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一种超大直径圆盘切割机及其控制方法与流程

2021-09-25 04:15:00 来源:中国专利 TAG:圆盘 切割机 直径 石材 加工机械


1.本发明涉及石材加工机械设备技术领域,具体而言,涉及一种超大直径圆盘切割机及其控制方法。


背景技术:

2.现有矿山开采石料,已经普遍采用矿山采石机械,从初期单台锯机带单锯片,发展到单台锯机主轴两端分别带有多片锯片,采石机采石越来越方便且采石效率逐渐提高。但是,目前的采石机在开采过程中其开采的石料性质并不是完全相同的,矿山上某部分的石料相对于另一部分的石料可能硬度偏高或偏低,此时锯片切割石料时遇到硬度不同的石料其受到的阻力等作用也将不同,现有的采石机在切割过程中,无法针对锯片旋转速度、向下向前方向的给进运动进行调节,作业时容易产生锯片振动、崩坏等情形,尤其,现有切割采石的锯片直径通常较大,其本身在作业时就容易发生振动,遇到不同物性的石料时,其异常振动更是时常发生,并容易在崩坏后四散,容易伤及行人,存在安全隐患。
3.例如公告号为cn102022117b的发明专利一种双拼可调距矿山采石机,包括机座、立柱和锯机,其中两立柱导轨上分别枢设有一带横向导槽的滑板,变速箱两端滑动枢设于两滑板的横向导槽中,两滑板与同侧立柱间枢设有同步升降驱动机构;变速箱分隔成齿轮腔和一空腔,齿轮腔为三轴结构,依次为电机轴、中间轴和输出轴,三轴通过两组齿轮组啮合传动,电机端面悬挂固定在变速箱侧面;滑板上并排枢设有两台独立锯机的变速箱,两变速箱互为旋转180
°
而设,悬挂在变速箱侧面的电机能插入另一变速箱的空腔中,而两台变速箱输出轴上的锯片处在相远一侧,且处在同一轴线上;两滑板中间位置固定有一挡板,挡板与两变速箱间分别设有驱动油缸,藉油缸动作来调节锯片的位置。该采石机由于无法在切割过程中针对锯片旋转速度、向下向前方向的给进运动进行调节,从而容易导致锯片崩坏等情形发生,降低锯片使用寿命并影响作业效率,提高成本,而切割机的锯片直径一般也较大,其本身作业时就容易发生振动,进而进一步减少锯片使用寿命,在异常振动下更容易导致锯片崩坏四散,伤及行人。


技术实现要素:

4.为克服现有技术中存在的采石机在开采过程中其开采的矿山上某部分的石料相对于另一部分的石料可能硬度偏高或偏低,而现有的采石机其锯片直径均较大,其本身就容易产生振动,在切割密度、硬度具有差异的石料时,其振动情况更为严重,更是容易发生锯片崩坏、伤及行人等问题。本发明提供了一种超大直径圆盘切割机及其控制方法,通过圆盘形锯片安装座将环形锯片固定安装在锯片旋转轴上,增加了环形锯片各处的受力强度,相比于传统圆锯片其本身由于锯片直径较大就容易发生振动损坏的问题,加强的锯片切割时的稳定性,锯片不容易发生振动,不容易因振动崩坏,使用更加安全。具体技术方案如下:
5.一种超大直径圆盘切割机,包括圆盘形锯片安装座、安装在所述圆盘形锯片安装座上的环形锯片和用于驱动所述环形锯片旋转的锯片旋转轴,所述圆盘形锯片安装座中心
固定安装在所述锯片旋转轴一端,所述圆盘形锯片内沿安装在所述圆盘形锯片安装座的环形安装槽内。
6.设置圆盘形锯片安装座,将环形锯片安装在圆盘形锯片安装座上再通过圆盘形安装座固定在锯片旋转轴上,相比于传统使用的锯片其本身由于锯片直径较大容易发生振动从而发生锯片碎裂、崩坏的问题,设置的圆盘形锯片安装座加强了环形锯片各处的受力强度,并且,相比于减小锯片切割直径的方法,本装置切割石块时的切割长度和高度均不会发生变化,且能够将切割深度保持在较好的范围内,在保证了锯片切割时的稳定性的同时保证了切割效率。
