CN105269699A - 滑轮轮盘组件、线锯滑轮和线锯切割装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滑轮轮盘组件、线锯滑轮和线锯切割装置，该滑轮轮盘组件包括：轮盘，套设于轮盘外侧的外套；其中，外套设有用于定位钢线的定位槽，定位槽至少为两个，且定位槽沿外套的轴向依次分布。本发明公开的滑轮轮盘组件，通过在外套上增设定位槽，使得定位槽至少为两个，则当一个定位槽被切深或者切宽后，可使用其他的定位槽，无需更换外套，有效延长了外套的使用寿命；同时，延长了外套的使用寿命，减少了更换外套的次数，从而降低了因未及时更换外套而发生的断线几率，也减少了因检查外套失误而造成外套的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及线锯切割技术领域，更具体地说，涉及一种滑轮轮盘组件、线锯滑轮和线锯切割装置。
背景技术
光伏行业中，硅块主要通过线锯切割机切成硅片。线锯切割装置中，通常采用钢线进行切割。线锯切割装置工作时将钢线轴上的钢线输送到硅块下方对硅块进行切割。为了保证钢线运行的轨迹，需要安装滑轮以改变钢线的方向。
由于钢线较细，钢线直径通常为0.08-0.13mm，在传送过程中不能弯折钢线，因此，在滑轮上设有一个对钢线进行定位的定位槽，使钢线始终保持在滑轮的定位槽中。通常定位槽为V型槽。
如图1-4所示，滑轮主要包括：轴承盒、与轴承盒固定相连的轮盘11，外套于轮盘11的外套12；其中，外套12与轮盘11过盈配合后形成滑轮轮盘组件，定位槽121设于外套12上。由于外套12的材质为尼龙，在钢线的高速运行(最高速度为18m/s)过程中会对外套12造成损伤，经过一段时间的运行后，外套12的定位槽121会被切深或者切宽，导致外套12无法被使用，使得外套12的使用寿命较短。
另外，外套12的定位槽121被切深或者切偏，需要更换外套12。更换外套12前，人工检查外套12是否需要更换，较易出现外套12该换没换、不该换而被换掉的情况，若外套12该换没换，即没有及时更换外套12，较易导致钢线跳动，钢线张力不稳较易导致断线，使得切割质量下降；若外套12不该换而被换掉，即过早更换外套12，造成外套12的浪费。
另外，轮盘11与外套12过盈配合，由于外套12为尼龙材料，具有较强的弹性，几次使用后外套12的内径会变大，导致外套12与轮盘11的配合过松，切割时较易产生钢线晃动的情况，甚至外套12与轮盘11脱离，引发断线，导致切割质量下降，切割合格率下降。
综上所述，如何延长外套的使用寿命，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种滑轮轮盘组件，以延长外套的使用寿命。本发明的另一目的是提供一种具有上述滑轮轮盘组件的线锯滑轮和一种具有上述线锯滑轮的线锯切割装置。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种滑轮轮盘组件，包括：轮盘，套设于所述轮盘外侧的外套；其中，所述外套设有用于定位钢线的定位槽，所述定位槽至少为两个，且所述定位槽沿所述外套的轴向依次分布。
优选地，上述滑轮轮盘组件中，所述定位槽为两个。
优选地，上述滑轮轮盘组件中，所述外套为非金属耐磨外套。
优选地，上述滑轮轮盘组件中，所述外套为陶瓷外套。
优选地，上述滑轮轮盘组件中，所述外套的洛氏硬度为85-90HRC。
优选地，上述滑轮轮盘组件中，所述轮盘为陶瓷轮盘，所述轮盘与所述外套为一体式结构。
优选地，上述滑轮轮盘组件中，所述外套喷涂于所述轮盘。
优选地，上述滑轮轮盘组件中，所述外套为金属外套。
优选地，上述滑轮轮盘组件中，所述外套为铬合金外套。
优选地，上述滑轮轮盘组件中，所述外套电镀于所述轮盘。
