CN105268519B - 双轴差动式破碎机、双轴差动式破碎机的切刀的更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种破碎水中的夹杂物的双轴差动式破碎机、双轴差动式破碎机的切刀的更换方法。在以往的双轴旋转式破碎机中，为了处理漂流木等坚硬的物体，作为盘状切刀的材质，使用硬度及韧性优异的铬钼钢，而未使用其他材质。然而，根据处理对象物的状态，有时使用其他材质的切刀较佳。本发明提供一种双轴差动式破碎机，其破碎水中的夹杂物，并且具备：驱动马达；驱动轴，通过所述驱动马达而被驱动；从动轴，所述驱动轴的旋转动力传递过来而驱动所述从动轴；陶瓷制切刀，配设于所述驱动轴及所述从动轴的周围；外壳，容纳所述驱动轴、所述从动轴及所述陶瓷制切刀，所述外壳的形状与具备金属制切刀的双轴差动式破碎机中使用的外壳的形状相同。

Description

双轴差动式破碎机、双轴差动式破碎机的切刀的更换方法

本申请主张基于2014年7月3日申请的日本专利申请第2014-137509号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种破碎水中的夹杂物的双轴差动式破碎机以及双轴差动式破碎机的切刀的更换方法。

背景技术

以往，在污水处理厂等中，为了破碎包含在被处理水中的残渣等夹杂物，使用双轴差动式破碎机。若残渣等夹杂物流入到泵或脱水机等设备中，则成为使泵堵塞等故障的原因，因此，在这些设备的前段设置破碎机，破碎残渣等夹杂物。

并且，在对通过过滤网等回收的残渣进行破碎时，也利用双轴差动式破碎机。

例如，在专利文献1中记载有一种用于破碎在污水处理厂中回收的残渣的双轴旋转式破碎机。在该双轴旋转式破碎机中，在旋转轴固定有多片盘状切刀的2台破碎单元配设成破碎单元的盘状切刀彼此重重叠。

专利文献1：日本特开2001－187399号公报

在上述的双轴旋转式破碎机中，为了处理漂流木等坚硬的物体，作为盘状切刀的材质，使用硬度及韧性优异的铬钼钢，而未使用其他材质。

然而，有时在漂流木等坚硬的物体较少的情况下等，存在根据处理对象物的状态使用其他材质的切刀为佳的情况。因此，期待提供最佳的双轴旋转式破碎机，且降低成本。

发明内容

为了解决上述课题，本发明提供一种破碎水中的夹杂物的双轴差动式破碎机，所述双轴差动式破碎机的特征为，具备：驱动马达；驱动轴，通过所述驱动马达而被驱动；从动轴，所述驱动轴的旋转动力传递过来而驱动所述从动轴；陶瓷制切刀，配设于所述驱动轴及所述从动轴的周围；外壳，容纳所述驱动轴、所述从动轴及所述陶瓷制切刀，所述外壳的形状与具备金属制切刀的双轴差动式破碎机中使用的外壳的形状相同。

根据本发明的双轴差动式破碎机，由于容纳陶瓷制切刀的外壳形状与用于金属制切刀的外壳的形状相同，因此无需改变外壳即可更换切刀。

并且，由于能够将陶瓷制切刀安装于具备金属制切刀的双轴差动式破碎机的外壳，因此双轴差动式破碎机的外壳仅生产1种即可，具有生产率优异的效果。

本发明还具有如下特征，即所述外壳为拆卸了金属制切刀后的原有的双轴差动式破碎机的外壳。

由此，能够利用具备金属制切刀的原有的双轴差动式破碎机，提供具备陶瓷制切刀的双轴差动式破碎机，因此能够重复利用原有的装置部件。

本发明还具有如下特征，即所述陶瓷制切刀的轴孔形成为多角形状。

由此，能够分散对陶瓷制切刀赋予旋转动力时的负载，具有能够抑制裂缝的产生的效果。

本发明还具有如下特征，即所述陶瓷制切刀为上表面及下表面平坦的平板形状，且在相邻的所述陶瓷制切刀之间具备衬套。

由此，能够单独构成陶瓷制切刀与衬套，因此能够抑制从厚度较薄的部分开始产生裂缝。

本发明还具有如下特征，即所述陶瓷制切刀在切削刃片的旋转方向前端具有横跨所述陶瓷制切刀的上表面与下表面而形成的前端面部，所述前端面部形成为相对于所述陶瓷制切刀的切线大致垂直。

