CN1383963A

CN1383963A - 机械振动式绿色锯割加工装置

Info

Publication number: CN1383963A
Application number: CN 01117965
Authority: CN
Inventors: 汤一平; 汤一中
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-05-09
Filing date: 2001-05-09
Publication date: 2002-12-11

Abstract

机械振动式绿色锯割加工装置,主要由动力源经过增速带动曲柄连杆机构产生小幅度的高频振动,动力源经过减速机构带动曲柄连杆机构产生大幅度的低频非对称的往复运动,用一个加法器对高频振动和低速往复运动进行运动合成,从而带动锯架作上下往复复合运动式锯割,该锯割加工装置结构合理、锯片摩擦小、噪音低、效率高、资源利用率高,具有较大实施价值和社会经济效益。

Description

机械振动式绿色锯割加工装置

本发明属于机械振动式绿色锯割加工装置，适用于木材、石材、非金属材料和有色金属材料等的锯割加工。

在本发明作出以前是以低频率、大幅度往复或旋转运动带动锯片进行锯割。代表性的锯割装置主要是圆锯和带锯两种。圆锯是电机通过三角带直接带动锯轴，将被锯割材料移向锯片进行锯割。带锯是电机带动两个高速旋转的锯轮，将一条开出锯齿的无端带状锯条绕于这两个锯轮上，将被锯割材料移向带锯条进行锯割。用这种锯割装置进行锯割的锯片，为了减少与被锯割材料摩擦，都需要有料路既割齿向两侧倾斜。割齿尖向两侧倾斜的程度是以料度来表示的。如图3所示。

料度的作用是在进行锯割中使锯片与被锯割材料形成间隙，减少锯片的摩擦，便于被锯割材料屑排出。象对于木材的锯割，料度为锯片厚度的0.6～1倍。用旋转的刃具切割加工时，加工件的表面会有程度不同的切削波纹。同时由于割齿料度的存在，在旋转锯割中产生了很大的嘈声，影响了操作员的身心健康，也发生了大量锯割材料屑。这些由于旋转锯割中所产生的飞扬锯割材料屑不但恶化了工作环境和周围的生活环境，同时也产生了许多工作垃圾，从经济和有效地利用资源角度来看，由于料度的存在，浪费了不少有限的宝贵资源象木材等。估计约5～10％的本来可以利用的被锯割材料变成了工作垃圾。还需经常修整锯片。在石材锯割方面更为落后，基本上是沿用了木材锯割的方法。现有技术用水来清洁工业粉尘。这一方面造成了水资源的浪费，另一方面排放的工业废水污染环境。就一个小型石材锯割机每个月就要排放500吨左右工业废水，这些工业废水短时期内就造成了当地生态环境的破坏。由于锯片是作回转运动对操作员的人身安全方面存在着危险因素。

本发明的任务是为了克服现有技术的缺点，提供一种以结构合理、锯片与被锯割材料摩擦小、噪音低、效率高、有效地利用资源的机械振动式绿色锯割加工装置。

机械振动式绿色锯割加工装置如图1所示，包含有电机1、主动齿轮2、被动齿轮3、曲柄4、连杆5、高频振动滑块6、减速箱7、低速转动曲柄8、低速摆动连杆9、低速移动滑块10、摇头摆11、锯架驱动杆12、锯架13以及锯片14，其特征是电机1通过轴与主动齿轮2连接，主动齿轮2与被动齿轮3啮合，曲柄4的两端分别与被动齿轮3的轴和连杆5的一端连接，连杆5的另一端与高频振动滑块6连接，电机1与减速箱7的输入轴连接，低速转动曲柄8的两端分别与减速箱7的输出轴和低速摆动连杆9的一端连接，低速摆动连杆9的另一端与连接，高频振动滑块6和低速移动滑块10分别连接在摇头摆11的两端，摇头摆11的中部连接有锯架驱动杆12而形成一个加法器，锯架驱动杆12与锯架13固定连接，锯片14与锯架13在垂直面上沿锯割方向在60度至90度范围内可调。锯片14为无料路锯片，锯片14的个数为1～10个。

锯割加工工作过程是：被锯割材料移向锯片14，由锯片14复合往复运动对被锯割材料进行锯割，改变低速移动滑块10行程X2是通过改变低速转动曲柄8与低速摆动连杆9的比来实现的，改变高频振动滑块6行程X1是通过改变曲柄4与连杆5的比来实现的。锯架驱动杆12的行程X3由高频振动滑块6行程X1、低速移动滑块10行程X2和摇头摆11的臂长a、b来确定的。锯架驱动杆12的行程X3是由下式来计算。

X3＝[a/(a+b)]X1+[b/(a+b)]X2

锯架驱动杆12的行程X3、高频振动滑块6行程X1、低速移动滑块10行程X2的位移时间曲线由图2所示，即机械振动式绿色锯割加工装置的锯割加工工作曲线图。T3为高频振动滑块6的振动周期时间、T为低速移动滑块10的振动周期时间、T1为锯割工作段时间、T2为非锯割工作段时间。

本发明的机械振动式绿色锯割加工装置，与现有圆锯和带锯装置相比，在锯割原理上进行了彻底地改进。是将现有圆锯和带锯装置的低频、大幅度的锯割改进为振动式锯割装置的高频、小幅度的锯割。在锯割刃具上将现有圆锯和带锯装置的有料路的锯片改进为振动式锯割装置的无料路的锯片。因此本发明的效果是提高了锯割工作效率，改善了锯割工作环境，提高了被锯割材料的利用率，减少了工业垃圾，锯割后被锯割材料的表面光洁度大大提高、在一般的要求下、可以免去象刨、磨那么些工序。估计可以避免5％左右的人类宝贵资源造成浪费。由于采用了无料度的锯片和振动式锯割方式、锯割时锯片所发出的嘈声大大减少、减少了操作员的精神上和听觉上所造成的痛苦。而且不再发生许多飞扬的被锯割材料屑，消除了操作员的由于吸入粉状物质而造成的职业病，可以达到不对人体产生坏的影响，操作的安全性得到了改善。

