CN108425669B - 一种矿山用带臂式锯切机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种矿山用带臂式锯切机，包括行走导轨、可主机、锯切机构以及第一驱动机构，锯切机构包括带臂，带臂包括臂体、主动轮、从动轮以及套设在主动轮和从动轮上的锯带，锯切机还包括用于带动主动轮转动的第二驱动机构以及带动带臂摆动的第三驱动机构，所述第二驱动机构包括第二转轴以及用于驱动第二转轴转动的第二电机，所述主动轮安装在第二转轴上，所述第三驱动机构包括第三转轴以及用于驱动第三转轴转动的第三电机，所述带臂安装在第三转轴上，第二转轴与第三转轴同轴设置，第三转轴套设第二转轴外或者第三转轴插设在第二转轴内，所述锯臂与第二转轴垂直设置。本发明采用锯带对石材进行切割，锯切过程相对平稳，且更换方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿山用带臂式锯切机。
背景技术
目前，国内外的大理石矿山开采多数采用链臂锯配合金刚石绳锯机进行作业。由于链臂锯工作时，主要是利用装在链臂上的硬质合金刀块压在石材上，然后慢速运行硬质合金刀块，对石材进行刮削以实现切割的功能，易存在以下缺陷：
1、链臂锯采用硬质合金刀块压住石材进行刮削来实现锯切，动力机构需具有低速大扭矩的特点方可实现，这时通常得选择传动比高、传动级数多的大中型减速机才能实现，易造成动力结构复杂，显得特别笨重；同时由于采用压住石材进行刮削的锯切方式，容易造成设备的振动，使得切割效率低，浪费资源。
2、链臂锯切割时，由于装有硬质合金刀块的链条具有线速度低、扭矩大等特点，为了保证有足够的强度，安装硬质合金刀块的链条需采用特殊钢材制成。这时，整个链条的结构就显得相对复杂、成本高，使用起来也特别笨重。尤其是在更换链条、维护链条时显得相当不方便，对工人的专业化程度要求也比较高。
3、链臂锯切割时，由于特殊钢材制成的链条是在链条两导向板之间慢速滑行，所以链条与链条导向板间的润滑显得尤其重要；润滑点布置的准确性，润滑的及时性、润滑量的大小等都必须考虑，故需要具有较高控制精度的润滑系统。这样，锯切时润滑油脂的消耗量比较大,锯切成本明显升高。
4、使用链臂锯锯切时，当锯切完一个开采面后，若想在设备的另一侧再锯切一个开采面时，需重新吊装设备、铺设导轨、调整设备等，相当不方便。
5、由于链臂锯的链臂不具有左右微调功能,所以在设备放置完后,想对链臂锯的链臂左右方向进行细微调整，需将整台设备重新吊装起来,然后移动导轨才能调整；操作起来非常不方便,同时又浪费时间。
6、链臂锯的摆臂机构需采用特制的蜗轮蜗杆减速箱，结构复杂，笨重。特别是维护和维修方面需要专业的技术人员方能完成。
鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种维护方便、运行高效、平稳的矿山用带臂式锯切机。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
一种矿山用带臂式锯切机，包括行走导轨、可移动地设置在行走导轨上的主机、设置在主机上的锯切机构以及用于驱动主机在行走导轨上行走的第一驱动机构，所述锯切机构包括带臂，带臂包括臂体、可转动地设置在臂体上的主动轮、可转动地设置在臂体上的从动轮以及套设在主动轮和从动轮上的锯带，锯切机还包括用于带动主动轮转动的第二驱动机构以及带动带臂摆动的第三驱动机构，所述第二驱动机构包括第二转轴以及用于驱动第二转轴转动的第二电机，所述主动轮安装在第二转轴上，所述第三驱动机构包括第三转轴以及用于驱动第三转轴转动的第三电机，所述带臂安装在第三转轴上，第二转轴与第三转轴同轴设置，第三转轴套设第二转轴外或者第三转轴插设在第二转轴内，所述锯臂与第二转轴垂直设置。
作为本发明的一种优选方式，所述第一驱动机构包括第一电机和设置在第一电机的输出轴上的驱动齿轮，在所述行走导轨上设有与驱动齿轮配合的齿排。
