阅读说明：本技术 高效节能切石机及其工作方法 (Efficient energy-saving stone cutting machine and working method thereof ) 是由 苏子泷 于 2020-06-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种高效节能切石机及其工作方法,其中高效节能切石机包括机台和设在机台上的机座,所述机座上设有用于带动切石锯片转动工作的主轴,所述主轴上设有皮带轮,所述皮带轮体内设有离合器,离合器的主动件与皮带轮连接固定,离合器的从动件与主轴连接固定,在离合器上还设有驱动主动件与从动件离合的压紧机构,所述机座上设有电机和由电机驱动的皮带轮传动机构,所述皮带轮传动机构将动力传递给主轴上的皮带轮。本发明通过在主轴上的皮带轮内安装有离合器,该离合器从离逐步往合的状态发展,使电机传递给主轴及主轴上的切割锯片的力也是逐步增加,避免了电机瞬时启动所需要的大电流,有利于降低电器设备的负载,大大降低了能耗。(The invention relates to a high-efficiency energy-saving stone cutting machine and a working method thereof, wherein the high-efficiency energy-saving stone cutting machine comprises a machine table and a machine base arranged on the machine table, a main shaft for driving a stone cutting saw blade to rotate and work is arranged on the machine base, a belt pulley is arranged on the main shaft, a clutch is arranged in the belt pulley, a driving part of the clutch is connected and fixed with the belt pulley, a driven part of the clutch is connected and fixed with the main shaft, a pressing mechanism for driving the driving part to be in clutch with the driven part is also arranged on the clutch, a motor and a belt pulley transmission mechanism driven by the motor are arranged on the machine base, and the belt pulley transmission mechanism transmits. The clutch is arranged in the belt pulley on the main shaft, and the clutch is developed from a state of gradually opening and closing, so that the force transmitted by the motor to the main shaft and the cutting saw blade on the main shaft is also gradually increased, the large current required by the instantaneous starting of the motor is avoided, the load of electrical equipment is favorably reduced, and the energy consumption is greatly reduced.)

高效节能切石机及其工作方法

技术领域：

本发明涉及一种高效节能切石机及其工作方法。

背景技术：

切石机即是用于石材的切割，目前的切石机有桥式或悬臂式等，虽然切石机是一个非常成熟的机械设备，但其仍然存在着一些问题：1、在启动安装切石锯片的主轴工作时，需要较大的扭矩，从而使启动电机的电流是正常工作时的5-6倍，耗能大，且给工厂的电器设备带来巨大的负载压力，也增加了电器设备的建设成本； 2、在切割锯片加工完一块石材荒料后需要停机更换新的石材荒料，从而需要反复开机、停机，也增加了启动的耗能；3、在切割石材时需要不断的给刀具和石材喷水，以避免切割温度过高造成的烧刀现象，目前通常在切割锯片上罩有水罩，水罩上穿入有持续喷水的水管，水罩起到遮住飞溅的水和飞粉，但在切割锯片磨损或损坏时，需要停机更换切割锯片，因为水罩与主轴时相对固定的，就造成每次更换切割锯片时均要拆装水罩，增加了更换时间。

发明内容

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鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高效节能切石机及其工作方法，该高效节能切石机设计合理，有利于降低启动切石机工作时所需的负载电流，节能降耗。

本发明高效节能切石机，其特征在于：包括机台和设在机台上的机座，所述机座上设有用于带动切石锯片转动工作的主轴，所述主轴上设有皮带轮，所述皮带轮体内设有离合器，离合器的主动件与皮带轮连接固定，离合器的从动件与主轴连接固定，在离合器上还设有驱动主动件与从动件离合的压紧机构，所述机座上设有电机和由电机驱动的皮带轮传动机构，所述皮带轮传动机构将动力传递给主轴上的皮带轮。

进一步的，上述皮带轮包括外表面具有皮带轮槽的罩状轮壳和罩设在罩状轮壳体内的主动件、从动件和压紧机构，所述主动件、从动件为多组相邻设置的圆形主动摩擦片和从动摩擦片，主动摩擦片的外周缘布设有外凸齿，从动摩擦片的中心孔周缘设有内凹齿，主轴伸入离合器的轴段上设有与内凹齿对应配合的花键，罩状轮壳的内周壁布设有与外凸齿配合的键槽，主动摩擦片和从动摩擦片均可沿主轴在轴向移动，所述压紧机构为设在主动摩擦片和从动摩擦片侧部的至少一个的液压缸。

