Нож роторной дробилки

Полезная модель относится к машиностроительной области, а именно к роторным дробилкам, предназначенным для переработки полимерных композиционных материалов.
Известен нож к устройству для измельчения, выполненный в виде сменного режущего наконечника, имеющего режущие кромки V-образной формы, причем длина верхней режущей кромки в поперечном сечении выполнена в два раза больше, чем нижняя (SU 1036369 А, 23.08.1983).
Причина, препятствующая получению технического результата, который обеспечивается предлагаемым устройством, заключается в отсутствии обновляемости режущей кромки без ее восстановления (шлифовки).
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению и взятым за прототип является нож роторной дробилки для переработки композиционных материалов (патент RU №2235598), который предназначен для измельчения отходов полимерных композиционных материалов.
Нож роторной дробилки включает основание ножа и сменный режущий наконечник из износостойкого материала и болтовое соединение, при этом наконечник составлен из образующих режущую кромку сменных элементов, представляющих собой призмы, боковые ребра которых меньше ребер, лежащих на основаниях призмы, каждый сменный элемент выполнен со сквозным отверстием для его фиксации на основании ножа при помощи штырей, при этом нож имеет съемный фиксирующий элемент, выполненный с двумя перпендикулярными друг относительно друга плоскостями, первая из которых непосредственно сопряжена с боковыми гранями сменных элементов, противоположными режущей кромке наконечника, а вторая - непосредственно или через прокладку сопряжена с основаниями сменных элементов.
Недостаток приведенного изобретения заключается в сложности предлагаемого решения, а именно в наличии большого числа крепежных элементов: штыри, клин, прижим, винты. Надежность конструкции и ее жесткость будут недостаточными и потребуют частого обслуживания и проверки состояния на предмет наличия вибраций и люфтов. Кроме того, вероятнее всего, наличие массивных вспомогательных прижимных элементов потребуют балансировки ротора после каждой перестановки инструмента на 90 градусов. В случае износа кромок режущих пластин между ними при каждой последующей установке будет образовываться зазор, который будет уменьшать жесткость соединения и позволит сдвигаться режущей пластинке относительно своей оси, что приведет к перекосам инструмента и нестабильной работе оборудования.
Из анализа известных аналогичных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения арсенала средств для переработки полимерных композиционных материалов.
Технический результат, на достижение которого направлена данная полезная модель, заключается в упрощении конструкции устройства, что позволит обеспечить снижение времени обслуживания конструкции при одновременном увеличении ресурса.
Для решения поставленной технической проблемы и достижения указанного технического результата в устройстве, включающем основание и сменный элемент, выполненный в виде пластины (далее сменная пластина), с двумя сквозными отверстиями для его фиксации на основании, поперечный разрез которой представляет собой параллелограмм, две противоположные передние поверхности которого могут являться рабочими поверхностями, т.е. поверхностями, подверженными износу при функционировании конструкции ножа. При этом две пары передних и главных задних поверхностей, пересекающихся под углом 45 градусов, образуют две режущие кромки.
Предложенное устройство проиллюстрировано на чертежах.
На фиг. 1 представлены сборочные элементы, из которых состоит устройство.
На фиг. 2 - основание, вид сверху.
На фиг. 3 представлен вид слева основания в разрезе.
На фиг. 4 изображен увеличенный местный вид паза основания.
На фиг. 5 - вид сверху сменной пластины.
На фиг. 6 - вид слева сменной пластины в разрезе.
Устройство состоит из основания 1, сменной пластины 2 и двух винтов с потайной головкой 3 (фиг. 1). Основание 1 имеет два отверстия 4, при помощи которых закрепляется на роторе дробилки, два резьбовых отверстия 5, которые необходимы для соединения сменного элемента - сменной пластины 2 с основанием 1 при помощи винтов 3 (фиг. 2), главной задней поверхности 6 основания 1, расположенной под углом 45 градусов к передней поверхности 7 (фиг. 3), упорной поверхности 8, в которую упирается сменная пластина 2 при сборке с целью перераспределения усилий при работе ножа и снижения нагрузки на винты 3, продольного паза 9, предназначенного для предохранения режущих кромок сменной пластины 2 от смятия (фиг.4). Кроме того, основание 1 имеет два резьбовых отверстия 5 для соединения со сменной пластиной 2.
Сменная пластина 2, изготавливаемая из быстрорежущей стали, в плане имеет форму прямоугольника, поперечный разрез которой представляет собой параллелограмм, две противоположные стороны которого являются главными задними поверхностями сменной пластины 10 и 11, образующими острые углы в 45 градусов с передними режущими поверхностями сменной пластины 12 и 13 и формирующие, таким образом, режущие кромки 14 и 15 (фиг. 6). Сменная пластина 2 также имеет два отверстия 16, предназначенные для соединения ее с основанием 1 (фиг. 5), отверстия 13, в свою очередь, имеют с обеих сторон фаски 17, обеспечивающие точность установки сменной пластины 2 на корпусе 1 за счет эффекта самоцентрирования двух конических поверхностей: головки винтов 3 и фаски 17 (фиг. 6).
Устройство работает следующим образом. Изначально, при установке сменной пластины 2 на основание 1 при помощи винтов 3 рабочей поверхностью является передняя поверхность сменной пластины 12, а режущей кромкой - кромка 14, сформированная передней поверхностью сменной пластины 12 и главной задней поверхностью 10. При износе режущей кромки 14, винты 3 откручивают, снимают сменную пластину 2, переворачивают таким образом, чтобы совместить переднюю поверхность пластины 12 с передней поверхностью 7 основания 1, после чего обратно устанавливают винты 3. В результате чего рабочей поверхностью оказывается передняя поверхность сменной пластины 13, а режущей кромкой - кромка 15, сформированная передней поверхностью сменной пластины 13 и главной задней поверхностью 11.
Устройство позволяет избежать процедуры демонтажа ножа для балансировки ротора. Также за счет плотного прилегания главной задней поверхности 10 или 11 (в зависимости от того, какая передняя поверхность сменной пластины 2 совмещена с передней поверхностью 7 основания 1) к упорной поверхности 8 основания 1 при сборке, происходит перераспределение нагрузки с винтов 3 на основание 1, что повышает надежность конструкции.
По сравнению с прототипом, предложенное устройство позволит обеспечить снижение времени обслуживания конструкции при одновременном увеличении ресурса за счет конфигурации сменной пластины, позволяющей использовать две поверхности в качестве рабочих.