CN103144202A

CN103144202A - 串珠内设弹簧的金刚石绳锯及制造方法

Info

Publication number: CN103144202A
Application number: CN2013100780672A
Authority: CN
Inventors: 韩继成; 丘政发; 张华单; 阮克荣
Original assignee: XIAMEN ZHILI DIAMOND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XIAMEN ZHILI DIAMOND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2033-03-12
Also published as: CN103144202B

Abstract

本发明公开一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯及制造方法，包括一钢丝绳和若干金刚石串珠，每一金刚石串珠具有一中心通孔并钎接一个相配合的弹簧使各串珠通孔内壁形成螺旋凸纹，上述含弹簧的若干串珠串入钢丝绳上并注塑形成直径在Φ3-Φ5.5mm的金刚石绳锯，从而避免串珠在切割工作时发生转动。

Description

串珠内设弹簧的金刚石绳锯及制造方法

技术领域

本发明公开一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯及制造方法，按国际专利分类表(IPC)划分属于金刚石绳锯制造技术领域，尤其是涉及一种直径在Φ3-Φ5.5mm的金刚石绳锯，其金刚石串珠内部增设弹簧用于防止金刚石串珠在切割过程中与绳索相对转动的问题。

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。传统的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有若干凹槽，注塑时塑料注入凹槽内，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。美国专利US6257223B1公开了一种含弹簧的金刚石绳锯，该发明是将弹簧串入整根钢丝绳内，然后再串入金刚石串珠，最后将未成品的金刚石绳锯放置在注塑机里，将橡塑材料注塑包裹在钢丝绳和弹簧上形成完整的金刚石绳锯。该发明中使用弹簧的目的是弹簧能起到加强钢丝绳强度和韧性的作用，而不能起到防止金刚石串珠在切割过程产生转动而切断钢丝绳的作用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯，该绳锯直径在Φ3-Φ5.5mm内，串珠内设弹簧目的避免金刚石串珠在工作中转动而使钢丝绳断裂。

同时，本发明还提供一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯的制造方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯，包括一钢丝绳和若干金刚石串珠，每一金刚石串珠具有一中心通孔，并钎焊一个相配合的弹簧使各串珠通孔内壁形成螺旋凸纹，上述的弹簧与金刚石串珠内壁牢牢钎焊在一起，串珠内壁上的弹簧起到螺牙的作用。上述含弹簧的若干串珠串入钢丝绳上并注塑形成直径在Φ3-Φ5.5mm的防转动金刚石绳锯，该绳锯的注塑材料沿钢丝绳方向注入至串珠内的弹簧螺旋凸纹之间使串珠与钢丝绳牢固结合以提高串珠转动需要的摩擦力。

进一步，所述注塑材料在钢丝绳上相邻串珠之间部分与串珠内的注塑材料连为一体并形成隔套层，其中的串珠为金刚石工作层载体。

进一步，所述弹簧其长度大于串珠通孔长度而露出串珠两侧或弹簧稍小于串珠长度而隐藏在串珠孔内。

进一步，所述的金刚石串珠通孔两端设有倒角以提高注塑时串珠与钢丝绳的结合力。

进一步，所述金刚石串珠沿钢丝绳的两侧面设有方形或半圆形或三角形或燕尾形或十字形或T字形或梯形的几何沟槽，使得注塑材料嵌入到几何沟槽里将金刚石串珠把持住从而防止串珠转动。

一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯的制作方法，包括如步骤：

（1）、冷压制备金刚石串珠生坯，其具有一中心通孔；

（2）、将相配合的弹簧串入到冷压好的金刚石串珠生坯通孔，然后将含有弹簧的串珠生坯，放入高温炉内烧结成型，便可得到焊接有弹簧的金刚石串珠熟坯；

（3）、重复步骤（1）、（2）得若干含弹簧的金刚石串珠熟坯，将上述烧结好的串珠串入钢丝绳中，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，便制成整条的金刚石绳锯，注塑时橡塑材料将会挤入到串珠的含有弹簧凸纹的内壁并将串珠牢牢固定住，这样大大提高了串珠转动需要的摩擦力，使得金刚石绳锯在切割过程中不易转动。

一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯的制作方法，包括如步骤：

（1）、选取弹簧，将金刚石钎焊料涂在弹簧的中部区域，再撒上金刚石颗粒，干燥后将之放入真空炉中烧结成含弹簧单层金刚石的串珠；

（2）、重复步骤（1）得若干含弹簧单层金刚石的串珠，将上述烧结好的串珠串入钢丝绳中，然后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，便制成整条的金刚石绳锯，注塑时橡塑材料将会挤入到串珠的含有弹簧凸纹的内壁并将串珠牢牢固定住，大大提高串珠转动时需要的摩擦力。