7.优选地,所述圆盘形锯片内沿与所述圆盘形锯片安装座之间通过螺栓组件固定连接,所述螺栓组件沿所述圆盘形锯片圆周方向均匀分布。
8.优选地,所述螺栓组件穿过圆盘形锯片安装座和圆盘形锯片将其固定,所述螺栓组件的螺杆上位于所述圆盘形锯片安装座两侧位置处套设有第一缓冲垫片。
9.优选地,所述螺栓组件的螺母、螺栓头部与位于所述圆盘形锯片安装座两侧的两个所述第一缓冲垫片之间分别通过弹簧抵接。
10.优选地,位于所述环形安装槽内的所述圆盘形锯片与所述环形安装槽侧壁之间安装有第二缓冲垫片。
11.缓冲垫片和弹簧的的设置一方面可以为锯片提供一定的弹性振动空间,能够保护锯片,使其不容易在发生异常振动时崩坏,并且能够吸收一定力的作用,减少其对锯片旋转轴的损伤。
12.优选地,所述圆盘形锯片安装座中心通过圆盘固定组件安装在所述锯片旋转轴上。
13.优选地,所述圆盘固定组件包括锯片安装挡板和锯片固定组件,所述锯片安装挡板固定安装在所述锯片旋转轴上且其所在平面与所述锯片旋转轴垂直,所述锯片固定组件与所述锯片安装挡板分别位于所述圆盘形锯片安装座两侧。
14.优选地,所述锯片固定组件包括锯片固定板和锯片固定壳体,所述锯片固定壳体中心与所述锯片旋转轴通过螺纹连接,所述锯片固定壳体边沿顶抵在所述圆盘形锯片一侧,所述锯片固定板外沿滑动连接在所述锯片固定壳体内壁上并可沿所述锯片旋转轴轴线方向滑动。
15.优选地,所述锯片固定板一侧固定安装有滑动杆,所述滑动杆滑动连接在所述锯片固定壳体上,所述滑动杆外圆周方向套设有用于将所述锯片固定板顶抵在所述圆盘形锯片一侧的抵接弹簧。
16.设置圆盘固定组件,其中锯片固定壳体一端可抵顶在锯片一侧,锯片固定组件抵顶一端与锯片一侧可松弛抵顶也可存在一定间隙,并设置有抵接弹簧将锯片进一步顶牢,在锯片发生振动时,设置的抵接弹簧可吸收因锯片振动产生的径向上的力,提供一定的振动缓冲空间,一方面能够保护锯片不容易崩坏、碎裂,另一方面能够减少对锯片旋转轴的作用,保护锯片旋转轴。
17.优选地,所述圆盘形锯片安装座由两个对称设置的圆盘形锯片安装板叠合而成,两个所述圆盘形锯片安装板中间贴合,其外沿向外弯折形成用于容置圆盘形锯片内沿的所述环形安装槽。
18.优选地,所述环形安装槽的深度大于4cm,且为所述圆盘形锯片安装座半径的1/5

1/2。
19.本发明还涉及一种超大直径圆盘切割机的控制方法,采用所述的超大直径圆盘切割机,包括如下控制步骤:
20.步骤一,启动切割机,控制水平气缸将圆锯片调节到指定的横向位置,进入向下给进模式,开始切割,直至切割至指定深度;
21.步骤二,进入向前给进模式,继续切割,直到切割至指定距离;
22.步骤三,保持锯片继续旋转,升起切割机锯片完成一次切割作业。
23.有益效果:
24.采用本发明技术方案产生的有益效果如下:
25.(1)设置圆盘形锯片安装座,将环形锯片安装在圆盘形锯片安装座上再通过圆盘形安装座固定在锯片旋转轴上,相比于传统使用的锯片其本身由于锯片直径较大容易发生振动从而发生锯片碎裂、崩坏的问题,设置的圆盘形锯片安装座加强了环形锯片各处的受力强度,并且,相比于减小锯片切割直径的方法,本装置切割石块时的切割长度和高度均不会发生变化,且能够将切割深度保持在较好的范围内,在保证了锯片切割时的稳定性的同时保证了切割效率。
