CN209552170U - 一种回转式石材排锯机的双电机动力装置 - Google Patents

Abstract

一种回转式石材排锯机的双电机动力装置，该装置包括主电机、副电机、主/副两组主动皮带轮、主/副两组被动皮带轮、电气控制系统、回转曲轴、锯条安装框；所述主电机、副电机均通过导线与电气控制系统相连接，其启动由电气控制系统控制；所述锯条安装框与所述回转曲轴的被动端连接；所述被动皮带轮与所述回转曲轴的驱动端连接；所述主电机和副电机通过各自的皮带传动系统带动锯条安装框。本实用新型由于使用双电机动力装置，能实现双动力同时作用于大质量回转体，在启动阶段，克服回转体自重引起的巨大摩擦力矩；在能耗较少的持续运转阶段，及时关闭一个副电机动力源，因而可以使用体积和功率较小的主电机，有效降低主电机的空转能耗。

Description

一种回转式石材排锯机的双电机动力装置

技术领域

本实用新型涉及石材加工装置，尤其涉及石板材回转式排锯机，进一步来说，涉及回转式排锯机的启动装置。

背景技术

石板材回转式排锯机是用于将石材大块荒料分切成薄板的专用设备。经矿山开采出来的石材荒料常见宽度为800m～2100mm，因此石板材回转式排锯机应装有30～100条锯条，即可以同时切割29～99片最小厚度为20mm的石材薄板，以满足进给一次即将整块石料锯切完成的需要。当锯条数量较多时，锯条安装框的尺寸就更大，要求强度更好，因此自重也较大。特别是锯条数量超过60条时，锯条及其安装框组成的刀具组件的重量往往在10t以上，为使刀具组件启动旋转，需要较大的启动力矩，以克服回转体自重引起的摩擦力矩。而当大质量的刀具组件回转体转动起来并达到额定转速后，回转体自身就是一个转动惯量达到10⁶J级别的惯性体，锯切石板材所需动力却远低于刀具组件回转时所储存的能量，因此只需要较低功率的电机就能维持旋转和锯切所需动力。

为了满足石板材回转式排锯机的初始启动需要，现有技术的装备都是按照刀具组件正常启动所需力矩来匹配驱动电机，而在切割过程中，驱动电机的工作负载往往利用不到额定负载的40%，造成大电机空转的能量损失。所以，降低回转式石板材排锯机的主电机功率，成为该系列装备节能降耗的一个必由方案。

中国专利数据库中，涉及排锯机及其动力装置的专利申请件不多，仅有2012203116523号《双用龙门多片排锯机》和2017210897205号《多功能往复纵横排锯机床》，但这些专利技术均不是用于石材加工的。目前尚无石板材回转式排锯机动力装置的申请件。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种回转式石材排锯机的双电机动力装置，即双电机启动、单电机持续运转的方案，以期解决现有技术主电机配置大利用率低等技术缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型提供的回转排锯机的双电机启动装置，包括主电机、副电机、主/副两组主组主动皮带轮、主/副两组被动皮带轮、电气控制系统、回转曲轴、锯条安装框；所述主电机、副电机均通过导线与电气控制系统相连接，其启动由电气控制系统控制；所述锯条安装框与所述回转曲轴的被动端连接；所述被动皮带轮与所述回转曲轴的驱动端连接；所述主电机和副电机通过各自的皮带传动系统带动锯条安装框。

上述电气控制系统对主/副电机的控制，是由预先设定的动作顺序实现双电机启停顺序、时间和单一电机工作运转切换，从而满足大质量的锯条安装框的短时间高能耗快速启动和长时间低能耗持续运转要求。

