專利名稱：松散金屬廢料的壓塊機(jī)及壓塊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢金屬回收利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種適用于松散金屬廢料的壓塊機(jī)。
背景技術(shù)：
碎屑壓塊機(jī)用于將各種密度松散的黑色或有色金屬的塊料、切削卷絲、殘屑等在液壓沖頭的作用下壓制為密度致密的餅塊，從而方便運(yùn)輸與倉儲，最終將這些屑餅投入金屬熔爐，熔煉后進(jìn)行回收利用。本申請人申請的中國專利“CN201010156906.4臥式屑餅機(jī)”與“CN 201010277629.2廢金屬壓塊機(jī)”中公開了其結(jié)構(gòu)與工作原理，通過對廢料進(jìn)行橫向的進(jìn)料一次預(yù)壓、縱向的二次預(yù)壓與豎向的終壓，實現(xiàn)對金屬廢料進(jìn)行三向擠壓，壓縮方式合理，壓縮力大，可以達(dá)到很大的壓縮比，壓縮效率高。生產(chǎn)實踐中待處理的物料成分復(fù)雜，對于黑色金屬如碳鋼等，由于其含有較多的碳元素，材質(zhì)比較硬脆；現(xiàn)有的壓塊機(jī)普遍在預(yù)擠腔、二次擠壓腔、終壓腔的相交交界處，沖頭與腔體腔壁之間設(shè)計為較緊密的配合，這種小間隙在擠壓頭送進(jìn)時，可以作為剪切面，剪斷質(zhì)地較脆的黑色金屬卷絲刨花等。但 是在如電線電纜等線材的回收利用工藝中，會獲得顆粒狀的銅粒，工程中形象地稱之為“銅米”，這種顆粒金屬物料的密度很大，銅的材質(zhì)本身又非常軟；在上述小間隙的交界處，當(dāng)各個擠壓沖頭推進(jìn)或復(fù)位時，每次供料時殘留下來的物料往往受到多方向復(fù)雜的擠壓力，在溫度與壓力的條件下非常容易直接形成了致密的銅塊。擠壓沖頭在下一步送入時，已經(jīng)不是在推擠送入物料了，而是變?yōu)榧羟谢蜍堉沏~塊，導(dǎo)致各方向擠壓力急劇加大。實踐生產(chǎn)中，往往在幾次壓制后便需要打一些空行程，以處理內(nèi)部的堵塞。這些額外的處理流程不僅大大降低了工作效率，而且還影響了作業(yè)的連續(xù)性；而軟質(zhì)金屬堵塞嚴(yán)重時甚至損壞設(shè)備，產(chǎn)生“爆缸”的事故，存在嚴(yán)重的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本申請人針對上述現(xiàn)有松散金屬廢料壓塊生產(chǎn)中軟質(zhì)金屬易受壓成塊，導(dǎo)致液壓壓力急劇增大、存在安全隱患等缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)合理的松散金屬廢料的壓塊機(jī)及壓塊方法，從而可以連續(xù)、安全地進(jìn)行松散金屬廢料的壓塊作業(yè)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種松散金屬廢料的壓塊機(jī)，包括預(yù)擠部、再擠部與終壓部，在預(yù)擠部的預(yù)擠腔上部，靠近再擠腔一側(cè)，設(shè)置有預(yù)擠釋放區(qū)；再擠部的再擠沖頭前端，靠近預(yù)擠腔的一側(cè)，設(shè)置有側(cè)部缺口，側(cè)部缺口的截面為直角梯形，具有側(cè)部斜面。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):由隔板將料斗分隔為相鄰的備料區(qū)與預(yù)擠釋放區(qū)。在再擠腔上部還設(shè)置有再擠釋放區(qū)；再擠部的再擠沖頭前端頂部還設(shè)置有頂部缺口，具有頂部斜面。在預(yù)擠腔的前部，設(shè)置有可以前后調(diào)節(jié)的行程開關(guān)。
