專利名稱：石材排鋸機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石材切割設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石材排鋸機(jī)。
背景技術(shù)：
石材排鋸機(jī)是用于將石材大塊荒料分切成薄板的專用設(shè)備。石材大塊荒料通過提升驅(qū)動裝置，豎直方向上作進(jìn)給運動；鋸框內(nèi)裝有多組相互平行的鋸片，并沿平行于鋸片的導(dǎo)軌作水平方向的往復(fù)運動；大塊荒料連續(xù)上升時，鋸框內(nèi)的鋸片即將石材大塊荒料分切成規(guī)定厚度的薄板。薄板再經(jīng)過磨削及切斷等加工工序后，可以獲得裝飾效果良好的建筑用石材板。現(xiàn)有的石材排鋸機(jī)一般只用于加工莫氏硬度小于5°的大理石、石灰石等石材，其鋸縫可控制在4mm以內(nèi)。目前，用于鋸切莫氏硬度大于5°花崗石板材的工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備主要有三類第一類是花崗石擺式砂鋸，其利用鋸片與棱形鋼砂對花崗石材料的沖擊研磨來實現(xiàn)分切功能，這是全世界目前用量最多的花崗石板材切分工藝裝備，由于擺式砂鋸需要加注鋼砂，并保持鋸片承受沖擊力時的必要剛性，因此鋸片厚度大于5mm，鋸切加工時，將產(chǎn)生大于8mm 的鋸縫，導(dǎo)致產(chǎn)生大量廢渣，并消耗較大能量，正常情況下需要72小時才能加工一組石料， 效率很低，且其使用成本較高，鋸切成本約為40元/平方米，其在歐洲、美洲等地區(qū)已被限制使用。第二類加工裝備是近年來歐美等發(fā)達(dá)國家推薦使用的鋼絲繩串珠鋸，即在環(huán)形鋼絲繩上固定一定量的金剛石圓柱體刀具，利用鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)來對石材進(jìn)行分切，由于使用了非常鋒利的金剛石刀具，這種工藝裝備具有結(jié)構(gòu)簡單，切割效率高的優(yōu)勢，但是由于受到鋼絲繩強(qiáng)度的限制，金剛石串珠最小直徑只能做到7. 2mm，鋸切石材時，鋸縫仍然在8mm左右，所以仍然存在能耗高，廢渣排放量大的缺陷，且其使用成本較高，一般加工成本約為50 元/平方米。第三類設(shè)備是圓盤刀片的鋸切設(shè)備，其采用高速旋轉(zhuǎn)的大直徑金剛石圓鋸片來對石料進(jìn)行分切，由于受到鋸片直徑的限制，在使用最大直徑為3000mm的鋸片時，也只能加工寬度尺寸小于1200mm的板材，且板材表面質(zhì)量較差，也同樣存在鋸縫大于8mm的問題。由上可見，若利用石材排鋸機(jī)來加工花崗石板材，其鋸縫必定可以小于4mm，因此大幅降低能耗，減少廢渣排放，增加出材率的效果。但是，采用石材排鋸機(jī)來切割花崗石材質(zhì)存在以下兩個問題第一，石材排鋸機(jī)中的鋸框通常重達(dá)十余噸，如圖1、圖2所示，鋸框 202與曲柄連桿機(jī)構(gòu)的連桿間通過滑塊140進(jìn)行鉸接。鋸框202在隨曲柄連桿機(jī)構(gòu)作往復(fù)運動時，將在換向的瞬間產(chǎn)生最大的加速度及沖擊力。當(dāng)鋸框202速度達(dá)到飛輪102的外圓周線速度時，其動能最大而加速度最小，沖擊力也最小；當(dāng)鋸框202運行到左、右極限位時，速度為0，加速度等于飛輪102的角加速度，此時鋸框202的加速度也最大，其會對連桿 103產(chǎn)生巨大的沖擊力。所以飛輪102轉(zhuǎn)速的提高受到了曲柄連桿機(jī)構(gòu)所能承受的最大沖擊力的限制。現(xiàn)有技術(shù)的飛輪102轉(zhuǎn)速大多只能達(dá)到80-90轉(zhuǎn)/分鐘之間，因此限制了石材排鋸機(jī)切分效率的提升。第二，如圖3所示，現(xiàn)有石材排鋸機(jī)的鋸框往復(fù)運動的導(dǎo)軌裝置主要采用水平直線運動方式，包括兩個對稱設(shè)置的水平導(dǎo)軌2，水平導(dǎo)軌2上設(shè)置有水平支撐面3，水平支撐面3上對應(yīng)滑動裝配有導(dǎo)向滑塊4，兩個導(dǎo)向滑塊4的上端與同一個鋸框 202相連接。