CN103144201B - 拔销式金刚石绳锯及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种拔销式金刚石绳锯及制作方法，包括一钢丝绳及其上套有的若干金刚石串珠，各串珠是由基体管及金刚石工作层烧结而成，基体管上沿径向至少设有一组孔洞，拔销穿过上述基体管内的钢丝绳及两侧孔洞，各串珠串入钢丝绳并注塑形成直径在Φ3-Φ5.5mm的防转动金刚石绳锯，其中注塑材料沿钢丝绳方向注入串珠内并填充到拔销周围而卡住金刚石串珠以避免切割时串珠与钢丝绳相对转动。
Description
技术领域
本发明公开一种拔销式金刚石绳锯及制作方法，按国际专利分类表(IPC)划分属于金刚石绳锯或线锯技术领域，尤其是涉及直径在Φ3-Φ5.5mm的金刚石绳锯在切割过程中串珠与钢丝绳相对转动的问题。
背景技术
现有的金刚石绳锯直径大都在7.2mm以上，如图1所示，它主要由若干金刚石串珠a、钢丝绳b及橡塑间隔套c构成，金刚石串珠串入钢丝绳后，再将之放入注塑机中注塑塑料层或者在硫化机中热压橡胶层，形成橡胶或塑料间隔套，从而制成金刚石绳锯。金刚石串珠是由圆筒状基体及烧结在圆筒状基体上的圆筒状工作层组成，圆筒状基体内壁加工内螺牙，注塑时塑料注入内螺牙凹槽内，这样使得串珠与钢丝绳结合的很紧而不会转动。以避免金刚石串珠在工作中转动而使钢丝绳断裂。有些串珠为了进一步加强与钢丝绳的结合力，在基体的侧面设计构槽，从而可以嵌入注塑的塑料以增强串珠把持力，防止在恶劣的工作环境中，串珠与钢丝绳相对发生转动。
然而，传统的金刚石绳锯的外径最小为7mm左右，最大达到11mm左右，内芯钢丝绳外径达到4mm左右，因而在切割石料时有以下缺点：一是制造材料成本高，例如优质钢丝绳成本、金刚石工作层成本；二是因为直径大，所相应的配套绳锯切割机的尺寸及功率要求大，从而增加了设备成本的投入；三是石材切缝大，由于金刚石绳锯直径较大，因而切割石材时的切缝变大，以Φ7.2mm的金刚石绳锯为例，切缝将达到9mm左右。由于上述三种原因，限制了金刚石绳锯的大范围推广，使得花岗石荒料切割大部分仍采用传统落后的砂锯来切割。因此，设计一种直径较小、成本较低的金刚石绳锯，是目前该领域内迫切解决的问题，例如可制成直径在Φ3-Φ5.5mm左右的金刚石绳锯。由于金刚石串珠直径变小，就得要求钢丝绳直径变小，串珠的基体变薄或者不用基体，以便尽量保证工作层的厚度，使得使用寿命达到市场需求的性价比。因此，防止较小直径的串珠在工作时转动的措施与传统串珠的设计不同，例如由于基体变薄或不用基体，就不适合设置内牙等。
美国专利号为4856490的专利，公开了一种在金刚石串珠上设计若干个孔洞，在注塑时橡塑材料填充在孔洞里而防止金刚石串珠转动的措施。但是通过我们试验，该措施无法避免金刚石串珠在切割时的转动，原因是孔洞里的橡塑材料由于和周边的橡塑材料层较薄，无法抵抗较大的切割扭力，因而金刚石串珠在切割时会将孔洞里的橡塑材料层剪切而使金刚石串珠转动。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种拔销式金刚石绳锯，其通过拔销将金刚石串珠紧固在钢丝绳上，从而解决了串珠在工作状态下相对于钢丝绳转动问题。
同时，本发明还提供了一种拔销式金刚石绳锯的制作方法。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种拔销式金刚石绳锯，包括一钢丝绳及其上套有的若干金刚石串珠，各串珠是由基体管及金刚石工作层烧结而成，基体管上沿径向至少设有一组孔洞拔销穿过上述基体管内的钢丝绳及两侧孔洞，各串珠串入钢丝绳并注塑形成直径在Φ3-Φ5.5mm的防转动金刚石绳锯，其中注塑材料沿钢丝绳方向注入串珠内并填充到拔销周围而卡住金刚石串珠以避免切割时串珠与钢丝绳相对转动。
进一步，所述金刚石工作层两侧面设有凹处，基体管对应上述凹处设有孔洞，拔销穿过基体管并延伸至金刚石工作层凹处。
进一步，所述金刚石串珠中间设有孔洞，一拔销穿贯穿金刚石工作层、基体管及中间的钢丝绳。
