CN103521328B - 鳄式刀具及具有鳄式刀具的撕碎机 - Google Patents

Abstract

一种鳄式刀具，包括刀座和切削部，切削部前刀面为弧形，在前刀面设有若干切削刃。本发明提供的鳄式刀具不仅实现了更换频率得以降低（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。将该种鳄式刀具应用于各种撕碎设备或与其它设备形成组合装置，使得整体效益得到显著提高。

Description

鳄式刀具及具有鳄式刀具的撕碎机

技术领域

本发明涉及一种物料撕碎工具，尤其涉及一种鳄式刀具，用于撕碎废旧塑料制品，如：塑料薄膜，以及配置此种鳄式刀具的撕碎设备。

背景技术

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。

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。

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。

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。

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：1）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。

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。

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。该技术可将废旧塑料破碎成粒度40-80mm块状物。

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。

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。

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。

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1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。

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110kw，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110kw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。

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

本发明的一个目的在于提供一种鳄式刀具，以减少动刀刀具的损耗，提高物料的撕碎的有效率，降低能耗，减少刀具的更换频次。

本发明的另一个目的在于提供一种撕机构，采用鳄式刀具对物料进行撕碎，提高物料的撕碎的有效率，降低能耗，减少刀具的更换频次。

本发明的又一个目的在于提供一种撕碎机，采用鳄式刀具对物料进行撕碎。以多组鳄式刀具为动刀，使用若干定刀刀具的配合，更利于刀具的清料，提高设备的处理能力，较少设备故障率。

本发明的再一个目的在于提供一种撕碎机，采用若干件鳄式刀具为定刀，与多组转动的鳄式刀具形成动-定组合，实现对刚性物体的撕碎，显著降低刚性物料的粒径，提高撕碎效率，还扩大了机器的适用性，一机多能。

本发明提供的一种鳄式刀具，包括刀座和切削部，切削部前刀面为弧形，在前刀面设有若干切削刃。

优先选择的，以直径（φ）为300mm±20mm的弧面为前刀面。

优先选择的，各个切削刃的锋角取值为20°±10°，具体角度可相同或不同。

将若干件上述各式鳄式刀具通过排列或组合，形成刀具对、刀具组或刀具阵列，各个鳄式刀具间设或不设有切削间隙，作为部件用于组成撕碎机构或撕碎机以进一步提高物料的撕碎有效率。

本发明提供的一种撕碎机构，包括两件上述鳄式刀具。

本发明提供的另一种撕碎机构，包括

刀架，

第一鳄式刀具，包括第一刀座和第一切削部，第一刀具座设于刀架，第二切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第二鳄式刀具，包括第二刀座和第二切削部，第二刀具座设于刀架，第二切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第一切削部与第二切削部平行，其间设有切削间隙。

本发明提供的另一种撕碎机构，包括第一刀具对和第二刀具对；第一刀具对包括：

第一刀架，

第一鳄式刀具，包括第一刀座和第一切削部，第一刀具座设于第一刀架，第一切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第二鳄式刀具，包括第二刀座和第二切削部，第二刀具座设于第一刀架，第二切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第一切削部与第二切削部平行，其间设有第一切削间隙；

第二刀具对包括：

第二刀架，

第三鳄式刀具，包括第三刀座和第三切削部，第三刀具座设于第二刀架，第三切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第四鳄式刀具，包括第四刀座和第四切削部，第四刀具座设于第二刀架，第四切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第三切削部与第四切削部平行，其间设有第二切削间隙；

第一切削部可于切削间隙处通过第二切削间隙；第四切削部可于第一切削间隙处通过。

本发明提供的另一种撕碎机构，用于撕碎机，其包括

第一撕碎部件，包括第一辊轴，以及沿第一辊轴轴向平行排列的若干第一刀具组；

第一刀具组，包括若干沿第一辊轴径向边缘排列的第一刀具对；

第一刀具对包括：

第一刀架，

第一鳄式刀具，包括第一刀座和第一切削部，第一刀座设于第一刀架，第一切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第二鳄式刀具，包括第二刀座和第二切削部，第二刀座设于第一刀架，第二切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第一切削部与第二切削部平行，其间设有第一切削间隙；以及

第二撕碎部件，包括第二辊轴，以及沿第二辊轴轴向平行排列的若干第二刀具组；

第二刀具组，包括若干沿第二辊轴径向边缘排列的第二刀具对；

第二刀具对包括：

第二刀架，

第三鳄式刀具，包括第三刀座和第三切削部，第三刀座设于第二刀架，第三切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第四鳄式刀具，包括第四刀座和第四切削部，第四刀座设于第二刀架，第四切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第三切削部与第四切削部平行，其间设有第二切削间隙；

