这种锯凿的数目和大小由要处理的颗粒材料来确定。虽然图示的锯凿23是比较尖锐的锯凿形，但可由实际应用而定为不同的几何形状，例如呈小叶片状等等。

对整套圆盘机中的每个轴总成13来说，每一个圆盘14与每个相邻的圆盘是有间距的，以便在圆盘的径向交错区之间提供所需的筛选槽间隙。

根据本发明，每个圆盘筛选轴总成13上的圆盘之间的这种理想间隔是通过在每对相邻圆盘之间分别插入的非金属定位架24来获得和保持的。在实际装配中，若由金属制成的圆盘14厚约4毫米（5/32英寸），直径为381毫米（15英寸）至482.6毫米（19英寸）的话，则定位架24的直径大约可为圆盘直径的一半。每个定位架24可由不易弯曲的弹性合成塑料制成;例如用硬度测定约为90A的聚氨酯制成。当要求交错盘间的距离为6毫米时，则圆盘厚度约为4毫米（5/32）英寸，定位架24可由厚约16毫米（5/8英寸）的板制成。

就一种最佳结构而言，每个圆盘筛选轴总成13包括一个中空管状金属轴25，其横截面不是圆形，而是通常采用的方形，其长度约为3048毫米（10英尺），以便在其上容纳多达144个圆盘14，（正如图2，3和7中所见）。带有这种尺寸的轴总成的圆盘尤其适于作为筛选诸如造纸业中木纸浆残渣之类材料的圆盘分机。

每一个圆盘14有一与轴的横断面相配的中央轴安装口27，只是其尺寸稍大于轴，（如图7可见），以使限定这些开口的侧面相对于轴留有一定间隙。每个圆形定位架24均有一个中央孔28，由此使其与轴的横截面相配，该孔由嵌入的轴的边界尺寸所确定。

连接圆盘14和定位架的方法是这样规定的：以使定位架用其内侧面，即由限定开口27与轴的间隙的侧面去支撑圆盘。在某种场合，为便于将盘14和定位架24安装于轴25上，圆盘和定位架被连接成若干大小适宜的组件，例如，每个组件有12个圆盘。为此，提供螺栓装置29：例如4个螺栓伸进几乎大小相等的螺栓孔30穿过圆盘14内部或毂部边缘并与定位架24中的螺栓孔31配合。最好，选配的螺栓孔30和31位于相等的圆周间隔上。

每个螺栓29包括一个一般直径约为19毫米（0.75英寸）的杆，其长度足以超出组件各端并在各端容纳装入圆环槽33中的开口环夹持器32的范围。螺栓29在每个组件端部的两端伸出部分比两个组件的盘间理想间距要足够小，因此当组件端对端地组装在相关轴25上时，不会影响组件圆盘14的相邻端面之间的适当间距。在轴上成串的邻接组件端部之间的这种间距是借助组件间定位架34来保持的，该定位架的大小通常类似定位架24，只是具有足够大间隙的孔35，以便容纳邻接圆盘组件端部螺栓29的开口销而锁定。

正如图4和5中所表明，通过在夹具37中的一套螺栓29（图4）上组装一组圆盘14和插入定位架24，是很容易实现圆盘组件的装配的，（在夹具37具有的平台38上，放上一个组件块的最末端圆盘14）。带有开口环32和与平台38相关的连接螺栓端部被置于夹具37中。在这一装配工艺阶段，由初始定位架24稍厚于最终组件所要求的厚度引起：全套圆盘14和插入定位架24可能稍长于最终组件。当组件总成处于两端压缩条件下，限定孔28的定位架内侧面会塑变即向内流动或挤压，从起初可能象限定开口27的侧面的固定尺寸一样大的尺寸变到组件与轴装配时为将定位架孔的侧面与轴相连接所要求的减小了的尺寸。这个向内的塑变位移在图4中通过侧面28的实线的原先大小同虚线大小相比较来表示的。为确保圆盘14同定位架24的紧密牢固的组合，防止其摆动，这种压缩是人们所期望的。