由此，陶瓷制切刀的切削刃片的前端不具有锐利的结构，因此能够抑制该前端的缺口。

本发明还具有如下特征，即所述陶瓷制切刀在切削刃片的旋转方向前端具有横跨所述陶瓷制切刀的上表面与下表面而形成的前端面部，所述前端面部形成为相对于所述陶瓷制切刀的下表面大致垂直。

由此，陶瓷制切刀的切削刃片的前端不具有锐利的结构，因此能够抑制该前端的缺口。

并且，本发明为一种切刀的更换方法，其为破碎水中的夹杂物的双轴差动式破碎机的切刀的更换方法，其中，所述切刀的更换方法具备：从所述双轴差动式破碎机的外壳卸下金属制切刀的工序；及将陶瓷制切刀安装于所述外壳的工序。

由此，通过从具备金属制切刀的原有的双轴差动式破碎机卸下金属制切刀，并仅替换成陶瓷制切刀，从而能够简便地提供具备陶瓷制切刀的双轴差动式破碎机。

根据本发明，能够提供一种根据处理对象或环境，能够互换金属制切刀和陶瓷制切刀的多用途的双轴差动式破碎机。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的双轴差动式破碎机的结构的概略说明图。

图2是表示本发明的实施例的陶瓷制切刀的结构的图。

图中：1-双轴差动式破碎机，2-驱动马达，3-驱动轴，4-从动轴，5-外壳，6-切刀部，6A、6B-切刀单元，7-陶瓷制切刀，7A、7B-切刀，8A、8B-衬套，9-轴孔，10-切削刃片，10A-前端面部，10B-钩部。

具体实施方式

以下，参考附图，对本发明所涉及的双轴差动式破碎机的实施方式进行详细说明。

图1是表示本发明的实施例的双轴差动式破碎机1的结构的概略说明图。

[双轴差动式破碎机]

本发明实施例的双轴差动式破碎机1具备：驱动马达2；驱动轴3，通过所述驱动马达2而被驱动；从动轴4，传递有所述驱动轴3的旋转动力而被驱动；外壳5；及切刀部6。

并且，所述切刀部6由以下单元构成：切刀单元6A，由驱动轴3和配设于所述驱动轴3的周围的多个切刀7A及衬套8A构成；及切刀单元6B，由从动轴4和配设于所述从动轴4的周围的多个切刀7B及衬套8B构成。

并且，在本发明的双轴差动式破碎机1中，作为多个切刀7A及7B，可以安装陶瓷制切刀或金属制切刀中任一种材质的切刀。

在污水处理厂等中，为了对污水或废水等被处理水中所含有的残渣等夹杂物进行破碎而使用本发明的双轴差动式破碎机。污水或废水中含有金属类或塑料类、内衣、抹布、脱脂棉等纤维类物质等，而这些夹杂物会缠绕于泵、脱水机、搅拌机等设备而成为设备故障的原因。因此，将本发明的双轴差动式破碎机设置于被处理水的输送线上，并且在投入到设备之前对夹杂物进行破碎，从而能够减少设备故障。并且，本发明的双轴差动式破碎机在残渣的清洗工序中，能够提高残渣的清洗效率，因此能够设置在残渣的清洗水槽内进行利用。

另外，本发明的双轴差动式破碎机并不限定在利用于污水处理厂等，只要用于对包含于水中的夹杂物进行破碎的目的，可以利用于任何的破碎处理中。

以下，对本发明的双轴差动式破碎机1的各结构进行详细的说明。

[驱动马达]

本发明的驱动马达2为通过对驱动轴3传递旋转动力，使多个切刀7A旋转的马达。

作为驱动马达2的旋转机构，可以使用任意的机构。例如，可例举出电动马达、液压马达、水压马达、气压马达等。

在驱动马达2中设置有减速机或无级变速器。减速机或无级变速器使驱动马达2的输出转速减速，从而调整驱动轴3的输出转速。

另外，减速机逐级对驱动马达2的输出转速进行减速，无级变速器则在一定的范围内能够无级调节驱动马达2的输出转速。作为减速机，例如有齿轮式、带式、链条式、摩擦式的减速机，作为无级变速器，例如有盘式、锥式、带式的变速器。

通过减速机或无级变速器而被调整的驱动轴3的输出转速为20～70rpm。在小于20rpm的情况下，处理量少，且作业效率降低。另一方面，若超过40rpm，则陶瓷制切刀容易破裂。在安装有陶瓷制切刀的情况下，输出转速优选为20～40rpm。