26.(2)缓冲垫片和弹簧的设置一方面可以为锯片提供一定的弹性振动空间,能够保护锯片,使其不容易在发生异常振动时崩坏,并且能够吸收一定力的作用,减少其对锯片旋转轴的损伤;设置圆盘固定组件,其中锯片固定壳体一端可抵顶在锯片一侧,锯片固定组件抵顶一端与锯片一侧可松弛抵顶也可存在一定间隙,并设置有抵接弹簧将锯片进一步顶牢,在锯片发生振动时,设置的抵接弹簧可吸收因锯片振动产生的径向上的力,提供一定的振动缓冲空间,一方面能够保护锯片不容易崩坏、碎裂,另一方面能够减少对锯片旋转轴的作用,保护锯片旋转轴;本装置通过垫片、弹簧等缓冲装置的设置,进行层层卸力,能够很好的保证作业安全,减少器械损毁可能。设置有圆盘固定组件,其中设置的锯片固定板、滑动杆以及滑动杆上安装的弹簧,在锯片在异常情况下,发生剧烈振动且锯片固定壳体损毁时,其中设置的锯片固定板、滑动杆以及弹簧依旧能够对圆盘形锯片安装座进行固定,且能够吸收沿旋转轴轴向上的一定的作用力且锯片不容易脱离锯片轴,外加了一层保护,使器械在使用过程中更加安全。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1为本发明较佳之圆盘形锯片安装座示意图;
29.图2为本发明较佳之锯片示意图;
30.图3为本发明较佳之圆盘形锯片安装座局部示意图;
31.图4为本发明较佳之圆盘固定组件示意图;
32.图5为本发明较佳之切割机控制系统示意图;
33.图6为本发明较佳之切割机正视图;
34.图7为本发明较佳之切割机右视图;
35.图8为本发明较佳之切割机俯视图一;
36.图9为本发明较佳之切割机俯视图二;
37.图10为本发明较佳之切割机俯视图三;
38.图11为本发明较佳之切割机俯视图四;
39.图12为本发明较佳之固定安装套示意图;
40.图13为本发明较佳之固定气缸示意图;
41.图14为本发明较佳之旋转轴限位筒示意图一;
42.图15为本发明较佳之旋转轴限位筒示意图二;
43.图16为本发明较佳之旋转轴定位套组件示意图。
44.图中:1、左锯片;11、右锯片;2、左升降滑轨;21、左滑板;
45.22、右滑板;3、左控制主体;31、左变速电机;311、左输入齿轮;32、左传动轴;321、
46.第一左传动齿轮;322、第二左传动齿轮;
47.33、左锯片旋转轴;333、定位块;331、左输出齿轮;
48.332、旋转限位块;34、旋转轴限位筒;341、移动限位槽;
49.342、环形限位槽;343、连接环本体;344、连接环连接部;
50.35、固定气缸;351、固定销;36、固定安装套;37、旋转轴限位气缸;38、右锯片旋转轴;39、右控制主体;391、旋转轴定位气缸;
51.392、旋转轴定位套;393、旋转轴定位缓冲组件;4、左给进电机;
52.41、左变速机构;42、左轴杆;43、左轨道轮;44、左链条;
53.5、左立柱;51、左立柱底板;52、左立柱顶板;53、立柱滑块;
54.54、立柱滑轨;55、立柱固定气缸;551、立柱固定滑块;
55.56、立柱固定滑槽;57、右立柱;58、右立柱顶板;6、左轨道;
56.61、右轨道;7、左水平气缸;71、右水平气缸;8、控制器;
57.9、圆盘形锯片安装座;91、螺母;92、螺杆;93、第一缓冲垫片;
58.94、锯片安装挡板;95、锯片固定壳体;96、滑动杆;
59.97、锯片固定板;98、环形安装槽。
具体实施方式
60.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
61.如图1

4所示,一种超大直径圆盘切割机,包括圆盘形锯片安装座9、安装在圆盘形
锯片安装座9上的环形锯片和用于驱动环形锯片旋转的锯片旋转轴,圆盘形锯片安装座9中心固定安装在锯片旋转轴一端,圆盘形锯片内沿安装在圆盘形锯片安装座9的环形安装槽98内。
62.设置圆盘形锯片安装座9,将环形锯片安装在圆盘形锯片安装座9上再通过圆盘形安装座固定在锯片旋转轴上,相比于传统使用的锯片其本身由于锯片直径较大容易发生振动从而发生锯片碎裂、崩坏的问题,设置的圆盘形锯片安装座9加强了环形锯片各处的受力强度,并且,相比于减小锯片切割直径的方法,本装置切割石块时的切割长度和高度均不会发生变化,且能够将切割深度保持在较好的范围内,在保证了锯片切割时的稳定性的同时保证了切割效率。
