CN113426538A - 一种可均衡负载的双轴撕碎机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一般工业固废再生利用技术领域，更具体的说涉及一种可均衡负载的双轴撕碎机，包括传送部件，所述传送部件下方设有容置刀轴组的腔体，所述刀轴组包括相邻设置的高速轴和低速轴，所述高速轴和所述低速轴通过转动带动物料从撕碎口向下输送，所述撕碎口位于所述高速轴和所述低速轴的邻接处；物料由所述传送部件的落料部输出至所述腔体内，且所述物料的落点位于所述低速轴上。所述一种可均衡负载的双轴撕碎机，可以避免双轴撕碎机经常出现负载保护现象，在确保额定产量的同时，还可以保护机器，延长机器使用寿命。

Description

一种可均衡负载的双轴撕碎机

技术领域

本发明涉及一般工业固废再生利用技术领域，更具体的说涉及一种可均衡负载的双轴撕碎机。

背景技术

撕碎机是应用于一般固废资源化生产的主要设备，耗电在整个生产系统中占比约60%以上。现有的撕碎机包括单轴撕碎机和双轴撕碎机，在现有的技术方案中，双轴撕碎机的两个刀轴设定可以是同速转动，也可以是异速转动。中国实用新型CN202020615871.5公开了一种可调中心距双轴撕碎机，文中就提及到了涉及高速轴和低速轴设计的相关双轴撕碎机。但是在实际的使用中发明人发现，现有的涉及高速轴和低速轴设计的双轴撕碎机会经常出现负载保护，引起机器反转的现象，而处理负载保护使其恢复正常生产状态通常需要花费较大的时间，使原本每小时15吨额定产量的双轴撕碎机，在实际生产中缩减为每小时只能生产7至8吨，极大的影响了生产效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种可均衡负载的双轴撕碎机，以至少解决现有技术中存在的技术问题之一；所述一种可均衡负载的双轴撕碎机，可以避免双轴撕碎机经常出现负载保护现象，在确保额定产量的同时，还可以保护机器，延长机器使用寿命。

本发明的技术解决措施如下：

一种可均衡负载的双轴撕碎机，包括传送部件，所述传送部件下方设有容置刀轴组的腔体，所述刀轴组包括相邻设置的高速轴和低速轴，所述高速轴和所述低速轴通过转动带动物料从撕碎口向下输送，所述撕碎口位于所述高速轴和所述低速轴的邻接处；物料由所述传送部件的落料部输出至所述腔体内，且所述物料的落点位于所述低速轴上。

作为优选，所述传送部件与所述腔体之间设置有料斗，所述传送部件的宽度大小与所述料斗的宽度大小相适配。

作为优选，所述落料部与所述低速轴之间的高度差大于80厘米。

作为优选，所述传送部件上设置有磁性部，所述磁性部至少与所述落料部存在重合区域。

作为优选，所述料斗与所述腔体之间通过导料部相通连，所述导料部在朝向所述刀轴组的方向上口径逐渐缩小。

作为优选，所述导料部与所述刀轴组之间设置有可调节的防漏间隙。

作为优选，所述高速轴和所述低速轴的转速差范围在0.2-1rpm之间。

作为优选，所述高速轴和所述低速轴的转速范围在10-13rpm之间。

作为优选，所述料斗中与所述传送部件相对的内侧壁上连接有导料板，所述导料板的上端与所述内侧壁相铰接；所述导料板与所述内侧壁之间装设有弹性件，工作状态下，在所述弹性件弹性伸缩的范围内，所述物料经由所述导料板输出后的落点位于所述低速轴上。

作为优选，所述导料板与所述料斗之间装设有限位部。

本发明的有益效果在于：

本发明包括高速轴、低速轴和传送部件，物料由所述传送部件的落料部输出至所述腔体内，且所述物料的落点位于所述低速轴上，使所述低速轴通过承担勾、带物料的负载，来均衡所述低速轴因速度慢而减少的负载，保证所述高速轴和所述低速轴负载均衡，进而保证两轴的电流趋于接近，避免出现因负载失衡而引起负载保护的现象。

