CN102600944A - 小型枝桠粉碎机的刀盘结构 - Google Patents

Abstract

一种小型枝桠粉碎机的刀盘结构，包括刀盘和若干等角度地安装在刀盘上的刀片，其中：所述刀盘上安装刀片的位置迎刀盘的旋转方向开设斜槽，所述刀片安装在该斜槽中。进一步地：所述刀片以刀片的工作刀刃相对于刀盘的径向朝刀盘的转动方向前倾的姿态安装在所述斜槽中。所述刀片的安装倾角为4°-8°。所述刀片的数量为3-6片。本发明可以解决未切削木料蹦跳的问题，提高生产效率。

Description

小型枝桠粉碎机的刀盘结构

技术领域

本发明提供一种小型枝桠粉碎机的刀盘结构。

背景技术

木材切削过程相关名词解释

刀片，为长方体，在其长度方向的两个对称面上分别形成楔形的工作刀刃和非工作刀刃。

前角：刀片前刀面与基面之间的夹角。表示前刀面对基面的倾斜程度，它主要影响切屑的变形。当前刀面与基面重合时前角为0。

后角：刀片后刀面与切削平面之间的夹角。表示后刀面相对切削平面的倾斜程度，它主要影响刀具后面与工件之间的摩擦。

楔角：刀片前刀面与后刀面的夹角。它反映了刀具切削部分的锋利程度和强度。

枝桠切片粉碎机是城市废弃树枝处理和综合利用的机械，它与人造板机械不同之处在于，枝桠切片粉碎机的产出物大多用作堆肥、城市植被，土壤覆盖或盆栽花卉及树苗移栽的底肥，所以枝桠切片粉碎机的产出物的精度要求没有人造板机械高，粉碎的随意性较大。小型非强制进料枝桠切片粉碎机的结构简图如图1，其主要部分由机架、切片粉碎室、喂料槽及传动装置构成。图中：1-机架、2-动力、3-切片进料口、4-底刀、5-出料槽、6-切片粉碎室、7-粉碎进料口。

枝桠切片粉碎机的喂料槽与刀盘成一定角度安装(斜口自进料枝桠切片粉碎机)，见图1中α。在原木被切削的过程中，原木一方面靠自重进入刀口，另一方面靠刀片在切削过程中对原木的作用力将木料送入刀口。

见图示2，目前，国内外斜口自进料枝桠切片粉碎机上刀片在刀盘上的安装方式基本上采用平面安装，刀片数量2个(刀片数量太多会导致不进料)。

木料被切削成碎料的过程中，被粉碎木料1端部被切削的平面紧贴着刀片2的后刀面，并沿着刀片后刀面滑动，见图示3。图中：3刀盘4刀口5碎料6底刀(与机架连接固定)。

斜口自进料枝桠切片粉碎机一般属于小型粉碎机，特别是户外可拖挂式粉碎机，其结构轻巧，刀盘重量较轻，所以此类粉碎机的转速设计的比较高，刀盘速度一般在1500转/分-3000转/分之间；按刀盘安装2片刀片计算，刀片速率在3000次/分-6000次/分之间；0.02秒/次-0.01秒/次。如图2、图3所示，刀片从进入木料到离开木料，需要旋转一定的角度并且切掉一段木料后，等待切削的木料才能再次依靠自重下落一段距离。如此，等待切削的木料每次自由下落时间不足0.02秒(因为，刀盘转速较高，导致刀盘上刀片经过进料口的时间距离非常的短暂。)，根据自由落体公式计算：不考虑摩擦阻力等其它因素，假设下落时间0.02秒-0.01秒；则下落距离为1.96mm-0.00049mm；而刀片刀刃到刀盘端面的距离设计为5-10mm，很显然，未切削木料没有足够的时间下落到刀盘的端面，正是因为未切削木料的端面和刀盘端面有一定的距离，导致未切削木料常常在进料口中上下弹跳，其结果使切削效率更低，因为，未切削木料蹦跳后离刀盘端面更远了，需要更多的时间才能够重新回到原来的位置，更大的弊端是增加了不安全因素，弹跳的木料有可能伤害到进料口周边的操作人员。木料弹跳受力分析见图4：因为，刀片和底刀有1-2mm的间隙，所以F1、F2之间存在一个旋转力矩，而未切削木料端面与刀盘端面的距离正好留给了这对力矩的释放空间，所以木料的另一端会出现使劲敲打或木料蹦出进料口的现象。

当然，降低刀盘转速(速度低于939.26转/分)，未切削木料可以赢得足够的自由落体运动的时间，但是，由于刀盘除了作为刀架安装刀片外还起着飞轮储存能量的作用，而刀盘的能量是与速度的平方和质量成正比的，所以室内工作的小型粉碎机，一般非常的沉重，若刀盘以速度939.26转/分旋转则其质量是以速度2800转/分旋转刀盘质量的9.5倍。

而通常户外工作的粉碎机，刀盘质量非常轻巧，厚度仅仅10mm。

根据以上分析及实际测试，此类刀盘结构导致生产效率低下，若按进料口径75mm；计算。连续生产效率(不考虑木料的弹跳)大约为1.098立方米/小时-0.000576立方米/小时。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种小型枝桠粉碎机的刀盘结构，它可以解决未切削木料蹦跳的问题，提高生产效率。

