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Title:
WIRE SAW
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/100659
Kind Code:
A1
Abstract:
A wire saw, especially a wire saw for cutting stones, comprising a rope-shaped cord and a plurality of saw blades, and the plurality of saw blades are fixed to the rope-shaped cord; the saw blade comprises a central body (2), a grinding and cutting part (3) below the central body; and a pressure-bearing part (1) for transmitting the extraneous pressure is disposed on the central body. The wire saw increases the positive pressure via an externally applied force, thereby solving the problems of the low cutting efficiency and high stone-wastage of the traditional wire saw, and has the advantages of high efficiency, small cut seams, low waste, long service life, low power consumption, and low production cost.

Inventors:
RUAN, Kerong (No. 25 Northwest, Xiangyue RoadXiang'an Industrial District, Torch Hi-New Zon, Xiamen Fuijan, Fuijan, CN)
Application Number:
CN2012/000125
Publication Date:
August 02, 2012
Filing Date:
January 21, 2012
Export Citation:
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Assignee:
RUAN, Kerong (No. 25 Northwest, Xiangyue RoadXiang'an Industrial District, Torch Hi-New Zon, Xiamen Fuijan, Fuijan, CN)
International Classes:
B28D1/02
Attorney, Agent or Firm:
XIAMEN CHENGDE INTELLECTUAL PROPERTY LAW FIRM (Room 202, Xiangdian li No. 80 Guomao Yang Guang, Huli Distric, Xiamen Fujian 9, 361009, CN)
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Claims:
1. 一种绳锯, 包括绳状条索与若干锯片, 且若干锯片固定于绳状条索上, 其特征在于: 所 述的锯片包括中体、 中体下方的研磨切割部, 并且, 中体还连接有用来传递外来压力的承压 部。

2. 根据权利要求 1 所述的绳锯, 其特征在于: 所述的中体上设有贯穿孔, 所述绳状条索穿 入该贯穿孔, 且锯片固定于所述条状绳索上。

3. 根据权利要求 2 所述的绳锯, 其特征在于: 所述中体的贯穿孔的两端延伸设置有固定 端,· 通过夹紧所述固定端而将所述锯片紧固于条状绳索上。

4. 根据权利要求 1所述的绳锯, 其特征在于: 所述承压部上设有凸起或凹槽。

5. 根据权利要求 1 所述的绳锯, 其特征在于: 所述锯片通过橡塑材料与所述绳状条索固 定。

6. 根据权利要求 2 或 3 所述的绳锯, 其特征在于: 所述贯穿孔为一个或多个, 其间贯设并 固定一条或多条绳状条索。

7. 根据权利要求 1 所述的绳锯, 其特征在于: '所述研磨切割部由一个方形条或多个平行的 方形条构成。

8. 根据权利要求 1 所述的绳锯, 其特征在于: 所述锯片在垂直于所述绳状条索方向上的截 面可以是长方形、 椭圆形、 圆形或者它们的组合, 且截面高度大于宽度。

9.根据权利要求 1、 7所述的绳锯, 其特征在于: 所述研磨切割部上设有磨粒。 ' ·

10. 根据权利要求 9所述的绳锯, 其特征在于: 所述磨粒为金刚石颗粒、 碳化钨颗粒、 碳化 硼颗粒、 立方氮化硼颗粒、 金刚石聚晶颗粒、 金刚石厚膜颗粒或表面经过金属化处理的金刚 石颗粒中的一种或它们中任意种的复合颗粒。

Description:
一种绳锯 技术领域

[0001] 本发明涉及一种绳锯, 尤其是一种用于切割石材的新型绳锯。

背景技术

[0002] 线锯 (wire saw, 或 rope saw) 或绳锯通常是超硬材料制得的研磨切割元件附 着在一 金属绳上构成, 通过机轮带动线锯作高速往复运动或单向移动 来实现对材料的切割。

[0003] 线锯中的典型代表之一是金刚 线锯, 其多用于晶体切割, 通常此类金刚石线锯的 直径在 1mm 以内, 其上附着的金刚石磨粒粒径大约在 0.1mm, 因此在切割时具有切缝小、 浪费材料少的优点。 另一个是用于石材切割的金刚石绳锯, 一般外经在 5.5— 11mm左右。

