CN101502981A - 齿链式切石方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿链式切石设备，它包括钻机、齿链式锯机和纵深锯机，钻机是一种以旋转形式，垂直向岩石进给的机械；齿链式锯机是以钻机钻出的孔为基础进行扩大的机械；纵深锯机是根据齿链式锯机锯出的十字槽扩大对上下左右里共五条岩石边切割机械，它既能适合对矿山大理石、花岗岩等石材的采掘，又能对公路、铁路、江底、海底等岩石遂道的切割挖掘，不破坏工作面，不对开采工作面的山体或遂道产生振动，保护了施工的安全。

Description

齿链式切石方法及设备

技术领域

本发明涉及一种工程机械设备，特别是开采矿山大理石、花岗岩等石材及公路、铁路、江底、海底等岩石遂道的切割挖掘方法及机械设备。

背景技术

目前，对于矿山大理石、花岗岩的开采，一般都是采用凿岩机或钻机打眼，用膨胀剂分裂，放入炸药炸石的方法，然后用金钢绳锯机进行局部切割法来分割，这种开采的方法存在石材消耗大、对环境污染严重，很难开采出成形的石料；对于公路、铁路、江底、海底等岩石遂道的挖掘，目前也普遍采用爆破碎石法，这种挖掘的方法存在工效低下、负载隐患严重，如岩石松动，危险性较强。虽然有人试图研究出各种缓冲、稳压的爆破方法，例如公开文献报道的专利：缓冲稳压爆破大理石、花岗石(申请号为87102363)，其特征在于药卷与炮孔之间充填松软材料，该松软材料对炸药爆破时产生的压力起缓冲稳压作用，因此，所开采的岩石切割面平整，无裂隙，该方法开采岩石所需爆炸产生压力、炮孔间距及装炸药量可按计算公式计算，容易操作，使用方便。本方法不受温度、季节影响，可适用于大理石、花岗石等各种硬度岩石的开采。这种方法的不足是：一是对于名贵的大理石、花岗岩，不但难以开采出成形的石料，而且又会造成极大的资源浪费，二是对于公路、铁路、江底、海底等岩石遂道挖掘质量不高、对环境污染严重。后来也有人设计了能横向开采的岩石切割机，例如中国专利：矿山岩石切割机(申请号为88200946)，它是将普通的凿岩机装在一台有行程的机械上，使凿头在作往复运动的同时作垂直冲击运动。相对于凿岩机打眼、放入炸药炸石的传统采石方法，矿山岩石切割机具有工效高、安全性好、对环境污染小等优点，适合于开采装饰的成型石料。

上述公开文献报道的石头切割挖掘方法及设备，有的方法结构较复杂，而且只是限于将炸出离开山体的大石块切割，不能将石块直接从山体上整齐镂空切割下来，特别是在山体上，如果不将四周的岩石破坏，就不能在石块的背面进行切割，而对挖掘要求条件较高的公路、铁路、江底、海底等岩石遂道的施工，如果不能在石块的背面进行切割，挖掘速度很难加快。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够将石块直接从山体上整齐切割镂空下来的方法和工程设备，可以在石块的背面进行切割，它既能适合对矿山大理石、花岗岩采掘，又能对公路、铁路、江底、海底等岩石遂道切割挖掘，具有结构简单、操作方便等特点。

本发明以下面方式实现：

齿链式切石方法包括以下步骤：1、首先垂直向需要切割的岩石周边钻孔；2、将钻出的孔进行扩大；3、将周边钻孔的岩石每条边用金刚绳切割，切割出上、下、左、右四条槽以后对石块里面继续用金刚绳切割，直至将岩石从岩壁中整齐切割镂空分离出来。

实现本发明的齿链式切石方法所采用的设备包括钻机、齿链式锯机和纵深锯机，所述的钻机是一种以旋转形式，垂直向岩石进给的机械；所述的齿链式锯机是以钻机钻出的孔为基础进行扩大的机械；所述的纵深锯机是根据齿链式锯机锯出的十字槽扩大对上、下、左、右、里共五条岩石边的切割，直至将岩石从岩壁中整齐切割镂空分离出来的机械。

以上所述的钻机包括电机、变速箱、钻杆和钻头，电机输出轴接到变速箱上，钻杆接在变速箱出口的传动轴上，钻杆前端安装有钻头，钻头端头镶嵌或焊接有耐磨合金或金刚刀头。

以上所述的齿链式锯机包括电机和变速箱、挺杆、链条、主动链轮、从动链轮和切割轮，电机输出轴接到变速箱上，变速箱输出轴安装主动链轮，挺杆固定在变速箱上，挺杆的另一端安装有从动链轮，链条安装在链轮上，从动链轮与传动齿轮安装在一起，传动齿轮与切割轮啮合，切割轮与刀盘安装在一起，切割轮上镶嵌或焊接有合金或金刚石刀刃，刀盘也上镶嵌或焊接有合金或金刚石刀刃。