采用上述結(jié)構(gòu)的石材排鋸機(jī)工作時，由于鋸片204運行軌跡7 (為直線)與石材荒料6的進(jìn)給方向基本保持垂直狀態(tài)，且整個切割過程保持這種方向不發(fā)生變化，鋸片 204與石材荒料6的接觸面始終與所加工石材荒料6長度相同，由于鋸片204剛度和強(qiáng)度的限制，鋸片刀具刃口所承受的單位壓力有限，石材荒料6進(jìn)給速度不能有效提高，影響了石材排鋸機(jī)的切割效率；同時由于刀具接觸面較長，冷卻水進(jìn)入量有限，鋸片204運行中的摩擦發(fā)熱較大，無效能耗較高，也不利于節(jié)能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種石材排鋸機(jī)，用以解決現(xiàn)有石材排鋸機(jī)的鋸框換向時對連桿沖擊大，飛輪轉(zhuǎn)速受限，進(jìn)而限制了石材排鋸機(jī)切分效率的提升的問題。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種石材排鋸機(jī)，包括鋸框擺動導(dǎo)向裝置和曲柄連桿機(jī)構(gòu)，所述鋸框擺動導(dǎo)向裝置上連接有鋸框，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)與所述鋸框以彈性連接結(jié)構(gòu)傳動連接。本發(fā)明實施例的石材排鋸機(jī)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)與鋸框以彈性連接結(jié)構(gòu)傳動連接，由于彈性連接結(jié)構(gòu)具有緩沖作用，可以抵消掉一部分鋸框運行到左右極限位時，對連桿產(chǎn)生的沖擊力，在此沖擊力降低的情況下，可以相應(yīng)的提高曲柄連桿機(jī)構(gòu)的飛輪的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提升了該石材排鋸機(jī)的切分效率。


附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1為現(xiàn)有技術(shù)石材排鋸機(jī)的主視圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)石材排鋸機(jī)的鋸框與連桿鉸接處的局部視圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)石材排鋸機(jī)的框擺動導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明石材排鋸機(jī)的主視圖；圖5為圖4的俯視圖；圖6為本發(fā)明石材排鋸機(jī)的另一種彈性連接結(jié)構(gòu)的局部視圖；圖7為本發(fā)明石材排鋸機(jī)的鋸框擺動導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖7的左視圖；圖9為本發(fā)明石材排鋸機(jī)的鋸框處于傾斜狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明石材排鋸機(jī)的鋸框擺動導(dǎo)向裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
圖4為本發(fā)明石材排鋸機(jī)的主視圖，圖5為圖4的俯視圖；如圖4、圖5所示，本發(fā)明石材排鋸機(jī)的實施例，包括鋸框擺動導(dǎo)向裝置(圖中未示出)和曲柄連桿機(jī)構(gòu)，所述鋸框擺動導(dǎo)向裝置上連接有鋸框202，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)與所述鋸框以彈性連接結(jié)構(gòu)傳動連接。