专利名称：环式剥皮机切剥装置的改进结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环式剥皮机切剥装置的改进结构，应用于切剥单根段木材的树皮。
背景技术：
现有环式剥皮机由进料装置、切剥装置、出料装置三部分组成，每部分装置的机座 皆与地面相固定。切剥装置的转动刀盘通过紧固件固定在深沟球轴承的内套圈上，深沟球 轴承通过轴承壳固定在与机座相固定的支架上。转动刀盘由原动机通过三角皮带带动，原 动机固定安装在机座上。转动刀盘带有六把刀组成的剥皮刀环，通过转动刀盘的旋转实现 单根段木材表皮的切剥。段木材作纵向运动的轨迹分别从进料装置内一对输入输送辊轮的 两轴线之间，切剥装置的剥皮刀环中心线，出料装置内一对输出输送辊轮的两轴线之间穿 过。中国专利公告了一种题为《沿原木表面剥皮的方法及剥皮机》(申请号为 85103381，审定号为CN1003433B)的发明创造，它分析了现有环式剥皮机的切剥装置的转 动刀盘是一定位定心的刀盘，而段木材在切剥树皮过程中只有纵向进给，从而只能切剥直 的单根段木材。对于弯的段木材，弯处凸出面会连木质一起切剥下来，凹入面则切剥不到树 皮。为了在弯处也能切剥干净，它提出了以天然形态的剥皮工件(段木材)本身做仿形靠 模，由靠模与随动的转动刀盘运动相结合，形成转动刀盘中心跟踪段木材断面中心随动的 方法。这种方法可以实现转动刀盘中心与段木材断面中心在切剥全程中的时时处处近似重
口 O为了做到转动刀盘的随动，它所增加的装置结构是转动刀盘安装在支架上，电动 机安装在支架下，支架固定连接在滑车上。滑车两侧的轮子骑在横向山型导轨上构成横向 滑动付；横向山型导轨的两端各自通过四个调整架的导套与立导轨相连。这样，转动刀盘就 可以上下左右自由运动了。为了消除转动刀盘的自重，切剥装置还用了钢索，让钢索通过固 定在横梁上的定滑轮与平衡板及重锤组成的平衡机构相连，减小转动刀盘在随动过程中所 受的阻力。切剥装置与机架上下横梁之间还各有两根复位弹簧，用以切剥结束后转动刀盘 的复位。显然，它为实现转动刀盘的随动而增加的装置结构相当复杂，体积大。因而改进后 的切剥装置，其结构复杂，体积大。国外的康尼公司(VALON KONE BRUNETTE LTD.)在生产和销售的VK90，VKllO环式 剥皮机，与上述改进后的剥皮机相似，皆是通过类似横导轨与滑车，立导套与立导轨的结构 实现转动刀盘的随动。其VK16环式剥皮机转动刀盘的安装结构与上述讲的现有环式剥皮 机中的安装结构相同，转动刀盘直接固定在支架上，支架与机座相固定为一体。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述的不足之处，提供一种实现转动刀盘随动所需要 的、结构简单的、体积小的环式剥皮机切剥装置的改进结构。[0007]本实用新型的目的可以这样达到(a)环式剥皮机切剥装置的改进结构，其转动 刀盘轮毂固定安装在深沟球轴承的内套圈上；深沟球轴承通过轴承壳固定在支架上；转动 刀盘外缘直接作为皮带轮与电机的三角带轮通过三角皮带相连；电机安装在支架底板的下 表面；本实用新型的特征是支架顶部通过拉伸弹簧悬挂在与机座(地面)相固定的横梁上； 支架的外周通过单支或数支等长弹性拉杆系泊在进料装置的左右墙板上；弹性拉杆杆身与 段木材运动方向相平行。所述“弹性拉杆”是有一定长度的弹簧圆钢，其长度范围是400 700毫米，直径 范围是6 12毫米，弹性模量(20°C)为2.0X105MPa。它具有弯曲弹性变形的性能。(b) a所述的环式剥皮机切剥装置的改进结构，其特征是拉伸弹簧由组合成V字形 的两根拉伸弹簧组成；V字形平面与过段木材运动方向的竖直平面相重合。(c)b所述的环式剥皮机切剥装置的改进结构，其特征是组合成V字形的两根拉伸 弹簧交角为90° 120°。(d)a或b或c所述的环式剥皮机切剥装置的改进结构，其特征是以深沟球轴承的 中心为原点在过原点并垂直于深沟球轴承的轴的平面上向右作极轴，极角逆时针为正，在 极角为30度、160度、330度的支架外周上各处皆焊接一使用U形双头螺杆夹持弹性拉杆端 的构件；弹性拉杆I的一端同极角为160度处的构件相固定，另一端固定在进料装置的左 墙板上；弹性拉杆II、弹性拉杆III的一端分别同极角为30度处的构件、330度处的构件相固 定，另一端则分别固定在进料装置的右墙板的两个不同位置上。