CN220638460U - 一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，包括串珠和钢绳；串珠包括基体，基体内部通过设置胶合填充物与钢绳之间适配套接，基体的两端设为工作端，工作端上设置金刚石切削层，且基体中部直径小于工作端的直径形成冷却通道。基体的中段缩径，基体上有两个工作端，两个工作端之间形成的冷却通道，使得效果大幅度提升，有利于降低金刚石磨耗速率，该通道同时起到容屑作用，大大缩短了轴向的排屑距离，降低了摩擦阻力及粉屑对结合剂的磨耗，从而间接降低了对结合剂密实度的要求及对钢丝绳强度的要求，有利于绳锯向小直径化发展。解决现有的钎焊方式限制串珠的小直径化发展且使用寿命不长的问题。

Description

一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯

技术领域

本实用新型涉及一种绳锯，具体涉及一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯。

背景技术

现有钎焊技术的金刚石串珠，金刚石层布置在基体环的外径圆周面上，有各种各样的结构外形，单层钎焊串珠的绳锯整体寿命短；现在越来越多的采用各种结构外形的孕镶式(多层)钎焊模式，由于钎焊方式的串珠，金刚石把持力强但自锐性相对较差，为了提高自锐性，同时又要保证寿命，故需要降低钎焊的把持金刚石的能力，同时选择较厚的金刚石工作层，此举将限制串珠的小直径化发展；增加串珠的长度，可以提高寿命，但降低了绳锯柔性的特点，并且易造成串珠在进入工件时的瞬间绕曲，破坏钢丝绳的疲劳强度，导致断绳。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，用于解决现有的钎焊方式限制串珠的小直径化发展且使用寿命不长的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，包括串珠和钢绳；所述串珠包括基体，所述基体内部通过设置胶合填充物与钢绳之间适配套接，基体的两端设为工作端，所述工作端的端面上设置金刚石切削层，且基体中部外径径小于工作端的外径，使基体中部凹陷形成环形的冷却通道。绳锯进行切割运动时运动方向的前端为第一进口工作端，所述第一进口工作端设置为具有棱边与平面结合的正多边形体。

本实用新型的有益效果是：充分利用钎焊方式的把持金刚石力强的特点，高浓度布置在基体端面，基体远比金刚石层软而更高速率的磨耗，使处于外缘面的金刚石有良好的出刃；由于处于端面的金刚石是在径向方向是随机无序的，故不会出现在外缘面金刚石同时处于钝化状态构成钝化磨削工作面的可能性，这将有利于自锐性。

分别在钢基体的前、后端面设置两个工作端，工作端上采用钎焊工艺轴向涂覆一至多层金刚石，作为金刚石切削层，结合剂对前、后端金刚石轴向包镶程度大于等于100％；基体的中段缩径，基体上有两个工作端，端面布置的金刚石层轴向厚度很薄，从而有空间将基体中部缩径，缩径部分构成冷却通道，同时兼有容屑作用，轴向排屑速度大幅度提高，有利于降低金刚石磨耗速率，保持锋利度，降低了摩擦阻力及粉屑对结合剂的磨耗，从而间接降低了对钢丝绳强度的要求，有利于绳锯向小直径化发展,解决现有的钎焊方式限制串珠的小直径化发展且使用寿命不长的问题。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步地，所述绳锯进行切割运动时运动方向的尾部为出口工作端，所述出口工作端设置为具有棱边与平面结合的正多边形体或圆柱体。

进一步地，所述第一进口工作端上的棱边上设置有倒圆角，确保尖角处有更多的金刚石来保型。

进一步地，棱边处的金刚石切削层中轴向金刚石的层数大于非棱边处的金刚石切削层中轴向金刚石的层数，以提高棱边处的耐磨性，实现多边形的抗变形。

采用上述进一步方案的有益效果是：有利于高效加工。

进一步地，所述出口工作端的最大直径不小于所述第一进口工作端外接圆直径。

采用上述进一步方案的有益效果是：后端切削层可起到优化工件表面质量的作用，并且可保证下一串珠前端切削层能高压强方式工作。

进一步地，所述第一进口工作端与出口工作端之间设置中间进口工作端，所述中间进口工作端设置为具有棱边与平面结合的正多边形体，且中间进口工作端的棱边与第一进口工作端的棱边不在同一直线。

