CN101855037B - 用金刚线将天然石块等切割成板材的切割机器 - Google Patents

Abstract

用来切割天然或详细类型石块的机器包括：多个金刚线(11)环，这些金刚线环围绕支承和将切割运动传递(12)到所述金刚线环的组件和支承、拉紧(13)和导向金刚线环的至少一个组件(13)缠绕；各所述组件在所述机器的结构(1、2)上垂直地共同移动；籍此，所述支承、拉紧(13)和导向的组件对于每个金刚线(11)环的支承和返回包括一组皮带轮(22)，所述皮带轮安装在滑动拉紧元件(23)上并与其对准以拉紧金刚线，拉紧控制装置(25)独立于毗邻金刚线环的滑动件拉紧元件(23)而致动该滑动拉紧元件(23)的对准运动。在一优选实施例中，机器还具有用来支承和将所述切割运动传递(50)到所述金刚线环的组件，其包括围绕其缠绕有皮带(52)的大直径的轮子(51)，皮带(52)上带有轨道(53)，用来容纳借助于拉紧轮子(55)拉紧的所述金刚线环。

Description

用金刚线将天然石块等切割成板材的切割机器

技术领域

本发明涉及用金刚线将天然石材或其它类型石材切割成板材的机器，涉及天然石材切割领域中公知的装置，该装置使用由曳拉金刚线通过天然石块由此将石块切割成板材的转动滚轮或皮带轮所支承的金刚线环，与原始石块相比，每个板材大小相同但厚度已减小。 

背景技术

现有技术包括各种类型用多个金刚线来切割天然石块的机器，其具有相同或非常类似的环路径，其中，闭合环的金刚线由滚轮和/或皮带轮支承和驱动，滚轮和/或皮带轮将切割运动传递到石块中的金刚线，并将金刚线拉紧到要求的程度，以便获得平表面具有足够精度的切割石板材。 

转动运动通常由带有模制的或添加的槽的滚轮传递到多个金刚线，这些槽合适地用橡胶或其它屈服的非金属材料覆层或制造，由于金刚线因其固定和间隔开的金刚圈而包缠诸槽，与圈和金刚线部分都接触，因此传递切向力并限制金刚线圈和其相应槽之间接触引起的磨损和撕裂。 

如上所述，在现有技术中，每个环的拉紧是通过对准皮带轮或返回滚轮的位置来实现的，为此目的，皮带轮被细分为隔开一定距离设置的单个皮带组，在此距离上要求金刚线工作来将板材切割成要求的厚度。金刚线拉紧装置是公知的，例如，从专利申请WO 00/05021A1可知，其中，通过在环的拉伸或返回部分内作用在交替的金刚线上，拉紧皮带轮沿径向(不管是拉还是推)作用在各根金刚线上，从而拉紧所有的金刚线。然而，在此情形中，该装置至少作用在两个部分上，或作用在金刚线进程中的不同点上。 

其它拉紧方法，例如取自专利申请EP 1024314 A1，包括用返回滚轮上的相应轮子拉紧单根金刚线：事实上，每个轮子是可动的并由液压缸从榖内驱动，以拉紧安装在轮子上的金刚线环。 

随着使用和老化，金刚线有不同的屈服和/或延展率，因而有必要个别地拉紧每个金刚线，以便在从天然石块中切割板材过程中在彼此并排工作的金刚线中达到相似的张力(如果不同的话)。 

在现有技术中，已经知道，由于每个轮子和榖中拉紧装置之间的大型回转轴承需要相当频繁地更换，所以，金刚线返回滚轮榖内的拉紧装置制造和维护成本很高。由于当内部轮子中的轴承变劣时较大部分的轮子和外部轴承需要拆卸开来，所以因修理工作所需的停工成本极其高；此外，由于所使用的大直径低厚度的回转轴承的成本极其高，除非需要被更换，否则更换与需要维护的轴承相邻的轮子中的回转轴承在成本上不经济。最后引用的现有技术的专利申请已经显示了其他的支承和拉紧金刚线环的方法，其通过同一金刚线环上的一对具有不同直径的皮带轮或飞轮来实施：较小直径的轮子执行“精细”拉紧，而另一轮子或飞轮执行“粗”拉紧；通过在不同拉紧方向上两个不同拉紧控制装置，来产生两种不同的对准。 