优选地，上述滑轮轮盘组件中，所述轮盘包括：用于与轴承盒相连的内盘，与外套相连的外盘，连接所述内盘和所述外盘的龙骨；其中，所述龙骨沿所述外盘的径向延伸，所述龙骨为多个且沿所述外盘的周向依次分布。
本发明提供的滑轮轮盘组件，通过在外套上增设定位槽，使得定位槽至少为两个，则当一个定位槽被切深或者切宽后，可使用其他的定位槽，无需更换外套，有效延长了外套的使用寿命。
同时，本发明提供的滑轮轮盘组件，延长了外套的使用寿命，减少了更换外套的次数，从而降低了因未及时更换外套而发生的断线几率，也减少了因检查外套失误而造成外套的浪费。
由于上述提供的滑轮轮盘组件具有上述技术效果，本发明提供的线锯滑轮具有上述滑轮轮盘组件，则本发明提供的线锯滑轮也具有相应的技术效果，本文不再赘述。
基于上述提供的滑轮轮盘组件，本发明还提供了一种线锯滑轮，该线锯滑轮包括：轮盘组件，轴承盒；其中，所述轮盘组件为上述任意一项所述的滑轮轮盘组件，所述轮盘固定于所述轴承盒。
优选地，上述线锯滑轮中，所述轮盘通过螺纹连接件固定于所述轴承盒。
优选地，上述线锯滑轮还包括：固定于所述轴承盒且用于输送清洁气体的清洁气管；所述清洁气管具有：用于与存储有所述清洁气体的存储装置连通的进口，用于向所述钢线与所述定位槽分离的钢线段喷射所述清洁气体的出口。
优选地，上述线锯滑轮中，所述出口为两个，且分别位于所述外套的轴线两侧。
优选地，上述线锯滑轮中，所述清洁气体为压缩空气。
基于上述提供的线锯滑轮，本发明还提供了一种线锯切割装置，该线锯切割装置包括线锯滑轮，其中，该线锯滑轮为上述任意一项所述的线锯滑轮。
由于上述提供的线锯滑轮具有上述技术效果，本发明提供的线锯切割装置具有上述线锯滑轮，则本发明提供的线锯切割装置也具有相应的技术效果，本文不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的滑轮轮盘组件的主视图；
图2为现有技术提供的滑轮轮盘组件的侧视图；
图3为现有技术提供的滑轮轮盘组件中外套的主视图；
图4为现有技术提供的滑轮轮盘组件中外套的侧视图；
图5为本发明实施例提供的滑轮轮盘组件的主视图；
图6为本发明实施例提供的滑轮轮盘组件的侧视图；
图7为本发明实施例提供的线锯滑轮的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的线锯滑轮的主视图；
图9为本发明实施例提供的线锯滑轮的俯视图；
图10为本发明实施例提供的线锯滑轮的侧视图。
上图1-10中：
11为轮盘、12为外套、121为定位槽、21为轮盘、211为内盘、212为外盘、213为龙骨、22为外套、221为定位槽、23为轴承盒、24为钢线、25为清洁气管、251为出口、252为进口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图5-6所示，本发明实施例提供的滑轮轮盘组件包括：轮盘21，套设于轮盘21外侧的外套22；其中，外套22设有用于定位钢线24的定位槽221，该定位槽221至少为两个，且定位槽221沿外套22的轴向依次分布。
需要说明的是，定位槽221为环形槽且沿外套22的周向设置。优选地，定位槽221为V型槽。当然，也可选择定位槽221为U型槽，本发明实施例对定位槽221的形状不做限定。为了提高稳定性，优先选择定位槽221沿外套22的轴向均匀分布。
本发明实施例提供的滑轮轮盘组件，通过在外套22上增设定位槽221，使得定位槽221至少为两个，则当一个定位槽221被切深或者切宽后，可使用其他的定位槽221，无需更换外套22，有效延长了外套22的使用寿命。
同时，本发明实施例提供的滑轮轮盘组件，延长了外套22的使用寿命，减少了更换外套22的次数，从而降低了因未及时更换外套22而发生的断线几率，也减少了因检查外套22失误而造成外套22的浪费。