第一切削部可于第二切削间隙处通过；第四切削部可于第一切削间隙处通过。

本发明提供的一种撕碎机，包括

本体，包括容置腔，腔体内壁设有若干定刀，各个定刀所在的平面平行，其间设有清料间隙；

撕碎机构，设于容置腔内，包括第一撕碎部件和第二撕碎部件；

驱动机构，包括驱动电机、变速部件和差速部件，驱动电机与变速部件连接，差速部件连接于变速部件；

第一转轴，枢设于第一撕碎部件，一端设于差速部件；

第二转轴，枢设于第二撕碎部件，一端设于差速部件。

在驱动机构带动下，第一转轴以顺时针方向旋转，第二转轴以逆时针方向旋转。第一转轴的转速是第二转轴转速的2.5倍，使得物料由横向向纵向发生错动，而产生撕拉作用力，物料受此撕拉力而被撕碎。

为使撕碎机能适用于多种不同特性的物料的加工和撕碎作业，本发明撕碎机还包括筛网板，其上固定若干鳄式刀具，这些鳄式刀具与第一撕碎部件和第二撕碎部件配合，对刚性物料进行进一步撕碎成更小粒径的颗粒，并由筛网板的板孔排出。

本发明撕碎机，还配合采用振动输送机供料并在第一转轴的末端安装飞轮，从源头供料系统实现均匀供料，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。

本发明技术方案实现的有益效果：

本发明提供的鳄式刀具，不仅实现了更换频率得以降低（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（每组刀具需要2kw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。

将本发明提供的鳄式刀具应用于各种撕碎部件或设备（如：撕碎机）或与其它设备（如：振动输送机）形成组合装置，其能耗仅为现有同类设备的三分之一；处理每吨塑料薄膜仅10kw电力即可实现，每小时的处理能力可达到3吨，不仅节能效果显著，生产效率亦得到显著提高。

附图说明

图1为现有各类破碎粉碎设备中所用刀具的结构示意图；

图2为图1另一角度的结构示意图；

图3为图1所示刀具经使用后的结构示意图；

图4为本发明鳄式刀具一实施例的结构示意图；

图5为本发明撕碎机一实施例的结构示意图；

图6为本发明图5所示撕碎机另一角度结构示意图；

图7为本发明筛网板一实施例的结构示意图；

图8为本发明鳄式刀具一工作状态示意图；

图9为本发明鳄式刀具另一工作状态示意图；

图10为本发明鳄式刀具另一工作状态示意图；

图11为本发明鳄式刀具另一工作状态示意图；

图12为本发明鳄式刀具另一工作状态示意图。

具体实施方式

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。

图4为本发明鳄式刀具一实施例的结构示意图。如图4所示，鳄式刀具100包括刀座110和切削部120，切削部的前刀面121为弧形，在前刀面设有若干切削刃122。本实施例中，弧形为前刀面121为直径（φ）为300mm的圆弧面，各个切削刃的锋角可相同或不同，但应在20°±10°范围内。

图5为本发明撕碎机一实施例的结构示意图，图6是图5另一角度的结构示意图。如图5和图6所示，撕碎机400包括容置腔410，其内设置有撕碎机构300，腔体内壁设有若干定刀420，各个定刀420所在的平面平行，其间设有清料间隙421。

撕碎机构300包括第一撕碎部件310和第二撕碎部件320。第一转轴330枢设于第一撕碎部件310，一端设于第一齿轮531，第二转轴340枢设于第二撕碎部件320，一端设于第二齿轮532。第一齿轮531和第二齿轮532设于差速部件530内。驱动电机510与变速部件520以皮轮连接，受变速部件520的驱动，差速部件530使第一齿轮531转动，受第一齿轮531传动，第二齿轮532亦转动，受第一齿轮531和第二齿轮的控制，第一撕碎部件310以顺时针方向转动，同时第二撕碎部件320以逆时针方向转动，第一撕碎部件转速是第二撕碎部件转速的2.5倍。

第一撕碎部件310包括第一辊轴311，沿其轴向平行排列若干第一刀具组312。各个第一刀具组312均包括若干第一刀具对210，这些沿第一辊轴311径向边缘排列（排列的间距相等或不等）。第一鳄式刀具211包括第一刀座和第一切削部，第一刀具座设于第一刀架213，第一切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃。第二鳄式刀具212包括第二刀座和第二切削部，第二刀具座设于第一刀架213，第二切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；第一切削部与第二切削部平行，其间设有第一切削间隙214。于第一切削间隙214处，第四切削部可于此处通过。

第二撕碎部件320包括第二辊轴321，沿其轴向平行排列若干第二刀具组322。各个第二刀具组322均包括若干第二刀具对220，这些沿第二辊轴321径向边缘排列（排列的间距相等或不等）。第三鳄式刀具221包括第三刀座和第三切削部，第三刀具座设于第二刀架223，第三切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃。第四鳄式刀具222包括第二刀座和第二切削部，第二刀具座设于第二刀架223，第四切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；第三切削部与第四切削部平行，其间设有第二切削间隙224。于第二切削间隙224处，第一切削部可于此处通过。

