爪式刀具及具有爪式刀具的撕碎機和組合裝置制造方法
【專利摘要】一種爪式刀具，其刀架包括固定件和切削支撐件，切削支撐件一端與固定件一端相連組成三角平面；其刀體包括刀座和第一切削部和第二切削部，第一切削部和第二切削部平行設(shè)于所述刀座，其間設(shè)有切削間隙。至少一件切削部為錐體，并具有向內(nèi)凹陷的弧形前刀面。本發(fā)明提供的爪式刀具實現(xiàn)了將全部動力應用于物料的撕碎（如：塑料薄膜），克服現(xiàn)有技術(shù)由于動刀和定刀間的間隙被擴大，或切割角磨損致使無法實現(xiàn)對物料進行全切割的，并由此產(chǎn)生的諸多不足，如：消耗電力大、刀具更換頻繁、堵料故障率高和使用成本高等諸多不足。將該種爪式刀具應用于各種撕碎設(shè)備或與其它設(shè)備形成組合裝置，使得整體效益得到顯著提高。
【專利說明】爪式刀具及具有爪式刀具的撕碎機和組合裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種物料撕碎工具，尤其涉及一種爪式刀具，用于撕碎廢舊塑料制品，如:塑料薄膜，以及配置此種爪式刀具的撕碎設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]人類生產(chǎn)生活過程中所不需要的或無用的固體或流體物質(zhì)統(tǒng)稱為垃圾。從不同角度，可以將垃圾所含物質(zhì)進行各種分類:有機垃圾和無機垃圾、生活垃圾和工業(yè)垃圾可回收垃圾和不可回收垃圾等等。隨著人口增加和生活質(zhì)量的不斷提高，生活垃圾的數(shù)量也在不斷增長。露天堆放垃圾不僅侵占大量土地、產(chǎn)生大量的有害氣體，還造成大氣環(huán)境的嚴重污染，以及周邊水體的污染。
[0003]垃圾填埋和焚燒是目前生活垃圾的主要處理方式，由于垃圾中大約50%左右的有機物存在，使得填埋處理會產(chǎn)生大量溫室氣體、滲濾液和惡臭氣體，對環(huán)境造成不良影響。焚燒處理因存在可燃物熱值過低，煙氣凈化費用過高，焚燒設(shè)備運行不穩(wěn)定等不可避免地帶來環(huán)境污染和資源浪費等問題；而垃圾綜合處理因有機物發(fā)酵技術(shù)不夠成熟，發(fā)酵時間過長，其應用受到一定的限制。
[0004]人們?nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生的生活垃圾一般可分為四大類:可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。其中，可回收的垃圾又主要包括廢紙、塑料、玻璃、金屬和布料等五大類。為了減少占地、減少環(huán)境污染和變廢為寶，實現(xiàn)垃圾處理方式從傳統(tǒng)的填滿和焚燒方式向資源再生方式轉(zhuǎn)換，生活垃圾分類則是生活垃圾資源化的前提。
[0005]由于塑料制品的廣泛使用，及其對環(huán)境造成的污染和破壞，其回收再利用日益得到重視?；厥盏乃芰现破芬话阈枰M過除沙、破碎、清洗、脫水和造粒等步驟才能被再次利用。通常情況下，在塑料制品的使用和回收的各個環(huán)節(jié)中，會使回收的廢舊塑料表面有粘附或包裹一些泥沙物質(zhì)。出于循環(huán)經(jīng)濟的考慮，廢舊塑料回收后會被進一步造粒，以使其得到重復再利用。為便于造粒工序的進行，一般的都要先對回收來的廢舊塑料進行破碎處理，以實現(xiàn)減容的目的，之后或再依次經(jīng)清洗和干燥后，被用于造粒。
[0006]在塑料回收再生行業(yè)，其主要采用撕碎機將諸如:PE塑料管材、塑料薄膜、塑料片和塑料餌料等物料撕碎成較小碎片以便循環(huán)再利用。撕碎機的撕碎方式主要有:I)剪切式，即采用雙軸(或四軸)刀具，以剪碎物料；2)輥切式，即將設(shè)有多個刀片的旋轉(zhuǎn)輥軸，與固定在腔體內(nèi)壁的刀片形成對切而撕碎物料；3)撕裂式等三種。
[0007]中國實用新型專利ZL02268347.X公開了一種塑料破碎機，機體內(nèi)壁上固定有定刀，轉(zhuǎn)軸上有動刀，轉(zhuǎn)軸下有篩網(wǎng)，轉(zhuǎn)軸的斜上方有破碎刀排，破碎刀排下有擋料板。
[0008]中國實用新型專利ZL200820202669.9公開了一種塑料撕碎機，包括機架、電機、減速箱、軸輪、刀片、下料斗、推頭、油缸、液壓裝置和電控裝置，其中液壓裝置與油缸相連接，電機通過傳動帶與減速箱相連接，在機架上設(shè)置帶旋轉(zhuǎn)刀片的工作軸輪，在軸輪兩側(cè)機架上安裝定刀座，在定刀座上安裝定刀片。工作時推頭在活塞桿作用下將待破碎物料推至工作軸輪，使軸輪上的旋轉(zhuǎn)刀片在旋轉(zhuǎn)過程中不斷切割、撕碎物料。該技術(shù)可將廢丨H塑料破碎成粒度40-80mm塊狀物。
