一種用于玻璃鋼復(fù)合材料或橡膠材料粉碎的粉碎設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及加工設(shè)備領(lǐng)域W及環(huán)保領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種用于玻璃鋼復(fù)合材料或 橡膠材料粉碎的粉碎設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 玻璃鋼復(fù)合材料是一種由玻璃纖維或碳纖維等增強(qiáng)材料增強(qiáng)的塑料，因其強(qiáng)度 高，初性好、耐腐、抗壓，在工業(yè)和民用場(chǎng)合都使用廣泛，甚至可W用作高壓氣瓶等壓力容 器。一般，玻璃鋼材料的室內(nèi)使用設(shè)計(jì)年限是20-30年，而室外的使用設(shè)計(jì)年限只有 10-20年，實(shí)際使用還要小于設(shè)計(jì)年限。我國(guó)使用玻璃鋼歷史已有五十多年，大量的退役玻 璃鋼材料W及玻璃鋼生產(chǎn)冗余料等材料的利用和處理，將是今后環(huán)保、資源利用的重大課 題。
[0003] 一直W來(lái)玻璃鋼復(fù)合材料和橡膠材料的粉碎難度大，成為行業(yè)難題。一般需要冷 凍粉碎或多級(jí)粉碎，不僅工藝復(fù)雜，并且效率不高、能耗大。至今為止國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上尚無(wú)玻璃 鋼復(fù)合材料或橡膠材料的專(zhuān)用粉碎設(shè)備。而我們國(guó)家每年退役的玻璃鋼復(fù)合材料及廢舊橡 膠輪胎等材料有幾十萬(wàn)噸，大量的此類(lèi)廢棄物，因無(wú)法高效粉碎而不能進(jìn)行有效的環(huán)保處 理或利用，造成巨大的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。
[0004][0006][0007] 《纖維復(fù)合材料》2014年4期，《玻璃鋼廢料循環(huán)利用方式的探索--玻璃鋼撕碎機(jī) 的研制》的論文中，將玻璃鋼廢料的破碎，由鍵式粉碎機(jī)改為玻璃鋼撕碎機(jī)，順應(yīng)了玻璃鋼 材質(zhì)的破壞機(jī)理，由沖擊破碎變?yōu)樗核楸荛_(kāi)了玻璃鋼初性大、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，其層間剝離強(qiáng) 度低的弱點(diǎn)得W充分利用。該文從理論與實(shí)踐對(duì)撕碎機(jī)的破碎機(jī)理進(jìn)行了較為詳盡的描 述，與鍵式粉碎機(jī)破碎玻璃鋼廢料相比，其破碎效率提高了 30倍，功耗少、產(chǎn)量大，其產(chǎn)物 可作為玻璃鋼生產(chǎn)的原料，為玻璃鋼廢料的工業(yè)化回收、循環(huán)利用探索出一條新的途徑。但 此工藝粉碎的玻璃鋼粉體材料和傳統(tǒng)工藝粉碎的玻璃鋼粉體材料一樣，粉體玻璃纖維較粗 較長(zhǎng)，使其再生利用受到相應(yīng)限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供一種粉碎玻璃鋼復(fù)合材料或橡膠材料的粉碎設(shè)備，能將條狀、小塊狀 的玻璃鋼復(fù)合材料或橡膠材料進(jìn)行一次性粉碎且達(dá)到較小粉碎粒徑。本發(fā)明可解決行業(yè)內(nèi) 玻璃鋼復(fù)合材料或橡膠材料難精細(xì)粉碎的技術(shù)難點(diǎn)，對(duì)玻璃鋼復(fù)合材料及部分橡膠材料的 回收再生利用創(chuàng)造有利條件。
[0009] 一種用于玻璃鋼復(fù)合材料或橡膠材料粉碎的粉碎設(shè)備，包括箱體，在所述箱體內(nèi) 沿物料輸送方向依次包括進(jìn)料腔、粉碎腔和出料腔，其中所述粉碎腔內(nèi)轉(zhuǎn)接有切割刀，其特 征在于，所述進(jìn)料腔內(nèi)設(shè)有用于輸送物料的傳動(dòng)帶，所述傳動(dòng)帶的輸出端通過(guò)銜接板過(guò)渡 至切割刀的外緣，在進(jìn)料腔內(nèi)通過(guò)彈性支架滑動(dòng)安裝有處在傳送帶上方的壓料輪，傳送帶 和壓料輪之間為銜接進(jìn)料腔和粉碎腔的物料通道。
[0010] 本發(fā)明中采用傳送帶和壓料輪相互配合的方式進(jìn)行強(qiáng)制進(jìn)料，另外物料狀態(tài)變化 時(shí)，壓料輪可W上下運(yùn)動(dòng)并通過(guò)彈性支架進(jìn)行補(bǔ)償和復(fù)位，W保證物料受力均衡，設(shè)備工作 平穩(wěn)，粉碎物指標(biāo)也相對(duì)穩(wěn)定。