上述回转曲轴的数量在2个以上。

上述副电机与副组主动皮带轮之间利用电磁离合器、过渡轴和轴承组合结构进行连接，以实现副电机的启动与停转，而副组主动皮带轮还可以在设备继续运转时保持随动旋转的功能。

上述锯条安装框由两组减速比相同的皮带传动系统驱动；两组皮带传动系统分别由所述主电机和所述副电机驱动。

具体运行方式是：在启动时，同时驱动主/副电机，驱动两组被动皮带轮旋转，从而通过所述回转曲轴带动锯条安装框旋转，当锯条安装框转速达到设定值后，所述副电机停止提供动力，同时副电机轴与带轮之间脱离紧固关系，仅皮带轮被动旋转，副电机不转；而所述主电机则持续供电，向所述锯条安装框提供回转运动的动力。

本实用新型由于使用了双电机启动装置，为大质量回转体提供较大的启动力矩，以克服自重引致的较大静摩擦力矩，回转体运转正常后，在切割石板能耗较少的持续运转阶段，及时关闭一个副电机动力源，因而可以使用功率较小的主电机，有效降低主电机的空转能耗。

附图说明

下面通过附图，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述，附图用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1为现有技术单电机驱动装置示意图

图2为局部Ⅰ放大图

图3 为现有技术电机驱动装置左视图

图4为现有技术电机驱动装置电路原理图

图5为本实用新型的回转式石材排锯机的双电机动力装置示意图

图6为局部Ⅱ放大图

图7为本实用新型的回转式石材排锯机的双电机动力装置左视图

图8为本实用新型的电路原理图。

图中，1为主电机，2为主组主动皮带轮，3为主组被动皮带轮，4为副电机，5为副组主动皮带轮，6为副组被动皮带轮，7为相互平行的多组回转曲轴，8为锯条安装框, 9为电磁离合器，10为过渡轴，11为轴承，12为变频器，13为PLC（可编程控制器），14为接触器，15为开关按钮组。

具体实施方式

图1-3为现有技术单电机驱动装置结构示意图。如图所示，其主体结构包括主电机1、主动皮带轮2、被动皮带轮3、相互平行的4组的回转曲轴7、锯条安装框8。所述主电机1，通过涨紧套或键连接带动主动皮带轮2旋转，主动皮带轮2再通过皮带将动力传递到被动皮带轮3，被动皮带轮3带动相互平行的4组回转曲轴7和锯条安装框8组成的刚性体偏心旋转，实现锯条安装框8的平移回转运动和产生锯切动力。由于锯条安装框8及其内安装的锯条组件自重较大，给回转曲轴7的轴承造成极大的压力，由静止状态到旋转状态时，需要克服较大的静摩擦力矩，因此，启动伊始，主电机1需要满负荷通电产生的动力才能带动锯条安装框8的旋转加速。待转速达到设定值后，锯条安装框8获得了较大的转动惯量，足以承受其内锯条锯切石材做功的冲击载荷，只需较小动力作为补充，即可维持锯条安装框8的稳定旋转。实践证明，工作阶段运行的主电机运行功率小于启动功率的50%，而在石材锯切过程中，主电机会长期处于低负荷情况下运行，功率因数降低，效率低，运行不经济，造成“大马拉小车”现象，长期运行会产生极大浪费。

图4为现有技术电机驱动装置电路原理图。如图所示，当PLC13输入端的开关按钮组15中的电机启动按钮接通，PLC13通过程序控制输出点Y0输出信号并接通变频器12的启动开关1K4，变频器12接通主电机1的电源，主电机1启动。当PLC13输入端的开关按钮组15中的电机停止按钮接通，PLC13通过程序控制输出点Y0输出信号断开，从而断开变频器12的启动控制开关1K4，变频器12断开主电机1的电源，主电机1停转。

图5-7为本实用新型的回转式石材排锯机的双电机动力装置示意图。如图所示，其主体结构包括主电机1、副电机4、主组主动皮带轮2、主组被动皮带轮3、副组主动皮带轮5、副组被动皮带轮6、相互平行的4组回转曲轴7、锯条安装框8、电磁离合器9、过渡轴10、轴承11。启动时，为克服较大的静摩擦力矩，主电机1、副电机4和电磁离合器9同时得电，由主电机1和副电机4带动各自的皮带传动装置的主组主动皮带轮2、主组被动皮带轮3、副组主动皮带轮5、副组被动皮带轮6带动4组回转曲轴7同步旋转，形成锯条安装框8的圆周平移运动。待转速达到设定值后，为维持锯条安装框8的稳定旋转和克服较小的锯切做功冲击载荷，仅需1台电机提供动力。这时，对副电机4和电磁离合器9停止供电，使副组主动皮带轮5随着皮带同步被动旋转，而副电机4停止转动。主电机1则持续供电运行，为锯条安装框8持续补充动能。