[0009]中國發(fā)明專利申請200910154703.9公開了一種塑料破碎機的破碎機構(gòu)，包括由傳動軸、定刀及動刀組構(gòu)成，所述動刀組包括若干壓刀和圓刀組成，所述壓刀與圓刀通過同心軸孔安裝于傳動軸上，動刀組兩側(cè)分別設(shè)置一組定刀；所述動刀組包括由三個壓刀和四個圓刀組成，所述壓刀為三葉狀螺旋結(jié)構(gòu)并且每個壓刀上設(shè)有三個R形壓刀刀口，所述圓刀的若干刀片整體排列為螺旋V字形結(jié)構(gòu)并且每個圓刀上設(shè)有若干R形圓刀刀口 ；所述定刀里側(cè)設(shè)有與動刀部分相匹配的定刀刀口。該破碎機構(gòu)由多組刀具組成，維修和更換存在一定困難。
[0010]中國發(fā)明專利申請201010255155.1公開了一種塑料破碎機，包括粉碎箱、固定刀、組合刀和固定有組合刀的主軸。粉碎箱為半圓柱形箱體，箱體的兩端面上開有軸承孔，固定有組合刀的主軸的兩端分別具有置于軸承孔內(nèi)的軸承，所述的箱體下部設(shè)置有固接的半環(huán)狀篩板。該破碎機采用兩種動刀具，刀體與刀刃無法分離，需同時更換，給機器維修和部件更換造成一定困難。
[0011]中國發(fā)明專利申請200910262112.3公開了一種塑料塊料破碎機中的多功能剪切裝置，包括動刀固定架和定刀固定架，在動刀固定架和定刀固定架上分別固定設(shè)置有動刀和定刀，在動刀和動刀固定架上分別設(shè)置有若干相互配合的腰形孔，動刀通過與腰形孔相互配合的動刀固定螺栓設(shè)置在動刀固定架上，在定刀和定刀固定架分別設(shè)置有若干相互配合的腰形孔，定刀通過與腰形孔相互配合的定刀固定螺栓設(shè)置在定刀固定架上。該裝置解決了刀刃應使用而需要更換的問題，但是其出料和進料并未很好解決，裝置的工作連續(xù)性不高。
[0012]理想的動刀和定刀間的間隙為0.2?0.4mm，要求切割角必須尖銳。目前了解的各類破碎粉碎設(shè)備(如圖1所示和圖2所示)，動刀I和定刀2大都采用平刀，刀刃與物料的接觸面積大，刀的阻力大，磨損程度高。經(jīng)過幾個工作日的使用，動刀和定刀間的間隙3會超過0.4mm,甚至達到2mm;而切割角4無一例外地變成了圓弧(如圖3所示)。硬塑料的厚度為0.1?3mm，塑料薄膜的厚度0.04?1mm。顯然，刀具的間隙不能保證切割間隙的需要，被加工的塑料通常被夾在動刀與定刀的間隙里，造成加工過程既不是全切割，也不是全撕碎，而是“切割、撕碎、拉扯、擠壓和摩擦”等混合型。
[0013]動刀和定刀間的間隙的增大，還使混入動刀與定刀的間隙之中的物料，產(chǎn)生巨大的脹力和摩擦力，并發(fā)生堵料現(xiàn)象。為了解決這個問題，較為簡單的方案是增加電機動力，以克服摩擦力。盡管投入非常大的動力，但是效果不能令人滿意。如:韓國的長野撕碎機，動力為llOkw，平均生產(chǎn)量不超過400kg/h ;又如:中國臺灣生產(chǎn)制造的JAC撕碎機，使用300kw電機，平均生產(chǎn)量為800kg/h ;埃維恩撕碎機，使用IlOkw電機，平均生產(chǎn)量為500?600kg/h。但是,這些設(shè)備仍需要頻繁更換刀片,堵料現(xiàn)象亦未能解決。
[0014]現(xiàn)有這些技術(shù)和產(chǎn)品，仍普遍存在消耗電力大、刀具更換頻繁、堵料故障率高和使用成本高等諸多缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的一個目的在于提供一種爪式刀具，以減少動刀刀具的損耗，提高物料的撕碎的有效率，降低刀具的更換頻次。[0016]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種撕碎機，采用爪式刀具對物料進行撕碎。通過將爪式刀具與清理刀具相配合，提高設(shè)備的處理能力，降低能耗，較少設(shè)備故障率。
[0017]本發(fā)明的又一個目的在于提供一種撕碎裝置，采用具有爪式刀具對從壓縮部件中輸出的物料進行撕碎。該裝置集物料輸送、擠壓和撕碎于一體，將本發(fā)明具有爪式刀具的撕碎機與物料壓縮輸送設(shè)備相配合使用，實現(xiàn)物料連續(xù)撕碎，提高生產(chǎn)效率。
[0018]本發(fā)明提供的一種爪式刀具，包括
[0019]刀架，包括固定件和切削支撐件，切削支撐件一端與固定件一端相連組成三角平面；