进一步的，上述罩状轮壳的罩口设有罩盖，所述罩盖上布设有多个承槽孔，每个承槽孔内均承置呈阶梯状的液压缸外壳，各液压缸的伸缩杆抵压在主动摩擦片和从动摩擦片的侧部，各液压缸的液压管路串联连接，并且与伸入罩盖的液压总管连接。

进一步的，上述电机为高、低双功率电机，其包括机壳和设在机壳内的电机转轴，所述电机转轴上具有两段独立的转子绕组，所述机壳上设有与两段独立转子绕组相对应的定子绕组。

进一步的，上述机座上设有大梁，所述大梁包括封闭的金属外壳体和充满在金属外壳体内且固化的凝胶体。

进一步的，上述凝胶体内混合有铁矿石。

进一步的，上述凝胶体内布设有钢筋。

进一步的，上述金属外壳体的上壁板表面设有两根平行的导轨和设在两导轨之间的齿条。

进一步的，上述金属外壳体包括上壁板、下壁板和对称设置的两侧壁板，所述下壁板和两侧壁板的中部均具有贯通首尾的内凹陷，所述内凹陷的截面呈矩形或梯形。

进一步的，上述机台上设有用于承载待切割石材的支撑座，所述支撑座包括可沿机台上的滑轨滑移的滑座和设在滑座上的旋转台，待切割石材放置在旋转台上。

进一步的，上述旋转台上表面铺设有橡胶垫，待切割石材放置在橡胶垫上。

进一步的，上述橡胶垫为截面是矩形的长条块，在旋转台上表面铺设有多个橡胶垫，相邻橡胶垫之间具有间距。

进一步的，上述机座上设有相对于主轴上的切石锯片升降的水罩。

进一步的，上述升降的水罩由设于机座上的油缸驱动升降。

本发明高效节能切石机的工作方法，其特征在于：高效节能切石机包括机台和设在机台上的机座，所述机座上设有用于带动切石锯片转动工作的主轴，所述主轴上设有皮带轮，所述皮带轮体内设有离合器，离合器的主动件与皮带轮连接固定，离合器的从动件与主轴连接固定，在离合器上还设有驱动主动件与从动件离合的压紧机构，所述机座上设有电机和由电机驱动的皮带轮传动机构，所述皮带轮传动机构将动力传递给主轴上的皮带轮；工作前，电机未工作，压紧机构未驱动离合器，使离合器的主动件与从动件处于离的状态，工作时，电机先启动工作，带动皮带轮传动机构和皮带轮转动，接着压紧机构驱使主动件与从动件从离往合的状态发展，然后带动安装有切石锯片的主轴开始转动，实现将电机的动力传递给主轴。

进一步的，上述皮带轮包括外表面具有皮带轮槽的罩状轮壳和罩设在罩状轮壳体内的主动件、从动件和压紧机构，所述主动件、从动件为多组相邻设置的圆形主动摩擦片和从动摩擦片，主动摩擦片的外周缘布设有外凸齿，从动摩擦片的中心孔周缘设有内凹齿，主轴伸入离合器的轴段上设有与内凹齿对应配合的花键，罩状轮壳的内周壁布设有与外凸齿配合的键槽，主动摩擦片和从动摩擦片均可沿主轴在轴向移动，所述压紧机构为设在主动摩擦片和从动摩擦片侧部的至少一个的液压缸；压紧机构驱使主动件与从动件从离往合的状态发展时，即液压缸伸展，使相邻的主动摩擦片和从动摩擦片相互靠近而产生摩擦，从而动力由罩状轮壳传递给各主动摩擦片，各主动摩擦片传递给各从动摩擦片，各从动摩擦片传递给主轴，实现主轴的转动。

进一步的，上述电机为高、低双功率电机，其包括机壳和设在机壳内的电机转轴，所述电机转轴上具有两段独立的转子绕组，所述机壳上设有与两段独立转子绕组相对应的定子绕组，启动电机工作时，电机中低功率的绕组先工作，继而大功率的绕组再工作，接着再由压紧机构驱使主动件与从动件从离往合的状态发展，继而带动安装有切石锯片的主轴开始转动，在切割石头时，电机的高、低双功率部分同时工作，在未切割石头时，仅低双功率的部分工作，以保持主轴和切石锯片的转速。