63.作为一种优选的实施方式,圆盘形锯片内沿与圆盘形锯片安装座9之间通过螺栓组件固定连接,螺栓组件沿圆盘形锯片圆周方向均匀分布。
64.作为一种优选的实施方式,螺栓组件穿过圆盘形锯片安装座9和圆盘形锯片将其固定,螺栓组件的螺杆92上位于圆盘形锯片安装座9两侧位置处套设有第一缓冲垫片93。
65.作为一种优选的实施方式,螺栓组件的螺母91、螺栓头部与位于圆盘形锯片安装座9两侧的两个第一缓冲垫片93之间分别通过弹簧(图未示)抵接。
66.作为一种优选的实施方式,位于环形安装槽98内的圆盘形锯片与环形安装槽98侧壁之间安装有第二缓冲垫片(图未示)。
67.缓冲垫片和弹簧的的设置一方面可以为锯片提供一定的弹性振动空间,能够保护锯片,使其不容易在发生异常振动时崩坏,并且能够吸收一定力的作用,减少其对锯片旋转轴的损伤。
68.作为一种优选的实施方式,圆盘形锯片安装座9中心通过圆盘固定组件安装在锯片旋转轴上。
69.作为一种优选的实施方式,圆盘固定组件包括锯片安装挡板94和锯片固定组件,锯片安装挡板94固定安装在锯片旋转轴上且其所在平面与锯片旋转轴垂直,锯片固定组件与锯片安装挡板94分别位于圆盘形锯片安装座9两侧。
70.作为一种优选的实施方式,锯片固定组件包括锯片固定板97和锯片固定壳体95,锯片固定壳体95中心与锯片旋转轴通过螺纹连接,锯片固定壳体95边沿顶抵在圆盘形锯片一侧,锯片固定板97外沿滑动连接在锯片固定壳体95内壁上并可沿锯片旋转轴轴线方向滑动。
71.作为一种优选的实施方式,锯片固定板97一侧固定安装有滑动杆96,滑动杆96滑动连接在锯片固定壳体95上,滑动杆96外圆周方向套设有用于将锯片固定板97顶抵在圆盘形锯片一侧的抵接弹簧。
72.作为一种优选的实施方式,圆盘形锯片安装座9由两个对称设置的圆盘形锯片安装板叠合而成,两个圆盘形锯片安装板中间贴合,其外沿向外弯折形成用于容置圆盘形锯片内沿的环形安装槽98。
73.作为一种优选的实施方式,环形安装槽98的深度大于4cm,且为圆盘形锯片安装座9半径的1/5

1/2。
74.本发明还涉及一种超大直径圆盘切割机的控制方法,采用的超大直径圆盘切割机,包括如下控制步骤:
75.步骤一,启动切割机,控制水平气缸将圆锯片调节到指定的横向位置,进入向下给进模式,开始切割,直至切割至指定深度;
76.步骤二,进入向前给进模式,继续切割,直到切割至指定距离;
77.步骤三,保持锯片继续旋转,升起切割机锯片完成一次切割作业。
78.下面通过具体实施例对本实施方式中的有益效果进行进一步的介绍:
79.如图1

16所示,具体的,本实施例中,切割机为具有双刀的超大直径圆盘切割机,包括轨道,设置在轨道两侧的左锯片1、右锯片11,用于控制左锯片1沿轨道向前给进的左给进装置以及用于控制右锯片11向前给进的右给进装置、用于控制左锯片1上下运动的左升降装置和用于控制右锯片11上下运动的右升降装置,用于控制左锯片1旋转的左旋转控制组件和用于控制右锯片11旋转的右旋转控制组件,控制器8输出端与左给进装置、右给进装置、左升降装置、右升降装置、左旋转控制组件和右旋转控制组件输入端连接。
80.由于采石山上各处石料所处的位置环境不同,因此导致处于不同位置的石料其硬度、密度等物性可能会发生一定改变,从而存在差异,传统切割机在切割采石的过程中,均以设定好的作业速度进行切割,常常在切割某处较硬的石料时,阻力突然变大,锯片的旋转速度以及向下向前的给进速度无法及时调整,之后导致崩坏锯片甚至烧毁切割机的情况发生,甚至发生剧烈振动,使得锯片崩坏的同时四散,伤及行人,带来严重安全隐患;通过控制器控制给进装置、升降装置以及变速电机,从而控制锯片旋转速度以及锯片向下向前给进速度,在针对不同硬度的石料进行切割时,可以根据石料的变化调整锯片的旋转速度和向下向前的作业速度,进而使得锯片在切割时,既能使锯片不容易崩坏,保证锯片的正常使用,不容易产生安全隐患,并且能够将锯片的切割速度保持在合理范围内,不会影响工作效率。