图1为机械振动式绿色锯割加工装置结构示意图。

图2为机械振动式绿色锯割加工装置的锯割加工工作曲线图。

图3为现有技术的锯片料路示意图。

其中：1-电机，2-主动齿轮，3-被动齿轮，4-曲柄，5-连杆，6-高频振动滑块、7-减速箱、8-低速转动曲柄、9-低速摆动连杆、10-低速移动滑块、11-摇头摆、12-锯架驱动杆、13-锯架、14-锯片。

图1为本发明的一个实施例。如图1所示，本发明的实施方案和工作原理为：机械振动式绿色锯割加工装置，包含有电机1、主动齿轮2、被动齿轮3、曲柄4、连杆5、高频振动滑块6、减速箱7、低速转动曲柄8、低速摆动连杆9、低速移动滑块10、摇头摆11、锯架驱动杆12、锯架13以及锯片14，其特征是电机1通过轴与主动齿轮2连接，主动齿轮2与被动齿轮3啮合，曲柄4的两端分别与被动齿轮3的轴和连杆5的一端连接，连杆5的另一端与高频振动滑块6连接，电机1与减速箱7的输入轴连接，低速转动曲柄8的两端分别与减速箱7的输出轴和低速摆动连杆9的一端连接，低速摆动连杆9的另一端与连接，高频振动滑块6和低速移动滑块10分别连接在摇头摆11的两端，摇头摆11的中部连接有锯架驱动杆12而形成一个加法器，锯架驱动杆12与锯架13固定连接，锯片14与锯架13在垂直面上沿锯割方向在60度至90度范围内可调。锯片14为无料路锯片，锯片14的个数为1到10个。图1所示的锯片14的个数为1个，当锯片14个数为2个到10个时，锯片14平行设置在锯架13上，这种锯片安装方式特别适合于大量的板材锯割。可以成倍地提高了锯割工作效率，便于实现大规模生产。锯片14为无料路的锯片。被锯割材料移向锯片14，由锯片14复合往复运动对被锯割材料进行锯割，改变低速移动滑块10行程X2是通过改变低速转动曲柄8与低速摆动连杆9的比来实现的，改变高频振动滑块6行程X1是通过改变曲柄4与连杆5的比来实现的。锯架驱动杆12的行程X3由高频振动滑块6行程X1、低速移动滑块10行程X2和摇头摆11的臂长a、b来确定的。由于采用了无料路的锯片和振动式锯割方式，改善了锯割工作环境，提高了被锯割材料的利用率，减少了工业垃圾，锯割后被锯割材料的表面光洁度大大提高。当起动电机1时，电机1直接驱动主动齿轮2，主动齿轮2带动被动齿轮3，被动齿轮3带动曲柄4作旋转运动，连杆5的一端随曲柄4作摆动，连杆5的另一端带动摇头摆11的一端作上下往复高频振动，电机1又直接驱动减速箱7的输入端，减速箱7的输出端带动低速转动曲柄8作旋转运动，低速摆动连杆9的一端随低速转动曲柄8作摆动，低速摆动连杆9的另一端带动摇头摆11的另一端作上下低速往复运动，摇头摆11的一端的上下往复高频振动和另一端作上下低速往复运动叠加成锯架驱动杆12的复合运动，锯架驱动杆12通过安装在锯架13上锯片14进行锯割加工。根据需要锯片14与锯架13在垂直面上沿锯割方向夹角在60度至90度范围内进行调节。

本发明的机械振动式绿色锯割加工装置的实施，可以从根本上解决锯割现场的嘈音问题、粉尘问题，可以提高材料的有效使用率。因此具有很大的社会效益。从节省生产成本、提高劳动生产力、减少操作人员的职业病，对企业来讲，具有很大的经济效益。可广泛用于木制品成品和半成品的加工、石材和各种非金属材料的加工。

Claims

1.机械振动式绿色锯割加工装置，包含有电机[1]、主动齿轮[2]、被动齿轮[3]、曲柄[4]、连杆[5]、高频振动滑块[6]、减速箱[7]、低速转动曲柄[8]、低速摆动连杆[9]、低速移动滑块[10]、摇头摆[11]、锯架驱动杆[12]、锯架[13]以及锯片[14]，其特征是电机[1]通过轴与主动齿轮[2]连接，主动齿轮[2]与被动齿轮[3]啮合，曲柄[4]的两端分别与被动齿轮[3]的轴和连杆[5]的一端连接，连杆[5]的另一端与高频振动滑块[6]连接，电机[1]与减速箱[7]的输入轴连接，低速转动曲柄[8]的两端分别与减速箱[7]的输出轴和低速摆动连杆[9]的一端连接，低速摆动连杆[9]的另一端与低速移动滑块[10]连接，高频振动滑块[6]和低速移动滑块[10]分别连接在摇头摆[11]的两端，摇头摆[11]的中部连接有锯架驱动杆[12]，高频振动滑块[6]、低速移动滑块[10]、摇头摆[11]、锯架驱动杆[12]组成一个加法器，锯架驱动杆[12]与锯架[13]固定连接，该锯片[14]与锯架[13]在垂直面上沿锯割方向在60度至90度范围内可调。

2.如权利要求1所述的锯割装置，其特征是锯片[14]的个数为1～10个。