一种翻堆机刀齿的制作方法

本发明涉及一种翻堆机、属于环保行业用于处理污泥的设备。

背景技术：

在环境保护污泥处理行业，德国的BACKHUS(巴库斯)公司较早研制出了用于改善好氧发酵堆肥中供氧和改善物料形状的机械设备，称之为翻堆机或翻抛机，本发明涉及的翻抛机的刀齿指的是安装在滚筒外圆柱面上用以切削泥土的功能部件，目前用在翻堆机上的刀齿多为两种形式，一种形如镰刀如同旋耕机的犁刀，其以翻为主，这种翻堆机对污泥的作用以切割翻滚为主要作用，泥土在翻滚过程中不能充分与空气接触，这对于以好氧发酵处理污泥工艺而言是不利的；另一种刀片的作用宽度与作业宽度相同，刀片齐根连接在滚筒外圆柱面上，以抛为主，污泥或泥土在被切割后被刀片抛向后方，在抛出后落地前可以充分与空气接触，这种刀片目前采用的是折弯的宽钢板，折弯的目的是使刀具具有一定的前角，折弯部分磨损相对较快，折弯部分磨损完毕刀具就没有前角了，也就意味着刀具的寿命结束，为提高刀片的寿命周期，折弯部分期望较长，又因折弯部分悬在刀座外，为保证刀具具有足够的强度，刀片的厚度相对较厚，前苏联西涅阿科夫等所著《土壤耕作机械的理论和计算》一文中关于耕作壤土时单金属犁铧刃口外形的变化过程，说明翻堆机刀齿在翻抛中势必形成圆角和负后角，从实际使用的磨损情况也证实了这个现象，刀齿在磨损前如图中刀齿端部双点划线部分，刀齿的刃口磨钝后形成圆角，使切削变成了抹压，负后角的形成进一步增加了抹压的厚度，且刀片越厚，抹压厚度越大，由此在刀齿端部形成了很大的压力，同时这类刀具的作用宽度较大，从而产生的切削阻力很大，泥土经抹压在泥堆表面形成了一层具有一定韧性的压实层，在下一次切削时，柔韧的压实层受刀齿圆角按压，其压点牵拉周边使刀齿周围泥土下沉，进一步影响刃口的切入，恶化了切削条件，如此切削实际变成了搓泥，作用力较大，另外因连接所需在刀片迎泥面包含有螺栓头，刀齿根部存在90度直角弯的死角，加之支撑筋板与刀片间形成的凹陷，等等这些因素导致了刀齿根部极易粘附泥土，粘附的泥土会阻碍刀具切削时泥土流动，进一步增加了作业阻力。

技术实现要素：

为了解决上述切削作业阻力大以及刀齿极易粘连泥土的问题，本发明所采取的技术方案是改变刀齿结构，将原固定在滚筒外圆柱面上的刀座向切削前向倾倒，设置可调节探伸尺度的薄刀片，具体就是：由滚筒外圆柱面上安装刀齿的刀座及安装在刀座上的刀齿组成，刀座永久固定在滚筒外圆柱面上，刀齿可更换，刀座与其切向形成的角度使得安装在其上的刀齿在切削泥土时具有大于零的前角，刀齿由刀片、背托、阴角组成，刀片用于切削泥土，背托用于支撑刀片，用以加厚刀片，使刀片不至于因切削受力弯曲，阴角用以填充刀片前面与滚筒外圆柱面间形成的阴暗空间，避免泥土粘附在此阴暗空间，同时阴角作为刀片的固定件用以固定刀片和背托，刀座至阴角依次为刀座、背托、刀片、阴角，螺栓由刀座上穿过刀座、背托和刀片连接到阴角上，使背托、刀片和阴角共同固定在刀座上，其显著特点是，刀片厚度减薄，有利于切削，刀片可沿着背托移动以便于在刀片磨损后调节其探出背托和阴角的尺度，阴角圆滑且不易粘附泥土，有利于吐纳，从而提高翻抛效率。

附图说明

图1是现有技术刀齿结构图

图2是本发明刀齿结构图

图3是复合结构阴角实施例之结构示意图

图4是整体结构阴角实施例之结构示意图

图5是复合结构刀片实施例之结构示意图

图中代号说明：

1.滚筒外圆柱面；2.刀座；3.刀片；4.背托；5.阴角；6、螺栓；7、不粘材料；8、瓦片；9、支撑压脚；10、连接件；γ.前角；β.后角

具体实施方案

下面结合附图对本发明技术方案进行进一步详细说明：

图1所示是现有技术刀齿结构图，以BACKHUS刀齿结构为例，其刀片(3)安装在以平行折线形式固定在滚筒外圆柱面(1)上的刀座(2)上，这里所述平行折线是指组成折线的相隔线段两两平行，安装刀片(3)的座面与滚筒外圆柱面(1)母线成一定夹角，各刀片(3)安装座面间连接的部分垂直于母线亦即平行于切向，安装在刀座(2)上的刀片(3)倾斜于切向，这有利于清理刀片(3)上的泥土，垂直于母线的部分则作为刀片(3)座面的支撑筋板，为了避免刀齿根部积泥，刀座(2)的根部不宜根据切削前角的需要做成小于90度的阴角(5)，而前角需求是以折弯刀片(3)形成，折弯需要有足够的长度以适应较长时间的磨损需求，悬在刀座(2)外较长的折弯部分失去了刀座(2)的支撑，意味着刀片(3)需要较厚的厚度以保证足够的强度，刀片(3)与刀座(2)的连接，则使得刀片(3)迎泥的一面暴露有连接部分(螺栓头部)，这部分以及刀座(2)折弯处形成的阴角(5)共同成为积泥的祸根。

