RU2046713C1

RU2046713C1 - Device for sawing apart the non-metallic materials, mainly the natural stone

Info

Publication number: RU2046713C1
Application number: RU93028151A
Authority: RU
Inventors: Г.М. Шанаурин; А.Б. Корсунский; А.М. Егоров; М.Ф. Маньковский
Priority date: 1993-06-03
Filing date: 1993-06-03
Publication date: 1995-10-27

Abstract

FIELD: wood-working industry. SUBSTANCE: device for sawing apart the non-metallic materials has a hollow housing, two saws with cutting members, a drive for shifting the saw casings and a guide member. The cutting members are mounted with the identical step on the working periphery of the casing of each saw. The drive for shifting the saw casings is made as a slider-crank mechanism with two slide blocks place in the interior cavity of the housing. The guide member is fastened on the device housing and is made with a longitudinal groove having irregular cross-section. The casing of each saw is fixed on the corresponding slide block. The guide member encompasses the slide blocks and the saw casings. The slide blocks and the saw casings are mounted for the longitudinal displacement in the longitudinal groove of the guide member. The value of the maximum shifting of the saw casings one relative to another along the longitudinal axis of the guide member makes up not less than the double value of the arrangement step of the cutting members. EFFECT: facilitated manufacture. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для распиливания металлических материалов, преимущественно природного камня, и может быть использовано при добыче природного камня из массива, а также при распиливании любых неметаллических материалов, например дерева или органических материалов. The invention relates to the mining industry, in particular to devices for sawing metal materials, mainly natural stone, and can be used in the extraction of natural stone from solid wood, as well as when sawing any non-metallic materials, such as wood or organic materials.

Известно устройство для распиливания неметаллических материалов, включающее приводное кольцо с зубьями, нарезанными по большому диаметру, установленный на зубьях резцовый инструмент и зубчатую шестерню, которая кинематически связана с двигателем и зубья которой установлены с возможностью взаимодействия с зубьями приводного кольца (авт.св. СССР N 605971, кл. E 21 C 47/10, 1978). A device for sawing non-metallic materials is known, including a drive ring with teeth cut to a large diameter, a cutting tool mounted on the teeth and a gear gear, which is kinematically connected to the engine and the teeth of which are mounted to interact with the teeth of the drive ring (ed. St. USSR N 605971, CL E 21 C 47/10, 1978).

Недостатком этого устройства является высокая степень загрязнения окружающей среды продуктами разрушения (штыбом), которые образуются при распиливании породы. Это вызвано тем, что образовавшиеся после взаимодействия резцового инструмента с распиливаемым материалом частицы разрушенной породы захватываются зубьями приводного кольца и выбрасываются при вращении последнего из пропила в окружающую среду. The disadvantage of this device is the high degree of environmental pollution by the products of destruction (bayonet), which are formed when sawing the rock. This is due to the fact that the particles of the destroyed rock formed after the interaction of the cutting tool with the sawed material are captured by the teeth of the drive ring and are ejected when the latter rotates from the cut into the environment.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для распиливания известняка, которое содержит полый корпус, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения в противоположных направлениях одна относительно другой две пилы, на рабочей периферии корпуса каждой из которых установлены с одинаковым шагом режущие элементы, привод для перемещения корпусов пил и закрепленный на корпусе устройства направляющий элемент (авт.св. СССР N 1360993, кл. E 21 C 47/10, 1987). The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for sawing limestone, which contains a hollow body, installed with the possibility of reciprocating movement in opposite directions one relative to the other two saws, on the working periphery of the body of each of which are installed with the same pitch cutting elements , a drive for moving the saw bodies and a guide element fixed to the device body (ed. St. USSR N 1360993, class E 21 C 47/10, 1987).

