将花岗石荒料加工成大板的首道工序是锯切加工,不管是光面花岗石大板制品加工,亚光面花岗石大板制品加工,仍是粗糙面花岗石大板制品加工,锯切加工工序都是必不行少的。根据出产规模的不同,所选用的锯切设备能够分红运用多个刀具的大批量锯切设备(多锯条结构锯机和多绳金刚石串珠锯)、运用单个刀具的特别标准板材加工或整形加工用锯机(金刚石串珠整形机、链臂摇摆式龙门锯机和大直径圆盘锯机)。本文将评论国内外花岗石大板加工设备的根本情况。
一、花岗石砂锯
结构锯机是大批量出产石材大板的锯切加工设备,运用钢带和钢砂磨料砂浆作为切开花岗石板材的结构锯机(以下简称砂锯),是现在大批量出产花岗石的首要锯切设备。
现在花岗石大板锯切加工的首要设备,仍是运用以钢砂为磨料、依靠一组带钢锯条作为锯切刀具。为了习惯大批量出产和主动化操控的需求,国外砂锯的结构和操控体系已日臻完善,并逐渐朝着高功率、大型化、主动化方向开展。现在砂锯的最大加工宽度可达5.3m能够设备150~180根锯条、安放荒料的最大整体积可达40m3。
砂锯由锯框、连杆、立柱结构、动力、升降、荒料车、供砂体系、砂浆喷淋、锯条张紧、电控和根底等组织和部件组成。
1、锯框部件
作为锯条的支承结构,在锯框上最多可能要设备150~180根锯条,如果对每根锯平均施加7吨的张紧力,那么,锯框所接受的弯曲载荷将到达1000~1300吨,每个端面要接受500~600吨的载荷。所以在现代砂锯上,锯框支承锯条的端部部位,都选用厚达80mm的钢板焊接而成。并与直径300~350mm厚壁钢管或边长300mm正方形厚壁钢管制成的侧面结构,焊接成为一个坚实的全体结构件。以接受锯切时,作用在锯条上巨大的张紧力和切开阻力,有些锯框的分量到达10吨以上。锯框的有用加工宽度与设备锯条的数量、可加工荒料的宽度有关,砂锯常用的有用加工宽度3~3.5m,能够设备100~130根锯条(加工2cm厚度板材)。现在运用单根连杆的砂锯,最大加工宽度可达4.8m。对于有用加工宽度到达53m、能够设备150根锯条的超宽砂锯,由于选用了双连杆结构,所以才保证了锯框受力均匀,运动平稳。
绝大多数砂锯只装备一个锯框,有些砂锯选用能够替换锯框的结构,为每台或几台砂锯另外再装备1~2个备用锯框,当锯条磨损需替换时,能够用装有新锯条的备用锯框快速替换出需求替换锯条的锯框,使结构锯机随时处于待锯切状况,而将占用锯机有用作业时刻的替换锯条工序安排在另外的场所进行,因而进步了锯机的使用率。
2、锯框悬吊组织和锯条运动轨道
锯框的悬吊组织支承着往复运动的锯框,并决议着锯框的往复运动轨道。摆式锯和复摆式锯的吊臂多选用铸铁制成的∏形全体结构,也有运用焊接结构件的。
现在锯框和锯条的往复运动轨道仍然是摆式、复摆式并存,摆式为主,而平移式已很少选用。摆式锯的锯条运动轨道为圆弧曲线,复摆式锯的锯条运动轨道为两头圆弧曲线与中心直线的结合,平移锯的锯条运动轨道是一条直线。表1是同种加工标准、三种运动办法的砂锯,电机机率、加工功率和锯缝宽度等参数的比较。
由于摆式锯的结构简单,机件磨损小、运用寿数长,毛病率低,修理本钱少,所以到现在为止,大量的砂锯一直是以摆式运动作为锯条的往复运动轨道。国外有些厂家现已对摆式砂锯的悬吊组织进行了屡次改善,摆臂长度现已从最初机型的0.7~0.8m增至现在的1.4~1.5m。为了处理由此带来的锯机全体结构过高问题,有些砂锯选用了摆臂与锯框的衔接铰链设备在锯框下面的结构,不仅能够将摆臂长度增至1.6m,使锯条摇摆的曲率半径增大,有用切开行程添加,并且进步锯切功率。与相同摆臂长度、衔接铰链上置结构的砂锯比较,铰链下置结构的锯机高度下降1~1.2m,使锯机在锯过程中的稳定性大大进步,落锯速度相应添加20%以上,根本接近复摆式锯的落锯速度。这也是摆式锯仍然流行的一个原因。