本發(fā)明實施例的石材排鋸機(jī)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)與鋸框202以彈性連接結(jié)構(gòu)傳動連接，由于彈性連接結(jié)構(gòu)具有緩沖作用，可以抵消掉一部分鋸框202運行到左右極限位時，對連桿103產(chǎn)生的沖擊力，在此沖擊力降低的情況下，可以相應(yīng)的提高曲柄連桿機(jī)構(gòu)的飛輪 102的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提升了該石材排鋸機(jī)的切分效率。具體地，該石材排鋸機(jī)包括兩個平行設(shè)置的支撐座，一根驅(qū)動軸穿在兩支撐座之間，并與所述支撐座轉(zhuǎn)動配合。在驅(qū)動軸的中部固定安裝有一個飛輪102，該飛輪102通過皮帶與電動機(jī)201連接。在驅(qū)動軸上還固定安裝有一個曲柄101，曲柄101上鉸接有一根連桿103，該連桿103遠(yuǎn)離曲柄101的一端以彈性連接結(jié)構(gòu)與鋸框202連接，以驅(qū)動鋸框202 進(jìn)行往復(fù)的運動。其中，彈性連接結(jié)構(gòu)的包括彈簧105，彈簧105的一端與鋸框202連接，另一端連接有一個滑塊140，該滑塊140鉸接在連桿103上。上述實施例的石材排鋸機(jī)的工作原理為電動機(jī)201通過皮帶驅(qū)動飛輪102勻速旋轉(zhuǎn)，飛輪102的直徑遠(yuǎn)大于電動機(jī)201上皮帶輪的直徑，這樣，飛輪102 —方面用于減速， 另一方面用于儲能。飛輪102帶動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，驅(qū)動軸又帶動曲柄101同步的勻速旋轉(zhuǎn)；曲柄101的旋轉(zhuǎn)運動通過鉸接點傳遞給連桿103，轉(zhuǎn)換為連桿103帶動滑塊140作水平往復(fù)運動，該往復(fù)運動為變速運動。滑塊140與鋸框202之間連接有彈簧105，該彈簧105為壓簧，在初始狀態(tài)下其處于受壓縮的狀態(tài)。彈簧105帶動鋸框進(jìn)行往復(fù)運動，同時，該石材排鋸機(jī)的石材荒料的升降進(jìn)給裝置(圖中未示出)在控制系統(tǒng)的驅(qū)動作用下，可按所需進(jìn)給速度需要，帶著石材荒料6沿豎直軌道上升，使得石材荒料6緩慢穿過上述鋸框202，待石材荒料6上升到切透整塊石材荒料6的設(shè)定位置時，即實現(xiàn)鋸框202內(nèi)鋸片204將石材荒料分切成梳子狀薄板的目的，然后，升降進(jìn)給裝置快速下降，退回到起始位置，所加工的石材薄板被取走后，可以裝載另一組石材荒料，開始下一循環(huán)的切割。在連桿帶動滑塊140往復(fù)運動的過程中，彈性裝置作為儲能裝置，在鋸框202和滑塊140達(dá)到最大加速度時，即鋸框202處于左、右兩個極限位置時，鋸框202和滑塊140傳遞給連桿103的一部分動能轉(zhuǎn)換為彈簧105的彈性勢能，則滑塊140和鋸框202之間的相互作用力得到一定程度的緩沖，相應(yīng)的，滑塊140沿著連桿103作用到曲柄101上的作用力也得到了緩沖。另外，由于彈簧105變形會產(chǎn)生一定位移，將直接降低鋸框202和滑塊140 的最大加速度，即降低了鋸框202、滑塊140對曲柄連桿機(jī)構(gòu)的最大沖擊力。由此可見，該技術(shù)方案的石材排鋸機(jī)能有效減少鋸框202和滑塊140對曲柄連桿機(jī)構(gòu)的沖擊，從而可以有效提高曲柄101的旋轉(zhuǎn)速度，增加鋸框202單位時間內(nèi)的往復(fù)頻率，提高石材排鋸機(jī)的切割效率，同時也提高了排鋸機(jī)運行的穩(wěn)定性及可靠性。經(jīng)試驗，在保持鋸框202、滑塊140對曲柄連桿機(jī)構(gòu)的沖擊力不變的條件下，飛輪102轉(zhuǎn)速可以提高到100轉(zhuǎn)/分鐘。另外，在鋸框202和滑塊140的加速度逐漸減小時，彈簧105又能將其彈性勢能轉(zhuǎn)換為動能來驅(qū)動鋸框202運動，因此也具備節(jié)能的優(yōu)點。圖6為本發(fā)明石材排鋸機(jī)的另一種彈性連接結(jié)構(gòu)的局部視圖；參見圖6，本發(fā)明石材排鋸機(jī)的另一實施例，其與上述實施例的不同點在于，該實施例的彈性連接結(jié)構(gòu)包括兩根平行設(shè)置的滑動軸142，兩根滑動軸142相同側(cè)的端部均固定安裝在鋸框202上，另一端通過螺母安裝封蓋143。