上述滑轮轮盘组件中，定位槽221的数目越多，外套22的使用寿命越长，但是，导致外套22的轴向宽度越大，较难安装和实现钢线24的导向。因此，优先选择定位槽221为两个，如图6所示。在保证延长外套22使用寿命的前提下，便于导向和安装。进一步地，两个定位槽221沿外套22的轴向均匀分布。即两个定位槽221对称设置。当然，也可选择外套22为三个或者四个等，并不局限于上述实施例。
对于相邻两个定位槽221之间的间隙可根据实际需要进行设计，本发明实施例对此不做限定。
由于现有的外套为尼龙外套，较易磨损，为了进一步提高使用寿命，优先选择外套22为非金属耐磨外套。具体地，非金属耐磨外套可为陶瓷外套、树脂外套等。
优选地，外套22为陶瓷外套。由陶瓷性能可知，陶瓷外套与尼龙外套同样具有不导电性能、优良的韧性和抗震性能，而且陶瓷硬度和耐磨性能远大于尼龙的硬度和耐磨性能，因此，进一步提高了外套22的使用寿命。
上述滑轮轮盘组件中，外套22为陶瓷外套，较现有技术采用尼龙外套相比，由于陶瓷主要成分为硅酸盐，和地球岩石圈的成分接近，不会造成土质恶化和重金属离子污染，不会影响生态环境，则该陶瓷外套在回收利用过程中无污染或者污染较小，环保性能较高；同时，陶瓷与铝制的轮盘21的结合性较强，可有效的防止冲击力造成外套22的破损和剥落，杜绝轮盘21与外套22配合产生的晃动，杜绝因外套22松动产生的断线。而且，选择外套22为陶瓷外套，减少了切割前检查外套22的时间，甚至不用检查，节约的工作时间，提高了工作效率。
对于陶瓷外套，存在多种，例如碳化硅陶瓷外套、氮化硅陶瓷外套、增韧氧化锆陶瓷外套、增韧三氧化二铝陶瓷外套等。其中，增韧氧化锆陶瓷外套的密度为6-6.05g/cm3，增韧三氧化二铝陶瓷外套的密度为3-4.5g/cm3，氮化硅陶瓷外套的密度为3.2g/cm3；增韧氧化锆陶瓷外套的硬度为89HRA，增韧三氧化二铝陶瓷外套的硬度为85-88HRA，氮化硅陶瓷外套的硬度为93HRA；增韧氧化锆陶瓷外套的抗弯强度为1000-1200MPa，增韧三氧化二铝陶瓷外套的抗弯强度为300-500MPa，氮化硅陶瓷外套的抗弯强度为900MPa；增韧氧化锆陶瓷外套的断裂韧性为增韧三氧化二铝陶瓷外套的抗弯强度为氮化硅陶瓷外套的抗弯强度为
需要说明的是，增韧氧化锆陶瓷外套为由增韧氧化锆陶瓷制造的外套，增韧氧化锆陶瓷为由填加有增韧氧化锆(Y2O3+ZrO2)的材料制造的陶瓷；增韧三氧化二铝陶瓷外套为由增韧三氧化二铝陶瓷制造的外套，增韧三氧化二铝陶瓷为由填加有增韧三氧化二铝(Al2O3/ZrO2)的材料制造的陶瓷。
为了保证外套22的耐磨性，优先选择外套22的洛氏硬度为85-90HRC。这样，该外套22具有极强的耐磨性能，该外套22的耐磨性能是锰钢的266倍，是高铬铸铁的71.5倍，大大地提高了外套22的使用寿命。当然，也可根据实际需要选择外套22的硬度和机械强度为其他数值，并不局限与上述实施例。进一步地，外套22的机械强度为100-130MPa。
当然，也可选择外套22的洛氏硬度为其他数值，并不局限于上述实施例。
上述滑轮轮盘组件中，轮盘21可为陶瓷轮盘、铁制轮盘、铝制轮盘等。优选地，外套22为陶瓷外套，轮盘21可为陶瓷轮盘，轮盘21与外套22为一体式结构。这样，避免了外套22与轮盘21的连接发生松动，也避免了外套22飞出，从而避免了因二者发生松动而引发断线，进一步提高了切割质量，进一步提高了切割合格率。
当外套22为非金属耐磨外套时，为了便于固定连接外套22和轮盘21，优先选择外套22喷涂于轮盘21。可以理解的是，外套22为喷涂层。这样，有效提高了外套22与轮盘21的连接强度，在使用过程中，避免了外套22与轮盘21的连接发生松动，从而避免了因外套22松动而产生的断线，提高了切割质量，从而提高了切割合格率。
