CN103521316A - 具有钩式刀具的撕碎机 - Google Patents

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Abstract

一种具有钩式刀具的撕碎机,包括壳体,转动轴设于壳体容置空间,转动轴包括本体和输送叶片,输送叶片以螺旋状绕设于本体,并形成输送槽。动刀组设于输送槽,与设于容置空间内壁的定刀组形成配合,以撕碎物料。本发明的撕碎机,动刀组和定刀组均采用钩式刀具,实现了在物料压缩减容的同时,完成物料撕碎和输送,降低了能耗,提高了作业效率。

Description

具有钩式刀具的撕碎机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种物料撕碎设备,尤其涉及一种撕碎机,其采用钩式刀具为动刀,与相同结构的定刀配合,用于撕碎废旧塑料制品,如:塑料薄膜。
背景技术
[0002] 人类生产生活过程中所不需要的或无用的固体或流体物质统称为垃圾。从不同角度,可以将垃圾所含物质进行各种分类:有机垃圾和无机垃圾、生活垃圾和工业垃圾可回收垃圾和不可回收垃圾等等。随着人口增加和生活质量的不断提高,生活垃圾的数量也在不断增长。露天堆放垃圾不仅侵占大量土地、产生大量的有害气体,还造成大气环境的严重污染,以及周边水体的污染。
[0003] 垃圾填埋和焚烧是目前生活垃圾的主要处理方式,由于垃圾中大约50%左右的有机物存在,使得填埋处理会产生大量温室气体、渗滤液和恶臭气体,对环境造成不良影响。焚烧处理因存在可燃物热值过低,烟气净化费用过高,焚烧设备运行不稳定等不可避免地带来环境污染和资源浪费等问题;而垃圾综合处理因有机物发酵技术不够成熟,发酵时间过长,其应用受到一定的限制。
[0004] 人们日常生活产生的生活垃圾一般可分为四大类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。其中,可回收的垃圾又主要包括废纸、塑料、玻璃、金属和布料等五大类。为了减少占地、减少环境污染和变废为宝,实现垃圾处理方式从传统的填满和焚烧方式向资源再生方式转换,生活垃圾分类则是生活垃圾资源化的前提。
[0005] 由于塑料制品的广泛使用,及其对环境造成的污染和破坏,其回收再利用日益得到重视。回收的塑料制品一般需要进过除沙、破碎、清洗、脱水和造粒等步骤才能被再次利用。通常情况下,在塑料制品的使用和回收的各个环节中,会使回收的废旧塑料表面有粘附或包裹一些泥沙物质。出于循环经济的考虑,废旧塑料回收后会被进一步造粒,以使其得到重复再利用。为便于造粒工序的进行,一般的都要先对回收来的废旧塑料进行破碎处理,以实现减容的目的,之后或再依次经清洗和干燥后,被用于造粒。
[0006] 在塑料回收再生行业,其主要采用撕碎机将诸如:PE塑料管材、塑料薄膜、塑料片和塑料饵料等物料撕碎成较小碎片以便循环再利用。撕碎机的撕碎方式主要有:I)剪切式,即采用双轴(或四轴)刀具,以剪碎物料;2)辊切式,即将设有多个刀片的旋转辊轴,与固定在腔体内壁的刀片形成对切而撕碎物料;3)撕裂式等三种。
[0007] 中国实用新型专利ZL02268347.X公开了一种塑料破碎机,机体内壁上固定有定刀,转轴上有动刀,转轴下有筛网,转轴的斜上方有破碎刀排,破碎刀排下有挡料板。
[0008] 中国实用新型专利ZL200820202669.9公开了一种塑料撕碎机,包括机架、电机、减速箱、轴轮、刀片、下料斗、推头、油缸、液压装置和电控装置,其中液压装置与油缸相连接,电机通过传动带与减速箱相连接,在机架上设置带旋转刀片的工作轴轮,在轴轮两侧机架上安装定刀座,在定刀座上安装定刀片。工作时推头在活塞杆作用下将待破碎物料推至工作轴轮,使轴轮上的旋转刀片在旋转过程中不断切割、撕碎物料。该技术可将废丨H塑料破碎成粒度40-80mm块状物。
