CN102489780A - 一种金刚石绳锯连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种金刚石绳锯连接装置，该绳锯用于切割石材、混凝土、瓷砖、陶瓷、某些金属及非金属的切割。本发明的接头套具有中空腔其两端腔口分别放入钢丝绳的头尾端对接并压紧接头套，压紧时用专用钳子压紧接头套的两端，留下接头套的中间部份和两侧边缘不压紧，然后在接头套两侧的扩大口充填橡塑弹性体，该橡塑弹性体包裹接头套端口附近的钢丝绳以避免绳锯从直线到曲线的频繁变动而使得接头套两侧内圆边角对钢丝绳产生的剪切作用，具有结构合理、使用寿命长等优点。

Description

一种金刚石绳锯连接装置

技术领域

本发明公开一种金刚石绳锯连接装置，按国际专利分类表(IPC)划分属于金刚石绳锯类制造技术领域，尤其是涉及一种金刚石绳锯连接接头，其接头的结构比现有市场上普通使用的金刚石绳锯接头的结构更合理，接头在绳锯切割过程中使用时间更长，不容易脱离断开。

背景技术

金刚石绳锯作为石材、混凝土等材料切割的工具获得广泛的应用，它是一种套在绳锯切割机上的两个轮子单向运动切割的工具，由钢丝绳、间隔套在钢丝绳上的金刚石串珠、串珠间的橡塑弹性体保护间隔层等部件组成的。在切割石材时，由于需要封闭的环状，金刚石绳锯要头尾相接起来。传统的头尾相接是通过筒状的金属接头套A，将钢丝绳B的头尾放入到筒套里面，通过液压钳将接头套从外往内压紧，使得接头套内侧与钢丝绳紧密接触而连接起来，如图1, 图2, 图3, 图4所示。但用这种方法连接起来的绳锯，由于压紧力很难把握，因此绝大部位的金刚石绳锯在切割石材时，在绳锯开始使用至绳锯使用消耗结束的这个过程，绳锯会从接头处断裂很多次，每次断裂而停机后，需要将绳锯头尾重新连接起来，这样影响了操作工人的工作难度及石材的加工效率。绳锯从接头处断裂的原因至少有三点：一是由于绳锯切割石材时在二个轮子间高速运动，在弯曲线及水平线上不停地变动和变换，使得绳锯容易直接接触到接头套的两侧面内圆尖角部位，使得内圆尖角对钢丝绳形成剪切磨损作用，最终造成绳锯在接头套边缘断开；二是由于液压钳压紧接头套时，用力不均匀，太紧时，会使钢丝绳形成破损，太松时磨擦力太小，因而绳锯会在工作中松脱或在绳锯破损处断开；三是因为液压钳在液压接头套时，容易将钢丝绳本身压紧，使得钢丝绳内的钢丝互相紧密靠拢接触，因而在接头筒外侧的钢丝绳会变得很僵硬，易形成应力集中区，这样在金刚石绳锯工作时也容易造成断裂。

 为解决上述的这些问题，很多人作出了努力：美国专利“金刚石绳锯连接装置”（5645039，July8,1997,Wire connecting device for diamond wire saws）,该发明专利公开了一种金刚石绳锯的接头装置，并且在接头套中预先嵌入一个橡塑材料圈，连接套压紧时增加磨擦力；另外还在交接处设置了诸如拔销等复杂部件。但这些装置过于复杂，且不能用在直径较小（例如φ3mm左右）的串珠绳锯上，因为串珠基体及工作层都较薄，径向的许多加固用的配件无固定的空间。

发明内容

针对现有的金刚石绳锯在工作中容易从接头处脱开、断裂的现象，本发明提供了一种金刚石绳锯连接装置，采用两侧端口处填充橡塑弹性体并配合分开压紧的固接工艺形成接头套连接构造，使钢丝绳首尾端连接更牢固，还避免绳锯运动时从直线到曲线的频繁变动而使得接头套的两端口内圆边角对钢丝绳产生的剪切作用。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种金刚石绳锯连接装置，包括连接钢丝绳头、尾端的接头套，该接头套具有中空腔其两端腔口分别插入钢丝绳的首、尾部对接并压紧接头套，接头套中空腔的两端口孔径扩大并填充橡塑弹性体，该橡塑弹性体包裹接头套端口附近的钢丝绳以避免绳锯从直线到曲线的频繁变动而使得接头套两端口内圆边角对钢丝绳产生的剪切作用。