一種利用上述松散金屬廢料壓塊機(jī)的壓塊方法，包括以下步驟:第一步:預(yù)擠沖頭根據(jù)設(shè)定的程序?qū)㈩A(yù)擠腔內(nèi)的松散金屬廢料部分推送入再擠腔內(nèi)，多余的部分物料溢出在預(yù)擠釋放區(qū)內(nèi)；第二步:再擠沖頭將再擠腔內(nèi)的物料推送入終壓腔內(nèi)，多余的部分物料溢出在預(yù)擠腔內(nèi)；第三步:終壓沖頭對終壓腔的物料進(jìn)行預(yù)壓緊，終壓沖頭與再擠沖頭退回復(fù)位；當(dāng)滿足終壓指定條件時，終壓沖頭對終壓腔的物料進(jìn)行壓塊并卸料；第四步:在預(yù)擠沖頭觸發(fā)行程開關(guān)之前循環(huán)上述第一步至第三步；第五步:當(dāng)預(yù)擠沖頭觸發(fā)行程開關(guān)后，預(yù)擠沖頭完全退回復(fù)位，備料區(qū)內(nèi)的物料對預(yù)擠腔進(jìn)行裝料；然后返回至第一步。本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明針對松散金屬廢料的材質(zhì)特點(diǎn)，摒棄了傳統(tǒng)壓塊機(jī)中利用小間隙剪切物料的固有思維，通過在交界處設(shè)置釋放區(qū)，在沖頭前端設(shè)置有帶有斜面的缺口，以及預(yù)擠分步送料與觸發(fā)復(fù)位裝料的方法，使松散金屬廢料在每一步的送料與預(yù)壓時，既可以保證一定的預(yù)壓效果，又可以在過壓的情況下及時轉(zhuǎn)移與釋放應(yīng)力，避免了在過壓下形成致密的金屬塊。從而可以保證設(shè)備連續(xù)自動可靠地進(jìn)行壓塊作業(yè)，不需要暫停與人工干預(yù)，有效地提高了設(shè)備可靠性與安全性，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明的裝料工步狀態(tài)示意圖。圖2為本發(fā)明的預(yù)壓工步狀態(tài)示意圖。圖3為圖2的左視圖。圖4為本發(fā)明的再擠工步狀態(tài)示意圖。圖5為本發(fā)明的終壓工步狀態(tài)示意圖。

圖6為本發(fā)明的再擠沖頭立體圖。圖7為圖6的主視圖。圖8為圖6的左視圖。圖中:11、預(yù)擠液壓缸；12、預(yù)擠頂板；13、預(yù)擠沖頭；14、預(yù)擠腔；15、預(yù)擠釋放區(qū)；16、隔板；17、備料區(qū)；18、松散金屬廢料；19、行程開關(guān)；21、再擠液壓缸；22、再擠頂板；23、再擠沖頭；24、再擠腔；25、再擠釋放區(qū)；26、頂部缺口 ；27、頂部斜面；28、側(cè)部缺口 ；29、側(cè)部斜面；31、終壓擠壓缸；32、終壓沖頭；33、終壓腔；34、金屬餅塊。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的具體實施方式
