专利名称：松散金属废料的压块机及压块方法
技术领域：
本发明涉及废金属回收利用技术领域，尤其是一种适用于松散金属废料的压块机。
背景技术：
碎屑压块机用于将各种密度松散的黑色或有色金属的块料、切削卷丝、残屑等在液压冲头的作用下压制为密度致密的饼块，从而方便运输与仓储，最终将这些屑饼投入金属熔炉，熔炼后进行回收利用。本申请人申请的中国专利“CN201010156906.4卧式屑饼机”与“CN 201010277629.2废金属压块机”中公开了其结构与工作原理，通过对废料进行横向的进料一次预压、纵向的二次预压与竖向的终压，实现对金属废料进行三向挤压，压缩方式合理，压缩力大，可以达到很大的压缩比，压缩效率高。生产实践中待处理的物料成分复杂，对于黑色金属如碳钢等，由于其含有较多的碳元素，材质比较硬脆；现有的压块机普遍在预挤腔、二次挤压腔、终压腔的相交交界处，冲头与腔体腔壁之间设计为较紧密的配合，这种小间隙在挤压头送进时，可以作为剪切面，剪断质地较脆的黑色金属卷丝刨花等。但 是在如电线电缆等线材的回收利用工艺中，会获得颗粒状的铜粒，工程中形象地称之为“铜米”，这种颗粒金属物料的密度很大，铜的材质本身又非常软；在上述小间隙的交界处，当各个挤压冲头推进或复位时，每次供料时残留下来的物料往往受到多方向复杂的挤压力，在温度与压力的条件下非常容易直接形成了致密的铜块。挤压冲头在下一步送入时，已经不是在推挤送入物料了，而是变为剪切或轧制铜块，导致各方向挤压力急剧加大。实践生产中，往往在几次压制后便需要打一些空行程，以处理内部的堵塞。这些额外的处理流程不仅大大降低了工作效率，而且还影响了作业的连续性；而软质金属堵塞严重时甚至损坏设备，产生“爆缸”的事故，存在严重的安全隐患。
发明内容
本申请人针对上述现有松散金属废料压块生产中软质金属易受压成块，导致液压压力急剧增大、存在安全隐患等缺点，提供一种结构合理的松散金属废料的压块机及压块方法，从而可以连续、安全地进行松散金属废料的压块作业。本发明所采用的技术方案如下:
一种松散金属废料的压块机，包括预挤部、再挤部与终压部，在预挤部的预挤腔上部，靠近再挤腔一侧，设置有预挤释放区；再挤部的再挤冲头前端，靠近预挤腔的一侧，设置有侧部缺口，侧部缺口的截面为直角梯形，具有侧部斜面。作为上述技术方案的进一步改进:由隔板将料斗分隔为相邻的备料区与预挤释放区。在再挤腔上部还设置有再挤释放区；再挤部的再挤冲头前端顶部还设置有顶部缺口，具有顶部斜面。在预挤腔的前部，设置有可以前后调节的行程开关。
一种利用上述松散金属废料压块机的压块方法，包括以下步骤:第一步:预挤冲头根据设定的程序将预挤腔内的松散金属废料部分推送入再挤腔内，多余的部分物料溢出在预挤释放区内；第二步:再挤冲头将再挤腔内的物料推送入终压腔内，多余的部分物料溢出在预挤腔内；第三步:终压冲头对终压腔的物料进行预压紧，终压冲头与再挤冲头退回复位；当满足终压指定条件时，终压冲头对终压腔的物料进行压块并卸料；第四步:在预挤冲头触发行程开关之前循环上述第一步至第三步；第五步:当预挤冲头触发行程开关后，预挤冲头完全退回复位，备料区内的物料对预挤腔进行装料；然后返回至第一步。本发明的有益效果如下:
本发明针对松散金属废料的材质特点，摒弃了传统压块机中利用小间隙剪切物料的固有思维，通过在交界处设置释放区，在冲头前端设置有带有斜面的缺口，以及预挤分步送料与触发复位装料的方法，使松散金属废料在每一步的送料与预压时，既可以保证一定的预压效果，又可以在过压的情况下及时转移与释放应力，避免了在过压下形成致密的金属块。从而可以保证设备连续自动可靠地进行压块作业，不需要暂停与人工干预，有效地提高了设备可靠性与安全性，具有显著的经济效益。
图1为本发明的装料工步状态示意图。图2为本发明的预压工步状态示意图。图3为图2的左视图。图4为本发明的再挤工步状态示意图。图5为本发明的终压工步状态示意图。
图6为本发明的再挤冲头立体图。图7为图6的主视图。图8为图6的左视图。图中:11、预挤液压缸；12、预挤顶板；13、预挤冲头；14、预挤腔；15、预挤释放区；16、隔板；17、备料区；18、松散金属废料；19、行程开关；21、再挤液压缸；22、再挤顶板；23、再挤冲头；24、再挤腔；25、再挤释放区；26、顶部缺口 ；27、顶部斜面；28、侧部缺口 ；29、侧部斜面；31、终压挤压缸；32、终压冲头；33、终压腔；34、金属饼块。