以上所述的纵深锯机包括电机、变速箱、挺杆、滑轮组、支架和切割金刚绳，电机输出轴接到变速箱上，变速箱安装在支架上，挺杆固定在支架两端，挺杆为上下对称的双挺杆，挺杆上安装有滑轮组，滑轮组以四边形固定安装，变速箱输出轴带动滑轮组，滑轮组的四周外形绕有切割金刚绳。

以上所述的钻机、齿链式锯机和纵深锯机的工作部位，均安装有喷水装置，以提高设备的使用寿命，并改善恶劣的工作环境。

以上所述的钻机的钻头和齿链式锯机的切割锯片，可以根据石材切割需要设有大中小多套。

发明具有以下优点：

1.结构简单。由于本设备只需要电机、变速箱和简单的传动机构就可安全地实现了对矿山的开采和对遂道的切割挖掘，所以制造容易，便于推广使用。

2.适应性广。它既能适合对矿山大理石、花岗岩等石材的采掘，又能对公路、铁路、江底、海底等岩石遂道的切割挖掘，不破坏工作面，不对开采工作面的山体或遂道产生振动，保护了施工的安全。

3.节约资源。由于人类对大理石、花岗岩等石材的大量需求，伴随着名贵的大理石、花岗岩越来越少，再加上有部分人在无计划地乱开采，使得地球的天然资源越来越贫乏，所以，发明很好地避免了放炮造成的岩层破坏和塌陷。

附图说明

图1为齿链式切石设备钻机的示意图。

图2为齿链式切石设备齿链式锯机的示意图。

图3为齿链式切石设备纵深锯机机的示意图。

图4为齿链式切石设备钻头4的示意图。

图5为齿链式切石设备钻头4的A向示意图。

图6为齿链式切石设备圆盘切割轮9的示意图。

图7为齿链式切石设备刀盘18的示意图。

图8为齿链式切石设备圆盘切割轮9与刀盘18安装在一起的剖视图。

图9为实施例开采大理石时的示意图。

图10为实施例开采得到的成品大理石20的示意图。

图11为实施例开采得到的成品大理石21的示意图。

具体实施方式

以下结合实施例加以描述：

如图1—3所示，齿链式切石设备包括钻机、齿链式锯机和纵深锯机。

钻机包括电机1、变速箱2、钻杆3和钻头4，钻头4安装在钻杆3上，电机1将动力源由变速箱2输出轴传递到钻杆3，钻头4上焊接有金刚刀头14，钻机是一种以旋转形式，以金刚刀头14垂直向岩石进行切削的机械。

齿链式锯机包括电机1和变速箱2、挺杆7、链条6、主动链轮5、从动链轮8和切割轮9，电机1输出轴接到变速箱2上，变速箱2输出轴安装主动链轮5，挺杆7固定在变速箱2上，挺杆7的另一端安装有从动链轮8，链条6安装在链轮上，从动链轮8与传动齿轮17安装在一起，传动齿轮17与切割轮9啮合，切割轮9与刀盘18安装在一起，切割轮9上镶嵌或焊接有合金或金刚石刀刃15，刀盘18也上镶嵌或焊接有合金或金刚石刀刃19，当主动链轮5通过链条6带动从动链轮8转动，传动齿轮17就带动切割轮9与刀盘18转动，这样就可以将述钻机钻出的孔为基础对岩石进行切割作业。

纵深锯机包括电机1、变速箱2、挺杆7、滑轮组10、支架、切割金刚绳11和喷水装置12，电机1输出轴接到变速箱2上，变速箱2安装在支架上，挺杆7固定在支架两端，挺杆7为上下对称的双挺杆，挺杆7上安装有滑轮组10，滑轮组10以四边形固定安装，变速箱2输出轴带动滑轮组10，滑轮组10的四周外形绕有切割金刚绳11。纵深锯机是根据上述的齿链式锯机锯出的十字槽扩大为顶、底、左、右、里共五条岩石边，直至将岩石从岩壁中整齐镂空分离出来。