进一步地，所述中间进口工作端的一端面上也设有所述金刚石切削层；所述基体上的进口工作端、出口工作端与中间进口工作端上背离自身金刚石切削层所在面的一侧面为斜面。

进一步地，所述出口工作端上在绳锯进行切割运动时运动方向的后端覆盖金刚石切削层。

进一步地，所述出口工作端上的金刚石切削层设置在后端面上，使钢基体形成背靠，从而降低钎焊层和基体之间结合力的要求。

进一步地，进口工作端与中间进口工作端上在绳锯切割运动方向前端覆盖金刚石切削层。

进一步地，前端切削层和后端切削层的配方参数可以不同，前端具有更高的抗冲击性能力，金刚石粒度亦可以不同。

采用上述进一步方案的有益效果是：1.提高串珠的使用寿命；2.串珠的小直径化发展。

附图说明

图1为本实用新型绳锯的三维图结构示意图；

图2为本实用新型绳锯的正视图剖面图结构示意图；

图3为本实用新型串珠的三维图结构示意图；

图4为本实用新型串珠的侧视图结构示意图；

图5为本实用新型设置有中间进口工作端的串珠三维图结构示意图；

图6为本实用新型设置有中间进口工作端的正视图剖面图结构示意图；

图7为本实用新型设置有中间进口工作端的绳锯三维图结构示意图

图8为本实用新型另一串珠的正视图剖面图结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-串珠，101-胶合填充物，102-金刚石切削层，2-钢绳，3-基体，

301-倾斜体，4-进口工作端，5-出口工作端，6-中间进口工作端。

具体实施方式

以下对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，如图1-4所示，包括串珠1和钢绳2；串珠1包括基体3，基体3内部通过设置胶合填充物101与钢绳2之间适配套接，基体3的两端设为工作端，工作端上设置金刚石切削层102，且基体3中部外径径小于工作端的外径，使基体3中部凹陷形成环形的冷却通道。分别在钢基体3的前、后端面设置第一进口工作端4和出口工作端5两个工作端，所述第一进口工作端4上的棱边上设置有倒圆角，所述出口工作端5的最大直径不小于所述第一进口工作端4外接圆直径，第一进口工作端4和出口工作端5上采用钎焊工艺轴向涂覆一至多层金刚石，棱边处的金刚石切削层中轴向金刚石的层数大于非棱边处的金刚石切削层中轴向金刚石的层数,以提高棱边处的耐磨性，实现多边形的抗变形；作为金刚石切削层102，结合剂对前、后端金刚石轴向包镶程度大于等于100％；基体3的中段缩径，基体3上有第一进口工作端4和出口工作端5两个工作端，两个工作端之间形成环形的冷却通道，使得效果大幅度提升，有利于降低金刚石磨耗速率，该通道同时起到容屑作用，大大缩短了轴向的排屑距离，降低了摩擦阻力及粉屑对结合剂的磨耗，从而间接降低了对结合剂密实度(关系到把持力)的要求及对钢丝绳强度的要求，有利于绳锯向小直径化发展。解决现有的钎焊方式限制串珠1的小直径化发展且使用寿命不长的问题。

对于小直径绳锯，可采用单层金刚石，以降低对钢丝绳强度的要求及钢丝绳的断线率；对于钢丝绳强度足够的情况下，可采用轴向多层金刚石来提高寿命，此种情况并不需要增加直径(即增加金刚石层径向厚度)来实现，可获得好的出材率。

胶合填充物可以是常用的粘合剂、结合剂，比如橡胶粘合层或者橡胶填充层等。

快速排屑，对金刚石出露高度要求降低，有利于选择相对更细的金刚石，即可降低单粒金刚石钝化态时的负作用，有利于提高串珠1的自锐性。

出刃参与工作的金刚石共处在端面，且彼此周向间距小，使得未经金刚石锯切的工件部分呈凸起状态，将或多或少的会被机械式挤碎而无需切削，大大降低了金刚石的做功量，有利于串珠1寿命的提高和切削负载的降低。

由于金刚石集中于端面处于同一轴向位置，金刚石层浓度高，金刚石之间周向的间距短，金刚石周向构成有序排列而形成彼此间对扭力的分解，故对于绳锯周向旋转造成金刚石脱落的影响大幅度下降，有利于降低金刚石整体浓度及降低对结合剂密实度(关系到把持力)的要求，达到降低绳锯锯切负载的效果，有利于设计制造小直径化的串珠1。

