CN108970769A - 一种新型单双轴撕碎机的刀辊及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型单双轴撕碎机的刀辊及其制作方法，属于撕碎机技术领域。它包括转动轴和辊体，所述辊体中间设有轴孔，所述转动轴穿设于轴孔，所述辊体的辊面均设有波浪凹槽和若干动刀座，动刀座按照“人”字形沿轴向分布，动刀座上连接有动刀。刀辊表面为波浪形状，动刀和定刀间隙控制在0.4‑0.5mm范围内，动刀在使用过程中刀刃锋利，不会出现缠绕等不良现象，撕碎机的出料尺寸均匀，生产稳定，波动小，同时提高了撕碎机的产率，产能可以达到900kg/h，比单轴撕碎机产能提高至少3倍。

Description

一种新型单双轴撕碎机的刀辊及其制作方法

技术领域

本发明属于撕碎机技术领域，更具体地说，涉及一种新型单双轴撕碎机的刀辊及其制作方法。

背景技术

撕碎机就是一种用作细碎的机器，一般用于处理未经加工的原材料或边角料，使其尺寸更加细小。具有代表性的例子是将塑料或橡胶的边角料撕碎后作为原材料熔融后制粒，用来重新制作塑料瓶，轮胎或垃圾桶等等。撕碎机应用于塑料回收再生行业，常用于废品大口径PE塑料管材、成捆打包塑料薄膜、大摞塑料片和机头料的破碎。

目前一般客户使用撕碎机进行撕碎，例如中国专利申请号：201720657433.3，申请日：2017年6月7日，发明名称为：一种双轴撕碎机的刀辊、中国专利申请号：201720406064.0，申请日：2017年4月17日，发明名称为：一种双轴撕碎机的刀辊结构、中国专利申请号：201720401979.2，申请日：2017年4月16日，发明名称为：一种新型撕碎机刀辊、中国专利申请号：201610591357.0，申请日：2016年7月25日，发明名称为：一种双轴撕碎机刀片结构，但是对于塑料薄膜和吨包袋及报废渔网等柔韧性物品，这种设备在生产过程中容易出现物品有部分无法撕断和缠绕在轴上面，很难把物品撕碎，如果刀片不锋利缠绕现象更加严重，而且缠绕对轴和电机使用寿命也有一定的影响，严重会导致轴断裂和电机烧坏，出料口容易堵塞以及出料尺寸不均匀现象。使用这种单轴撕碎机设备，使用客户都会增加一台剪切机，用两个工人把即将进入单轴撕碎机撕碎的物品进行剪切成块状再进入单轴撕碎机进行撕碎，使用这种方法可以降低缠绕现象。此种设备缠绕后必须要经过人员用刀片把缠绕在轴上面的物品进行分离，存在安全隐患；此外产能约300kg/h，使用两台设备至少三个员工，只能人工均匀喂料，劳动强度大。

为了解决上述问题，经检索，中国专利申请号：200920262543.5，申请日：2009年11月11日，发明名称为：一种撕碎机刀辊结构，包括有主轴，多个刀盘，刀盘中间设有轴孔，主轴穿设该轴孔，多个刀盘相互叠加设置于主轴上，还包括有动刀座、动刀，在每个刀盘的纵向和轴向两端端部分别对称开有座槽，动刀座设置在该座槽中，动刀连接在动刀座上并高于动刀座设置。结合该专利公开的说明书和附图，可以看出，动刀座在刀辊上的分布是杂乱无章的，虽然该刀辊增强了与塑料薄膜之间的摩擦力，但是出料尺寸的大小在10-15mm，无法满足出料尺寸在5-8mm的要求，该刀辊的使用受到限制，不利于广泛推广。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有撕碎机的出料尺寸无法满足出料尺寸在5-8mm的要求的问题，本发明提供了一种新型单双轴撕碎机的刀辊，撕碎机的出料尺寸均匀，生产稳定，波动小，同时提高了撕碎机的产率，产能可以达到900kg/h，比单轴撕碎机产能提高至少3倍。

本发明还提供了一种新型单双轴撕碎机的刀辊的制作方法，刀辊的结构合理，具有很好的耐磨性能，延长使用寿命。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种新型单双轴撕碎机的刀辊，包括转动轴和辊体，所述辊体中间设有轴孔，所述转动轴穿设于轴孔，所述辊体的辊面均设有波浪凹槽和若干动刀座，动刀座按照“人”字形沿轴向分布，动刀座上连接有动刀。