При работе этого устройства вынос продуктов разрушения происходит непосредственно по пропилу, что снижает вредное воздействие устройства на обслуживающий персонал и окружающую среду. Однако использование устройства приводит к существенному увеличению энергоемкости процесса разрушения материала, которое обусловлено увеличением ширины образуемого пропила и нерациональным воздействием режущих элементов на разрушаемый материал. Увеличение ширины пропила вызвано тем фактом, что конструкция известного устройства предусматривает наличие двух направляющих элементов, которые установлены параллельно друг другу и в каждом из которых перемещается корпус соответствующий пилы. Нерациональное воздействие режущих элементов на разрушаемый материал вызвано тем, что величина перемещения режущих элементов каждой пилы относительно друг друга не регламентирована и, следовательно, не исключен режим работы, при котором возможно неполное перекрытие режущими элементами всей площади образуемого пропила. Кроме того, применение в качестве привода для перемещения корпусов пил вибраторов не позволяет обеспечить достаточный ход режущих элементов относительно друг друга, что также приводит к увеличению энергоемкости процесса. During operation of this device, the removal of destruction products occurs directly along the cut, which reduces the harmful effects of the device on maintenance personnel and the environment. However, the use of the device leads to a significant increase in the energy intensity of the process of destruction of the material, which is due to the increase in the width of the formed cut and the irrational effect of the cutting elements on the material to be destroyed. The increase in the cut width is caused by the fact that the design of the known device provides for the presence of two guide elements that are installed parallel to each other and in each of which the corresponding saw body moves. The irrational effect of the cutting elements on the material to be destroyed is caused by the fact that the amount of movement of the cutting elements of each saw relative to each other is not regulated and, therefore, an operation mode is not ruled out in which the cutting elements may not completely overlap the entire area of the cut formed. In addition, the use of a vibrator as a drive for moving the saw bodies does not allow a sufficient stroke of the cutting elements relative to each other, which also leads to an increase in the energy consumption of the process.

Задача изобретения создание такого устройства для распиливания неметаллических материалов, которое обеспечивало бы низкую энергоемкость процесса распиливания материала. The objective of the invention is the creation of such a device for sawing non-metallic materials, which would provide low energy consumption of the sawing process of the material.

Для этого в устройстве для распиливания неметаллических материалов, которое содержит полый корпус, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения в противоположных направлениях одна относительно другой две пилы, на рабочей периферии корпуса каждой из которых установлены с одинаковым шагом режущие элементы, привод для перемещения корпусов пил и закрепленный на корпусе устройства направляющий элемент, привод для перемещения корпусов пил выполнен в виде размещенного во внутренней полости корпуса устройства кривошипно-ползунного механизма с двумя ползунами, а направляющий элемент выполнен с фигурным в поперечном сечении продольным пазом, в котором установлены с возможностью продольного перемещения ползуны и корпуса пил, при этом корпус каждой пилы закреплен на соответствующем ползуне, а направляющий элемент охватывает ползуны и корпуса пил, причем величина максимального смещения корпусом пил относительно друг друга по продольной оси направляющего элемента составляет не менее удвоенной величины шага расстановки режущих элементов по той же оси. For this, in a device for sawing non-metallic materials, which contains a hollow body, two saws installed with the possibility of reciprocating movement in opposite directions relative to each other, on the working periphery of each of which are installed cutting elements, an actuator for moving the saw bodies and a guide element mounted on the device body, the drive for moving the saw bodies is made in the form of a crank mounted in the internal cavity of the device body the slider-slide mechanism with two sliders, and the guide element is made with a longitudinal groove, shaped in cross section, in which the sliders and saw bodies are mounted for longitudinal movement, while the body of each saw is fixed to the corresponding slide, and the guide element covers the sliders and saw bodies moreover, the magnitude of the maximum displacement of the saw blades relative to each other along the longitudinal axis of the guide element is at least twice the size of the pitch of the arrangement of the cutting elements along the same axis .

Режущие элементы выполнены в виде алмазосодержащих прямоугольных брусков. The cutting elements are made in the form of diamond-containing rectangular bars.

Режущие элементы выполнены в виде зубков из твердого сплава. The cutting elements are made in the form of hard alloy teeth.

Ширина направляющего элемента не превышает удвоенной ширины режущего элемента. The width of the guide element does not exceed twice the width of the cutting element.

Корпус устройства имеет рукоять. The body of the device has a handle.