进一步的，上述机台上设有用于承载待切割石材的支撑座，所述支撑座包括可沿机台上的滑轨滑移的滑座和设在滑座上的旋转台，待切割石材放置在旋转台上；所述旋转台上表面铺设有橡胶垫，待切割石材放置在橡胶垫上；在橡胶垫上设有至少各一块靠近和远离切割锯片的石材荒料，切割工作仅仅针对靠近切割锯片的那块石材荒料，而远离切割锯片的那块石材荒料为备料，即在切割完成靠近切割锯片的那块石材荒料后，切割锯片、支撑座回复原点位置，切割锯片持续转动，旋转台旋转180度，远离切割锯片的那块石材荒料变成靠近切割锯片，即可开始加工该石材荒料，而那块已经切割好的石材荒料即可从支撑座上取下，并换上新的待加工石材荒料，该橡胶垫可缓冲更换石材荒料时产生的震动，以避免对切割质量产生影响。

进一步的，上述机座上设有相对于主轴上的切石锯片升降的水罩，所述升降的水罩由设于机座上的油缸驱动升降，切石锯片从石材荒料上表面往下表面锯切，在切石锯片刚开始从石材荒料上表面切割时，油缸驱动水罩使水罩最靠近切石锯片的下端点，随着切石锯片自上而下的运动，油缸驱动水罩逐步远离切石锯片的下端点。

本发明高效节能切石机通过在主轴上的皮带轮内安装有离合器，该离合器从离逐步往合的状态发展，使电机传递给主轴及主轴上的切割锯片的力也是逐步增加，避免了电机瞬时启动所需要的大电流，有利于降低电器设备的负载，降低建设成本，大大降低了能耗。

附图说明：

图1是本发明桥式切石机一视角的立体图；

图2是本发明桥式切石机另一视角的立体图；

图3是本发明桥式切石机支撑座的剖面构造示意图；

图4是本发明悬臂式切石机的立体图；

图5是本发明悬臂式切石机剖面构造示意图；

图6是本发明主轴箱的立体图；

图7是图6的剖面图；

图8是图7的局部视图；

图9是图6的***图；

图10是电机B的剖面构造示意图；

图11是本发明桥式切石机大梁的立体图；

图12是图11的剖面图。

图13是图5的局部视图。

具体实施方式

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下面结合实施例对本发明方法作进一步的详细说明。需要特别说明的是，本发明的保护范围应当包括但不限于本实施例所公开的技术内容。

本发明高效节能切石机包括机台A1和设在机台A1上的机座A2，所述机座A2上设有用于带动切石锯片A3转动工作的主轴A4，所述主轴A4上设有皮带轮A5，所述皮带轮A5体内设有离合器A6，离合器的主动件A7与皮带轮A5连接固定，离合器的从动件A8与主轴A4连接固定，在离合器上还设有驱动主动件与从动件离合的压紧机构A9，所述机座上设有电机B和由电机驱动的皮带轮传动机构B1，所述皮带轮传动机构B1将动力传递给主轴上的皮带轮A5。

在桥式切石机中，机座A2为设在机台上的两竖立座，两竖立座上横设有大梁D，大梁D上滑动设有滑座D6，主轴A4安装在主轴箱上，主轴箱、电机B安装在滑座D6上；在悬臂切石机中，主轴A4安装在主轴箱上，主轴箱、电机B安装在可在悬臂A25上升降的升降座A26上。

工作前，电机未工作，压紧机构未驱动离合器，使离合器的主动件与从动件处于离的状态，工作时，电机先启动工作，带动皮带轮传动机构和皮带轮转动，接着压紧机构驱使主动件与从动件从离往合的状态发展，然后带动安装有切石锯片的主轴开始转动，实现将电机的动力传递给主轴，由于压紧机构是逐步压紧使主动件与从动件从离往合的状态发展，即动力的传递也是一个过程，因此不会出现以往的瞬时高负载的问题。