图2所示刀座(2)向迎泥侧倾斜，刀片(3)采用坚硬薄板，厚度小于4mm为佳，可在刀座(2)中随磨损调节探出长度，刀片(3)在切削泥土时自然形成了便于切入泥土的前角，刀片(3)在磨损后仍不免会形成负后角，但因刀片薄起抹压作用的面的作用长度很短，其对泥土的抹压作用是未及填平撕裂泥土形成的凹凸面，更不会形成压实层，压实层不再出现，使得刀片(3)在切削泥土时的接触压力减小，磨损由此会减缓，同时切削力也因此下降，刀片(3)薄是改善切削的途径，但也相对易弯曲，为此在刀片(3)的背面设置有背托(4)，背托(4)与刀座(2)的作用同是支撑刀片(3)，背托(4)则可以根据切削深度的需求方便的调整支撑深度，前角的需求使得刀齿的根部形成了相对狭窄而深陷的阴暗角落，极易使泥土滞留于此，再因泥土的粘附性堆满整个阴角(5)，从而覆盖刀片(3)前角，影响泥土切入，为此设置具有不粘性能(相对而言，很难做到绝对不粘，取自不粘锅之不粘的概念)的阴角(5)，阴角(5)在刀片(3)与滚筒外表面间形成一个圆滑过渡曲面，泥土在切削泥土过程中，泥土经刃口切削由刀片(3)前面挤压进入阴角(5)凹面内收纳，切削完成后，不再有泥土由刃口进入，相反，泥土在离心力的作用下由刃口吐出，进进出出刃口得到自清理，相比于现有技术刀齿根部的直角，阴角(5)圆滑过渡凹面在与刀片(3)接壤处的法向与刀片间形成的夹角大于摩擦角，在泥土受切削挤压进入过程中，泥土极易相对凹面发生滑移，尤其当迎泥表面采用不粘材料(7)，使得阴角(5)凹面得到清理。阴角(5)作为填充材料填充了阴暗角落，同时，在阴角(5)中设置用于连接的单元，可用以固定刀片(3)和背托(4)。

图3所示为复合结构阴角(5)，由构成阴角(5)阳面同时也是迎泥面的不粘材料(7)、支撑不粘材料(7)的刚性瓦片(8)、使瓦片(8)得到支撑固定同时也用于固定刀片(3)的支撑压脚(9)等组成，不粘材料(7)可采用聚四氟乙烯、其他氟塑料或其改性材料以及聚乙烯等不易与泥土粘连的材料，不粘材料(7)为相对较软的材料，为此需要具有一定刚性的材料所制成的瓦片(8)结构支撑使其成形，不粘材料(7)与瓦片(8)的连接可以采用粘接工艺，也可以采用涂渡工艺，或采用铆接或螺栓连接，使其固定在瓦片(8)上，粘接工艺可以得到适中的厚度，铆接或螺栓连接需要较厚的不粘材料(7)，瓦片为曲面以使不粘材料(7)成形后构成的曲面在刀片(3)与滚筒外圆柱面(1)间形成圆滑过渡面，瓦片与不粘材料(7)的结合面为凹面，瓦片的另一面亦即凸面上间隔一定的距离设置支撑脚用于瓦片的固定安装，同时支撑脚用于固定刀片，承担着固定刀片的压板的作用，故此称其为支撑压脚(9)，支撑压脚(9)固定在瓦片的凸面上，可采用铆接、螺栓联结、粘接或焊接方式进行固定，支撑压脚(9)可以采用板材制作，板材的厚度方向为瓦片的长度方向，支撑压脚制作成多边形板，其中一边是曲线边，一边是直线或曲线边，曲线边所在的曲面与瓦片结合，直线或曲线边所在的面与刀片结合。

图4所示是整体结构阴角(5)示意，阴角(5)可以采纳整体塑料制成，但仍需在适当的位置，间隔一定距离设置螺母等用于连接的连接件(10)，以可以在螺栓的作用下产生足够的压力固定刀片(3)和背托(4)。

图5所示的刀片结构为复合结构刀片，由不粘材料(11)和坚硬板材(12)组成，不粘材料(11)为刀片(3)的前面即切削时的迎泥面。泥土抛出时其相对滚筒的运动方向是径向远离滚筒中心的，对于具有前角的刀片布置形式，泥土在径向移动时好比泥土落在斜面上的滑动，泥土与刀片间的滑动摩擦系数以及粘黏特性决定了泥土抛出时的加速度，滑动摩擦系数越小，不粘特性越强，加速度越大，泥土抛出的越远，因此采用带有不粘材料的结构形式，有利于切削后泥土的抛出，但不粘材料(11)相对坚硬板材(12)较软，对于相同强度刀片而言，增加了刀片的厚度，降低了刃口的锋利程度，不利于切削。