本發(fā)明涉及一種翻堆機、屬于環(huán)保行業(yè)用于處理污泥的設(shè)備。
背景技術(shù):
在環(huán)境保護污泥處理行業(yè),德國的BACKHUS(巴庫斯)公司較早研制出了用于改善好氧發(fā)酵堆肥中供氧和改善物料形狀的機械設(shè)備,稱之為翻堆機或翻拋機,本發(fā)明涉及的翻拋機的刀齒指的是安裝在滾筒外圓柱面上用以切削泥土的功能部件,目前用在翻堆機上的刀齒多為兩種形式,一種形如鐮刀如同旋耕機的犁刀,其以翻為主,這種翻堆機對污泥的作用以切割翻滾為主要作用,泥土在翻滾過程中不能充分與空氣接觸,這對于以好氧發(fā)酵處理污泥工藝而言是不利的;另一種刀片的作用寬度與作業(yè)寬度相同,刀片齊根連接在滾筒外圓柱面上,以拋為主,污泥或泥土在被切割后被刀片拋向后方,在拋出后落地前可以充分與空氣接觸,這種刀片目前采用的是折彎的寬鋼板,折彎的目的是使刀具具有一定的前角,折彎部分磨損相對較快,折彎部分磨損完畢刀具就沒有前角了,也就意味著刀具的壽命結(jié)束,為提高刀片的壽命周期,折彎部分期望較長,又因折彎部分懸在刀座外,為保證刀具具有足夠的強度,刀片的厚度相對較厚,前蘇聯(lián)西涅阿科夫等所著《土壤耕作機械的理論和計算》一文中關(guān)于耕作壤土?xí)r單金屬犁鏵刃口外形的變化過程,說明翻堆機刀齒在翻拋中勢必形成圓角和負后角,從實際使用的磨損情況也證實了這個現(xiàn)象,刀齒在磨損前如圖中刀齒端部雙點劃線部分,刀齒的刃口磨鈍后形成圓角,使切削變成了抹壓,負后角的形成進一步增加了抹壓的厚度,且刀片越厚,抹壓厚度越大,由此在刀齒端部形成了很大的壓力,同時這類刀具的作用寬度較大,從而產(chǎn)生的切削阻力很大,泥土經(jīng)抹壓在泥堆表面形成了一層具有一定韌性的壓實層,在下一次切削時,柔韌的壓實層受刀齒圓角按壓,其壓點牽拉周邊使刀齒周圍泥土下沉,進一步影響刃口的切入,惡化了切削條件,如此切削實際變成了搓泥,作用力較大,另外因連接所需在刀片迎泥面包含有螺栓頭,刀齒根部存在90度直角彎的死角,加之支撐筋板與刀片間形成的凹陷,等等這些因素導(dǎo)致了刀齒根部極易粘附泥土,粘附的泥土?xí)璧K刀具切削時泥土流動,進一步增加了作業(yè)阻力。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述切削作業(yè)阻力大以及刀齒極易粘連泥土的問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是改變刀齒結(jié)構(gòu),將原固定在滾筒外圓柱面上的刀座向切削前向傾倒,設(shè)置可調(diào)節(jié)探伸尺度的薄刀片,具體就是:由滾筒外圓柱面上安裝刀齒的刀座及安裝在刀座上的刀齒組成,刀座永久固定在滾筒外圓柱面上,刀齒可更換,刀座與其切向形成的角度使得安裝在其上的刀齒在切削泥土?xí)r具有大于零的前角,刀齒由刀片、背托、陰角組成,刀片用于切削泥土,背托用于支撐刀片,用以加厚刀片,使刀片不至于因切削受力彎曲,陰角用以填充刀片前面與滾筒外圓柱面間形成的陰暗空間,避免泥土粘附在此陰暗空間,同時陰角作為刀片的固定件用以固定刀片和背托,刀座至陰角依次為刀座、背托、刀片、陰角,螺栓由刀座上穿過刀座、背托和刀片連接到陰角上,使背托、刀片和陰角共同固定在刀座上,其顯著特點是,刀片厚度減薄,有利于切削,刀片可沿著背托移動以便于在刀片磨損后調(diào)節(jié)其探出背托和陰角的尺度,陰角圓滑且不易粘附泥土,有利于吐納,從而提高翻拋效率。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)刀齒結(jié)構(gòu)圖