以上所述的纵深锯机包括电机、变速箱、挺杆、滑轮组切割金刚绳，电机输出轴接到变速箱上，

下面结合实施例说明本发明的工作过程：

实施例：

第一步，打开钻机装置的电源，在岩石山16的某一表面上，根据需要开采大理石的大小，划上合适的尺寸线，对四个角垂直向岩石山16进行钻孔直至要求的深度；第二步，打开齿链式锯机的电源，以钻机钻出的孔，进一步将孔扩大成十字槽；第三步，将纵深锯机的双挺杆的前端分别装上滑轮，套上切割金刚绳11，放到已开成十字槽的孔上，启动电源，这样，切割金刚绳11在滑轮轨上运动，由机械动力慢慢向前推动进行纵深切割，当切割完成岩石山16的一条边后，将挺杆7退出，再进行另下一面的切割，直到顶、底、左、右的四个面完成后，将一块预制的铁板垫进岩石底部，最后，把双挺杆7上下分别插进孔中深处，两个滑轮相平行，然后把切割金刚绳11从切割的空间套进大理石顶端深部成“

”状，最后将双挺杆7与绳锯机械分离，把挺杆7及里端的滑轮固定在槽洞中，开动电机带动切割金刚绳11运转，象拉网式地进行里端一道岩石边进行切割，这样，一个整齐的四边形的大理石20被切割完成，大理石自然地掉在铁板上，用机械动力挂起铁板勾，把它拖出运走。继续重复以上三个步骤，另一个四边形的大理石21被切割完成，如此反复循环，根据用户的需要，不断地向岩石山16开采新的大理石和花岗岩等石材。

Claims (8)

1.一种齿链式切石方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：一、垂直向需要切割的岩石周边钻孔，二、将钻出的孔进行扩大，三、将周边钻孔的岩石每条边用金刚绳切割，切割出上、下、左、右四条槽以后对石块里面继续用金刚绳切割，直至将岩石从岩壁中整齐切割镂空分离出来。

2.一种实现权利要求1的齿链式切石方法所采用的设备，其特征在于：它包括钻机、齿链式锯机和纵深锯机，所述的钻机是以旋转形式，垂直向岩石进给的机械；所述的齿链式锯机是以钻机钻出的孔为基础进行扩大的机械；所述的纵深锯机是根据齿链式锯机装置锯出的十字槽扩大对上、下、左、右、里共五条岩石边的切割，直至将岩石从岩壁中整齐切割镂空分离出来的机械。

3.根据权利要求1所述的齿链式切石设备，其特征在于：所述的钻机装置包括电机(1)、变速箱(2)、钻杆(3)和钻头(4)，电机(1)输出轴接到变速箱(2)上，钻杆(3)接在变速箱(2)出口的传动轴上，钻杆(3)前端安装有钻头(4)，钻头(4)端头镶嵌或焊接有耐磨合金或金刚刀头(14)。

4.根据权利要求1所述的齿链式切石设备，其特征在于：所述的齿链式锯机包括电机(1)和变速箱(2)、挺杆(7)、链条(6)、主动链轮(5)、从动链轮(8)和切割轮(9)，电机(1)输出轴接到变速箱(2)上，变速箱(2)输出轴安装主动链轮(5)，挺杆(7)固定在变速箱(2)上，挺杆(7)的另一端安装有从动链轮(8)，链条(6)安装在链轮上，从动链轮(8)与传动齿轮(17)安装在一起，传动齿轮(17)与切割轮(9)啮合，切割轮(9)与刀盘(18)安装在一起，切割轮(9)上镶嵌或焊接有合金或金刚石刀刃(15)，刀盘(18)也上镶嵌或焊接有合金或金刚石刀刃(19)。

5.根据权利要求1所述的齿链式切石设备，其特征在于：所述的纵深锯机包括电机(1)、变速箱(2)、挺杆(7)、滑轮组(10)、支架和切割金刚绳(11)，电机(1)输出轴接到变速箱(2)上，变速箱(2)安装在支架上，挺杆(7)固定在支架两端，挺杆(7)为上下对称的双挺杆，挺杆上安装有滑轮组(10)，滑轮组(10)以四边形固定安装，变速箱(2)输出轴带动滑轮组(10)，滑轮组(10)的四周外形绕有切割金刚绳(11)。

6.根据权利要求1所述的齿链式切石设备，其特征在于：所述的钻机、齿链式锯机和纵深锯机的工作部位均安装有喷水装置(12)。

7.根据权利要求3所述的齿链式切石设备，其特征在于：所述的钻机的钻头(4)根据石材切割需要设有大中小多套。

8.根据权利要求4所述的齿链式切石设备，其特征在于：所述的齿链式锯机的切割锯片(9)根据石材切割需要设有大中小多套。

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