本发明由于绳锯的最大外径为5.5mm，远小于传统的绳锯尺寸，因此在防止串珠在工作时转动的措施是在金刚石串珠内部增设一个弹簧，在串珠串入钢丝绳后，将橡塑材料注塑在钢丝绳上时，橡塑材料将会挤入到串珠的含有弹簧凸纹的内壁，将串珠牢牢固定住，从而避免串珠在切割时发生转动。另外，本发明采用增设弹簧的方式，降低了生产成本，同时绳锯尺寸变小，其切割缝隙变小，在花岗石荒料切割等领域可以大范围推广。

附图说明

图1是现有金刚石绳锯示意图；

图2是本发明金刚石串珠示意图；

图3是图2侧视图；

图4是图2中A－A剖视图；

图5是图3中B－B剖视图；

图6是本发明单层金刚石串珠示意图；

图7是本发明金刚石串珠另一示意图；

图8是金刚石串珠两端面几何沟槽示意图；

图9是本发明绳锯剖视图。

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9，一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯，包括一钢丝绳1和若干金刚石串珠2，每一金刚石串珠具有一中心通孔并钎接一个相配合的弹簧3使各串珠通孔内壁形成螺旋凸纹，上述含弹簧的若干串珠串入钢丝绳1上并注塑形成直径在Φ3-Φ5.5mm的防转动金刚石绳锯，如图9所示，该绳锯的注塑材料沿钢丝绳方向注入至串珠内的螺旋凸纹之间使串珠与钢丝绳牢固结合以提高串珠转动需要的摩擦力。注塑材料在钢丝绳上相邻串珠之间部分与串珠内的注塑材料连为一体并形成隔套层4。本发明中使用的弹簧3，目的是为了增加串珠与钢丝绳配合处的凹凸纹槽的数量以更好的注塑结合，弹簧长度大于串珠通孔长度而露出串珠两侧（如图2、图5或图6）或弹簧稍小于串珠长度而隐藏在串珠孔内，如图7所示。在金刚石串珠通孔两端设有倒角以提高注塑时串珠与钢丝绳的结合力，如图5或图7。金刚石串珠沿钢丝绳的两侧面设有方形或半圆形或三角形或燕尾形或十字形或T字形或梯形的几何沟槽5，如图2、图3或图8所示，使得注塑材料嵌入到几何沟槽里将金刚石串珠把持住从而防止串珠转动。

本发明中的钢丝绳是用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索，或钢丝绳是由多钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳索。

本发明金刚石绳锯可以由以下两种方法制得：

实施方法一：将粒度为40/50目的金刚石与金属粉混合拌匀，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（金刚石21等）放入钢模中冷压成型（还包括由合金结合剂22），制成外径4.8mm,内径2.2mm，长度为6mm，且内孔外侧有倒角的金刚石串珠生坯，将钢丝直径为0.1mm、外径为2.2mm的密纹弹簧，串入到已冷压好的金刚石串珠生坯，然后将含有弹簧的金刚石串珠生坯，放入高温炉内烧结成型，便可得到焊接有弹簧的金刚石串珠熟坯，见图2或图7。需要指出的是弹簧长度可以分为二种，一种是弹簧长度与串珠的内侧长度一致，见图7；另一种是弹簧长度比串珠的整体长度更长，总长为12mm，见图2或5。另一方面，作为同系列另一种类型，该制造方法的金刚石串珠，二侧面还可分别增加设计几何沟槽见图2或图8：如十字形、方形、半圆形、三角形、燕尾形、梯形等。将上述烧结好的含弹簧金刚石串珠串入直径为1.5mm的钢丝绳1中，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11，便制成整条的金刚石绳锯，见图9所示。

实施方法二：选取弹簧3，长度为12mm,外径为2.2mm，钢丝直径为0.2mm，将含有含镍、铁、铬、磷、硼、铜等元素的金刚石工具钎焊料6涂在弹簧的中部宽度为6mm的区域上，再撒上40/50的金刚石21，干燥后将之放入真空炉中烧结，烧结温度约960℃左右。烧结成型后，从真空炉中取出，便可制得含弹簧的含单层金刚石的金刚石串珠，见图6所示，将烧结好的金刚石串珠串入直径为1.5mm的钢丝绳中，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，便制成整条的金刚石绳锯。

上述金刚石串珠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；金刚石串珠的配方也可直接采用市场上公开的配方。

