CN105583025B - 切焦辊 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切焦辊，包括辊轴，多根拉杆，通过端套设置在辊轴上的辊轴套筒，设置在辊轴套筒上的多个齿圈，设置在相邻两个齿圈之间的隔环，设置在两端的端盘，端盘、隔环、齿圈的中间部位均开设有辊轴套筒通孔，端盘、隔环、齿圈通过辊轴套筒通孔穿套在辊轴套筒上，端盘、隔环、齿圈的辊轴套筒孔外圈开设有拉杆通孔，多根拉杆从一侧端盘穿入，顺次穿过设置在辊轴套筒的齿圈、隔环，从另一侧的端盘穿出，并通过拉杆螺母紧固连接；齿圈，包括圆盘状齿圈盘体，均布在齿圈盘体外周的多个主刀齿，相邻的两个主刀齿之间具有内凹的排屑槽；主刀齿的主侧面的三侧开设有坡面，相邻两坡面的接触处为棱角结构。本发明为点接触切焦的切焦辊。

Description

切焦辊

技术领域

本发明涉及破碎设备技术领域，具体涉及一种切焦辊。

背景技术

目前，市售焦炭，为较大的块状结构，且形状不规则，大小不一，无法直接用于工业生产。在工业生产过程中，需要将块状焦炭进一步粉碎加工成一定粒度的焦炭原料，才能满足工业设备，如冶金设备，使用需要。

狼牙式破碎机是一种焦炭粉碎设备，但其存在出粉率较高，设备本身容易损坏的技术问题。针对狼牙式破碎机存在的上述问题，出现一种采用齿形切刀卡接辊轴上的切焦机，通过辊轴带动切刀旋转，实现对块状焦炭切割。如公开号为CN204544291U的中国专利文献，公开一种切焦机，包括齿圈及滚动轴，齿圈上设置有连接孔，齿圈套在滚动轴上，滚动轴的一端套接有紧固套，另一端套接有紧固圈及固定套，所述紧固圈位于固定套的内侧，所述紧固圈、紧固套及固定套的套接处内壁上设置有凹槽，与之相对应的滚动轴上设置有凸槽及凹槽二，所述紧固套及固定套上设置有安装孔，所述紧固套上设置有螺栓固定孔，连接杆穿过所述齿圈、固定套、紧固套及紧固圈上的连接孔、安装孔及螺栓固定孔将齿圈、固定套、紧固套及紧固圈进行固定连接，所述紧固套上还设置有竖向通透孔，所述竖向通透孔嵌有紧固柱，紧固柱的低端插入滚动轴的凹槽二内。

上述切焦机的齿辊，也即带齿圈的滚动轴，其齿圈上的切刀片，也即刀齿，在切焦时，和物料之间是面接触，切削阻力较大，同时还存在切刀片磨损快，经常出现切刀片断裂，切割后的焦炭物料经常卡塞在相邻两个切刀片之间，影响到焦炭的切割效率和切割质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种刀齿点接触切焦的切焦辊，从而进一步提高焦炭的切割效率和切割质量，进一步提高齿辊的耐用性。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

切焦辊，包括辊轴，多根拉杆，通过端套设置在辊轴上的辊轴套筒，设置在辊轴套筒上的多个齿圈，设置在相邻两个齿圈之间的辊轴套筒上的隔环，设置在两端齿圈外侧辊轴套筒上的端盘，端盘、隔环、齿圈的中间部位均开设有辊轴套筒通孔，端盘、隔环、齿圈通过辊轴套筒通孔穿套在辊轴套筒上，端盘、隔环、齿圈的辊轴套筒孔外圈开设有与拉杆数量一样的拉杆通孔，多根拉杆从一侧端盘穿入，顺次穿过设置在辊轴套筒的齿圈、隔环，从另一侧的端盘穿出，并通过拉杆螺母紧固连接；