[00041 '但上述金刚石线铌直径在 1mm 的金刚石线锯却不能用来对石材进行有效切割 , 原因 有以下两点: 一是切割效率低下, 远不能满足实际生产的需求; 二是其很容易断裂, 使用寿 命很短。 为了克服这两个缺点, 目前石材加工领域中常采用一种金刚石绳锯, 是通过使用一 根钢丝绳将表面或里面含有金刚石的圆筒状珠 子串在一起获得的, 其直径大都在 5.5mn!〜 11mm 之间。 由于该金刚石绳锯直径较大, 且其上的研磨切割元^^即金刚石串珠上可附着 径达 0.3mm〜lmm 的金刚石磨粒, 因此其切割效率较高, 使用寿命也相应得到了提高, 因 此其被广泛应用于石材切割加工工业。'但这 直径较大金刚石绳铌在提高效率的同时, 却失 去了传统晶体切割时使用的金刚石线锯所具有 的切缝小、 浪费材料少的优点, 其次, 它较大 的直径相应的切割时要克服较大的阻力, 进而需要提供较大的动力, 因此使用时耗电严重; 再次, 它的制造成本较高,.也不利于大面积推广。

[0005] 导致上述技术难题的深层原因在于, 在使用纯锯切割材料时, 一是要通过在不增加 直径的前提条件下增加绳锯的切割寿命; 二是要增加向下的压力, 使金刚石容易压入被切割 材料, 提高研磨切割元件与材料接触所产生的磨削力 , 从而提高切割效率。 这样, 在机轮转 速、 绳锯、 切割材料确定的情况下, 正压力的大小就决定了切割效率的高低。 但, 现有技术 中, 都将正压力的提高完全依赖于金刚石绳锯的钢 丝绳的张力; 还有, 使用寿命的提高也依 赖于绳锯直径的增加。 为何不通过外部给力的方式来增加正压力, 并不通过增加直径的方式 也能提高线锯的使用寿命? 故, 有本发明的产生。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种绳锯, 一是通过在不增加直径的前提条件下增加线锯 的 切割寿命; 二是要增加向下的压力, 使金刚石容易压入被切割材料, 提高研磨切割元件与材 料接触所产生的磨削力, 切割效率高且切缝小。

[0007] 为了达成上述目的, 本发明的技术方案为:

一种新型绳锯, 包括绳状条索与若干锯片, 且若干锯片固定于绳状条索上, 所述的锯片包括 中体、 中体下方的研磨切割部, 并且, 中体上设有用来传递外来压力的承压部。

[0008] 所述的中体上设有贯穿孔, 所述绳状条索穿入该贯穿扎 ·, 且该锯片固定于所述条状 绳索上。

[0009] 所述中体的贯穿孔的两端延伸设置有固定端, 该固定端外形可以制成方形、 圆形或 其它形状, 通过夹紧所述固定端而将所述锯片紧固于条状 绳索上。

所述承压部上设有凸起或凹槽。

[0010] 所述锯片通过夹紧所述固定端, 也可通过橡塑材料与所述绳状条索固定。

[0011] 所述贯穿孔为一个或多个, 其间贯穿并固定一条或多条条状绳索。

[0012] 所述研磨切割部由一个方形条或多个平行的方 形条构成。

[0013] 所述锯片在垂直于所述绳状条索方向上的截面 可以是长方形、 椭圆形、 圆形或者它 们的组合, 且截面高度一般大于宽度。

[0014] 所述绳状条索, 是由单根钢丝或多根钢丝形成的钢丝绳, 也可用橡塑材料制成, 绳 状条索的截面是圆形的, 也可以是方形的。 当然优选是多根钢丝形成的钢丝绳。

[0015] 本发明通过在锯片上设置承压部而将线锯切割 时所需正压力从仅由绳状条索的张力 提供改进为可以额外输入正压力, 因此开创性地提高了切割效率。

[0016] 本发明中, 所述贯穿孔为 个或多个, 其间贯设并固定一条或多条条状绳索, 当贯 穿孔贯设多条条状绳索时, 各贯穿孔上下平行、 排列一致, 可以更好地将锯片固定于绳状条 索上, 当锯片随着条状绳索高速移动切割时, 可以方向 ^致排列, 减少晃动。

[0017] 本发明中, 通过在条状绳索边上固定设置包含承压部的锯 片, 条状绳索的作用只是 固定所排列的若干锯片与承受较小的牵引力, 而切割石材所需要的正压力由承压部将外力导 入, 所以条状绳索所要求承受的拉力较小, 故, 相对的可以由较细的材质制成, 例如钢丝 绳, 因此可以将整个锯片的宽度制作得很小, 进而使得利用本发明的.绳锯切割石材时切缝 小。

[0018] 在一优选的实施例中, 所述承压部上设有凸起或凹槽, 该凸起可以和绳锯切割机上 的导压元 f^导压板上设置的相应的凹槽配合, 在该实施例中的绳锯切割过程中, 锯片通过承 压部在导压板下面切割滑动, 一方面承压部与导压板的配合作用使得线锯在 运动过程中锯片 不会晃动, 因而始终保持着竖直的方向切割石材, 即可以起到定向作用; 另一方面线锯切割 机导压板施加向下的压力可以通过承压部传递 给锯片上的研磨切割元件, 使得其顺利压入被' 切割材料而进行研磨切割。 然, 承压部也可以不设凸起, 而是设置有凹槽, 而在线锯切 机的导压板上设凸起, 或者, 作为一种凸起的变型, 也可以使承压部的宽度与中体一致, 而 在导压板上设相应宽度与深度的凹槽来实现, 或者, 可以设计成承压部和导压板可以相互配 合的任意几何形状。

