一种碎枝机的刀具组件的制作方法

1.本发明涉及破碎机技术领域，尤其是涉及一种碎枝机的刀具组件。


背景技术：

2.传统的园艺和草坪护理活动可能会产生大量废物，例如：灌木、灌木和树木的树枝、树枝、小枝和树叶形式的废物可能是通过修剪和修剪活动、落叶脱落等产生的。这些废物可能非常庞大，并且不容易进行有效处理。
3.目前，已经开发出用于粉碎花园废物的花园粉碎装置，可操作花园粉碎机以减小材料的尺寸和/或促进进一步加工(例如,将材料用作覆盖物或用于堆肥)，例如，现有的花园粉碎机通常使用内燃机或电源供电的(例如,120v或240v)电动机来为某种形式的粉碎工具(例如,钝边材料破碎机)提供动力,用于切割和拉动材料，并排出粉碎状物料。
4.一般的，粉碎装置在工作时，使所要切割的树枝从所述碎枝机上部进入机器内部，所述挡板阻挡要切割的树枝，并由碎枝机切割机构切割，另一方面，所述挡板为所述碎枝机碎枝机切割机构提供受力面，方便所述碎枝机碎枝机切割机构切割；切割后的树枝由碎枝机下部的锥形出口漏出。
5.传统的滚刀式碎枝装置的刀具在切割直径较大的树枝时存在较大的剪切力和挤压力，而挤压力在破坏物料纤维时的效率是相对较差的，存在不足。