组件总成的压缩可在平台38和压实装置40之间实现，（如图5所示），而固定在螺栓29保持短端（图5中顶端）上的定位器开口环32处于应有位置，以便维持组件在其可工作状态。人们将体会：当需要更换（诸如）在使用中已经损坏的圆盘时，操作很简单，即将上述装配步骤倒过来，即可完成必要的替换，然后重新装配和压缩总成并用夹具37或其等同物如上述那样固定。

在圆盘组件已象刚描述的那样被单独组装之后，即将它们端面对端面地装配在所选择的轴25上并锁定在其上的应有位置。在一种理想方案中，轴25在其一端带有一块刚性的环状夹紧板41，短管轴15的突出部分穿过此板，而在轴25的相对端，短管轴17的伸出部分穿过一块刚性环状夹紧板42。为将板41和42推向圆盘组件串联排列的组合端提供了几种装置，在本例中，这装置包括在轴组件一端的有头螺栓43，而这些螺栓螺旋地拧入一个刚性的中枢连接盘44，盘44借助于焊接各相应短管轴17的端部的中间而固定并焊接在管状轴25的相关端内。同样稳定的圆盘45固定在管状轴25内的短管轴17的内端部。中心销47从圆盘44伸出通过毗连的夹紧板42。

在此轴总成的相对端，同样的刚性中枢连接盘44和45将短管轴15固定到轴部件25。

为对圆盘组件排列的组合端施加可变形的压缩所提供的拧紧装置包括一个松紧间隔圈48，间隔圈48被板41推向邻近的最末端圆盘14，同时松紧间隔圈49被拧紧板42推向在轴组件末端的最末端圆盘14。间隔圈48和49最好均由和定位架24的同一材料制成。每一个间隔圈48和49可有同定位架34的孔35一样的穿孔50，以容纳连接螺栓29的毗连端。

为了使筛选圆盘轴总成13的结构标准化，可通过交替（即颠倒）装配从而获得若干轴总成与圆盘端面对端面地独特的交错。为了得到这一结果的一个理想的方法是让间隔圈48具有大致与定位架24相同的宽度，而间隔圈49的宽度是间隔圈48的一半宽。管状轴部件25的端部伸出足够的距离，即超出圆盘组件排列的相对端的范围，以支撑间隔圈48和49。

用按精确标准构成的筛选圆盘组件，通过滑动调整装配在轴部件45的应有位置，那时即可很快而容易地完成将这些组件锁定在轴上。这种精度是通过下列事实来实现的：定位架24，34，48和49可精确地用诸如聚氨脂等材料做成，其中包括经计算的十分精确的宽度尺寸和硬度规格，因此当完成每个组件的装配同时即可将组件排列锁定在管状轴部件上，预定的压缩将获得筛选盘14彼此之间和相对于管状轴部件25的预定的间距，从而获得筛选床12上的组合的轴总成的预定相对关系。例如，每当完成一个圆盘组件，就如图5所表明的那样，37808牛顿（8500磅）的压缩力可加在硬度为90A的聚氨脂材料上。计算得出这个压缩力可提供大约0.51毫米（0.02英寸）的向内偏移，在此压力下，定位架24的内侧面基本上均匀地围绕每个间隔孔28延伸，从而以一个相对于轴部件25一个均匀的0.51毫米（0.20英寸）的间距，支撑圆盘14的内侧面。

虽然螺栓43把板42压到轴25的端部，但在轴组件的相对端提供了以一个有限的压缩范围把板41压向定位架48的装置，以便得到轴盘排列的较精确的总的尺寸。因此，定位架给予轴25的毗连端之间一个有限距离，同时防松螺母51拧在短管轴15上，以足够的压力去阻止压力板41被扭转，从而获得在端部间隔圈48和49之间的圆盘组件的理想锁定压缩。为了夹持防松螺母51阻止不希望有的倒转后松解，可提供一个锁紧垫圈52，该垫圈具有锁定接头片53，弯入扭转后螺母外表面上的锁口槽。

具有由非金属材料制成的定位架24和34，压缩部件48和49并能维持金属圆盘14和金属轴25隔开，实属本发明的优点，因为由此避免了圆盘组件的微振磨损和腐蚀“卡滞”，以致便于必要时的圆盘更换。