本发明所述传送部件的宽度与所述料斗的宽度相适配，以增大落料面，使落料能大面积、均衡地散落在所述低速轴上，避免造成单点物料堆积造成负载过大，引起负载保护。

本发明所述传送部件的落料部与所述低速轴之间的高度差大于80厘米，使物料可以更均匀的散落在所述低速轴上，避免局部负载过大。

本发明所述传送部件上设有磁性部，有利于将物料中的铁杂物磁吸出来，保护刀轴不受损。

本发明包括导料部，所述导料部在朝向所述刀轴组的方向上口径逐渐缩小，便于物料更好的落在最适宜的破碎位置；通过调整所述防漏间隙，可以避免未达到破碎要求的物料漏出，以保证物料的破碎合格率。

本发明包括导料板、弹性件和限位部，通过物料的重量与弹性件弹力之间的适配关系，动态的调整不同重量物料的落点位置，更好地对所述高速轴和所述低速轴的负载进行均衡。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的整体装配图。

图2为本发明的正视剖视图。

图3为本发明的带有导料板的正视剖视图。

图中所示：料斗1、导料板101、弹性件102、限位部103、腔体2、高速轴201、低速轴202、导料部203、传送部件3、落料部301、支架4。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。另外，在本发明的实施例中所提到的术语“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，描述中的 “安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在实际生产过程中，发明人研究了同步转速以及异步转速的双轴撕碎机，研究发现：向中间转动的两根轴，若转速同步，两轴同时向中间内侧带入的料多，破碎抓力较大，同时长带子料容易未经破碎直接通过。而按高低速轴设计制造，在两根不同转速的刀轴之间可形成相对剪切和撕碎作用，可以克服上述同步转速的缺陷，并达到更好地破碎效果。然而，在实际的应用以及研究中还发现：异步转速的双轴撕碎机经常会出现负载保护，引起设备反转的现象，极大的影响了设备产能，在检测以及维修中耗费了过多的人力物力；确切地说，一旦保护停机后，设备停止进料，然后机器反转，再正转，如此反复直至将腔内物料破碎下去以后，撕碎机才恢复正常运行状态，在这个过程中会造成不必要的电量消耗，造成低产量、高能耗问题。因此，为至少解决上述问题之一，发明人进行了相应的研究实验。

作为优选，对于本发明所要研究的撕碎机的破碎对象，包括但不局限于一般工业可燃固废，所述一般工业可燃固废包括生产过程中产生的布条、皮革废弃物，另外还有些海绵、泡沫之类的废弃物，这些固废颗粒大小不一、长短不一、形状不一，因此需要针对破碎对象的参数特征来设定相应的结构，本发明以15吨/时破碎产量的撕碎机为主要研究对象进行示例说明。值得注意的是，本发明所保护的对象并不局限于15吨/时破碎产量的撕碎机，任何可以通过本发明研究流程、以及相应技术方案直接或间接得出的不同产量的撕碎机均属于本发明的技术方案得出的产品。

作为优选，发明人针对市场上现存的相应15吨/时破碎产量的撕碎机进行了调研分析，发现：

厦门环创生产的15t/h产量破碎机10kv电动机运行电流均值8A，占额定电流15.8A的50.6%；两轴差速为0r/min。苏州嘉诺生产的15t/h产量破碎机380v电动机运行电流均值约300-400A，占额定电流630A的47.6-63.5%；两轴差速为0r/min。马鞍山沪云生产的15t/h产量破碎机380v电动机运行电流均值105A，占额定电流208.5A的50.3%；两轴差速为2r/min。而且在使用过程中，上述三种破碎机均多次出现负载保护，引起反转的现象。从数据可以得知，对于均值运行电流来说，上述三种破碎机均未达到额定值，且与额定值相距较大；实际平均功率低于电机额定功率运行，大概仅有额定功率的50%，就造成大马拉小车现象；但是在实际生产中，却经常出现过载、负载保护的问题，导致无法更换小功率的电机来适应生产。结合过载、负载保护出现时的生产状况，发明人着眼于瞬间的实际功率超额定功率的问题进行进一步的研究。