在兩根滑動軸142的中部穿裝有滑塊140，該滑塊140可以沿著滑動軸142進(jìn)行滑動，且滑塊140通過鉸接塊141鉸接于連桿103的端部。同時，在滑塊140 與封蓋143之間壓裝有第一彈性件，在滑塊140與鋸框202之間壓裝有第二彈性件，且第一彈性件與第二彈性件均穿裝于所述滑動軸上。第一彈性件和第二彈性件為蝶簧、螺旋式彈簧或環(huán)形彈簧中的至少一種。本實施例中，第一彈性件和第二彈性件采用的是蝶簧106。圖7為本發(fā)明石材排鋸機(jī)的鋸框擺動導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8為圖7的左視圖；基于上述實施例，進(jìn)一步地，如圖7、圖8所示，本發(fā)明石材排鋸機(jī)的鋸框擺動導(dǎo)向裝置包括兩個對稱設(shè)置的鋸框運動導(dǎo)軌11，所述各鋸框運動導(dǎo)軌11的上部均具有傾斜的導(dǎo)向斜面12，且兩個所述導(dǎo)向斜面的低端相對鄰近設(shè)置，也即兩個導(dǎo)向斜面12呈“正八字”形設(shè)置。在每個鋸框運動導(dǎo)軌11的導(dǎo)向斜面12上均對應(yīng)安裝有一個導(dǎo)向滑塊13，導(dǎo)向滑塊13 可以沿著導(dǎo)向斜面12進(jìn)行滑動。為了保證導(dǎo)向滑塊與軌道運動導(dǎo)軌連接的可靠性及導(dǎo)向的準(zhǔn)確性，導(dǎo)向滑塊與軌道運動導(dǎo)軌之間可以通過燕尾鍵槽或T型鍵槽203等結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。其中，導(dǎo)向滑塊的上部鉸接鋸框202，鋸框202內(nèi)固定安裝有平行設(shè)置的鋸片204。本發(fā)明的石材排鋸機(jī)采用上述鋸框擺動導(dǎo)向裝置在工作時，鋸框202的運動是一個復(fù)合運動，即其在做水平方向的往復(fù)運動的同時，也會在豎直平面內(nèi)進(jìn)行往復(fù)的擺動。如圖9所示，即為鋸框202位于傾斜狀態(tài)時的一個瞬態(tài)圖，當(dāng)鋸框202水平向左運動時，導(dǎo)向滑塊13受到導(dǎo)向斜面12的作用，使得導(dǎo)向滑塊13具有一個豎直向下的分運動，導(dǎo)向滑塊 13又帶動鋸框202使其也具有一個豎直向下的分運動。同時，鋸框202的右側(cè)具有一個向上的分運動。這樣鋸框202具有了一定的斜度，在進(jìn)行切割時，此斜度是連續(xù)變化的，致使在石材荒料6上形成了弧形的切割軌跡15。形成弧形的切割軌跡15后，鋸片204與石材荒料6的接觸變成了線接觸，在同等進(jìn)給速度下，鋸片204刃口與石材荒料6接觸處的單位接觸壓力較大，有利于石材荒料6的切割且鋸切功率較低，同時，隨著單位接觸壓力的增大， 使得該石材排鋸機(jī)可以用于切割硬度很高的花崗石材質(zhì)荒料。與鋸片204僅作水平切割運動相比，在石材排鋸機(jī)功率相同的情況下，采用該發(fā)明的導(dǎo)向裝置的石材排鋸機(jī)可以進(jìn)行大進(jìn)給量的切割，明顯提高了切割效率。另外，由于鋸片204與石材荒料6上的切割軌跡之間是線接觸，它們之間的非接觸部分存在間隙，使得切割過程中冷卻水更容易進(jìn)入鋸縫內(nèi)， 將切削廢料從鋸縫內(nèi)沖出，減小了鋸片204的摩擦發(fā)熱，降低了無效能耗的損耗。進(jìn)一步地，為了使石材荒料6上的切割軌跡線15的曲率半徑不至于過小，因為切割軌跡線15的曲率半徑過小時，鋸框202在豎直面內(nèi)的擺動幅度就會很大，不利于石材排鋸機(jī)的結(jié)構(gòu)布置及石材切割加工，因此，在此實施例中設(shè)定導(dǎo)向斜面12與水平面之間的夾角范圍在0. 15° -0.6°之間。圖10為本發(fā)明石材排鋸機(jī)的鋸框擺動導(dǎo)向裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖，如圖10所示， 本發(fā)明石材排鋸機(jī)的另一實施例，其與上一實施例的不同點僅在于兩個導(dǎo)向斜面12的低端背對遠(yuǎn)離設(shè)置，也即呈“倒八字”形設(shè)置。