[0020]刀體，包括刀座和第一切削部和第二切削部，第一切削部和第二切削部平行設(shè)于刀座，其間設(shè)有切削間隙。
[0021]為使刀具實現(xiàn)理想的撕碎效果，刀座為柱形，固定于切削部另一端。第一切削部和第二切削部相同或不同，至少一件切削部為錐體，優(yōu)先選擇圓錐體，錐角為35° -45°。切削部具有向內(nèi)凹陷的弧形前刀面，優(yōu)先選擇直徑(Φ )為25mm-35mm的圓弧面。
[0022]本發(fā)明提供的一種撕碎機，包括
[0023]撕碎組件，包括刀軸，設(shè)于刀軸的若干爪式刀具；
[0024]清料組件，包括轉(zhuǎn)軸和若干清料輪組；各組清料輪組包括若干設(shè)于同一轉(zhuǎn)軸橫截面的邊緣的清料輪，各個清料輪可于各個爪式刀具的切削間隙處通過；
[0025]驅(qū)動組件，包括驅(qū)動電機、減速器和差速器，驅(qū)動電機與減速器連接，差速器連接于減速器。
[0026]繞清料輪的邊沿均勻設(shè)置24個清料齒，齒口深度為20mm，以顯著提高對撕碎組件的清料效果，防止物料掛于爪式刀具。
[0027]在驅(qū)動組件的控制下，清理組件與撕碎組件按3: I的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。
[0028]本發(fā)明提供的一種壓縮撕碎組合裝置，包括
[0029]撕碎組件，包括刀軸，設(shè)于刀軸的若干上述各種爪式刀具；
[0030]物料壓縮輸送機，包括I件以上的螺旋轉(zhuǎn)軸、出料口和動力部件，動力部件與螺旋轉(zhuǎn)軸一端連接，出料口正對設(shè)有爪式刀具的撕碎組件；以及
[0031]清料組件，包括轉(zhuǎn)軸和若干清料輪組；各組所述清料輪組包括若干設(shè)于同一轉(zhuǎn)軸橫截面的邊緣的清料輪，各個清料輪可于切削間隙處通過。
[0032]本發(fā)明技術(shù)方案實現(xiàn)的有益效果:
[0033]本發(fā)明提供的爪式刀具，實現(xiàn)了將全部動力應用于物料的撕碎(如:塑料薄膜)，克服現(xiàn)有技術(shù)由于動刀和定刀間的間隙被擴大，或切割角磨損致使無法實現(xiàn)對物料進行全切割的，并由此產(chǎn)生的諸多不足，如:消耗電力大、刀具更換頻繁、堵料故障率高和使用成本高等諸多不足。
[0034]將本發(fā)明提供的爪式刀具應用于各種撕碎設(shè)備(如:撕碎機)或與其它設(shè)備(如:雙螺旋RDF成型機)形成組合裝置，其能耗僅為現(xiàn)有同類設(shè)備的0.2?0.5倍；物料處理量可比同類設(shè)備提高2?10倍(如:采用80kw的動力，可以生產(chǎn)72M3塑料薄膜，功率與產(chǎn)量的比為lt/4.5kw);刀具更換頻率得以降低，使用周期是同類設(shè)備的3?10倍；設(shè)備的故障率大大下降，堵料發(fā)生率降為1/10，顯著提高了整體效益?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0035]圖1為現(xiàn)有各類破碎粉碎設(shè)備中所用刀具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為圖1另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3為圖1所示刀具經(jīng)使用后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖4為本發(fā)明爪式刀具一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5為本發(fā)明圖4所示爪式刀具另一角度結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖6為本發(fā)明圖4所示爪式刀具A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖7為本發(fā)明撕碎機一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖8為本發(fā)明圖7所示撕碎機B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖9為本發(fā)明圖撕碎機所用清料輪的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖10為本發(fā)明壓縮撕碎組合裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0045]以下結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍,其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
