CN102581987B - 水射流回收废旧子午线轮胎的粉碎机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水射流回收废旧子午线轮胎的粉碎机，其特征是设置：一上粉碎室，在上粉碎室中，轮胎由可旋转的轮胎夹持机构夹持呈水平状态，上室高压水射流喷头分别朝向轮胎的胎冠和胎侧面布置；接料斗承接在所述上粉碎室的底部；一下粉碎室，在下粉碎室中沿下粉碎室的外周呈切向布置有下室高压水射流喷头。本发明对于废旧轮胎的粉碎不损伤钢丝与帘布，不需要对废旧轮胎进行初步拆解，回收产物为纯净的橡胶颗粒、纤维及金属丝。

Description

水射流回收废旧子午线轮胎的粉碎机
技术领域
本发明是一种粉碎装置，更具体地说是一种水射流回收废旧子午线轮胎的粉碎机。
背景技术
子午线轮胎具有高速、安全、节油、耐磨、寿命长等特点，是轮胎工业发展的主导产品。目前，世界汽车轮胎子午化率达90％，发达国家已达到或接近100％。
一般子午线轮胎中，橡胶约占总重的60％，纤维及钢丝约占40％。由于橡胶的高弹性及钢丝的大韧性，钢丝与橡胶结合非常紧密，分离十分困难，在常温下难以破碎，回收利用难度很大。
目前，废旧轮胎回收利用常用的方法包括：热解法、炸药爆炸法、常温机械粉碎法、低温破碎法等。热解法设备复杂，建设与生产成本较高，尾气处理困难，处理效率也低于机械法回收。炸药爆炸法需消耗大量炸药，每只子午线轮胎需要消耗大约1Kg乳胶炸药，爆炸产生的有毒有害气体处理非常困难，且爆炸舱的建设及装药工艺也十分复杂。常温粉碎法设备简单，处理量大，成本较低，但是生产的胶粉粒径较粗，获得精细胶粉的难度大，不利于胶粉的下游利用。低温粉碎法有胶粉粒径小，表面光滑，受热氧化程度低的特点，虽能制得性能优良的胶粉，但制冷能耗大，成本高，经济效益较差。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种水射流回收废旧子午线轮胎的粉碎机，以期不损伤钢丝与帘布，不需要对废旧轮胎进行初步拆解，回收产物为纯净的橡胶颗粒、纤维及金属丝。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明水射流回收废旧子午线轮胎的粉碎机的结构特点是：
设置一上粉碎室，在所述上粉碎室中，轮胎由可旋转的轮胎夹持机构夹持呈水平状态，上室高压水射流喷头分别朝向轮胎的胎冠和胎侧面布置；接料斗承接在所述上粉碎室的底部；
一下粉碎室，在所述下粉碎室中沿下粉碎室的外周呈切向布置有下室高压水射流喷头。
本发明水射流回收废旧子午线轮胎的粉碎机的结构特点也在于：
所述轮胎夹持机构的结构设置为：具有一竖向旋转主轴，呈射状分布并沿径向设置的各水平轨道与竖向旋转主轴固联，在所述水平轨道中设置有可沿水平轨道滑动的滑杆，滑杆的前端固联用于夹持轮胎的夹持头；在所述竖向旋转主轴的外周设置伞状骨架，所述伞状骨架的中心盘套装在竖向旋转主轴上，伞状骨架的各杆端与所述滑杆铰接。
所述竖向旋转主轴向下延伸并贯通下粉碎室；在位于所述接料斗中的竖向旋转主轴上设置有下料螺旋叶片；在所述下粉碎室的底部固定设置有筛网，在所述筛网的上方设置有随竖向旋转主轴共同转动的清网毛刷。
所述朝向胎冠布置的上室高压水射流喷头呈水平设置，所述朝向胎侧面布置的上室高压水射流喷头呈竖直设置。
