矿泉水瓶破碎机机械设计说明书.doc

矿泉水瓶破碎机 摘要：针对塑料瓶破碎机的刀具等各部分机械结构以及破碎仓进行了设计。同时对破碎机理进行了理论分析，基于对矿泉水瓶破碎机加工要求的考虑，并通过对其零部件工艺过程和装配要求的分析，设计了可以使用爪刀和片刀的塑料瓶破碎机。 前言 在塑料消费量持续增长的情况下，塑料废弃物的科学合理处置对环境保护及资源再生的作用和影响日趋突出，作为一个新兴产业，其行业规模正在不断发展壮大，前景十分看好。塑料与环境的关系及塑料再生利用已经成为全社会关注的热点，在当今构建和谐社会、环保节约型社会、重视环境保护和资源再生的政策环境下应引起高度重视，塑料再生利用对中国国民经济、社会持续健康发展具有重要现实意义。 如今矿泉水瓶的瓶体材料几乎都是聚对苯二甲酸乙二酯( PET)，而瓶盖材料大多为高密度聚乙烯（HDPE），商标为双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜，采用EVA型粘接剂粘附于瓶。这些瓶在使用一次后就被废弃，这样便带来了大量废塑料瓶的回收再利用问题，所以塑料瓶破碎机的研制工作受到了密切重视。 1 设计要求和功能分析 1.1 设计要求 该矿泉水瓶破碎机主要用于矿泉水瓶回收流程上对矿泉水瓶的破碎。采用电机驱动，电机额定功率6KW，进料口尺寸：大于300mm*500mm，工作效率最大为1500Kg/h，要求有急停装置。整个塑料瓶破碎机一共有三种刀具，可以根据塑料瓶的力学性质来更换刀具。转动刀片转速：400rpm，，塑料碎片尺寸可通过筛网调节，尺寸分别为：10mm*10mm及15mm*15mm，其主要加工对象是瓶体半径30-45mm，长度200-300mm的矿泉水瓶 1.2 功能分析 该设备的零部件主要分为破碎刀具及相关零部件、传动系零部件、机架总成零部件以及其它零部件。 破碎刀具能够适应高速切削产生的局部应力，并能够承受干切削产生的磨损。对尺寸较大的塑料瓶选用爪刀式的破碎方式，对尺寸适中的塑料瓶采用片刀式的破碎方式。对爪刀和片刀通过调整动刀与定刀之间的间隙，可将破碎后的粒度控制在6-8mm的范围内[2]。出仓口安装孔径为10mm的网筛，塑料瓶破碎之后，粒度小于10mm的碎片通过筛孔进入储料斗，粒度大于10mm的碎片通过刀具高速旋转产生的气流或刀具本身被带离网筛继续破碎直到满足粒度要求为止。传动轴上安装的飞轮可以增强加工部件的转动惯量，便于机器运行的平稳；隔音板可以大大消减破碎过程中产生的噪音，减少对工作人员的伤害；机架上的脚轮和把手便于设备的转移和工作地点的更换。 2 塑料瓶的性质及其粉碎机理的研究 2.1 塑料瓶及其材料性质的研究 本次设计所要加工的塑料瓶主要分为碳酸饮料瓶、矿泉水瓶和清凉饮料瓶三类饮料瓶。如表1是各种塑料瓶的重要设计参数： 瓶种 总高度/mm 瓶体半径/mm 瓶体厚度/mm 瓶底最大厚度/mm 瓶颈厚度/mm 瓶颈高度/mm 瓶盖高度/mm 瓶盖厚度/mm 可乐瓶 232.4 34.48 0.24 2.20 1.58 24.5 14.0 1.20 营养快线瓶 189.1 34.10 0.46 2.00 2.46 24.5 13.0 1.34 大矿泉水瓶 281.9 43.14 0.30 2.02 1.60 30.0 16.0 1.40 小矿泉水瓶 214.8 30.91 0.40 1.00 1.36 20.8 10.0 1.06 雪碧瓶 243.7 33.05 0.30 2.16 1.50 21.4 11.5 1.30 果汁瓶 197.4 32.55 0.70 1.40 2.10 27.2 14.5 1.32 神内瓶 196.8 34.78 0.40 2.68 2.44 21.5 11.5 1.68 绿茶瓶 204.9 34.37 0.72 2.40 2.10 28.0 15.0 1.18 表2-1各种塑料瓶的相关尺寸 这些饮料瓶都是由瓶体（PET）、瓶盖（HDPE）、商标（BOPP）三部分组成。构成这三部分的材料是三种不同的塑料。这三种塑料的性质分别如下： PET(聚对苯二甲酸乙醇酯)，中文俗称"赛白钢"。PET作为工程塑料使用具有坚硬、刚度好、强度高、有韧性、摩擦系数小、尺寸稳定性高等特性。 HDPE（高密度聚乙烯）是热塑性工程塑料。它综合了大部分塑料的优越性能，耐冲击性、耐低温性、耐磨损性、耐化学腐蚀性、自身润滑性、吸收冲击能性这六个特性是目前塑料中所具有的最高数值。 BOPP（聚丙烯）具有高刚度，高硬度和高强度，但缺口抗冲击韧一般，韧性一般，耐磨强度一般，低温时易脆化。 考虑到塑料瓶各部分的物理特性，对于剪切式破碎机如爪刀式和片刀式一般不能加工商标，而对于冲击式破碎机如平刀式可以。但由于商标的分离比较容易，人工分离即可完成，另外如果一起破碎之后再进行密度分离，