CN113499833B - 一种用于切割海绵钛的旋切机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及有色金属生产设备技术领域，尤其涉及一种用于切割海绵钛的旋切机。该旋切机包括：旋切机构和动力机构；旋切机构包括本体、转轴、旋切辊以及切刀组，切刀组固定设置在本体内部，旋切辊通过转轴可转动地设置在本体内部，切刀组与旋切辊平行设置，切刀组包括并排设置的若干个切刀，动力机构的输出轴与旋切辊的转轴固定连接。本申请提供的一种用于切割海绵钛的旋切机，旋切辊与切刀组之间形成相对运动，共同对海绵钛料进行剪切，比起现有技术中的直立剪切，本申请中通过旋切辊与切刀组的配合剪切，破碎精度较高，被切割的海绵钛料可达到要求的产品尺寸。

Description

一种用于切割海绵钛的旋切机

技术领域

本发明涉及有色金属生产设备技术领域，尤其涉及一种用于切割海绵钛的旋切机。

背景技术

近年来，钛和钛合金在航空航天、船舶、化工、生物医学、汽车等领域有很大的应用和发展，由于海绵钛坨呈现蜂窝状，内部金属晶体是不规则形状，这种多孔的“海绵钛”是不能直接使用的，必须把它们在电炉中熔化成液体，铸成钛锭，并且进入熔炉前需要将海绵钛进行破碎。旋切机可用于剪切、筛分海绵钛，使其达到用户需求的物料尺寸，但是目前的旋切机均为直立剪切，在破碎过程中精度差，无法达到钛坨所需要的粒度大小。

发明内容

本申请提供一种用于切割海绵钛的旋切机，解决了现有技术中旋切机破碎精度差，无法达到不规则钛坨所需要的粒度大小的技术问题。

本申请提供一种用于切割海绵钛的旋切机，包括：旋切机构和动力机构；所述旋切机构包括本体、转轴、旋切辊以及切刀组，所述切刀组固定设置在所述本体内部，所述旋切辊通过转轴可转动地设置在所述本体内部，所述切刀组与所述旋切辊平行设置，所述切刀组包括并排设置的若干个切刀，所述动力机构的输出轴与所述旋切辊的转轴固定连接。

进一步地，所述本体包括支撑架、旋切部、料斗和溜槽，所述旋切辊和切刀组均设置在所述旋切部内部，所述旋切部固定设置在所述支撑架上，所述料斗固定设置在所述旋切部上端，所述溜槽设置在所述支撑架内部，所述溜槽依次与所述旋切部、所述料斗连通。

进一步地，所述旋切辊包括若干组旋切盘，若干组所述旋切盘依次在所述转轴上紧密排布，每组所述旋切盘的外圈均间隔设置有若干切块，沿所述转轴的轴线方向相邻排布的所述旋切块均一一对应设置，在所述旋切辊上形成若干组切块列，若干组所述切块列均呈螺旋状。

进一步地，每组所述旋切盘均包括若干旋切片，若干所述旋切片依次在所述转轴上紧密排布，每片所述旋切片的外圈均设置有若干切条，每个所述旋切盘中，沿所述转轴的轴线方向相邻排布的所述旋切片均一一对应设置，在所述旋切盘上形成若干组所述切块，所述旋切片的中心开设有通孔，所述通孔与所述转轴相互配合设置。

进一步地，所述转轴的截面为正多边形。

进一步地，所述转轴的截面为正六边形。

进一步地，所述旋切部内部还设置有刀座，所述刀座上设置有斜面，所述斜面与所述旋切辊之间形成切料口，所述切刀组安装在所述斜面下方的刀座上。

进一步地，所述旋切部内部还设置有冷却装置，所述冷却装置包括水箱、进水管以及出水管，所述水箱贴合设置在所述斜面背离所述旋切辊的一侧上，所述水箱的底部压紧所述切刀组上，所述进水管以及出水管分别与所述水箱连通，所述进水管以及出水管均延伸出所述壳体外。

