[发明专利]硬质石料的切割方法及其所用的设备

说明书

本发明属石料切割的方法及其所用的设备领域。

目前锯切石料普遍采用将锯条装在锯框上的框架锯或金刚石圆盘锯，框架锯又有砂锯和金刚石大锯（即金刚石条锯），砂锯可切割大规格（＜3200×2000mm）石板和硬质石料（如莫氏六级以上的花岗石），但锯切速度慢，锯出毛板光洁度、平整度差，厚薄不够均匀，锯缝粗。目前国内外常用的金刚石大锯基本是单锯框，镶焊有金刚石齿块的锯条在来回往复的双程都进刀切割石料，用此法较砂锯切割速度快，锯缝细，能耗少，锯出板光洁度;平整度好，厚薄均匀。但由于切割硬质石料时金刚石齿块消耗大，生产成本较砂锯高数倍，因而一般只用于大理石切割。采用将金刚石齿焊在钢质圆盘上的金刚石圆盘机切割石料，锯切速度快，不论切硬的或软的石料，都有较高光洁度;平整度，成本也低，但由于锯盘在锯切时易发生摆动，且圆盘直径越大，越易发生摆动，故锯盘要有一定厚度，锯出锯缝较宽，影响出材率、能耗和磨料耗，圆盘锯的直径不能太大又直接限制了被切割石料的尺寸，因此国内外还普遍采用砂锯切割大规格的硬质板料。

本发明旨在提供一种减少金刚石齿块消耗，提高石料利用率，工作效率高;生产成本低的石料切割方法，并提供一种为实施这种方法而使用的设备。

本发明经如下方式实现其目的：采用常规的镶有金刚石齿块的锯条，在纵向切割中切割石料时，锯条只在单程进刀切割，而在其回程中空行。能实现此任务的设备是：通过在大飞轮5上的曲柄4、连杆2和杠杆梁1带动两组锯条20、15分别上下移动切割石料或空行，同时通过在大飞轮5上的伞齿轮对3和伞齿轮对9、10，曲轴11，锯框导轨12，滑块13的传动及槽轮8的间歇运动，带动两组锯条间歇地前后横移。

连杆2的两端分别与曲柄4、杠杆梁1绞接，杠杆梁1与两个锯框19、14之间分别由四个绞接件连接。杠杆梁的固定支点25位于绞接点24、26的中间。

在大飞轮5上的伞齿轮对3与拨轮7，槽轮8相接，槽轮可采用4槽结构;槽轮8与锯框14间还有伞齿轮对9、10;曲轴11与锯框导轨12相接，滑块13可在锯框导轨12上滑动，滑块与锯框固定连接。

采用本发明的方法和设备切割大规格硬质石料，较使用一般金刚石大锯节约金刚石齿块约50%;石料利用率增高，比砂锯及金刚石圆盘锯提高出材率10%左右;割出石板表面光滑平整，加工时可以免除粗磨工序;功效高，切割速度是砂锯的5-7倍;生产成本大幅度降低，且保证了产品的高质量。

以下详细说明本发明的技术要点并结合附图说明采用本切割方法所用设备的一个实施例。

由于锯条镶焊的金刚石齿块多采用由合金胎体包嵌金刚石晶粒的方法制造，在锯切时如果锯条来回双程均进刀切割，则包在金刚石晶粒前面和后面的合金胎体因其较软而先受到磨蚀，（如图4）使金刚石晶粒逐渐突出在前后都比它低的合金胎体之上，随着合金胎体不断被磨耗，最终使突出的金刚石晶粒因无所依托而过早脱落，从而，减少了金刚石齿块的使用寿命;而如果采用锯条只在单程进刀回程空行的方式，切割时则只有在金刚石晶粒前面的合金胎体被较快磨耗，而在金刚石晶粒后面的合金胎体因被金刚石晶粒挡住而较少受磨损，从而使金刚石晶粒有依托而不易脱落，（如图5）极大延长了锯条齿块的使用寿命。为实现这种切割方法，可以采用以下形式的实施例设备;

图1是进行单程切割的本实用新型石料切割机结构示意图。

图2是石料小车的工作状况示意图。

图3是锯片运动方向示意图。

图4是带金刚石齿块的锯条在双程切割时金刚石晶粒前后的合金胎体受磨损情况示意图。

图5是带金刚石齿块的锯条在单程切割时金刚石晶粒前后的合金胎体磨损情况示意图。

连杆2的两端分别与杠杆梁1和在大飞轮5上的曲柄4绞接。在两个锯框及其附属装置与杠杆梁1的绞接点24和26的中点处有杠杆梁1的固定支点25，锯框19和14上各装有锯条组20和15，与锯框19，14固定连接的滑块13可以在锯框导轨12上滑动，每个锯框左右两边各有两个滑块13和一根锯框导轨12，四根锯框导轨12可由两根曲轴11带动作上下前后移动;在大飞轮5上有伞轮对3，其出轴与拨轮7，槽轮8连接，槽轮可用4槽。与槽轮8出轴连接的有伞齿轮对9、10，伞齿轮对10的出轴直接与曲轴11连接。被切割的石料18置于石料小车的梳齿形底板17上，齿间隔与要求的板厚度相适应，小车的车轮23和22分别在轨道21上翼的顶面和底面行走，其行走快慢与距离长短由调速电机27，联轴器28，变速箱29及螺杆16传动控制。

当开始锯切时，由电机6带动大飞轮5和曲柄4旋转，与大飞轮连接的曲柄4及伞齿轮对3同时开始运动，杠杆梁1在连杆2的驱动下绕固定支点25摆动，使绞接点24和26同时分别作等距离的上下方向相反的运动，如果绞接点24向上，26向下，则锯框19带着锯条组20向上行，锯框14带着锯条组15下行，两个锯框旁的两组滑块也分别沿锯框导轨12被带向上或向下滑行。与锯条上下运动同时，伞齿轮对3也带动拨轮7，槽轮8、伞齿轮对9和10，曲轴11转动，当锯框导轨12随曲轴11的转动作上下运动时，滑块13不随锯框导轨上下移动，只有当锯框导轨12随曲轴11转动作前后横移时，滑块13才被迫随锯框导轨12的横移而一起带动锯框19和14一起向前或向后横移。在设计制造中，必须使锯框上下和前后移动的速度相匹配，在锯条实现一上一下的运动时刚好也实现一前一后的横移，完成锯条运动的一个循环。由于采用了槽轮机构，在槽轮以后的传动，由匀速运动变为间歇运动，使锯条在向上或向下运动的过程中不发生前后横移，只有当锯条快要到上行或下行的终点时才开始发生前后横移。因此，切割中锯条进行如图3所示的运动;锯条在向下运动时进刀切割，快到终点时，锯条发生向前的快速横移，锯条与石料脱离接触;接着，锯条随锯框被提向上，由于锯条已离开石料的被切割面，变成向上空行，接近终点时再发生向后的快速横移，锯条又接触石料被切割面。两组锯条一上一下地交替进行石料切割。随着在石料小车上被切割石料的送进，石料又被再一次下行的锯条切割，如此反复，石料不断被切深，最后形成一块块表面光滑平整的板料。由于本发明采用了锯条垂直切割，割切出的粉屑容易随冲洗液排出，有利于减少锯条齿块磨损，加速了切割速度，从而明显降低了生产成本。