专利名称：高速剪切器陶瓷刀具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械剪切技术，特别是高速剪切器陶瓷刀具。
背景技术：
现有的冶金行业、煤炭行业、化工行业、制药行业、乳品行业用于分散、乳化、混合工艺常常需要使用高速机械剪切技术，这种分散、乳化、混合的效率取决于剪切器的线速度，和剪切器的刀口硬对硬配合间隙，通常剪切器的线速度愈大粉碎、分散、乳化、混合的效率愈高，刀口配合间隙愈小粉碎、分散、乳化、混合的效率愈高，剪切器的刀口材质硬度越大粉碎、分散、乳化、混合的效率愈高，在实用工程中常常由于物料对剪切器的刀口磨损使刀口硬对硬配合间隙变大，刀口硬对硬配合间隙变大之后粉碎分散、乳化、混合的效率下降，甚至不能达到质量要求，刀口硬对硬配合间隙变大之后只有调换整体刀具造成很大的浪费，增加了加工成本。如英国SILVERSON公司生产High shear in-line mixers系列产品也都存在上述缺陷。专利公报公告的00112117.0高剪切均质机，95243057.6高剪切粉碎机，95213183.8分子剪切强力均质泵，99227293.9高速销盘式剪切均质机，还是采用同样的机械结构，同样存在刀口硬对硬配合使用一段时间间隙变大，刀口硬对硬配合间隙变大之后粉碎、分散、乳化、混合的效率下降，刀口硬对硬配合的间隙变大之后只有调换整体刀具的缺陷。
发明内容
本发明是要提供一种克服上述缺陷的采用高硬度陶瓷制作刀具用于高速剪切器，由于陶瓷膨胀系数小，温度稳定性好，如99Al2o3陶瓷抗压强度可达13358×9.8×104pa，洛氏硬度A级可达≥90，与现有的不锈钢材料制作相比可显著提高高速剪切器刀具材质硬度，高速剪切器刀具材质硬度提高之后的使用性能，特别是针对矿物质，使矿物质能够粉碎至更小的尺度意味着可分离更彻底，矿物资源的利用率可以提高，针对煤碳原料，将煤碳原料粉碎至更小尺度可以提高燃烧值，对于能源资源利用具有重要的意义。
本发明是这样实现的采用陶瓷优选99Al2o3(以下称99陶瓷)为原料制作成圆柱型(称柱型陶瓷刀)，将其嵌入在采用金属材料制作的齿型盘式剪切刀具齿中，柱型陶瓷刀的径向露出1/5在盘式剪切器齿外，齿型盘式剪切刀具分为齿型盘式剪切刀具定盘，齿型盘式剪切刀具动盘，柱型陶瓷刀嵌入在齿型盘式剪切刀具定盘时柱型陶瓷刀的径向露出1/5在径向内侧，柱型陶瓷刀嵌入在齿型盘式剪切刀具动盘时柱型陶瓷刀的径向露出1/5在径向外侧，齿型盘式剪切刀具动盘套入式安装在齿型盘式剪切刀具定盘内，齿型盘式剪切刀具定盘中的柱型陶瓷刀露出的1/5与齿型盘式剪切刀具动盘柱型陶瓷刀露出的1/5相切位式，当齿型盘式剪切刀具动盘在盘式剪切刀具定盘内高速旋转时，齿型盘式剪切刀具动盘高速旋转产生的离心效应，流体物料从当齿型盘式剪切刀具动盘吸入又丛当齿型盘式剪切刀具动盘径向流出流过盘式剪切刀具定盘的径向齿隙，物料在盘式剪切刀具定盘中的柱型陶瓷刀露出的1/5与齿型盘式剪切刀具动盘柱型陶瓷刀露出的1/5相切位式被剪切。为了避免齿型盘式剪切刀具动盘与齿型盘式剪切刀具定盘齿与齿相切时产生闭合频动效应齿型盘式剪切刀具定盘的齿为斜齿型。
以下结合附图作进一步详细说明
图1是本发明高速剪切器陶瓷刀具轴向视图；图2是本发明高速剪切器陶瓷刀具定盘径向斜齿剖视图；图3是本发明高速剪切器陶瓷刀具齿端面视图；图4是本发明高速剪切器陶瓷刀具定盘径向剖视图；图5是本发明高速剪切器陶瓷刀具定盘轴向视图；图6是本发明高速剪切器陶瓷刀具动盘径向视图；图7是本发明高速剪切器陶瓷刀具动盘轴向视图；图8是现有的高速剪切器刀具结构视图；参考图8是现有高速剪切器刀具结构视图，高速剪切器刀具动盘齿(1)与高速剪切器刀具定盘齿(1a)硬对硬相切、通常的配合间隙只有05～1.5微米，高速剪切器刀具动盘齿(1)旋转时，离心效应、流体混合物料从轴向吸入、再从径向流出，流过高速剪切器刀具动盘齿(1)与高速剪切器刀具定盘齿(1a)硬对硬相切的配合间隙时被高速剪切器刀具动盘齿(1)与高速剪切器刀具定盘齿(1a)硬对硬剪切，物料对高速剪切器刀具动盘齿(1)与高速剪切器刀具定盘齿(1a)磨损十分突出。参考