从砂浆的活动性和钢砂磨料的弥补、锯条与荒料接触时刻等要素看,锯条复摆式结构是摆式、平移式两种运动办法最抱负的结合,其运动轨道是十分合理的。与摆式锯比较,复摆式锯的切开速度有所进步,但复摆式锯的最大点是,构成锯条曲线加直线运动轨道的复摆式组织遭到的磨损比较严重,毛病率和修理本钱较高。
尽管平移式锯的锯切速度较快,但需求较大功率的主电机驱动,并且锯缝宽、石材耗费大。以设备130根锯条为例,锯切每车荒料,平移式锯锯出的板材数量比摆式或复摆式锯要少4.4~6.7%,丢失是很大的。所以最近几年,加工花岗石的平移式锯几乎销声匿迹了。
3、锯条的张紧组织
现代砂锯对锯的张紧都选用独立泵站、可施行单根锯条液压张紧的组织,其特点是能够对锯条施加均匀、稳定、巨细一致、调理便利的张紧力,节约装卸锯条的时刻。锯机运用的锯条标准一般为厚度4.2~4.8mm、宽度100~140mm、长度4000~5000mm。新替换的、并且未磨损的锯条,每根锯条的张紧力能够到达6~8吨。跟着锯切荒料数量的添加,锯条宽度将被磨损减小,这时的张紧力也应适当减小,运用液压张紧器能够便利地调理锯条张紧力的改动。液压张紧器还能够使砂锯切开最小厚度11mm的薄板成为可能。液压张紧器在预置的运用压力规模内的压力弥补是主动完结的,并配有低压或过压报警设备和意外事主动停机设备。
4、主动力组织
砂锯的主动力组织包含主电机、飞轮、曲柄、主轴支座和传动组织。主电机与飞轮之间一般选用一级三角带传动形式。
现代砂锯飞轮的最大直径可达3.6m直径、分量11t,这时飞轮的转动惯量到达19200kg-m2,当它以70~90rpm的速度转动时,其动能储备足以坚持总重近3吨、装有全部锯条的运动部件的平稳运动,下降了电力耗费。为了下降飞轮的转速,下降锯框往复运动产生巨大惯性力对锯机部件的有害冲击,新式砂锯都选用飞轮低转速(70~75rpm)、锯框大往复行程(500~600mm)的设计参数。锯框的行程由曲柄轴的偏心间隔决议,该偏心间隔现已由曩昔的150~200mm,改善为现在的250~300mm,锯框行程到达500~600mm。由于飞轮轴和曲柄每年要重复接受3~3.8×107次巨大的交变载荷作用,作业条件十分恶劣,所以主轴与曲柄的结构是至关重要的,运用高强度钢材,选用铸造工艺全体制作的主轴和曲柄,使该件的机械性能大大进步,延长了主轴寿数,下降了设备修理费用。
5、连杆及其调理组织
现在砂锯的连杆长度都在6~8m之间,现已很少有砂锯选用短连杆结构。由于钢制结构件的纵向、横向变形量比木材小3.5~4倍,钢材的比重比木材大9倍,弹性系数大14倍,所以现代砂锯都运用型钢焊接的结构件钢制连杆,其刚性、强度、寿数较传统的木制连杆大大进步。同时还改善了支承轴承的作业状况,有利于快速锯切的实现。但为了减轻沉重的钢制连杆对连杆与锯框衔接部位铰链的磨损,在该衔接铰链部位,都运用了特制的由无噪音橡胶制成的缓冲套。
