一种含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机

1.本发明涉及一种含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机，属于碎纸机设备领域。
2.

背景技术：

3.随着社会发展，保密意识的不断增强，纸质文件的销毁工具——碎纸机，其市场也在不断地扩大，而随着碎纸机基本作用的完善，对碎纸机的各种要求也在不断提升，其中重要的一项指标就是噪音指标，噪音严重影响日常生活及办公。
4.目前对于碎纸机的降噪方式主要用过不断提高机械结构的精度或者降低碎纸机的部分性能。其中提高精度会大幅提高产品的造价，并且取得的降噪效果一般；降低性能来降低碎纸机的电机转速的方式来降低噪音的这一方式，虽然碎纸机的噪音指标得以改善，但是碎纸机的性能，如：碎纸机的最大碎纸量、碎纸时间等性能要求则会有一定的下降。
5.

技术实现要素：

6.本发明针对上述问题，提供了一种含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机，通过增加高频扭转振动的方式来降低碎纸所需扭矩，以此来降低电机达到同样性能下的扭矩，并由于所需扭矩的降低，即可多方面优化原机芯的参数要求。
7.本发明采用如下技术方案：本发明所述的含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机，电机通过齿轮传动组件驱动碎纸刀组转动，齿轮传动组件与碎纸刀组的轴向一端相连；还包括超声振动组件，碎纸刀组位于齿轮传动组件的另一端安装超声振动组件；碎纸刀组在自旋转过程中通过超声振动组件使得碎纸刀组产生轴向震动。
8.本发明所述的含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机，所述的碎纸刀组由两个碎纸刀组成，超声振动组件为与碎纸刀数量相匹配的振动装置。
9.本发明所述的含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机，超声振动组件中的振动装置包括变幅杆，前盖，陶瓷环，电极片，后盖；所述变幅杆布置在前盖，前盖与后盖之间依次设置陶瓷环、电极片；所述前盖，陶瓷环，电极片，后盖的中心设有螺孔，前盖，陶瓷环，电极片，后盖之前通过螺栓相相互固定；变幅杆的一端设有用于与碎纸刀组相连的槽孔。
10.本发明所述的含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机，碎纸刀组中每个碎纸刀均由若干个刀片及刀片架组成；刀片架内设有用于安装刀片的空腔；空腔之间的腔壁厚度≤2mm。
11.本发明所述的含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机，所述碎纸刀组通过支架组件与电机组成传动结构，位于超声振动组件的架体部设有振动组件平台，后盖与振动组件平台的支撑板之间设有橡胶垫圈。
12.有益效果
本发明提供的含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机，通过在两个刀具轴添加超声振动装置，使得刀组切纸时，除传动结构的常规扭矩，同时增加了高频的振动，增加轴向高频振动，切削相同纸张数量时所需扭矩下降。
13.本发明提供的含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机，通过增加超声振动装置，增加切纸上限，提高碎纸机的性能。
14.本发明提供的含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机，采用电机及超声振动装置共同作动的方式，电机所需扭矩降低，可减少电机，齿轮组系的设计要求，降低了造价，通过降低电机所需扭矩，从而减小电机转速，降低整体噪音，为碎纸机产品的优化设计提供了一定的方向。
15.本发明提供的含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机，超声振动装置组架体之间采用的橡胶垫圈进行软固定，进一步减少了少碎纸机噪音。
16.本发明提供的含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机，由于采用超声波的振动，使得刀具与纸张之间产生间隙，从而大大改善了细微的纸张颗粒与细小纸张的粘刀现象，优化了刀具的加工工况，提高了刀具寿命。