齿圈，包括圆盘状齿圈盘体，均布在齿圈盘体外周的多个主刀齿，相邻的两个主刀齿之间具有内凹的排屑槽；主刀齿的主侧面的三侧开设有坡面，相邻两坡面的接触处为棱角结构。

进一步，主刀齿为双面开坡面结构。

进一步，齿圈的排屑槽内设置有副刀齿。

进一步，主刀齿的材料为碳素刃具钢、高速钢、硬质合金钢中的一种。

本发明的切焦辊适用于电力行业、冶金行业、及其他焦炭使用行业的切焦机使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的切焦辊，由于采用在辊轴套筒上平行设置多个齿圈，每个齿圈的齿圈盘体外周均布有多个主刀齿，主刀齿主侧面具有对焦炭进行点接触剪切破碎的锋利棱角结构，相邻的两个主刀齿之间具有收纳破碎后颗粒焦炭料的内凹排屑槽。本发明的切焦辊安装在切焦机上进行切焦作业时，在进料口下方的切焦箱形成高速旋转的点接触剪切刀齿阵，将从进料口落下的焦炭块料快速破碎成粒度均匀的颗粒焦炭料，并收纳在齿圈的排屑槽中，并通过主切焦辊和从切焦辊高速旋转将其带到切焦箱下部，从而实现焦炭破碎的均匀化，和破碎焦炭料排出的通畅化。

相较于现有的切焦辊，采用线片状刀齿进行焦炭块料破碎，焦炭块料破碎阻力大，刀齿磨损大，刀齿容易断裂，焦炭块料破碎后的颗粒焦炭料粒度不均匀；本发明的切焦辊的主刀齿，其主侧面具有两个锋利棱角结构，焦炭块料破碎时，其点接触剪切焦炭块料，破碎阻力小，主刀齿磨损小，主刀齿不容易断裂，使用寿命长，焦炭块料破碎成的颗粒焦炭料粒度均匀。

2、本发明的切焦辊，由于采用双面开坡面结构的主刀齿，两个主侧面均具有锋利的棱角结构，进一步提高了主刀齿对焦炭块料的破碎效率和破碎质量；由于采用在排屑槽设置副刀齿，进一步保护齿圈盘体及提高切焦排屑的通畅性；由于可以采用碳素刃具钢、高速钢、硬质合金钢中的一种来制造主刀齿，进一步提高切焦作业的针对性和经济性。

附图说明

图1为本发明的切焦辊的结构示意图。

图2为本发明的切焦辊的主体结构示意图。

图3为本发明的齿圈组件的结构示意图。

图4为带副刀齿的本发明的齿圈组件的结构示意图。

图5为本发明的切焦辊的用于切焦机的实施示意图。

图1至图5中的附图标记分别表示为：1-辊轴，2-端套，3-辊轴套筒，4-齿圈，5-隔环，6-端盘，7-拉杆，8-拉杆螺母，9-电机，10-变速箱，11-切焦箱，12-轴承座组，401-齿圈盘体，402-主刀齿，403-排屑槽，404-副刀齿，405-辊轴套筒通孔，406-拉杆通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1至图3所示，同时参照图5所示，本发明的切焦辊,包括辊轴1，多根拉杆7，通过端套2设置在辊轴1上的辊轴套筒3，设置在辊轴套筒3上的多个齿圈4，设置在相邻两个齿圈4之间的辊轴套筒3上的隔环5，设置在两端齿圈4外侧辊轴套筒3上的端盘6，端盘6、隔环5、齿圈4的中间部位均开设有辊轴套筒通孔405，端盘6、隔环5、齿圈4通过辊轴套筒通孔405穿套在辊轴套筒3上，端盘6、隔环5、齿圈4的辊轴套筒3孔外圈开设有与拉杆7数量一样的拉杆通孔406，多根拉杆7从一侧端盘6穿入，顺次穿过设置在辊轴套筒3的齿圈4、隔环5，从另一侧的端盘6穿出，并通过拉杆螺母8紧固连接；齿圈4，包括圆盘状齿圈盘体401，均布在齿圈盘体401外周的多个主刀齿402，相邻的两个主刀齿402之间具有内凹的排屑槽403；主刀齿402的主侧面的三侧开设有坡面，相邻两坡面的接触处为棱角结构。

如图5所示，本发明投入使用时，切焦辊，通过设置在切焦箱11两端设置的轴承座组12，以双对辊结构设置在切焦机的切焦箱11中，切焦辊的辊轴1传动连接变速箱10，变速箱10传动连接电机9。焦炭块料从切焦箱11上端中部的进料口进入切焦箱11，焦炭块料跌落到切焦辊上方，高速旋转的切焦辊和焦炭块料产生高速剪切碰撞，将焦炭块料碰碎。