作为本发明的一种优选方式，所述主机的下端设有用于在所述行走导轨上行走的导向轮。
作为本发明的一种优选方式，所述第一电机固定在安装座上，安装座可上下滑动地设置在所述主机上，在主机上设有导梁，安装座上设有与导梁配合的导块，还包括用于驱动安装座上下移动的气缸或者油缸。
作为本发明的一种优选方式，以所述行走导轨的长度方向为纵向，所述行走导轨的宽度方向为横向，所述主机包括机架和设置在机架上的驱动箱，所述第二驱动机构和所述第三驱动机构均安装在驱动箱上，驱动箱以能够沿横向移动的方式设置在所述机架上，还包括用于带动驱动箱横向移动的横移机构。
作为本发明的一种优选方式，所述机架上设有导向横梁，导向横梁沿横向设置，所述驱动箱可滑动地设置在导向横梁上，所述横移机构包括丝杆和配合在丝杆上的丝杆螺母，丝杆沿横向设置，丝杆上通过联轴器连接有用于驱动丝杆转动的驱动源，丝杆螺母与所述驱动箱固定连接。
作为本发明的一种优选方式，所述驱动源为电机或者转动手柄。
作为本发明的一种优选方式，所述第二转轴通过轴承可转动地安装在所述驱动箱上，所述第二电机通过传动皮带与所述第二转轴传动连接，所述第二转轴沿横向设置。
作为本发明的一种优选方式，所述第三转轴为空心轴，第三转轴通过回转支承可转动地套设在所述第二转轴上，回转支承的外圈通过减速机与所述第三电机传动连接。
作为本发明的一种优选方式，所述锯带包括带体和设置在带体上的结块，结块上嵌设有金刚石。
采用本发明的技术方案后，通过第二驱动机构可以带动主动轮高速旋转，进而带动锯带高速转动，第三驱动机构带动带臂整体转动，同时配合第一驱动机构带动主机推进，通过三个动作的联动，实现石材的高效锯切，采用锯带对石材进行切割，锯切过程相对平稳，且更换方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图(其中锯带未示出)；
图2为本发明另一角度的结构示意图(其中锯带未示出)；
图3为本发明中带臂的结构示意图(其中锯带未示出)；
图4为本发明中带臂的局部结构示意图；
图5为图4中锯带在B向的结构示意图；
图6为图4中A-A向剖视图；
图7为图6中C处的放大图；
图8为本发明中横移机构的结构示意图；
图9为本发明中第三驱动机构的结构示意图；
图10为图1中D向的结构示意图；
图中：
10-行走导轨 11-齿排
20-主机 21-机架
22-驱动箱 221-驱动箱的支撑板
23-导向轮 30-第一电机
31-安装座 32-导梁
33-导块 34-气缸或者油缸
35-驱动齿轮 40-第二电机
41-第二转轴 50-带臂
51-主动轮 52-从动轮
53-上进水孔 54-下进水孔
60-第三电机 61-减速机
62-回转支承 63-第三转轴
70-锯带 71-橡胶
72-钢丝绳 73-第一结块
74-金刚石 741-第一锯切面
742-第二锯切面 743-第三锯切面
75-耐磨导向条 76-储水腔室
77-喷孔 81-导向横梁
82-丝杆 83-丝杆螺母
84-手柄 90-安装板
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。
参照图1至图10，一种矿山用带臂式锯切机，包括行走导轨10、可移动地设置在行走导轨10上的主机20、设置在主机20上的锯切机构以及用于驱动主机20在行走导轨10上行走的第一驱动机构，通过第一驱动机构驱动主机20在行走导轨10上移动，实现锯切机构的推进。
本发明中，锯切机构包括带臂50，带臂50包括臂体、可转动地设置在臂体上的主动轮51、可转动地设置在臂体上的从动轮52以及套设在主动轮51和从动轮52上的锯带70，通过主动轮51的转动带动锯带70做圆周运动，实现石材的切割。
本发明中，锯切机还包括用于带动主动轮51转动的第二驱动机构以及带动带臂50摆动的第三驱动机构，所述第二驱动机构包括第二转轴41以及用于驱动第二转轴41转动的第二电机40，所述主动轮51安装在第二转轴41上，为了使得主动轮51和从动轮52位于同一平面，实现锯带70的稳定传动，臂体上安装板，安装板90与臂体错位设置，安装板90与臂体处于不同的平面，主动轮51安装在安装板90上，从动轮52安装在臂体上。