具体实施例方式下面结合附图，说明本发明的具体实施方式
。本申请人通过大量的实践，研究发现对类似于“铜米”这种密度大、质地软的松散金属废料，在压块过程中不能挤压致密，而需要提供较大的释放空间以容纳其受力后的膨胀。根据上述原理，本发明基于原压块机在结构与控制等多处进行改进。如图1、图2所示，本发明在预挤腔14上部的料斗内增加了一块竖直设置的隔板16，将料斗分隔为相邻的备料区17与预挤释放区15，预挤释放区15靠近再挤腔24 —侧。在预挤腔14的前部底面，设置有可以前后调节的行程开关19。实际工作时，松散金属废料18从备料区17开口处投入并进入预挤腔14内，当设备进行预挤时，预挤液压缸11推动预挤冲头13前行，将预挤腔14内的物料推入再挤腔24，而预挤顶板12逐步封闭备料区17的底部，防止备料区17内的物料落入预挤冲头13后部的空间损坏设备。如图2所示，当物料基本填满再挤腔24时，预挤冲头13前端的物料受压后会溢出充填在预挤释放区15内，从而避免在受限的空间内被过度挤压形成金属块。现有压块机设备基本上都是一次预挤到底后，预挤冲头13立即复位，进行下一次进料，也就是每一次的预挤配合一次再挤与终压。而实践中发现，如果对于松散金属废料也采用这个预挤方式，预挤冲头13复位后，上部备料区17内的物料会迅速补充下来，导致预挤腔14内的物料越来越多，在每一次的预压中被逐步加压打实，进而形成致密的金属块。因此本发明在预挤腔14的前部，设置有可以前后调节的行程开关19，实践中先根据待压物料进行调试，确定预挤液压缸11的伸缸时间以及行程开关19的前后位置，在预挤冲头13接触到行程开关19之前，规定只能按照预定的伸缸时间逐步送进预挤冲头13并保持位置，然后压块机进行再挤与终压动作；而只有当预挤冲头13触发行程开关19之后，预挤液压缸11才会发生缩缸动作，将预挤冲头13完全复位，从而实现下一次预挤腔14的装料；也就是说，根据待压物料的不同，可能预挤腔14的一次装料，能分步满足多次再挤与终压动作的填料要求。当然，上述方法通过时间进行伸缸控制，也可以通过行程距离或者压力反馈进行伸缸控制，只是时间控制的方法较为简单有效。通过这种分步送料与触发复位的方法，可以保证每一次再挤作业时，再挤腔24内有适量与密度合适的物料；当再挤与终压动作完成以后再挤冲头23后退复位时，上一步溢出在预挤释放区15内的物料也会落下充填入再挤腔24内，配合下一步的预挤冲头13送进动作，填满再挤腔24，如此也可以及时消耗预挤释放区15内溢出物料。总之，通过在预挤腔与再挤腔交界处上部设置预挤释放区15，以及采用预挤冲头13分步送料与触发复位装料的方法，可以使松散金属废料在受力复杂的情况下及时释放应力，同时保证松散金属废料以合适的密度与数量被送入再挤腔24，避免受压过度形成金属块。如图3、图4所示，本发明在再挤腔24上部设置有再挤释放区25，再挤冲头23顶面设置有再挤顶板22，在推进时分隔再挤释放区25与再挤腔24。如图6至图8所示，本发明的再挤冲头23的前端顶部设置有顶部缺口 26，靠近预挤腔14的一侧设置有侧部缺口 28，缺口的截面为直角梯形，顶部缺口 26具有顶部斜面27，侧部缺口 28具有侧部斜面29。开设缺口以后，再挤冲头23的前部实际推挤面积约为原冲头面积的1/2 2/3。实际工作中，预挤冲头13将物料送入再挤腔24，如图4所示，再挤液压缸21作伸缸动作，将再挤冲头23向前送进，一方面对再挤腔24内的物料进行再次压缩，同时将物料送入终压腔33。在此过程中，位于再挤冲头23的顶部缺口 26与侧部缺口 28处的部分物料并未受到很大的挤压力，而是被顶部斜面27导向转移至顶部的再挤释放区25内，或者被侧部斜面29导向转移至预挤腔14内，而预挤腔14上部也有预挤释放区15可以溢出容纳这部分物料，避免与预挤腔14内原有的物料产生挤压力。上述设置有缺口的冲头结构，不仅设置了合理的释放空间，使物料在受到过大的压力后具有转移的空间以及时卸压，避免了现有压块机在交界小间隙处发生的剪切；而且来自顶部与一侧的压力，可以使再挤冲头23的底部与另一外侧部与再挤腔24的腔壁贴紧，防止在推进过程中夹入碎屑或者颗粒，从而提高了设备的可靠性。当再挤 冲头23复位时，再挤释放区25与预挤腔14内部的物料会重新补充落回至再挤腔24内。