本发明的驱动马达2通常使用额定输出为0.75～3.7kW的马达。若使用小于0.75kW的驱动马达，则破碎力减弱，无法获得充分的破碎效果。并且，若超过3.7kW，则会产生陶瓷制切刀破裂的频率增大的问题。若使用陶瓷制切刀且考虑到陶瓷制切刀破裂的频率以及最佳的破碎力，则驱动马达2的额定输出优选为0.8～2.0kW，进一步优选为0.9～1.3kW，最优选为1.1kW。

[驱动轴]

本发明的驱动轴3为通过驱动马达2的旋转动力而旋转的轴部件。并且，在驱动轴3的周围配设有多个切刀7A及衬套8A，多个切刀7A与驱动轴3的旋转一同以规定的速度旋转。

针对驱动轴3的形状，只要是对配设于周围的多个切刀7A进行固定的形状即可，例如，可例举如下结构：在驱动轴3上设置凸部，而在切刀7A上设置凹部，从而使所述凸部与凹部嵌合的结构；及将驱动轴3设为剖面多角形状，在切刀7A的中心部设置与驱动轴3大致相同的多角形状的轴孔9，从而使其彼此咬合的结构(关于切刀的轴孔9，参考图2)。

假设作为切刀7A使用陶瓷制切刀，则从防止陶瓷制切刀破损的观点出发，优选将驱动轴3的形状设为多角形状。并且，作为多角形状，优选具有四角以上的角，更优选设为六角以上。若设为三角形状，则在陶瓷制切刀的轴孔9的角部被施加较强的力，容易从角部开始破裂。

并且，上述多角形状进一步优选设为正多角形状。

并且，在驱动轴3的轴向上相邻的切刀7A之间设有衬套8A。衬套8A为具有比切刀7A的外径小的外径的圆筒部件。衬套8A的轴向的长度设计成，比配设于相邻的从动轴4的周围的切刀7B的轴向的厚度稍微大，在切刀7A与切刀7B的滑动面形成间隙。

衬套8A的材质并无特别限定，可以是氧化铝、氧化锆、氮化硅等陶瓷材料，也可以是铬钼钢或不锈钢等金属材料。衬套8A即使腐蚀对破碎力的影响较小，因此考虑到不易破裂的优点，优选使用铬钼钢或不锈钢等金属材料。

另外，衬套8A也可以具有与切刀7A成为一体的结构。但是，在切刀为陶瓷制切刀的情况下，若衬套8A和切刀7A构成为一体，则由于衬套8A部分的径向厚度较薄，因此容易从该部分破裂。因此，在切刀为陶瓷制切刀的情况下，优选切刀7A和衬套8A为单独的部件。

与切刀7A相同，衬套8A的中心部的形状可以设为可固定于驱动轴3的形状，也可以设为无法固定于驱动轴3的简单的圆筒部件。若将衬套8A不固定于驱动轴3，则在衬套8A与切刀7B的外周面之间的滑动中会产生打滑，从而降低破碎力，因此优选衬套8A固定于驱动轴3。

另外，多个切刀7A及衬套8A能够从驱动轴3分别拆卸，当产生破损等时，能够仅更换破损的部件。

[从动轴]

本发明的从动轴4为通过经由驱动轴3被传递过来的驱动马达2的旋转动力而进行旋转的轴部件。

并且，与驱动轴3相同，在从动轴4的周围配设有切刀7B及衬套8B，切刀7B与从动轴4的旋转一同以规定的速度旋转。另外，关于从动轴4、切刀7B及衬套8B的形状，可以与驱动轴3、切刀7A及衬套8A相同。

从动轴4的转速并无特别限定，优选设为与驱动轴3不同的转速。通过改变从动轴4和驱动轴3的转速，夹杂物的破碎效果提高。并且，从动轴4与驱动轴3的转速之差优选为1～30rpm，进一步优选为5～15rpm。

作为从驱动轴3对从动轴4传递旋转动力的传递方法并无特别的限定，但例如，可例举出利用皮带来连结设置于各轴的上端的滑轮的方法，或通过齿轮进行连结的方法。若要在驱动轴3与从动轴4的转速上设置差值，则改变设置在驱动轴3和从动轴4的上端的滑轮或齿轮的直径即可，而若要设为相同的转速，则使滑轮或齿轮的直径相同即可。

[切刀部]

本发明的切刀部由以下单元构成：切刀单元6A，由驱动轴3和配设于所述驱动轴3的周围的多个切刀7A及衬套8A构成；及切刀单元6B，由从动轴4和配设于所述从动轴4的周围的多个切刀7B及衬套8B构成。