图1是本发明高速剪切器陶瓷刀具轴向视图，高速剪切器刀具动盘齿(1)与高速剪切器刀具定盘齿(1a)相切径向嵌入式安装有柱型陶瓷刀(3)高速剪切器刀具动盘齿(1)高速旋转时产生离心效应，流体混合物从轴向吸入、再从径向流出，流过高速剪切器刀具动盘齿(1)与高速剪切器刀具定盘齿(1a)相切的配合间隙时被高速剪切器刀具动盘齿(1)与高速剪切器刀具定盘齿(1a)嵌入式安装的柱型陶瓷刀(3)剪切，剪切物料由陶瓷刀(3)完成，而不是高速剪切器刀具动盘齿(1)和高速剪切器刀具定盘齿(1a)，由于陶瓷材料硬度提高增加了耐磨损性能，柱型陶瓷刀(3)硬度和抗压疲劳强度提高之后剪切效率提高，柱型陶瓷刀(3)长期使用产生磨损时可以调换柱型陶瓷刀(3)，不需要调换整体高速剪切器刀具动盘齿(1)和高速剪切器刀具定盘齿(1a)，制作高速剪切器刀具定盘齿时参考图4、图5、图2、图8，参考图2齿为斜型，斜度为18度～36度，优选30度，柱型陶瓷刀(3)嵌入安装在定盘齿(1a)内，柱型陶瓷刀(3)的径向1/5露出定盘齿(1a)，露出面在高速剪切器刀具定盘齿(1a)内圆面，其轴向固定参考图3，图2螺钉(2)旋入定盘齿(1a)内压紧柱型陶瓷刀(3)，高速剪切器刀具定盘齿(1a)与座板(4)为整体，座板(4)外圆周有固定孔(7)、通轴孔(8)定位销孔(9)，制作高速剪切器刀具动盘参考图6、图7；高速剪切器刀具动盘齿(1)与座板(5)为整体，柱型陶瓷刀(3)嵌入安装在动盘齿(1)内，由螺钉(2)旋入动盘齿(1)内压紧柱型陶瓷刀(3)，柱型陶瓷刀(3)安装在高速剪切器刀具动盘齿(1)径向外圆周，柱型陶瓷刀(3)的径向1/5露出动盘齿(1)，露出面在高速剪切器刀具动盘齿(1)外圆面，座板(5)由轴孔(6)可安装旋转动力轴(图中未给出)，高速剪切器刀具动盘套入在高速剪切器刀具定盘内安装，高速剪切器刀具动盘旋转时高速剪切器刀具动盘齿(1)的柱型陶瓷刀(3)与高速剪切器刀具定盘齿(1a)的柱型陶瓷刀(3)相切，相切的间隙为0.5～1微米。高速剪切器刀具动盘在高速剪切器刀具定盘内旋转产生的离心力吸入混合流体，吸入的混合流体从高速剪切器刀具动盘的径向流经高速剪切器刀具定盘流出，流经高速剪切器刀具动盘与高速剪切器刀具定盘经向过程物料被剪切。
权利要求
1.一种由柱型陶瓷刀(3)高速剪切器刀具动盘齿(1)高速剪切器刀具定盘齿(1a)组成的高速剪切器陶瓷刀具其特征是刀具动盘齿(1)刀具定盘齿(1a)材质金属。
2.按权利要求1所述的高速剪切器陶瓷刀具其特征是柱型陶瓷刀(3)材质是Al2o3。
3.按权利要求1所述的高速剪切器陶瓷刀具其特征是柱型陶瓷刀(3)嵌入安装在嵌入安装在定盘齿(1a)动盘齿(1)内。
4.按权利要求3所术的高速剪切器陶瓷刀具其特征是柱型陶瓷刀(3)嵌入安装在定盘齿(1a)动盘齿(1)内柱型陶瓷刀(3)还露出1/5。
5.按权利要求4所述的高速剪切器陶瓷刀具其特征是嵌入安装在定盘齿(1a)内的柱型陶瓷刀(3)露出1/5是在定盘齿(1a)的内圆侧。
6.按权利要求5所述的高速剪切器陶瓷刀具其特征是嵌入安装在动盘齿(1)内的柱型陶瓷刀(3)露出1/5是在定盘齿(1)的外圆侧。
7.按权利要求1所述的高速剪切器陶瓷刀具其特征是高速剪切器刀具定盘齿(1a)是斜齿。
8.按权利要求7所述的高速剪切器陶瓷刀具其特征是高速剪切器刀具定盘齿(1a)斜齿的斜度为18～36度。
全文摘要
本发明公开了一种由柱型陶瓷刀(3)高速剪切器刀具动盘齿(1)高速剪切器刀具定盘齿(1a)组成的高速剪切器陶瓷刀具，柱型陶瓷刀(3)嵌入式安装在高速剪切器刀具动盘齿(1)高速剪切器刀具定盘齿(1a)内，安装在高速剪切器刀具动盘齿(1)的柱型陶瓷刀(3)外圆周侧露出1/5，安装在高速剪切器刀具定盘齿(1a)的柱型陶瓷刀(3)内圆周侧露出1/5，高速剪切器刀具动盘齿(1)在高速剪切器刀具定盘齿(1a)圆周内旋转，高速剪切器刀具动盘齿(1)在高速剪切器刀具定盘齿(1a)两侧的柱型陶瓷刀(3)相切，物料在相切间隙流动时被剪切。
文档编号B02C18/18GK1669661SQ200410030320
公开日2005年9月21日 申请日期2004年3月16日 优先权日2004年3月16日
发明者邓梁 申请人:邓梁, 周宏斌