[0046]圖4為本發(fā)明爪式刀具一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為圖4所示爪式刀具另一角度結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為本發(fā)明圖4所示爪式刀具A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4、圖5和圖6所示，爪式刀具100包括刀架110和刀體120。刀架110包括固定件111和切削支撐件112，切削支撐件112 —端與固定件111 一端相連組成三角平面。本實施例中，刀體120具有圓柱形刀座123，第一切削部121和第二切削部122結(jié)構(gòu)相同，均為錐角35° -45°圓錐體，各個切削部121，122具有一向內(nèi)凹陷的直徑(Φ)為25mm-35mm的圓弧形前刀面125。第一切削部121和第二切削部122平行設(shè)于刀座123，其間設(shè)有切削間隙124。
[0047]將爪式刀具100布設(shè)于刀軸210而成撕碎組件200。根據(jù)物料撕碎的不同要求(如:粒徑)，可采用多種方式對爪式刀具100進行布設(shè)。本實施例圖7和圖8提供了一種布設(shè)的【具體實施方式】，如圖所示，將若干爪式刀具100沿刀軸橫截面(即徑向)邊沿設(shè)置以組成刀具組220，再沿刀軸的軸向布設(shè)若干組刀具組220。布設(shè)時，還可沿刀軸截面邊沿，將各個刀具組220的爪式刀具100前后錯開一定角度(如:45° )，以在刀軸的軸向上形成螺紋狀切削陣列，以實現(xiàn)對物料的充分撕碎。
[0048]清料輪321可于各個爪式刀具100的切削間隙124處通過，以對刀具實現(xiàn)清料(參見圖7和圖8)。繞清料輪321的邊沿均勻設(shè)置24個清料齒322(即在輪沿上，每隔15°設(shè)置一個清料齒，依次相連)，一方面實現(xiàn)了顯著提高對撕碎組件的清料效果，防止物料掛于爪式刀具(參見圖9);另一方面，由于在實際工作中僅有部分清料齒參與清料(與切削間隙接觸線程短)，可以采用定期將清料輪的工作部位進行轉(zhuǎn)換，如:按相同方向(順時針或逆時針)每次轉(zhuǎn)動30°角，一件清料輪可輪換6次，以此降低了刀具的更換頻率。為同時避免清料齒被物料纏繞，一種優(yōu)先選擇的實施方式，各個清料齒的齒口 323深度相同，為20mm。
[0049]清料組件300還包括轉(zhuǎn)軸310，若干清料輪321設(shè)于同一轉(zhuǎn)軸橫截面的邊緣，清料組成一組清料輪組320，轉(zhuǎn)軸310設(shè)置多組清料輪組320，與各組刀具組220配合。在各個清料輪321通過切削間隙124的同時，對掛于第一切削部121和第二切削部122上的物料實現(xiàn)清料。一種優(yōu)先選擇的在撕碎過程中同步清料方式，以清理組件300與撕碎組件200按3: I的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動(參見圖7,圖中箭頭表示轉(zhuǎn)動方向)。
[0050]可以使用驅(qū)動組件400，以自動化方式分別控制清理組件300與撕碎組件200的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)最佳的撕碎和清料效果。該組件包括驅(qū)動電機410、減速器420和差速器430，驅(qū)動電機與減速器以皮輪機構(gòu)連接，差速器連接于減速器。本實施例中，撕碎輥軸230 —端設(shè)于減速器430，其上還套設(shè)有第一差速輪431。第二差速輪432設(shè)于差速鏈輪433，并與第一差速輪431皮輪連接，差速鏈輪433套設(shè)于清料輥軸330。由此，在減速器在驅(qū)動電機的帶動下，通過第一差速輪431和第二差速輪432進行實現(xiàn)撕碎機構(gòu)按特定方向(順時針或逆時針)的轉(zhuǎn)動，再經(jīng)過差速鏈輪433 二次增速和變向，實現(xiàn)撕碎機在撕碎物料的同時進行自動化的高效清料(參見圖7和圖8 )。