技术实现要素：

6.本发明是为了避免现有技术存在的不足之处，提供了一种碎枝机的刀具组件，优化切割结构。
7.本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种碎枝机的刀具组件，用以对物料进行切割破碎，所述刀具组件包括：
8.一前刀板；
9.一与前刀板相对设置的后刀板；
10.多个被支撑设置在前刀板与后刀板之间的刀片；
11.其中，所述刀具组件为可拆分的组件，呈现大致中空的圆柱状结构。
12.进一步的进一步的，所述刀片在其宽度方向上具有相对设置的一刀头与一刀尾，设定一过刀头中心点与刀尾的中心点的直线为中分线，所述中分线与刀片的旋转切向方向构成30
°
～50
°
的夹角。
13.进一步的，所述刀具组件与定刀相配合实现对物料的切割破碎动作；
14.所述定刀的一个端面与刀片存在接触边缘并由此构成轮廓边缘，所述轮廓边缘与刀具组件的转动中心点的距离小于10mm。
15.进一步的，相邻两个所述刀片之间存在供切断物料通过的间隙。
16.或者，一种碎枝机的刀具组件，包括：
17.一前刀板；
18.一与前刀板相对设置的后刀板；
19.多个间隔的被支撑设置在前刀板与后刀板之间的刀片；
20.其中，所述刀具组件为可拆分的组件，呈现大致中空的圆柱状结构；
21.其中，设定过刀具组件径向的截面为截面v-v，相邻两个所述刀片在所述截面v-v上构成的最小间隔距离大于25mm。
22.进一步的，所述刀片数量小于或者等于7。
23.又或者，一种碎枝机的刀具组件，所述刀具组件为非一体式结构，所述刀具组件包括：
24.一前刀板；
25.一与前刀板相对设置的后刀板；
26.多个间隔的且可拆卸的被支撑设置在前刀板与后刀板之间的刀片。
27.又或者，一种碎枝机的刀具组件，包括：
28.一前刀板；
29.一与前刀板相对设置的后刀板；
30.多个被支撑设置在前刀板与后刀板之间的刀片；
31.其中，所述前刀板、后刀板以及所述刀片为金属件，所述刀片通过冲压或压铸或激光切割工艺成型。
32.本发明具有如下有益效果：
33.本发明通过刀具组件与定刀的结构以及角度的设计，便于直径较大的树枝类物料进入刀具组件与定刀之间进行切割破碎，有效降低初始切入负载，同时降低高负载作业时间。
34.本发明通过组装式的刀具组件结构，使得刀片可以通过压铸工艺成型，前刀板和后刀板可以通过机加工工艺成型，简化刀具的生产工艺，降低生产成本，同时可更换的刀片结构，可以有效降低更换成本，便于生产维护。
35.本发明通过刀片间隙的设计，有效提高排屑的顺畅度，提高破碎效果。
附图说明
36.本文所描述的附图仅用于所选择实施例的阐述目的，而不代表所有可能的实施方式，且不应认为是本发明的范围的限制。
37.图1示意性的示出了一种实施例的碎枝机10的立体图；
38.图2示意性的示出了一种实施例的碎枝机工作头组件20的立体图；
39.图3示意性的示出了图2中的刀具组件30的侧视图；
40.图4示意性的示出了图2中的刀具组件30的拆分图；
41.图5示意性的示出了一种实施例的定刀23与刀具组件30的立体图；
42.图6示意性的示出了图5中定刀23与刀具组件30的拆分图；
43.图7示意性的示出了图5沿v-v的剖视图；
44.图8示意性的示出了图7中刀具组件30逆时针转动30度时的视图，其中刀片23夹角c被设置为37
°
和60
°
两种状态进行对比分析结构；
45.图9示意性的示出了图8中c＝37
°
时，物料40被切断后的结构；
46.图10示意性的示出了图8中c＝60
°
时，物料40被切断后的结构；
47.图11示意性的示出了图7中的定刀23与刀具组件30的视图，其中定刀23的高度h被设置为5mm和18mm两种状态；
48.图12示意性的示出了图7中的物料40与刀具组件30的结构，其中刀片数量为5，夹角c＝37
°
；
49.图13示意性的示出了图7中物料40与刀具组件30的结构，其中刀片数量为8，夹角c＝60
°
50.图中：
51.10-碎枝机、11-漏斗、12-进料通道、14-框架、15收集箱、16-轮子、17-定刀调节器、18-壳体组件、20-工作头组件、21-电机、22-齿轮箱组件、23-定刀、231-销、232-轮廓边缘、24-旋转轴、25-端盖、26-壳体、27-下开口、28-上开口、30-刀具组件、31-前刀板、32-刀片、32a，32b-表面、321-刀刃、33-后刀板、40-物料、401-挤压区域、402-切痕、403-裂缝、404-切断料。
具体实施方式
52.下面，详细描述本发明的实施例，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
53.因此，以下提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
54.本文使用的术语旨在解释实施例，并且不旨在限制和/或限定本发明。
55.如图1-图2所示，本发明的刀具组件结合在碎枝机10中进行使用，该碎枝机10主要是由漏斗11、进料槽12、壳体组件18、工作头组件20、定刀调节器17、框架14、收集箱15与轮子16所构成的立式结构。
56.在此，进料槽12连通设置在壳体组件18上方，漏斗11连通设置在进料槽12上方，壳体组件18用以容纳工作头组件20，工作头组件20安装在框架14上且位于在收集箱15上方位置，收集箱15被设置在框架14内部且与工作头组件20的下出口27连通，轮子16则设置在框架14底部侧面位置，便于进行移动。
57.物料如树枝或树梢等，从漏斗11上端开口投入，经过进料槽12后进入壳体组件18内的工作头组件20内进行破碎，破碎完成的破碎物料则向下落入收集箱15内进行收集。
58.在此，通过进料槽12将漏斗11与工作头组件20进行隔开，以防止用户在使用期间接触到刀具。
59.具体的，工作头组件20是由电机21、齿轮箱组件22、定刀23、旋转轴24、端盖25、壳体26、刀具组件30所构成的。
60.其中的壳体26与端盖25进行连接并在内部构成容纳刀具组件30的工作腔，并且在该构成的工作腔的上下两端分别形成贯穿的上开口28与下开口27，待破碎的植被通过上开口28进入刀具组件30内进行破碎，破碎完成的植被碎片通过下开口27排出。
61.其中的旋转轴24与齿轮箱组件22的输出端进行连接并传递扭矩至刀具组件30，具
体的，齿轮箱组件22是连接在壳体26的外侧的，旋转轴24位于壳体26内侧并与齿轮箱组件22进行连接，旋转轴24另一端则与刀具组件30前端固定连接，刀具组件30的后端则与端盖25进行可转动的连接。
62.其中，定刀23通过销231可枢转地安装在壳体26上，与旋转轴24的轴线平行，且位于旋转轴24的上方位置，定刀23通过定刀调节器17或其它适当的方式可调地与刀具组件30的刃部进行接触，此时刀具组件30的切割表面在运转时是靠在定刀23的一侧面上的，由此实现对刀操作。