17.附图说明
18.图1是本发明的碎纸机构结构示意图；图2是本发明含有盖板的碎纸机构结构示意图；图3a是本发明盖板的正视图；图3b是图3a的a-a剖面结构示意图；图4是本发明的超声振动组件的结构示意图；图5是本发明的刀轴结构示意图；图6是图5中i处放大结构示意图；图7是刀片组件单组结构示意图；图8是本发明工作时超声振动切削力波形图；图中1-电机，2-齿轮座，3-齿轮传动组件，4-板件一，5-板件二，6-碎纸刀组，7-板件三，8-超声振动组件，9-盖板，10-切光盘刀组，81-变幅杆，82-前盖，83-陶瓷环，84电极片，85后盖；11-橡胶垫圈，12-刀具轴，13-平键，14-刀具支撑件，15-刀片。
19.具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.如图1所示：本发明一种含有高频扭转振动碎纸刀组的碎纸机，电机1通过齿轮传动组件3驱动碎纸刀组6转动，齿轮传动组件3与碎纸刀组6的轴向一端相连；如图2、图3所示：碎纸刀组位于齿轮传动组的另一端安装超声振动组件；通过超声
振动组件使得碎纸刀组产生轴向震动。碎纸刀组由两个碎纸刀组成，超声振动组件为与碎纸刀数量相匹配的振动装置。
22.碎纸刀组6通过板件一4，板件二5，板件三7与电机组成传动结构，位于超声振动组件的架体部设有振动组件平台，超声振动组件与振动组件平台的支撑板之间设有橡胶垫圈11,如图3a、图3b所示。
23.如图4所示：超声振动组件8中的振动装置包括变幅杆81，前盖82，陶瓷环83，电极片84，后盖85；变幅杆81布置在前盖82，前盖82与后盖85之间依次设置陶瓷环83、电极片84；所述前盖82，陶瓷环83，电极片84，后盖85的中心设有螺孔，前盖82，陶瓷环83，电极片84，后盖85之前通过螺栓相相互固定；变幅杆81的一端设有用于与碎纸刀组相连的槽孔811。超声振动组件8通过控制板对电机片两端输入30000hz的高频电压后，由压电陶瓷产生30000hz的高频率、小振幅的机械振动，此处产生的为周期性的轴向振动，并通过变幅杆81共振增大振动幅度与能量（功率），产生满足工作需求的高频扭转振动，并将产生的能量与高频振幅附加于刀具轴12上。
24.如图5、图6所示：变幅杆81与刀具轴12之间通过平键13连接，将变幅杆81的扭转振动添加到刀具轴12上，使刀具轴12除原本的扭转外同时带有30000hz并有30-50μm的扭转振幅。
25.在切纸时，纸张由上方进入刀组，电机1通过齿轮传动组件为刀具轴12提供主要动力，使得左轴为顺时针转动，右轴为逆时针转动，超声装置同步运作，在两刀具轴上添加与刀具轴同向的高频扭转振动。在超过切纸上限的退纸过程中，电机反向转动，超声装置不运作，刀组反向转动，完成退纸。
26.如图7所示：因增加了扭转振动，相比较于普通碎纸机刀具与刀具支撑件14之间增大了碰撞的风险。刀片15之间的间隙为2mm，如下图所示1.8mm的厚度减小到1.6mm，碎纸机刀片的支撑件与刀具之间的间隙由原本的0.1mm增大到0.2mm，该间隙量不会影响到切纸的性能，同时减小刀片与支撑件之间发生碰撞的风险。
27.由于超声振动装置增加了高频的扭转，超声装置的后盖与支撑板之间留有5mm的间隙，中间增加橡胶垫圈，并通过螺栓连接，实现支撑板与超声装置之间的柔性连接。
28.综上所诉，刀具除原本的扭矩外增加了的高频扭转振动，刀具在原本的扭转方向上增加了周期性的周向往返运动，运动过程不同于普通切纸过程中，刀具以一定的力旋转挤压纸张，刀具与纸张始终接触，而是刀具与纸张接触又脱离，如此反复循环进行。
29.如图8所示，此超声振动切削的过程是一个间隙切削过程，刀具把切削方向上的切削过程通过高频振动分割成多个细小的部分，只在时间tc过程中产生纸张的切割。
30.在切割纸张的过程中，对切割产生主要的切屑力不仅由主电机提供，同时振动系统也会产生较大的切削力。超声振动切削过程是一个在一个极短时间内只完成微量切削的过程，这样的过程在微量位移的过程中会有很大的瞬时速度与加速度，这种局部的大量冲击能量会将纸张切削的部分快速变形，摩擦系数降低，剪切区材料的塑性变形减小，因此该切削过程中切削力的大小大大降低了，一般为普通切削力的十分之一到三分之一，因此增加该设备可以在原本机型的基础上，减小例如：电机扭矩、齿轮组系设计要求等参数要求，并因此使整体机型噪音降低。
31.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。