CN102756428B - 一种金刚石串珠及其金刚石串珠绳锯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金刚石串珠及其金刚石串珠绳锯，其中金刚石串珠的串珠基体的两轴向端部中的至少一个端部上设置第一齿形凸缘，在将该金刚石串珠制成金刚石串珠绳锯时，在钢丝绳上位于金刚石串珠的两轴向端部上分别设置固定套管，并在固定套管上与第一齿形凸缘相对的轴向端部上设置有沿轴向向外延伸的能够与第一齿形凸缘相啮合的第二齿形凸缘，通过第一齿形凸缘和第二齿形凸缘的啮合以及固定套管在钢丝绳上的固定，金刚石串珠在钢丝绳上的周向和轴向的运动均被限制，从而将金刚石串珠固定在钢丝绳上。这样制成的金刚石串珠绳锯在使用时，金刚石串珠与钢丝绳之间不会发生相对转动，提高了绳锯的使用寿命和加工效率，降低了生产成本。

Description

一种金刚石串珠及其金刚石串珠绳锯

技术领域

本发明涉及一种金刚石串珠及其金刚石串珠绳锯。

背景技术

  金刚石串珠绳锯适用于对各类硬质材料进行切割加工，主要应用于石材采矿、荒料整形、板材切割和成型切割加工等领域，其在对材料切割中体现出的高材料利用率、高切割效率、可制作大型板材和仿形加工、环保等诸多优势，是其它类型刀具难以比拟的，这也使得近年来金刚石串珠绳锯无论在技术上还是在市场份额方面均取得了极大的进步。

  现有技术中，金刚石绳锯按金刚石串珠的磨料层来划分可分为两种类型：多层串珠和单层串珠。多层串珠是烧结型金刚石串珠，通过采用粉末冶金烧结技术使金刚石磨料呈多层埋置于串珠的工作层，在使用期间金刚石磨料呈多层更替的磨损机理，这类串珠因金刚石磨料的岀露量低而使其切削效率偏低，而是用寿命较长；单层串珠是通过电镀、钎焊等工艺将金刚石磨料单层粘结于串珠基体外表面，在使用中只有单层磨料作为工作层，由于金刚石磨料出露高而切削效率较高，但这类串珠的使用寿命较短。

  由于上述两种金刚石串珠均存在固有效率和使用寿命不可兼顾对立的状况，为了解决这一问题，本发明人在专利号为ZL2004200542914的中国专利中公开了一种金刚石串珠，其中通过对单层串珠进行外形的改进，使得串珠兼具单层串珠的高效率和多层串珠的多层切削的长寿命特性。然而，当采用传统方法用塑胶将该类金刚石串珠与钢丝绳固定在一起，或采用弹簧将串珠顶紧止转时，并不能可靠持久地将串珠固定与钢丝绳上，当使用一段时间后，易出现部分串珠与钢丝绳之间发生松动（串珠与钢丝绳之间发生相对转动），两者之间发生摩擦易造成钢丝绳磨损断裂，进而导致刀具报废，而此时串珠仍还处于使用状态，造成了金刚石串珠的极大浪费，严重地影响着切割生产成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种金刚石串珠，以及该金刚石串珠制成的金刚石串珠绳锯，使得金刚石串珠在工作时固定在钢丝绳上，从而提高金刚石串珠及其金刚石串珠绳锯的使用寿命，降低加工成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

第一技术方案：

一种金刚石串珠，包括串珠基体，所述串珠基体的中心开设有沿轴向延伸的第一通孔，所述串珠基体的外圆周面上设置有金刚石磨料，所述串珠基体的两轴向端部中至少有一个所述端部上具有至少一个沿轴向向外延伸的第一齿形凸缘，所述第一齿形凸缘为开放式齿形凸缘。

