CN1380165A - 粘结式陶瓷切粒刀 - Google Patents

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Abstract

一种粘结式陶瓷切粒刀,包括陶瓷刀体和不锈钢芯轴,在陶瓷刀体上开有多个陶瓷孔,在陶瓷孔内壁开有凹槽,不锈钢芯轴的外表面加工有滚花,每一个陶瓷孔内通过粘结剂粘接固定不锈钢芯轴,粘结剂填充在不锈钢芯轴滚花后外径与陶瓷孔内径双边间隙之间和凹槽内,不锈钢芯轴上加工的螺纹孔相对陶瓷孔为偏心结构。此外,也可在不锈钢芯轴的外沿上开设与凹槽相通的钢珠放入孔,通过钢珠放入孔下落到位后的钢珠一部分卡接在陶瓷孔内壁上的凹槽内,另一部分卡接在不锈钢芯轴内,钢珠放入孔和凹槽用粘结剂填充。本发明解决了用陶瓷刀代替合金刀时螺纹与陶瓷之间粘接紧固不松动的关键技术难题,制作成本低,切粒刀使用寿命大大提高。

Description

粘结式陶瓷切粒刀
技术领域
本发明涉及一种切粒刀，具体地说是一种主要用于化学纤维行业聚酯生产线上水下切粒机的切粒刀。适用于橡胶机械、化工机械、化纤原料机械的工具制造。
背景技术
聚酯是涤纶化纤的主要原料，我国目前年产能在400万吨左右。在聚酯生产过程中水下切粒机是最后成型的关键设备。该设备的一付动刀、切粒刀(又称固定刀)相互配合，将处于半溶体状况下的聚合物切成4×4×2(mm)一小片一小片，送去干燥包装。由于动刀有三十多个刀齿，一个刀刃每旋转一周才工作一次，切粒刀一个刀刃要经历每天切粒100吨以上，连续工作几十天，刀刃的耐磨性成为关键。切粒刀刀刃寿命是以一定负荷下单刃能够参与切粒(一般为半消光切片)的吨数来表示。切粒刀寿命短则十几天，长则七、八十天。切粒刀寿命短会造成：1)刀具成本上升；2)聚酯生产是连续化的，换刀时放流原料要排放，按30分钟计，其原料价值6000多元；3)切粒刀寿命低，必然导致动刀修磨提前，总次数减少，而动刀价格非常昂贵，绝大数厂家依靠进口，每把刀近10万元。
按其材质，现有切粒刀可分为硬质合金切粒刀和陶瓷切粒刀两种。硬质合金存在的技术问题：1)、硬质合金采用最为广泛，但单刃寿命只有1000吨左右。最近两三年，各大厂家增容改造提升负荷，一台切粒机从55吨/天提高到120吨/天以上，硬质合金切粒刀寿命大大下降，一般只有8~12天，这将大大影响生产。2)、硬质合金切粒刀的生产过程需要焊接，存在微观裂纹，在使用中常发生断裂。陶瓷切粒刀具有耐磨性好、单刃寿命长、不变形等优点。但其存在的最大缺点是陶瓷很难和金属焊接，陶瓷切粒刀很难固定！虽然，采用有机粘结剂在陶瓷切粒刀粘上一块金属，再加工螺纹是一种解决办法，但关键是螺纹紧固时不能松动。因此，若用陶瓷刀代替合金刀，最重要就是解决螺纹连接的松动问题。
发明内容
本发明目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种用陶瓷刀代替合金刀，且螺纹与陶瓷之间粘接紧固不松动、使用寿命长的粘结式陶瓷切粒刀。
实现上述目的的技术方案：一种粘结式陶瓷切粒刀，包括陶瓷刀体和不锈钢芯轴，在陶瓷刀体上开有多个陶瓷孔，不锈钢芯轴上加工的螺纹孔相对陶瓷孔为偏心结构，在陶瓷孔内壁开有凹槽，不锈钢芯轴的外表面加工有滚花，每一个陶瓷孔内通过粘结剂粘接固定不锈钢芯轴，粘结剂填充在不锈钢芯轴滚花后外径与陶瓷孔内径双边间隙之间和凹槽内。
所述不锈钢芯轴外沿上开有与陶瓷孔内壁上凹槽相通的钢珠放入孔，通过钢珠放入孔下落到位后的钢珠一部分卡接在陶瓷孔内壁上凹槽内，另一部分卡接在不锈钢芯轴内，钢珠放入孔和凹槽用粘结剂填充。
所述凹槽是两个左右对称的月牙型凹槽。
所述不锈钢芯轴上螺纹孔的中心线与陶瓷孔的中心线之间的偏心量为0.6~1.2mm。
所述不锈钢芯轴的滚花间距0.6~1.2mm。
不锈钢芯轴滚花后外径与陶瓷孔内径双边间隙为0.25~0.60mm。