实施例2

在本实施例中，如图5-7所示，增设中间进口工作端6为了更好的完成切削工作，第一进口工作端4与出口工作端5之间设置中间进口工作端6，中间进口工作端6设置为具有棱边与平面结合的正多边形体，且中间进口工作端6的棱边与进口工作端4的棱边不在同一直线。

在实际应用中，可以将串珠1设计成需求的形状。如图8示，比如倾斜体301以及中间进口工作端6可以按需设计，另外也可以将进口工作端4与出口工作端5均设置为正多边形。

实施例3

在本实施例中，如图2和6所示，为了加强基体3强度，基体3上的第一进口工作端4、出口工作端5与中间进口工作端6上背离金刚石工作层的一侧设斜面301。出口工作端5上在绳锯切割运动方向后端覆盖金刚石切削层102。出口工作端5上的金刚石切削层102设置在后端面基体3的内侧，使钢基体3形成背靠，从而降低钎焊层和基体3之间结合力的要求。第一进口工作端4与中间进口工作端6上在绳锯切割运动方向前端覆盖金刚石切削层102。第一进口工作端4的金刚石切削层102密度大于出口端金刚石切削层102密度。前端切削层和后端切削层的配方参数可以不同，前端具有更高的抗冲击性能力，金刚石粒度亦可以不同。

实施例4

现有钎焊技术制造的金刚石串珠，有单层、或孕镶式(多层)工作层。串珠1为一母线的回转体，大部分母线为直线；少量母线为曲线、或直线加曲线、或分段曲线的回转体。使用过程中，串珠1的前后端用一直线一假想连线，以此连线做回转体，那么轴向各点的直径小于连线直径的，使用过程中，可作为容屑、通水的空间。

绳锯工作时，串珠1一方面轴向运动且做切削，即轴向受力；一方面径向进给，即径向受力；同时由于预置的旋转应力，还周向受力。对于孕镶式的串珠1，由于整个圆周金刚石工作层很难做到均质和等厚度的，所以，圆周的消耗也不能是等量消耗的，那么消耗快的部位，更靠近轴心，也就更容易被自动转向优先使用，致使偏量越来越大，造成串珠1使用不充分而失效，寿命大幅度缩短。

串珠1在切割时，把持金刚石颗粒的结合剂在颗粒的前部、两侧部位磨耗较快，后部有拖尾效应即支撑性较好，金刚石必须具有一定的出露高度，以确保能够刻取工件，同时还应具有出露高度空间，实现容屑/容水，但是出露高度越高，抵御周向切向力对金刚石脱落造成危害的能力越差。

串珠1切割工作时，和工件接触段成圆弧状，具有宏观定心的作用，但是难以限制串珠1的旋转，这个旋转动作，虽在串珠1形状正常时，有利于串珠1的均衡消耗，但也使得金刚石受到周向切向力的作用，这是造成金刚石无谓脱落的最大受力源之一，是造成串珠1寿命无谓缩短的关键因素之一。

串珠1切割工作时，当串珠1失形之后，非正常的周向受力旋转越频繁，远大于绳锯预置的内应力周向受力，这对串珠1固定到钢丝绳的固结结构亦造成较大的受力，是串珠1松动的最大受力源之一；而串珠1的松动，将造成串珠1内径和钢丝绳磨擦，致使绳锯断绳，是影响绳锯寿命的关键因素之一。