在此技术方案中，优选地，所述开放式齿形凸缘的齿形为矩形、梯形、半圆形、波浪形中的一种或多种组合。

在此技术方案中，优选地，每个所述端部上所述开放式齿形凸缘的个数为1-10个。

在此技术方案中，优选地，所述第一齿形凸缘沿轴向向外延伸的长度为1mm～5mm。

在此技术方案中，优选地，所述金刚石磨料的粒度尺寸为40～800μm。

第二技术方案：

一种金刚石串珠绳锯，包括钢丝绳、相间隔地排列在所述钢丝绳上的多个金刚石串珠单元，每个所述金刚石串珠单元包括金刚石串珠，所述金刚石串珠包括串珠基体，所述串珠基体的中心开设有沿轴向延伸的第一通孔，所述钢丝绳穿设在所述第一通孔中，所述串珠基体的外圆周面上设置有金刚石磨料，所述串珠基体的两轴向端部中至少有一个所述端部上具有至少一个沿轴向向外延伸的第一齿形凸缘，所述金刚石串珠单元还包括固定设置在所述钢丝绳上的分别位于所述金刚石串珠两轴向端部的固定套管，所述固定套管的外径小于所述串珠基体的外径，所述固定套管的中心开设有沿轴向供所述钢丝绳穿入的第二通孔，所述钢丝绳穿设在所述第二通孔中，所述固定套管与所述第一齿形凸缘相对的轴向端部上设置有沿轴向向外延伸的能够与所述第一齿形凸缘相啮合的第二齿形凸缘，所述第一齿形凸缘、所述第二齿形凸缘的个数相同且所述第一齿形凸缘、所述第二齿形凸缘均为开放式齿形凸缘。

在此技术方案中，优选地，所述开放式齿形凸缘的齿形为矩形、梯形、半圆形、波浪形中的一种或多种组合。

在此技术方案中，优选地，所述金刚石串珠设置有所述第一齿形凸缘的端部上所述第一齿形凸缘的个数为1-10个，对应地，所述固定套管设置有所述第二齿形凸缘的端部上，所述第二齿形凸缘的个数为1-10个。

在此技术方案中，优选地，所述第一齿形凸缘、所述第二齿形凸缘沿轴向向外延伸的长度为1mm～5mm。

在此技术方案中，优选地，所述绳锯还包括沿轴向套设在所述钢丝绳上的弹簧，所述弹簧在所述钢丝绳上位于相邻的两个所述金刚石串珠单元之间，且所述弹簧的两端部分别抵触在所述两个金刚石串珠单元的端部上。

在此技术方案中，进一步优选地，所述绳锯还包括护套，所述护套的外径小于所述串珠基体的外径，所述护套的中心开设有供所述钢丝绳沿轴向穿入的第三通孔，所述护套沿轴向套设在所述钢丝绳上且所述弹簧嵌设在所述第三通孔中。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明中一种金刚石串珠，其中通过在串珠基体的两轴向端部中的至少一个端部上设置至少一个第一齿形凸缘，在将该金刚石串珠制成金刚石串珠绳锯时，通过在钢丝绳上位于金刚石串珠的两轴向端部上分别设置固定套管，并在固定套管上与第一齿形凸缘相对的轴向端部上设置有沿轴向向外延伸的能够与第一齿形凸缘相啮合的第二齿形凸缘，通过第一齿形凸缘和第二齿形凸缘的啮合以及固定套管在钢丝绳上的固定，金刚石串珠在钢丝绳上的周向和轴向的运动均被限制，这样金刚石串珠便固定在钢丝绳上了。这样制成的金刚石串珠绳锯在使用时，金刚石串珠与钢丝绳之间不会发生相对转动，避免了金刚石串珠磨损钢丝绳造成的钢丝绳损坏，提高了绳锯的使用寿命，减少了加工中因更换绳锯的时间，提高了加工效率，降低了生产成本。