于本发明一种可能的实施方式中，所述动刀包括刀体及置于刀体一侧的四个弧形刀刃，沿刀体的中心开设有螺孔，弧形刀刃的刃口超出所述螺孔的端面。

于本发明一种可能的实施方式中，所述动刀座的材料为不锈钢材质，动刀座上开设有用于安装动刀的安装孔，动刀座具有一安装面，安装面与所述动刀紧密贴合在一起。

于本发明一种可能的实施方式中，所述转动轴呈中空状，其内部设置有进料管，进料管和转动轴上均匀分布有若干出料孔，所述辊体上均设有贯通毛细孔，由进料管进入的静电添加剂分散在辊体内，刀辊旋转时，静电添加剂由贯通毛细孔甩出。

于本发明一种可能的实施方式中，所述动刀座通过焊接在波浪凹槽的底部。

本发明还提供了一种新型单双轴撕碎机的工作方法，包括以下具体步骤：

一、刀辊辊体的制作

步骤S101、采用材质为Cr12MoV合金模具钢，浇注加工成型刀辊辊体毛坯，冷却至室温，然后对刀辊辊体毛坯粗加工，留精加工余量0.40～0.50mm；

步骤S102、淬火：将步骤S101中工件放入110kw箱式电阻带炉，调节加热系数为1.5-1.8min/mm，先加热至650±10℃，保温6-10min，再加热至850±10℃，保温4-6min后出炉，放入盐浴炉中1050±10℃盐浴加热，再放入硝盐中冷却至120±10℃取出；

步骤S103、深冷处理：将步骤S102中冷却后的工件放入深冷处理机中，在-140℃～-160℃环境中保温4-6h；

步骤S104、回火：将上述步骤S103中深冷处理后的工件放入110kw空气循环电阻带炉中，调节加热系数为1.5-1.8min/mm，加热至500±10℃，保温3-3.5h，出炉，冷却至室温；

步骤S105、磨削加工：首先粗磨至留余量0.08-0.1mm，然后进行首次精磨，精磨至留余量0.03～0.05mm，再次精磨至留余量±0.002mm；

步骤S106、抛光：抛光工件至尺寸公差在-0.001mm，表面粗糙度＜Ra0.07μm；

二、动刀座及动刀的制作

采用与刀辊辊体制作相同的步骤；

三、整体的安装

将转动轴安装在辊体中，然后采用焊接的方式将动刀座固定，在采用螺栓固定动刀。

所述步骤S105中精磨工艺采用机器型号为M7363圆台平面磨床，转速为120r/min；每次粗磨和精磨后将工件在145℃的热油中浸泡20～30h。

所述步骤S105中精磨后在恒温下对精磨后的工件尺寸进行检验。

所述步骤S106中使用机器型号为M7363圆台平面磨床，在磨头上安装型号为46J的软砂轮，设置机器转速为100/min，对工件进行抛光。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的新型单双轴撕碎机的刀辊，刀辊表面为波浪形状，动刀和定刀间隙控制在0.4-0.5mm范围内，动刀在使用过程中刀刃锋利，不会出现缠绕等不良现象，撕碎机的出料尺寸均匀，生产稳定，波动小，同时提高了撕碎机的产率，产能可以达到900kg/h，比单轴撕碎机产能提高至少3倍；

(2)本发明的新型单双轴撕碎机的刀辊，动刀座按照人字形分布，使得动刀具有最大的切削角，塑料薄膜、吨包袋及报废渔网等等在切削力的作用下，可以快速切断；

(3)本发明的新型单双轴撕碎机的刀辊，动刀座的材料为不锈钢材质，提高了动刀座耐磨性，此外，动刀座的安装面与动刀紧密贴合在一起，基本没有缝隙，避免细小的颗粒进入安装面，影响动刀的正常使用；

(4)本发明结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本发明的一种新型单双轴撕碎机的刀辊的结构示意图；

图2为图1沿A-A线的剖视图；

图3为本发明的动刀座与动刀的连接示意图；

图4为本发明的动刀的结构示意图。

图中标记说明：

11、转动轴；12、辊体；121、波浪凹槽；13、动刀座；131、安装孔；132、安装面；14、动刀；141、刀体；142、弧形刀刃；15、进料管；16、出料孔；17贯通毛细孔。

