粉碎机用的旋转刀以及粉碎机的制作方法

本发明涉及将木材、垃圾等处理物粉碎的粉碎机用的旋转刀以及粉碎机。

本申请基于2015年6月11日在日本申请的特愿2015-118198号主张优先权，在此援引其内容。

背景技术：

以往，作为对木材(例如生物质发电用木质材料)、垃圾等处理物进行粉碎处理的机构而使用粉碎机。作为粉碎机，公知旋转式粉碎机、剪切式粉碎机、双轴剪切式粉碎机等。任一种粉碎机均具有安装于旋转轴且在周向上形成有多个粉碎刀的旋转刀。

作为旋转刀的构造，公知在安装于旋转轴的定刀台上将多个粉碎刀安装为沿周向装卸自如的构造(例如，参照专利文献1)。专利文献1所记载的粉碎机具有如下构造：在旋转轴的轴向上重叠两片粉碎刀，在粉碎刀磨损时更换两片粉碎刀，延长旋转刀的使用时间。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2911416号公报

然而，在粉碎机中，有时发生纵长的处理物的滑漏、即处理物未被粉碎就通过旋转刀。作为防止纵长的处理物的滑漏的方法，具有增加沿周向配置多个的粉碎刀的数量的方法。

在增加粉碎刀的情况下，在专利文献1所记载的将粉碎刀设为装卸自如的构造中，需要增加设置于定刀台的安装面。然而，若增加安装面、即缩窄定刀台的周向的宽度，则粉碎刀的安装强度降低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供粉碎机用的旋转刀以及粉碎机，在粉碎刀相对于定刀台装卸自如的粉碎机用的旋转刀中，能够在不损失粉碎刀相对于定刀台的安装强度的情况下抑制处理物的滑漏。

用于解决课题的手段

根据本发明的第一方式，粉碎机用的旋转刀具备：定刀台，其在周向上形成多个安装面，该定刀台以使其轴线与旋转轴的轴线一致的方式安装于所述旋转轴；以及粉碎刀，其能够安装于各个所述安装面。

所述粉碎刀具有安装于多个所述安装面中的一个安装面的第一粉碎刀以及第二粉碎刀。

所述第一粉碎刀具有：与所述轴线正交且配置在所述旋转轴的第一侧的第一粉碎刀的第一主面；与所述安装面抵接的第一抵接部；以及向所述旋转轴的径向外侧突出的第一切削刃部。

所述第二粉碎刀具有：与所述轴线正交且配置在所述旋转轴的第一侧的第二粉碎刀的第一主面、以及配置在与所述第一主面相反一侧的所述旋转轴的第二侧的第二粉碎刀的第二主面；与所述安装面抵接的第二抵接部；以及向所述旋转轴的径向外侧突出的第二切削刃部。

所述第一粉碎刀以及所述第二粉碎刀以使所述第一粉碎刀的所述第一主面与所述第二粉碎刀的所述第二主面抵接的方式沿着所述旋转轴的轴向配置为一列。

所述第一切削刃部的位置相对于所述第二切削刃部的位置沿所述旋转轴的旋转方向错开。

另外，所述粉碎刀也可以分别安装于所述多个安装面(第三方式)。

根据这样的结构，在粉碎刀相对于定刀台装卸自如的粉碎机用的旋转刀中，由于在一个安装面上安装多个粉碎刀，因此能够在不损失粉碎刀相对于定刀台的安装强度的情况下增加旋转刀的切削刃部的数量。另外，通过增加切削刃部的数量，能够抑制处理物的滑漏。

根据本发明的第二方式，所述粉碎刀还具有安装于所述安装面的第三粉碎刀。

所述第三粉碎刀具有：与所述轴线正交且配置在所述旋转轴的所述第二侧的第三粉碎刀的第二主面；与所述安装面抵接的第三抵接部；以及向所述旋转轴的径向外侧突出的第三切削刃部。