在进一步的研究中发现，在生产过程中，当均匀的落料在异步转速的双轴上时，转速快的刀轴承载相对多的负荷（瞬间的刀爪扭矩），进而造成两根刀轴的负载出现失衡，一根刀轴负载低，而另一根刀轴负荷过载直接引起保护反转，形成负载保护。因此，如何平衡双轴之间的负载，是解决频繁出现负载保护现象的主要切入点。在减速机同一输出扭矩下，转速越高或刀轴盘直径越大线速度越高，对物料的吸纳能力越快，瞬时产量会高；但是转速高了以后，轴的输出扭矩减小，而刀头抓进的料多致使负载扭矩变大，两者一小一大，对团状料瞬间最大吸纳能力变差，当刀头输出扭矩经常小于实际破碎抓力时，破碎机会经常过载保护，持续的时产量低。而且，转速过快或直径过大时，刀头的切向冲击力就越大，线速度过快后回转体负载扭矩越大，减速机或刀轴的薄弱处就容易发生断轴事故。反之，当转速过低时，输出扭矩增加的同时瞬时吸纳能力减弱，虽然能稳定运行，但牺牲了该有的产量，容易造成物料在料斗1内堆积起来。因此，合理的设置刀轴转速或刀盘直径对应的刀头线速度是解决过载、平衡生产的第一步。

当双轴皆处于一个适宜的转速范围时，双轴之间的转速差越大，双轴之间的负载差也就越大；为了使低速轴202上的负载与高速轴201的负载相均衡，也就需要在低速轴202上增加更大的外界负载来均衡掉所述低速轴202因速度慢而减少的负载，来使两刀轴的电流趋于接近。针对如何结合撕碎机实际生产状况，来均衡双轴之间的负载的问题，本发明提出了通过控制落料，以落料、拨料带来的负载均衡所述低速轴202因速度慢而减少的负载的技术方案，下面将参考附图并结合实施例来详细说明。

一种可均衡负载的双轴撕碎机，参考附图1至附图3，包括传送部件3，所述传送部件3下方设有容置刀轴组的腔体2，所述刀轴组包括相邻设置的高速轴201和低速轴202，所述高速轴201和所述低速轴202通过转动带动物料从撕碎口向下输送，所述撕碎口位于所述高速轴201和所述低速轴202的邻接处；物料由所述传送部件3的落料部301输出至所述腔体2内，且所述物料的落点位于所述低速轴202上。进一步地，所述传送部件3可以是传送带、传送滑道、螺杆送料器、推杆送料器等，本领域技术人员可结合具体生产场景自行选择，本发明中优选传送带装置。

作为优选，所述的落点位于所述低速轴202上是指：当物料离开所述落料部301向下掉落，物料会直接掉落在所述低速轴202上；确切地说，当物料掉落时，忽略物料自身的粘度、弹性属性，物料会直接落在所述低速轴202上，并随所述低速轴202转动而运动，但在实际生产中，由于物料可能会存在一定的弹性，物料会发生一定的堆积，并不排除物料在落料后会发生反弹、滑动的现象，因此在所述高速轴201上、所述撕碎口上均可能存在一定量的物料，在不影响生产的条件下，允许上述状态的存在。当物料掉落在所述低速轴202上时，所述低速轴202在转动的过程中，会带动物料朝向所述低速轴202和所述高速轴201邻接处运动，在这个过程中所述低速轴202承担了勾、带物料的负载，这部分增加的负载与因速度慢而减少的负载正好可以抵消，因此可以使得两刀轴的负载以及电流趋于接近，避免出现负载失衡造成过载保护。