所述下室高压水射流喷头共有三只，三只下室高压水射流喷头在同一水平面中成120°均布，各下室高压水射流喷头的布置角度为：与水平面圆周切向成15°-35°角、且朝向下粉碎室的中心一侧；与水平面在轴向成10°-30°角、且朝向下粉碎室的中心一侧。
在上粉碎室中，废旧轮胎因受到多方位高压水射流的作用，胎冠和胎侧橡胶被逐步加工成橡胶颗粒，橡胶颗粒继而在下粉碎室中受到切向射流喷头的喷射研磨作用，进一步粉碎成更小尺寸的橡胶粉末。与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明利用高压水流直接带走轮胎上的橡胶，不损伤钢丝与帘布，不需要对废旧轮胎进行初步拆解，回收产物为纯净的橡胶颗粒、纤维及金属丝。
2、由于水射流具有良好的解理性，采用高压水射流粉碎，在降低粉碎能耗的同时，可以制备高质量的超细橡胶粉。
3、本发明结构简单、制造方便、占地面积小、投资小。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中上粉碎室室结构示意图；
图3为本发明中下粉碎室结构示意图；
图4为本发明中下粉碎室中下室高压水射流喷头布置结构示意图；
图中标号：1伞状骨架；2高压水射流发生装置；3上粉碎室；3a接料斗；4支架；5下粉碎室；6回收腔；7集料池；8出料口；9竖向旋转主轴；10下室高压水射流喷头；11下料螺旋叶片；12上室高压水射流喷头；13轮胎；14滑套；15弹性顶子；16滑杆；16a夹持头；17水平轨道；18清网毛刷；19筛网。
具体实施方式
参见图1，本实施例中水射流回收废旧子午线轮胎的粉碎机设置为：
一上粉碎室3，在上粉碎室3中，轮胎13由可旋转的轮胎夹持机构夹持呈水平状态，上室高压水射流喷头12分别朝向轮胎的胎冠和胎侧面布置；接料斗3a承接在上粉碎室3的底部；
一下粉碎室5，在下粉碎室5中沿下粉碎室5的外周呈切向布置有下室高压水射流喷头10。
如图1和图2所示，轮胎夹持机构的结构设置为：具有一竖向旋转主轴9，呈射状分布并沿径向设置的各水平轨道17与竖向旋转主轴9固联，在水平轨道17中设置有可沿水平轨道17滑动的滑杆16，滑杆16的前端固联用于夹持轮胎13的夹持头16a；在竖向旋转主轴9的外周设置伞状骨架1，伞状骨架1的中心盘套装在竖向旋转主轴9上，伞状骨架1的各杆端与滑杆16铰接。
具体实施中，竖向旋转主轴9向下延伸并贯通下粉碎室5；如图3所示，在位于接料斗3a中的竖向旋转主轴9上设置有下料螺旋叶片11，下料螺旋叶片11随着竖向旋转主轴9一同转动，以助下料；在下粉碎室5的底部设置有筛网19，在筛网19的上方设置有随竖向旋转主轴9共同转动的清网毛刷18，以避免筛网19堵塞。
为了提高射流效果，各高压水射流喷头按如下方式布置：
如图1所示，在上粉碎室3中，朝向胎冠布置的上室高压水射流喷头呈水平设置，朝向胎侧面布置的上室高压水射流喷头呈竖直；如图4所示，下室高压水射流喷头12共有三只，三只下室高压水射流喷头12在同一水平面中成120°均布，各下室高压水射流喷头12的布置角度为：与水平面圆周切向成15°-35°角、且朝向下粉碎室5的中心一侧；与水平面在轴向成10°-30°角、且朝向下粉碎室5的中心一侧，在上粉碎室5的一侧设置出料口8。
具体实施中，相应的结构设置也包括：
各上室高压水射流喷头和各下室高压水射流喷头均外接高压泵工作机组，上粉碎室3和下粉碎室5通过螺旋叶片11所在的腔体形成连通，作为高压水流的流道。加工过程中，喷头喷射的水经过该流道在出料口8中出料，并在集料池7中进行回收，以利再用；出料口8的口径要满足出料口的水流量大于所有喷头高压水流的喷出量，这样才能最大效果的发挥高压水射流的威力；设置高压水射流发生装置2的出水压力不低于200Mpa。