[0009] 中国发明专利申请200910154703.9公开了一种塑料破碎机的破碎机构,包括由传动轴、定刀及动刀组构成,所述动刀组包括若干压刀和圆刀组成,所述压刀与圆刀通过同心轴孔安装于传动轴上,动刀组两侧分别设置一组定刀;所述动刀组包括由三个压刀和四个圆刀组成,所述压刀为三叶状螺旋结构并且每个压刀上设有三个R形压刀刀口,所述圆刀的若干刀片整体排列为螺旋V字形结构并且每个圆刀上设有若干R形圆刀刀口 ;所述定刀里侧设有与动刀部分相匹配的定刀刀口。该破碎机构由多组刀具组成,维修和更换存在一定困难。
[0010] 中国发明专利申请201010255155.1公开了一种塑料破碎机,包括粉碎箱、固定刀、组合刀和固定有组合刀的主轴。粉碎箱为半圆柱形箱体,箱体的两端面上开有轴承孔,固定有组合刀的主轴的两端分别具有置于轴承孔内的轴承,所述的箱体下部设置有固接的半环状筛板。该破碎机采用两种动刀具,刀体与刀刃无法分离,需同时更换,给机器维修和部件更换造成一定困难。
[0011] 中国发明专利申请200910262112.3公开了一种塑料块料破碎机中的多功能剪切装置,包括动刀固定架和定刀固定架,在动刀固定架和定刀固定架上分别固定设置有动刀和定刀,在动刀和动刀固定架上分别设置有若干相互配合的腰形孔,动刀通过与腰形孔相互配合的动刀固定螺栓设置在动刀固定架上,在定刀和定刀固定架分别设置有若干相互配合的腰形孔,定刀通过与腰形孔相互配合的定刀固定螺栓设置在定刀固定架上。该装置解决了刀刃应使用而需要更换的问题,但是其出料和进料并未很好解决,装置的工作连续性不高。
[0012] 理想的动刀和定刀间的间隙为0.2〜0.4mm,要求切割角必须尖锐。目前了解的各类破碎粉碎设备(如图1所示和图2所示),动刀I和定刀2大都采用平刀,刀刃与物料的接触面积大,刀的阻力大,磨损程度高。经过几个工作日的使用,动刀和定刀间的间隙3会超过0.4mm,甚至达到2mm;而切割角4无一例外地变成了圆弧(如图3所示)。硬塑料的厚度为0.1〜3mm,塑料薄膜的厚度0.04〜1mm。显然,刀具的间隙不能保证切割间隙的需要,被加工的塑料通常被夹在动刀与定刀的间隙里,造成加工过程既不是全切割,也不是全撕碎,而是“切割、撕碎、拉扯、挤压和摩擦”等混合型。
[0013] 动刀和定刀间的间隙的增大,还使混入动刀与定刀的间隙之中的物料,产生巨大的胀力和摩擦力,并发生堵料现象。为了解决这个问题,较为简单的方案是增加电机动力,以克服摩擦力。尽管投入非常大的动力,但是效果不能令人满意。如:韩国的长野撕碎机,动力为llOkw,平均生产量不超过400kg/h ;又如:中国台湾生产制造的JAC撕碎机,使用300kw电机,平均生产量为800kg/h ;埃维恩撕碎机,使用IlOkw电机,平均生产量为500〜600kg/h。但是,这些设备仍需要频繁更换刀片,堵料现象亦未能解决。
[0014] 现有这些技术和产品,仍普遍存在消耗电力大、刀具更换频繁、堵料故障率高和使用成本高等诸多缺陷。
发明内容
[0015] 本发明的一个目的在于提供一种具有钩式刀具的撕碎机,采用钩式刀具对物料进行撕碎,提高物料撕碎的效率,降低能耗,减少刀具的更换频次。[0016] 本发明的另一个目的在于提供一种撕机构,在其转轴上设置多组钩式刀具,与相同或近似结构的定刀剪切配合,在物料输送的同时实现物料的撕碎,并及时完成对刀具的清料,提高物料的撕碎的连续性,提高生产效率。
[0017] 本发明提供的一种具有钩式刀具的撕碎机,包括
[0018] 壳体,包括容置空间;
[0019] 转动轴,包括本体和输送叶片,输送叶片以螺旋状绕设于本体,并形成输送槽;
[0020] 动刀组,包括若干主切削刀和若干从切削刀,各件主切削刀沿本体的径向设置,各个相邻主切削刀之间设有第一间隔,在各个第一间隔的上方或下方相应设置I件从切削刀;沿本体的轴向,各件从切削刀与其相应的第一间隔之间设有第二间隔;
[0021] 定刀组,包括若干切削定刀和若干清料刀,各件切削定刀设于容置空间内壁,在每奇数件或偶数件切削定刀的上方相应设置I件清料刀,各件清料刀和其相应的各件切削定刀之间设有第三间隔;
[0022] 各件主切削刀可于第三间隔处通过,各件切削定刀可于第二间隔处通过。
[0023] 本发明的撕碎机,各件主切削刀为钩式刀具,包括主刀体、主刀座和主切削部,主刀座设于输送槽,主切削部包括直径(Φ )为90±10mm的动前刀面,以及可选择的采用,如:但不仅限于直径为230±30mm的动后刀面。