附图说明

附图1-4分别为本发明中金刚石串珠单元的不同具体实施例的分解结构示意图；

附图5为附图1的金刚石串珠单元组成的金刚石串珠绳锯的局部示意图；

附图6为附图5的分解结构示意图；

附图7-10分别为附图1、附图2、附图3、附图4中金刚石串珠单元组成的金刚石串珠绳锯的局部剖视示意图；

附图11-13分别为本发明的金刚石串珠绳锯的不同具体实施例的局部剖视示意图。

具体实施方式

下面结合各附图和具体的实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

参见各附图所示为由本发明的金刚石串珠组成的金刚石串珠单元，以及金刚石串珠绳锯的多个具体实施例。

参见各附图所示，金刚石串珠绳锯由钢丝绳3、相间隔地排列在钢丝绳3上的多个金刚石串珠单元，每一个上述金刚石串珠单元包括金刚石串珠1和穿设在钢丝绳3上分别位于金刚石串珠1两轴向端部上的固定套管2。

金刚石串珠1包括串珠基体11，固定套管2的外径应小于串珠基体11的外径，以避免金刚石串珠绳锯工作时工作介质损坏固定套管2而真正应该工作的金刚石串珠1并未处于工作状态。串珠基体11的中心开设有沿轴向延伸的第一通孔13，串珠基体11的外圆周面上设置有金刚石磨料12，其中，钢丝绳3穿设在第一通孔13中，串珠基体11起到对金刚石磨料12的支撑载体和用于固定于钢丝绳3上的载体，其一般由如钢、不锈钢、合金钢等铁类金属制成，金刚石磨料12则为该金刚石串珠1的工作物质，其可按粉末冶金的烧结技术构成孕镶金刚石磨料的环状烧结体，然后将烧结体固定于串珠基体11的外圆周面上，当然，也可以采用电镀或钎焊的方式将单层金刚石磨料12直接附着于串珠基体11的外圆周面上，构成单层金刚石串珠。金刚石磨料12所述指的是具有广泛的类金刚石硬度材料（或超硬磨料）的含义，可以不限定的包括天然或合成金刚石磨料、立方碳化硼磨料等，同时磨料可以呈单晶或聚晶形式，这些磨料制成的金刚石串珠1在绳锯的使用中，能够表现出合理的切割性能。其中，金刚石磨料12的粒度尺寸范围为40～800μm，优选400～650μm，以此体现出高效的切割性能。

金刚石串珠1的串珠基体11的两轴向端部中的至少一个端部上具有至少一个沿轴向向外延伸的第一齿形凸缘14，固定套管2通过开设在其中心的沿轴向供钢丝绳3穿入的第二通孔21套设在钢丝绳3上，且固定套管2固定地设置在钢丝绳3上，固定套管2可采用如钢、不锈钢、合金钢等铁类金属制成，在需要将其固定在钢丝绳3上时只需在其外圆周上施加挤压力使其产生变形而固定地卡死在钢丝绳3上，如图6所示。固定套管2上与金刚石串珠1的第一齿形凸缘14相对的轴向端部上设置有沿轴向向外延伸的能够与第一齿形凸缘14相啮合的第二齿形凸缘22，且相啮合的第一齿形凸缘14、第二齿形凸缘22的个数相同。通过第一齿形凸缘14与第二齿形凸缘22的啮合以及将固定套管2固定设置在钢丝绳3上来使得金刚石串珠1在钢丝绳3上的沿周向、轴向运动受到限制，从而使得金刚石串珠1固定地设置在钢丝绳3上。设置时，第一齿形凸缘14、第二齿形凸缘22沿轴向向外延伸的长度范围为1mm～5mm，优选为2mm～3mm。

参见各附图所示，第一齿形凸缘14、第二齿形凸缘22均为开放式齿形凸缘，该开放式齿形凸缘指的是第一齿形凸缘14、第二齿形凸缘22可通过沿轴向的相向移动实现啮合和相反移动脱离啮合，因此，该种方式下，金刚石串珠1的两轴向端部上至少有一个端部应设置有第一齿形凸缘14来与固定套管2的第二齿形凸缘22相啮合，其两轴向端部均应设置固定套管2来限制其轴向移动，这样才能够将金刚石串珠1固定地设置在钢丝绳3上。该开放式齿形凸缘的齿形可采用矩形、梯形、半圆形、波浪形中的一种或多种组合，相啮合的一组第一齿形凸缘14和第二齿形凸缘22的个数一般可设置为1-10个。