如图5所示，同时参照图1至图3所示，通过端套2及隔环5间隔设置在辊轴套筒3上的多个齿圈4构成的切焦辊，其齿圈盘体401外周均布有多个主刀齿402，其上的两个主刀齿402之间具有内凹的排屑槽403，主刀齿402的主侧面的三侧开设有坡面，相邻两坡面的接触处为棱角结构。当切焦辊高速旋转时，在进料口下方形成棱角结构切割点的均匀布置的主刀齿402点切割阵，从切焦箱11进料口跌落的焦炭块料和主刀齿402棱角结构产生点接触剪切碰撞，点接触剪切碰撞剪切阻力较小，能快速将焦炭块料破碎成颗粒焦炭料，收纳在齿圈4的排屑槽403中，排屑槽403中的颗粒焦炭料随着主切焦辊和从切焦辊向下旋转，当排屑槽403转到主切焦辊和从切焦辊下方后，排屑槽403中的颗粒焦炭料，在离心力和颗粒焦炭料自身重力作用下，跌落到切焦箱11底部，从出料口排出。

由此可见，本发明的切焦辊，其均辊轴套筒3上均间隔设置有多个齿圈4，齿圈4的齿圈盘体401外周均布有多个主侧面具有锋利棱角结构主刀齿402，相邻的两个主刀齿402之间具有内凹的排屑槽403，投入使用时，具有在进料口下方的切焦箱11形成高速旋转的点接触剪切刀齿阵，将从进料口落下的焦炭块料快速破碎成颗粒焦炭料，收纳在齿圈4的排屑槽403中，并通过主切焦辊和从切焦辊高速旋转将其带到切焦箱11下部，从出料口排出的技术作用。

相较于现有的切焦辊的刀齿，采用线片状刀齿进行焦炭块料破碎，焦炭块料破碎阻力大，刀齿磨损大，刀齿容易断裂，焦炭块料破碎后的颗粒焦炭料粒度不均匀；本发明的切焦辊的主刀齿402，其主侧面具有两个锋利棱角结构，焦炭块料破碎时，其点接触剪切焦炭块料，破碎阻力小，主刀齿402磨损小，主刀齿402不容易断裂，使用寿命长，焦炭块料破碎成的颗粒焦炭料粒度均匀。

如图1至图3所示，同时参照图5所示，实施时，本领域的技术人员，根据切焦机的规格尺寸，确定切焦辊的规格尺寸；在根据切焦辊的规格尺寸确定辊轴1、辊轴套筒3、端盘6、端套2、隔环5、拉杆7、杆螺母、齿圈4的规格尺寸；齿圈4规格尺寸包括齿圈盘体401的规格尺寸、主刀齿402的数量及主刀齿402的规格尺寸、排屑槽403的规格尺寸；主刀齿402的规格尺寸包括主刀齿402的主侧面的三侧坡面的规格尺寸，及相邻两坡面的接触处为棱角结构的规格尺寸。其中，端盘6、隔环5、齿圈4的规格尺寸，还包括开设在其上的辊轴套筒通孔405和拉杆通孔406的规格尺寸。

如图1至图3所示，同时参照图5所示，实施时，本领域的技术人员，按照上述规格尺寸制作辊轴1、辊轴套筒3、端盘6、端套2、隔环5、拉杆7、杆螺母、齿圈4组件。其中齿圈4组件的制作过程为，如图3所示，采用刀具材料，如碳素刃具钢、高速钢、硬质合金钢制作主刀齿402，采用坡面制作工具，如打磨设备在主刀齿402主侧面的三侧开设有坡面，确保相邻两坡面的接触处为棱角结构，制成主刀齿402；本领域的技术人员，采用工业型材，如合金钢圆盘基体，制作齿圈盘体401，在齿圈盘体401的中间部位开设辊轴套筒通孔405，在轴套筒孔外圈的齿圈盘体401上开设预定数量的拉杆通孔406；在齿圈盘体401的外周均匀布置主刀齿402，并将主刀齿402与齿圈盘体401固定连接，主刀齿402与齿圈盘体401的固定连接方式可以是焊接连接，也可以是螺栓连接，还可以是卡接连接，还可以是一体成型铸造，两个主刀齿402之间的内凹部分为排屑槽403；通过上述方式可以制成本发明的齿圈4组件。