上述皮带轮传动机构B1即包括固定在电机输出轴上的主动皮带轮、连接在主动皮带轮与皮带轮A5之间的皮带A27，该皮带可以是三角皮带、平行皮带或梯形皮带等。

上述的离合器可以是摩擦式离合器、液力离合器、电磁离合器等，其中压紧机构即是离合器中驱动主动件与从动件离、合的机构，下面针对本申请具体的离合器构造予以说明。

上述皮带轮A5包括外表面具有皮带轮槽的罩状轮壳A10和罩设在罩状轮壳体内的主动件A7、从动件A8和压紧机构A9，所述主动件、从动件为多组相邻设置的圆形主动摩擦片A11和从动摩擦片A12，主动摩擦片A11的外周缘布设有外凸齿A13，从动摩擦片A12的中心孔周缘设有内凹齿A14，主轴A4伸入离合器的轴段上设有与内凹齿A14对应配合的花键A15，罩状轮壳A10的内周壁布设有与外凸齿A13配合的键槽A16（键槽A16的形状可以是矩形、梯形等），主动摩擦片和从动摩擦片均可沿主轴在轴向移动，即主动摩擦片A11、从动摩擦片A12可在主轴A4伸入离合器的轴段上及罩状轮壳A10滑动（即需主动摩擦片的圆形内孔大于花键A15的外径，从动摩擦片A12的圆形外缘直径小于罩状轮壳A10的内周壁），所述压紧机构为设在主动摩擦片和从动摩擦片侧部的至少一个的液压缸（本申请采用圆周均布6个），通过液压缸的伸展，即可将各主动摩擦片和从动摩擦片压紧产生摩擦，越压紧摩擦力越大。

压紧机构驱使主动件与从动件从离往合的状态发展时，即液压缸伸展，使相邻的主动摩擦片和从动摩擦片相互靠近而产生摩擦，从而动力由罩状轮壳传递给各主动摩擦片，各主动摩擦片传递给各从动摩擦片，各从动摩擦片传递给主轴，实现主轴的转动。

上述罩状轮壳的罩口设有罩盖A17，所述罩盖上布设有多个承槽孔A18，每个承槽孔内均承置呈阶梯状的液压缸外壳A19，各液压缸的伸缩杆A20抵压在主动摩擦片和从动摩擦片的侧部，该侧部可以设置一个抵板A21，使推力更加均匀，各液压缸的液压管路A24串联连接，并且与伸入罩盖的液压总管A22连接，该液压总管A22从罩盖A17上的可拆盖板A23的中心部穿入，且与罩盖A17的可拆盖板A23相互铰接，使液压总管A22不会随罩盖A17等转动。

本发明高效节能切石机通过在主轴上的皮带轮内安装有离合器，该离合器从离逐步往合的状态发展，使电机传递给主轴及主轴上的切割锯片的力也是逐步增加，避免了电机瞬时启动所需要的大电流，有利于降低电器设备的负载，降低建设成本，大大降低了能耗。

进一步的，为了更加节能降耗，上述电机为高、低双功率电机，高、低双功率电机C包括机壳C1和设在机壳内的电机转轴C2，所述电机转轴上具有两段独立的转子绕组C3，所述机壳上设有与两段独立转子绕组相对应的定子绕组C4，该两段独立的转子绕组C3和定子绕组C4区分输出高、低功率，高功率的转子绕组C3和定子绕组C4所绕设的线圈较多，低功率的转子绕组C3和定子绕组C4所绕设的线圈较少；当然该可输出高、低双功率的电机也可以是现有的其它结构的双功率电机。

启动电机工作时，电机中低功率的绕组先工作，继而大功率的绕组再工作，接着再由压紧机构驱使主动件与从动件从离往合的状态发展，继而带动安装有切石锯片的主轴开始转动，在切割石头时，电机的高、低双功率部分同时工作，在未切割石头时，仅低双功率的部分工作，以保持主轴和切石锯片的转速即可。

通过上述的电机工作方法，可以降低启动工作所需要的电流，降低对电器设备的负载压力，可降低建设成本，节能降耗；且在切割在走空刀时，仅仅由低功率电机工作，降低了能耗。

目前桥式切石机的大梁整体采用钢材制成，不仅制作成本高，而且制作难度大。

本申请在机座A2上设有大梁D（该大梁D仅仅在桥式切石机上设置），所述大梁D包括封闭的金属外壳体D1和充满在金属外壳体内且固化的凝胶体D2，该凝胶体D2可以是塑料、树脂等高分子材料，其在熔融状态下填充到封闭的金属外壳体中，在凝固后形成。

为了设计合理，强度高，上述凝胶体内混合有铁矿石D3，上述凝胶体内布设有钢筋D11，该铁矿石均匀的混在凝胶体内，铁矿石的体积占金属外壳体D1内腔容积的10-60%，钢筋可以横纵交叉捆绑形成柱笼状。

