[实用新型]曲线型切割刀片

说明书

本实用新型涉及一种切割刀片，它适用于青饲料切碎、谷物收割、牧草采割、烟丝机及中草药切碎的切割机械上。

现有的切割机械，如青饲料切碎机，其刀片主要有两种形式。一种是矩形，如图1。另一种是三角形；如图2。它们都有一个共同的特点：刀刃1呈直线形。

矩形刀片多用于卧轴式切碎机上，常见的安装形式有三种。一种是安装在滚筒上，其横截面如图3。工作时，滚筒按箭头所示方向旋转，物料沿与转轴垂直的径向喂入，实现切碎。另一种是沿径向安装在刀盘上，如图4。工作时刀盘2旋转，物料垂直于刀盘喂入，实现切碎。这两种安装形式，在切割时，刀刃上任意点切割运动的方向与在切割平面内刀刃的法线方向（以下简称法向）的夹角（称滑切角）接近于零，即切割运动的方向与刀刃接近垂直，所以都是砍切。这种砍切较费力，而且会使青饲料丧水，影响青饲料的质量。第三种安装形式如图4的虚线所示，其刀刃与刀盘的径向有一定的夹角，切割运动的方向与刀刃法向的夹角（即滑切角）为一锐角，工作时，它对物料产生滑切。但由于其滑切角的大小是沿径向变化的，所以滑切性能不稳定。

三角形切割刀片常用于立轴式切碎机上，它是在其弯折的一边钻有两孔，用螺钉或铆钉通过两孔固定在刀盘的上顶面和外缘上，如图5。工作时，物料从顶端喂入，刀盘2旋转先经顶面刀片4进行第一次切碎后，再落入刀盘2与筒体3之间，受到第二次切碎，然后漏出机外。由于刀片4呈三角形，刀刃为三角形的斜边，切割时，其滑切角为定值，因而具有稳定的滑切性能。但是它只适用于薯类、萝卜等块茎物料的切碎，而用来切碎多纤维的薯藤、禾梗、牧草等，由于刀刃的切割是近似平行于物料纤维进行，所以显得不够如意。

本实用新型的目的是要提供一种改进的切割刀片，即刀刃为曲线型的切割刀片。将此刀片安装在刀盘或轮毂上，刀盘或轮毂旋转进行切割时，能保持固定不变或者变化极小的滑切角，所以具有稳定的滑切性能。又因当多纤维物料垂直于刀片旋转面进入切割时，刀刃垂直于纤维滑切，所以尤其有利于对多纤维物料，如薯藤、禾梗、牧草等的切割。

本实用新型的目的是这样实现的：将刀片的刀刃曲线做成等角螺线形或近似等角螺线形，此等角螺线的极坐标方程形式为

P＝αe^Kθ

极点就是安装刀片的刀盘或轮毂的旋转中心。P是极半径，θ是极角，α是当θ为零时的初始极半径，其值可根据刀刃起始点的位置的需要来设定，K是常数，其值为刀刃等角螺线上任意点的切线与自极点过该切点的射线的夹角之余切值，e是自然对数的底数，其值约等于2.71828。

此等角螺线只是刀刃的理想曲线。为了便于加工，可用部分圆弧线来近似的代替理想曲线。如果加工工艺条件允许，也可用几段圆弧圆滑连接的曲线、阿基米德螺线、圆渐开线等其它曲线来近似的代替理想曲线。代用的曲线刀刃滑切角的大小虽然不是固定的，但可使它在理想曲线刀刃滑切角附近的较小范围内变化，因此其滑切性能仍然比较稳定，与等角螺线刀刃相近。

曲线型切割刀片的宽度可以是等宽的，也可以是不等宽的。其厚度可根据刚度及强度要求来确定。刀片的两端各钻一个孔，借助此孔用螺钉可将刀片安装在刀盘上。也可以在刀片上靠等角螺线起始端钻两个孔，用螺钉安装在轮毂上。

刀片材料可用合金工具钢、碳素工具钢等公知钢材。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是现有切割机械上所用的矩形刀片。

图2是现有切割机械上所用的三角形刀片。

图3是安装矩形刀片的卧轴式切碎机滚筒的横截面图。

图4是矩形刀片沿刀盘径向或与径向具有一定夹角的安装形式。

图5是现有市场上使用三角形刀片的立轴式切碎机的局部剖切立体图。

图6是本实用新型的曲线型刀片用部分圆弧线代替刀刃理想曲线及等宽刀片在刀盘上安装的一个实例。

图7是本实用新型不等宽曲线刀片在轮毂上的安装实例。

图8是刀片的某一部分刃口的放大图。

参照图8，在刀刃1的垂直平面内，∠KPG叫刀刃角。假设物料在刀刃上的P点受到滑切，刀片的切割运动沿HP方向进行，则滑切角为∠KPH。现作HN＝KG，HN⊥HP，KG⊥PK，KH⊥PK，并设∠KPG＝ψ，∠KPH＝λ，∠NPH＝β，则有

tgβ＝ (HN)/(HP) ＝ (PK·tgψ)/(PK/COSλ) ＝tgψCOSλ