鬆散金屬廢料的壓塊機及壓塊方法
2023-06-03 00:26:06 1
專利名稱：鬆散金屬廢料的壓塊機及壓塊方法
技術領域：
本發明涉及廢金屬回收利用技術領域，尤其是一種適用於鬆散金屬廢料的壓塊機。
背景技術：
碎屑壓塊機用於將各種密度鬆散的黑色或有色金屬的塊料、切削卷絲、殘屑等在液壓衝頭的作用下壓制為密度緻密的餅塊，從而方便運輸與倉儲，最終將這些屑餅投入金屬熔爐，熔煉後進行回收利用。本申請人申請的中國專利「CN201010156906.4臥式屑餅機」與「CN 201010277629.2廢金屬壓塊機」中公開了其結構與工作原理，通過對廢料進行橫向的進料一次預壓、縱向的二次預壓與豎向的終壓，實現對金屬廢料進行三向擠壓，壓縮方式合理，壓縮力大，可以達到很大的壓縮比，壓縮效率高。生產實踐中待處理的物料成分複雜，對於黑色金屬如碳鋼等，由於其含有較多的碳元素，材質比較硬脆；現有的壓塊機普遍在預擠腔、二次擠壓腔、終壓腔的相交交界處，衝頭與腔體腔壁之間設計為較緊密的配合，這種小間隙在擠壓頭送進時，可以作為剪切面，剪斷質地較脆的黑色金屬卷絲刨花等。但 是在如電線電纜等線材的回收利用工藝中，會獲得顆粒狀的銅粒，工程中形象地稱之為「銅米」，這種顆粒金屬物料的密度很大，銅的材質本身又非常軟；在上述小間隙的交界處，當各個擠壓衝頭推進或復位時，每次供料時殘留下來的物料往往受到多方向複雜的擠壓力，在溫度與壓力的條件下非常容易直接形成了緻密的銅塊。擠壓衝頭在下一步送入時，已經不是在推擠送入物料了，而是變為剪切或軋制銅塊，導致各方向擠壓力急劇加大。實踐生產中，往往在幾次壓制後便需要打一些空行程，以處理內部的堵塞。這些額外的處理流程不僅大大降低了工作效率，而且還影響了作業的連續性；而軟質金屬堵塞嚴重時甚至損壞設備，產生「爆缸」的事故，存在嚴重的安全隱患。
發明內容
本申請人針對上述現有鬆散金屬廢料壓塊生產中軟質金屬易受壓成塊，導致液壓壓力急劇增大、存在安全隱患等缺點，提供一種結構合理的鬆散金屬廢料的壓塊機及壓塊方法，從而可以連續、安全地進行鬆散金屬廢料的壓塊作業。本發明所採用的技術方案如下:
一種鬆散金屬廢料的壓塊機，包括預擠部、再擠部與終壓部，在預擠部的預擠腔上部，靠近再擠腔一側，設置有預擠釋放區；再擠部的再擠衝頭前端，靠近預擠腔的一側，設置有側部缺口，側部缺口的截面為直角梯形，具有側部斜面。作為上述技術方案的進一步改進:由隔板將料鬥分隔為相鄰的備料區與預擠釋放區。在再擠腔上部還設置有再擠釋放區；再擠部的再擠衝頭前端頂部還設置有頂部缺口，具有頂部斜面。在預擠腔的前部，設置有可以前後調節的行程開關。
一種利用上述鬆散金屬廢料壓塊機的壓塊方法，包括以下步驟:第一步:預擠衝頭根據設定的程序將預擠腔內的鬆散金屬廢料部分推送入再擠腔內，多餘的部分物料溢出在預擠釋放區內；第二步:再擠衝頭將再擠腔內的物料推送入終壓腔內，多餘的部分物料溢出在預擠腔內；第三步:終壓衝頭對終壓腔的物料進行預壓緊，終壓衝頭與再擠衝頭退回復位；當滿足終壓指定條件時，終壓衝頭對終壓腔的物料進行壓塊並卸料；第四步:在預擠衝頭觸發行程開關之前循環上述第一步至第三步；第五步:當預擠衝頭觸發行程開關後，預擠衝頭完全退回復位，備料區內的物料對預擠腔進行裝料；然後返回至第一步。本發明的有益效果如下:
本發明針對鬆散金屬廢料的材質特點，摒棄了傳統壓塊機中利用小間隙剪切物料的固有思維，通過在交界處設置釋放區，在衝頭前端設置有帶有斜面的缺口，以及預擠分步送料與觸發復位裝料的方法，使鬆散金屬廢料在每一步的送料與預壓時，既可以保證一定的預壓效果，又可以在過壓的情況下及時轉移與釋放應力，避免了在過壓下形成緻密的金屬塊。從而可以保證設備連續自動可靠地進行壓塊作業，不需要暫停與人工幹預，有效地提高了設備可靠性與安全性，具有顯著的經濟效益。
圖1為本發明的裝料工步狀態示意圖。圖2為本發明的預壓工步狀態示意圖。圖3為圖2的左視圖。圖4為本發明的再擠工步狀態示意圖。圖5為本發明的終壓工步狀態示意圖。