进一步，所述的拔销为金属销轴，其与钢丝绳、金刚石串珠及注塑材料结合固定为一体。
进一步，所述基体管为金属管，其壁厚在0.2mm以下。
进一步，所述注塑材料注入串珠内的孔洞形成一体式的拔销结构以防止绳锯在切割时相对转动。
一种拔销式金刚石绳锯的制作方法，包括如下步骤：
（1）、冷压金刚石串珠生坯即金刚石工作层后，取一基体管置入串珠生坯的内孔中并烧结成金刚石串珠，其中的基体管上具有一个或多个拔销孔；
（2）、重复步骤（1）得到若干金刚石串珠并串入钢丝绳上，按串珠排列的间距将拔销穿过对应的拔销孔及钢丝绳而定位；
（3）、注塑成型，将定位串珠后的钢丝绳在注塑机上，通过钢模注塑橡塑材料到钢丝绳上形成隔套层，便制成外径为Φ3-Φ5.5mm的整条金刚石绳锯，其中注塑材料填充到拔销周围并包埋住拔销孔，使得串珠在切割过程中不会转动、滑动。
进一步，所述金刚石串珠生坯的两侧面分别设有凹处，基体管上的拔销孔正对着上述凹处，拔销穿过基体管并插入到凹处使金刚石工作层、基体管及钢丝绳牢固的连为一体。
进一步，所述金刚石串珠的中间部位设有拔销孔，拔销穿过金刚石工作层、基体管及钢丝绳并与橡塑材料注塑为一体。
进一步，所述金刚石绳锯的串珠壁厚在1.5-4.5mm。
本发明目的是增加金刚石串珠在钢丝绳上的牢固性，具体是在金刚石串珠的二侧，即在串珠的两边或中部设计一个或多个拔销，金刚石串珠在串入钢丝绳后，将拔针（拔销）从孔洞穿过钢丝绳，通过注塑使得橡塑材料填充到拔销周围，卡住金刚石串珠，使得金刚石串珠在切割工作时，不易转动。拔销孔具体的制造方法是在工作层烧结后两边钻孔，或者是先在串珠基体进行钻孔然后再烧结工作层便可先制成拔销孔，然后将拔销从孔洞穿过钢丝绳固定住。
附图说明
图1是现有金刚石绳锯示意图；
图2是本发明串珠一示意图；
图3是本发明串珠另一示意图；
图4是本发明绳锯剖视图；
图5是拔销在串珠侧面示意图；
图6是拔销通过钢丝绳的A-A剖面示意图；
图7是串珠侧面凸出，拔销从凸出部分穿过；
图8是图7侧视图；
图9是本发明拔销穿过基体管示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例：请参阅图2至图9，一种拔销式金刚石绳锯，包括一钢丝绳1及其上套有的若干金刚石串珠2，各串珠是由基体管21及金刚石工作层22烧结而成，基体管21上沿径向至少设有一组孔洞20拔销4穿过上述基体管内的钢丝绳1及两侧孔洞，各串珠串入钢丝绳并注塑形成直径在Φ3-Φ5.5mm的防转动金刚石绳锯，其中注塑材料形成形成隔套层5并沿钢丝绳方向注入串珠内并填充到拔销4周围而卡住金刚石串珠2以避免切割时串珠与钢丝绳1相对转动。金刚石工作层22两侧面设有凹处或凹槽，基体管21对应上述凹处设有孔洞，拔销4穿过基体管并延伸插入金刚石工作层凹处或凹槽。金刚石串珠2中间设有孔洞20如图1，一拔销穿贯穿金刚石工作层22、基体管21及中间的钢丝绳1。本发明拔销4为金属销轴，其与钢丝绳、金刚石串珠及注塑材料结合固定为一体。本发明金刚石串珠壁厚在1.5-4.5mm，其中的基体管21为金属管，壁厚在0.2mm以下。
本发明的制作方法如下：将粒度为40/50目的金刚石200与金属粉混合拌匀。基本配方如下：铜粉53%，铁粉30%，镍粉10%，锡粉5%，金刚石2%。将混合好的原材料放入钢模中冷压成型，制成外径4.8mm,内径2.2mm，长度为6mm的金刚石串珠生坯即金刚石工作层，然后取一外径为2.2mm,长度为12mm，壁厚为0.15mm的铁管或其他适合的金属管即基体管21，且铁管两端含有一个或多个圆孔，圆孔直径1mm左右，将此铁管放入生坯内孔中，并放入高温炉中烧结成型，便可得到二端有孔洞的金刚石串珠（见图2、图3及图4）。将此串珠串入钢丝绳直径为1.5mm的钢丝绳中后，按照串珠排列的一定间距，将在两端的孔洞穿入直径为1mm的拔销4，该拔销从铁管正面一端的小孔洞穿过钢丝到达铁管另一面的小孔洞，牢牢地将串珠与钢丝绳结合在一起，通过完成工艺后阶段的注塑形成隔套层5，使得橡塑材料包埋住铁管的小孔洞，使得串珠在切割过程中，不会转动、滑动，延长了整条金刚石绳锯的使用寿命。当然，不使用拔销插入，而直接将橡塑材料注入到小孔洞里形成一体，防止金刚石绳锯在切割中转动。