本实用新型相比现有技术具有如下优点1、整个切剥装置悬起来的摆动固有频率不大于0. 5 1Hz，远离转动刀盘转动频 率，故无共振破坏产生。2、整个切剥装置作为浮动体的上下摆动和左右摆动，偏离保持平衡位置时产生的 回复力大，平衡性能好。3、在现有环式剥皮机上改造容易，只须支架用弹簧悬挂起来，再用弹性拉杆将支 架同进料装置的左右墙板连接起来即可，改造成本低。
附图1是本实用新型处于工作状态下的主视图。图中1是电机，3是三角带轮，4是支架底板，5是三角带，7是转动刀盘外缘，9是 拉伸弹簧，11是支架，13是排屑舱外壳，15是弹性拉杆II、17是弹性拉杆I，19是弹性拉杆 III，21是排屑舱门口。图2是图1去掉弹性拉杆后的右视图。图中1是电机，3是三角带轮，5是三角带，4是支架底板，13是排屑舱外壳，21是排 屑舱门口，25是支架构件I，9是拉伸弹簧，27是剥皮刀环，29是支架构件II，31是支架构件 III，11是支架。图3是图1去掉拉伸弹簧和弹性拉杆后的俯视图。图中5是三角带，7是转动刀盘外缘，11是支架，13是排屑舱外壳。
具体实施方式
环式剥皮机，它的切剥装置位于进料装置和出料装置之间，段木材由进料装置沿 着剥皮刀环(27)中心线送入切剥装置，经剥皮刀环(27)剥皮后由出料装置送出。切剥装 置带有一个支架(11)，转动刀盘轮毂固定安装在深沟球轴承的内套圈上；深沟球轴承通过 轴承壳固定在支架(11)上；转动刀盘外缘(7)直接作为皮带轮与电机的三角带轮(3)通过 三角皮带(5)相连；电机(1)安装在支架底板(4)的下表面。本实用新型切剥装置的改进 结构是支架(11)顶部通过拉伸弹簧(9)悬挂在与机座相固定的横梁上；支架(11)的外周 通过单支弹性拉杆或数支等长的弹性拉杆(17、15、19)系泊在进料装置的左右墙板上；弹 性拉杆杆身与段木材运动方向相平行。支架(11)只同时受到拉伸弹簧和弹性拉杆的作用力，整个切剥装置就成为一个 浮动体。弹性拉杆的作用是使浮动体作等距离的平动，而拉伸弹簧的作用，是使浮动体能够 围绕着浮动体重力平衡的回复点作上下运动。因此，浮动体可以灵活地作上、下、左、右的微 量移动，但不能做前、后方向(以段木材的运动方向为前方)的微量移动。切剥装置这种上、 下、左、右的微量移动，使剥皮刀环克服了现有技术中在一个平面内作严格的圆形轨道运动 缺点，因而它就能够适应段木材弯曲处的变化，使剥皮刀环中心跟随着段木材中心移动，让 两者基本重合。当段木材向上弯曲时，浮动体向上作微量运动；当段木材向下弯曲时，浮动 体就向下作微量运动；当段木材向左弯曲时，浮动体就向左作微量运动，当段木材向右弯曲 时，浮动体就向右作微量运动。在选择拉伸弹簧的长度时，应当避免浮动体摆动的固有频率与转动刀盘转动的频 率接近。浮动体的摆臂长度，以切剥装置的质心至拉伸弹簧的悬挂点的纵向距离计算。现 行环式剥皮机，其转动刀盘的质量为195Kg，电机质量25Kg。转动刀盘转速为600转/分。 作为一个实施例，转动刀盘至拉伸弹簧在横梁上的悬挂点竖直距离为698公分，电机的这 一距离为1323公分。忽略支架的质量，切剥装置的质心至悬挂点的距离为769公分。根 据单摆的公式，不难计算，切剥装置的摆动频率为0. 568Hz。它远小于转动刀盘的振动频率 10Hz。故此情况下的拉伸弹簧长度是适宜的。拉伸弹簧可以由组合成V字形的两根拉伸弹簧组成；V字形平面与过段木材运动 方向的竖直平面相重合。此种组合及安装方法，有两个优点一是进一步阻止浮动体前后移 动，因为浮动体前后移动时，V字形弹簧中总有一根需要进一步拉伸。此情况下也可以减轻 众多等长弹性拉杆的负荷。二是V字形弹簧与支架挂钩铰接处在浮动体微动时可以基本保 持不动，不会作为摆动的支点。使浮动体的摆动频率保持设计时的预设频率。V字形的两根拉伸弹簧之间的交角90° 120°，相比其它交角，拉伸弹簧能够较 好地减轻弹性拉杆的负荷，也能较好地满足浮动体适应段木材弯曲进行微量运动时所需要 的上下伸长量。