切刀单元6A和切刀单元6B设置成，以各单元的切刀7A及7B啮合的方式并列设置，并且在一个切刀单元的切刀的外侧部与相邻的另一个切刀单元的衬套之间设置间隔。

另外，可以在夹杂物的前进方向上设置多个并列设置的切刀单元6A及6B。

关于各切刀单元的旋转方向，从上部观察双轴差动式破碎机1的图中，将切刀单元6A设置于左侧，将切刀单元6B设置于右侧，当从下方朝向上方使夹杂物流通的情况下，切刀单元6A的旋转方向为逆时针方向，切刀单元6B的旋转方向为顺时针方向。

[外壳]

本发明的外壳5为容纳上述切刀单元6A及6B的部件，其具备包含夹杂物的被处理水流入的流入口、以及使包含已破碎的夹杂物的被处理水流出的流出口。

由于夹杂物通过外壳5被引导至切刀单元6A及6B之间，因此能够有效地对夹杂物进行破碎处理。

并且，能够防止手触碰到切刀部6，并且能够防止破碎片向周围飞散。

另外，作为本发明的外壳5，只要是通常用作外壳的外壳即可，能够使用金属、树脂等制成的外壳。

本发明的外壳5的特征为，形状与具备金属制切刀的以往的双轴差动式破碎机中使用的外壳的形状相同。在此，相同的形状是指，具有与使用金属制切刀为前提而设计的以往的双轴差动式破碎机中使用的外壳相同的大小和形状。通过使用相同形状的外壳，无需针对陶瓷制切刀而重新设计外壳。

另外，本发明的外壳5优选使用以往安装有金属制切刀的原有的外壳。通过重复利用原有的外壳，不仅能够降低装置的成本，而且也有利于环境。

另外，若将陶瓷制切刀的大小设为与金属制切刀的大小相同，以便能够利用与针对金属制切刀而设计的外壳相同形状的外壳，则陶瓷制切刀的韧性会降低，存在容易破裂的问题。

因此，在使用原有的外壳的情况下，优选将陶瓷制切刀的轴孔的形状、切削刃片的形状、驱动轴或从动轴的剖面形状、驱动马达的额定输出等构设为能够抑制陶瓷制切刀的破裂或缺口。通过设为不易产生破裂或缺口的结构，也能够处理含有漂流木等坚硬的物体的被处理水。

[切刀]

本发明的切刀7A及7B为盘状陶瓷制切刀。陶瓷制切刀的直径与金属制切刀的直径大致相同，因而无需改变驱动轴与从动轴的距离即可进行安装。

[陶瓷制切刀]

接着，对使用于切刀7A及7B的陶瓷制切刀7进行详细说明。若陶瓷制切刀与金属制切刀的直径相同则容易破损，因此优选采用不易破损的方式。

陶瓷制切刀7为由氧化锆、氧化铝、碳化硅、氮化硅系等陶瓷材料构成的切刀。从耐冲击性、耐磨损性、耐腐蚀性的观点出发，优选使用氧化锆制切刀。

图2为表示本发明实施例的陶瓷制切刀7的结构的概略说明图。本实施例的陶瓷制切刀7为上表面及下表面平坦的平板形状，且与衬套分体形成。

陶瓷制切刀7在切刀主体部8的中心具有轴孔9，并且在陶瓷制切刀7的外侧部具有多个切削刃片10。

如上所述，轴孔9为固定于驱动轴3或从动轴4的形状，并无特别的限定，但在图2中为正六角形状。

通过设为这种形状，而能够抑制陶瓷制切刀7的破裂。

切削刃片10为从陶瓷制切刀7的切刀主体部放射状突出的凸状部，具有刮取夹杂物并引导至切刀单元6A与6B之间的作用。

并且，切削刃片10具备向陶瓷制切刀7的旋转方向侧突出的钩部10B，成为更容易刮取夹杂物的结构。

另外，钩部10B的前端被实施倒棱处理，形成前端面部10A。

通过切削刃片10引导至切刀单元6A与6B之间的夹杂物，在各单元的陶瓷制切刀7A及7B之间形成的间隙以及在与陶瓷制切刀和与其对置的衬套之间形成的间隔被磨碎。在此，当各切刀单元的转速上存在差异的情况下，由于磨碎夹杂物的作用提高，因此能够获得更高的破碎效果。