为了坚持锯条自锯切开始坐落荒料最高方位、到锯切结束运动到荒料最低方位的升降改动过程中,锯条往复运动的中心点相对于荒料的中心方位始终不变,先进的砂锯都装备有不需求半途停机即可调理连杆长度的主动调理组织以消除因锯条与荒料相对方位改动和锯条磨损后呈现的台阶对荒料的冲击,削减有害轰动对锯机寿数的影响,进步加工板材的质量和加工功率。连杆长度的机械式调理组织一般为偏心轮调理办法、偏心轮的转动靠与其衔接的棘轮棘爪或蜗轮蜗杆体系驱动、编码器和传感器操控偏心轮的启动和中止。有的砂锯选用圆弧导轨用于锯框升降支承和导向,无须连杆长度调理组织,是现在抱负、先进机型的砂锯。
6、混合砂浆的循环体系和砂浆喷淋组织
砂浆泵是该循环体系的中心,一台大型砂锯,其砂泵的流量可达450~4500L/min,驱动电机的功率30~36kW,砂浆扬程7.5~12.5m,每小时能够将砂浆池中的砂浆混合液完结100次以上的彻底循环。一些大宽度砂锯,砂泵电机功率和流量更大。在砂泵的内腔、叶轮外外表、运送阀门内腔、运送管路内外表都衬有超强耐磨的可替换橡胶衬垫,以接受快速活动的砂浆对这些部位的磨蚀,便于修理。
坐落锯机顶部的砂浆喷淋器多选用往复移动和摇摆式结构,旋转式喷淋器已很少运用。往复移动式喷淋器的喷淋轨道是一个宽度能够调理的矩形,喷淋宽度可随锯切荒料宽度的改动而调理,结构简单。但适当于曲柄滑块运动办法的喷淋小车,其运动速度是不均匀的,所以砂浆的喷洒均匀性的不同。摇摆式喷淋器能够补偿上述缺点,但结构较杂乱,修理费用高。
7、钢砂别离、钢砂投进和石灰混合设备
电控式钢砂投进器,是任何加工花岗石砂锯不行缺少的组织。其作用是在锯切过程中,以精确、稳定的数量将新钢砂弥补参加到混合砂浆中,坚持切开用砂浆混合液具有稳定的磨削才能。运用连杆、棘轮等组织的老式操控组织现已过期。新式设备选用也与带电机的减速直连、固定在耐磨钢砂漏斗上的供料盘,钢砂供应量有600公斤和900公斤两种形式供挑选。钢砂供应量的调整(调整规模大约是1~60kg/h)彻底是由砂锯的电控柜主动操控完结的,如果需求,也能够由设备在电控柜内的人工操控设备完结。这种新式的钢砂投进器彻底合适于现代机型全主动供应钢砂的需求,也能够设备在传统机型上,改善进步出产功率。
与现代砂锯配套的石灰装填、混合设备,必须具有坚持石灰稳定的百分比。石灰的浓度是由装填器内粉状石灰的投进剂量操控器保证的,液位传感器向石灰装填器发出装填信号、气动阀门开启、参加石灰,加石灰的时刻等都是由时刻继电器预先调定、能够主动作业的。
钢砂别离器又称钢砂收回器,其作用作用是收回砂浆混合液中可用的钢砂,排除粒径很小(一般小于0.4mm)现已不能再参与切开或切开作用很差的钢砂。尽管其作业过程是主动完结的,但砂浆别离成功与否是由合理的砂浆排放时刻和排放间隔时刻决议的,这两个时刻需求凭操作人员不断的探索、试验、检测得出的,经历公式只起辅助核算作用。不管选用什么形式的别离元件,现在的钢砂别离器都能够准确无误地依照指令作业。
8、立柱、结构和锯框升降组织
砂锯的立柱和结构的锯框、吊臂、喷淋和升降等组织的设备根底,上小、下大的锥形铸铁立柱具有刚性、强度和稳定性俱佳的特性,与焊接结构件结构组成立体空间支架。
锯框升降螺杆的直径70~90mm,上传动轴体系与电机驱动的减速器、变速器直联,分快速和慢速进给两个速度档,慢速档的速度能够调理,以习惯不同落锯速度的要求。
不锈钢板制成的导轨密封和锯机密闭设备,保证了砂锯导轨防尘和砂浆向外喷溅作用。
9、操控体系