。本申請人通過大量的實踐，研究發(fā)現(xiàn)對類似于“銅米”這種密度大、質(zhì)地軟的松散金屬廢料，在壓塊過程中不能擠壓致密，而需要提供較大的釋放空間以容納其受力后的膨脹。根據(jù)上述原理，本發(fā)明基于原壓塊機(jī)在結(jié)構(gòu)與控制等多處進(jìn)行改進(jìn)。如圖1、圖2所示，本發(fā)明在預(yù)擠腔14上部的料斗內(nèi)增加了一塊豎直設(shè)置的隔板16，將料斗分隔為相鄰的備料區(qū)17與預(yù)擠釋放區(qū)15，預(yù)擠釋放區(qū)15靠近再擠腔24 —側(cè)。在預(yù)擠腔14的前部底面，設(shè)置有可以前后調(diào)節(jié)的行程開關(guān)19。實際工作時，松散金屬廢料18從備料區(qū)17開口處投入并進(jìn)入預(yù)擠腔14內(nèi)，當(dāng)設(shè)備進(jìn)行預(yù)擠時，預(yù)擠液壓缸11推動預(yù)擠沖頭13前行，將預(yù)擠腔14內(nèi)的物料推入再擠腔24，而預(yù)擠頂板12逐步封閉備料區(qū)17的底部，防止備料區(qū)17內(nèi)的物料落入預(yù)擠沖頭13后部的空間損壞設(shè)備。如圖2所示，當(dāng)物料基本填滿再擠腔24時，預(yù)擠沖頭13前端的物料受壓后會溢出充填在預(yù)擠釋放區(qū)15內(nèi)，從而避免在受限的空間內(nèi)被過度擠壓形成金屬塊。現(xiàn)有壓塊機(jī)設(shè)備基本上都是一次預(yù)擠到底后，預(yù)擠沖頭13立即復(fù)位，進(jìn)行下一次進(jìn)料，也就是每一次的預(yù)擠配合一次再擠與終壓。而實踐中發(fā)現(xiàn)，如果對于松散金屬廢料也采用這個預(yù)擠方式，預(yù)擠沖頭13復(fù)位后，上部備料區(qū)17內(nèi)的物料會迅速補(bǔ)充下來，導(dǎo)致預(yù)擠腔14內(nèi)的物料越來越多，在每一次的預(yù)壓中被逐步加壓打?qū)?，進(jìn)而形成致密的金屬塊。因此本發(fā)明在預(yù)擠腔14的前部，設(shè)置有可以前后調(diào)節(jié)的行程開關(guān)19，實踐中先根據(jù)待壓物料進(jìn)行調(diào)試，確定預(yù)擠液壓缸11的伸缸時間以及行程開關(guān)19的前后位置，在預(yù)擠沖頭13接觸到行程開關(guān)19之前，規(guī)定只能按照預(yù)定的伸缸時間逐步送進(jìn)預(yù)擠沖頭13并保持位置，然后壓塊機(jī)進(jìn)行再擠與終壓動作；而只有當(dāng)預(yù)擠沖頭13觸發(fā)行程開關(guān)19之后，預(yù)擠液壓缸11才會發(fā)生縮缸動作，將預(yù)擠沖頭13完全復(fù)位，從而實現(xiàn)下一次預(yù)擠腔14的裝料；也就是說，根據(jù)待壓物料的不同，可能預(yù)擠腔14的一次裝料，能分步滿足多次再擠與終壓動作的填料要求。當(dāng)然，上述方法通過時間進(jìn)行伸缸控制，也可以通過行程距離或者壓力反饋進(jìn)行伸缸控制，只是時間控制的方法較為簡單有效。通過這種分步送料與觸發(fā)復(fù)位的方法，可以保證每一次再擠作業(yè)時，再擠腔24內(nèi)有適量與密度合適的物料；當(dāng)再擠與終壓動作完成以后再擠沖頭23后退復(fù)位時，上一步溢出在預(yù)擠釋放區(qū)15內(nèi)的物料也會落下充填入再擠腔24內(nèi)，配合下一步的預(yù)擠沖頭13送進(jìn)動作，填滿再擠腔24，如此也可以及時消耗預(yù)擠釋放區(qū)15內(nèi)溢出物料。總之，通過在預(yù)擠腔與再擠腔交界處上部設(shè)置預(yù)擠釋放區(qū)15，以及采用預(yù)擠沖頭13分步送料與觸發(fā)復(fù)位裝料的方法，可以使松散金屬廢料在受力復(fù)雜的情況下及時釋放應(yīng)力，同時保證松散金屬廢料以合適的密度與數(shù)量被送入再擠腔24，避免受壓過度形成金屬塊。