需知：在不脱离本发明的新颖构思的精神和范围情况下，可能实现各种变更和改型。

Claims (60)

1、一种圆盘筛分机之类的旋转轴总成，它包括：

一根细长的金属轴部件;

多个金属筛选盘同向旋转地安装在上述轴部件上，

在上述筛选盘之间的非金属定位架;

其特征在于，

上述筛选盘具有与上述轴部件相配的能容纳轴的开口，但该开口的尺寸较轴稍大，以使限定上述开口的边缘相对于轴部件有一定的间隔，

上述定位架具有与轴部件接合的表面;

还有将上述筛选盘和定位架连接在一起成为装配组件的连接装置，该组件可滑动地安装在轴部件上并可从轴部件上卸下，定位架将上述筛选盘支撑在上述定位架上而使上述边缘与轴部件之间留有一定间隔。

2、根据权利要求1的总成，其特征是，其中所述的装配组件通过所述连接装置处于两端预定的压缩力下，多个同样的装配组件被端面对端面地安装在所述轴部件上。

3、根据权利要求2的总成，其特征是，包括在装配组件的每对相邻端之间分别有一个定位架，该定位架与圆盘间的定位架同样由非金属材料制成。

4、根据权利要求2的总成，其特征是，包括将所述装配组件在两端压缩下锁定在所述轴部件的锁定装置。

5、根据权利要求4的总成，其特征是，其中所述锁定装置包括在每个轴总成的端部具有间隔环和夹紧板，所述间隔环长度不等，以便使该轴总成同别的长度相同的轴总成可安装成交错的端对端关系，而这些总成的圆盘形成交错关系。

6、根据权利要求1的总成，其特征是，包括有将所述圆盘和定位架在两端受压下安置在所述轴部件的装置。

7、根据权利要求1的总成，其特征是，其中所述定位架包含硬度为90A的聚氨酯。

8、一种用于圆盘筛分机之类的轴总成的装配组件，它包括有，

有限多个筛选盘;

在上述筛选盘之间的定位架;

其特征在于，

该组件可滑动地安装在轴部件上并可从轴部件上卸下，

上述有限多个筛选盘具有由边缘限定的中央开口，以容纳轴部件通过，而上述边缘相对于轴部件有一定间隔;

上述定位架具有一般能与上述轴部件相配的通孔，限定上述通孔的边缘能与轴部件接合;

还有将上述筛选盘和定位架牢固地连接起来的装置，限定上述定位架的通孔的边缘较限定筛选盘开口的边缘伸向内侧，从而上述定位架支持住上述筛选盘使上述筛选盘的上述边缘相对于轴部件有一定间隙。

9、根据权利要求8的装配组件，其特征是，其中所述连接装置维持该组件处于予定的两端的受压和一定长度下，从而该组件与其他相同装配组件可以端对端地安装在轴部件上。

10、根据权利要求9的装配组件，其特征是，其中所述两端压缩是由穿过圆盘和定位架延伸的螺栓提供的。

11、根据权利要求9的装配组件，其特征是，其中所述定位架被做成塑料板，在所述定位架中限定所述孔的所述边缘的尺寸通常基本上等于限定所述圆盘开口的边缘，所述两端加压使所述定位架受压，并使所述定位架边缘相对于所述圆盘边缘向内延伸。

12、根据权利要求8的装配组件，其特征是，其中所述定位架为90A硬度的聚氨脂。

13、根据权利要求8的装配组件，其特征是，其中所述连接所述盘和定位架的装置包括多个穿过所述定位架和所述圆盘邻近所述开口的部分的螺栓，所述螺栓的相对端伸出装配组件的最末端盘之外，被所述螺栓的相对端伸出装配组件的最末端盘之外，被所述伸出螺栓末端带着的开口环保持所述装配组件处于两端加压状态下。

14、一种制作圆盘筛分机之类的旋转轴总成的方法，它包括，

提供一根细长的金属轴部件;

将多个金属筛选盘同向旋转地装在上述轴部件上;

在上述筛选盘之间提供非金属定位架;