可以理解的是，喷涂设置外套22前，轮盘21的周向外壁上设有凹槽，该凹槽与定位槽221数目、位置一致，在轮盘21的周向外壁上电镀外套22，使得凹槽内也电镀上电镀层，则电镀上电镀层的凹槽形成该定位槽221。
上述滑轮轮盘组件中，若想提高使用寿命，还可选择外套22为金属外套。例如，外套22为铁外套、合金外套等。优选地，外套22为铬合金外套。
需要说明的是，当外套22为金属外套时，要求整个滑轮轮盘组件与轴承盒23绝缘连接，起到隔离作用。
为了便于固定连接外套22和轮盘21，优先选择外套22电镀于轮盘21。可以理解的是，外套22为电镀层。这样，有效提高了外套22与轮盘21的连接强度，在使用过程中，避免了外套22与轮盘21的连接发生松动，从而避免了因外套22松动而产生的断线，提高了切割质量，从而提高了切割合格率。
可以理解的是，电镀设置外套22前，轮盘21的周向外壁上设有凹槽，该凹槽与定位槽221数目、位置一致，在轮盘21的周向外壁上电镀外套22，使得凹槽内也电镀上电镀层，则电镀上电镀层的凹槽形成该定位槽221。
上述滑轮轮盘组件需要固定于轴承盒23上，为了减小轴承盒23的负载，延长轴承盒23的使用寿命，需要减小整个滑轮轮盘组件的重量。优选地，上述轮盘21包括：用于与轴承盒23相连的内盘211，与外套22相连的外盘212，连接内盘211和外盘212的龙骨213；其中，龙骨213沿外盘212的径向延伸，龙骨213为多个且沿外盘212的周向依次分布，如图5所示。
可以理解的是，上述内盘211固定于轴承盒23上。上述轮盘21呈轮毂状，使得该轮盘21具有中空结构，从而有效减小了轮盘21的重量，进而减小了整个滑轮轮盘组件的重量。需要说明的是，当外套22为金属外套时，轮盘21的外盘212与轴承盒23之间可采用绝缘材料连接，起到隔离作用。具体地，龙骨213和内盘211均具有绝缘性能，即该龙骨213为绝缘龙骨，内盘211为绝缘内盘。
进一步地，上述龙骨213沿外盘212的周向均匀分布。对于龙骨213的形状，可根据实际需要进行设计，本发明实施例对此不做限定。
上述滑轮轮盘组件，可广泛应用于光伏行业中各种硅片切割机以及需要使用线锯滑轮的硅锭切割机；另外对普通钢线、结构线、金刚线具有同样的耐磨效果。
基于上述实施例提供的滑轮轮盘组件，本发明实施例还提供了一种线锯滑轮，如图7-10所示，该线锯滑轮包括：轮盘组件，轴承盒23；其中，该轮盘组件为上述实施例所述的滑轮轮盘组件，轮盘21固定于轴承盒23。
由于上述实施例提供的滑轮轮盘组件具有上述技术效果，本发明实施例提供的线锯滑轮具有上述滑轮轮盘组件，则本发明实施例提供的线锯滑轮也具有相应的技术效果，本文不再赘述。
为了便于安装和拆卸，优先选择轮盘21可拆卸地固定于轴承盒23。进一步地，轮盘21通过螺纹连接件固定于轴承盒23。具体地，轮盘21通过螺钉或者螺栓和螺母固定于轴承盒23，对于螺钉和螺栓的数目可根据实际需要进行设计，本发明实施例对此不做限定。当然，也可选轮盘21卡接于轴承盒23，或者轮盘21焊接于轴承盒23，并不局限于上述实施例。
钢线24在切割过程中，钢线24较易携带杂物，例如砂浆、水或其他介质，导致钢线24对外套22的磨损较大。为了减小钢线24对外套22的磨损，上述线锯滑轮还包括：固定于轴承盒23且用于输送清洁气体的清洁气管25；该清洁气管25具有：用于与存储有清洁气体的存储装置连通的进口252，用于向钢线24与定位槽221分离的钢线段喷射清洁气体的出口251。这样，通过向钢线24喷射清洁气体，该清洁气体将钢线24上的杂物吹扫下来，实现了钢线24的清洁，从而减少了钢线24对外套22的磨损。
需要说明的是，钢线24包括：位于定位槽221内的钢线段，与定位槽221分离的钢线段；清洁气管25的出口251与钢线24和定位槽221分离的钢线段相对，钢线24和定位槽221分离的钢线段被清洁空气吹扫，以避免清洁空气将钢线24吹出定位槽221。