结果是使拉伸弹簧整体性价比达到最佳。弹性拉杆可以安装单支，也可以安装多支。安装多支时，要求所有弹性拉杆有相同 的长度。以下给出安装三根弹性拉杆的方案。参照图2，为了尽可能少改动现有技术中切剥 装置，排屑舱门口(21)在支架(11)的前面，故无法穿过排屑舱将弹性拉杆安装在支架上， 那样会造成树皮屑无法从排屑舱门口顺畅地排出。所以，安装弹性拉杆I (17)、弹性拉杆 II (15)、弹性拉杆III (19)的构件I (25)、构件II (29)、构件III (31)可以分别选在以深沟球 轴承的中心(此中心过剥皮刀环的中心线)为原点在过原点并垂直于深沟球轴承的轴的平面上向右作极轴，极角逆时针为正，在极角为160度、30度、330度的支架外周上。安装时， 使用两只U形双头螺杆，将弹性拉杆端头夹持在构件上。各弹性拉杆的另一端则使用相同 的结构，同进料装置的左、右墙板相固定。 本实用新型剥皮刀环(27)与段木材在切削过程中因遇到弯曲处而产生推动浮动 体作偏移运动的推动力的产生机理，与现有技术《沿原木表面剥皮的方法及剥皮机》(申请 号为85103381，审定号为CN1003433B)中剥皮刀环遇到弯曲处而产生随动推动力的机理完 全相同。本实用新型中的拉伸弹簧、弹性拉杆在这种推动力作用在浮动体上时，只作弹性变 化，或是进一步伸长，或是伸长量缩短；或是向左弯曲，或是向右弯曲；或是向上弯曲，或是 向下弯曲。而无推动力时，由于弹性拉杆的弹氏模量比较大，拉伸弹簧的倔强系数比较大， 整个浮动体在大回复力作用下迅速回复到原有的平衡状态，因此，平衡性能好。
权利要求环式剥皮机切剥装置的改进结构，其转动刀盘轮毂固定安装在深沟球轴承的内套圈上；深沟球轴承通过轴承壳固定在支架(11)上；转动刀盘外缘(7)直接作为皮带轮与电机的三角带轮(3)通过三角皮带(5)相连；电机(1)安装在支架底板(4)的下表面；其特征是支架(11)顶部通过拉伸弹簧(9)悬挂在与机座相固定的横梁上；支架(11)的外周通过单支或数支等长弹性拉杆(17、15、19)系泊在进料装置的左右墙板上；弹性拉杆杆身与段木材运动方向相平行。
2.根据权利要求1所述的环式剥皮机切剥装置的改进结构，其特征是拉伸弹簧(9)由 组合成V字形的两根拉伸弹簧组成；V字形平面与过段木材运动方向的竖直平面相重合。
3.根据权利要求2所述的环式剥皮机切剥装置的改进结构，其特征是组合成V字形的 两根拉伸弹簧交角为90° 120°。
4.根据权利要求1或2或3所述的环式剥皮机切剥装置的改进结构，其特征是以深沟 球轴承的中心为原点在过原点并垂直于深沟球轴承的轴的平面上向右作极轴，极角逆时针 为正，在极角为160度、30度、330度的支架外周上分别焊接一使用U形双头螺杆夹持弹性 拉杆端的构件I (25)、构件II (29)、构件III (31)；弹性拉杆I (17)的一端同极角为160度 处的构件I (25)相固定，另一端固定在进料装置的左墙板上；弹性拉杆II (15)、弹性拉杆 III (19)的一端分别同极角为30度处的构件、330度处的构件II (29)和构件III (31)相固 定，另一端则分别固定在进料装置的右墙板两个不同位置上。
专利摘要本实用新型涉及环式剥皮机切剥装置的改进结构，应用于切剥单根段木材的树皮。环式剥皮机切剥装置的改进结构，其转动刀盘轮毂固定安装在深沟球轴承的内套圈上；深沟球轴承通过轴承壳固定在支架(11)上；转动刀盘外缘(7)直接作为皮带轮与电机的三角带轮(3)通过三角皮带(5)相连；电机(1)安装在支架底板(4)的下表面；本实用新型的特征是支架(11)顶部通过拉伸弹簧(9)悬挂在与机座相固定的横梁上；支架(11)的外周通过单根或数根等长弹性拉杆系泊在进料装置的左右墙板上；弹性拉杆杆身与段木材运动方向相平行。具有平衡性能好，在现有环式剥皮机上改造成本低等优点。
文档编号B27L1/10GK201693628SQ20102022671
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者危天生, 林良基, 黄肇青 申请人:邵武市城南机械制造有限公司