砂锯操控体系包含锯机运行操控、报警操控。先进的砂锯操控柜装有液晶或电子显示屏和新式PLC可编程序操控器的强电和弱电操控体系,能够主动操控锯机整个的出产过程,并从锯框升降传动、锯框摇摆、砂浆喷淋器、钢砂供应器、连杆及连杆主动调理等部件的传感器、编码器直接接纳脉冲信号,从液压张紧器、主电机等部位接纳电讯号,监控锯机各个部位的作业情况,一旦呈现问题当即停机报警,在屏幕上显示毛病部位和排除毛病的办法。能够分段设定锯切工艺参数,以习惯在同一车上加工不同高度荒料等要求。
10、荒料车
跟着锯机加工宽度的添加,每车荒料体积不断增大,有时满载荒料的分量甚至超越50吨,传统的两排6个车轮的荒料车显得单薄了。所以许多砂锯的荒料车中心部位在添加2~3个车轮,进步荒料车的承载才能,削减变形。
二、多绳金刚石串珠锯
多绳串珠锯是一种使用多根金刚石串珠绳锯切花岗石大板的新式设备,尽管正式投入运用仅有短短几年时刻,但机型和结构现已有了很大的更新和改善。新式多绳串珠锯的结构和作业原理与串珠整形机类似,在主、从动飞轮上有多个沟槽,限制和导引串珠绳的运动;每根串珠绳的长度现已由最初的70m,缩短到20m左右,串珠绳的张紧组织也由单根重力张紧改善为全体液压张紧,设备占地面积缩小,结构紧凑,装备机械手式主动卸板机后,设备的主动化水平更高。
单从锯切加工的直接本钱看,多绳串珠锯切花岗石板材的本钱稍高于结构锯机,但从整个辅料供应、耗费,废渣排放、清运,锯机办理等方面综考虑,多绳式串珠锯加工花岗石的本钱略低于结构锯机。这种新式锯切设备是否像有些人认为的那样,最终替代传统砂锯加工花岗石大板,还需通过期刻的检测。
三、大直径圆盘锯机
设备直径2.5~5m金刚石锯片的圆盘锯机也能够切开花岗石大板,特别合适加工不同厚度的板材。例如直径5m的锯片能够锯切高度2.2m的花岗石大板。锯片直径3m以下的圆盘锯机一般选用锯片升降或横梁升降、荒料车固定式结构。片直径超越3m的圆盘锯机则选用锯片升降、荒料随荒料车运动的单柱式结构。理论上讲,在荒料车导轨长度满意的条件下,多长的荒料都能够锯切。
大直径圆盘锯机主动化程度很高,配有主动分片、加工过程的主动循环操控、毛病检测体系,能够联网操控,实现无人操作,一旦呈现问题,与锯机操控体系联网的个人电脑当即显示出设备呈现毛病的排除办法。从加工本钱方面考虑,这种圆盘锯机只能作为加工花岗石大板弥补设备,不能替代结构锯机。
四、链臂式花岗石大板切开机
加工花岗石或其它硬质石材的链臂式锯机选用链臂摇摆的门结构,是专门加工条石、整形荒料或切开石材大板的设备。其整机结构与单锯条整形机类似,切开刀具与开采大理石的链臂式锯机相同,加工花岗石时,选用结块金刚石切开刃。加工时,链臂两头的支承座沿立柱交替升降,构成链臂相对于石料的摇摆运动,摇摆半径25m,这适当于一个直径50m的金刚石锯片在切开石材。因而答应装有金刚石结块的切开链以较低的运动速度,满意加工花岗石的要求。该机切开花岗石时,能够到达250mm/h的落锯速度。与大直径圆盘锯机一样,链臂摇摆式龙门锯机适用于锯切不同厚度的花岗石板材或整形荒料用。
上面介绍的是国外先进砂锯和其它花岗石大板加工设备的根本概况。国内出产的加工花岗石大板的砂锯,加工宽度一般在3.3m之内,连杆也多为木制结构,液压张紧器处于试制阶段,锯机整体性能只适当与国外80年代末或90年代初水平。由于遭到直径超越2.5m金刚石锯片基体制作水平的限制,国内出产的圆盘锯机,可设备的锯片的最大直径2.5m。国内现已有企业准备开发链臂摇摆式龙门锯机,而多绳金刚石串珠锯国内还未见出产。