如图1、图2所示，本领域的技术人员，通过端套2将辊轴套筒3设置在辊轴1上，在辊轴套筒3逐个安装齿圈4，安装过程中，安装一个齿圈4后安装一个隔环5，当齿圈4完成安装后，在齿圈4外侧的辊轴套筒3上安装端盘6，将预定数量的拉杆7，逐个从一侧端盘6穿入，顺次穿过设置在辊轴套筒3的齿圈4、隔环5，从另一侧的端盘6穿出，并通过拉杆螺母8紧固连接，从而制成本发明的切焦辊。

以上是本发明的基础实施方式。从上述实施过程可以看出，本发明的切焦辊，采用在辊轴套筒3上平行设置多个齿圈4，每个齿圈4的齿圈盘体401外周均布有多个主刀齿402，主刀齿 402主侧面具有对焦炭进行点接触剪切破碎的锋利棱角结构，相邻的两个主刀齿402之间具有收纳破碎后颗粒焦炭料的内凹排屑槽403。本发明的切焦辊安装在切焦机上进行切焦作业时，在进料口下方的切焦箱11形成高速旋转的点接触剪切刀齿阵，将从进料口落下的焦炭块料快速破碎成粒度均匀的颗粒焦炭料，并收纳在齿圈4的排屑槽403中，并通过主切焦辊和从切焦辊高速旋转将其带到切焦箱11下部，从而实现焦炭破碎的均匀化，和破碎焦炭料排出的通畅化。

相较于现有的切焦辊，采用线片状刀齿进行焦炭块料破碎，焦炭块料破碎阻力大，刀齿磨损大，刀齿容易断裂，焦炭块料破碎后的颗粒焦炭料粒度不均匀；本发明的切焦辊的主刀齿402，其主侧面具有两个锋利棱角结构，焦炭块料破碎时，其点接触剪切焦炭块料，破碎阻力小，主刀齿402磨损小，主刀齿402不容易断裂，使用寿命长，焦炭块料破碎成的颗粒焦炭料粒度均匀。

单主侧面开坡面的主刀齿402，具有两个锋利的棱角结构，能从单侧快速破碎焦炭块料，但是焦炭块料进入切焦箱11后，无法有针对性的冲向具有棱角结构的主刀齿402破碎侧面。

为了提高焦炭块料同主刀齿402锋利的棱角结构碰撞的几率，本发明在基础实施方式的基础上作进一步改进，本发明的第一优选实施方式为，主刀齿402为双面开坡面结构。

双面开坡面结构的主刀齿402，两个主侧面均具有锋利的棱角结构，切焦时，无论焦炭块料触碰到那个主侧面的棱角结构，均会实现焦炭块料的快速破碎，同时双面开坡面结构的主刀齿402，具有成倍的棱角结构，也就相应进一步提高了主刀齿402对焦炭块料的破碎效率和破碎质量。

本发明的切焦辊安装在切焦机上破碎焦炭时，当齿圈4上方的主刀齿402对焦炭块料进行破碎，破碎后的颗粒状焦炭通过排屑槽403收纳，当该部分排屑槽403旋转到下方后，在离心力和重力作用下，颗粒状焦炭被丢向出料口，从出料口排出。但是，焦炭块料破碎产生的颗粒状焦炭会对排屑槽403产生冲击磨损，造成齿圈盘体401损毁，同时还会造成较大块的焦炭块卡塞在排屑槽403中，造成排屑困难。

为了有效降低齿圈盘体401的损毁风险，及避免较大块焦炭卡塞在排屑槽403中，为了，本发明在基础实施方式或者第一优选实施方式的基础上作进一步改进，如图4、图5所示，本发明的第二优选实施方式为，齿圈4的排屑槽403内设置有副刀齿404。

设置有副刀齿404的排屑槽403，焦炭破碎时，破碎后的焦炭颗粒直接冲击副刀齿404，从而防止焦炭颗粒冲击排屑槽403的齿圈盘体401，延长了齿圈盘体401的使用寿命，同时副刀齿404会对较大块焦炭进行再破碎，也就不会造成其卡塞在排屑槽403内，从而进一步提高切焦排屑的通畅性。

