用于自调心切割轮毂总成的系统和方法
【专利说明】
[0001]相关申请的交叉引用
[0002] 根据《美国法典》第35篇第119(e)条的规定，本申请主张享有于2013年8月20日提 交的、名为"切割轮毂总成的自调心用装置"的美国临时申请No. 61/867，901的权益，前述申 请的全部内容和实质通过引用整体地结合于本文中，全部如下。
技术领域
[0003] 本发明的实施方式涉及一种在造粒机中使用的自调心切割轮毂且尤其涉及一种 自调心切割轮毂总成，其上的刀片与造粒机的挤压模具板的模具面正确对齐。
【背景技术】
[0004] 用于造粒的水下造粒机通常使用有孔的挤压模具，从所述孔挤出熔融聚合物。特 别是所述熔融聚合物从模具面挤出，其中安装在可旋转切刀轮毂上的切刀刀片将塑料"条 料"切成颗粒。所述切刀轮毂通常由驱动轴驱动。所述切刀刀片(从而轮毂)优选对准为使所 述刀片本身与所述模具面大致平行。在所述方式中，所述颗粒形状大致均匀，即由于未对 准，来自模具面第一侧的颗粒不大于来自模具面第二侧的颗粒。
[0005] 结果，理想的是保持所述切刀刀片和模具面呈适当的对准关系，以便位于旋转切 刀轮毂上的所述刀片的切刀边缘与所述模具面以非常接近平行的关系移动。这种接近平行 的关系使得塑料线材从挤压模具板中的孔排出时所述刀片可以有效地将挤出的塑料切成 颗粒。如上所述，平行对准也使得可生产大致均匀的颗粒。此外，适当的对准防止切刀刀片 和/或模具板面因二者之间的过盈而产生不必要的磨损以及轴承和轴上不必要的侧向负 载。
[0006] 理想的是切刀头与模具板分离设置以便可例如但不限于进行清洁和维护、刀片更 换和检查。但在重装时所述切刀头必须重新与所述模具面对准。传统的结构通常依靠手动 对准切刀与模具面。不幸的是每次手动对准切刀头，所检修的机器都需要一名熟练工人、一 定的时间以及昂贵且复杂的校准设备。
[0007] 因此就需要一种系统和方法来简单并可靠地提供切刀头和模具板的精确对准。所 述系统应提供良好的可维护性和功能且设备和维护费用低廉。本发明的实施方式主要涉及 这样一种系统。
【发明内容】
[0008] 本发明的实施方式可包括造粒机或其它工业机械使用的切刀轮毂总成。所述系统 可提供精确而简单的切刀轮毂和模具板的对准。所述系统可用在例如但不限于水下、水环 以及干法表面造粒机上。所述切刀轮毂总成可具有在所述切刀轮毂和所述轮毂用驱动轴之 间的、使所述切刀可万向枢转运动的自调心驱动连接，以及所述驱动轴和所述轮毂之间的 驱动连接。
[0009] 所述自调心轮毂总成可包括设置在驱动轴端部的轴适配器，其具有凹形球面。所 述自调心轮毂总成也可包括多个销，所述销具有传递扭矩用的细长椭圆形或圆形表面。所 述系统还可包括切割轮毂适配器，所述切割轮毂适配器具有凸起球面，其与轴适配器的凹 形球面相匹配；以及细长椭圆形销用凹槽，其用于为所述轮毂的转动传递扭矩。所述切割轮 毂适配器还可以包括位于轴适配器的相反侧的凹形球面，用于可滑动地与球形夹持插塞接 合。所述球形夹持插塞的凸起球面尺寸和形状设置为可滑动地与切割轮毂适配器的凹形球 面接合。球形夹持插塞可以通过紧固件如内六角螺钉或一体机加工螺纹而保持在总成中。
[0010] 本发明的实施方式可包括一种系统，所述系统包括具有第一侧和第二侧的驱动轴 适配器。所述驱动轴适配器可以包括配置在第一侧上的第一多个对准孔；以及配置在所述 第一侧上的凹面。所述驱动轴适配器还可以包括具有第一侧和第二侧的切刀适配器，并且 所述切刀适配器可包括配置在第二侧上的第二多个对准孔以及配置在所述第二侧上的凸 面。在一些实施方式中，本发明还可以包括多个对准销，每个对准销都具有第一端和第二 端，并且每个第一端都包括一个圆面，其尺寸和形状设置为可滑动地与一个或多个第一多 个对准孔和第二多个对准孔接合。在一些实施方式中，切刀适配器可在凸面、凹面、多个对 准销上的圆面上枢转，使切刀适配器与模具面对准。
[0011] 在一些实施方式中，凹面可以设置在所述切刀适配器的所述第一侧。在一些实施 方式中，一个具有尺寸和形状设置为可滑动地与所述切刀适配器的所述第一侧上的所述凹 面接合的凸面的插塞适配器可与所述驱动轴适配器接合。