本发明中，所述第三驱动机构包括第三转轴63以及用于驱动第三转轴63转动的第三电机60，所述带臂50安装在第三转轴63上，具体是安装板90设置在第三转轴63，第二转轴41与第三转轴63同轴设置，第三转轴63套设第二转轴41外或者第三转轴63插设在第二转轴41内，所述锯臂50与第二转轴41垂直设置。在实施例中，第三转轴63为空心轴，同轴套设在第二转轴41外，第三转轴63与第二转轴41独立转动，互不干扰，为使得第二转轴顺畅转动，在第三转轴63与第二转轴41设置轴承组件。
作为本发明的一种优选方式，所述第二转轴41通过轴承可转动地安装在所述驱动箱22上，所述第二电机40通过传动皮带与所述第二转轴41传动连接，所述第二转轴41沿横向设置。作为本发明的一种优选方式，所述第三转轴63为空心轴，第三转轴63通过回转支承61可转动地套设在所述第二转轴41上，回转支承61的外圈通过减速机61与所述第三电机60传动连接，具体地，可以将回转支承61的外圈与第三转轴63固定在一起，回转支承61的内圈套设在第二转轴63上并与机架10固定连接上，减速机为涡轮蜗杆结构，采用回转支承结构，具有重量轻、结构简易、便于维修的优点。
作为本发明的一种优选方式，所述第一驱动机构包括第一电机30和设置在第一电机30的输出轴上的驱动齿轮35，在所述行走导轨10上设有与驱动齿轮35配合的齿排11，齿排11沿行走导轨10的长度方向设置。作为本发明的一种优选方式，所述主机20的下端设有用于在所述行走导轨10上行走的导向轮23，行走轨道10上对应导向轮23设置有支撑轨道。
作为本发明的一种优选方式，所述第一电机30固定在安装座31上，安装座31可上下滑动地设置在所述主机20上，在主机20上设有导梁32，导梁32沿竖直方向设置，安装座31上设有与导梁32配合的导块33，还包括用于驱动安装座31上下移动的气缸或者油缸34，气缸或者油缸34沿竖直方向设置，气缸或者油缸34的缸体固定在所述机架21上，气缸或者油缸34的活塞杆连接在安装座31上。采用这种结构，在组装时，通过气缸或者油缸34带动整驱动齿轮35上下移动，使得驱动齿轮35靠近齿排11，并通过调整主机20位置，使得齿排11与驱动齿轮35对位，之后，再通过气缸或者油缸34向下调整驱动齿轮35，使得驱动齿轮35与齿排11啮合，采用这种结构，方便主机20与行走导轨10的对位，提升石材锯切效率。
作为本发明的一种优选方式，以所述行走导轨10的长度方向为纵向，所述行走导轨10的宽度方向为横向，所述主机20包括机架21和设置在机架21上的驱动箱22，所述第二驱动机构和所述第三驱动机构均安装在驱动箱22上，驱动箱22以能够沿横向移动的方式设置在所述机架21上，还包括用于带动驱动箱22横向移动的横移机构。
作为本发明的一种优选方式，所述机架21上设有导向横梁81，在实施例中，导向横梁81为两根，两根导向横梁81沿横向设置，所述驱动箱22可滑动地设置在导向横梁81上，所述横移机构包括丝杆82和配合在丝杆82上的丝杆螺母83，丝杆82沿横向设置，丝杆82上通过联轴器连接有用于驱动丝杆82转动的驱动源，丝杆螺母83与所述驱动箱22固定连接，具体地，丝杆螺母83安装在驱动箱的支撑板221上。作为本发明的一种优选方式，所述驱动源为电机或者转动手柄84。采用这种结构，通过转动手柄84，带动丝杆螺母83和驱动箱22进行横向位移，当主机20吊装定位完后需要细微调整时，可直接利用此功能来实现，无需进行行走导轨10的调整，大大减轻了劳动强度，节省了操作时间。
本发明还提出了一种锯带70,包括绳体和穿设在绳体上的多个第一结块73，多个第一结块73等间距设置，第一结块73上镶嵌有金刚石74，多个第一结块73通过弹性体注结成带体，第一结块73伸出弹性体并形成第一锯切面741。作为本发明的一种优选方式，所述绳体为钢丝绳72，所述弹性体为橡胶71，第一结块73安装在钢丝绳72上后，置于注塑模具，将多个第一结块73与橡胶71注结在一起，形成扁平状的带体结构，所述带体的纵截面(沿竖直方向的截面)呈长方形。