其特征在于，

上述筛选盘具有与上述轴部件相配的能容纳轴的中央开口，但该开口的尺寸较轴稍大，以使限定上述开口的边缘相对于轴部件有一定间隔;

上述定位架具有与轴部件接合的表面;

以及将上述筛选盘和定位架连接在一起成为装配组件，该组件可滑动地安装在轴部件上并可从轴部件上卸下，并藉助定位架支撑筛选盘，从而使限定上述开口的上述边缘与轴部件之间留有一定间隔。

15、根据权利要求14的方法，其特征是，还包括：将所述装配组件置于两端预定的压缩力下;并将多个同样组件端对端地安装在所述轴部件上。

16、根据权利要求15的方法，其特征是，还包括：在每个装配组件的交界端之间安置特有的非金属定位架。

17、根据权利要求15的方法，其特征是，在两端压缩状态下，将所述装配组件锁定在所述轴部件上。

18、根据权利要求17的方法，其特征是，包括：通过在轴总成每端上的间隔环和夹紧板施加所述的两端压缩，并提供长度不等的所述压环以使相同长度的同样的轴总成能以端对端交错关系装配，从而使总成间的圆盘呈交错安装关系。

19、根据权利要求14的方法，其特征是，包括：将所述圆盘和定位架安置在两端压缩的所述轴组件上。

20、根据权利要求14的方法，其特征是，包括：由硬度为90A的聚氨脂加工所述定位架，

21、一种制作用于圆盘筛分机之类的轴总成的装配组件的方法，它包括，

提供多个筛选盘;

在上述筛选盘之间提供定位架;

其特征在于，

该组件可滑动地安装在轴部件上并可以从轴部件上卸下;

上述多个筛选盘具有由边缘限定的中央开口，以容纳其截面较上述开口为小的轴部件通过;

上述定位架具有一般能与上述轴部件截面相配的通孔，限定上述通孔的边缘能与轴部件接合;

将上述筛选盘和定位架牢固地连接起来，限定上述定位架的通孔的边缘较限定筛选盘开口的边缘伸向内侧，从而上述定位架支持住上选筛选盘，使上述筛选盘的上述边缘相对于轴部件有一定间隔。

22、根据权利要求21的方法，其特征是，包括这样形成所述的预定长度的装配组件并将其置于两端受压的状态下，使该组件能与别的相同组件以端对端关系安装在轴部件上。

23、根据权利要求22的方法，其特征是，包括用伸出穿过所述圆盘和定位架的螺栓的方法来实现所述两端压缩。

24、根据权利要求22的方法，其特征是，包括：由合成塑料制造所述定位架，而且所述定位架上限所述穿孔的所述侧面通常大致等于限定所述圆盘开口的侧面大小，并通过所述两端压缩使所述定位架侧面相对于所述圆盘侧面作向内延伸。

25、根据权利要求21的方法，其特征是，包括由硬度为90A的聚氨酯制造所述定位架。

26、根据权利要求21的方法，其特征是，包括通过延伸多个螺栓穿过所述定位架和所述圆盘接近所述开口的部分连接所述圆盘和定位架，所述螺栓的相反端伸出该组件的最末端圆盘之外，并将开口环装置加到所述伸出螺栓的端部，从而维持所述组件处于两端受压的状态下。

27、根据权利要求21制造装配组件的方法，其特征是，它包括：靠螺栓装配所述圆盘和定位架的步骤-贯穿所述圆盘和定位架，将两端压缩力加到圆盘和定位架，就这样将它们装在螺栓上，并将受压圆盘和定位架锁定在螺栓上。

28、用于圆盘筛分机之类具有筛选盘的轴组件的定位架，其特征是，包括：

一个具有一中央轴容纳孔的定位架本体;和

多个通过所述本体的较小的孔，它们位于所述中央孔周围的圆周上，互相具有一定间距，以便容纳连接物。

29、根据权利要求28的定位架，其特征是，其中所述本体包括一块板，其厚度大于比定位架的直径小些。

30、根据权利要求28的定位架，其特征是，其中所述本体是由硬度为90A的聚氨酯制成。

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