锤磨机锤制造技术

本发明专利技术揭示和描述一种经改进的自由摆动锤磨机锤设计，其用于粉碎例如谷物和废物等材料。本发明专利技术的所述锤设计适合于大多数具有自由摆动系统的锤磨机或研磨机。所述经改进的锤磨机锤可并入有多个粉碎边缘以增加粉碎效率。可锻造所述揭示和主张的设计以增加所述锤的强度。可在径向尺度上减小包围杆孔的邻近于颈部的一部分的杆孔肩部。如所揭示和主张的，可改变锤体的形状以进一步改进锤强度，或者减小或维持所述锤的重量，同时增加传递到所述待粉碎的材料的力的量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术揭示和描述一种锤，尤其系关于一种锤磨机锤。
技术介绍
许多不同行业依赖于冲击式研磨机或锤磨机来将材料减小为较小尺寸。举例来说， 锤磨机常用于处理林业和农业产品以及用于处理矿石，并且还用于回收材料。锤磨机所 处理的材料的具体实例包括谷物、动物饲料、宠物食品、食品成分、覆盖料乃至树皮。 本专利技术虽然不限于谷物，但已专门开发以供谷物行业中使用。在可对谷粒进行进一步处 理之前，必须基本上压碎整颗谷粒。依据工艺而定，可在回火(tempering)之后但在均 湿(conditioning)之前将整颗谷粒压碎。用以实行粒度减小的常见方式是使用锤磨机， 其中接连地在共用转子上旋转的连续多行旋转锤状装置粉碎谷物产品。举例来说，应用 于谷物和动物产品的尺寸减小方法在沃森.S. A. (Watson, S. A.)与P. E.拉姆斯塔(P. E. Ramstad)编辑的文献(1987年，谷类化学和技术，第11章，美国谷物化学家协会， 圣保罗，明尼苏达州)中描述，所述文献的揭示内容以全文引用的方式并入本专利技术中。 然而，所揭示并在本专利技术主张的专利技术的应用不限于谷物产品或动物产品。锤磨机通常构造在旋转轴周围，所述旋转轴上面提供有多个圆盘。多个自由摆动锤 通常使用延伸转子长度的锤杆而附接到每一圆盘的周边。通过此结构，存储在旋转圆盘 中的一部分动能通过旋转锤转移到待粉碎的产品。所述锤撞击产品，从而敲进分级筛网， 以便减小材料。 一旦将粉碎产品减小到所需尺寸，材料便离开锤磨机的外壳以供后续使用和进一步处理。锤磨机将打碎谷物、草垫、纸产品、建筑材料和小树枝。因为摆动锤 不使用锋利边缘来切割废弃材料，所以锤磨机更适合处理可能含有金属或石块污染物的 产品，其中所述产品可经常称为"肮脏的"。锤磨机具有以下优点，即如果可旋转锤无 法在冲击时打碎材料，那么所述锤将向后弹回。锤磨机的一个显著问题是在减小包括例 如钉子、污物、沙子、金属等材料的"肮脏"产品时在相对较短的操作周期中使锤受到 磨损。如现有技术中发现的，即使锤磨机经设计以较好地处置"肮脏"物体进入，锤的 突发故障也可能对锤磨机造成严重损坏且需要立即维护和修理。锤磨机还可通常称为破碎机一一通常包括钢铁外壳或腔室，其含有安装在转子上的 多个锤和用于旋转所述转子的合适的传动列。随着转子转动，相应旋转锤接触待粉碎或 减小尺寸的材料。锤磨机通常使用形成为并限定外壳的内部表面的一部分的筛网。微粒 材料的尺寸由旋转锤向材料施力所抵靠的筛网孔径的尺寸来控制。在第5,904,306号、 第5,842,653号、第5,377,919号和第3,627,212号美国专利中揭示锤磨机的示范性实施 例。锤磨机缍的用户通常考虑四个量度(即，强度、容量、运行时间和所传递力的量) 来评估待安装在锤磨机中的任何锤。首先，在强度上评估待安装的锤。通常，采用这种 类型的锤的缍磨机机器每天24个小时每周7天进行操作。这种猛烈的环境需要将不会 过早或意外损坏的强而具弹性的材料。接下来，针对容量来评估锤，或更具体地说，锤 的重量如何影响锤磨机的容量。锤越重，在锤磨机中可用马力可使用的锤就越少。于是， 较轻的锤增加可针对相同可用马力而安装在锤磨机中的锤的数目。锤可向待抵靠着筛网 粉碎的材料传递的力越多，有效粉碎(即，破碎或打碎材料)就会增加，且因此整个粉 碎过程的效率得到增加。在现有技术中，相对于锤的重量来评估所传递力的量。最后，还考虑锤的运行时间长度。锤持续的时间越长，机器运行时间也就越长，锤 磨机中通过减少维护费用和降低必要资金投入由连续处理材料呈现的利润也就越大。使 所述四个量度相互关联，且通常需要折衷来改进性能。举例来说，为了增加所传递力的 量，可增加锤的重量。然而，因为锤的重量增加，所以由于马力限制的缘故通常将减小 单元的容量。需要在现有技术中可用的锤磨机锤的设计上作出改进，以便优化上文所列 举的四(4)个量度。