[0024] 本发明的撕碎机,各件切削定刀钩式刀具,包括定刀体、定刀座和定切削部,定刀座设于输送槽,定切削部包括直径(Φ )为90± IOmm的定前刀面,以及可选择的采用,如:但不仅限于直径为230±30mm的定后刀面。
[0025] 优先选择的,本发明的撕碎机,各件主切削刀结构相同。
[0026] 优先选择的,本发明的撕碎机,各件切削定刀结构相同。
[0027] 优先选择的,本发明的撕碎机,各件主切削刀和各件切削定刀结构均相同。
[0028] 本发明的撕碎机,为了在撕碎物料同时,提高物料的输送效率,主刀座与本体的轴向夹角为小于90°,优先选择80° ±5°。
[0029] 本发明的撕碎机,其输送叶片的螺距与直径的比值小于1,以避免物料在转轴、切削定刀和清料刀上挂料现象的产生,提高物料的撕碎的连续性,提高生产效率。
[0030] 本发明的撕碎机,还包括驱动机构,与转轴一端连接。
[0031] 本发明技术方案实现的有益效果:
[0032] 本发明提供的撕碎机,通过在螺旋输送转轴的输送槽处设置若干主切削刀,集物料的压缩减容、输送和撕碎于一体,实现了在物料压缩减容的同时,完成物料撕碎和输送,降低了能耗,提高了作业效率。采用动刀组和定刀组配合的技术方案,一方面提高了物料的撕碎效率,另一方面定刀组通过清料刀对动刀组进行清料,动刀组也通过从切削刀对定切削部完成同步清料,实现了在撕碎物料的同时,完成清料,避免了堵料现象的发生,保障了设备作业的连续性。由于所采用的钩式刀具结构和剪切方式有别于现有技术,不仅使得撕碎效率大幅提高,刀具的更换频率得以降低(每3个月换刀具一次),使用成本相应下降,还实现了将全部动力应用于物料(如:塑料薄膜)的撕碎,克服现有技术由于动刀和定刀间的间隙被扩大,或切割角磨损致使无法实现对物料进行全切割,并由此产生的诸多不足,如:消耗电力大、刀具更换频繁、堵料故障率高和使用成本高等诸多不足。
[0033] 由于本发明提供的撕碎机,仅采用简单的驱动机构即,如:直接通过皮带轮将驱动电机与转动轴连接即可实现,显著降低了中间环节的能量减损,能耗也进一步降低。以每小时处理I吨物料计算,仅需配备5kw左右的动力即可实现。
附图说明
[0034] 图1为现有各类破碎粉碎设备中所用刀具的结构示意图;
[0035] 图2为图1另一角度的结构示意图;
[0036] 图3为图1所示刀具经使用后的结构示意图;
[0037] 图4为本发明撕碎机一实施例的结构示意图;
[0038] 图5为图4所示撕碎机B-B处剖面的放大结构示意图;
[0039] 图6为图4所示撕碎机B-B处剖面的转动轴的展开放大示意图;
[0040] 图7为图4所示撕碎机B-B处剖面的壳体的展开放大示意图;
[0041] 图8为本发明钩式刀具一实施例的结构示意图;
[0042] 图9为本发明动刀组刀具和定刀组刀具剪切配合的一状态示意图;
[0043] 图10为本发明动刀组刀具和定刀组刀具剪切配合的另一工作状态示意图;
[0044] 图11为本发明动刀组刀具和定刀组刀具剪切配合的另一工作状态示意图。
具体实施方式
[0045] 以下结合附图详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
[0046] 图4为本发明撕碎机一实施例的结构示意图。如图4所示,撕碎机300包括具有容置空间311的壳体310,转动轴320设于容置空间311内,包括本体321和输送叶片322。输送叶片322以螺旋状绕设于本体321,由此在输送叶片322各个螺距间形成输送槽323。驱动机构400采用皮轮与转动轴320连接,具体的如:第二皮轮420设于驱动电机430,第一皮轮410设于转动轴320,第二皮轮420经由皮带440带动第一皮轮410。
[0047] 动刀组100设于转动轴320,包括若干主切削刀110和若干从切削刀120,各件主切削刀110沿螺旋轴的径向设置(参见图4和图5)。各个相邻主切削刀110之间设有第一间隔140,在各个第一间隔140的上方或下方相应设置I件从切削刀120。同时,沿本体321的轴向,各件从切削刀120与其相应的第一间隔140之间设有第二间隔150(参见图6)。使主刀座与本体的轴向成一小于90°的夹角160,如:但不仅限于80° ±5°,使得本实施例撕碎机在撕碎物料同时,提高物料的输送效率。