作为本发明的一种优选方式，所述带体呈环状，所述带体具有套设在驱动轮上的驱动面和与驱动面相对的磨削面，所述第一结块73从磨削面伸出并形成所述第一锯切面741，第一锯切面741上嵌设有金刚石，所述第一锯切面741与磨削面平行设置，所述第一锯切面741从所述带体的宽度方向的一端延伸至另一端。
作为本发明的一种优选方式，还包括注结在所述带体中的第二结块，第二结块上镶嵌有金刚石，第二结块从磨削面伸出并形成第二锯切面742和第三锯切面743，第二锯切面742设置在所述带体的宽度方向的一端，第三锯切面743设置在所述带体的宽度方向的另一端，第二锯切面742与第三锯切面743之间形成间隙。采用这种结构，通过第二锯切面742和第三锯切面743弥补了第一锯切面741两端磨损相对较快的不足，使得石材的锯切缝隙更加均匀，保证锯带70的顺畅推进。
在本实施方式中，带臂50，包括臂体、可转动地设置在臂体上的主动轮51和可转动地设置在臂体上的从动轮52，还包括套设在主动轮51和从动轮52上的锯带70，锯带70为非链带。
作为本发明的一种优选方式，所述臂体的周沿沿所述锯带70的走向开设有条形槽，在实施例中，臂体的上部和下部均开设有条形槽，还包括安装在条形槽的开口上的耐磨导向条75，耐磨导向条75通过螺丝锁定在臂体上，条形槽与耐磨导向条75之间围成储水腔室76，在实施例中，臂体的上部和下部各形成一个储水腔室76，两个储水腔室分别通过上进水孔53和下进水孔54连接至水源。所述锯带70套设在耐磨导向条75上，耐磨导向条75上开设有多个与储水腔室76连通的喷孔77，多个喷孔77沿耐磨导向条75的长度方向布设。采用本发明的技术方案，在锯带70工作时，通过储水腔室76和喷孔77将冷却水喷射到锯带70上，起到润滑、冷却和排屑作用。采用这种结构，锯带70与锯臂50的连接无需采用润滑油脂进行润滑，结构更简单，能有效地降低切割成本。
本发明还提出一种矿山石材锯切的方法，该方法包括如下步骤：
A、铺设行走导轨10，将主机20安装在行走导轨10上；具体是使得第一电机30的输出轴上的驱动齿轮35与行走导轨10的齿排11啮合；B、通过第一驱动机构带动主机20行走至欲锯切石材处，通过第三驱动机构带动带臂50摆动并使得带臂50抵压在石材上，通过第二驱动机构带动锯带70转动进行石材的锯切，在锯切过程中，通过第一驱动机构和第三驱动机构带动带臂50向前和向下进给，带臂50进给至预定深度后，通过第一驱动机构带动主机20回退，在主机20回退过程中，带臂50同时实现石材的锯切，所形成切面平整，且切缝、切口在最底部的切痕大致呈水平线状。
采用本发明的技术方案，有如下优点：
1、带臂式锯切机采用若干条钢丝绳穿过镶有金刚石的结块，再在镶有金刚石的结块间注入橡胶来连接，这样形成了具有切削功能的金刚石锯带。利用这种金刚石锯带来取代之前装有硬质合金刀块的链条。采用这种金刚石锯带锯切时，结块上的金刚石以很高的线速度对石材进行切削；其锯切过程相对平稳，锯切效率高！
2、由于上述的金刚石锯带采用若干钢丝绳串成后再浇注，故无需采用特制的链条来驱动，结构简单、非常轻便；尤其是在更换与维护时，更能体现出此金刚石锯带的优越性。
3、金刚石锯带在锯切机的带臂上高速运行切割时，需用水进行冷却；故在带臂50上设计一耐磨导向条75，此耐磨导向条75与锯带70配合后形成了一水槽，利用此水槽，可实现对锯带70的润滑和冷却作用；这种带臂50与锯带70的组合方式无需采用润滑油脂进行润滑，结构更简单；特别是切割成本明显降低。
4、本带臂式锯切机在锯切完一个开采面后，无需重新吊装设备、铺设导轨即可实现另一个开采面的锯切工作，锯切时比较方便，大大减轻了工人的劳动强度，节省了调整设备的时间。