所述主电机1与主组主动皮带轮2的传动，可通过涨紧套或键连接的结构实现动力传递。

所述副电机4与副组主动皮带轮5的传动是通过连接在副组主动皮带轮5上的电磁离合器9，与连接在副电机4输出轴上的过渡轴10，以及轴承11的安装结构实现的。其中副电机4与电磁离合器9是同时通电和同时断电的。通电时，电磁离合器9抱紧过渡轴10，实现带轮5与电机4输出轴的紧固连接，传递动力。断电时，电磁离合器9与过渡轴10松开抱紧，过渡轴10（亦可理解为电机4输出轴）通过轴承11与皮带轮5连接，电机4的输出轴与皮带轮5实现各自转动、动力分离。

图8为本实用新型的回转式石材排锯机的双电机动力装置电路原理图。如图所示，当PLC13输入端的开关按钮组15中的双电机启动按钮接通，PLC13通过程序控制输出点Y0和Y1输出信号，同时接通变频器12的启动开关1K4、接触器14中的主/副电机供电接触器KM2、KM3以及电磁离合器9的供电接触器KM4，通过变频器12接通主电机1和副电机4的电源，通过电磁离合器9连接副电机4的输出轴和副组主动皮带轮5，双电机启动传递动力。待转速达到设定值后，PLC13输入端的开关按钮组15中的副电机停止按钮接通，PLC13通过程序控制输出点Y1输出信号断开，从而断开副电机4的供电接触器KM3以及电磁离合器9的供电接触器KM4，副电机4停止动力传递，同时副电机4输出轴与副组主动皮带轮5脱开；而主电机1仍保持供电运行，实现单电机提供回转切削动能的目的。停机时，PLC13输入端的开关按钮组15中的主电机停止按钮接通，PLC13通过程序控制输出点Y0输出信号断开，从而断开变频器12的启动控制开关1K4和主电机1的供电接触器KM2，变频器12断开主电机1的电源，主电机1停转。

由于本实用新型使用了双电机动力装置，两个电机的功率总和等于现有技术产品一个主电机的功率，仅仅在设备启动阶段使用全额功率，在设备工作运转阶段只运行一个电机，实践证明，工作阶段运行的主电机可以只相当于现有技术产品电机功率50%以下。因而有效降低了大型主电机的空转能耗。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种回转式石材排锯机的双电机动力装置，其特征在于该装置包括主电机(1)、副电机(4)、主组主动皮带轮(2)、副组主动皮带轮(5)、主组被动皮带轮(3)、副组被动皮带轮(6)、电气控制系统、回转曲轴(7)、锯条安装框(8)；所述主电机(1)、副电机(4)均通过导线与电气控制系统相连接，其启动由电气控制系统控制；所述锯条安装框(8)与所述回转曲轴(7)的被动端连接；所述主组被动皮带轮(3)、副组被动皮带轮(6)与所述回转曲轴(7)的驱动端连接；所述主电机(1)和副电机(4)通过各自的皮带传动系统带动锯条安装框(8)。

2.根据权利要求1所述的双电机动力装置，其特征在于，所述主电机(1)与主组主动皮带轮(2)的传动是通过涨紧套或键连接结构实现的；所述副电机(4)与副组主动皮带轮(5)是用电磁离合器(9)、过渡轴(10)和轴承(11)的组合结构连接的。

3.根据权利要求1所述的双电机动力装置，其特征在于，所述回转曲轴(7)的数量在2个以上。

4.根据权利要求1所述的双电机动力装置，其特征在于，所述驱动锯条安装框(8)的是两组减速比相同的皮带传动系统。