所述第二粉碎刀以及所述第三粉碎刀沿着所述旋转轴的轴向配置为一列，使得所述第二粉碎刀的所述第一主面与所述第三粉碎刀的所述第二主面抵接。

所述第三切削刃部的位置相对于所述第一切削刃部以及所述第二切削刃部的位置沿所述旋转轴的旋转方向错开。

所述第一切削刃部和所述第二切削刃部之间的距离与所述第二切削刃部和所述第三切削刃部之间的距离不同。

另外，具有所述第一粉碎刀、第二粉碎刀以及第三粉碎刀的所述粉碎刀也可以分别安装于所述多个安装面(第四方式)。

根据这样的结构，由于沿周向相邻的切削刃部彼此间的空间成为不同大小，因此能够将各种大小的粉碎物向空间插入，能够粉碎各种形状的粉碎物。

根据本发明的第五方式，粉碎机具备：外壳；收容在所述外壳的内部的旋转轴；第一方式至第四方式中任一项所述的旋转刀；以及分隔件。

所述旋转轴具有第一旋转轴以及与所述第一旋转轴平行配置的第二旋转轴。

所述旋转刀在所述旋转轴上以沿轴向隔开间隔的方式安装有多个。

所述分隔件在所述旋转轴上与所述旋转刀沿轴向交替地安装有多个。

安装于所述第一旋转轴的所述旋转刀与安装于所述第二旋转轴的所述分隔件配置为，所述旋转轴的轴向上的位置相同。

所述分隔件由沿轴向重叠的多个分隔件构成。

所述多个分隔件分别形成为，所述旋转轴的轴向上的位置相同的多个所述粉碎刀沿周向配置为环状而成的粉碎刀组的直径越大，所述分隔件的直径越小。

根据这样的结构，能够进一步抑制处理物的滑漏。

发明效果

根据上述的粉碎机用的旋转刀，在粉碎刀相对于定刀台装卸自如的旋转刀中，由于在一个安装面上安装多个粉碎刀，因此能够在不损失粉碎刀相对于定刀台的安装强度的情况下增加切削刃部的数量。另外，通过增加切削刃部的数量，能够抑制粉碎物的滑漏。

附图说明

图1是示出粉碎机的侧视图。

图2是图1的X1-X1线向视图，且是示出粉碎机的俯视图。

图3是示出本发明的第一实施方式的旋转刀以及分隔件的俯视图。

图4是从轴向观察本发明的第一实施方式的旋转刀以及分隔件时的主视图。

图5是示出本发明的第一实施方式的旋转刀的图(上半图)。

图6是示出在本发明的第一实施方式的旋转刀中向定刀台安装粉碎刀的方法的图。

图7是本发明的第一实施方式的粉碎刀的切削刃部的立体图。

图8是从轴向观察本发明的第一实施方式的变形例的旋转刀时的主视图。

图9是从径向观察本发明的第二实施方式的旋转刀的切削刃部时的概略图。

附图标记说明

1 旋转轴

2 旋转轴

3 旋转刀

4 粉碎机构

5 驱动装置

6 定刀台

6a 安装面

7、7a、7b、7c 粉碎刀组

7s 主面

8、8a、8b、8c 粉碎刀

8s 主面

9 切削刃部

10 分隔件(分隔件组)

11 分隔件

12 台阶部

12a 卡合面

14 销孔

15 销孔

16 销

17 中心孔

18 螺栓插入孔

19 内螺纹孔

20 固定螺栓

21 抵接部

22 粉碎刀(粉碎刀组)

23 分隔件中心孔

25 外壳

30 前刀面

31 后刀面

32 切削刃

100 粉碎机

O1 轴线

O2 轴线

T1 轴向的宽度

T2 轴向的宽度

R 旋转方向

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，参照附图对本发明的第一实施方式所涉及的粉碎机进行说明。

本实施方式的粉碎机100是例如将木材、垃圾等处理物(废弃物)粉碎而形成规定粒度的粉碎物的双轴剪切式粉碎机(多轴剪切式粉碎机)。

如图1以及图2所示，粉碎机100具备一对粉碎机构4，该一对粉碎机构4包括：外壳25；收容在外壳25的内部的旋转轴1、2；安装于旋转轴1、2的多个旋转刀3；以及安装在沿旋转轴1、2的轴向相邻的旋转刀3彼此间的多个分隔件10。

从外壳25的侧壁朝向与旋转刀3以及分隔件10对置的位置设置有刮刀(未图示)。刮刀的前端部以接近旋转刀3以及分隔件10的周面的方式形成为半圆弧状。刮刀刮掉被旋转刀3夹住的处理物。