进一步的，为了实现安装主轴的主轴箱可以移动，上述金属外壳体D1的上壁板表面设有两根平行的导轨D4和设在两导轨之间的齿条D5，该主轴箱安装在滑移座上，该滑移座D6与导轨配合滑动，且在滑移座上设有由另外电机驱动的且与齿条啮合的齿轮。

进一步的，为了设计合理，上述金属外壳体D1包括上壁板D7、下壁板D8和对称设置的两侧壁板D9，所述下壁板和两侧壁板的中部均具有贯通首尾的内凹陷D10，所述内凹陷的截面呈矩形或梯形。

本申请大梁具有承载重量大抗冲击性能好等优点，尤其是在石材切割中有着抗变形和提高石材切割精度及工作效率。

进一步的，为了在不影响切割加工的情况下，方便拆装石材，上述机台上设有用于承载待切割石材的支撑座E1，所述支撑座E1包括可沿机台上的滑轨滑移的滑座E2和设在滑座上的旋转台E3，待切割石材放置在旋转台上。

进一步的，为了减少震动，上述旋转台上表面铺设有橡胶垫E4，待切割石材放置在橡胶垫上，通过设置橡胶垫E4，切割锯片仍然在切割旋转台E3上的另外石材时，搬动已经切割后的石材不会影响切割加工，有利于保证切割的质量。

上述旋转台E3可以是一个平面板体，滑座E2的底面具有导槽，机台上具有滑轨，滑座E2可以通过丝杆螺母机构、同步带等机构驱动沿滑轨长度方向滑动，滑座E2的上表面为平面，与旋转台E3之间可以设有平面推力轴承，实现两者的旋转，而旋转台E3的旋转动力可以通过舵机来驱动。

进一步的，为了设计合理，上述橡胶垫为截面是矩形的长条块，在旋转台上表面铺设有多个橡胶垫，相邻橡胶垫之间具有间距。

上述在橡胶垫上设有至少各一块靠近和远离切割锯片的石材荒料（图示为并排各两块），切割工作仅仅针对靠近切割锯片的那块石材荒料，而远离切割锯片的那块石材荒料为备料，即在切割完成靠近切割锯片的那块石材荒料后，切割锯片、支撑座回复原点位置，切割锯片持续转动，旋转台旋转180度，远离切割锯片的那块石材荒料变成靠近切割锯片，即可开始加工该石材荒料，而那块已经切割好的石材荒料即可从支撑座上取下，并换上新的待加工石材荒料，在更换料时，该橡胶垫可缓冲更换石材荒料时产生的震动，以避免对切割质量产生影响，该旋转台E3等结构，可以在不停机的情况下进行更换石材，大大提高了效率，也降低了反复停机、开机的耗能，一举两得。

进一步的，为了方便使用，上述机座上设有相对于主轴上的切石锯片升降的水罩F1，上述升降的水罩由设于机座A2（对于桥式切石机具体的是滑座D6，对于悬臂式切石机为升降座A26）上的油缸F2驱动升降，当然该水罩也可以通过螺母丝杆机构、气缸等驱动升降，该水罩F1可以升降，方便了在需要更换磨损或损坏切割锯片时的抬升，从而无需人工拆装，提高了效率。

此外，目前水罩与主轴位置是相对固定的，切石锯片从石材荒料上表面往下表面锯切，由于切割锯片最多只能下刀至主轴下端点以下的位置，因此水罩的最低点位置必须高于该主轴下端点，才能保证整个切割加工过程水罩不会与石材等干涉，而目前该种结构下的水罩，仍然有一部分水、石粉在下刀整个加工过程会飞溅。

本申请在切石锯片刚开始从石材荒料上表面切割时，油缸驱动水罩使水罩最靠近切石锯片的下端点，随着切石锯片自上而下的运动，油缸驱动水罩逐步远离切石锯片的下端点，本申请水罩的最低点可以越过主轴轴线以下，可达到距离切石锯片的下端点三分二的锯片半径，从而可进一步改善现有遮挡飞溅水和石粉的效果。

因此，本申请可升降的水罩F1，可根据不同加工位置来改变遮挡锯片的面积，提高遮挡飞溅水和石粉的效果，同时方便拆装切割锯片，提高了效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。