作为本发明的实施例一，参考附图2，包括支架4，所述支架4上设置有腔体2，所述腔体2中装设有高速轴201、低速轴202；所述高速轴201、低速轴202皆与转动电机或转动气缸相连，所述转动电机或转动气缸用以驱动所述高速轴201、低速轴202，且所述转动电机或转动气缸与所述高速轴201、低速轴202之间的连接结构、控制方式都为公知常识内容，本领域技术人员可结合本发明充分理解，故此处不再详述，附图中也未显示。

作为优选，所述腔体2的上端连接有导料部203，所述导料部203上端连接有料斗1，所述导料部203用以通连所述料斗1与所述腔体2；进一步地，所述导料部203在朝向所述刀轴组的方向上口径逐渐缩小，以形成上大下小的类漏斗结构，使物料可以在自身重力的作用下聚集于刀轴组的破碎位置，提高了破碎送料的效率；更进一步地，所述导料部203与所述刀轴组之间设置有可调节的防漏间隙，可以根据所需破碎物料的颗粒大小调整所述防漏间隙的大小，有效避免未完全破碎或者未达到破碎颗粒度要求的物料从所述导料部203与所述刀轴之间下漏，保证经破碎产出的物料可以有一个较高的合格率。

作为优选，所述传送部件3与所述腔体2之间设置有料斗1，所述传送部件3的宽度大小与所述料斗1的宽度大小相适配，确切的说，所述传送部件3的宽度大小尽量接近所述料斗1的宽度大小；确保所述传送部件3在所述料斗1中可以有尽量大的输送面，在不改变输送量的情况下，使物料可以更均匀、更分散的在所述传送部件3上进行运输，进而使物料可以更均匀、更分散的掉落在所述低速轴202上，避免物料堆积造成局部负载过大，同时提高破碎效率，充分利用到刀轴上的每把刀对物料进行撕碎和剪切。

作为优选，所述落料部301与所述低速轴202之间的高度差大于80厘米。当所述落料部301与所述低速轴202之间的高度差过小时，物料从所述落料部301中掉落后，会以极短的时间落入所述腔体2中，而由于物料通常都是多个单件缠绕或堆积而成，若是直接从所述落料部301投入到所述腔体2中，物料会呈团状的聚积在所述腔体2，会造成刀轴局部负载过大，引起负载保护。同时增大所述落料部301与所述低速轴202之间的高度差，还可以增大物料的滞空时间，保证腔体中的物料可以充足破碎之后再进料，避免物料过多地堆积在腔体中，造成负载过大。进一步地，所述传送部件3上设置有磁性部，所述磁性部至少与所述落料部301存在重合区域；通过磁性部可以充分地将物料中夹杂的铁杂物摘出，避免刀轴损坏；所述磁性部的设定可以根据所述传送部件3的具体结构而定，本领域技术人员可结合本发明充分理解，故此处不再详述，附图中也未显示。更进一步地，所述落料部301与所述低速轴202之间的高度差并非越大越好，针对15t/h产量破碎机，所述落料部301与所述低速轴202之间的高度差优选120厘米，此为发明人通过有限次的实验得出的优选数值，可以根据具体生产场景的改变而改变。

作为优选，针对15t/h产量的破碎机，发明人通过有限次的实验发现：刀轴转速一般在10-13rpm的范围，两轴差以0.5rpm为佳。以沪云为例，经过两轴转速差的三次调整（7.7r/min、6r/min；11.7r/min、9.6r/min；11.2r/min、10.8r/min）；发现第三次调整后，破碎机空载电流75A，两刀轴负载电流差从50-70A减少到30A左右，极大的提高了电流的均衡性。