进一步地，所述动力机构包括电机、减速器和第一联轴器，所述电机的动力输出端与所述减速器的动力输入端固定连接，所述减速器的动力输出端和所述旋切辊的转轴之间通过所述第一联轴器连接。

进一步地，所述电机的动力输出端与所述减速器的动力输入端之间安装有第二联轴器，所述电机上设有安全编码器，所述旋切机还包括PLC控制器，所述安全编码器与所述第二联轴器均与所述PLC控制器电连接。

本申请有益效果如下：

本申请提供的一种用于切割海绵钛的旋切机，包括旋切机构以及动力机构，旋切机构包括本体、转轴、旋切辊以及切刀组，动力机构的输出轴与旋切辊的转轴固定连接，为转轴提供动力，旋切辊从而可通过转轴转动，旋切辊和切刀组均设置在本体内部，切刀组设置在旋切辊的水平方向一侧，当海绵钛料进入本体后，旋切辊在转轴的带动下旋转，切刀组固定不动，旋切辊与切刀组之间形成相对运动，共同对海绵钛料进行剪切，比起现有技术中的直立剪切，本申请中通过旋切辊与切刀组的配合剪切，破碎精度较高，被切割的海绵钛料可达到要求的产品尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本实施例提供的一种旋切机的结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为图2中A的局部放大图；

图4为本实施例提供的一种旋切部的内部结构图；

图5为本实施例提供的一种旋切盘的结构示意图；

图6为图4的B-B剖面图；

图7为本实施例提供的一种冷却装置的结构示意图；

图8为图1的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请提供了一种用于切割海绵钛的旋切机，图1为本实施例提供的一种旋切机的结构示意图，结合图1，本实施例中的旋切机包括旋切机构1以及动力机构2，图2为图1的A-A剖面图，图3为图2中A的局部放大图，结合图1、图2及图3，本实施例中旋切机构1包括本体、转轴3、旋切辊以及切刀组4，切刀组4固定设置在本体内部，旋切辊通过转轴3可转动地设置在本体内部，切刀组4与旋切辊平行设置，切刀组4包括并排设置的若干个切刀，动力机构的输出轴与旋切辊的转轴3固定连接。

本实施例提供的一种用于切割海绵钛的旋切机，当海绵钛料进入本体后，动力机构为转轴3提供动力，旋切辊在转轴3的带动下旋转，切刀组4固定不动，旋切辊与切刀组4之间形成相对运动，共同对海绵钛料进行剪切，比起现有技术中的直立剪切，本申请中通过旋切辊与切刀组4的配合剪切，实现被切割海绵钛料达到最终规定产品尺寸的目的。

进一步地，本实施例中转轴3的截面为正多边形，具体到本实施例中，转轴3的截面为正六边形，使使旋切辊和转轴3只能同步转动，而不产生相对转动，提高了传动可靠性。

进一步地，本实施例中本体包括支撑架9、旋切部6、料斗5和溜槽8，旋切辊和切刀组4均设置在旋切部6内部，旋切部6固定设置在支撑架9上，料斗5固定设置在旋切部6上端，溜槽8设置在支撑架9内部，溜槽8依次与旋切部6、料斗5连通。在具体实施过程中，海绵钛料从料斗5中进入旋切部6，旋切部6中的旋切辊以及切刀组4共同对海绵钛料进行剪切，剪切后的钛料从溜槽8中流出。

优选的，旋切部6与支撑架9之间设置有旋切底座7，使旋切部更加稳固，旋切底座7的顶部两侧设置有挡块71，旋切部6固定在两侧挡块71之间，溜槽8穿过旋切底座7与旋切部6连通，旋切底座7与支撑架9之间通过多个第一螺栓72连接，且旋切底座7与支撑架9之间设有毛垫圈73，可增大摩擦力，减小第一螺栓72的松动。