81.左旋转控制组件包括左控制主体3、左变速电机31和左锯片旋转轴33,左变速电机31固定安装在左控制主体3上,左锯片旋转轴33安装在左控制主体3侧壁上,左变速电机31输出端控制左锯片旋转轴33旋转,左锯片1中心固定安装在左锯片旋转轴33上;右旋转控制组件包括右控制主体39、右变速电机和右锯片旋转轴38,右变速电机固定安装在右控制主体39上,右锯片旋转轴38安装在右控主体侧壁上,右变速电机输出端控制右锯片旋转轴38旋转,右锯片11中心固定安装在右锯片旋转轴38上。
82.左变速电机31输出轴安装有左输入齿轮311,左锯片旋转轴33上安装有左输出齿轮331,左输入齿轮311带动左输出齿轮331旋转;右变速电机输出轴安装有右输入齿轮,右锯片旋转轴38上安装有右输出齿轮,右输入齿轮带动右输出齿轮旋转。
83.左旋转控制组件还包括左传动轴32,左传动轴32安装在左控制主体3上,且左传动轴32上安装有第一左传动齿轮321和第二左传动齿轮322,第一左传动齿轮321与左输入齿轮311齿合,第二左传动齿轮322与左输出齿轮331齿合;右旋转控制组件还包括右传动轴,右传动轴安装在右控制主体39上,且右传动轴上安装有第一右传动齿轮和第二右传动齿轮,第一右传动齿轮与右输入齿轮齿合,第二右传动齿轮与右输出齿轮齿合。
84.左变速电机31通过左锯片旋转轴33控制左锯片1旋转,右变速电机通过右锯片旋转轴38控制右锯片11旋转,左锯片旋转轴33和右锯片旋转轴38上安装有用于监测左锯片1和右锯片11阻力的阻力传感器和用于监测旋转轴振动的振动传感器,阻力传感器输出端、振动传感器输出端与控制器8输入端相连。
85.在锯片旋转轴上安装有用于监测所述锯片阻力和振动的阻力传感器和振动传感器,之后将获得的阻力数据与振动数据传输至控制器,控制器再根据反馈的阻力和振动数据自动调整锯片的旋转速度、向下给进速度以及向前给进速度,调整更加实时、精准、快速。
86.具体的,本实施例中,轨道包括四条平行条形导轨组成的左轨道6和右轨道61,还包括安装在左轨道6上的左机架和安装在右轨道61上的右机架,左机架包括左立柱5,右机架包括右立柱57,左旋转控制组件通过左立柱5安装在左轨道6上,右旋转控制组件通过右立柱57安装在右轨道61上。左升降装置包括左升降滑轨2,左立柱5上沿竖直方向安装有左升降滑轨2,左升降装置输出端安装有左滑板21,左滑板21位于左升降滑轨2上并可沿左升降滑轨2长度方向滑动,左旋转控制组件安装在左滑板21上;右升降装置包括右升降滑轨,右立柱57上沿竖直方向安装有右升降滑轨,右升降装置输出端安装有右滑板22,右滑板22位于右升降滑轨上并可沿右升降滑轨长度方向滑动,右旋转控制组件安装在右滑板22上。
87.升降装置可以采用丝杠或油缸中的一种作为驱动机构,此为现有技术,不再详细叙述。
88.左滑板21远离左立柱5一侧上设有左水平滑轨(图未示),左旋转控制组件与左水平滑轨对应位置处固定安装有左水平滑块(图未示),左水平滑块套设在左水平滑轨内部;右滑板22远离右立柱57一侧上设有右水平滑轨,右旋转控制组件与右水平滑轨对应位置处固定安装有右水平滑块,右水平滑块套设在右水平滑轨内部。
