一種高精度低擺動的水下切粒刀頭

***名稱：一種高精度低擺動的水下切粒刀頭，申請?zhí)枺篊N201922492542.6，***公告號：CN211518150U，2020年09月正式獲得國家實用新型******，***權(quán)人為南京科銳擠出機械有限公司。水下切粒刀頭是整個水下造粒系統(tǒng)的核心執(zhí)行部件，刀盤與切刀直接接觸高溫熱熔熔體，刀頭運轉(zhuǎn)狀態(tài)直接決定顆粒尺寸精度、顆粒外觀以及整套生產(chǎn)線的產(chǎn)品合格率。在實際造粒生產(chǎn)過程中，刀頭高速旋轉(zhuǎn)時容易產(chǎn)生徑向、軸向擺動，一旦刀盤擺動量偏大，會造成切刀與模頭表面間隙忽大忽小，出現(xiàn)顆粒長短不一、大小離散度大、毛刺顆粒、連粒、糊料等一系列質(zhì)量缺陷；擺動嚴重時切刀會刮擦損傷模頭板面，造成昂貴模頭過早報廢，頻繁更換刀盤、模頭會增加設(shè)備運維成本，還會造成生產(chǎn)線反復(fù)停機。南京科銳擠出機械有限公司針對傳統(tǒng)水下切粒刀頭高速旋轉(zhuǎn)擺動量大、切粒精度不足的行業(yè)痛點，研發(fā)本款高精度低擺動水下切粒刀頭***，通過特殊機械機構(gòu)優(yōu)化，有效抑制刀盤高速運轉(zhuǎn)下的擺動偏移，提升熱熔材料切粒精度，穩(wěn)定成品顆粒品質(zhì)，滿足改性塑料、彈性體、功能母粒等材料的高精度造粒生產(chǎn)需求。

傳統(tǒng)普通水下切粒刀頭在高速工況下暴露出諸多難以解決的缺陷。常規(guī)刀頭大多采用單端懸臂式安裝結(jié)構(gòu)，刀盤由傳動軸一端向外伸出，屬于典型懸臂結(jié)構(gòu)。當?shù)侗P轉(zhuǎn)速提高之后，受加工裝配公差、軸承間隙、受熱形變、動平衡偏差綜合影響，刀盤會產(chǎn)生徑向跳動與軸向竄動擺動。刀盤擺動會直接改變切刀與模頭端面的間隙，間隙過小時切刀直接刮磨模頭，劃傷模頭出料孔周邊，模頭面出現(xiàn)溝槽之后就會持續(xù)產(chǎn)生毛刺料；間隙過大時，熔體無法被干脆切斷，形成大量連粒、拖尾顆粒，顆粒長短尺寸離散嚴重。對于***改性料、彈性體、精密功能母粒，顆粒尺寸一致性要求嚴苛，尺寸波動過大直接造成下游客戶使用時下料不均、塑化不穩(wěn)定。懸臂式刀頭長期高速運行，擺動會進一步加劇軸承磨損，軸承間隙持續(xù)擴大形成惡性循環(huán)，設(shè)備運行噪音增大、振動加劇，需要頻繁拆機校正動平衡、更換軸承組件，占用大量生產(chǎn)時間。很多現(xiàn)場操作人員只能通過降低刀頭轉(zhuǎn)速來減小擺動，但是降速之后又會制約整條擠出生產(chǎn)線的產(chǎn)能上限，主機產(chǎn)能無法充分釋放。另外高溫熱熔熔體持續(xù)對刀頭進行熱輻射加熱，傳動軸、刀盤受熱發(fā)生熱形變，進一步放大擺動偏差，普通刀頭缺少抗熱變形結(jié)構(gòu)補償，溫度變化之后精度進一步惡化，很難兼顧高轉(zhuǎn)速、高精度、長壽命三者。