[0048] 定刀组200设于容置空间311的内壁,包括若干切削定刀210和若干清料刀220(参见图4和图7)。图7为图4所示撕碎机B-B处剖面的壳体的展开放大示意图,如图7所示,在每奇数件(由图7的左侧向右侧计数)或偶数件(由图7的右侧向左侧计数)切削定刀210的上方相应设置I件清料刀220,各件清料刀和其相应的各件切削定刀210之间设有第三间隔230。
[0049] 图8为本发明钩式刀具一实施例的结构示意图,其包括刀体610、刀座620和切削部630,刀座620设于输送槽323,切削部630包括直径(小)为90 ± IOmm的前刀面631。本实施例中,切削部630还包括直径为230±30mm的后刀面632,以提高切削性能。该钩式刀具600均可适用于主切削刀110和切削定刀210。本实施例中,各件主切削刀和各件切削定刀结构均相同。
[0050] 在切割时,各件主切削刀110可于第三间隔230处通过,各件切削定刀210可于第二间隔150处通过(参见图4和图7)。采用钩式刀具600的主切削刀110的边缘与钩式刀具600的切削定刀210和/或清料刀220保持0.2〜0.4mm切割间隙700 (参见图9-图11)。
[0051]当遇到突如其来的大块物料时,本实施例撕碎机还配合采用振动输送机供料并在将使用较大直径的第二皮带轮,以提高撕碎机对抗物料流量峰值(突如其来的物料增加)的性能,避免可能会造成撕碎机堵塞而停机的情况。由于所采用的钩式刀具结构和剪切方式有别于现有技术,不仅使得撕碎效率大幅提高,刀具的更换频率得以降低(每3个月换刀具一次),使用成本相应下降。
[0052] 本实施提供的撕碎机是最节能的设备。若把电机除外,按照3t/h的(自定)标准机型,其制造价格低于10万元。若将采用筛网式壳体,将整机为卧式(稍加倾斜),完全可能生产(壳体)硬塑料,成本将进一步降低。

Claims (9)

1.一种具有钩式刀具的撕碎机,其特征在于包括 壳体,包括容置空间; 转动轴,包括本体和输送叶片,所述输送叶片以螺旋状绕设于所述本体,并形成输送槽; 动刀组,包括若干主切削刀和若干从切削刀,各件所述主切削刀沿所述本体的径向设置,各个相邻所述主切削刀之间设有第一间隔,在各个所述第一间隔的上方或下方相应设置I件所述从切削刀;沿所述本体的轴向,各件所述从切削刀与其相应的所述第一间隔之间设有第二间隔; 定刀组,包括若干切削定刀和若干清料刀,各件所述切削定刀设于所述容置空间的内壁,在每奇数件或偶数件所述切削定刀的上方相应设置I件所述清料刀,各件所述清料刀和其相应的各件所述切削定刀之间设有第三间隔; 各件所述主切削刀可于所述第三间隔处通过,各件所述切削定刀可于所述第二间隔处通过。
2.根据权利要求1所述的具有钩式刀具的撕碎机,其特征在于所述主切削刀包括主刀体、主刀座和主切削部,所述主刀座设于所述输送槽,所述主切削部包括直径为90±10mm的动前刀面。
3.根据权利要求2所述的具有钩式刀具的撕碎机,其特征在于所述主切削部还包括直径为230 土 30mm的动后刀面。
4.根据权利要求1所述的具有钩式刀具的撕碎机,其特征在于所述主刀座与所述本体的轴向夹角为小于90°。
5.根据权利要求1所述的具有钩式刀具的撕碎机,其特征在于所述主刀座与所述本体的轴向夹角为80° ±5°。
6.根据权利要求1所述的具有钩式刀具的撕碎机,其特征在于所述切削定刀包括定刀体、定刀座和定切削部,所述定刀座设于所述输送槽,所述定切削部包括直径为90±10mm的定前刀面。
7.根据权利要求6所述的具有钩式刀具的撕碎机,其特征在于所述定切削部还包括直径为230±30mm的定后刀面。
8.根据权利要求1所述的具有钩式刀具的撕碎机,其特征在于所述输送叶片的螺距与直径的比值小于I。
9.根据权利要求1所述的具有钩式刀具的撕碎机,其特征在于还包括驱动机构,与转轴一端连接。
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