此外，借助于皮带轮在曳拉和返回部分上拉紧，例如，从专利申请EP1598162 A1中可知，需要直径不大的皮带轮或轮子，以避免机器体积过大，因此，使得金刚线在其上的缠绕有害于金刚线本身的寿命和耐用性。金刚线需要直径等于或大于一米的滚轮、轮子或皮带轮，以确保一可接受的平均耐用性。的确，每次金刚线围绕轮子、皮带轮或滚轮缠绕并在其上画出一转动圆弧，支承该金刚圈的钢丝就会弯曲。 

在最近的实施例中，拉紧在两个装置之间分配，一个用来移动皮带轮以便大规模地对准，就如更换一个或多个金刚线环的情形那样，而另一个则用来细调节个别金刚线的张力。 

因此，现有技术中公知的用来支承、拉紧和转动的装置很复杂，或由大量部件组成，成本高和/或具有高的维护成本；这包括组装和拆卸装置的零件所花费的时间：就如在更换金刚线环时的标准维护过程中，以及如在更换或修理装置本身的零件时的特殊维护过程中。更换拉紧皮带轮中回转轴承，或更换传递切割作用的滚轮或轮子的槽的屈服的非金属材料衬套，是维护的最繁重的形式。 

因此，基于本发明的技术问题是，使用多个金刚线来将天然或其它类型石 块切割成板材的机器结构，其消除或大大地减少如上所述当前机器的不方便和局限性以及包括维护所花费的时间和金钱。 

技术问题的一个特殊方面是，开发支承和拉紧金刚线环的方法，其通过减少部件数量而简单，有效，换句话说，其用所述部件实现所述的目的，由此不损坏金刚线和减弱其耐用性，并通过预定排序的零件来降低生产和维护的成本为最低而达到成本经济，反映在以下方面：降低寻找故障所需的时间和需要更换的零件的固有成本，以及其运输之便利。 

至少且类似地，技术问题的另一特殊方面，其仍是重要的且的确类比地，在于形成一种支承和将转动运动传递到金刚线环的方式，其简单、有效和成本经济，因为现有技术在这方面显现出机器零件最大程度的磨损和撕裂。 

发明内容

在本发明中，该技术问题用一种将天然或其它类型石块切割成板材的机器来达到解决，该机器包括：多个金刚线环，这些金刚线环围绕支承和将切割运动传递到所述金刚线环的组合和支承、拉紧和导向金刚线环的至少一个组件缠绕；各所述组件在机器框架上能垂直地共同移动；所述机器特征在于，所述支承、拉紧和导向组件对于每个金刚线环的支承和返回包括一组皮带轮，所述皮带轮安装在可动的滑动拉紧元件上并与之对准以拉紧金刚线，拉紧控制装置独立于毗邻金刚线环的可动的拉紧元件地致动该对准运动。 

在另一有利的实施例中，将天然或其它类型石块切割成板材的机器包括：多个金刚线环，这些金刚线环围绕支承和将切割运动传递到所述金刚线环的组件和用来支承、拉紧和导向所述金刚线环的至少一组缠绕；各所述组件能在机器的框架上垂直地共同移动；所述机器的特征在于，其具有支承和将切割运动传递到所述金刚线环的所述组件，包括被带有容纳由皮带张紧轮拉紧的所述金刚线环的槽的皮带缠绕的宽直径的轮子。 

参照八张附图，从以下对借助于实例和非限制性方式给出的示例实施例的描述中，在借助于多个金刚线环来将天然或其它类型石块切割成板材的机器实施例中，将显现出本发明其它的特征和优点。 