技术实现思路
本专利技术揭示并描述的改进集中于待用于锤磨机中的经改进的锤。经改进的金属自由 摆动锤供在用于粉碎的可旋转锤磨机组合件中使用。经改进的锤包含第一末端，其用于将棰紧固在锤磨机内。锤的第二末端与第一末端相对，且用于接触用于粉碎的材料。此 第二末端通常需要处理以改进锤叶片或尖端的硬度。例如向锤叶片的末端添加焊接材料等处理方法是此项技术中众所周知的，用以改进 锤的粉碎特性。这些方法通常通过焊接来使锤边缘充满抵抗磨蚀或磨损的金属材料(例 如碳化钨)。参见例如第6,419,173号美国专利，其以引用的方式并入本专利技术中且描述获 得经硬化的锤尖端或边缘的方法，如所属领域的技术人员在现有技术中众所周知的。本专利技术所揭示的方法和设备可应用于待安装在锤磨机中的单个锤或多个锤。可通过 锻造、铸造或轧制来生产锤，如现有技术中发现的。申请人先前已教示，锻造锤可改进 锤体的硬度特征。申请人还已教示，还可增加锤边缘相对于锤颈的厚度。将来自綞颈的 材料(且因此重量)重新分配回到锤边缘，以增加锤在旋转时产生的力矩，同时允许锤 的整体重量保持相对恒定。申请人的本设计可结合与锤的形状和生产锤的方法相关的先 前教示。因此，本设计可得到通过旋转锤产生并传递的可用于粉碎的实际锤动量与现有 技术中发现的锤相比有所增加。此增加的动量减少了弹回，如先前揭示并主张的，进而 增加操作效率。然而，因为所述锤设计仍为自由摆动的，所以如果非易破外来物体己进 入磨机，那么锤仍可在必要时弹回以便保护锤磨机免受破坏或降级。因此，针对相似生 产水平，有效马力要求保持恒定，同时对于锤磨机转子的每一旋转，实际强度、力传递 和锤磨机内由锤面覆盖的筛网区域得到改进。采用本专利技术所实施的各种锤的锤磨机的整 体容量与现有锤相比有所增加。如教示的，增加锤强度和边缘焊接硬度形成并增加锤体和锤杆孔上的应力。在现有 技术中，杆孔的圆度受到恶化，从而导致锤杆孔拉长。拉长最终转化为整个锤磨机失去 平衡或者个别锤在变弱的锤杆孔区域处破裂，这可造成突发故障或性能损失。当发生突 发故障时，锤或杆破裂可导致金属材料进入所粉碎的产品中，从而需要处理。此结果对 于金属敏感产品的大型处理器(即，谷物处理器)可能是非常昂贵的。另外，锤杆孔的 突发故障可能致使整个锤磨机组合件失去平衡，从而产生主轴承的故障且/或对锤磨机本 身造成严重破坏。任一结果可能需要关闭锤磨机加工设备以进行维护和修理，因此降低了整体操作效 率和处理量。在关闭期间，通常由于边缘磨损或杆孔拉长而必须对锤进行更换。本专利技术的另一实施例说明一种经改进的锤磨机锤，其具有增大数目的个别研磨表面 或边缘以便改进粉碎接触表面区域。如图所示的锤设计具有四(4)个个别边缘，其在 垂直高度上具有偏差但在距杆孔的中心点的径向距离中近似相等。在使用期间，使用所 述四(4)个接触边缘中的两(2)者。所展示的锤通常替代仅具有两(2)个接触边缘的锤，每次只使用所述两(2)个接触边缘中的一 (1)者。如图所示的每一接触边缘的 宽度等于捶的宽度。如图所示，锤的边缘己被焊接以增加硬度。锤末端的凹口部分允许 装纳谷物并将谷物馈入到接触边缘。相信如图所示的锤将增加锤接触效率且因此增加整 体锤磨机效率。虽然本专利技术不限于此，但当本专利技术使用锻造技术而非铸造或从棒料轧制 生产时，杆孔的强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可旋转锤磨机组合件中的基于金属的锤，其包含：　ａ．第一末端，其用于紧固在所述锤磨机组合件内；　ｂ．杆孔，所述杆孔位于所述第一末端中心以啮合并附接到所述锤磨机组合件；　ｃ．第二末端，其用于接触待粉碎的材料并将动量传递到所述材料；　ｄ．颈部，其将所述第一锤末端连接到所述第二锤末端；以及　ｅ．肩部，所述肩部包围所述杆孔的至少一部分，其中在径向尺度上减小所述肩部的包围所述杆孔的邻近于所述颈部的至少一部分的一部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰T扬，
申请(专利权)人：创世纪Ⅲ公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]