具体实施方式

下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本发明的元件和特征由附图标记标识。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例的一种新型单双轴撕碎机的刀辊，包括转动轴11和辊体12，辊体12中间设有轴孔，转动轴11穿设于轴孔，辊体12的辊面均设有波浪凹槽121和若干动刀座13，动刀座13按照“人”字形沿轴向分布，动刀座13上连接有动刀14；动刀座13通过焊接在波浪凹槽121的底部。

在现有技术中，刀辊辊体12的表面均为光滑状，对于塑料薄膜、吨包袋及报废渔网等柔韧性物品，由于这些物质本身的材质，导致与辊体12表面的摩擦力小，加之动刀14与定刀之间的间隙过大，极容易造成塑料薄膜、吨包袋及报废渔网打滑而发生缠绕现象。值得说明的是，发明人通过大量的试验和分析，该新型单双轴撕碎机的刀辊表面为波浪形状，动刀14和定刀间隙控制在0.4-0.5mm范围内，相比中国专利申请号：201720010520.X，申请日：2017年1月5日，发明名称为：一种撕碎机的刀辊结构，动刀14在使用过程中刀刃锋利，不会出现缠绕等不良现象；而且不用人工均匀喂料，直接可以用爪斗机进料，更不需要撕碎前进行剪切成块状再进入撕碎机，产能可以达到900kg/h，比同款单轴撕碎机产能提高至少3倍，出料尺寸均匀，没有堵塞的现象，安全隐患也同比降低，生产效果也同步提高，使用作业人员也只需要一位操作爪斗机的人员。

进一步的，为了增加刀辊表面的摩擦力，同时使得动刀14的切削效果达到最佳，因此，动刀座13按照“人”字形在辊体12上设置，动刀座13通过焊接在波浪凹槽121的底部，基于该设计，可以发现，按照人字形分布的动刀14具有最大的切削角，塑料薄膜、吨包袋及报废渔网等等在切削力的作用下，可以快速切断。

实施例2

本实施例与实施例1的结构基本相一致，不同之处在于，如图4所示，动刀14的外形结构为方形，包括刀体141及置于刀体141一侧的四个弧形刀刃142，沿刀体141的中心开设有螺孔，弧形刀刃142的刃口超出螺孔的端面。

实施例3

本实施例与实施例2的结构基本相一致，不同之处在于，由于动刀座13处于高速旋转状态，且与塑料薄膜、吨包袋及报废渔网等等长时间接触，动刀座13磨损较大，因此动刀座13的材料为不锈钢材质，动刀座13上开设有用于安装动刀14的安装孔131，动刀座13具有一安装面132，安装面132与动刀14紧密贴合在一起，基本没有缝隙，避免细小的颗粒进入安装面132，影响动刀14的正常使用。

实施例4

本实施例与实施例4的结构基本相一致，不同之处在于，转动轴11呈中空状，其内部设置有进料管15，进料管15和转动轴11上均匀分布有若干出料孔16，辊体12上均设有贯通毛细孔17，由进料管15进入的静电添加剂分散在辊体12内，刀辊旋转时，进料管15不随转动轴11转动，静电添加剂由贯通毛细孔17甩出。

众所周知，塑料薄膜、吨包袋及报废渔网在摩擦过程中会产生静电，当塑料薄膜、吨包袋及报废渔网的碎块在静电的作用下，一方面会发生团聚，另一方面会粘附在刀辊表面，因此，通过贯通毛细孔17甩出静电添加剂，可以将塑料薄膜、吨包袋及报废渔网所带静电消除，提高撕碎机的撕碎效率。其中的静电添加剂只需加入千分之几或万分之几的微量，即可消除生产过程中的静电，静电添加剂可以为磺酸盐或季胺盐。

实施例5

本实施例提供了一种新型单双轴撕碎机的工作方法，包括以下具体步骤：

一、刀辊辊体12的制作

步骤S101、采用材质为Cr12MoV合金模具钢，浇注加工成型刀辊辊体12毛坯，冷却至室温，然后对刀辊辊体12毛坯粗加工，留精加工余量0.40mm；

步骤S102、淬火：将步骤S101中工件放入110kw箱式电阻带炉，调节加热系数为1.5min/mm，先加热至650±10℃，保温6min，再加热至850±10℃，保温4min后出炉，放入盐浴炉中1050±10℃盐浴加热，再放入硝盐中冷却至120±10℃取出；

步骤S103、深冷处理：将步骤S102中冷却后的工件放入深冷处理机中，在-140℃环境中保温4h；

步骤S104、回火：将上述步骤S103中深冷处理后的工件放入110kw空气循环电阻带炉中，调节加热系数为1.5min/mm，加热至500±10℃，保温3h，出炉，冷却至室温；