63.如图3-图4所示，刀具组件30为非一体成型的整体式部件，其主要包括前刀板31和后刀板33，以及可拆卸的安装在前刀板31和后刀板33之间的细长状的刀体32，三者构成大致中空的圆柱形结构，通过前刀板31和后刀板33对刀体32进行支撑安装，即在前刀板31与后刀板33的两个相对端面上具有内凹的槽体，对刀体32的两个相对端面位置进行容置固定，由此，刀片32通过可拆装的组装的方式与前刀板31和后刀板33结合，如插接式的方式，通过该组装方式，可对刀片32进行更换，由此刀片32可单独进行硬化处理，制作工装简单，提高了效率，同时，可以更换的刀片32便于生产售后，在用户实用过程中往往会遇到切割刀坚硬的物体造成刀片32损坏，可更换的刀片可以减小用户的更换成本。
64.刀片32通过冲压或压铸或激光切割工艺成型。
65.如图5-图6所示，定刀的23朝向刀具组件30的一侧面是由曲面p1和曲面p2所构成的，一般曲面p1是向外凸的形状，而曲面p2相应是内凹的形状，并由此在曲面p1和曲面p2的连接交线处形成轮廓边缘232，刀体32靠在轮廓边缘232上产生类剪切运动从而切割进入工作腔的植被。
66.如图7所示，各个刀片32是基本细长并在v-v的截面上是均匀呈阵列分布的，具体的，刀片32是沿刀具组件30转动中心点g均匀分布的，刀片32在其宽度方向上具有相对设置的一刀头与一刀尾，刀头位置在截面v-v上形成表面32a和32b，并由此在刀头位置形成刀刃321，在刀尾位置形成刀柄。
67.在此，设定l1为刀片32表面32a和32b的中分线，即过刀头中心点与刀尾的中心点的直线，l2为刀刃321的尖点沿刀具组件300转动中心点g旋转时的切向方向，l1与l2构成夹角c，夹角c呈30
°
到50
°
的设置。
68.在此，物料40为直径40mm的圆柱形棒料。
69.在此，刀具组件30的旋转的速度优选为大约48rpm。
70.如图8所示，夹角c决定了刀片23切入植被物料40时的难易程度。
71.其中，图8左侧为c＝37
°
时的示意结构，图8右侧为c＝60
°
时的示意结构。
72.当c＝37
°
，刀片32沿转动中心g转过30
°
时，物料40被挤压的区域401较小，刀具组件30转动需要克服的挤压力较小。
73.当c＝60
°
，刀片32沿刀具组件30的转动中心点g转过30
°
时，物料40被挤压的区域401较大，刀具组件30转动需要克服的挤压力较大，在较大挤压力的推动下，物料40被推向定刀23的曲面p1上，产生较大的摩檫力，导致物料40难以向下进给，刀具组件30需要提供更大的扭矩和输出功率。
74.如图9所示，当c＝37
°
时，物料40切断的痕迹402较为平整，没有明显被挤压的区域，并且图示中物料40的切断面存在较多松散裂缝403，使得被切断后的物料40更容易被降
解，已发现被挤压过渡的物料40的部分缝隙会被压紧，不易被处理降解。
75.如图10所示，当c＝60
°
时，物料40的存在明显被挤压的区域401，并且被切下的物料40变形严重。
76.由此可得知，为了使得物料40更容易被切断，已发现范围为30
°
～50
°
的角度c是最为合适的，优选地为大约37
°
左右。
77.如图11所示，设定，定刀的23轮廓边缘232与刀具组件30的转动中心点g的垂直距离值为h。
78.设定物料40被切割下来的长度值为d，可以得知的，当h越大时，d越小。
79.设定，刀片32切入物料40开始逆时针旋转，旋转至定刀23的轮廓边缘231为止的角度为夹角b，角度b代表了刀片32切割物料40所运行的角度。
80.设定，刀具组件30的相邻两刀片32的刀刃321的尖部与刀具组件30的转动中心点g之间的连线形成的夹角为夹角a。
81.在此，刀具组件30的刀片数量为5，角度a＝72
°
。
82.当h＝5mm时，d大约为18mm，角度b为78
°
，该状态下物料40单次切割的进给量较大，并且夹角b大于夹角a，保证了物料40切割的连续性，前一个刀片未能切断时，下一个刀片已经进入切割状态。
83.当h＝18mm时：d大约为12mm，角度b为62
°
，该状态下物料40单次切割的进给量较小，并且夹角b小于夹角a，不能保证物料40切割的连续性，前一个刀片未能切断时，下一个刀片还未进入切割状态，但本状态下的切割力较小。
84.由此，可以得知的，综合考虑物料40切割的连续性和进给量，需要夹角b大于夹角a，则此时h范围为2mm～10mm的效果尤其好的，优选地为大约5mm。
85.如图12所示，相邻的两个刀片32之间存在细长孔状间隙，该细长孔在截面v-v，即径向截面上的最小通过距离为s，即相邻的刀片32的头部与尾部之间的直线间隔距离为s。
86.在此，设定，刀具组件30的刀片32的数量为5。
87.设定，夹角c＝37
°
。
88.设定，刀片厚度w为5mm。
89.设定，s为大约30mm。
90.同时，为了方便理解，设定刀片32中的三个为刀片32a、刀片32b、刀片32c，此时，物料40被切割下两段，分别为切断料404a和切断料404b，切断料404a位于刀片32b和刀片32c的细长孔内，切断料404b位于刀片32c和刀片32d的细长孔内，刀片32a在物料40一侧，如图所示切断料404a和切断料404b分别具有从方向f1和方向f2脱离刀具组件30的趋势，并且具有较大的空间余量。
91.如图13所示，与图12相对的，设定，刀具组件30的刀片32的数量为8。
92.设定，夹角c＝60
°
。
93.设定，刀片厚度为5mm。
94.设定，s为大约15mm。
95.如图13所示，物料40被切割下三段，分别为切断料404c、切断料404d和切断料404e，切断料404c位于刀片32a和刀片32b的细长孔内，切断料404d位于刀片32b和刀片32c的细长孔内，切断料404e位于刀片32b和刀片32c的细长孔内，如图所示切断料404c、切断料
404d和切断料404e难以从刀片32之间的细长孔脱离，并且断料404c、切断料404d和切断料404e在刀具组件30运转过程中存在相互挤压，易造成堵塞。
96.由此，结合图12与图13可知，刀片32的数量设定为5个最为合适，最小通过距离s设定为大于25mm较为合适，优选为30mm左右。
97.综上所述，结合刀具组件30切割的效率和物料40的排料情况，已发现刀片数量为5，且刀片32之间最小通过距离s大于25mm，且夹角c的范围为30
°
～50
°
时，具有最佳的切割破碎以及排料效果。
98.综上所述，本发明通过特定的刀具工艺、刀具结构与角度等特定规格的配合，可以提高切割效果与排屑的顺畅度，同时降低高负载作业时间。
99.本发明的示出的例子，表示的实施例和特殊的形式已经在附图和前述说明中详细示出和说明，同样应被认为是说明性的而非限制性的。在一个实施例中特别的特征的说明不意味着那些特别的特征必需限制与那一个实施例。一个实施例的特征可以被用于与其它实施例的特征组合使用，其可以被本领域普通技术人员理解，无论是否明确地如此说明。示例性的实施例已经得以示出和说明，所有的变化和改进落入本发明的精神中且期望得以保护。