粘结剂采用环氧树脂与固化剂配比而成，环氧树脂与固化剂配比1∶0.65~0.85。
不锈钢芯轴的外沿上钢珠放入孔为“L”形，“L”形孔的下端出口与陶瓷孔内壁上凹槽相通。
陶瓷孔内壁上凹槽是宽度1.0~2.5mm、深度1.0~1.5mm的月牙型，钢珠直径0.8~2.0mm。
采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于：1、采用偏心结构设计，陶瓷孔中心线相对螺纹孔中心线有意增加一个“偏心量”，使得不锈钢螺纹承受的扭矩不是完全作用在粘结剂剪切面上，是实现本发明目的的重要保证之一。2、通过在不锈钢外表面设置滚花结构，增加粘结剂结合面。3、通过在陶瓷孔内开设凹槽以及在凹槽内放入钢珠，再用粘结剂填充进去，固化后可以承受轴向拉力，承受的扭矩的能力进一步增强。4、由于通过上述简单措施，解决不锈钢与陶瓷粘结面持久不松动、刀刃安装过程中不转动和轴向不拔出的技术难题，本发明采用氧化锆陶瓷经过长达一年多的水下切粒环境的使用过程试验，没有发生松动现象。抗粘附磨损大大提高，比硬质合金寿命提高4~5倍，单刃切粒4000吨~6000吨，切粒刀使用寿命大大提高。不但大大降低了切粒成本，而且节约了宝贵的优质合金资源，提高了工作效率。
综上所述，本发明结构简单、巧妙，是一种实用性强的粘结式陶瓷切粒刀。
下面通过实施例，并结合附图对本发明作进一步的说明：
附图说明
图1是一种粘结式陶瓷切粒刀的结构正视图。
图2是图1中一个芯轴的A-A向剖面结构图。
图3是另一种粘结式陶瓷切粒刀的结构正视图。
图4是图3中一个芯轴的B-B向剖面结构图。
具体实施方式
实施例一：如图1和图2所示，一种粘结式陶瓷切粒刀，包括陶瓷刀体1和不锈钢芯轴2，陶瓷刀体1采用氧化锆陶瓷刀体，在陶瓷刀体1上加工七个陶瓷孔6，在陶瓷孔6内壁中间部位加工两个左右对称的月牙型凹槽7，不锈钢芯轴2的外表面加工有用于增加粘结剂3结合面的滚花4，每一个陶瓷孔6内通过粘结剂粘接固定不锈钢芯轴2。粘结剂采用环氧树脂与固化剂配比而成。粘结时，粘结剂3填充在不锈钢芯轴2滚花后外径与陶瓷孔6内径双边间隙之间和凹槽7内。粘结固化后，再在不锈钢芯轴2上加工螺纹孔5，螺纹孔5与陶瓷孔6为偏心结构设置。即：螺纹孔5的中心线与陶瓷孔6的中心线之间有一个偏心量r，使得不锈钢螺纹承受的扭矩不是完全作用在粘结剂剪切面上。
一种典型的用于水下聚酯切粒机的粘结式陶瓷切粒刀，螺纹孔6中心与刀具端面基准是10mm，每个孔距55mm，七个螺纹孔均匀排布(这是由机器安装设定的)，偏心量r取值0.6~1.2mm，不锈钢芯轴2的滚花4间距0.6~1.2mm，凹槽深度为1.0~2.5mm，不锈钢芯轴2滚花后外径与陶瓷孔内径双边间隙控制在0.25~0.60mm，也就是说在粘结时每个不锈钢滚花体要与每个孔单独测量配对粘结，偏大或偏小，粘结力都下降。如：测得陶瓷孔11.2，钢柱就选10.8。环氧树脂与固化剂配比1∶0.65~0.85。
实施例二：如图3和图4所示，另一种粘结式陶瓷切粒刀，本实施例除了在不锈钢芯轴2的外沿上开有与陶瓷孔6内壁上凹槽7相通的钢珠放入孔8，并通过钢珠放入孔8下落钢珠9，下落到位后的钢珠9一部分卡接在凹槽7内，钢珠9的另一部分卡接在不锈钢芯轴2内，钢珠放入孔8和凹槽7再用粘结剂填充。在实际制作中，不锈钢芯轴2的外沿上钢珠放入孔8为“L”形，“L”形孔的下端出口与陶瓷孔6内壁上凹槽7相通，凹槽7宽度1.0~2.5mm、深度1.0~1.5mm的月牙型，钢珠9直径0.8~2.0mm，其它结构、参数同实施例一(从略)。
采用上述技术方案制作的粘结式陶瓷切粒刀，面对不同的产生负荷、不同的加工对象、不同的工作环境和操作习惯，经国内多家大型聚酯生产企业大量试验，陶瓷与不锈钢芯轴粘结牢固，没有出现一例生产过程中松动的现象。而本发明结构简单、制作成本低，完全可以替代进口，每年可为国家节约大量外汇。