粉碎机构4的旋转轴1、2的轴线O1、O2是平行的。以下，将沿轴线O1、O2的方向简称为轴向A。

在各个粉碎机构4中，旋转刀3与分隔件10在轴向A上交替配置。如图3中附图标记T2所示，旋转刀3的轴向A的宽度(厚度)与分隔件10的轴向A的宽度相同。

安装于旋转轴1(第一旋转轴)的旋转刀3以及分隔件10、与安装于旋转轴2(第二旋转轴)的旋转刀3以及分隔件10配置为在轴向A上交错。换言之，安装于旋转轴1的旋转刀3与安装于同旋转轴1相邻的旋转轴2的分隔件10配置为，旋转轴1、2的轴向A的位置相同。

安装于旋转轴1的旋转刀3的一部分与安装于旋转轴2的旋转刀3的一部分在从轴向A观察时重叠。粉碎机100通过使旋转刀3与各个粉碎机构4的旋转轴1、2一并绕轴线O1、O2旋转，由此将处理物剪切粉碎。

如图3所示，分隔件10具有在轴向A上重叠的三个分隔件11，旋转刀3具有在轴向A上重叠的三组粉碎刀组7。分隔件11以及粉碎刀组7的轴向A的宽度(附图标记T1)相等。

如图4所示，旋转轴1、2呈六边形状的剖面形状，通过电动机等驱动装置5绕轴线O1、O2旋转。需要说明的是，关于旋转轴1、2的剖面形状，只要是多边形状剖面即可，例如也可以是四边形状。另外，也可以将旋转轴1、2设为圆形剖面，使用键与分隔件10以及旋转刀3进行固定。

如图4所示，旋转刀3具有沿周向形成多个的安装面6a，该旋转刀3具有安装为轴线与旋转轴1、2的轴线彼此一致的定刀台6、以及在定刀台6上安装为装卸自如的三组粉碎刀组7。

定刀台6具有与旋转轴1、2的剖面形状对应的六边形状的中心孔17。

旋转轴1、2插入定刀台6的中心孔17。定刀台6在从轴向观察时呈六角形状。形成定刀台6的外周的六个面分别是供粉碎刀8安装的安装面6a。定刀台6的轴向的宽度与重叠的三组粉碎刀组7的宽度以及分隔件10的宽度(T2)相等。

粉碎刀组7形成为板状，由沿周向排列的多个粉碎刀8构成。各个粉碎刀8以主面8s与轴线O1、O2正交的方式可装卸地安装于定刀台6的安装面6a。

各个粉碎刀8具有相对于轴线O1、O2形成在径向外侧的切削刃部9。各个粉碎刀8具有与定刀台6的安装面6a抵接的抵接部21。本实施方式的粉碎刀组7具有六个粉碎刀8。即，本实施方式的旋转刀3具有18个粉碎刀8。

如上所述，旋转刀3具有三组粉碎刀组7，三组粉碎刀组7以主面7s彼此抵接的方式在轴向A上重叠。构成粉碎刀组7的多个粉碎刀8在旋转轴1、2的周向上配置成环状。

三组粉碎刀组7具有由形状不同的粉碎刀8构成的第一粉碎刀组7a、第二粉碎刀组7b以及第三粉碎刀组7c。在此，以第二粉碎刀组7b为例，说明旋转刀3中的粉碎刀组7的安装构造。

如图5所示，通过向形成于粉碎刀8的螺栓插入孔18插入固定螺栓20，并将固定螺栓20紧固于形成在定刀台6的安装面6a上的内螺纹孔19，由此将构成粉碎刀组7的粉碎刀8以能够装卸的方式安装于定刀台6的安装面6a。

在定刀台6的安装面6a上形成具有朝向周向的卡合面12a的台阶部12。在设于粉碎刀8且与定刀台6的安装面6a抵接的抵接部21，形成有与定刀台6的卡合面12a对应的卡合面13a以及台阶部13。

在旋转刀3的定刀台6的安装面6a以及粉碎刀8的抵接部21分别形成有圆形孔的销孔14、15。

如图6所示，在旋转刀3中，在向定刀台6安装粉碎刀8时，使与定刀台6以及粉碎刀8单独形成且直径与销孔14、15大致相同的圆柱状的销16的一端部侧与粉碎刀8的销孔15嵌合，与粉碎刀8一并使销6的另一端部侧与定刀台6的销孔14嵌合。

此时，使销16与定刀台6的销孔14嵌合，粉碎刀8的抵接部21与定刀台6的安装面6a紧贴，并且使定刀台6的台阶部12的卡合面12a与粉碎刀8的台阶部13的卡合面13a进行面接触并卡合。