如圖3、圖4所示，本發(fā)明在再擠腔24上部設(shè)置有再擠釋放區(qū)25，再擠沖頭23頂面設(shè)置有再擠頂板22，在推進(jìn)時分隔再擠釋放區(qū)25與再擠腔24。如圖6至圖8所示，本發(fā)明的再擠沖頭23的前端頂部設(shè)置有頂部缺口 26，靠近預(yù)擠腔14的一側(cè)設(shè)置有側(cè)部缺口 28，缺口的截面為直角梯形，頂部缺口 26具有頂部斜面27，側(cè)部缺口 28具有側(cè)部斜面29。開設(shè)缺口以后，再擠沖頭23的前部實際推擠面積約為原沖頭面積的1/2 2/3。實際工作中，預(yù)擠沖頭13將物料送入再擠腔24，如圖4所示，再擠液壓缸21作伸缸動作，將再擠沖頭23向前送進(jìn)，一方面對再擠腔24內(nèi)的物料進(jìn)行再次壓縮，同時將物料送入終壓腔33。在此過程中，位于再擠沖頭23的頂部缺口 26與側(cè)部缺口 28處的部分物料并未受到很大的擠壓力，而是被頂部斜面27導(dǎo)向轉(zhuǎn)移至頂部的再擠釋放區(qū)25內(nèi)，或者被側(cè)部斜面29導(dǎo)向轉(zhuǎn)移至預(yù)擠腔14內(nèi)，而預(yù)擠腔14上部也有預(yù)擠釋放區(qū)15可以溢出容納這部分物料，避免與預(yù)擠腔14內(nèi)原有的物料產(chǎn)生擠壓力。上述設(shè)置有缺口的沖頭結(jié)構(gòu)，不僅設(shè)置了合理的釋放空間，使物料在受到過大的壓力后具有轉(zhuǎn)移的空間以及時卸壓，避免了現(xiàn)有壓塊機(jī)在交界小間隙處發(fā)生的剪切；而且來自頂部與一側(cè)的壓力，可以使再擠沖頭23的底部與另一外側(cè)部與再擠腔24的腔壁貼緊，防止在推進(jìn)過程中夾入碎屑或者顆粒，從而提高了設(shè)備的可靠性。當(dāng)再擠 沖頭23復(fù)位時，再擠釋放區(qū)25與預(yù)擠腔14內(nèi)部的物料會重新補(bǔ)充落回至再擠腔24內(nèi)。
如圖5所示，終壓擠壓缸31驅(qū)動終壓沖頭32對終壓腔33內(nèi)的物料進(jìn)行大壓力的壓制，從而獲得致密的金屬餅塊34。需要說明的是，在再擠腔24上部設(shè)置再擠釋放區(qū)25，同時在再擠沖頭23頂面設(shè)置頂部缺口 26可以是針對于某些特殊軟質(zhì)金屬廢料的優(yōu)化結(jié)構(gòu)；在處理常規(guī)松散金屬廢料的壓塊機(jī)中，只需要設(shè)置有預(yù)擠釋放區(qū)15，以及在再擠沖頭23的靠近預(yù)擠腔14的一側(cè)設(shè)置有側(cè)部缺口 28，即可以成功地實現(xiàn)廢料卸壓，保證設(shè)備的連續(xù)正常工作。以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在不違背 本發(fā)明精神的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改。
權(quán)利要求
1.一種松散金屬廢料的壓塊機(jī)，包括預(yù)擠部、再擠部與終壓部，其特征在于:在預(yù)擠部的預(yù)擠腔(14)上部，靠近再擠腔(24)—側(cè)，設(shè)置有預(yù)擠釋放區(qū)(15);再擠部的再擠沖頭(23)前端，靠近預(yù)擠腔(14)的一側(cè)，設(shè)置有側(cè)部缺口(28)，側(cè)部缺口(28)的截面為直角梯形，具有側(cè)部斜面(29)。