另外，实施例的陶瓷制切刀7为具备切削刃片10的结构，但也可以具有没有切削刃片10的圆形外侧部。

优选前端面部10A相对于通过陶瓷制切刀的切削刃片10的最外部的圆周的切线大致垂直。在此，大致垂直是指85～95°的范围。

并且，优选前端面部10A相对于陶瓷制切刀的下表面大致垂直。在此，大致垂直是指85～95°的范围。

如此设置前端面部10A，能够抑制陶瓷制切刀7破损。

根据处理对象的(即夹杂物)的硬度，或者破碎处理后的夹杂物希望达到的大小，能够适当地设定陶瓷制切刀7的轴向的厚度。

并且，陶瓷制切刀7的直径(通过切削刃片10的最外部的圆周直径)通常为120mm左右。

作为陶瓷制切刀7的制造方法，将陶瓷材料的粉体和粘结剂进行混合，成型为所希望的形状，或者将成型物切削成所希望的形状。接着，将所获得的成型物进行烧成，则包含于粘结剂和原料中的水分被去除，通过继续进行加热，陶瓷材料的粉末彼此熔合，从而能够获得致密且较硬的陶瓷制切刀。优选根据需要，对该烧成物进行研磨等加工，将表面粗糙度Ra(JIS B 0601:2001)修整为3.2以下。通过将表面粗糙度Ra修整为3.2以下，能够提供耐久性能和省电性能优异的陶瓷制切刀。

[切刀的更换方法]

本发明的切刀的更换方法具备：从双轴差动式破碎机的外壳卸下金属制切刀的工序；及将陶瓷制切刀安装于所述外壳的工序。由此，能够使用相同的外壳且更换金属制外壳和陶瓷制外壳。

另外，也可以将安装有陶瓷制切刀的双轴差动式破碎机更换为金属制切刀。

本发明的实施例中使用的陶瓷制切刀即使设为与金属制切刀相同的直径也不易产生缺口。因此，可以生产具有与安装于原有的双轴差动式破碎机的金属制切刀相同直径的陶瓷制切刀，从而替换原有的金属制切刀。在该情况下，由于重复利用原有的双轴差动式破碎机主体，因此能够减少更换设备的件数。

通过本发明，在双轴差动式破碎机中，提供一种能够使用相同形状的外壳且能够替换金属制切刀和陶瓷制切刀的双轴差动式破碎机。

并且，本发明中使用的陶瓷制切刀即使设为与金属制切刀相同的直径也不易产生缺口，因此能够提供用于安装于具备金属制切刀的原有的双轴差动式破碎机的更换用陶瓷制切刀。

Claims (7)

1.一种双轴差动式破碎机，其破碎水中的夹杂物，所述双轴差动式破碎机的特征在于，具备：

驱动马达；

驱动轴，通过所述驱动马达而被驱动；

从动轴，所述驱动轴的旋转动力传递过来而驱动所述从动轴；

陶瓷制切刀，配设于所述驱动轴及所述从动轴的周围；及

外壳，容纳所述驱动轴、所述从动轴及所述陶瓷制切刀，

所述外壳的形状与具备金属制切刀的双轴差动式破碎机中使用的外壳的形状相同，

所述驱动轴的输出转速为20～40rpm，

所述从动轴与所述驱动轴的转速之差为1～30rpm。

2.根据权利要求1所述的双轴差动式破碎机，其特征在于，

所述外壳为拆卸了金属制切刀后的原有的双轴差动式破碎机的外壳。

3.根据权利要求1或2所述的双轴差动式破碎机，其特征在于，

所述陶瓷制切刀的轴孔形成为多角形状。

4.根据权利要求1或2中任一项所述的双轴差动式破碎机，其特征在于，

所述陶瓷制切刀为上表面及下表面平坦的平板形状，且在相邻的所述陶瓷制切刀之间具备衬套。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的双轴差动式破碎机，其特征在于，

所述陶瓷制切刀在切削刃片的旋转方向前端具有横跨所述陶瓷制切刀的上表面与下表面而形成的前端面部，所述前端面部形成为相对于所述陶瓷制切刀的切线大致垂直。

6.根据权利要求1或2中任一项所述的双轴差动式破碎机，其特征在于，

所述陶瓷制切刀在切削刃片的旋转方向前端具有横跨所述陶瓷制切刀的上表面与下表面而形成的前端面部，所述前端面部形成为相对于所述陶瓷制切刀的下表面大致垂直。

7.一种切刀的更换方法，其为破碎水中的夹杂物的双轴差动式破碎机的切刀的更换方法，其中，所述切刀的更换方法具备：

从所述双轴差动式破碎机的外壳卸下金属制切刀的工序；及

将陶瓷制切刀安装于所述外壳的工序；及

将驱动所述陶瓷制切刀的驱动轴的输出转速设定为20～40rpm，并且将从动轴与所述驱动轴的转速之差设定为1～30rpm的工序。