89.滑板上还安装有用于将左、右控制主体39固定的控制主体固定组件,控制主体固定组件包括固定气缸35、固定销351和固定安装套36,一个以上固定气缸35固定安装在其中一个立柱上的滑板上,每个固定气缸35上均安装有一个固定销351,另一个立柱上的滑板上与每个固定销351对应位置处均设置有一个固定安装套36。固定气缸35输入端与控制器8输出端相连。设置控制主体固定组件可以使两个控制主体同步升降,在操作过程中可仅启动一个升降装置就可以实现同步升降,启动两个升降装置时,可以保证控制主体在运动过程中的稳定性,不容易发生晃动等情况。
90.左滑板21上安装有左水平气缸7,左水平气缸7伸缩方向与左水平滑轨长度方向平行,左旋转控制组件固定安装在左水平气缸7输出端;右滑板22上安装有右水平气缸71,右水平气缸71伸缩方向与右水平滑轨长度方向平行,右旋转控制组件固定安装在右水平气缸71输出端。
91.控制器8的输出端与左水平气缸7、右水平气缸71的输入端相连。
92.本实施例中,控制主体底部还安装有用于对两个锯片旋转轴进行限位的旋转轴限位组件。
93.旋转轴限位组件包括旋转轴限位筒34和旋转轴限位气缸37,旋转轴限位气缸37固定安装在控制主体底部,旋转轴限位筒34安装在旋转轴限位气缸37活动端且套设在其中一个锯片旋转轴外圆周上;旋转轴限位筒34可在旋转轴限位气缸37活动端的带动下沿锯片旋转轴的轴线方向运动。旋转轴限位气缸37输入端与所述控制器8输出端相连。
94.旋转轴限位筒34一端安装有连接环组件,连接环组件包括连接环本体343和安装在连接环本体343下方的连接环连接部344,连接环连接部344固定安装在旋转轴限位气缸37活动端,连接环本体343安装在旋转轴限位筒34端部,连接环本体343与旋转轴限位筒34同轴并可于旋转轴限位筒34和锯片旋转轴之间沿其中心轴旋转。
95.旋转轴限位筒34外圆周上与连接环本体343对应位置处形成有环形凹槽,连接环本体343套设在环形凹槽(图未示)上。
96.两个锯片旋转轴远离对应锯片一端均形成有用于对锯片旋转轴旋转方向进行限位的旋转限位块332,旋转轴限位筒34内部形成有供旋转限位块332左右移动的移动限位槽341和供旋转限位块332旋转运动的环形限位槽342。
97.移动限位槽341为与锯片旋转轴轴线平行的长形槽,环形限位槽342所在平面与移动限位槽341垂直。
98.当旋转轴限位筒34处于初始位置时,旋转限位块332位于环形限位槽342内。
99.环形限位槽342的数量为两个,两个锯片旋转轴上均设置有一组旋转限位块332,两个环形限位槽342之间的距离与两组锯片旋转轴上的旋转限位块332之间的距离相等。
100.环形限位槽342的数量为三个,两个锯片旋转轴上均设置有一组旋转限位块332,除旋转轴限位筒34处于初始位置时旋转限位块332占用的环形限位槽342外,另外两个环形限位槽342之间的距离与其中两个锯片旋转轴上的旋转限位块332之间的距离相等。
101.两个锯片旋转轴上均设置有两组以上旋转限位块332,两个锯片旋转轴处于第一限位连接位时,旋转限位块332均位于环形限位槽342内;两个锯片旋转轴处于第二限位连接位时,旋转限位块332均处于移动限位槽341内。
102.本实施例中,至少一个控制主体底部安装有用于对锯片旋转轴进行定位的旋转轴定位套组件。
103.旋转轴定位套组件包括旋转轴定位气缸391和旋转轴定位套392,旋转轴定位气缸391安装在滑板21上,旋转轴定位套392固定安装在旋转轴定位气缸391活动端,旋转轴定位套392靠近锯片旋转轴一侧安装形成有对圆锯片1进行定位的定位槽,锯片旋转轴表面长度方向与定位槽对应位置处设有与定位槽配合的定位块333。