附图说明

图1是根据本发明的用来将天然石块切割成板材的机器的斜向示意图，图中可见锯石过程中的石块以及用于零件转动、支承和拉紧金刚线环的支承框架； 

图2是图1机器的金刚线环展开平面的示意前视图； 

图3是支承和驱动金刚线环的所述锯割运动的组件的斜向示意图； 

图4是支承、拉紧和导向石块上金刚线环的组件的斜向示意图，这里石块未示出； 

图5是金刚线环放大的示意前视图，示出金刚线环的拉紧和支承装置，各装置可各自参照图1中的机器； 

图6是拉紧和支承装置的示意图，示出两个系列的皮带轮、其相应的路径和用于各个金刚线的皮带轮的定位和拉紧缸的布置； 

图7是单个环-路径和对应系列的皮带轮及其定位和支承叉； 

图8是拉紧和支承装置的放大的示意图，示出作用在环-路径上的内部零件，以将图1中机器的金刚线环定位和拉紧到要求的程度； 

图9是用于定位的致动器缸的剖视图，为清晰起见仅示出装置的内芯；以及用于拉紧各个环-路径的成对缸，示出其中的下缸； 

图10是作用在环-路径上的拉紧和支承装置的放大示意图，这里示出防护工作环境的外部保护结构，且移去了前部盖； 

图11是拉紧和支承装置的放大、隔离、立体的示意图，示出内部环-路径元件和作用在环-路径上的元件； 

图12是用来支承和驱动所述金刚线环的拉紧和导向装置的元件的支承滑架的导向和滚动装置沿向上方向观看的放大示意的剖视图； 

图13是支承和驱动金刚线环的锯割运动的装置的示意图，这里是在带有开槽皮带和皮带拉紧滚轮的另一实施例中。 

具体实施方式

根据图1，使用多个金刚线将天然石块或类似石块切割成板材的机器包括：带有两个立柱1、2的支承框架，两个立柱定位在正在切割的天然石块3的两 侧上。石块定位在滑架5上的工作区域4内，滑架5在横向于支承框架的立柱布置的导向件6上移动，并装备有切割过程结束时用于板材8的标准夹具7。喷雾头9悬挂在石块3上方，用来向板材8之间的锯路10提供冷却水，锯路10是通过金刚线环11的切割运动获得的，所述金刚线环11伸展在机器上的支承和驱动组件12与支承和金刚线拉紧组件13之间。可垂直移动的滑车14、15成对地布置在立柱上，各滑车支承着所述组件12和13中的一个。立柱1显示为没有保护安装在立柱的侧面18上的垂直导向件17的隔膜16，而在立柱2上显示有隔膜；滑车14通过导向螺杆19和内部螺杆系统沿着立柱移动。立柱2设置有用于滑车15的同样的机构。通过转动传递机构，两个滑车14和15沿着已知类型的导向螺杆19一起移动。 

此外，支承和驱动组件12包括大直径的滚轮或轮子20，用来在相邻的槽21内缠绕金刚线环11。组12与电动机一起由滑车14上的伸出支架来支承，该伸出支架这里未示出。 

支承和拉紧组件13也包括一系列皮带轮22，对每个支承在相应滑动件23上的金刚线环，有利的是三个皮带轮22，滑动件23在支承结构24上滑动，滑动件23从滑车伸出并在沿拉紧方向(在此情形中是水平地)在其运动中受拉紧控制装置25控制。各组三个皮带轮有利地为相邻而金刚线偏离，以便利用两个相邻皮带轮之间的自由空间，用来插入对应于相邻金刚线的那组皮带轮的叉26。在所述组件12和13与石块3之间，一对开槽滚轮27定位在金刚线环的下工作部分上，以对所述金刚线提供转矩，产生相应金刚线的轴向转动，从而在金刚线其后通过石块中的锯路10时提供一新的金刚线环的切割边缘。此外，在图2中，可以看见用来将运动传递到滚轮或轮子20的驱动电动机28和用于所述开槽滚轮27的支承结构29。图4示出用于滑动件23和拉紧控制装置的外部保护结构30，以及各组三个皮带轮22和它们的相应叉26相对于相邻滑动件23、即相邻的金刚线环11的各皮带轮和相应叉的并排的空间布置。 