在第一撕碎部件是第二撕碎部件实现差速转动时，第一刀具组的各个第一切削部与第二切削部均与转动方向一致，第二刀具组的各个第三切削部与第四切削部均与转动方向相反。同时，第一刀具组312和第二组刀具322与此清料间隙421内通过，以使各个定刀对缠绕在各个刀具组上的物料进行清料。

物料受第一刀具组和第二刀具组横向向纵向的错动而产生的撕拉力作用，而被撕碎。同时，在差速转动的情况下，各个第一鳄式刀具与第三鳄式刀具和第四鳄式刀具，以及各个第二鳄式刀具与第三鳄式刀具和第四鳄式刀具具有不同的咬合角度和咬合程度（参见图8-图12），物料在被咬合的同时，还因差速转动而被往复搓动，这样进一步提高了物料撕碎程度，撕碎物料的粒径大大减小。各个定刀并不参与物料的切割和撕碎，仅对鳄式刀具进行清料，防止挂料。因此，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而产生的诸多问题，实现了将全部动力应用于物料（如：塑料薄膜）的撕碎。

对于刚性较大的物料（如：硬塑料），本实施例还提供一种筛网板，如图7所示，在撕碎机内的撕碎机构下方设置筛网板350，其上固定若干鳄式刀具定刀351，以对颗粒粒径较大的物料再次进行撕碎，减小其粒径后，从筛网板排出。

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第一转轴的末端安装飞轮，从源头供料系统实现均匀供料，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。物料撕碎过程中，如遇块状或团状物料未经撕碎而直接落下，或为了满足对撕碎物料不同粒径（如：50mm-150mm）的需求，可对各个刀具组的排布进行合理调整，以增加或减少刀具的密集度，如：将各个鳄式刀具对的间距调整为100mm，以获得粒径在80mm-120mm的物料。

Claims (4)

1.一种撕碎机构，其特征在于包括

第一刀具对包括

第一刀架，

第一鳄式刀具，包括第一刀座和第一切削部，所述第一刀座设于所述第一刀架，所述第一切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第二鳄式刀具，包括第二刀座和第二切削部，所述第二刀座设于所述第一刀架，所述第二切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

所述第一切削部与所述第二切削部平行，其间设有第一切削间隙；以及第二刀具对包括

第二刀架，

第三鳄式刀具，包括第三刀座和第三切削部，所述第三刀座设于所述第二刀架，所述第三切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第四鳄式刀具，包括第四刀座和第四切削部，所述第四刀座设于所述第二刀架，所述第四切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

所述第三切削部与所述第四切削部平行，其间设有第二切削间隙；

所述第一切削部可于所述第二切削间隙处通过；所述第四切削部可于所述第一切削间隙处通过；

所述的鳄式刀具还具有如下之一种或几种特征：

前刀面为直径300±20mm的弧面；

切削刃部具有20°±10°锋角。

2.一种撕碎机构，其特征在于包括

第一撕碎部件，包括第一辊轴，以及沿所述第一辊轴轴向平行排列的若干第一刀具组；

所述第一刀具组，包括若干沿第一辊轴径向边缘排列的第一刀具对；

所述第一刀具对包括：

第一刀架，

第一鳄式刀具，包括第一刀座和第一切削部，所述第一刀座设于所述第一刀架，所述第一切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第二鳄式刀具，包括第二刀座和第二切削部，所述第二刀座设于所述第一刀架，所述第二切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

所述第一切削部与所述第二切削部平行，其间设有第一切削间隙；以及

第二撕碎部件，包括第二辊轴，以及沿所述第二辊轴轴向平行排列的若干第二刀具组；

所述第二刀具组，包括若干沿第二辊轴径向边缘排列的第二刀具对；

所述第二刀具对包括：

第二刀架，

第三鳄式刀具，包括第三刀座和第三切削部，所述第三刀座设于所述第二刀架，所述第三切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

第四鳄式刀具，包括第四刀座和第四切削部，所述第四刀座设于所述第二刀架，所述第四切削部前刀面为弧形，在该前刀面设有若干切削刃；

所述第三切削部与所述第四切削部平行，其间设有第二切削间隙；

所述第一切削部可于所述第二切削间隙处通过；所述第四切削部可于所述第一切削间隙处通过；

所述的鳄式刀具还具有如下之一种或几种特征：

前刀面为直径300±20mm的弧面；

切削刃部具有20°±10°锋角。

3.一种撕碎机，其特征在于包括

本体，所述本体包括容置腔，所述容置腔的腔体内壁设有若干定刀，各个所述定刀所在的平面平行，其间设有清料间隙；

权利要求2所述的撕碎机构，设于所述容置腔内；

驱动机构，包括驱动电机、变速部件和差速部件，所述驱动电机与变速部件连接，差速部件连接于变速部件；

第一转轴，枢设于第一撕碎部件，一端设于差速部件；

第二转轴，枢设于第二撕碎部件，一端设于差速部件。

4.根据权利要求3所述的撕碎机，其特征在于还包括筛网板，所述的筛网板上还固定若干所述的鳄式刀具。