本发明的串珠直径较小的原因，串珠基体不能太厚而影响到工作层厚度，因而可采用薄基体（厚度0.1左右）或者不需要使用基体，而直接在金刚石石串珠工作层二侧各设计有防止转动的几何沟槽5，沟槽的形状有几何形的方形、半圆形、三角形、燕尾形等几何形状，见图2或图8，使得橡塑隔套材料在注塑时嵌入到串珠两侧的几何沟槽里，将金刚石串珠把持住，使得金刚石绳锯工作时，金刚石串珠不会转动，不会使钢丝绳损坏，从而使得金刚石绳锯使用寿命提高，由于该设计与串珠工作层二侧边的塑料（隔套层4）边缘配合设计同时存在，因而可达到金刚石串珠可以正常切割，又可防止串珠在切割磨蚀过程中转动的效果，另一方面由于金刚石串珠工作层厚度相对增加，提高了相同直径金刚石绳锯的使用寿命，从而有利于用于切割石材的产业化，特别是切割花岗石。

本发明是在金刚石串珠内部增设一个弹簧，为了防止金刚石串珠在切割过程中转动，可在生坯金刚石工作层即串珠的内孔中装入Φ0.1-Φ0.2的弹簧，然后将含有弹簧的金刚石串珠的生坯放至烧结炉中烧结后，金刚石串珠就与弹簧烧结焊接在一起了，这样弹簧就可在金刚石串珠的内壁形成类似螺纹的凸纹，在串珠串入钢丝绳后，将橡塑材料注塑在钢丝绳上时，橡塑材料将会挤入到串珠的含有弹簧凸纹的内壁，将串珠牢牢固定住，这样大大提高了串珠转动需要的摩擦力，使得金刚石绳锯在切割过程中不易转动。需要指出的是弹簧可露出两侧（见图2）也可不露出两侧（见图7），金刚石串珠二边内侧需要倒角（见图7）。

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

1.一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯，其特征在于：包括一钢丝绳和若干金刚石串珠，每一金刚石串珠具有一中心通孔并钎焊一个相配合的弹簧使各串珠通孔内壁形成螺旋凸纹，弹簧与串珠内壁牢牢钎焊在一起，串珠内壁上的弹簧起到螺牙的作用，上述含弹簧的若干串珠串入钢丝绳上并注塑形成直径在Φ3-Φ5.5mm的防转动金刚石绳锯，该绳锯的注塑材料沿钢丝绳方向注入至串珠内的螺旋凸纹之间使串珠与钢丝绳牢固结合以提高串珠转动需要的摩擦力。

2.权利要求1所述的串珠内设弹簧式金刚石绳锯，其特征在于：所述注塑材料在钢丝绳上相邻串珠之间部分与串珠内的注塑材料连为一体并形成隔套层，其中的串珠为金刚石串珠工作层载体。

3.权利要求1所述的串珠内设弹簧式金刚石绳锯，其特征在于：所述弹簧其长度大于串珠通孔长度而露出串珠两侧或弹簧稍小于串珠长度而隐藏在串珠孔内。

4.权利要求1至3之一所述的串珠内设弹簧式金刚石绳锯，其特征在于：所述的金刚石串珠通孔两端设有倒角以提高注塑时串珠与钢丝绳的结合力。

5.权利要求1或2或3所述的串珠内设弹簧式金刚石绳锯，其特征在于：所述金刚石串珠沿钢丝绳的两侧面设有方形或半圆形或三角形或燕尾形或十字形或T字形或梯形的几何沟槽，使得注塑材料嵌入到几何沟槽里将金刚石串珠把持住从而防止串珠转动。

6.一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯的制作方法，其特征在于包括如步骤：

（1）、制备金刚石串珠生坯，其具有一中心通孔；

7.一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯的制作方法，其特征在于包括如步骤：

8.权利要求6所述一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯的制作方法，其特征在于：所述隔套层是由钢丝绳上相邻串珠之间橡塑部分及延伸至串珠内通孔的橡塑部分一体形成，其中串珠之间的橡塑隔套最大直径小于串珠外径，且在金刚石串珠通孔两端设有倒角，在串珠两端面设有方形或半圆形或三角形或燕尾形或十字形或T字形的几何沟槽，使得注塑材料嵌入到上述倒角及几何沟槽里将金刚石串珠把持住从而防止串珠转动。

9.权利要求6所述一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯的制作方法，其特征在于：所述弹簧其长度大于串珠通孔长度而露出串珠两侧或弹簧稍小于串珠长度而隐藏在串珠孔内。

10.权利要求6或7所述一种串珠内设弹簧式金刚石绳锯的制作方法，其特征在于：所制备的绳锯为Φ3-Φ5.5mm的防转动金刚石绳锯，建议采用的金刚石粒度为40/50目。