此外，如图5-11所示，支承和拉紧组件13具有用于滑动件23的梳状导向件31，其附连到滑车15的结构24上的安装装置，允许插入滑动件和滑动件借助于拉紧控制装置25的滑动。一系列致动器缸(有利地是液压的)布置成偏置的对32、33，以沿金刚线环11拉紧方向在各个相应滑动件的后内面34上内 部地推动各个滑动件23；所述缸32和33的各个杆件被隔膜35包裹起来，用来保护免遭外部环境的影响。一系列致动器缸36(有利地是液压的)定位在滑动件的所述后内面34的中心线上，以便借助于横向杆条37共同地作用在所述内面上，由此，沿拉紧金刚线的方向，换句话说，从安装和拆卸金刚线环的缩回位置到预张紧位置的方向，移动带有成组皮带轮22的滑动件23。对于相反方向，有一系列致动器缸38(有利地是液压的)，它们借助于类似的横向杆条37与滑动件23的前内面39的中心线配合，以允许带有相应成组皮带轮22的滑动件23缩回和更换一个或多个金刚线环。 

皮带轮22借助于回转轴承可转动地支承在其相应叉26上，所述轴承是小直径的，因此成本较低；图7示出滑动件内边缘上的凹口40，用来存储油脂润滑剂，以便在梳状导向件31内滑动。 

如图9所示，借助于用于缩回的致动器缸38，实现滑动件23和与其连接的相应皮带轮22的定位，由此，达到滑动件的缩回位置，并允许进行金刚线环的日常维护。致动器缸38有利地具有双重效果，在滑动件到达缩回位置之后，将杆条37缩回。每个所述缸38借助于杆件43和杆条37上的对应缺口41之间的柔性装置42连接到所述缺口41；该柔性装置允许补偿缸的构造和安装中以及杆条37上的缺口的稍许的差异。同样地，致动器缸36借助于相应杆件44极端处的柔性装置42与相应的杆37条联接。 

此外，图11示出各个滑动件23和其在梳状导向件31内的滑动联接。各滑动件在各滑动件内在上侧和下侧上都被容纳的一用于导向和支承的通道45内。通道构成一个或多个容器(未示出)，用来收集润滑油脂，以与滑动件的缺口40交换和组合。 

图12示出滑车15的部件，它们类似于滑车14，其中，在垂直导向件17上，回转轴承46在立柱的侧边18上运行。与内螺杆47相联接的导向螺杆19将垂直滑动运动施加到滑车上，内螺杆47有利地存在于和容纳在前侧49上的通道48内。 

最后，在将切割运动传递到金刚线环11的传递机构50的理想实施例中，图13示出皮带52所缠绕的轮子51，皮带52的外表面设置有容纳金刚线环的金刚线11的槽53；这些槽53根据图1-3中滚轮或轮子上的槽21等距离地间 距开。电动机28产生转动运动，并借助于传动装置54，将转动传递到缠绕皮带52的轮子51上。拉紧皮带轮子55或滚轮用公知的方法与轮子51间距开。皮带52在其内表面上还具有纵向突脊56。相应地，轮子55和轮子51具有容纳所述突脊的周向槽57。 

机器的金刚线环拉紧装置如下所述地起作用。 

将金刚线环11放置轮子或滚轮20上的槽21内，且支承、导向和拉紧装置13完全缩回，因此，致动器缸38，通过作用在抵靠在滑动件23的前内表面39上的横向杆37上，可将各组皮带轮22定位在各滑动件23上朝向工作区域4。这样，滚轮或轮子20和皮带轮22包络线就小于各金刚线11的环-路径。 

随后，容纳了待从石块3切割的板材8要求厚度所需的所有金刚线环后，有利地具有双重作用的致动器缸38如图5所示地缩回，并且之后致动器缸36立即伸出，通过作用在抵靠滑动件23的后内面34上的横向杆37上，致动器缸36使所述滑动件伸出，因此，使金刚线环11靠近拉紧点。由于每个环路径不同于其它的路径，所以，所得的伸出位置不会一致。因此，拉紧装置25微调每个个别金刚线环11的拉紧程度。的确，如图6所示，各作用在单个滑动件23上的(如图6所示)成对致动器缸32和33对相应的滑动件施加必要的推力，以允许该滑动件将金刚线环11拉紧到要求的程度。通过调节所述致动器缸32和33内的流体压力，可产生拉紧作用的调整。 

