一種新型車載碎紙機結構的設計

（1.唐山首信自動化信息技術有限公司，河北 唐山 063200；2.東北大學機械工程與自動化學院，遼寧 沈陽 110819）

一種新型車載碎紙機結構的設計

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（1.唐山首信自動化信息技術有限公司，河北 唐山 063200；2.東北大學機械工程與自動化學院，遼寧 沈陽 110819）

本文在現有碎紙機的基礎上進行了一種新型車載碎紙機的結構設計，介紹了新型碎紙機的工作原理，總體設計及其方案的確定。

車載碎紙機；二級破碎；壓縮機構

粒狀碎紙機目前是最佳的辦公保密設備之一，保密程度比條狀高，本文在現有碎紙機的基礎上進行了一種新型車載碎紙機的結構設計。本設計采用二級破碎實現粒狀碎紙的目的，采用連續壓縮的方案對碎紙進行壓縮來減小壓縮機構的體積，同時車載方式可以提高碎紙機辦公的靈活性，擴大碎紙機的處理范圍。

1 碎紙機的工作原理

紙張由入口送入，經摩擦輪將紙張以一定速度卷入，旋轉切削刀先將紙張切成條狀，經漏斗，條狀紙條掉到雙交叉切削刀上，此刀將條狀紙切成段狀，掉入壓縮箱，噴水系統將紙張淋濕，然后推壓活塞把濕碎紙壓向活動擋板一側壓緊，保壓一段時間。當壓縮成塊，打開活動擋板，紙塊被壓縮活塞推出，這種壓縮可連續進行，碎紙過程中也可壓縮。

車載直流電源和車載電池組同時做為系統電源，可根據需求決定車載電池組電池數目，系統工作時間由電池組總容量決定。車載辦公廢品處理系統動力源由自己解決，免去接線和供電，擴大了適用范圍區域，簡化處理流成。

2 碎紙機的總體設計及其方案的確定

2.1 碎紙機的總體設計

（1）入紙機構

入紙機構主要由摩擦輪和驅動步進電機組成，紙張由入紙口進入箱體時，摩擦輪將紙張咬入，由步進電機驅動以一定速度將紙張送入第一級切紙處，有了入紙機構就不必人工控制碎紙速度了，碎紙速度也可調了。

圖1 碎紙壓縮系統結構原理圖

表1 設計規格表

（2）第一級碎紙機構

第一級隨之機構由固定切刀和選裝螺旋刀組成，紙張以一定速度送入切紙處，螺旋刀旋轉將紙張切成條狀，螺旋狀刀具可避免切紙時線接觸，造成瞬間切削力大。切削理論上為瞬間點接觸，可減少振動，提高切削平穩性。

（3）第二級碎紙機構

第二級碎紙機構是在第一級碎紙的基礎上，將條狀紙碎成段狀，第二級碎紙機構主要由兩把嚙合滾刀組成，碎紙的總傳動作用在第二級滾刀軸上，通過齒輪傳動，第二級滾刀帶動第一級旋轉切削刀。

（4）壓縮機構

壓縮機構由數控電機控制，傳感器檢測碎紙進入量大小，若碎紙填滿了壓縮箱，則電機運動一次，電機帶動壓縮輪，壓縮輪帶動曲柄滑塊機構，由滑塊將碎紙擠壓進壓縮箱，當滑塊到達到行程極限時暫停，壓縮箱壓力傳感器對箱壁進行壓力檢測，若壓力達到額定值，信號傳到推出機構上的電磁鐵上，電磁鐵斷電，吸附在電磁鐵上的活動銷松開，碎紙推出滑塊通過預壓緊彈簧將壓好的碎紙塊推出，當碎紙塊被推出以后，壓縮滑塊開始后退，同時連在壓縮滑塊上的彈簧將碎紙推出滑塊復位，等待下一次信號，一個壓縮過程結束。

2.2 碎紙參數、壓縮參數的確定

圖2 電源圖

本設計主要用于辦公場合，所碎紙張大都為A4紙，所以確定紙張入口寬度尺寸為250，比A4的210稍大，最大碎紙量為25張，比一般小型碎紙機大，功率一定情況下，碎紙速度比一般碎紙機小，碎紙尺寸取二級保密等級，比一般碎紙機的保密等級小，本設計有紙張壓縮機構，將紙張壓縮后可增加保密等級，所以碎紙尺寸稍大，利于提高碎紙效率。一般碎紙機無壓縮部分，所以壓縮參數在碎紙機標準中無借鑒，壓縮參數由實驗初步確定。實驗過程模擬壓縮過程，先將碎紙用水浸濕，然后裝入一個與壓縮箱體積相同的小鐵盒中，用自制壓塊壓小鐵盒中濕碎紙，壓力源于放在壓塊上重物，逐漸增加重物重量使紙壓縮到塊狀，最后測量所壓重物重量，得到初步壓縮力。實驗所用器材如下：壓塊1個、小鐵盒1個，純凈水，碎紙若干，鐵塊若干（重物）。壓縮成的碎紙塊不易分開，測得壓縮力約2500N，這個壓力用于后面碎紙機壓縮箱設計計算及電磁鐵選用，經考慮選用吸力300kg的電磁鐵。

結語

本文在現有碎紙機基礎上進行了一種新型車載碎紙機的結構設計。說明該車載碎紙機工作原理，闡述碎紙機總體設計及方案確定。該結構分為入紙機構、第一級碎紙機構、第二級碎紙機構和壓縮機構。本設計采用二級破碎和壓縮過程，第一級將紙張破碎成條狀，第二級將紙張破碎成段狀，經過噴水系統將紙張淋濕，壓縮機構將碎紙壓縮成塊，推出機構將壓成的碎紙塊推出。車載方式可以提高碎紙機辦公的靈活性，擴大碎紙機的處理范圍。

[1]高峻.影響粒狀碎紙效果的因素分析[J].機械開發，2000.

[2]靜石. 碎紙機——辦公室的保密專家[J]. 文體用品與科技, 2011 (12): 51-53.

TG65 < class="emphasis_bold"> 文獻標識碼：A

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