本发明金刚石生坯的配方还可以采用申请人之前的方案，如：申请号为201210323597.4文献披露的金刚石串珠配方及工艺步骤或可直接采用市场上公开的配方及工艺方法制得。
本发明是在金刚石串珠的二侧，即在串珠的两边或中部设计一个或多个拔销，金刚石串珠在串入钢丝绳后，将拔销从孔洞穿过钢丝绳，并且该拔销可穿过金刚石串珠工作层侧面的凹槽，使得金刚石串珠卡住拔销。该设计至少可分三种：即1、拔销通过基体管如图9，不通过金刚石串珠侧面凹处；2、拔销通过基体管也通过金刚石串珠侧面凹处；3、拔销通过串珠中部。最佳方案是拔销通过基体管也通过金刚石串珠侧面凹处，因为如果金刚石绳锯直径较小，而基体管厚度较薄（0.2mm以下），拔销通过基体管，不通过金刚石串珠侧面凹处，金刚石串珠在切割时，扭力较大，拔销容易把基体管切断，从而造成金刚石串珠转动，进一步切断钢丝绳。而拔销通过工作层中间的方案工艺较复杂。通过上述方案，制备金刚石绳锯下一个步骤即注塑，使得橡塑材料填充到拔销周围，由于拔销固定住了金刚石串珠，使得金刚石串珠在切割工作时，足以抵抗切割时的扭力，使得金刚石串珠不易转动。拔销孔具体的制造方法是在工作层烧结后两边钻孔，或者是先在串珠基体进行钻孔然后再烧结工作层便可先制成，然后将拔销从孔洞穿过钢丝绳固定住金刚石串珠。
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 (9)
1.一种拔销式金刚石绳锯，其特征在于：包括一钢丝绳及其上套有的若干金刚石串珠，各串珠是由基体管及金刚石工作层烧结而成，基体管上沿径向至少设有一组孔洞，拔销穿过上述基体管内的钢丝绳及两侧孔洞，各串珠串入钢丝绳并注塑形成直径在Φ3-Φ5.5mm的防转动金刚石绳锯，其中注塑材料沿钢丝绳方向注入串珠内并填充到拔销周围而卡住金刚石串珠以避免切割时串珠与钢丝绳相对转动；
该拔销式金刚石绳锯的制作方法，其包括如下步骤：
（1）、冷压金刚石串珠生坯即金刚石工作层后，取一基体管置入串珠生坯的内孔中并烧结成金刚石串珠，其中的基体管上具有一个或多个拔销孔；
（2）、重复步骤（1）得到若干金刚石串珠并串入钢丝绳上，按串珠排列的间距将拔销穿过对应的拔销孔及钢丝绳而定位；
（3）、注塑成型，将定位串珠后的钢丝绳在注塑机上，通过钢模注塑橡塑材料到钢丝绳上形成隔套层，便制成外径为Φ3-Φ5.5mm的整条金刚石绳锯，其中注塑材料填充到拔销周围并包埋住拔销孔，使得串珠在切割过程中不会转动、滑动。
2.权利要求1所述的一种拔销式金刚石绳锯，其特征在于：所述金刚石工作层两侧面设有凹处，基体管对应上述凹处设有孔洞，拔销穿过基体管并延伸至金刚石工作层凹处。
3.权利要求1所述的一种拔销式金刚石绳锯，其特征在于：所述金刚石串珠中间设有孔洞，一拔销贯穿金刚石工作层、基体管及中间的钢丝绳。
4.权利要求1至3之一所述的一种拔销式金刚石绳锯，其特征在于：所述的拔销为金属销轴，其与钢丝绳、金刚石串珠及注塑材料结合固定为一体。
5.权利要求1所述的一种拔销式金刚石绳锯，其特征在于：所述基体管为金属管，其壁厚在0.2mm以下。
6.权利要求1所述的一种拔销式金刚石绳锯，其特征在于：所述注塑材料注入串珠内的孔洞形成一体式的拔销结构以防止绳锯在切割时相对转动。
7.权利要求1所述的一种拔销式金刚石绳锯，其特征在于：所述金刚石串珠生坯的两侧面分别设有凹处，基体管上的拔销孔正对着上述凹处，拔销穿过基体管并插入到凹处使金刚石工作层、基体管及钢丝绳牢固的连为一体。
8.权利要求1所述的一种拔销式金刚石绳锯，其特征在于：所述金刚石串珠的中间部位设有拔销孔，拔销穿过金刚石工作层、基体管及钢丝绳并与橡塑材料注塑为一体。
9.权利要求1或7或8所述的一种拔销式金刚石绳锯，其特征在于：所述金刚石绳锯的串珠壁厚在1.5-4.5mm。
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