Claims (9)

1、一种粘结式陶瓷切粒刀，包括陶瓷刀体和不锈钢芯轴，在陶瓷刀体上开有多个陶瓷孔，其特征在于：不锈钢芯轴上加工的螺纹孔相对陶瓷孔为偏心结构，在陶瓷孔内壁开有凹槽，不锈钢芯轴的外表面加工有滚花，每一个陶瓷孔内通过粘结剂粘接固定不锈钢芯轴，粘结剂填充在不锈钢芯轴滚花后外径与陶瓷孔内径双边间隙之间和凹槽内。
2、根据权利要求1所述粘结式陶瓷切粒刀，其特征在于：所述不锈钢芯轴上开有与陶瓷孔内壁上凹槽相通的钢珠放入孔，通过钢珠放入孔下落到位后的钢珠一部分卡接在陶瓷孔内壁上的凹槽内，另一部分卡接在不锈钢芯轴内，钢珠放入孔和凹槽用粘结剂填充。
3、根据权利要求1或2所述粘结式陶瓷切粒刀，其特征在于：所述凹槽是两个左右对称的月牙型凹槽。
4、根据权利要求1或2所述粘结式陶瓷切粒刀，其特征在于：所述不锈钢芯轴上螺纹孔的中心线与陶瓷孔的中心线之间的偏心量为0.6～1.2mm。
5、根据权利要求1或2所述粘结式陶瓷切粒刀，其特征在于：所述不锈钢芯轴的滚花间距0.6～1.2mm。
6、根据权利要求1或2所述粘结式陶瓷切粒刀，其特征在于：不锈钢芯轴滚花后外径与陶瓷孔内径双边间隙为0.25～0.60mm。
7、根据权利要求1或2所述粘结式陶瓷切粒刀，其特征在于：粘结剂采用环氧树脂与固化剂配比而成，环氧树脂与固化剂配比1∶0.65～0.85。
8、根据权利要求2所述粘结式陶瓷切粒刀，其特征在于：不锈钢芯轴的外沿上钢珠放入孔为“L”形，“L”形孔的下端出口与陶瓷孔内壁上凹槽相通。
9、根据权利要求8所述粘结式陶瓷切粒刀，其特征在于：陶瓷孔内壁上凹槽是宽度1.0~2.5mm、深度1.0~1.5mm的月牙型，钢珠直径0.8~2.0mm。
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