2.按照權(quán)利要求1所述的松散金屬廢料的壓塊機(jī)，其特征在于:由隔板(16)將料斗分隔為相鄰的備料區(qū)(17)與預(yù)擠釋放區(qū)(15)。
3.按照權(quán)利要求1所述的松散金屬廢料的壓塊機(jī)，其特征在于:在再擠腔(24)上部還設(shè)置有再擠釋放區(qū)(25);再擠部的再擠沖頭(23)前端頂部還設(shè)置有頂部缺口(26)，具有頂部斜面(27)。
4.按照權(quán)利要求1所述的松散金屬廢料的壓塊機(jī)，其特征在于:在預(yù)擠腔(14)的前部，設(shè)置有可以前后調(diào)節(jié)的行程開關(guān)(19)。
5.一種利用權(quán)利要求4所述的松散金屬廢料壓塊機(jī)的壓塊方法，其特征在于包括以下步驟: 第一步:預(yù)擠沖頭(13)根據(jù)設(shè)定的程序?qū)㈩A(yù)擠腔(14)內(nèi)的松散金屬廢料部分推送入再擠腔(24)內(nèi)，多余的部分物料溢出在預(yù)擠釋放區(qū)(15)內(nèi)； 第二步:再擠沖頭(23)將再擠腔(24)內(nèi)的物料推送入終壓腔(33)內(nèi)，多余的部分物料溢出在預(yù)擠腔(14)內(nèi)； 第三步:終壓沖頭(32)對終壓腔(33)的物料進(jìn)行預(yù)壓緊，終壓沖頭(32)與再擠沖頭(23)退回復(fù)位；當(dāng)滿足終壓指定條件時，終壓沖頭(32)對終壓腔(33)的物料進(jìn)行壓塊并卸料； 第四步:在預(yù)擠沖頭(13)觸發(fā)行程開關(guān)(19)之前循環(huán)上述第一步至第三步； 第五步:當(dāng)預(yù)擠沖頭(13)觸發(fā)行程開關(guān)(19)后，預(yù)擠沖頭(13)完全退回復(fù)位，備料區(qū)(17)內(nèi)的物料對預(yù)擠腔(14)進(jìn)行裝料；然后返回至第一步。
6.按照權(quán)利要求5所述的松散金屬廢料的壓塊方法，其特征在于:所述第一步中采用時間、行程或者壓力反饋進(jìn)行程序控制。
7.按照權(quán)利要求5所述的松散金屬廢料的壓塊方法，其特征在于:所述第三步中終壓指定條件采用時間、行程或者壓力反饋進(jìn)行程序控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種松散金屬廢料的壓塊機(jī)與壓塊方法，包括預(yù)擠部、再擠部與終壓部，在預(yù)擠部的預(yù)擠腔上部，靠近再擠腔一側(cè)，設(shè)置有預(yù)擠釋放區(qū)；再擠部的再擠沖頭前端，靠近預(yù)擠腔的一側(cè)，設(shè)置有側(cè)部缺口，側(cè)部缺口的截面為直角梯形，具有側(cè)部斜面。本發(fā)明針對松散金屬廢料的材質(zhì)特點(diǎn)，摒棄了傳統(tǒng)壓塊機(jī)中利用小間隙剪切物料的固有思維，通過在交界處設(shè)置釋放區(qū)，在沖頭前端設(shè)置有帶有斜面的缺口，以及預(yù)擠分步送料與觸發(fā)復(fù)位裝料的方法，使松散金屬廢料在每一步的送料與預(yù)壓時，既可以保證一定的預(yù)壓效果，又可以在過壓的情況下及時轉(zhuǎn)移與釋放應(yīng)力，避免了在過壓下形成致密的金屬塊。從而可以保證設(shè)備連續(xù)自動、安全可靠地進(jìn)行壓塊作業(yè)。
文檔編號B30B9/32GK103213300SQ201310150630
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者楊棋君 申請人:江陰市瑞豐液壓機(jī)械有限公司