一种能实现螺旋切削的双鼓轮刨片机叶轮结构的制作方法

本实用新型涉及木材刨花制备技术领域，具体地说是一种双鼓轮刨片机的叶轮结构。

背景技术：

目前，双鼓轮刨片机主要用于加工木材刨花，其工作时，叶轮高速旋转，进入叶轮内的木片在离心力的作用下，迅速流向叶轮边缘到达刀环内表面，在叶轮叶片的推动下，木片与刀环产生高速的相对转动，刀环上的飞刀不断刨削木片形成刨花。在刀环上飞刀刨削木材的过程中，存在以下问题：①叶片推动木片在刀环上刨削时，木片长度方向与飞刀刃口平行，使得切削冲击大、能耗高；②如不添加辅助构件，刨削室内的木片在刀环宽度上往往分布不均，造成刀环磨损不均匀，降低了生产效率，降低了刀环利用率，增加了生产成本。

目前，申请号为cn207495711u的实用新型公开了通过斜置双鼓轮刨片机叶片来改进上述问题的技术方案，但由于斜置叶片导致叶片端面与刀环内壁之间出现拱形间隙，使刀环两侧间隙小、中间间隙大，造成叶片端面与飞刀之间的间隙在刀环宽度方向不均匀，降低了刨花的质量。

技术实现要素：

为解决上述由于叶片斜置后产生的叶片端面与飞刀之间间隙不均匀问题，本实用新型提供了一种能实现螺旋切削的双鼓轮刨片机叶轮结构。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案。

一种能实现螺旋切削的双鼓轮刨片机叶轮结构，包括轮壳、叶片以及螺栓，所述轮壳由轮环、轮板、轴套、锥衬和多个叶板焊接而成，所述叶板在轮环周向上呈径向辐射状均匀排布，叶板的两侧分别与轮环、轮板焊接，其特征在于，叶板具有一定的螺旋角θ，θ为叶板与叶轮轴向所夹的锐角。该结构的有益效果在于，使得木片在刀环上由平行刨削变为螺旋切削，从而降低了切削冲击力，降低了切削能耗，改善了切削质量。

每个叶板上通过螺栓分别安装一个叶片，叶片面向刀环的端面设计为曲面，使得叶片端面在叶片主视图上投影为一条朝刀环拱起的曲线。

作为进一步改进，上述叶片端面在叶片主视图上投影形成的曲线为斜切圆柱产生的椭圆曲线，满足以下方程：

其中，r为刀环半径，θ为螺旋角，b为刀环宽度，叶片推料面与x-y平面重合。该结构的有益效果在于，消除了因叶片不平行于刀环轴线而产生的叶片端面与刀环内表面之间的拱形间隙，从而使叶片在切削时能够更好地推料，避免了因叶片端面与飞刀之间的间隙不均匀而导致的刨花质量下降问题；由于消除了因叶片斜置而产生的拱形间隙，从而可以使叶片的螺旋角能够进一步加大，进一步发挥螺旋切削的优势，即降低切削冲击力，降低切削能耗，改善切削质量。

作为进一步改进，所述螺旋角θ满足以下关系：

btanθ∈(0，z)

其中，z为刀环上相邻刀齿刃口间的距离。该改进的有益效果在于：保证双鼓轮刨片机在切削时，倾斜叶片对木片施加的横向力不至于过大，从而减轻木片在叶片上的横向滑移，减少叶片的横向磨损；同时较小的横向力可以避免木片过度堆积在刀环宽度的两端，使刀环磨损更加均匀，提高刀环利用率。

作为进一步改进，相邻叶板的倾斜方向相反，即任一叶板与相邻叶板成轴对称安装。该改进的有益效果在于：使得进料木片在刀环宽度上分布均匀，减少刀环的不均匀磨损，提高刀环利用率。

综上所述，本实用新型的有益效果在于：通过将叶片端面设计为曲面，使得叶轮的叶板斜置时保证叶片端面与刀环内表面之间的间隙均匀，避免了因叶片端面与飞刀之间的间隙不均匀而导致的刨花质量下降问题；由于消除了因叶片斜置而产生的拱形间隙，从而可以使叶片的螺旋角能够进一步加大，进一步发挥螺旋切削的优势，即降低切削冲击力，降低切削能耗，改善切削质量；同时本实用新型通过优化叶板的螺旋角大小和方向使得进料木片在刀环宽度上分布均匀，提高刀环利用率，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的一个立体结构示意图。