通过如此使台阶部12、13彼此卡合，相对于定刀台6对粉碎刀8进行定位，并且限制粉碎刀8的周向的移动。另外，通过使销16与销孔14、15嵌合，由此限制粉碎刀8相对于定刀台6的轴向的移动。此外，由于形成在定刀台6和粉碎刀8上的销孔14、15与销16形成为大致相同直径的圆形，因此通过使销16嵌合于销孔14、15，也可以限制粉碎刀8相对于定刀台6的轴向的移动。因此，只要使销16与销孔14、15嵌合，就能够一边对粉碎刀8进行定位，一边将粉碎刀8配置并安装在定刀台6的规定位置。另外，能够利用固定螺栓20容易地固定粉碎刀8。

接下来，对切削刃部9的详细形状进行说明。如图7所示，切削刃部9具有前刀面30、后刀面31、以及成为前刀面30与后刀面31之间的棱线的切削刃32。通过旋转轴1、2的旋转，切削刃部9向附图标记R所示的旋转方向旋转。本实施方式的切削刃32与轴向A平行。

分隔件10设置在安装于旋转轴1、2且在轴线O1、O2方向上相邻的旋转刀3之间，规定旋转刀3的轴向的间隔。如图3所示，分隔件10具有三个分隔件11。各个分隔件11形成具有多边形状的分隔件中心孔23的圆柱形状。向分隔件中心孔23插入旋转轴1、2。

如上所述，第一粉碎刀组7a、第二粉碎刀组7b以及第三粉碎刀组7c具有不同形状。即，构成第一粉碎刀组7a的第一粉碎刀8a、构成第二粉碎刀组7b的第二粉碎刀8b、以及构成第三粉碎刀组7c的第三粉碎刀8c具有不同形状。具体来说，第一粉碎刀8a、第二粉碎刀8b以及第三粉碎刀8c各自的切削刃部9的位置沿旋转方向R前后错开。

在此，将安装于一个安装面6a的三个粉碎刀8的组称作粉碎刀22(粉碎刀组22)。构成粉碎刀22的多个粉碎刀8以主面8s彼此抵接的方式在轴向A上重叠。旋转刀3采用粉碎刀22分别安装于多个安装面6a而成的构造。

如图4所示，第一粉碎刀8a的切削刃部9形成在旋转方向R最前方侧。第三粉碎刀8c的切削刃部9形成在旋转方向最后方侧。第二粉碎刀8b的切削刃部9形成在第一粉碎刀8a的切削刃部9与第三粉碎刀8c的切削刃部9之间。

如图4所示，粉碎刀8的切削刃部9形成为，第一粉碎刀8a的切削刃部9与第二粉碎刀8b的切削刃部9的周向上的距离C1(间隔)、第二粉碎刀8b的切削刃部9与第三粉碎刀8c的切削刃部9的周向上的距离C2、以及第三粉碎刀8c的切削刃部9与安装在旋转方向R后方侧的第一粉碎刀8a的切削刃部9的周向上的距离C3不同。

具体来说，粉碎刀8的切削刃部9形成为距离C2、距离C1、距离C3依次增大。需要说明的是，距离C1、距离C2、距离C3不需要全部不同，只要至少一个距离与其它距离不同即可。

如图3所示，第一粉碎刀组7a的最大外径D1(由切削刃部9的切削刃32的位置规定的直径)、第二粉碎刀组7b的最大外径D2、以及第三粉碎刀组7c的最大外径D3不同。

构成分隔件10的分隔件11的直径对应于在与轴向A正交的水平方向(附图标记W所示的方向)上相邻的粉碎刀组7的最大外径。具体来说，各个分隔件11形成为，轴向A的位置相同的粉碎刀组7的最大外径越大，则分隔件11的直径越小。

更具体来说，分隔件11的直径是与粉碎刀组7的切削刃32(切削刃部9)之间最低具有规定的间隙G的直径。如上所述，由于第一粉碎刀组7a的最大外径D1、第二粉碎刀组7b的最大外径D2、以及第三粉碎刀组7c的最大外径D3不同，因此构成分隔件10的分隔件11的直径也分别不同。如图3所示，与最大外径最大的第二粉碎刀组7b对应的分隔件11b的直径S2最小，与最大外径最小的第一粉碎刀组7a对应的分隔件11a的直径S1最大。