技术特征：
1.一种碎枝机的刀具组件，用以对物料进行切割破碎，其特征在于，所述刀具组件(30)包括：一前刀板(31)；一与前刀板(31)相对设置的后刀板(33)；多个被支撑设置在前刀板(31)与后刀板(33)之间的刀片(32)；其中，所述刀具组件为可拆分的组件，呈现大致中空的圆柱状结构。2.根据权利要求1所述的一种碎枝机的刀具组件，其特征在于，所述刀片(32)具有与刀片(32)的旋转切向方向构成30
°
～50
°
的夹角的中分线。3.根据权利要求2所述的一种碎枝机的刀具组件，其特征在于，所述刀具组件与定刀(23)相配合实现对物料的切割破碎动作；所述定刀(23)的一个端面与刀片(32)存在接触边缘并由此构成轮廓边缘(231)，存在所述轮廓边缘(231)与刀具组件(30)的转动中心点g的距离h小于10mm。4.根据权利要求1所述的一种碎枝机的刀具组件，其特征在于，相邻两个所述刀片(32)之间存在供切断物料通过的间隙。5.一种碎枝机的刀具组件，其特征在于，包括：一前刀板(31)；一与前刀板(31)相对设置的后刀板(33)；多个间隔的被支撑设置在前刀板(31)与后刀板(33)之间的刀片(32)；其中，所述刀具组件为可拆分的组件，呈现大致中空的圆柱状结构；其中，设定过刀具组件(30)径向的截面为截面v-v，相邻两个所述刀片(32)在所述截面v-v上构成的最小间隔距离大于25mm。6.根据权利要求4所述的一种碎枝机的刀具组件，其特征在于，所述刀片(32)数量小于或者等于7。7.一种碎枝机的刀具组件，其特征在于，所述刀具组件(30)为非一体式结构，所述刀具组件(30)包括：一前刀板(31)；一与前刀板(31)相对设置的后刀板(33)；多个间隔的且可拆卸的被支撑设置在前刀板(31)与后刀板(33)之间的刀片(32)。8.一种碎枝机的刀具组件，其特征在于，包括：一前刀板(31)；一与前刀板(31)相对设置的后刀板(33)；多个被支撑设置在前刀板(31)与后刀板(33)之间的刀片(32)；其中，所述前刀板(31)、后刀板(33)以及所述刀片(32)为金属件，所述刀片(32)通过冲压或压铸或激光切割工艺成型。

技术总结
本发明提供的一种碎枝机的刀具组件，包括以大致柱形结构布置在前刀板和后刀板之间的多个细长刀片，其中该柱形结构具有大致中空的圆柱体形式，所述前刀板和后刀板用于支撑所述刀片，所述刀片具有中分线L1，所述中分线L1与刀片的旋转切向方向L2构成30


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：浙江亚特电器股份有限公司
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/8/5