如图5所示，终压挤压缸31驱动终压冲头32对终压腔33内的物料进行大压力的压制，从而获得致密的金属饼块34。需要说明的是，在再挤腔24上部设置再挤释放区25，同时在再挤冲头23顶面设置顶部缺口 26可以是针对于某些特殊软质金属废料的优化结构；在处理常规松散金属废料的压块机中，只需要设置有预挤释放区15，以及在再挤冲头23的靠近预挤腔14的一侧设置有侧部缺口 28，即可以成功地实现废料卸压，保证设备的连续正常工作。以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背 本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。
权利要求
1.一种松散金属废料的压块机，包括预挤部、再挤部与终压部，其特征在于:在预挤部的预挤腔(14)上部，靠近再挤腔(24)—侧，设置有预挤释放区(15);再挤部的再挤冲头(23)前端，靠近预挤腔(14)的一侧，设置有侧部缺口(28)，侧部缺口(28)的截面为直角梯形，具有侧部斜面(29)。
2.按照权利要求1所述的松散金属废料的压块机，其特征在于:由隔板(16)将料斗分隔为相邻的备料区(17)与预挤释放区(15)。
3.按照权利要求1所述的松散金属废料的压块机，其特征在于:在再挤腔(24)上部还设置有再挤释放区(25);再挤部的再挤冲头(23)前端顶部还设置有顶部缺口(26)，具有顶部斜面(27)。
4.按照权利要求1所述的松散金属废料的压块机，其特征在于:在预挤腔(14)的前部，设置有可以前后调节的行程开关(19)。
5.一种利用权利要求4所述的松散金属废料压块机的压块方法，其特征在于包括以下步骤: 第一步:预挤冲头(13)根据设定的程序将预挤腔(14)内的松散金属废料部分推送入再挤腔(24)内，多余的部分物料溢出在预挤释放区(15)内； 第二步:再挤冲头(23)将再挤腔(24)内的物料推送入终压腔(33)内，多余的部分物料溢出在预挤腔(14)内； 第三步:终压冲头(32)对终压腔(33)的物料进行预压紧，终压冲头(32)与再挤冲头(23)退回复位；当满足终压指定条件时，终压冲头(32)对终压腔(33)的物料进行压块并卸料； 第四步:在预挤冲头(13)触发行程开关(19)之前循环上述第一步至第三步； 第五步:当预挤冲头(13)触发行程开关(19)后，预挤冲头(13)完全退回复位，备料区(17)内的物料对预挤腔(14)进行装料；然后返回至第一步。
6.按照权利要求5所述的松散金属废料的压块方法，其特征在于:所述第一步中采用时间、行程或者压力反馈进行程序控制。
7.按照权利要求5所述的松散金属废料的压块方法，其特征在于:所述第三步中终压指定条件采用时间、行程或者压力反馈进行程序控制。
全文摘要
本发明公开了一种松散金属废料的压块机与压块方法，包括预挤部、再挤部与终压部，在预挤部的预挤腔上部，靠近再挤腔一侧，设置有预挤释放区；再挤部的再挤冲头前端，靠近预挤腔的一侧，设置有侧部缺口，侧部缺口的截面为直角梯形，具有侧部斜面。本发明针对松散金属废料的材质特点，摒弃了传统压块机中利用小间隙剪切物料的固有思维，通过在交界处设置释放区，在冲头前端设置有带有斜面的缺口，以及预挤分步送料与触发复位装料的方法，使松散金属废料在每一步的送料与预压时，既可以保证一定的预压效果，又可以在过压的情况下及时转移与释放应力，避免了在过压下形成致密的金属块。从而可以保证设备连续自动、安全可靠地进行压块作业。
文档编号B30B9/32GK103213300SQ201310150630
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月27日 优先权日2013年4月27日
发明者杨棋君 申请人:江阴市瑞丰液压机械有限公司