На фиг. 1 изображено устройство для распиливания неметаллических материалов; на фиг. 2 кинематическая схема привода устройства; на фиг.3 разрез А-А на фиг.1
Устройство для распиливания неметаллических материалов содержит полый корпус 1. На корпусе 1 устройства закреплен направляющий элемент 2 с продольным пазом 3. Установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения в противоположных направлениях одна относительно другой две пилы состоят соответственно из корпусов 4 и 5, на рабочей периферии каждого из которых установлены с одинаковым шагом Т режущие элементы 6. Режущие элементы 6 могут быть выполнены в виде алмазосодержащих прямоугольных брусков (фиг.3) или в виде зубков из твердого сплава (фиг.1). Во внутренней полости корпуса 1 устройства размещен привод для перемещения корпусов 4 и 5 пил, который выполнен в виде кривошипно-ползунного механизма с двумя ползунами 7 и 8. Кривошипно-ползунный механизм содержит также два шатуна 9 и 10, каждый из которых шарнирно соединен либо с соответствующим ползуном 7 и 8, либо с соответствующим корпусом 4 и 5 пил. Выходной вал двигателя 11 кинематически связан с валом 12 кривошипов кривошипно-ползунного механизма. Вал 12 кривошипно-ползунного механизма может быть выполнен в виде коленчатого вала (не показан), на шейках которого установлены кривошипы, шарнирно соединенные с соответствующим шатуном 9 и 10. Кривошипы могут быть выполнены в виде зубчатого колеса 13 с расположенной на каждой его торцовой поверхности цапфой 14 для шарнирного присоединения соответствующего шатуна 9 и 10. При этом кинематическая связь выходного вала двигателя 11 с валом 12 кривошипов может быть выполнена в виде установленной на выходном валу двигателя 11 зубчатой шестерни 15, которая установлена с возможностью зацепления с зубчатым колесом 13. Центры цапф 14, соединяющих соответствующий шатун 9 и 10 с соответствующим кривошипом, расположены в одной плоскости, проходящей через продольную ось вала 12 кривошипов, и по разные стороны (оппозитно) от продольной оси вала 12 кривошипов. Корпус 4 пилы закреплен на ползуне 7, а корпус 5 другой пилы закреплен на другом ползуне 8. Ползуны 7 и 8 и корпусы 4 и 5 пил установлены с возможностью продольного перемещения в продольном пазу 3 направляющего элемента 2. Направляющий элемент 2 охватывает оба ползуна 7 и 8 и частично корпусы 4 и 5 пил. Направляющий элемент 2 может быть выполнен за одно целое с корпусом 1 устройства. Величина Б максимального смещения корпусов 4 и 5 пил относительно друг друга по продольной оси направляющего элемента 2 составляет не менее удвоенной величины шага Т расстановки режущих элементов 6 по той же оси, т.е. кинематика кривошипно-ползунного механизма обеспечивает выполнение условия: Б ≥ 2Т.In FIG. 1 shows a device for sawing non-metallic materials; in FIG. 2 kinematic diagram of the drive device; figure 3 section aa in figure 1
The device for sawing non-metallic materials contains a hollow body 1. On the device body 1, a guide element 2 with a longitudinal groove 3 is fixed. Two saws installed with the possibility of reciprocating movement in opposite directions one relative to the other consist of housings 4 and 5, on the working periphery of each of which the cutting elements 6 are installed with the same pitch T. The cutting elements 6 can be made in the form of diamond-containing rectangular bars (Fig. 3) or in the form of teeth from dogo alloy (Figure 1). In the inner cavity of the housing 1 of the device there is a drive for moving the casings 4 and 5 of the saws, which is made in the form of a crank-slide mechanism with two sliders 7 and 8. The crank-slide mechanism also contains two rods 9 and 10, each of which is pivotally connected to either the corresponding slider 7 and 8, or with the corresponding casing 4 and 5 saws. The output shaft of the engine 11 is kinematically connected with the shaft 12 of the cranks of the crank-slide mechanism. The shaft 12 of the crank-slide mechanism can be made in the form of a crankshaft (not shown), on the necks of which cranks are mounted pivotally connected to the corresponding connecting rod 9 and 10. The cranks can be made in the form of a gear wheel 13 with a pin located on each end surface thereof 14 for swiveling the corresponding connecting rod 9 and 10. In this case, the kinematic connection of the output shaft of the engine 11 with the shaft 12 of the cranks can be made in the form of a gear gear 15 mounted on the output shaft of the engine 11, which the second one is installed with the possibility of engagement with the gear wheel 13. The centers of the pins 14 connecting the corresponding connecting rod 9 and 10 with the corresponding crank are located in the same plane passing through the longitudinal axis of the shaft 12 of the cranks, and on opposite sides (opposite) from the longitudinal axis of the shaft 12 of the cranks . The saw body 4 is mounted on the slider 7, and the other saw body 5 is mounted on the other slider 8. The slide 7 and 8 and the saw bodies 4 and 5 are mounted with the possibility of longitudinal movement in the longitudinal groove 3 of the guide element 2. The guide element 2 covers both slide 7 and 8 and partially the cases 4 and 5 saws. The guide element 2 can be made in one piece with the housing 1 of the device. The value B of the maximum displacement of the saws 4 and 5 relative to each other along the longitudinal axis of the guide element 2 is at least twice the value of the pitch T of the arrangement of the cutting elements 6 along the same axis, i.e. the kinematics of the crank-slide mechanism provides the following conditions: B ≥ 2T.

Целесообразно для обеспечения возможности распиливания горного массива при добыче природного камня выполнение условия, при котором ширина С направляющего элемента 2 не превышает удвоенной ширины К режущего элемента 6. It is advisable to ensure the possibility of sawing up the massif during the extraction of natural stone, the fulfillment of the condition under which the width C of the guide element 2 does not exceed twice the width K of the cutting element 6.