104.旋转轴定位气缸输入端与控制器输出端相连。锯片进行一次同步旋转或不同步旋转结束后,需更换作业模式时,关闭锯片旋转运动,锯片速度逐渐降低,此时,启动气缸,安装在气缸活动端上的旋转轴定位套将随着气缸活动端的运动靠近旋转轴,二者之间的设置距离小于锯片旋转轴上定位块的高度,当定位块旋转至旋转轴定位套一侧时,旋转轴定位套将与定位块将会发生摩擦,锯片的旋转速度逐渐降低,当锯片的旋转速度足够旋转一圈,但旋转所需要的能量小于旋转轴定位套与定位块之间克服摩擦力所需要的能量时,锯片将停止,并容置在旋转轴定位套的旋转轴定位槽内,实现旋转轴位置的定位,进而实现旋转轴限位块的定位。
105.具体的,定位槽为一弧形凹槽且弧形凹槽一端槽口与旋转轴之间的距离大于定位块333的高度,另一端槽口与旋转轴之间的距离小于定位块333的高度;定位块333旋转方向由定位槽距离锯片旋转轴较大的一端旋转至另一端;定位块333下端与定位槽接触一端设置为弧形面,弧形面与定位槽的切点位于定位槽内部。
106.旋转轴定位套392可沿旋转轴定位气缸391活动端长度方向滑动安装在旋转轴定位气缸391活动端。
107.具体的,旋转轴定位气缸391上还安装有用于旋转轴定位套392缓冲的旋转轴定位缓冲组件393。旋转轴定位缓冲组件393包括缓冲弹簧、缓冲座、缓冲杆,旋转轴定位套392上开有安装缓冲杆的环形槽,缓冲杆安装在缓冲座上,缓冲弹簧套设在缓冲杆上,缓冲杆安装
在环形槽内部,缓冲弹簧一端与缓冲座连接,一端安装在环形槽外围。旋转轴定位气缸391输入端与控制器8输出端相连。
108.两个左立柱5两端通过左立柱底板51和左立柱顶板52固定,两个右立柱57两端通过右立柱57底板和右立柱顶板58固定,左立柱底板51和右立柱57底板之间、左立柱顶板52和右立柱顶板58之间均安装有用于对左立柱5和右立柱57进行固定的立柱固定组件。设置立柱固定组件可以保证在同步向前给进过程中,切割机整体的稳定性。
109.立柱固定组件包括立柱固定气缸55、立柱固定滑块551和立柱固定滑槽56,立柱固定气缸55固定安装在左立柱底板51或左立柱顶板52上,每个立柱固定气缸55上均安装有一个立柱固定滑块551,每个立柱固定滑块551均对应设有一个立柱固定滑槽56与其相配合,立柱固定滑槽56安装在右立柱57底板或右立柱顶板58上。
110.立柱固定气缸5输入端与控制器8输出端相连。
111.立柱固定滑槽56内安装有用于对立柱固定滑块551进行校准的红外线发射器(图未示),立柱固定滑块551靠近立柱固定滑槽56一侧安装有与红外线发射器相对应的红外线接收板(图未示)。
112.左立柱顶板52和右立柱顶板58之间、左立柱底板51板和右立柱57底板板之间通过立柱滑轨54和立柱滑块53连接。
113.左立柱顶板52和左立柱底板51上安装有立柱滑轨54,右立柱顶板58和右立柱57底板上安装有套设在对应位置于立柱滑轨54内部的立柱滑块53。
114.左给进装置安装在左立柱底板51上,左给进装置安装在左立柱底板51两端;左给进装置包括左轴杆42、左给进电机4和左轨道轮43;左立柱底板51两端形成有用于安装给进装置的左安装部,左安装部形成有用于安装左轴杆42的左轴孔,左轴杆42沿轨道宽度方向安装在左轴孔上,左轨道轮43安装在左轴杆42两端;还包括左变速机构41,左变速机构41与左轴杆42上均设置有左链轮,左给进电机4通过左链条44带动左变速机构41上的左链轮进而左变速机构41通过左链条44带动左轴杆42上的左链轮,最终左变速机构41采用链条链轮方式驱动左轴杆42旋转;右给进装置安装在右立柱57底板上,右给进装置安装在右立柱57底板两端;右给进装置包括右轴杆、右给进电机和右轨道61轮;右立柱57底板两端形成有用于安装给进装置的右安装部,右安装部形成有用于安装右轴杆的右轴孔,右轴杆沿轨道宽度方向安装在右轴孔上,右轨道61轮安装在右轴杆两端;还包括右变速机构,右变速机构与右轴杆上均设置有右链轮,右给进电机通过右链条带动右变速机构上的右链轮进而右变速机构通过右链条带动轴杆上的右链轮,最终采用链条链轮方式驱动右轴杆旋转。