[0019] 上述的绳锯, 其中, 所述研磨切割部由一个方形条或多个平行的方 形条构成, 优选 的实施例中研磨切割部由两个平行的方形条构 成, 它具有如下两个^:点: 首先, 它可作为磨 粒的载体, 有利于将磨粒通过电沉积、 钎悍、 烧结等方法加载在该研磨切割部上; 其次, 在 切割时, 两个小方块逐渐向下磨损形成两个凹下去的小 沟槽, 其中, 研磨切割部与小沟槽槽 边接触的部分可以附着厚一点的磨粒层。 此二个小沟槽既能够减少切割过程的切割面积 , 从 而减少阻力, 又可以起到导向作用, 使得研磨切割部锯切割时, 每个锯片能比较容易定向通- 过切缝.。

[0020] 当然, 研磨切割部也可以是先通过热压烧结成方形的 、 含有金刚石的节块, 然后直 接悍接在中体上。 · .

[0021] 本发明所述锯片在垂直于所述¾状条索方向上 截面可以是长方形、 椭圆形、 圆形 或者它们的组合,.且截面高度大于宽度。 本发明将锯片区隔成承压部和研磨切割部, 显著区 别于传统的串珠金刚石研绳锯的圆筒状串珠圆 周外围不同方向上都含有金刚石磨粒而都需起 到研磨切割作用。 本发明这种单向接触即下端的研磨切割部与被 切材料接触并切割使得锯片 的宽度很窄, 且高度大于宽度。 在优选的实施例中, 总高度为 9mm, 宽度为 2.4mm, 其中 工作层高度 3 mm左右, 而宽度与最终切缝的宽度比较接近, 在该实施例中, 切缝宽度约为 2.6mm, 因而大大优于传统串珠金刚石绳锯的 5.5mm〜l lmm。

[0022] 总之, 本发明具有如下之有益效果:

1. 效率高、 切缝小, 被切材料浪费少, 能大大提高被切材料的成材率;

2. 使用寿命长;

3. 减少污染, 节能环保;

4. 切割时产生的粉末少, 环保;

5.. 制作成本低, 有利于大面积推广。

附图说明

[0023] 图 1为本发明一个实施例的绳锯结构示意图。

[0024】 图 2为图 1中锯片的结构示意图。 [0025] 图 3为本发明另一个实施例中锯片结构示意图。

[0026] 图 4为本发明另一个实施例中锯片结构示意图。

[0027] 图 5为与本发明上述 施例中绳锯配合使用的导压板结构示意图。

[0028] 图 6为本发明另一个实施例中锯片结构示意图。

具体实施方式

[0029] 一种绳锯, 包括绳状条索与若干锯片, 且若干锯片固定于绳状条索上, 所述的锯片 包括中体 2、 中体下方的研磨切割部 3, 并且, 中体 2 上设有用来传递外来压力的承压部

1。 '

[00301 所述的中体 2上设有贯穿孔 5, 所述绳状条索穿入该贯穿孔 5, 且该锯片固定于所述 条状绳索上。

[0031] 所述中体 2的贯穿孔 5的两端延伸设置有固定端 8 , 通过夹紧所述固定端 8而将所述 锯片紧固于条状绳索上。

所述承压部 1上设有凸起或凹槽。 也可以是其它互相配合的形状。 本发明图. 1-图 6中所示的 承压部的边角是 90度, 当然也可制成有倒角状的或弧形的。

[0032] 所述锯片通过夹紧固定套管或通过橡塑材料与 所述绳状条索固定, 也可通过夹紧固 定套管和通过橡塑材料同时固定。

[0033] 所述贯穿孔 5为一个或多个, 其间贯设并固定一条或多条条状绳索。

[0034]所述研磨切割部由一个方形条或多个平 行的方形条构成。

[0035] 所述锯片在垂直于所述绳状条索方向上的截面 可以是长方形、 椭圆形、 圆形或者它 们的组合, 且截面高度大于宽度。 在下述优选的实施例中, 该截面为长方形组合, 其他几何 形状也可以实现本发明的技术方案。

[0036] 以下以具体实施例进一步详细描述本发明的内 容:

实施例 1 :