滑动件23因此被位于支承结构24上的梳状导向件31导向和保持在位。润滑作用有助于滑动运动，有利地借助于油脂，通过滑动件的滑动边缘上的凹口40起到润滑作用。 

叉26之间的穿透以及每组三个皮带轮中的两个毗邻皮带轮22之间的自由空间，可有利地允许使用简单的圆盘皮带轮来充分利用空间，且更为有利的是，允许在叉26上的皮带轮22的旋转榖内采用小直径回转轴承。还有甚者，皮带轮外面上的拉紧装置25的位置使得能使用市场上购得到而无是定制的产品。如此的定位允许在成对致动器缸32或33的两个缸上分配拉紧金刚线所需的工作，以便利用更大的推力表面(在需要时)，以在金刚线内达到高度的拉紧程度。 

图13所示的将运动传递到金刚线环11的传动装置50的构造形式，借助于 设置了轨道53的外表面上的皮带52的拉紧进行工作，允许将转动和切割运动传递到金刚线环11。此外，轮子51和轮子55上的皮带导向受到皮带内表面上的突脊56辅助。突脊56在轮子51和轮子或滚轮55的表面上与其上的周向槽57联接，由此，增加摩擦和防止滑移和/或侧偏。因此，轮子51构造简单，不需要为了容纳和导向金刚线环11而添加槽，因为所述功能委托给外表面上带有轨道53的皮带52。通过金刚线上金刚圈和槽之间的接触产生的磨损和撕裂完全集中在皮带上的槽上，于是，仅需对其借助于更换来维护，甚至这是已经计划好的。因此，也可容易地在远处对机器实施维护，因为它不需要修改或作用于轮子51。与金刚线环11上的金刚圈接触引起磨损和/或损坏的轨道53不施加到轮子51的表面，而是施加到皮带52上，它不像轮子51，可容易地折叠和收折起来，其可有利地制造成单个零件并整体地供货，即使直径超过2.5米也没关系。因此，为了维护的目的，提供新的皮带并将其安装到轮子51和滚轮55上就足够了。皮带可采用特殊技术进行制造，即，对皮带有利地制造所用的橡胶可进行硫化，因此，无需在轮子51上采取类似的动作，即，如现有技术中公知的那样，对槽21的橡胶衬套进行硫化。 

使用该机器的优点可总结得出：机器体积减小和使用大直径的轮子，这可防止在金刚线上出现过度应变。在金刚线环的返回部分上的若干个皮带轮22之间进行分配，使得制造这样一种用于金刚线11的拉紧装置25成为可能，该拉紧装置有效地发挥功能并降低成本，同时，防止分配金刚线拉紧点的机器体积过大，以及在金刚线上的应变过大，应变过大会大大地降低其耐用寿命。此外，拉紧控制装置25容易进行组装，其在金刚线返回部分的上的皮带轮22的外面。该装置的许多部件有利地可从市场上采购，因此可以低价格购得，无需特殊设计和构造。还有，零部件的大小可以相当大，由此，降低其上作用的特殊的应变，例如，与本行业内公知的缸位于返回皮带轮榖内部的实施例相比，在成对致动器缸32、33的更大的作用表面中作用的特殊的应变降低。此外，安装在各个滑动元件23上的皮带轮组件的返回皮带轮22之间的空间，由于其穿透(图中清楚地可见)，就有可能减小支承和拉紧组件13的大小，将其保持在单个轮子的空间尺度内，该单个轮子的外直径与支承和拉紧组件12或50内的轮子或滚轮20相同。 

此外，在图13的实施例中，借助于金刚线将天然石块切割成板材的机器，在轮子51的制造成本上实现了相当大的成本节约，这是因为周向槽57可容易地进行制造，并且还无需进一步的处理，例如，在现有技术中对用于槽的橡胶进行硫化。的确，如上所述，硫化可在柔性的可收折起来因而容易运输的皮带52上进行。皮带52在轮子51和55表面上的导向由与突脊56联接的周向槽57提供，这些突脊存在于皮带的与轮子接触的表面上。 