圖6為本發明的再擠衝頭立體圖。圖7為圖6的主視圖。圖8為圖6的左視圖。圖中:11、預擠液壓缸；12、預擠頂板；13、預擠衝頭；14、預擠腔；15、預擠釋放區；16、隔板；17、備料區；18、鬆散金屬廢料；19、行程開關；21、再擠液壓缸；22、再擠頂板；23、再擠衝頭；24、再擠腔；25、再擠釋放區；26、頂部缺口 ；27、頂部斜面；28、側部缺口 ；29、側部斜面；31、終壓擠壓缸；32、終壓衝頭；33、終壓腔；34、金屬餅塊。
具體實施例方式下面結合附圖，說明本發明的具體實施方式
。本申請人通過大量的實踐，研究發現對類似於「銅米」這種密度大、質地軟的鬆散金屬廢料，在壓塊過程中不能擠壓緻密，而需要提供較大的釋放空間以容納其受力後的膨脹。根據上述原理，本發明基於原壓塊機在結構與控制等多處進行改進。如圖1、圖2所示，本發明在預擠腔14上部的料鬥內增加了一塊豎直設置的隔板16，將料鬥分隔為相鄰的備料區17與預擠釋放區15，預擠釋放區15靠近再擠腔24 —側。在預擠腔14的前部底面，設置有可以前後調節的行程開關19。實際工作時，鬆散金屬廢料18從備料區17開口處投入並進入預擠腔14內，當設備進行預擠時，預擠液壓缸11推動預擠衝頭13前行，將預擠腔14內的物料推入再擠腔24，而預擠頂板12逐步封閉備料區17的底部，防止備料區17內的物料落入預擠衝頭13後部的空間損壞設備。如圖2所示，當物料基本填滿再擠腔24時，預擠衝頭13前端的物料受壓後會溢出充填在預擠釋放區15內，從而避免在受限的空間內被過度擠壓形成金屬塊。現有壓塊機設備基本上都是一次預擠到底後，預擠衝頭13立即復位，進行下一次進料，也就是每一次的預擠配合一次再擠與終壓。而實踐中發現，如果對於鬆散金屬廢料也採用這個預擠方式，預擠衝頭13復位後，上部備料區17內的物料會迅速補充下來，導致預擠腔14內的物料越來越多，在每一次的預壓中被逐步加壓打實，進而形成緻密的金屬塊。因此本發明在預擠腔14的前部，設置有可以前後調節的行程開關19，實踐中先根據待壓物料進行調試，確定預擠液壓缸11的伸缸時間以及行程開關19的前後位置，在預擠衝頭13接觸到行程開關19之前，規定只能按照預定的伸缸時間逐步送進預擠衝頭13並保持位置，然後壓塊機進行再擠與終壓動作；而只有當預擠衝頭13觸發行程開關19之後，預擠液壓缸11才會發生縮缸動作，將預擠衝頭13完全復位，從而實現下一次預擠腔14的裝料；也就是說，根據待壓物料的不同，可能預擠腔14的一次裝料，能分步滿足多次再擠與終壓動作的填料要求。當然，上述方法通過時間進行伸缸控制，也可以通過行程距離或者壓力反饋進行伸缸控制，只是時間控制的方法較為簡單有效。通過這種分步送料與觸發復位的方法，可以保證每一次再擠作業時，再擠腔24內有適量與密度合適的物料；當再擠與終壓動作完成以後再擠衝頭23後退復位時，上一步溢出在預擠釋放區15內的物料也會落下充填入再擠腔24內，配合下一步的預擠衝頭13送進動作，填滿再擠腔24，如此也可以及時消耗預擠釋放區15內溢出物料。總之，通過在預擠腔與再擠腔交界處上部設置預擠釋放區15，以及採用預擠衝頭13分步送料與觸發復位裝料的方法，可以使鬆散金屬廢料在受力複雜的情況下及時釋放應力，同時保證鬆散金屬廢料以合適的密度與數量被送入再擠腔24，避免受壓過度形成金屬塊。如圖3、圖4所示，本發明在再擠腔24上部設置有再擠釋放區25，再擠衝頭23頂面設置有再擠頂板22，在推進時分隔再擠釋放區25與再擠腔24。如圖6至圖8所示，本發明的再擠衝頭23的前端頂部設置有頂部缺口 26，靠近預擠腔14的一側設置有側部缺口 28，缺口的截面為直角梯形，頂部缺口 26具有頂部斜面27，側部缺口 28具有側部斜面29。開設缺口以後，再擠衝頭23的前部實際推擠面積約為原衝頭面積的1/2 2/3。實際工作中，預擠衝頭13將物料送入再擠腔24，如圖4所示，再擠液壓缸21作伸缸動作，將再擠衝頭23向前送進，一方面對再擠腔24內的物料進行再次壓縮，同時將物料送入終壓腔33。在此過程中，位於再擠衝頭23的頂部缺口 26與側部缺口 28處的部分物料並未受到很大的擠壓力，而是被頂部斜面27導向轉移至頂部的再擠釋放區25內，或者被側部斜面29導向轉移至預擠腔14內，而預擠腔14上部也有預擠釋放區15可以溢出容納這部分物料，避免與預擠腔14內原有的物料產生擠壓力。上述設置有缺口的衝頭結構，不僅設置了合理的釋放空間，使物料在受到過大的壓力後具有轉移的空間以及時卸壓，避免了現有壓塊機在交界小間隙處發生的剪切；而且來自頂部與一側的壓力，可以使再擠衝頭23的底部與另一外側部與再擠腔24的腔壁貼緊，防止在推進過程中夾入碎屑或者顆粒，從而提高了設備的可靠性。當再擠 衝頭23復位時，再擠釋放區25與預擠腔14內部的物料會重新補充落回至再擠腔24內。