如图 1所示的绳锯的制作方法如下: 用 45#钢制造出如图 2所示的锯片基体, 其侧面宽度为 2.4mm, 高度为 . 7.5mm, 长度为 8mm, 再用化学溶液电沉积的方法将 50 目的金刚石颗粒 4 沉积到锯片的研磨切割部部分, 制成锯片备用。 制得的锯片包括承压部 1、 中体 2、 研磨切 割部 3, 其中, 承压部 1位于中体 2上方, 研磨切割部 3位于中体 2下方。 承压部 1设为凸 起, 以与图 5中所示导压板的凹槽配合, 中体上有一个贯穿孔 5, 研磨切割部 3 由两块平行 的方形条组成。

[0037] 将直径为 1.5mm的钢丝绳 6, 用溶剂洗净表面后涂覆环氧树脂 7, 然后将上述制备好 的锯片穿入钢丝绳 6中, 并调整好鋸片间的距离为 20mm以及各锯片的方向, 使它们保持同 一方向。 在环氧树脂 7固化后, 再在锯片间的间隔涂覆环氧树脂 7加固, 固化后便制得本实 施例的线锯。 ;

[0038】 在使用上述绳锯时, 通过在切割机上配置一如图 5 所示的导压板, 该导压板的凹槽 与线锯的承压部上的凸起配合, 随着切割机向下移动, 将带动导压板向锯片施加向下的正压 力, 切割机上的机轮带动钢丝绳作高速转动, 速度可达 25米 /秒左右, 籍此锯片在一个较大 的正压力下高效地切割石材。 在本实施例中, 切缝约 2.6mm, 相比传统的串珠金刚石绳锯而 言 (以直径 8.5mm为例), 可以将切割的石材荒料利用率提 22%左右。

[0039] 实施例 2:

用 45#钢制造出如图 3 所示的锯片基体, 其侧面宽度为 2.4mm, 高度为 9mm, 长度为 10mm, 该基体的两侧含有 4mm长的固定套管。 再在每个锯片基体上的研磨切割部 3部分涂 上钎悍料和金刚石颗粒 4, 然后放置于真空炉中缓慢升温到 860Ό钎悍, 冷却后即制成钎焊 金刚石锯片, 备用。 '

[0040】 将直径为 1.5mm 的钢丝绳 6, 用溶剂洗净表面后, 将上述制备好的钎焊金刚石锯片 穿入钢丝绳 6 中, 并调整好锯片间的距离为 25mm 以及各锯片的方向, 使它们保持同一方 向, 然后将锯片两侧的固定端通过液压钳压紧固定 在钢丝绳上。 此工序完成后再在锯片间的 间隔涂覆聚胺脂加固, 固化后便制得本实施例的线锯。

[0041] 本实施例的绳锯使用方法和效果和实施例 1类似。

[0042] 实施例 3 :

在本实施例中, 锯片结构如图 4所示, 在锯片的中体 2上有两个相互平行且排列于同一竖直 面的贯穿孔 5, 其他情形参见实施例 1。.

[0043] 实施例 .4:

用 45#钢制造出如图 2所示的锯片基体, 其侧面宽度为 2.4mm, 高度为 7.5mm, 长度为 30 mm, 在研磨切割部上涂覆钎悍料和金刚石颗粒 4,. 然后放置于真空炉中缓慢升温到 960°C, 钎焊, 冷却后制成长条状钎焊金刚石锯片, 将此长条状锯片切断成每个长度为 8mm 的钎焊 金刚石锯片, 后续工序同实施例 1。

[0044] 实施例 5 :

用 45#钢制造出如图 6 所示的锯片基 '体, 其侧面宽度为 2.4mm, 高度为 7.5mm, 长度为 10mm。 如图 6所示, 该锯片的承压部 1 设有凹槽, 与此相对应地, 和该锯片配合的导压板. 的下端为一与该凹槽配合的凸起 (图'中未示出)。 ' 另, 该锯片中研磨切割部为一个方形条, 其与.中体同宽。 其他情形参见实施例 1。

[0045] 上述的绳锯, 所述锯片的基材选自金属材料、 合金材料或非金属材料, 在所述研磨 切割元件上附着磨粒。 所述磨粒为金刚石颗粒、 碳化钨颗粒、 碳化硼颗粒、 立方氮化硼赖 粒、 碳化硅颗粒, 金刚石聚晶颗粒、 金刚石厚膜颗粒或表面经过金属化处理的金刚 石颗粒中 的一种或它们中任意种的复合颗粒。 其中, 优选采用金刚石颗粒作为磨粒。 所述磨粒的粒径 为优选为 70目〜 20目, 更优选为 60目〜 40目。

[0046] 上述实施例为本发明较佳的实施方式, 但本发明的实施方式并不受上述实施例的限 制, 其他任何未背离本发明的精神实质与原料下所 作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化, 均 应为等效的置换方式, 都包含在本发明的保护范围之内。