步骤S105、磨削加工：首先粗磨至留余量0.08mm，然后进行首次精磨，精磨至留余量0.03mm，再次精磨至留余量±0.002mm；精磨工艺采用机器型号为M7363圆台平面磨床，转速为120r/min；每次粗磨和精磨后将工件在145℃的热油中浸泡20h；精磨后在恒温下对精磨后的工件尺寸进行检验；

步骤S106、抛光：抛光工件至尺寸公差在-0.001mm，表面粗糙度＜Ra0.07μm；使用机器型号为M7363圆台平面磨床，在磨头上安装型号为46J的软砂轮，设置机器转速为100/min，对工件进行抛光；

二、动刀座13及动刀14的制作

动刀座13及动刀14采用与刀辊辊体12制作相同的步骤；

三、整体的安装

将转动轴11安装在辊体12中，然后采用焊接的方式将动刀座13固定，在采用螺栓固定动刀14。

实施例6

本实施例提供了一种新型单双轴撕碎机的工作方法，包括以下具体步骤：

一、刀辊辊体12的制作

步骤S101、采用材质为Cr12MoV合金模具钢，浇注加工成型刀辊辊体12毛坯，冷却至室温，然后对刀辊辊体12毛坯粗加工，留精加工余量0.45mm；

步骤S102、淬火：将步骤S101中工件放入110kw箱式电阻带炉，调节加热系数为1.7min/mm，先加热至650±10℃，保温8min，再加热至850±10℃，保温5min后出炉，放入盐浴炉中1050±10℃盐浴加热，再放入硝盐中冷却至120±10℃取出；

步骤S103、深冷处理：将步骤S102中冷却后的工件放入深冷处理机中，在-160℃环境中保温5h；

步骤S104、回火：将上述步骤S103中深冷处理后的工件放入110kw空气循环电阻带炉中，调节加热系数为1.8min/mm，加热至500±10℃，保温3.5h，出炉，冷却至室温；

步骤S105、磨削加工：首先粗磨至留余量0.1mm，然后进行首次精磨，精磨至留余量0.04mm，再次精磨至留余量±0.002mm；精磨工艺采用机器型号为M7363圆台平面磨床，转速为120r/min；每次粗磨和精磨后将工件在145℃的热油中浸泡25h；精磨后在恒温下对精磨后的工件尺寸进行检验；

步骤S106、抛光：抛光工件至尺寸公差在-0.001mm，表面粗糙度＜Ra0.07μm；使用机器型号为M7363圆台平面磨床，在磨头上安装型号为46J的软砂轮，设置机器转速为100/min，对工件进行抛光；

二、动刀座13及动刀14的制作

采用与刀辊辊体12制作相同的步骤；

三、整体的安装

将转动轴11安装在辊体12中，然后采用焊接的方式将动刀座13固定，在采用螺栓固定动刀14。

实施例7

本实施例提供了一种新型单双轴撕碎机的工作方法，包括以下具体步骤：

一、刀辊辊体12的制作

步骤S101、采用材质为Cr12MoV合金模具钢，浇注加工成型刀辊辊体12毛坯，冷却至室温，然后对刀辊辊体12毛坯粗加工，留精加工余量0.50mm；

步骤S102、淬火：将步骤S101中工件放入110kw箱式电阻带炉，调节加热系数为1.8min/mm，先加热至650±10℃，保温10min，再加热至850±10℃，保温6min后出炉，放入盐浴炉中1050±10℃盐浴加热，再放入硝盐中冷却至120±10℃取出；

步骤S103、深冷处理：将步骤S102中冷却后的工件放入深冷处理机中，在-150℃环境中保温4h；

步骤S104、回火：将上述步骤S103中深冷处理后的工件放入110kw空气循环电阻带炉中，调节加热系数为1.5min/mm，加热至500±10℃，保温3.5h，出炉，冷却至室温；

步骤S105、磨削加工：首先粗磨至留余量0.08-0.1mm，然后进行首次精磨，精磨至留余量0.05mm，再次精磨至留余量±0.002mm；精磨工艺采用机器型号为M7363圆台平面磨床，转速为120r/min；每次粗磨和精磨后将工件在145℃的热油中浸泡20h；精磨后在恒温下对精磨后的工件尺寸进行检验；