5、本发明的带臂50具有左右微调功能，使得在锯切时不必通过频繁的吊装设备、移动行走导轨来进行带臂的左右微调；只需要轻轻的转动手柄84即可实现带臂50的微调功能。
6、由于带臂50的前端结构简单，重量轻；故带臂50的摆臂机构无需采用特制的减速机箱，本带臂式锯切机采用相对简单的回转机构，即可实现所需的回转功能，同时也使得回转机构的简单化，维护和维修方面显得相对简单。
本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (9)
1.一种矿山用带臂式锯切机，包括行走导轨、可移动地设置在行走导轨上的主机、设置在主机上的锯切机构以及用于驱动主机在行走导轨上行走的第一驱动机构，其特征在于：所述锯切机构包括带臂，带臂包括臂体、可转动地设置在臂体上的主动轮、可转动地设置在臂体上的从动轮以及套设在主动轮和从动轮上的锯带，锯切机还包括用于带动主动轮转动的第二驱动机构以及带动带臂摆动的第三驱动机构;
所述锯带包括带体和注结在所述带体上的第一结块，所述第一结块上嵌设有金刚石；
多个所述第一结块通过弹性体注结成所述带体，所述第一结块伸出弹性体并形成第一锯切面；
所述带体呈环状，所述带体具有套设在驱动轮上的驱动面和与驱动面相对的磨削面，所述第一结块从磨削面伸出并形成第一锯切面，所述第一锯切面上嵌设有金刚石，所述第一锯切面与磨削面平行设置，所述第一锯切面从所述带体的宽度方向的一端延伸至另一端；
还包括注结在所述带体中的第二结块，所述第二结块上镶嵌有金刚石，所述第二结块从磨削面伸出并形成第二锯切面和第三锯切面，所述第二锯切面设置在所述带体的宽度方向的一端，所述第三锯切面设置在所述带体的宽度方向的另一端，所述第二锯切面与所述第三锯切面之间形成间隙。
2.如权利要求1所述的一种矿山用带臂式锯切机，其特征在于：所述第二驱动机构包括第二转轴以及用于驱动第二转轴转动的第二电机，所述主动轮安装在第二转轴上，所述第三驱动机构包括第三转轴以及用于驱动第三转轴转动的第三电机，所述带臂安装在第三转轴上，第二转轴与第三转轴同轴设置，第三转轴套设第二转轴外或者第三转轴插设在第二转轴内，所述带臂与第二转轴垂直设置。
3.如权利要求1所述的一种矿山用带臂式锯切机，其特征在于：所述第一驱动机构包括第一电机和设置在第一电机的输出轴上的驱动齿轮，在所述行走导轨上设有与驱动齿轮配合的齿排，所述主机的下端设有用于在所述行走导轨上行走的导向轮。
4.如权利要求3所述的一种矿山用带臂式锯切机，其特征在于：所述第一电机固定在安装座上，安装座可上下滑动地设置在所述主机上，在主机上设有导梁，安装座上设有与导梁配合的导块，还包括用于驱动安装座上下移动的气缸或者油缸。
5.如权利要求2所述的一种矿山用带臂式锯切机，其特征在于：以所述行走导轨的长度方向为纵向，所述行走导轨的宽度方向为横向，所述主机包括机架和设置在机架上的驱动箱，所述第二驱动机构和所述第三驱动机构均安装在驱动箱上，驱动箱以能够沿横向移动的方式设置在所述机架上，还包括用于带动驱动箱横向移动的横移机构。
6.如权利要求5所述的一种矿山用带臂式锯切机，其特征在于：所述机架上设有导向横梁，导向横梁沿横向设置，所述驱动箱可滑动地设置在导向横梁上，所述横移机构包括丝杆和配合在丝杆上的丝杆螺母，丝杆沿横向设置，丝杆上通过联轴器连接有用于驱动丝杆转动的驱动源，丝杆螺母与所述驱动箱固定连接。
7.如权利要求6所述的一种矿山用带臂式锯切机，其特征在于：所述驱动源为电机或者转动手柄。
8.如权利要求7所述的一种矿山用带臂式锯切机，其特征在于：所述第二转轴通过轴承可转动地安装在所述驱动箱上，所述第二电机通过传动皮带与所述第二转轴传动连接，所述第二转轴沿横向设置。
9.如权利要求8所述的一种矿山用带臂式锯切机，其特征在于：所述第三转轴为空心轴，第三转轴通过回转支承可转动地套设在所述第二转轴上，回转支承的外圈通过减速机与所述第三电机传动连接。
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