作为本发明的实施例二，基于实施例一，参考附图3；所述料斗1中与所述传送部件3相对的内侧壁上连接有导料板101，所述导料板101的上端与所述内侧壁相铰接；所述导料板101与所述内侧壁之间装设有弹性件102，工作状态下，在所述弹性件102弹性伸缩的范围内，所述物料经由所述导料板101输出后的落点位于所述低速轴202上；所述导料板101与所述料斗1之间装设有限位部103。进一步地，所述输出后的落点位于所述低速轴202上是指：当物料离开所述落料部301向下掉落，物料会先掉落在所述导料板101上，并顺着所述导料板101滑落在所述低速轴202上；确切地说，当物料掉落时，忽略物料自身的粘度、弹性属性，物料掉在所述导料板101上后，会顺着所述导料板101滑落在所述低速轴202上，并随所述低速轴202转动而运动，但在实际生产中，由于物料可能会存在一定的弹性，物料会发生一定的堆积，并不排除物料在落料后会发生反弹、滑动的现象，因此在所述高速轴201上、所述撕碎口上均可能存在一定量的物料，在不影响生产的条件下，允许上述状态的存在。

当掉落的物料较轻时，物料落在所述导料板101上后，所述导料板101并不会过多的压缩所述弹性件102，物料可以顺着所述导料板101掉落在所述低速轴202上；当掉落的物料较重时，物料落在所述导料板101上后，会造成所述弹性件102压缩，使所述导料板101下端朝向所述高速轴201和所述低速轴202的邻接处转动，此时，当物料顺着所述导料板101掉落，物料的落料点会更靠近所述高速轴201和所述低速轴202的邻接处，可以减少运输过重物料对所述低速轴202造成的负载，避免给所述低速轴202造成过大的，超过所述低速轴202与所述高速轴201负载差值的负载。进一步地，通过设置限位部103，可以避免所述导料板101转动幅度过大，使物料落在所述高速轴201上，造成所述高速轴201过载，引起负载保护。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种可均衡负载的双轴撕碎机，包括传送部件（3），所述传送部件（3）下方设有容置刀轴组的腔体（2），所述刀轴组包括相邻设置的高速轴（201）和低速轴（202），所述高速轴（201）和所述低速轴（202）通过转动带动物料从撕碎口向下输送，所述撕碎口位于所述高速轴（201）和所述低速轴（202）的邻接处；其特征在于：

物料由所述传送部件（3）的落料部（301）输出至所述腔体（2）内，且所述物料的落点位于所述低速轴（202）上。

2.按照权利要求1所述的双轴撕碎机，其特征在于：所述传送部件（3）与所述腔体（2）之间设置有料斗（1），所述传送部件（3）的宽度大小与所述料斗（1）的宽度大小相适配。

3.按照权利要求1所述的双轴撕碎机，其特征在于：所述落料部（301）与所述低速轴（202）之间的高度差大于80厘米。

4.按照权利要求3所述的双轴撕碎机，其特征在于：所述传送部件（3）上设置有磁性部，所述磁性部至少与所述落料部（301）存在重合区域。

5.按照权利要求1所述的双轴撕碎机，其特征在于：所述料斗（1）与所述腔体（2）之间通过导料部（203）相通连，所述导料部（203）在朝向所述刀轴组的方向上口径逐渐缩小。

6.按照权利要求5所述的双轴撕碎机，其特征在于：所述导料部（203）与所述刀轴组之间设置有可调节的防漏间隙。

7.按照权利要求1所述的双轴撕碎机，其特征在于：所述高速轴（201）和所述低速轴（202）的转速差范围在0.2-1rpm之间。

8.按照权利要求7所述的双轴撕碎机，其特征在于：所述高速轴（201）和所述低速轴（202）的转速范围在10-13rpm之间。

9.按照权利要求1至8中任一条所述的双轴撕碎机，其特征在于：所述料斗（1）中与所述传送部件（3）相对的内侧壁上连接有导料板（101），所述导料板（101）的上端与所述内侧壁相铰接；所述导料板（101）与所述内侧壁之间装设有弹性件（102），工作状态下，在所述弹性件（102）弹性伸缩的范围内，所述物料经由所述导料板（101）输出后的落点位于所述低速轴（202）上。

10.按照权利要求9所述的双轴撕碎机，其特征在于：所述导料板（101）与所述料斗（1）之间装设有限位部（103）。

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