将钢丝绳连接起来时，在接头套的两端进行压紧而遗留两侧和中间部分不要压紧，接头套被压紧后：一方面中部未压紧使钢丝绳的首尾两个头部轻度变形而变大，钢丝绳受力时不易脱出而断开；另一方面接头的两侧不压紧，留下充填橡树材料空间。

进一步，所述的钢丝绳是由多股钢丝缠绕形成，钢丝绳的首、尾部分别用有机橡塑材料或树脂胶水涂抹并固化，将涂好胶水的钢丝绳两端分别从接头套两端腔口放入并使钢丝绳的首、尾部对接处位于接头套轴向中间位置，涂抹有机橡塑材料或树脂胶水的目的有二个：一是避免钢丝绳装入接头套压紧时，钢丝绳内的钢丝之间靠得太紧；二是涂胶后可增大磨擦力。

进一步，接头套中空腔的两侧口为台阶扩大口或斜角扩大口，在上述扩大口内充填橡树材料以防止绳锯弯曲时，接头套两侧边沿直接接触钢丝绳并对钢丝绳形成剪切作用而易使钢丝绳断裂。

进一步，接头套两侧端口周面可以是台阶结构的圆筒面，或向外扩张的圆锥面，或者向外弯曲的弧面。

进一步，接头套在连接钢丝绳时，其两端的橡塑弹性体向其相邻的金刚石绳锯串珠延伸形成橡塑间隔层。

进一步，接头套中空腔两端填充橡塑弹性体，该弹性体是热固性塑料弹性体、热塑性塑料弹性体、高分子聚合物弹性体、共聚物弹性体或环氧树脂弹性体、聚胺酯塑料弹性体，且两侧填充的橡塑弹性体还可设有一定的厚度，且上述各弹性体内可以复合添加有增加韧性和强度的纤维增强。

进一步，接头套中空腔的两端口周壁分别设有方形槽以加强橡塑弹性体在接头套两侧的强度。

进一步，接头套中空腔的两端口周壁分别设有燕尾槽或“T”形槽或沿径向贯穿腔壁的若干孔洞，注塑时，使得橡塑弹性体能够充填于燕尾槽、“T” 形槽或小孔中并沿钢丝绳向相邻的金刚石串珠延伸。

进一步，接头套连接钢丝绳时压紧时分为三个区域，即即两端边缘突出区、两端的夹紧区及中间突出区，夹紧部位沿连接套圆周呈条状的花纹分布，至少每端二个以上的条纹，上述花纹或条纹是接头套外表压紧时形成的压痕，也可以是其他几何形状如V形、波浪形。

进一步，接头套的中间突出区宽度是0.1—10mm，其上附着有细颗粒金刚石以增加其耐磨性，具体是采取化学沉积或钎焊的方法将细颗粒金刚石附在上面。

本发明一种金刚石绳锯连接装置，主要用于金刚石绳锯的连接，该绳锯用于切割石材、混凝土、瓷砖、陶瓷、某些金属及非金属的切割。绳锯是闭环状的，整条绳锯含一个以上的连接头或含一个以上的接头套。所述的接头套的两侧面有一个台阶或一个斜角，在台阶或斜角内充填橡树材料以防止绳锯弯曲时，接头套两侧面直接接触钢丝绳，并对钢丝绳形成剪切作用而易使钢丝绳断裂；在将钢丝绳连接起来时，在接头套的两端进行压紧，而遗留两侧和中间部分不要压紧，这样接头套被压紧后，一方面中部未压紧，使钢丝绳的首尾两个头部轻度变形而变大，钢丝绳受力时，钢丝绳不易脱出断开；另一方面两侧不压紧，留下充填橡树材料空间，避免接头套两侧面直接接触钢丝绳而产生剪切作用。接头套两端内侧可以是圆筒面也可以是圆锥面，或者向外弯曲的弧面。接头套在连接钢丝绳时，其两侧填充橡塑弹性体，该弹性体可以是由以下系列材料中选择的：热固性塑料、热塑性塑料、高分子聚合物、共聚物，其中常见的有环氧树脂、聚胺酯塑料等，两侧填充的橡塑弹性体还可设有一定的厚度，且上述各弹性体内可以复合添加有增加韧性和强度的纤维增强。钢丝绳头尾两端在对接前，也可预先涂抹少量的胶水，接头套在连接钢丝绳时与其相邻的金刚石绳锯串珠形成一致的橡塑间隔层，所述的橡塑弹性体（间隔层），也可以与串珠之间的橡塑间隔层的成份不一样，例如串珠间橡塑间隔层为聚胺酯，连接套二侧面为橡胶。