本第二优先实施方式，有利于进一步保护齿圈盘体401及提高切焦排屑的通畅性。

由于制作焦炭的煤种存在差异，制焦工艺也有所不同，因此市售焦炭的气孔率、裂纹度存在较大差异，不同类型的焦炭具有不同的抗碎强度和耐磨强度。将焦炭破碎成颗粒状所需的主刀齿402的机械力学性能，也就有不同要求，只有采用和焦炭抗碎强度和耐磨强度相适配的机械力学性能的主刀齿402进行切焦作业，才能使切焦作业具有良好的经济性。

为了给不同抗碎强度和耐磨强度的焦炭提供相适应的主刀齿402技术方案，本发明在基础实施方式、第一优选实施方式、第二优选实施方式中任意一个优选实施方式的基础上作进一步改进，本发明的第三优选实施方式为，主刀齿402的材料为碳素刃具钢、高速钢、硬质合金钢中的一种。

采用碳素刃具钢制作的主刀齿402，主刀齿402制作成本较低，便于加工成型。但，碳素刃具钢主刀齿402耐磨性较差，主刀齿402的切割结构容易崩裂，但其能满足抗碎强度和耐磨强度较低的焦炭的破碎需要；采用高速钢制作的主刀齿402，主刀齿402制作成本较高，高速钢主刀齿402具有良好的强度、耐磨性、韧性，主刀齿402的切割结构不容易崩裂，适用于抗碎强度和耐磨强度较高的焦炭的破碎需要。高速钢包括钨系高速钢、钨钼系高速钢、高钼系高速钢、钒高速钢、钴高速钢，每种高速钢的机械力学性能和物理性能均存在差异，可根据实际需要选择合适高速钢钢种制作的主刀齿402；采用硬质合金钢制作的主刀齿402；主刀齿402制作成本很高，但硬质合金钢主刀齿402，具有良好的淬透性、韧性、耐磨性和耐热性，主刀齿402的切割结构长期保持锋利且不容易崩裂，适用于抗碎强度和耐磨强度很高的焦炭的破碎需要，或者进行大批量焦炭的破碎需要。

本第三优选实施方式，针对不同类型的焦炭破碎需要，提供不同类型的主刀齿402的技术方案，从而进一步提高切焦作业的针对性和经济性。

以上是本发明的切焦辊的实施过程。从上述实施过程可以看出，本发明安装到切焦机上后，实现点接触剪切切焦，破碎阻力小，主刀齿402磨损小，主刀齿402不容易断裂，使用寿命长，破碎后焦炭颗粒粒度均匀，出粉率低。

Claims (4)

1.切焦辊，其特征在于，包括辊轴(1)，多根拉杆(7)，通过端套(2)设置在辊轴(1)上的辊轴套筒(3)，设置在辊轴套筒(3)上的多个齿圈(4)，设置在相邻两个齿圈(4)之间的辊轴套筒(3)上的隔环(5)，设置在两端齿圈(4)外侧辊轴套筒(3)上的端盘(6)，所述端盘(6)、隔环(5)、齿圈(4)的中间部位均开设有辊轴套筒通孔(405)，所述端盘(6)、隔环(5)、齿圈(4)通过辊轴套筒通孔(405)穿套在辊轴套筒(3)上，所述端盘(6)、隔环(5)、齿圈(4)的辊轴套筒(3)孔外圈开设有与拉杆(7)数量一样的拉杆通孔(406)，多根所述拉杆(7)从一侧端盘(6)穿入，顺次穿过设置在辊轴套筒(3)的齿圈(4)、隔环(5)，从另一侧的端盘(6)穿出，并通过拉杆螺母(8)紧固连接；

所述齿圈(4)，包括圆盘状齿圈盘体(401)，均布在齿圈盘体(401)外周的多个主刀齿(402)，主刀齿(402)主侧面具有对焦炭进行点接触剪切破碎的棱角结构，相邻的两个主刀齿(402)之间具有收纳破碎后颗粒焦炭料的内凹的排屑槽(403),所述主刀齿(402)的主侧面的三侧开设有坡面，相邻两坡面的接触处为棱角结构。

2.根据权利要求1所述的切焦辊，其特征在于，所述主刀齿(402)为双面开坡面结构。

3.根据权利要求1或2所述的切焦辊，其特征在于，所述齿圈(4)的排屑槽(403)内设置有副刀齿(404)。

4.根据权利要求1或2所述的切焦辊，其特征在于，所述主刀齿(402)的材料为碳素刃具钢、高速钢、硬质合金钢中的一种。