最后，如上所述，借助于金刚线环将天然石块切割成板材的机器，相当大地节约了日常和特殊维护的成本。 

当然，对于如上所述的将天然或类似类型的石块切割成板材的机器，熟练的技术人员可为了应对特殊的和相随的各种要求而实施许多修改，所有这些修改都被涵盖在如附后权利要求所定义的本发明保护范围之内。此外，由电动机28产生的转动运动虽然不尽有利，但其可传递到轮子55，使轮子55成为驱动轮，并因此传递到皮带52。轮子55与惰转轮的轮子51的距离允许用已知的方法来拉紧皮带52。最后，虽然不尽有利，但仍可将与单个滑动元件23联接的皮带轮组22减少到仅有两个皮带轮。 

Claims (14)

1.一种切割天然石块的机器，该机器包括：多个金刚线（11）环，所述多个金刚线（11）环缠绕在支承和将切割运动传递到所述金刚线环的组件（12）和用于支承、拉紧（13）并导向所述金刚线环的至少一个组件上；各所述组件在所述机器的结构上能垂直地共同移动；其特征在于，所述支承、拉紧（13）和导向的组件包括用于支承和返回每个金刚线（11）环的一组皮带轮（22），所述皮带轮安装在可动拉紧元件上并与其对准以拉紧金刚线，拉紧控制装置（25）独立于毗邻金刚线环的可动拉紧元件地在所述可动拉紧元件的对准过程中致动所述可动拉紧元件。

2.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述可动拉紧元件做成当其由滑动元件构成时沿对应于所述金刚线（11）环的拉紧方向的方向滑动。

3.如上述权利要求1或2所述的机器，其特征在于，支承毗邻金刚线环的所述皮带轮（22）装备有位于毗邻可动拉紧元件的皮带轮之间的空间内的支承叉（26）。

4.如上述权利要求1或2所述的机器，其特征在于，支承皮带轮（22）对于每个可动拉紧元件是为三个一组的。

5.如权利要求2所述的机器，其特征在于，所述滑动元件由滑动件（23）组成，所述滑动件（23）装备有用于对应于所述滑动元件的成组皮带轮中的每个皮带轮（22）的支承叉（26）。

6.如上述权利要求2或5所述的机器，其特征在于，每个滑动元件包括具有闭合构造（34、39）的滑动件（23），与导向件（31）滑动地联接并由所述机器的所述结构（24）支承，并且每个滑动元件能垂直地移动以将所述金刚线（11）定位在所述天然石块的锯路（3）内。

7.如权利要求2所述的机器，其特征在于，所述拉紧控制装置（25）包括用于推动各个滑动元件的一对致动器缸（32或33），以在对应的金刚线（11）内微调拉紧作用。

8.如权利要求1或7所述的机器，其特征在于，所述拉紧控制装置（25）还包括用于维护（38、37）和其后再定位（36、37）的定位装置（36、37、38）。

9.如权利要求5所述的机器，其特征在于，带有成组皮带轮（22）的所述滑动件的定位和再定位装置（36、37、38）包括放置在所述拉紧控制装置（25）中心线上的致动器缸（36、38）。

10.如权利要求9所述的机器，其特征在于，所述致动器缸（36、38）借助于用来联接杆件（43、44）的杆条（37）内部地作用在所述滑动件（23）上；通过各杆件极端与所述杆条内的缺口之间的柔性装置（42）而使所述联接是弹性的。

11.如上述权利要求5、9或10中一项所述的机器，其特征在于，每个滑动件配装到所述机器上的该滑动件的滑动导向件（31）上的通道（45）内并具有通道润滑装置（40）。

12.如权利要求1所述的机器，其特征在于所述用来支承和将切割运动传递（50）到所述金刚线环的所述组件包括大直径的轮子（51），围绕所述大直径的轮子（51）缠绕有皮带（52），所述皮带（52）带有轨道（53），用来容纳由拉紧轮子（55）拉紧的所述金刚线环。

13.如权利要求12所述的机器，其特征在于，所述皮带在其内表面上设置有沿着其路径线延伸的突脊（56），相应地，所述大直径轮子（51）和所述拉紧轮子（55）都装备有用来容纳所述突脊的周向槽（57）。

14.如上述权利要求12所述的机器，其特征在于，所述大直径轮子（51）变成为驱动轮，借助于驱动轮用来将转动运动传递到所述皮带（52）和所述金刚线（11）环。

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