本发明解决了钢丝绳在接头时产生的三个问题：即解决绳锯直线弯曲变动时，接头套侧面对钢丝绳产生的剪切作用；解决接头套压紧时对钢丝绳产生的破坏及防止钢丝绳头部从接头套中松脱；解决接头套压紧时，造成对钢丝绳中的钢丝接触紧密，而影响钢丝绳整体的柔韧性的问题。本发明具有结构合理、连接牢固且不易断裂使用寿命长等优点。

本发明公开一种金刚石绳锯连接装置，该绳锯用于切割石材、混凝土、瓷砖、陶瓷、某些金属及非金属的切割。本发明的接头套具有中空腔其两端腔口分别放入钢丝绳的头尾端对接并压紧接头套，压紧时用专用钳子压紧接头套的两端，留下接头套的中间部份和两侧边缘不压紧，然后在接头套两侧的扩大口充填橡塑弹性体，该橡塑弹性体包裹接头套端口附近的钢丝绳以避免绳锯从直线到曲线的频繁变动而使得接头套两侧内圆边角对钢丝绳产生的剪切作用，具有结构合理、使用寿命长等优点。

附图说明

图1为传统的绳锯接头套立体示意图。

图2为传统的绳锯接头套剖面示意图。

图3为传统的绳锯接头套将钢丝绳两端通过液压钳压紧以后的接头外观示意图。

图4为传统的绳锯接头套将钢丝绳两端通过液压钳压紧以后的接头剖面示意图。

图5为本发明的绳锯接头套立体示意图。

图6为本发明的绳锯接头套剖面示意图。

图7为本发明的绳锯接头套将钢丝绳两端压紧以后的接头外观示意图。

图8为本发明的绳锯接头套将钢丝绳两端压紧以后的接头剖面示意图。

图9为本发明的绳锯接头套与旁边的金刚石串珠形成一体的示意图。

图10为本发明的绳锯接头套外侧带有槽状的立体示意图。

图11为本发明的外侧槽状绳锯接头套的侧面示意图。

图12为本发明的外侧为燕尾槽状的绳锯接头套的立体示意图。

图13为本发明的外侧为“T”字状的绳锯接头套的立体示意图。

图14为本发明的外侧为燕尾槽状的绳锯接头套的剖面图。

图15为本发明的绳锯接头套外侧带有孔洞的立体示意图。

图16为本发明的绳锯接头套外侧带有孔洞的剖面示意图。

图17为本发明的绳锯接头套（两侧为圆筒台阶）与旁边的金刚石串珠形成一体的剖面示意图。

图18为本发明的绳锯接头套与旁边的金刚石串珠形成一体的立体示意图。

图19为含有燕尾槽的接头套与旁边的含有燕尾槽的金刚石串珠通过橡塑弹性体形成一体的立体示意图。

图中，1为接头套，2为压紧后的压痕，3为钢丝绳，4为接头套的端面斜角，5为橡塑弹性体，6为压紧后微凸面，7为压紧后钢丝绳轻微变形的端口，8为金刚石， 9为方形槽，10为燕尾槽，11为“T”形槽，12为孔洞，13为金刚石串珠。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

请参阅图1至图19，一种金刚石绳锯接头装置，包括连接钢丝绳头、尾端的接头套1，该接头套具有中空腔其两端腔口分别放入钢丝绳3的头尾端对接并压紧接头套而形成环状的金刚石绳锯，接头套中空腔的两端口孔径扩大并填充橡塑弹性体5，该橡塑弹性体包裹接头套端口附近的钢丝绳以避免绳锯从直线到曲线的频繁变动而使得接头套两侧内圆边角对钢丝绳产生的剪切作用。连接钢丝绳头尾部时，接头套有两夹紧区分别位于钢丝绳头、尾端所处的接头套段，该接头套压紧时分为三个区域，即两端边缘突出区、两端的夹紧区及中间突出区（压紧后微凸面6），中间突出区内钢丝绳的首尾两个头部轻度变形而变大使钢丝绳受力时不易脱出接头套而断开，接头套上夹紧区内有压紧后的压痕2。