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種石材排鋸機(jī)，包括鋸框擺動導(dǎo)向裝置和曲柄連桿機(jī)構(gòu)，所述鋸框擺動導(dǎo)向裝置上連接有鋸框，其特征在于，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)與所述鋸框以彈性連接結(jié)構(gòu)傳動連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石材排鋸機(jī)，其特征在于，所述彈性連接結(jié)構(gòu)包括彈簧，所述彈簧的一端與所述鋸框連接、另一端連接有滑塊，所述滑塊與所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)的連桿鉸接配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石材排鋸機(jī)，其特征在于，所述彈簧為壓簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石材排鋸機(jī)，其特征在于，所述彈性連接結(jié)構(gòu)包括滑動軸，所述滑動軸上滑動裝配有滑塊；所述滑動軸的一端與所述鋸框固定連接、另一端設(shè)置有封蓋， 所述滑塊與所述封蓋之間壓裝有第一彈性件，所述滑塊與所述鋸框之間壓裝有第二彈性件，所述第一彈性件與所述第二彈性件均穿裝于所述滑動軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石材排鋸機(jī)，其特征在于，所述第一彈性件和所述第二彈性件為蝶簧、螺旋式彈簧或環(huán)形彈簧中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的石材排鋸機(jī)，其特征在于，所述鋸框擺動導(dǎo)向裝置，包括兩個對稱設(shè)置的鋸框運動導(dǎo)軌，各所述鋸框運動導(dǎo)軌的上部均具有傾斜的導(dǎo)向斜面，所述導(dǎo)向斜面上對應(yīng)滑動設(shè)置有導(dǎo)向滑塊，所述導(dǎo)向滑塊的上部用于鉸接所述鋸框；兩個所述導(dǎo)向斜面的低端相對鄰近設(shè)置或背對遠(yuǎn)離設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石材排鋸機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)向斜面與水平面之間的夾角范圍在0. 15° -0.6°之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石材排鋸機(jī)，包括鋸框擺動導(dǎo)向裝置和曲柄連桿機(jī)構(gòu)，所述鋸框擺動導(dǎo)向裝置上連接有鋸框，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)與所述鋸框以彈性連接結(jié)構(gòu)傳動連接。本發(fā)明實施例的石材排鋸機(jī)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)與鋸框以彈性連接結(jié)構(gòu)傳動連接，由于彈性連接結(jié)構(gòu)具有緩沖作用，可以抵消掉一部分鋸框運行到左右極限位時，對連桿產(chǎn)生的沖擊力，在此沖擊力降低的情況下，可以相應(yīng)的提高曲柄連桿機(jī)構(gòu)的飛輪的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提升了該石材排鋸機(jī)的切分效率。
文檔編號B28D1/06GK102275227SQ20111024272
公開日2011年12月14日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者吳躍飛, 李秀榮 申請人:佛山市科達(dá)石材機(jī)械有限公司