步骤S106、抛光：抛光工件至尺寸公差在-0.001mm，表面粗糙度＜Ra0.07μm；使用机器型号为M7363圆台平面磨床，在磨头上安装型号为46J的软砂轮，设置机器转速为100/min，对工件进行抛光；

二、动刀座13及动刀14的制作

采用与刀辊辊体12制作相同的步骤；

三、整体的安装

将转动轴11安装在辊体12中，然后采用焊接的方式将动刀座13固定，在采用螺栓固定动刀14。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种新型单双轴撕碎机的刀辊，其特征在于，包括转动轴(11)和辊体(12)，所述辊体(12)中间设有轴孔，所述转动轴(11)穿设于轴孔，所述辊体(12)的辊面均设有波浪凹槽(121)和若干动刀座(13)，动刀座(13)按照“人”字形沿轴向分布，动刀座(13)上连接有动刀(14)。

2.根据权利要求1所述的新型单双轴撕碎机的刀辊，其特征在于，所述动刀(14)包括刀体(141)及置于刀体(141)一侧的四个弧形刀刃(142)，沿刀体(141)的中心开设有螺孔，弧形刀刃(142)的刃口超出所述螺孔的端面。

3.根据权利要求2所述的新型单双轴撕碎机的刀辊，其特征在于，所述动刀座(13)的材料为不锈钢材质，动刀座(13)上开设有用于安装动刀(14)的安装孔(131)，动刀座(13)具有一安装面(132)，安装面(132)与所述动刀(14)紧密贴合在一起。

4.根据权利要求1至3任一项所述的新型单双轴撕碎机的刀辊，其特征在于，所述转动轴(11)呈中空状，其内部设置有进料管(15)，进料管(15)和转动轴(11)上均匀分布有若干出料孔(16)，所述辊体(12)上均设有贯通毛细孔(17)，由进料管(15)进入的静电添加剂分散在辊体(12)内，刀辊旋转时，静电添加剂由贯通毛细孔(17)甩出。

5.根据权利要求4所述的新型单双轴撕碎机的刀辊，其特征在于，所述动刀座(13)通过焊接在波浪凹槽(121)的底部。

6.一种新型单双轴撕碎机的刀辊的制作方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

一、刀辊辊体(12)的制作

步骤S101、采用材质为Cr12MoV合金模具钢，浇注加工成型刀辊辊体(12)毛坯，冷却至室温，然后对刀辊辊体(12)毛坯粗加工，留精加工余量0.40～0.50mm；

步骤S102、淬火：将步骤S101中工件放入110kw箱式电阻带炉，调节加热系数为1.5-1.8min/mm，先加热至650±10℃，保温6-10min，再加热至850±10℃，保温4-6min后出炉，放入盐浴炉中1050±10℃盐浴加热，再放入硝盐中冷却至120±10℃取出；

步骤S103、深冷处理：将步骤S102中冷却后的工件放入深冷处理机中，在-140℃～-160℃环境中保温4-6h；

步骤S104、回火：将上述步骤S103中深冷处理后的工件放入110kw空气循环电阻带炉中，调节加热系数为1.5-1.8min/mm，加热至500±10℃，保温3-3.5h，出炉，冷却至室温；

步骤S105、磨削加工：首先粗磨至留余量0.08-0.1mm，然后进行首次精磨，精磨至留余量0.03～0.05mm，再次精磨至留余量±0.002mm；

步骤S106、抛光：抛光工件至尺寸公差在-0.001mm，表面粗糙度＜Ra0.07μm；

二、动刀座(13)及动刀(14)的制作

采用与刀辊辊体(12)制作相同的步骤；

三、整体的安装

将转动轴(11)安装在辊体(12)中，然后采用焊接的方式将动刀座(13)固定，在采用螺栓固定动刀(14)。

7.根据权利要求6所述的新型单双轴撕碎机的刀辊的制作方法，其特征在于，所述步骤S105中精磨工艺采用机器型号为M7363圆台平面磨床，转速为120r/min；每次粗磨和精磨后将工件在145℃的热油中浸泡20～30h。

8.根据权利要求6所述的新型单双轴撕碎机的刀辊的制作方法，其特征在于，所述步骤S105中精磨后在恒温下对精磨后的工件尺寸进行检验。

9.根据权利要求6所述的新型单双轴撕碎机的刀辊的制作方法，其特征在于，所述步骤S106中使用机器型号为M7363圆台平面磨床，在磨头上安装型号为46J的软砂轮，设置机器转速为100/min，对工件进行抛光。