[0011] 本發(fā)明粉碎設(shè)備可用于回收、再生各種復(fù)合材料冗余料和退役材料，對(duì)復(fù)合材料 的環(huán)保利用及開(kāi)發(fā)創(chuàng)造有利條件，特別是實(shí)驗(yàn)室機(jī)型，適合科研機(jī)構(gòu)對(duì)少量粉體材料的研 究需求。
[0012] 所述彈性支架包括：
[0013] 滑動(dòng)穿設(shè)在所述箱體上的支撐座，所述壓料輪安裝在該支撐座上；
[0014] 抵壓在箱體與支撐座之間的復(fù)位彈黃。
[0015] 物料狀態(tài)變化時(shí)，壓料輪會(huì)上下震動(dòng)，而所述復(fù)位彈黃恰可補(bǔ)償和緩沖壓料輪的 震動(dòng)，也可W始終保持壓料輪對(duì)物料的壓緊力。
[0016] 為了限定壓料輪W及支撐座的運(yùn)動(dòng)，做為優(yōu)選，所述箱體內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向部件，所述支 撐座與導(dǎo)向件滑動(dòng)配合。所述導(dǎo)向件可W為導(dǎo)向槽或?qū)驐U等形式。
[0017] 作為優(yōu)選壓料輪的外周帶有防滑紋。W保證進(jìn)料效果，防滑紋可W是軸向布置的 凸凹紋理或其他形式。
[0018] 所述傳動(dòng)帶包括至少兩個(gè)漉子、繞置在各漉子上的帶體，壓料輪與帶體的間隙在 6mm--80mm變化；帶體可采用橡膠皮帶。在箱體外安裝有驅(qū)動(dòng)漉子的送料電機(jī)。
[0019] 為了進(jìn)一步控制粉碎粒徑，所述銜接板一側(cè)與傳動(dòng)帶搭接，另一側(cè)與切割刀外緣 的間隙小于2mm。
[0020] 物料經(jīng)傳動(dòng)帶傳送后，經(jīng)由該銜接板喂入切割刀進(jìn)行粉碎，因此銜接板與切割刀 外緣的間隙比較重要，為了達(dá)到間隙可控，做為優(yōu)選，所述銜接板可移動(dòng)的安裝在進(jìn)料腔 內(nèi)。
[0021] 作為一種實(shí)現(xiàn)方式，銜接板側(cè)緣與進(jìn)料腔內(nèi)壁滑動(dòng)配合，在銜接板與進(jìn)料腔內(nèi)壁 之間設(shè)有定位螺栓。使用時(shí)將銜接板調(diào)整到適當(dāng)位置后，鎖緊定位螺栓即可。
[0022] 作為另一種實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)料腔內(nèi)設(shè)有移動(dòng)座，所述銜接板W及傳動(dòng)帶安裝在該移 動(dòng)座上，在移動(dòng)座與進(jìn)料腔內(nèi)壁之間設(shè)有定位部件。使用時(shí)同理，將移動(dòng)座W及銜接板、傳 動(dòng)帶整體調(diào)整到適當(dāng)位置后，鎖緊定位部件即可。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述銜接板朝切割刀 的延伸方向與切割刀切向夾角為30~60度。W兼顧進(jìn)料速度和粉碎效果。
[0023] 作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述銜接板鄰近切割刀的部位處在切割刀側(cè)下方。
[0024] 為便于輸送粉碎后的粉體，作為優(yōu)選，所述出料腔為蝸式結(jié)構(gòu)，出料腔遠(yuǎn)離切割刀 一側(cè)的底面或側(cè)下方為與除塵裝置相對(duì)接的出料口。
[00巧]除塵裝置可W采用除塵袋等形式，用W收集粉體。
[00%] 所述蝸式結(jié)構(gòu)的縱截面包括：
[0027] 下底，自銜接板與切割刀的配合部位沿下凹的弧線延伸至出料口；
[0028] 頂壁，自切割刀背向銜接板一側(cè)沿上凸的弧線延伸至出料口。
[0029] 蝸式結(jié)構(gòu)是根據(jù)切割刀高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風(fēng)能來(lái)輸送粉體，能有效將粉體直接輸送 到除塵裝置包裝儲(chǔ)存。
[0030] 為了獲得較小粒徑的粉體，尤其是本發(fā)明可控制粉體的粉碎粒徑ds。在20-30微 米左右，作為優(yōu)選，所述切割刀包括沿軸向間隔布置的多個(gè)切片，在箱體外匹配有驅(qū)動(dòng)切割 刀的切割電機(jī)。
[0031] 所述多個(gè)切片中至少包括金剛石波紋切片、金剛石加厚開(kāi)槽切片、V型金剛石開(kāi)槽 切片中一種或多種。