使用方法：
a、首先对整个轮胎直接进行清洗，再将废旧的轮胎13置于上粉碎室3中，设置在支架4上的竖向旋转主轴9垂直安装。推动滑套14压下弹性顶子15并越过弹性顶子15使弹性顶子15弹起，由弹性顶子15顶住滑套14，伞状骨架1通过各夹持头16a将废旧轮胎13夹紧并锁定在水压大于200MPa的高压水射流喷头的有效切割范围内，各高压水射流喷头距离废旧轮胎的距离应在3-6cm。
b、电机通过带传动使竖向旋转主轴9慢速转动，并带动轮胎转动，在水射流的强大动能作用下，废旧轮胎上的橡胶被加工成橡胶颗粒，并与钢丝分离。
c、橡胶颗粒随着水流并在螺旋叶片11的作用下进入下粉碎室5，再次受到射流喷头的喷射研磨作用，进一步粉碎成更小尺寸的橡胶粉末。
d、橡胶粉末通过下粉碎室5中的筛网19进入到底部回收腔6，并通过出料口8排出。
e、压下弹性顶子15，将滑套14向上推，使轮胎夹持机构1收拢起来，再将废旧轮胎13加工后剩下的钢丝从夹持机构1上取下，同时进行后续处理还可得到金属副产品。
f、经出料口8排出的橡胶粉还可通过后续处理设备对橡胶粉进行干燥、筛分和产品包装。加工过程中，喷头喷射的水经过这些通过流到出料口8后进行回收再利用。

Claims (4)

1.一种水射流回收废旧子午线轮胎的粉碎机，其特征是设置：
一上粉碎室(3)，在所述上粉碎室(3)中，轮胎(13)由可旋转的轮胎夹持机构夹持呈水平状态，上室高压水射流喷头(12)分别朝向轮胎的胎冠和胎侧面布置；接料斗(3a)承接在所述上粉碎室(3)的底部；
一下粉碎室(5)，在所述下粉碎室(5)中沿下粉碎室(5)的外周呈切向布置有下室高压水射流喷头(10)；
所述轮胎夹持机构的结构设置为：具有一竖向旋转主轴(9)，呈射状分布并沿径向设置的各水平轨道(17)与竖向旋转主轴(9)固联，在所述水平轨道(17)中设置有可沿水平轨道(17)滑动的滑杆(16)，滑杆(16)的前端固联用于夹持轮胎(13)的夹持头(16a)；在所述竖向旋转主轴(9)的外周设置伞状骨架(1)，所述伞状骨架(1)的中心盘套装在竖向旋转主轴(9)上，伞状骨架(1)的各杆端与所述滑杆(16)铰接。
2.根据权利要求1所述的水射流回收废旧子午线轮胎的粉碎机，其特征是所述竖向旋转主轴(9)向下延伸并贯通下粉碎室(5)；在位于所述接料斗(3a)中的竖向旋转主轴(9)上设置有下料螺旋叶片(11)；在所述下粉碎室(5)的底部固定设置有筛网(19)，在所述筛网(19)的上方设置有随竖向旋转主轴(9)共同转动的清网毛刷(18)。
3.根据权利要求1所述的水射流回收废旧子午线轮胎的粉碎机，其特征是所述朝向胎冠布置的上室高压水射流喷头呈水平设置，所述朝向胎侧面布置的上室高压水射流喷头呈竖直设置。
4.根据权利要求1所述的水射流回收废旧子午线轮胎的粉碎机，其特征是所述下室高压水射流喷头(10)共有三只，三只下室高压水射流喷头(10)在同一水平面中成120°均布，各下室高压水射流喷头(10)的布置角度为：与水平面圆周切向的夹角α为15°-35°、且朝向下粉碎室(5)的中心一侧；与水平面在轴向上的夹角β成10°-30°角、且朝向下粉碎室(5)的中心一侧。
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