Корпус 1 устройства может иметь приспособление (не показано) для его закрепления на раме камнерезной машины, или в случае использования устройства как ручного инструмента на корпусе 1 устройства может быть закреплена рукоять 16. The housing 1 of the device may have a device (not shown) for fixing it to the frame of the stone cutting machine, or in the case of using the device as a hand tool on the housing 1 of the device, a handle 16 can be fixed.

Устройство для распиливания неметаллических материалов работает следующим образом. A device for sawing non-metallic materials works as follows.

В массиве предварительно образуют рабочую шину для размещения устройства. В рабочей шине (не показана) размещают устройство и ориентируют его в плоскости выполняемого пропила. Затем с пульта управления (не показан) включают двигатель 11. Вращающий момент передается от выходного вала двигателя 11 через зубчатую шестерню 15 на зубчатое колесо 13, которое выполняет функции кривошипов. С помощью кривошипно-ползунного механизма осуществляется преобразование вращательного движения кривошипов (зубчатого колеса 13) в возвратно-поступательное движение ползунов 7 и 8. Поскольку центры цапф 14, соединяющих соответствующий шатун 9 и 10 с кривошипом, расположены оппозитно относительно продольной оси вала 12 кривошипов, то ползуны 7 и 8 перемещаются в противоположных направлениях относительно друг друга. В тех же направлениях перемещаются в продольном пазу 3 направляющего элемента 2 и корпусы 4 и 5 пил, поскольку они жестко соединены с соответствующими ползунами 7 и 8. Затем осуществляют подачу устройства, например, с помощью привода перемещения камнерезной машины. При взаимодействии режущих элементов 6 с разрушаемым материалом каждый режущий элемент 6 осуществляет разрушение на участке, полностью перекрывающем шаг установки режущих элементов 6. Взаимодействие режущих элементов 6, которые расположены на смежных корпусов 4 и 5 пил, между собой из условия Б ≥ 2Т позволяет с минимальными затратами энергии на привод пил обеспечить разрушение материла по всей длине корпусов 4 и 5 пил. После завершения распиливания материала двигатель 11 отключают и извлекают устройство из пропила. In the array, a working bus is previously formed to accommodate the device. In the working tire (not shown) place the device and orient it in the plane of the cut. Then, from the control panel (not shown), the engine 11 is turned on. The torque is transmitted from the output shaft of the engine 11 through the gear gear 15 to the gear wheel 13, which performs the functions of cranks. Using the crank-slide mechanism, the rotational movement of the cranks (gear 13) is converted into the reciprocating movement of the sliders 7 and 8. Since the centers of the pins 14 connecting the corresponding connecting rod 9 and 10 with the crank are located opposite to the longitudinal axis of the shaft 12 of the cranks, then the sliders 7 and 8 are moved in opposite directions relative to each other. The saw bodies 4 and 5 are moved in the same directions in the longitudinal groove 3 of the guide element 2, since they are rigidly connected to the respective sliders 7 and 8. Then, the device is fed, for example, using a stone-cutting machine moving drive. In the interaction of the cutting elements 6 with destructible material, each cutting element 6 destroys in a section that completely covers the installation step of the cutting elements 6. The interaction of the cutting elements 6, which are located on adjacent saw blades 4 and 5, from each other from condition B ≥ 2T allows energy costs for the saw drive to ensure the destruction of the material along the entire length of the housing 4 and 5 saws. After the sawing of the material is completed, the engine 11 is turned off and the device is removed from the cut.

Claims

1. DEVICE FOR CUTTING NON-METAL MATERIALS, PREVIOUSLY NATURAL STONE, including a hollow body, two saws installed with the possibility of reciprocating movement in opposite directions relative to the other, with cutting elements mounted on the working periphery of each of them, drive for moving the bodies saws and a guide element fixed to the device body, characterized in that the drive for moving the saw bodies is made in the form of an internal enney cavity device body slider-crank mechanism with two slides, and the guide member is formed with shaped in cross section longitudinal groove, in which are mounted for longitudinal displacement of the slider body and the blades. the case of each saw is mounted on an appropriate slider, and the guide element covers the sliders and the saw bodies, the maximum displacement of the saw bodies relative to each other along the longitudinal axis of the guide element is at least twice the size of the spacing of the cutting elements.

2. The device according to claim 1, characterized in that the cutting elements are made in the form of diamond-containing rectangular bars.

3. The device according to claim 1, characterized in that the cutting elements are made in the form of carbide teeth.

4. The device according to claims 1 to 3, characterized in that the width of the guide element does not exceed twice the width of the cutting element.

5. The device according to PP.1 to 4, characterized in that the housing of the device has a handle.