图4为本实施例提供的一种旋切部的内部结构图，图5为本实施例提供的一种旋切盘的结构示意图，结合图4及图5，本实施例中旋切辊包括若干组旋切盘10，若干组旋切盘10依次在转轴3上紧密排布，每组旋切盘10的外圈均间隔设置有若干切块101，沿转轴3的轴线方向相邻排布的旋切块101均一一对应设置，在旋切辊上形成若干组切块列，若干组切块列均呈螺旋状，便于将海绵钛切成规定规格。

进一步地，本实施例中每组旋切盘10均包括若干旋切片，若干旋切片依次在转轴3上紧密排布，每片旋切片的外圈均设置有若干切条，每个旋切盘10中，沿转轴3的轴线方向相邻排布的旋切片均一一对应设置，在旋切盘10上形成若干组切块101，旋切片的中心开设有通孔，通孔与转轴3相互配合设置。

优选的，本实施例中转轴3上共紧密排布有19组旋切盘10，每组旋切盘10包括三个旋切片，旋切片的材质为42CrMo，表面硬化处理，硬化层深度达2-3mm；转轴3的材质为40CrNiMoA；切刀的材质为5Cr3MnSiMo1V。

结合图4，本实施例中旋切部6的横向两端分别设有主动端机架61以及从动端机架62，转轴3的两端通过卡环固定在旋切部6中，并且一端从主动端机架61中延伸出来与动力机构2的输出轴固定连接；主动端机架61一侧的转轴3与从动端机架62一侧的转轴3上均依次紧密设有轴承箱63、透盖64以及压盖65，透盖64以及压盖65保护轴承箱63内的轴承；旋切辊与主动端机架61之间均设有定距环67以限定旋切辊在转轴3上的位置，旋切辊与主动端机架61、从动端机架62之间还分别设有填隙板66填补空隙，以使旋切盘10紧密排布；旋切部6的纵向一侧顶部还设有机壳68，机壳68的外表面为弧形，旋切辊沿垂直轴线方向的一侧设置在机壳68内部，切刀组4设置在旋切部6的纵向另一侧内部。

图6为图4的B-B剖面图，结合图6，旋切部6内部还设置有刀座11，刀座11上设置有斜面，斜面与旋切辊之间形成切料口，方便集中钛料，切刀组4安装在斜面下方的刀座11上，集中后的钛料立即在旋切辊以及切刀组4的共同作用下进行切割。

进一步地，结合图6，本实施例中旋切部6内部还设置有冷却装置，冷却装置包括水箱12、进水管15以及出水管14，水箱12贴合设置在斜面背离旋切辊的一侧上，水箱12的底部压紧切刀组4，进水管15以及出水管14分别与水箱12连通，进水管13以及出水管14均延伸出壳体外。

实际操作中，水从进水管15进入水箱12，再由出水管14从水箱12中排出，由于水箱12的底部设置在切刀组4上，水箱12中的水可对切刀组4进行降温以达到冷却效果。

优选的，进水管15以及出水管14均为无缝钢管，与水箱12通过焊接的方式连通，并且焊后做压力及渗透检查，避免渗漏情况发生。

图7为本实施例提供的一种冷却装置的结构示意图，结合图7，本实施例中水箱12包括压紧机构121和盖板122，压紧机构121包括横板以及两个侧板，两个侧板分别设置在横板的两侧，形成凹槽结构，横板通过两个第二螺栓13固定在斜面背离旋切辊的一侧上，其中一个侧板压紧切刀组4，盖板122设置在凹槽的开口处，当需要更换切刀时，只需松开第二螺栓13，取下压紧机构121即可。

图8为图1的俯视图，结合图1及图8，本实施例中动力机构包括电机21、减速器和第一联轴器22，电机21的动力输出端与减速器的动力输入端固定连接，第一联轴器22的两端分别与减速器的动力输出端和旋切辊的转轴3固定连接。

进一步地，本实施例中，由电机21通过减速机23带动转轴3转动，操作方便、噪音小，并对旋切机工作提供了可靠的安全保护；第一联轴器22可采取鼓形齿式联轴器，具有径向、轴向和角向等轴线偏差补偿能力，结构紧凑、回转半径小、承载能力大、传动效率高、噪声低且维修周期长。