[0012] 在一些实施方式中，所述驱动轴适配器的一个或多个所述凹面、所述切刀适配器 的所述凸面、所述切刀适配器的所述凹面以及插塞适配器的所述凸面的表面可进行抛光、 化学镀、电镀、等离子体涂布、PTFE涂布、复合金刚石涂布或PVD涂布中的一个或多个处理。 在一些实施方式中，所述插塞适配器还可包括设置在所述凸面上的第一密封槽、密封所述 插塞适配器的凸面的适配器密封件以及位于所述切刀适配器的所述第一侧上的所述凹面。 在一些实施方式中，适配器密封件可以是0形环。
[0013] 在一些实施方式中，所述切刀适配器还可包括设置在所述切刀适配器的外周边上 的第一螺纹面，并且可具有环形切刀头，其可包括设置在外周边面上的多个切割刀片以及 设置在可与所述切刀适配器的所述外周边的所述第一螺纹面螺纹啮合的内周边面上的第 二螺纹面。在一些实施方式中，多个切割刀片中的每一个还可包括一个或多个安装紧固件， 其可拆卸地使所述多个切割刀片与环形切刀头连接。
[0014] 在一些实施方式中，本发明还可包括设置在所述驱动轴适配器的所述第一侧的第 一槽;设置在所述切刀适配器的所述第二侧的第二槽；以及用于使所述驱动轴适配器的所 述第一面密封于所述切刀适配器的所述第二面的第一密封件。在一些实施方式中，多个对 准销中的每个的所述第二端都包括用于与所述驱动轴适配器或所述切刀适配器螺纹连接 的螺纹。
[0015] 在一些实施方式中，切刀头可与所述切刀适配器连接，并且施加在所述切刀头的 力可使所述切刀适配器枢转。在一些实施方式中，所述多个对准销上的圆面包括表面加硬 处理和/或表面润滑处理。
[0016] 本发明的实施方式还可包括一种系统，其包括电源;具有第一端和第二端的驱动 轴，所述第一端可拆卸地连接到电源；以及具有第一侧和第二侧的驱动轴适配器，所述第一 侧可拆卸地连接到所述驱动轴的所述第二端。在一些实施方式中，所述驱动轴适配器可以 包括设置在所述第二侧上的第一多个对准孔；以及设置在所述第二侧上的凹面。在一些实 施方式中，本发明还可包括具有第一侧和第二侧的切刀适配器。所述切刀适配器可包括设 置在所述第一侧上的第二多个对准孔和设置在所述第一侧的凸面。在一些实施方式中，多 个对准销每个都具有第一端和第二端，每个所述第一端包括可滑动地与一个或多个第一多 个对准孔和第二多个对准孔接合的圆面。在一些实施方式中，所述切刀适配器可在凸面、凹 面以及多个对准销上的圆面上枢转。
[0017] 在一些实施方式中，本发明还可包括:模具面，其包括多个挤出孔；以及与所述切 刀适配器连接的切刀头，其包括切割刀片；并且所述切刀适配器可枢转以使所述切割刀片 与所述模具面对准为平行排列。在一些实施方式中，切割刀片可接触所述模具面，并且由此 产生的力可使所述切刀适配器枢转。
[0018] 在一些实施方式中，所述切刀适配器还可包括:设置在所述切刀适配器的外周边 的第一螺纹面；以及环形切刀头，其具有设置在外周边面上的多个切割刀片以及可与所述 切刀适配器的所述外周边上的所述第一螺纹面螺纹啮合的设置在内周边面上的第二螺纹 面，并且所述切刀适配器可枢转以使所述多个切割刀片与所述模具面对准为平行排列。
[0019] 在一些实施方式中，所述驱动轴适配器和所述多个对准销是一体制造的。在一些 实施方式中，所述多个对准销上的所述圆面包括表面加硬处理。在一些实施方式中，所述多 个对准销上的所述圆面包括表面润滑处理。在一些实施方式中，所述驱动轴适配器的所述 凹面和/或所述切刀适配器的所述凸面进行抛光、化学镀、电镀、等离子体涂布、PTFE(聚四 氟乙烯)喷涂、复合金刚石涂布或PVD(物理气相沉积)喷涂中的一个或多个处理。本发明的 实施方式还可包括一种用于对准切割刀片和模具面的系统。所述系统可包括与驱动轴连接 并具有设置在第一侧的凹面的驱动轴适配器;切刀适配器;具有设置在第一侧的凸面的插 塞适配器；以及与切刀适配器相连并具有切割刀片的所述切刀头。在一些实施方式中，所述 切刀适配器可响应施加在所述切割刀片上的力而在所述驱