[0051]圖10為本發(fā)明壓縮撕碎組合裝置一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示，物料壓縮輸送機500包括I件以上的螺旋轉(zhuǎn)軸510、出料口 520和動力部件530，動力部件與螺旋轉(zhuǎn)軸一端連接。出料口 520正對設(shè)有爪式刀具的撕碎組件200。被壓緊的物料如同被放置在砧板上的“肉”，由高速旋轉(zhuǎn)的撕碎組件刀軸210上的各個爪式刀具100將其撕碎。通過改變爪式刀具100不同排列和轉(zhuǎn)速配合,就可以得到不同粒徑(如:直徑為50mm、80mm和120mm等)的塑料薄膜碎片。
[0052]以日本制造的315kw雙螺旋RDF成型機為參照，由于該成型機僅僅是通過小孔擠出，“節(jié)流”消耗的功率很大，再加之需要將物料壓成塊狀，撕碎機的擠出壓縮阻力只有成型機的1/10?1/8，既31.5kw?40kw?！皵D出”過程的時間比較長，比物料進入雙螺旋開始就消耗動力，而撕碎過程比較短暫，初步估計切削動力與壓縮動力相等。也就是說，即使以此為配套設(shè)備，采用SOkw的動力，就能生產(chǎn)72M3塑料薄膜(日本原機參數(shù))。當堆比密度為
0.25時，產(chǎn)量可達18噸/小時，功率與產(chǎn)量的比為I噸/4.5kw，顯著提高了整體效益。
【權(quán)利要求】
1.一種爪式刀具，其特征在于包括 刀架，包括固定件和切削支撐件，所述切削支撐件一端與所述固定件一端相連組成三角平面； 刀體，包括刀座和第一切削部和第二切削部，所述第一切削部和所述第二切削部平行設(shè)于所述刀座，其間設(shè)有切削間隙； 至少一件所述切削部為錐體，并具有向內(nèi)凹陷的弧形前刀面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爪式刀具，其特征在于所述椎體為錐角35°-45°的圓錐體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爪式刀具，其特征在于所述圓弧面直徑為25mm-35mm。
4.一種撕碎機，其特征在于包括 撕碎組件，包括刀軸，設(shè)于所述刀軸的若干權(quán)利要求1-3之一所述的爪式刀具； 清料組件，包括轉(zhuǎn)軸和若干清料輪組；各組所述清料輪組包括若干設(shè)于同一轉(zhuǎn)軸橫截面的邊緣的清料輪，各個所述清料輪可于所述切削間隙處通過。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的撕碎機，其特征在于還包括驅(qū)動組件，其包括驅(qū)動電機、減速器和差速器；所述驅(qū)動電機與所述減速器連接，所述差速器連接于所述減速器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的撕碎機，其特征在于繞所述清料輪的邊沿均勻設(shè)置24個清料齒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的撕碎機，其特征在于所述清料齒的齒口深度為20mm。
8.—種壓縮撕碎組合裝置，其特征在于包括 撕碎組件，包括刀軸，設(shè)于所述刀軸的若干權(quán)利要求1-3之一所述的爪式刀具； 物料壓縮輸送機，包括I件以上的螺旋轉(zhuǎn)軸、出料口和動力部件，所述動力部件與所述螺旋轉(zhuǎn)軸一端連接，所述出料口與所述爪式撕碎組件正對。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓縮撕碎組合裝置，其特征在于還包括清料組件，其包括轉(zhuǎn)軸和若干清料輪組；各組所述清料輪組包括若干設(shè)于同一轉(zhuǎn)軸橫截面的邊緣的清料輪，各個所述清料輪可于所述切削間隙處通過。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓縮撕碎組合裝置，其特征在于繞所述清洗輪的邊沿均勻設(shè)置24個清料齒,所述清料齒的齒口深度為20mm。
【文檔編號】B02C18/18GK103506195SQ201310499815
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】劉璞, 張健, 林炳鏘 申請人:上海申嘉三和環(huán)?？萍奸_發(fā)有限公司, 張家港美星三和機械有限公司