现有钎焊技术的金刚石串珠1，金刚石布置在基体3环的外径圆周面上，有各种各样的结构外形，单层钎焊串珠1的绳锯整体寿命短；现在越来越多的采用各种结构外形的孕镶式(多层)钎焊模式，由于钎焊方式的串珠1，金刚石把持力强但自锐性相对较差，为了提高自锐性，同时又要保证寿命，故需要降低钎焊的把持金刚石的能力，同时选择较厚的金刚石工作层，此举将限制串珠1的小直径化发展；增加串珠1的长度，可以提高寿命，但降低了绳锯柔性的特点，并且易造成串珠1在进入工件时的瞬间绕曲，破坏钢丝绳的疲劳强度，使断绳率增长。绳锯切割运动方向上的前端为进口工作端4，绳锯切割运动方向上的尾部为出口工作端5，进口工作端4设置为具有棱边与平面结合的正多边形体，出口工作端5设置为圆柱体。出口工作端5的直径不小于进口工作端4外接圆直径。绳锯切割运动方向上的前端切削层的外缘轮廓为正多边形，后端切削层的外缘轮廓为圆形，后端切削层的直径大于或等于前端切削层外接圆直径，后端切削层可起到优化工件表面质量的作用，并且可保证下一串珠1前端切削层能高压强方式工作。确保尖角处有更多的金刚石来保型，进口工作端4上的棱边上设置有倒圆角。

前端切削层为多边形的串珠1在切割时，限制旋转幅度；多边形串珠1离开工件时，自由旋转，使得每次使用的部位处于随机状态，以保证多边形串珠1金刚石工作层周面的均衡性磨耗，即使金刚石工作层周面磨耗已经失衡，也不会加速进一步失衡，规避或减少周向切向力对金刚石脱落造成的负面影响，这一特点，给降低金刚石浓度提供了可能，降低金刚石浓度，可增大金刚石的刻取压强，提高锋利度，并且降低金刚石成本。

多边形串珠1，每个多边形串珠1进入工件时的角度是随机的，造成切割时，前后多边形串珠1的切割面不是重合的概率极大，这减小了多边形串珠1切割时和工件的接触面积，加大了多边形串珠1切割时的压强，有利于金刚石的刻取，即切割效率的提高；这一特点，还给增大金刚石浓度提供了空间，可提高多边形串珠1的寿命；这一现象，还给容屑/冷却提供了有利条件，有利于金刚石热损耗的降低、刃角的保持，即寿命、锋利度的提高。

另，图示1、3、5、7上的箭头表示的是绳锯进行切割运动时运动方向。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，其特征在于，包括串珠(1)和钢绳(2)；所述串珠(1)包括基体(3)，所述基体(3)内部通过设置胶合填充物(101)与钢绳(2)之间适配套接，基体(3)的两端设为工作端，所述工作端的端面上设置金刚石切削层(102)，且基体(3)中部外径径小于工作端的外径，使基体中部凹陷形成环形的冷却通道，绳锯进行切割运动时运动方向的前端为第一进口工作端(4)，所述第一进口工作端(4)设置为具有棱边与平面结合的正多边形体。

2.根据权利要求1所述的一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，其特征在于，所述绳锯进行切割运动时运动方向的尾部为出口工作端(5)，所述出口工作端(5)设置为具有棱边与平面结合的正多边形体或圆柱体。

3.根据权利要求2所述的一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，其特征在于，所述第一进口工作端(4)上的棱边上设置有倒圆角。

4.根据权利要求2所述的一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，其特征在于，所述出口工作端(5)的最大直径不小于所述第一进口工作端(4)外接圆直径。

5.根据权利要求2所述的一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，其特征在于，所述第一进口工作端(4)与出口工作端(5)之间设置中间进口工作端(6)，所述中间进口工作端(6)设置为具有棱边与平面结合的正多边形体，且中间进口工作端(6)的棱边与第一进口工作端(4)的棱边不在同一直线。

6.根据权利要求5所述的一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，其特征在于，所述中间进口工作端的一端面上也设有所述金刚石切削层；所述基体(3)上的进口工作端(4)、出口工作端(5)与中间进口工作端(6)上背离自身金刚石切削层所在面的一侧面为斜面(301)。

7.根据权利要求2所述的一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，其特征在于，所述出口工作端(5)上在绳锯进行切割运动时运动方向的后端覆盖金刚石切削层(102)。

8.根据权利要求7所述的一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，其特征在于，所述出口工作端(5)上的金刚石切削层(102)设置在后端面上。

9.根据权利要求5所述的一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，其特征在于，所述第一进口工作端(4)与中间进口工作端(6)上在绳锯进行切割运动时运动方向前端覆盖金刚石切削层(102)。

10.根据权利要求6所述的一种设置冷却通道的钎焊金刚石串珠绳锯，其特征在于，棱边处的金刚石切削层中轴向金刚石的层数大于非棱边处的金刚石切削层中轴向金刚石的层数。