根据上述实施方式，通过在一个安装面6a安装有多个粉碎刀8，并且使切削刃部9的位置沿周向错开，与在一个安装面上安装一个粉碎刀的构造比较，能够抑制处理物的滑漏。

另外，与增加安装面的数量而增加切削刃部的数量的构造比较，能够确保安装面的周向的宽度并且增加切削刃部的数量。即，能够确保粉碎刀8与定刀台6之间的强度并且增加粉碎刀8的数量。

另外，通过采用在一个安装面6a上安装多个粉碎刀8的构造，能够缩窄粉碎刀8的轴向的宽度。通过缩窄粉碎刀8的宽度，能够进一步增大粉碎初期的粉碎力。另外，通过使沿周向错开的粉碎刀8依次发挥粉碎力，使粉碎顺畅进行，粉碎时的过负载所导致的旋转轴1、2的反转次数减少，能够缩短粉碎时间。

另外，通过将各个分隔件11形成为，轴向A的位置相同的粉碎刀组7的直径越大，则分隔件11的直径越小，能够进一步抑制处理物的滑漏。

另外，通过采用在一个定刀台6上设置多个粉碎刀8的构造，与在一个定刀台6上设置一个粉碎刀8的构造比较，能够生产粉碎粒度(粉碎宽度)小的粉碎物。

另外，通过使切削刃部9间的距离C1、C2、C3不均匀，由此在周向上相邻的切削刃部9彼此间的空间S形成为不同大小。由此，能够将各种大小的处理物插入到空间S中，能够粉碎各种形状的处理物。

在旋转刀3中，由于能够仅更换粉碎刀8，因此与以往的切削刃部一体型的粉碎刀比较，容易进行旋转刀3(切削刃部9)的更换作业。其结果是，能够减少旋转刀3的更换所需要的时间，能够抑制成本。

接下来，对第一实施方式的变形例进行说明。

如图8所示，变形例的旋转刀3B的粉碎刀8B相对于定刀台6的一个安装面6a安装有两个。换言之，安装于一个安装面6a的粉碎刀22由两个粉碎刀8构成。

即，如上述变形例所示那样，安装于一个安装面6a的粉碎刀8的数量不限于三个。在想要缩窄旋转刀3的轴向A的宽度的情况等，优选如本变形例那样减少重叠的粉碎刀组7的数量。

(第二实施方式)

以下，基于附图对本发明的第二实施方式的粉碎机用的旋转刀进行说明。需要说明的是，在本实施方式中，以与上述的第一实施方式的不同之处为中心进行叙述，省略相同部分的说明。

如图9所示，关于构成本实施方式的旋转刀3C的粉碎刀8C的切削刃部9C，切削刃32不与轴向A平行，而是相对于轴向A倾斜。

具体来说，第一粉碎刀8a的切削刃32以及第三粉碎刀8c的切削刃32的轴向另一侧A2向旋转方向R后方侧倾斜，第二粉碎刀8b的切削刃32的轴向一侧A1向旋转方向R后方侧倾斜。

换言之，安装于一个安装面6a的三个粉碎刀8C的切削刃32形成为在从旋转轴1、2的径向观察时相对于轴向倾斜。此外，相邻的粉碎刀8的倾斜方向相反。

接下来，对本实施方式的旋转刀3C的作用进行说明。如图9所示，在处理物被粉碎刀8的切削刃部9粉碎时，由于切削刃32倾斜，因此粉碎物如附图标记F所示那样被赋予方向。通过将粉碎物赋予轴向A中的任一方向，由此在旋转轴1、2上产生轴向A的推力。

根据上述实施方式，在切削刃部9粉碎处理物时，粉碎物被朝向轴向一侧A1与轴向另一侧A2分配，由此产生于旋转轴1、2的推力抵消。由此，能够减少在粉碎时施加于旋转轴1、2的负载。

以上，说明了本发明所涉及的粉碎机用的旋转刀的实施方式，但本发明不限于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内适当变更。

例如，上述实施方式的旋转刀设置于双轴剪切式粉碎机，但不限于此，也能够应用于单轴的旋转式粉碎机等。

另外，分隔件不一定需要分割，也可以相对于沿轴向A重叠的多个粉碎刀组7使用一个分隔件。

以上，说明了本发明的优选实施例，但本发明不限于这些实施例。能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的增加、省略、替换以及其他变更。本发明不受上述说明限定，仅由权利要求书进行限定。