該***高精度低擺動的水下切粒刀頭，主要包括驅(qū)動主軸組件、雙向限位軸承座、彈性預(yù)緊補償機構(gòu)、定位連接法蘭、刀盤基體、刀片鎖緊機構(gòu)、冷卻導(dǎo)流腔體、防松定位組件。本***核心***在于改變傳統(tǒng)單端懸臂的受力結(jié)構(gòu)，采用雙向限位軸承座搭配彈性預(yù)緊補償特殊機構(gòu)，對主軸實現(xiàn)雙向約束，限制主軸的徑向偏移與軸向竄動，從根源降低刀盤高速旋轉(zhuǎn)時的擺動量；同時增加熱形變補償結(jié)構(gòu)，抵消刀頭工作過程中受熱熔熔體熱輻射帶來的熱變形，避免高溫工況下擺動量異常放大。刀盤基體采用高精度一體化加工成型，刀盤與主軸采用定心法蘭定位連接，保證刀盤安裝同軸度；刀片采用多點鎖緊定位結(jié)構(gòu)，每一把切刀安裝位置統(tǒng)一，刀片刀尖平面共面度高，保證***刀片到模頭的間隙均勻一致。刀頭內(nèi)部集成冷卻導(dǎo)流腔體，通入循環(huán)冷卻水對主軸、刀盤基體進行間接冷卻，降低刀頭整體工作溫度，進一步減小熱變形帶來的精度損失。整套機構(gòu)裝配完成后經(jīng)過動平衡校正，在設(shè)備額定工作轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)，將刀盤徑向跳動、軸向擺動控制在極小范圍。工作時，擠出機輸出的熱熔物料從模頭出料孔擠出，高速低擺動刀盤帶動切刀緊貼模頭端面完成切割，每一次切割行程穩(wěn)定統(tǒng)一，切斷干脆利落，減少拖尾、毛刺、長短粒不良。刀盤刀片采用快裝鎖緊結(jié)構(gòu)，更換刀片時拆裝便捷，重新裝配后依然能夠保持較高定位精度，降低維護調(diào)試難度。該刀頭既可以裝配在通用水下切粒設(shè)備上，也適配彈性體專用水下切粒機，覆蓋通用塑料、填充母粒、彈性體、低VOC改性料等多種熱熔物料切粒工況。

搭載本***特殊機構(gòu)的水下切粒刀頭，高速運行狀態(tài)下刀盤擺動得到顯著抑制，切刀?模頭間隙保持穩(wěn)定，熱熔材料切粒精度大幅提升，成品顆粒長短均勻，拖尾、毛刺、連粒不良比例明顯下降，提高產(chǎn)品一次合格率。刀頭擺動減小之后，切刀刮擦模頭的風險大幅降低，有效保護昂貴模頭組件，延長模頭、軸承、刀盤使用壽命，減少備件消耗與停機維護頻次?？梢栽诓粻奚辛＾D(zhuǎn)速的前提下保證造粒品質(zhì)，充分釋放擠出主機的生產(chǎn)產(chǎn)能，不用依靠降轉(zhuǎn)速換取顆粒品質(zhì)。內(nèi)部冷卻導(dǎo)流腔體可以持續(xù)帶走熱量，適應(yīng)長時間連續(xù)高溫熱熔物料加工，精度穩(wěn)定性受溫度波動影響更小。刀頭組件***納入ISO9001:2015質(zhì)量管理體系，開展高轉(zhuǎn)速耐久測試、高溫熱變形模擬測試、跳動精度檢測，保證批量生產(chǎn)刀頭的一致性與長期運行可靠性。

該高精度低擺動水下切粒刀頭***，可以和公司高產(chǎn)能水下切粒機、彈性體專用水下切粒機、高扭矩雙螺桿擠出機、強混煉三螺桿擠出機等***裝備配套集成，構(gòu)建“喂料?混煉?脫揮?高精度水下切粒”完整成套改性塑料生產(chǎn)線，**從小試機型、中試設(shè)備到大產(chǎn)能工業(yè)化生產(chǎn)線的完整技術(shù)矩陣。結(jié)合企業(yè)機電成套設(shè)備電氣控制系統(tǒng)生產(chǎn)備案、粉塵處理負壓輸送輔機環(huán)保生產(chǎn)備案、CE歐盟安全認證、出口產(chǎn)品檢驗備案全套合規(guī)資質(zhì)，該刀頭既可以作為獨立部件對外配套供貨，也可以隨整套造粒設(shè)備面向新材料企業(yè)、科研院所進行項目交付，同時支持海外成套設(shè)備項目。南京科銳擠出機械有限公司深耕水下切粒核心部件技術(shù)研發(fā)，不只是聚焦整機框架，同時深入刀頭這類核心易損執(zhí)行部件，針對高速擺動、切粒精度難點進行結(jié)構(gòu)***，致力于為高分子改性行業(yè)客戶提供顆粒精度高、振動小、磨損低、維護便捷的成套擠出造粒整體解決方案。