圖2是本發(fā)明刀齒結(jié)構(gòu)圖
圖3是復(fù)合結(jié)構(gòu)陰角實施例之結(jié)構(gòu)示意圖
圖4是整體結(jié)構(gòu)陰角實施例之結(jié)構(gòu)示意圖
圖5是復(fù)合結(jié)構(gòu)刀片實施例之結(jié)構(gòu)示意圖
圖中代號說明:
1.滾筒外圓柱面;2.刀座;3.刀片;4.背托;5.陰角;6、螺栓;7、不粘材料;8、瓦片;9、支撐壓腳;10、連接件;γ.前角;β.后角
具體實施方案
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進行進一步詳細說明:
圖1所示是現(xiàn)有技術(shù)刀齒結(jié)構(gòu)圖,以BACKHUS刀齒結(jié)構(gòu)為例,其刀片(3)安裝在以平行折線形式固定在滾筒外圓柱面(1)上的刀座(2)上,這里所述平行折線是指組成折線的相隔線段兩兩平行,安裝刀片(3)的座面與滾筒外圓柱面(1)母線成一定夾角,各刀片(3)安裝座面間連接的部分垂直于母線亦即平行于切向,安裝在刀座(2)上的刀片(3)傾斜于切向,這有利于清理刀片(3)上的泥土,垂直于母線的部分則作為刀片(3)座面的支撐筋板,為了避免刀齒根部積泥,刀座(2)的根部不宜根據(jù)切削前角的需要做成小于90度的陰角(5),而前角需求是以折彎刀片(3)形成,折彎需要有足夠的長度以適應(yīng)較長時間的磨損需求,懸在刀座(2)外較長的折彎部分失去了刀座(2)的支撐,意味著刀片(3)需要較厚的厚度以保證足夠的強度,刀片(3)與刀座(2)的連接,則使得刀片(3)迎泥的一面暴露有連接部分(螺栓頭部),這部分以及刀座(2)折彎處形成的陰角(5)共同成為積泥的禍根。
圖2所示刀座(2)向迎泥側(cè)傾斜,刀片(3)采用堅硬薄板,厚度小于4mm為佳,可在刀座(2)中隨磨損調(diào)節(jié)探出長度,刀片(3)在切削泥土?xí)r自然形成了便于切入泥土的前角,刀片(3)在磨損后仍不免會形成負后角,但因刀片薄起抹壓作用的面的作用長度很短,其對泥土的抹壓作用是未及填平撕裂泥土形成的凹凸面,更不會形成壓實層,壓實層不再出現(xiàn),使得刀片(3)在切削泥土?xí)r的接觸壓力減小,磨損由此會減緩,同時切削力也因此下降,刀片(3)薄是改善切削的途徑,但也相對易彎曲,為此在刀片(3)的背面設(shè)置有背托(4),背托(4)與刀座(2)的作用同是支撐刀片(3),背托(4)則可以根據(jù)切削深度的需求方便的調(diào)整支撐深度,前角的需求使得刀齒的根部形成了相對狹窄而深陷的陰暗角落,極易使泥土滯留于此,再因泥土的粘附性堆滿整個陰角(5),從而覆蓋刀片(3)前角,影響泥土切入,為此設(shè)置具有不粘性能(相對而言,很難做到絕對不粘,取自不粘鍋之不粘的