一种金刚石绳锯接头套，该接头套1的两侧面各设置一个内部空间，并在该空间内充填橡塑弹性体5，目的是避免绳锯在运动时，从直线到曲线的频繁变动而使得接头套的两侧内圆边角对钢丝绳产生的剪切作用。

为了使钢丝绳能够始终处于接头套两侧的中间点，首先将两侧带有空间的接头套先备好待用，在接头安装时，将钢丝绳的两个头部用有机橡塑材料或树脂胶水涂抹时，等待固化后使用。涂抹有机橡塑材料或树脂胶水的目的有二个：一是避免钢丝绳装入接头套压紧时，钢丝绳内的钢丝之间靠得太紧；二是涂胶后可增大磨擦力。

将涂好胶水的钢丝绳两端放入接头套1中初步固定后，用专用钳子压紧接头套的两端，留下接头套的中间部份和两端边缘不压紧，然后在接头套两侧的斜面上再充填橡塑弹性体，见图5、图6、图7、图8、图9、图18所示。

接头套1中间部份不压紧的目的是预留内腔的空间，使两端压紧后，钢丝绳会轻微塑性变形或轻微散开，从而形成微小的内大外小的形状，而使得钢丝绳二端不易脱光出，见图8、图9所示，图8中压紧后钢丝绳轻微变形端口7。

以上所论述的接头套旁边橡塑弹性体，可以是有机胶水，也可使用橡塑材料进行注塑，该材料与金刚石串珠之间的保护间隔层既橡塑材料一致而形成一体。

特别是在采用有机胶水充填两侧的空间时，也可先用纱线缠绕于两侧的空间下的钢丝绳上，然后再涂胶，这样起到增韧固定作用，使得胶水在绳锯工作时不易脱落。

在具体的制作过程中，还可以先将绳锯扭转多圈后，将钢丝绳两端插入接头套中，按照本专利描述的方法，用钳子压紧后，将接头放入注塑机中和金刚石串珠一同注塑，形成一体化闭环的金刚石绳锯。当然，也可以先注塑，后用钳子压紧两端的接头套，而形成一体化闭环的金刚石绳锯，见图17、图18、图19所示。

为了加强橡塑弹性体在接头套两侧的强度，接头套两侧可各设计一个方形槽，使得橡塑弹性体充填的空间增大而达到此效果，见图10，图11所示。

为了更加强化橡塑弹性体在接头套两侧的强度和整体金刚石绳锯的强度，接头套两端还可以设计一个燕尾槽10或“T”形槽11，见图12，图13所示；另一种办法是在两端各设计一个到若干个小孔（孔洞12），见图15，图16所示。这样金刚石绳锯在注塑时，使得橡塑弹性体能够充填于燕尾槽，“T” 形槽或小孔中，和相邻的金刚石串珠形成一体，从而提高了整条绳锯内钢丝绳的拉伸强度。这种整体闭环式金刚石绳锯，金刚石串珠两端也设计燕尾槽或“T”形槽，这在本发明人的另一份专利已有描述。

本发明一种金刚石绳锯连接装置，包括连接钢丝绳头、尾端的接头套，该接头套具有中空腔其两端腔口分别插入钢丝绳的首、尾部对接并压紧接头套而形成环状的金刚石绳锯，接头套中空腔的两端口孔径扩大并填充橡塑弹性体，该橡塑弹性体包裹接头套端口附近的钢丝绳以避免绳锯从直线到曲线的频繁变动而使得接头套两端口内圆边角对钢丝绳产生的剪切作用，将钢丝绳首、尾部连接时，在接头套邻近钢丝绳首、尾的部位分别进行压紧，而遗留接头套的两侧内腔扩大处和钢丝绳头尾结合处不要压紧，这样接头套被压紧后，一方面中部未压紧，使钢丝绳的首尾两个头部轻度变形而变大，钢丝绳受力时，钢丝绳不易脱出断开；另一方面两侧不压紧，留下充填橡树材料空间，避免接头套两侧面直接接触钢丝绳而产生剪切作用。