[0032] 一般玻璃鋼粉碎設(shè)備很難粉碎加厚玻璃鋼材料，比如風(fēng)電葉片材料，其葉根部分 的玻璃鋼厚度大于10cm，一般設(shè)備根本不能破碎，而本發(fā)明切割刀沒(méi)有轉(zhuǎn)刀、定刀之分，只 要能跟切割刀接觸，就能將材料削切粉碎。銜接板可W減小間隙，防止進(jìn)料中的細(xì)小的顆粒 狀預(yù)粉材料漏過(guò)，而造成細(xì)料不能有效粉碎。
[0033] 本發(fā)明是通過(guò)金剛石切片刀頭上的金剛石顆粒來(lái)削切復(fù)合材料，實(shí)際上是一種 "磨"的過(guò)程。運(yùn)些金剛石顆粒使用金屬包裹在刀頭上，粒徑非常小，一般只有80-30目 (180-500um)之間，每一顆金剛石顆粒就相當(dāng)于一個(gè)削切刀口，因?yàn)槁懵兜犊跇O小，因而削 切出的復(fù)合材料粒子更小。同時(shí)采用合金金剛石燒結(jié)體的刀頭硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于復(fù)合材料，因 而整個(gè)粉碎過(guò)程，對(duì)刀具的磨損極小。
[0034] 本發(fā)明的粉碎切割機(jī)構(gòu)是由多種類(lèi)型的金剛石切割刀具組合而成的削切機(jī)構(gòu)，可 W根據(jù)所需切割料的特點(diǎn)或切割后粉體的要求來(lái)調(diào)整切割刀具的組成：
[0035] 為提高整個(gè)設(shè)備削切效率時(shí)，將增大切割刀具刀頭中金剛石顆粒的粒徑，同時(shí)采 用多片V型金剛石開(kāi)槽切片疊加組合，加大每片V型金剛石開(kāi)槽切片之間的間隙，增加復(fù)合 材料與削切刀具的接觸面積。
[0036] 為減小切割粉體的粒徑，將采用較小金剛石顆粒的加厚金剛石開(kāi)槽銀片進(jìn)行粉碎 切割，調(diào)小每張加厚金剛石開(kāi)槽銀片之間的間距，所得的粉碎切割機(jī)構(gòu)能粉碎出細(xì)顆粒粉 體。
[0037] 為加寬材料粉碎后粉體的粒徑分布，則選擇細(xì)金剛石顆粒的加厚金剛石開(kāi)槽銀片 和粗金剛石顆粒的金剛石波紋銀片組合等等。
[003引切片外徑尺寸規(guī)格的選擇是必須和切割電機(jī)相配。
[0039] 直徑增加，則加大了預(yù)粉碎材料切割機(jī)構(gòu)接觸面積，增大切割速度；同時(shí)切片復(fù)合 寬度（各切片自身厚度W及所有切片間隙的總和）也是由電機(jī)的功率和散熱效果決定的。W40] -般小功率電機(jī)（2. 5-3kw)選擇115mm左右外徑，50-70mm厚度（切片復(fù)合寬 度），大功率（7.5-15kw)選擇外徑400mm左右，厚度為150-200mm。
[0041] 一般規(guī)格標(biāo)注為115*1. 2*10巧2. 23則表示外徑為115mm，刀頭寬度為1. 2mm，刀頭 厚度為10mm，內(nèi)徑為22. 23mm。國(guó)內(nèi)常規(guī)金剛石切片規(guī)格見(jiàn)下表：
[0042] 金剛石切片規(guī)格表（mm):
[0043]
[0045] 本發(fā)明采用金剛石銀片廣泛應(yīng)用于混凝±、耐火材料、石材，陶瓷等硬脆材料的加 工，由基體與刀頭組成。刀頭之所W能起切割的作用是因?yàn)槠渲泻薪饎偸?，金剛石作為?前最硬的物質(zhì)，它在刀頭中摩擦切割被加工對(duì)象，而金剛石顆粒則由金屬包裹在刀頭內(nèi)部。
[0046] 本發(fā)明是將金剛石厚膜用滾壓研磨破壞的方法加工成平均粒度為32~37μm的 金剛石晶?；蛑苯永酶邷馗邏悍ㄖ频媒饎偸Я?，把晶粒粉末堆放到WC-16wt%Co合金 上，然后用化錐將其隔離，在5. 5GPa、1500°C條件下燒結(jié)60分鐘，制成金剛石燒結(jié)體，用此 燒結(jié)體制成的切片具有很高的耐磨性。
[0047] 所述切割電機(jī)轉(zhuǎn)速為3000-12000r/min。轉(zhuǎn)速的具體選擇也根據(jù)切片尺寸大小決 定，切片直徑115mm規(guī)格時(shí)，優(yōu)選10000-120(K)r/min轉(zhuǎn)電機(jī)；切割電機(jī)啟動(dòng)為促壓式電流調(diào) 節(jié)方式；切割電機(jī)安裝時(shí)安裝在設(shè)備箱體上方，刀口深入到箱體內(nèi)的粉碎腔，刀口可外翻， 通過(guò)此方式調(diào)整刀口的切片組合或檢修。
[0048] 相鄰切片之間的間隙由鋼制墊片進(jìn)行調(diào)整，其厚度根據(jù)粉碎粒徑分布進(jìn)行選擇， 墊片包括2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm等多規(guī)格。
[0049] 作為優(yōu)選，所述多個(gè)切片中包