如圖5所示，終壓擠壓缸31驅動終壓衝頭32對終壓腔33內的物料進行大壓力的壓制，從而獲得緻密的金屬餅塊34。需要說明的是，在再擠腔24上部設置再擠釋放區25，同時在再擠衝頭23頂面設置頂部缺口 26可以是針對於某些特殊軟質金屬廢料的優化結構；在處理常規鬆散金屬廢料的壓塊機中，只需要設置有預擠釋放區15，以及在再擠衝頭23的靠近預擠腔14的一側設置有側部缺口 28，即可以成功地實現廢料卸壓，保證設備的連續正常工作。以上描述是對本發明的解釋，不是對發明的限定，本發明所限定的範圍參見權利要求，在不違背 本發明精神的情況下，本發明可以作任何形式的修改。
權利要求
1.一種鬆散金屬廢料的壓塊機，包括預擠部、再擠部與終壓部，其特徵在於:在預擠部的預擠腔(14)上部，靠近再擠腔(24)—側，設置有預擠釋放區(15);再擠部的再擠衝頭(23)前端，靠近預擠腔(14)的一側，設置有側部缺口(28)，側部缺口(28)的截面為直角梯形，具有側部斜面(29)。
2.按照權利要求1所述的鬆散金屬廢料的壓塊機，其特徵在於:由隔板(16)將料鬥分隔為相鄰的備料區(17)與預擠釋放區(15)。
3.按照權利要求1所述的鬆散金屬廢料的壓塊機，其特徵在於:在再擠腔(24)上部還設置有再擠釋放區(25);再擠部的再擠衝頭(23)前端頂部還設置有頂部缺口(26)，具有頂部斜面(27)。
4.按照權利要求1所述的鬆散金屬廢料的壓塊機，其特徵在於:在預擠腔(14)的前部，設置有可以前後調節的行程開關(19)。
5.一種利用權利要求4所述的鬆散金屬廢料壓塊機的壓塊方法，其特徵在於包括以下步驟: 第一步:預擠衝頭(13)根據設定的程序將預擠腔(14)內的鬆散金屬廢料部分推送入再擠腔(24)內，多餘的部分物料溢出在預擠釋放區(15)內； 第二步:再擠衝頭(23)將再擠腔(24)內的物料推送入終壓腔(33)內，多餘的部分物料溢出在預擠腔(14)內； 第三步:終壓衝頭(32)對終壓腔(33)的物料進行預壓緊，終壓衝頭(32)與再擠衝頭(23)退回復位；當滿足終壓指定條件時，終壓衝頭(32)對終壓腔(33)的物料進行壓塊並卸料； 第四步:在預擠衝頭(13)觸發行程開關(19)之前循環上述第一步至第三步； 第五步:當預擠衝頭(13)觸發行程開關(19)後，預擠衝頭(13)完全退回復位，備料區(17)內的物料對預擠腔(14)進行裝料；然後返回至第一步。
6.按照權利要求5所述的鬆散金屬廢料的壓塊方法，其特徵在於:所述第一步中採用時間、行程或者壓力反饋進行程序控制。
7.按照權利要求5所述的鬆散金屬廢料的壓塊方法，其特徵在於:所述第三步中終壓指定條件採用時間、行程或者壓力反饋進行程序控制。
全文摘要
本發明公開了一種鬆散金屬廢料的壓塊機與壓塊方法，包括預擠部、再擠部與終壓部，在預擠部的預擠腔上部，靠近再擠腔一側，設置有預擠釋放區；再擠部的再擠衝頭前端，靠近預擠腔的一側，設置有側部缺口，側部缺口的截面為直角梯形，具有側部斜面。本發明針對鬆散金屬廢料的材質特點，摒棄了傳統壓塊機中利用小間隙剪切物料的固有思維，通過在交界處設置釋放區，在衝頭前端設置有帶有斜面的缺口，以及預擠分步送料與觸發復位裝料的方法，使鬆散金屬廢料在每一步的送料與預壓時，既可以保證一定的預壓效果，又可以在過壓的情況下及時轉移與釋放應力，避免了在過壓下形成緻密的金屬塊。從而可以保證設備連續自動、安全可靠地進行壓塊作業。
文檔編號B30B9/32GK103213300SQ201310150630
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月27日 優先權日2013年4月27日
發明者楊棋君 申請人:江陰市瑞豐液壓機械有限公司