实施例1：

将已注塑好橡塑弹性体的金刚石绳锯，固定好金刚石绳锯头或尾的一端，方向相反地扭转几周（目的是切割时能自行转动，保证金刚石串珠各主向在切割时磨耗均匀）后，将金刚石绳锯中的钢丝绳头尾除油后备用。将两侧面带有斜面空间（接头套的端面斜角4）的接头套（如图5，图6所示），其外径2.4mm,内径1.7mm, 长度20mm,将其侧面除油后备用；将头尾钢丝绳3上橡塑弹性体5调整保留一定的长度。将接头套1加热至150℃，将钢丝绳3头尾放入接头套中，挤压外径比接头套内径更大的塑料圆筒层，即橡塑弹性体5，使得橡塑弹性体外侧局部熔化而紧密挤入接头套1的内侧。接头套1冷却后，将接头套外圆二端用液压钳压紧。注意压紧时两侧各留3MM不要压。这样接头就将钢丝绳头尾接好了，见图9所示。

实施例2：

将直径φ2.8毫米的金刚石串珠13串入φ1.6mm的钢丝绳中，通过注塑机将橡塑弹性体5（我们用PV材料），通过金属模注塑到金刚石串珠的间隔区，即钢丝绳的外圆部位，制成未闭环的金刚石绳锯。对此金刚石绳锯头尾，方向相反地扭转几周（目的是切割时能自行转动，保证金刚石串珠各主向在切割时磨耗均匀）后，将金刚绳锯头尾放入接头套中（见图17），然后用液压钳压紧二端，但保留二端的二侧至少2MM不要压紧，留下内圆橡塑弹性体充填的空间。将已压紧接好的接头套放入注塑模中，用注塑的方法使PV材料5注入填充到接头套二侧空间。该接头套的二侧空间和金刚石串珠之间通过注塑形成整条闭环的金刚石绳锯。

实施例3采用两侧设有燕尾槽的接头套，用于连接金刚石绳锯头尾的两端。其它步骤和实施例2一样。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (8)

1.一种金刚石绳锯连接装置，其特征在于：包括连接钢丝绳头、尾端的接头套，该接头套具有中空腔其两端腔口分别插入钢丝绳的首、尾部对接并压紧接头套，接头套中空腔的两端口孔径扩大并填充橡塑弹性体，该橡塑弹性体包裹接头套端口附近的钢丝绳以避免绳锯从直线到曲线的频繁变动而使得接头套两端口内圆边角对钢丝绳产生的剪切作用。

2.根据权利要求1所述的一种金刚石绳锯连接装置，其特征在于：所述的钢丝绳的首、尾部分别用有机橡塑材料或树脂胶水涂抹并固化，将涂好胶水的钢丝绳两端分别从接头套两端腔口放入并使钢丝绳的首、尾部对接处位于接头套轴向中间位置。

3.根据权利要求1或2所述的一种金刚石绳锯连接装置，其特征在于：接头套中空腔的两侧口为台阶扩大口或斜角扩大口，在上述扩大口内充填橡树材料以防止绳锯弯曲时，接头套两侧边沿直接接触钢丝绳并对钢丝绳形成剪切作用而易使钢丝绳断裂。

4.根据权利要求3所述的一种金刚石绳锯连接装置，其特征在于：接头套两侧端口周面可以是台阶结构的圆筒面，或向外扩张的圆锥面，或者向外弯曲的弧面。

5.根据权利要求1所述的一种金刚石绳锯连接装置，其特征在于：接头套在连接钢丝绳时，其两端的橡塑弹性体向其相邻的金刚石绳锯串珠延伸形成橡塑间隔层。

6.根据权利要求1所述的一种金刚石绳锯连接装置，其特征在于：接头套中空腔两端填充橡塑弹性体，该弹性体是热固性塑料弹性体、热塑性塑料弹性体、高分子聚合物弹性体、共聚物弹性体或环氧树脂弹性体、聚胺酯塑料弹性体，且两侧填充的橡塑弹性体还可设有一定的厚度，且上述各弹性体内可以复合添加有增加韧性和强度的纤维增强。

7.根据权利要求1或5所述的一种金刚石绳锯连接装置，其特征在于：接头套中空腔的两端口周壁分别设有方形槽以加强橡塑弹性体在接头套两侧的强度。

8.根据权利要求1或5所述的一种金刚石绳锯连接装置，其特征在于：接头套中空腔的两端口周壁分别设有燕尾槽或“T”形槽或沿径向贯穿腔壁的若干孔洞，注塑时，使得橡塑弹性体能够充填于燕尾槽、“T” 形槽或小孔中并沿钢丝绳向相邻的金刚石串珠延伸。

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