本发明采用的技术方案如下：

一种小型枝桠粉碎机的刀盘结构，包括刀盘和若干等角度地安装在刀盘上的刀片，其中：

所述刀盘上安装刀片的位置迎刀盘的旋转方向开设斜槽，所述刀片安装在该斜槽中。

进一步地：

所述刀片以工作刀刃相对于刀盘径向朝刀盘的转动方向前倾的姿态安装在所述斜槽中。

所述刀片的安装倾角为4°-8°。

所述刀片的数量为3-6片。

本发明具有以下优点：

1.由于刀盘上铣削一个斜槽后，刀片的工作刀刃高出刀盘端面，而刀片的非工作刀刃低于工作刀刃，使未切削木料通过刀片在切削木料时对木料所产生的作用力紧贴刀盘，未切削木料不是依靠重力进行自由落体运动，而是靠刀片的的斜角对未切削木料形成的拉力，使未切削木料端面紧贴刀盘端面，由于未切削木料端面紧贴刀盘端面，使未切削木料端面与刀盘端面间没有间隙，因而切削过程中刀片和底刀对未切削木料所产生的旋转力矩没有释放的空间，从而解决了未切削木料蹦跳的问题。

2.由于刀片的工作刀刃相对于刀盘径向朝刀盘的转动方向前倾后，使刀片的工作刀刃远离旋转中心的点比靠近旋转中心的点永远超前一定的角位移，且工作刀刃中远离旋转中心的点先切入木料，也就是说无论被切削木料是方木还是圆木都能使工作刀刃进入木料的初始状态是点接触而不是线接触，使切刀切削木料时更省力，机器的振动更小。

3.由于本发明的刀片安装方式使得未切削木料不是依靠重力进行自由落体运动，而是通过刀片在切削木料时对木料所产生的作用力使得被切削木料紧贴刀盘，因而使被切削木料的进给量能够达到设计的要求且可以增加刀片的数量，以提高生产效率。

附图说明

图1为斜口自进料枝桠切片粉碎机简图；

图2为刀片安装方式简图；

图3为木料被切削过程简图；

图4为木料弹跳受力图；

图5为改进后木料被切削过程简图；

图6为刀片布置简图。

具体实施方式

本发明涉及一种小型枝桠粉碎机的刀盘结构，包括刀盘和若干等角度地安装在刀盘上的刀片，其中：

刀盘上安装刀片的位置迎刀盘的旋转方向开设斜槽，刀片安装在该斜槽中。

刀片以刀片的工作刀刃相对于刀盘的径向朝刀盘的转动方向前倾的姿态安装在斜槽中。

刀片的安装倾角为4°-8°。

刀片的数量为3-6片。

下面结合附图详细说明。

见图6，为了提高生产效率，在刀盘3上安装刀片2的位置铣削了斜槽7，斜槽7面迎刀盘的旋转方向。

为使切削更省力，将刀片2的工作刀刃相对于刀盘径向朝刀盘的转动方向前倾4°-8°。

由于本发明的刀片安装方式使得未切削木料不是依靠重力进行自由落体运动，因而木料的进给量可以更大且可以增加刀片的数量，以提高生产效率。根据动力的大小，刀片数量设置为3-6片(这仅是目前的设计机型上的数量，按照理论计算，只要刀盘结构允许，刀盘端面上可以设置更多的刀片。)，见图6。

由于木料被切削成碎料的过程中，木料端部被切削的平面紧贴着刀片的后刀面，并沿着刀片后刀面滑动，从图5中可以看出，刀盘3上铣削一个斜槽后，刀片2的工作刀刃高出刀盘的端面，而刀片的非工作刀刃低于工作刀刃，使未切削木料1通过刀片2在切削木料时对木料所产生的作用力紧贴刀盘。刀片2的工作刀刃相对于刀盘径向朝刀盘的转动方向前倾后，此时未切削木料不是依靠重力进行自由落体运动，而是，刀片2的的斜角对未切削木料有一个拉力，使未切削木料端面紧贴刀盘端面，由于未切削木料端面紧贴刀盘端面，使未切削木料端面与刀盘端面没有间隙，因而切削过程中刀片和底刀对未切削木料所产生的旋转力矩没有释放的空间。本发明使斜口自进料枝桠切片粉碎机解决了进料口未切削木料弹跳和飞出进料口的问题。

由于刀片的工作刀刃朝刀盘的转动方向前倾后，工作刀刃上远离旋转中心的点比靠近旋转中心的点永远超前一定的角位移，且工作刀刃中远离旋转中心的点先切入木料，这样无论被切削木料是方木还是圆木都能使工作刀刃进入木料的初始状态是点接触而不是线接触，使切刀切削木料时更省力，机器的振动更小。

本发明使斜口自进料枝桠切片粉碎机的工作效率大幅度提高，若碎料厚度设定为5mm：进料口径按75mm计算；刀盘速度在1500转/分-3000转/分之间；刀片数量3片；输入功率15马力；连续生产效率大约为4.201立方米/小时-8.402立方米/小时，改进后效率是原效率的3.83-7.65倍。

Claims (4)

1.一种小型枝桠粉碎机的刀盘结构，包括刀盘和若干等角度地安装在刀盘上的刀片，其特征在于：

所述刀盘上安装刀片的位置迎刀盘的旋转方向开设斜槽，所述刀片安装在该斜槽中。

2.如权利要求1所述的小型枝桠粉碎机的刀盘结构，其特征在于：

所述刀片以刀片的工作刀刃相对于刀盘的径向朝刀盘的转动方向前倾的姿态安装在所述斜槽中。

3.如权利要求2所述的小型枝桠粉碎机的刀盘结构，其特征在于：

所述刀片的安装倾角为4°-8°。

4.如权利要求1-3之一所述的小型枝桠粉碎机的刀盘结构，其特征在于：

所述刀片的数量为3-6片。

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