参见图1所示为金刚石串珠单元的一个具体实施例，在该实施例中，金刚石串珠单元包括一个金刚石串珠1，金刚石串珠1的串珠基体11的两轴向端部上分别设置有一个齿形为半圆形的第一齿形凸缘14，金刚石串珠1的两端均设置有固定套管2，固定套管2上与第一齿形凸缘14的轴向端部上设置有能够与第一齿形凸缘14相啮合的第二齿形凸缘22，图5即为该金刚石串珠单元设置于钢丝绳3上的整体结构示意图，附图6为图5的分解示意图，安装时，先依次按照固定套管2、金刚石串珠1、固定套管2的顺序穿在钢丝绳上，然后使得两固定套管2分别位于金刚石串珠1的两端部上并使得相邻的第一齿形凸缘14和第二齿形凸缘22相啮合，最后再通过挤压将固定套管2的端部固定在钢丝绳上，这样金刚石串珠1便固定在钢丝绳3上了。通过在钢丝绳3上设置多个这样相间隔的金刚石串珠单元，便形成了如图7所示的金刚石串珠绳锯。设置时，第一齿形凸缘14和第二齿形凸缘22在啮合时应留有适量的装配间隙，即两齿形凸缘之间的轴向和圆周方向间隙配合，该装配间隙使固定于钢丝绳3上的金刚石串珠1呈现小幅、有限和可控制的串动和转动，从而增加金刚石串珠绳锯的柔韧性，而该间隙同时不能对钢丝绳3的磨损带来负面影响或受到的影响可以忽略不计。

参见图2所示为金刚石串珠单元的另一个具体实施例，在该实施例中，金刚石串珠单元包括一个金刚石串珠1，金刚石串珠1的串珠基体11的两轴向端部中的一个轴向端部上设置有一个齿形为半圆形的第一齿形凸缘14，金刚石串珠1的两端均设置有固定套管2，两固定套管2中设置在金刚石串珠1上具有第一齿形凸缘14一端的固定套管2，其两轴向端部中与第一齿形凸缘14相对的轴向端部上设置有能够与第一齿形凸缘14相啮合的第二齿形凸缘22，另一个固定套管2上与金刚石串珠1相对的轴向端部未设置第二齿形凸缘22。安装时，先依次按照固定套管2、金刚石串珠1、固定套管2的顺序穿在钢丝绳上，然后使得两固定套管2分别位于金刚石串珠1的两端部上，并使得第一齿形凸缘14和第二齿形凸缘22相啮合，最后再通过挤压将固定套管2的端部固定在钢丝绳3上，这样金刚石串珠1便固定在钢丝绳3上了。通过在钢丝绳3上设置多个这样相间隔的金刚石串珠单元，便形成了如图8所示的金刚石串珠绳锯。

参见图3、4所示为金刚石串珠单元的另两个具体实施例，在这两个具体的实施例中，分别与图1、图2的区别在于：第一齿形凸缘14、第二齿形凸缘22分别为梯形、波浪形，且每组相啮合的第一齿形凸缘14、第二齿形凸缘22的个数分别为4个。由上述两种金刚石串珠单元形成的绳锯分别参见图9、图10所示。

当然，金刚石串珠绳锯上的多个金刚石串珠单元可设置为多种安装方式的组合，例如图11。参见图12-13所示，上述的实施例中，每两个相邻的金刚石串珠单元之间还可以设置弹簧4，弹簧4沿轴向套设在钢丝绳3上且两端部分别抵触在相邻的两个金刚石串珠单元的端部上，这样主要是对两个相邻的金刚石串珠单元之间的钢丝绳3进行防护，以避免绳锯在使用过程中划伤钢丝绳3而引起钢丝绳3断裂，进而影响绳锯的使用寿命和绳锯的加工效率。为了更好的对该段钢丝绳3进行保护，还可以在该段钢丝绳3上套设护套5，护套5的外径需小于串珠基体11的外径，护套的中心开设供钢丝绳3穿入的第三通孔，并且护套5沿轴向套设在钢丝绳3上的同时使得弹簧4嵌设在第三通孔中以对弹簧4进行防护。