概念)的陰角(5),陰角(5)在刀片(3)與滾筒外表面間形成一個圓滑過渡曲面,泥土在切削泥土過程中,泥土經(jīng)刃口切削由刀片(3)前面擠壓進入陰角(5)凹面內(nèi)收納,切削完成后,不再有泥土由刃口進入,相反,泥土在離心力的作用下由刃口吐出,進進出出刃口得到自清理,相比于現(xiàn)有技術(shù)刀齒根部的直角,陰角(5)圓滑過渡凹面在與刀片(3)接壤處的法向與刀片間形成的夾角大于摩擦角,在泥土受切削擠壓進入過程中,泥土極易相對凹面發(fā)生滑移,尤其當(dāng)迎泥表面采用不粘材料(7),使得陰角(5)凹面得到清理。陰角(5)作為填充材料填充了陰暗角落,同時,在陰角(5)中設(shè)置用于連接的單元,可用以固定刀片(3)和背托(4)。
圖3所示為復(fù)合結(jié)構(gòu)陰角(5),由構(gòu)成陰角(5)陽面同時也是迎泥面的不粘材料(7)、支撐不粘材料(7)的剛性瓦片(8)、使瓦片(8)得到支撐固定同時也用于固定刀片(3)的支撐壓腳(9)等組成,不粘材料(7)可采用聚四氟乙烯、其他氟塑料或其改性材料以及聚乙烯等不易與泥土粘連的材料,不粘材料(7)為相對較軟的材料,為此需要具有一定剛性的材料所制成的瓦片(8)結(jié)構(gòu)支撐使其成形,不粘材料(7)與瓦片(8)的連接可以采用粘接工藝,也可以采用涂渡工藝,或采用鉚接或螺栓連接,使其固定在瓦片(8)上,粘接工藝可以得到適中的厚度,鉚接或螺栓連接需要較厚的不粘材料(7),瓦片為曲面以使不粘材料(7)成形后構(gòu)成的曲面在刀片(3)與滾筒外圓柱面(1)間形成圓滑過渡面,瓦片與不粘材料(7)的結(jié)合面為凹面,瓦片的另一面亦即凸面上間隔一定的距離設(shè)置支撐腳用于瓦片的固定安裝,同時支撐腳用于固定刀片,承擔(dān)著固定刀片的壓板的作用,故此稱其為支撐壓腳(9),支撐壓腳(9)固定在瓦片的凸面上,可采用鉚接、螺栓聯(lián)結(jié)、粘接或焊接方式進行固定,支撐壓腳(9)可以采用板材制作,板材的厚度方向為瓦片的長度方向,支撐壓腳制作成多邊形板,其中一邊是曲線邊,一邊是直線或曲線邊,曲線邊所在的曲面與瓦片結(jié)合,直線或曲線邊所在的面與刀片結(jié)合。
圖4所示是整體結(jié)構(gòu)陰角(5)示意,陰角(5)可以采納整體塑料制成,但仍需在適當(dāng)?shù)奈恢?,間隔一定距離設(shè)置螺母等用于連接的連接件(10),以可以在螺栓的作用下產(chǎn)生足夠的壓力固定刀片(3)和背托(4)。
圖5所示的刀片結(jié)構(gòu)為復(fù)合結(jié)構(gòu)刀片,由不粘材料(11)和堅硬板材(12)組成,不粘材料(11)為刀片(3)的前面即切削時的迎泥面。泥土拋出時其相對滾筒的運動方向是徑向遠離滾筒中心的,對于具有前角的刀片布置形式,泥土在徑向移動時好比泥土落在斜面上的滑動,泥土與刀片間的滑動摩擦系數(shù)以及粘黏特性決定了泥土拋出時的加速度,滑動摩擦系數(shù)越小,不粘特性越強,加速度越大,泥土拋出的越遠,因此采用帶有不粘材料的結(jié)構(gòu)形式,有利于切削后泥土的拋出,但不粘材料(11)相對堅硬板材(12)較軟,對于相同強度刀片而言,增加了刀片的厚度,降低了刃口的鋒利程度,不利于切削。