为了提高清洗效果，上述出口251为两个，且分别位于外套22的轴线两侧。可以理解的是，两个出口251也位于整个外套22的两侧。这样，可同时对两个钢线段进行清洗，提高了清洗效果。当然，也可选择出口251为一个，该出口251位于外套22的轴线的一侧。
上述清洁气体可为压缩空气、压缩氮气等压缩气体。为了降低成本，提高安全可靠性，优先选择清洁气体为压缩空气。
基于上述实施例提供的线锯滑轮，本发明实施例还提供了一种线锯切割装置，该线锯切割装置包括线锯滑轮，该线锯滑轮为上述实施例所述的线锯滑轮。
由于上述实施例提供的线锯滑轮具有上述技术效果，本发明实施例提供的线锯切割装置具有上述线锯滑轮，则本发明实施例提供的线锯切割装置也具有相应的技术效果，本文不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (17)
1.一种滑轮轮盘组件，包括：轮盘(21)，套设于所述轮盘(21)外侧的外套(22)；其中，所述外套(22)设有用于定位钢线(24)的定位槽(221)，其特征在于，
所述定位槽(221)至少为两个，且所述定位槽(221)沿所述外套(22)的轴向依次分布。
2.根据权利要求1所述的滑轮轮盘组件，其特征在于，所述定位槽(221)为两个。
3.根据权利要求1所述的滑轮轮盘组件，其特征在于，所述外套(22)为非金属耐磨外套。
4.根据权利要求3所述的滑轮轮盘组件，其特征在于，所述外套(22)为陶瓷外套。
5.根据权利要求4所述的滑轮轮盘组件，其特征在于，所述外套(22)的洛氏硬度为85-90HRC。
6.根据权利要求4所述的滑轮轮盘组件，其特征在于，所述轮盘(21)为陶瓷轮盘，所述轮盘(21)与所述外套(22)为一体式结构。
7.根据权利要求3所述的滑轮轮盘组件，其特征在于，所述外套(22)喷涂于所述轮盘(21)。
8.根据权利要求1所述的滑轮轮盘组件，其特征在于，所述外套(22)为金属外套。
9.根据权利要求8所述的滑轮轮盘组件，其特征在于，所述外套(22)为铬合金外套。
10.根据权利要求8所述的滑轮轮盘组件，其特征在于，所述外套(22)电镀于所述轮盘(21)。
11.根据权利要求1所述的滑轮轮盘组件，其特征在于，所述轮盘(21)包括：用于与轴承盒(23)相连的内盘(211)，与外套(22)相连的外盘(212)，连接所述内盘(211)和所述外盘(212)的龙骨(213)；其中，所述龙骨(213)沿所述外盘(212)的径向延伸，所述龙骨(213)为多个且沿所述外盘(212)的周向依次分布。
12.一种线锯滑轮，包括：轮盘组件，轴承盒(23)；其特征在于，所述轮盘组件为权利要求1-11中任意一项所述的滑轮轮盘组件，所述轮盘(21)固定于所述轴承盒(23)。
13.根据权利要求12所述的线锯滑轮，其特征在于，所述轮盘(21)通过螺纹连接件固定于所述轴承盒(23)。
14.根据权利要求12所述的线锯滑轮，其特征在于，还包括：固定于所述轴承盒(23)且用于输送清洁气体的清洁气管(25)；所述清洁气管(25)具有：用于与存储有所述清洁气体的存储装置连通的进口(252)，用于向所述钢线(24)与所述定位槽(221)分离的钢线段喷射所述清洁气体的出口(251)。
15.根据权利要求14所述的线锯滑轮，其特征在于，所述出口(251)为两个，且分别位于所述外套(22)的轴线两侧。
16.根据权利要求14所述的线锯滑轮，其特征在于，所述清洁气体为压缩空气。
17.一种线锯切割装置，包括线锯滑轮，其特征在于，所述线锯滑轮为权利要求12-16中任意一项所述的线锯滑轮。
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