图2是本实用新型一个安装在刀环上的立体结构示意图。

图3是本实用新型的一个主视图。

图4是本实用新型的一个左视图。

图5是本实用新型中的一种叶板和叶片的立体结构示意图。

图6是本实用新型中一个叶片的主视图。

图7是不使用本实用新型的叶轮结构其叶片与刀环间的拱形间隙的原理示意图。

图8是图3中在a视角上叶板螺旋角示意图。

附图标记：1-螺栓，2-叶板，3-叶片，4-轮环，5-轮板，6-轴套，7-锥衬，8-叶轮，9-刀环，10-叶片端面在叶片主视图上投影形成的曲线，11-刀环内表面，12-不使用本实用新型的叶轮结构其叶片与刀环内表面之间的拱形间隙，13-不使用本实用新型的叶轮结构其叶片端面在叶片推料面上的投影直线，14-叶片推料面所在平面与刀环内表面的交线，叶片推料面与x-y平面重合。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2、图3、图4、图5和图8所示，一种能实现螺旋切削的双鼓轮刨片机叶轮结构，包括轮壳、叶片3以及螺栓1，所述轮壳由轮环4、轮板5、轴套6、锥衬7和多个叶板2焊接而成，所述叶板2在轮环4周向上呈径向辐射状均匀排布，叶板2的两侧分别与轮环4、轮板5焊接，其特征在于，叶板2具有一定的螺旋角θ，θ为叶板2安装方向与叶轮8轴向所夹的锐角。该结构的有益效果在于，使得木片在刀环9上由平行刨削变为螺旋切削，从而降低了切削冲击力，降低了切削能耗。

如图2、图5和图6所示，每个叶板2上通过螺栓1分别安装一个叶片3，叶片3面向刀环9的端面设计为曲面，使得叶片端面在叶片主视图上投影为一条朝刀环拱起的曲线10。

如图6和图7所示，上述叶片端面在叶片主视图上投影形成的曲线10为斜切圆柱产生的椭圆曲线，满足以下方程：

其中，r为刀环半径，θ为螺旋角，b为刀环宽度，叶片推料面与x-y平面重合。

刀环半径r＝2m，螺旋角θ＝3°，刀环宽度b＝0.4m时，曲线10的方程为：

该结构的有益效果在于，消除了因叶片3不平行于刀环9轴线而产生的叶片3端面与刀环内表面11之间的拱形间隙12，从而使叶片3在切削时能够更好地推料，避免了因叶片3端面与飞刀之间的间隙不均匀而导致的刨花质量下降问题；由于消除了叶片3斜置产生的拱形间隙12，从而可以使叶片3的螺旋角能够进一步加大，进一步发挥螺旋切削的优势，即降低切削冲击力，降低切削能耗，改善切削质量。

如图7和图8所示，所述螺旋角θ应满足以下关系：

btanθ∈(0，z)

其中，z为刀环9上相邻刀齿刃口间的距离。

当相邻刀齿刃口间的距离z＝0.05m，刀环宽度b＝0.4m时，所述螺旋角θ应满足以下关系：

0.4tanθ∈(0，0.05)

即

0＜θ＜7.125°

当螺旋角θ＝3°时，满足上述关系。该改进的有益效果在于：保证双鼓轮刨片机在螺旋切削时对木片施加的横向力不至于过大，从而减轻木片在叶片3上的横向滑移，减少叶片3的横向磨损；同时较小的横向力可以避免木片过度堆积在刀环9宽度的两端，使刀环9磨损更加均匀，提高刀环利用率。

如图1、图4和图8所示，相邻叶板2的倾斜方向相反，即任一叶板与相邻叶板成轴对称安装。该改进的有益效果在于：使得进料木片在刀环9宽度上分布均匀，减少刀环9的不均匀磨损，提高了刀环9的利用率。

本实用新型的有益效果在于：通过将叶片3端面设计为曲面，使得叶板2在斜置时保证叶片3端面与刀环内表面11之间的间隙12均匀，避免了因叶片3端面与飞刀之间的间隙不均匀而导致的刨花质量下降问题；由于消除了因叶片3斜置而产生的拱形间隙12，从而可以使叶片3的螺旋角能够进一步加大，进一步发挥螺旋切削的优势，即降低切削冲击力，降低切削能耗，改善切削质量；同时本实用新型通过优化叶板的螺旋角的大小和方向使得进料木片在刀环9宽度上分布均匀，提高了刀环利用率，降低了生产成本。

还需要说明的是，在本文中，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本实用新型中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本实用新型所示的这些实施例，而是要符合与本实用新型所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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