综上所述，本发明中一种金刚石串珠，其中通过在串珠基体11的两轴向端部中的至少一个端部上设置至少一个第一齿形凸缘14，在将该金刚石串珠1制成金刚石串珠绳锯时，通过在钢丝绳3上位于金刚石串珠1的两轴向端部上分别设置固定套管2，并在固定套管2上与第一齿形凸缘14相对的轴向端部上设置有沿轴向向外延伸的能够与第一齿形凸缘14相啮合的第二齿形凸缘22，通过第一齿形凸缘14和第二齿形凸缘22的啮合以及固定套管2在钢丝绳3上的固定，金刚石串珠1在钢丝绳3上的周向和轴向的运动均被限制，这样金刚石串珠1便固定在钢丝绳3上了。这样制成的金刚石串珠绳锯在使用时，金刚石串珠1与钢丝绳3之间不会发生相对转动，避免了金刚石串珠1磨损钢丝绳3造成的钢丝绳损坏，提高了绳锯的使用寿命，减少了加工中因更换绳锯的时间，提高了加工效率，降低了生产成本。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种金刚石串珠绳锯，包括钢丝绳、相间隔地排列在所述钢丝绳上的多个金刚石串珠单元，每个所述金刚石串珠单元包括金刚石串珠，所述金刚石串珠包括串珠基体，所述串珠基体的中心开设有沿轴向延伸的第一通孔，所述钢丝绳穿设在所述第一通孔中，所述串珠基体的外圆周面上设置有金刚石磨料，其特征在于：所述串珠基体的两轴向端部中至少有一个所述端部上具有至少一个沿轴向向外延伸的第一齿形凸缘，所述金刚石串珠单元还包括固定设置在所述钢丝绳上的分别位于所述金刚石串珠两轴向端部的固定套管，所述固定套管的外径小于所述串珠基体的外径，所述固定套管的中心开设有沿轴向供所述钢丝绳穿入的第二通孔，所述钢丝绳穿设在所述第二通孔中，所述固定套管与所述第一齿形凸缘相对的轴向端部上设置有沿轴向向外延伸的能够与所述第一齿形凸缘相啮合的第二齿形凸缘，所述第一齿形凸缘、所述第二齿形凸缘的个数相同且所述第一齿形凸缘、所述第二齿形凸缘均为开放式齿形凸缘，所述开放式齿形凸缘的齿形为矩形、梯形、半圆形、波浪形中的一种或多种组合。

2.根据权利要求1所述的金刚石串珠绳锯，其特征在于：所述第一齿形凸缘的个数为1-10个，对应地，所述第二齿形凸缘的个数为1-10个。

3.根据权利要求1所述的金刚石串珠绳锯，其特征在于：所述第一齿形凸缘、所述第二齿形凸缘沿轴向向外延伸的长度为1mm～5mm。

4.根据权利要求1所述的金刚石串珠绳锯，其特征在于：所述绳锯还包括沿轴向套设在所述钢丝绳上的弹簧，所述弹簧在所述钢丝绳上位于相邻的两个所述金刚石串珠单元之间，且所述弹簧的两端部分别抵触在所述两个金刚石串珠单元的端部上。

5.根据权利要求4所述的金刚石串珠绳锯，其特征在于：所述绳锯还包括护套，所述护套的外径小于所述串珠基体的外径，所述护套的中心开设有供所述钢丝绳沿轴向穿入的第三通孔，所述护套沿轴向套设在所述钢丝绳上且所述弹簧嵌设在所述第三通孔中。