进一步地，电机21的动力输出端与减速器的动力输入端之间安装有第二联轴器24，电机21上设有安全编码器，旋切机还包括PLC控制器，安全编码器与第二联轴器24均与PLC控制器电连接。

具体到本实施例中，第二联轴器24为钢球式安全联轴器，当旋切辊的剪切力矩超过设定值时，安全编码器发送力矩信号给PLC控制器，PLC控制器控制第二联轴器24的安全元件脱开，旋切机失去动力停止工作，保障旋切机的安全运行；旋切机的旋切单元采用矢量变频器控制，PLC系统通过Ethernet/IP网络控制电机21的变频器来实现电机21的启停以及旋转速度，同时通过网络通讯实时监控电机21的电流、实时转速、启停故障等状态；减速机23的动力输入端安装有测速编码器，编码器信号进入PLC系统的编码器模块，实时计算减速机23的转速值，和变频器反馈速度及减速比进行比较后，即可判断第二联轴器24的工作状态，从而判断是否需自动停机和发故障信号给上一级自控系统。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种用于切割海绵钛的旋切机，其特征在于，包括：旋切机构和动力机构；所述旋切机构包括本体、转轴、旋切辊以及切刀组，所述切刀组固定设置在所述本体内部，所述旋切辊通过转轴可转动地设置在所述本体内部，所述切刀组与所述旋切辊平行设置，所述切刀组包括并排设置的若干个切刀，所述动力机构的输出轴与所述旋切辊的转轴固定连接，所述转轴的截面为正六边形；

所述本体包括支撑架、旋切部、料斗和溜槽，所述旋切辊和切刀组均设置在所述旋切部内部，所述旋切部固定设置在所述支撑架上，所述料斗固定设置在所述旋切部上端，所述溜槽设置在所述支撑架内部，所述溜槽依次与所述旋切部、所述料斗连通；

所述旋切辊包括若干组旋切盘，若干组所述旋切盘依次在所述转轴上紧密排布，每组所述旋切盘的外圈均间隔设置有若干切块，沿所述转轴的轴线方向相邻排布的所述切块均一一对应设置，在所述旋切辊上形成若干组切块列，若干组所述切块列均呈螺旋状；

每组所述旋切盘均包括若干旋切片，若干所述旋切片依次在所述转轴上紧密排布，每片所述旋切片的外圈均设置有若干切条，每组所述旋切盘中，沿所述转轴的轴线方向相邻排布的所述旋切片均一一对应设置，在所述旋切盘上形成若干组所述切块，所述旋切片的中心开设有通孔，所述通孔与所述转轴相互配合设置。

2.如权利要求1所述的用于切割海绵钛的旋切机，其特征在于，所述旋切部内部还设置有刀座，所述刀座上设置有斜面，所述斜面与所述旋切辊之间形成切料口，所述切刀组安装在所述斜面下方的刀座上。

3.如权利要求2所述的用于切割海绵钛的旋切机，其特征在于，所述旋切部内部还设置有冷却装置，所述冷却装置包括水箱、进水管以及出水管，所述水箱贴合设置在所述斜面背离所述旋切辊的一侧上，所述水箱的底部压紧所述切刀组上，所述进水管以及出水管分别与所述水箱连通，所述进水管以及出水管均延伸出所述旋切部外。

4.如权利要求1所述的用于切割海绵钛的旋切机，其特征在于，所述动力机构包括电机、减速器和第一联轴器，所述电机的动力输出端与所述减速器的动力输入端固定连接，所述减速器的动力输出端和所述旋切辊的转轴之间通过所述第一联轴器连接。

5.如权利要求4所述的用于切割海绵钛的旋切机，其特征在于，所述电机的动力输出端与所述减速器的动力输入端之间安装有第二联轴器，所述电机上设有安全编码器，所述旋切机还包括PLC控制器，所述安全编码器与所述第二联轴器均与所述PLC控制器电连接。

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