115.具体的,本实施例中,还包括圆盘形锯片安装座9、安装在圆盘形锯片安装座9上的环形锯片和用于驱动环形锯片旋转的锯片旋转轴,圆盘形锯片安装座9中心固定安装在锯片旋转轴一端,圆盘形锯片内沿安装在圆盘形锯片安装座9的环形安装槽98内。
116.圆盘形锯片内沿与圆盘形锯片安装座9之间通过螺栓组件固定连接,螺栓组件沿圆盘形锯片圆周方向均匀分布。
117.螺栓组件穿过圆盘形锯片安装座9和圆盘形锯片将其固定,螺栓组件的螺杆92上位于圆盘形锯片安装座9两侧位置处套设有第一缓冲垫片93。
118.螺栓组件的螺母91、螺栓头部与位于圆盘形锯片安装座9两侧的两个第一缓冲垫片93之间分别通过弹簧抵接。
119.位于环形安装槽98内的圆盘形锯片与环形安装槽98侧壁之间安装有第二缓冲垫片。
120.圆盘形锯片安装座9中心通过圆盘固定组件安装在锯片旋转轴上。
121.圆盘固定组件包括锯片安装挡板94和锯片固定组件,锯片安装挡板94固定安装在锯片旋转轴上且其所在平面与锯片旋转轴垂直,锯片固定组件与锯片安装挡板94分别位于圆盘形锯片安装座9两侧。
122.锯片固定组件包括锯片固定板97和锯片固定壳体95,锯片固定壳体95中心与锯片旋转轴通过螺纹连接,锯片固定壳体95边沿顶抵在圆盘形锯片一侧,锯片固定板97外沿滑动连接在锯片固定壳体95内壁上并可沿锯片旋转轴轴线方向滑动。
123.锯片固定板97一侧固定安装有滑动杆96,滑动杆96滑动连接在锯片固定壳体95上,滑动杆96外圆周方向套设有用于将锯片固定板97顶抵在圆盘形锯片一侧的抵接弹簧。
124.圆盘形锯片安装座9由两个对称设置的圆盘形锯片安装板叠合而成,两个圆盘形锯片安装板中间贴合,其外沿向外弯折形成用于容置圆盘形锯片内沿的环形安装槽98。
125.环形安装槽98的深度大于4cm,且为圆盘形锯片安装座9半径的1/5

1/2。
126.作为一种优选的实施方式,切割机上安装有用于显示切割参数的显示屏和用于设定切割参数、切割模式的输入端口。
127.本实施例中该超大直径圆盘切割机控制系统的控制方法,包括如下控制步骤:
128.步骤一,启动超大直径圆盘切割机,控制水平气缸将圆锯片调节到指定的横向位置;
129.步骤二,设置超大直径圆盘切割机的切割模式,开始进行切割;
130.步骤三,完成切割后,保持锯片继续旋转,升起切割机锯片完成一次切割作业;
131.上述步骤二中超大直径圆盘切割机的切割模式包括第一切割模式、第二切割模式、第三切割模式和第四切割模式,第一切割模式为左右两锯片同步升降、同步旋转、同步向前给进;第二种切割模式为左右两锯片同步升降、不同步旋转、同步向前给进;第三种切割模式为左右两锯片不同步升降、不同步旋转、同步向前给进;第四种切割模式为左右两锯片不同步升降、不同步旋转、不同步向前给进。
132.处于第一种切割模式时,控制立柱固定气缸55将两立柱固定,控制主体固定组件将两控制主体固定,旋转限位块332与移动限位槽341配合将两锯片旋转轴沿旋转方向固定。
133.处于第一种切割模式时,控制立柱固定气缸55将两立柱固定,控制主体固定组件将两控制主体固定,之后旋转轴限位筒34可在旋转轴定位气缸37活动端的带动下沿另一锯片旋转轴的轴线方向运动,将左、右两个锯片旋转轴套设在同一旋转轴限位筒34内,且左、右两个锯片旋转轴上的旋转限位块332与移动限位槽341配合,之后启动其中一个变速电机,两锯片即可做同步旋转运动。
134.处于第二种切割模式时,控制立柱固定气缸55将两立柱固定,控制主体固定组件将两控制主体固定,旋转限位块332与环形限位槽342配合将两锯片旋转轴沿轴线方向固定。
135.处于第二种切割模式时,控制立柱固定气缸55将两立柱固定,控制主体固定组件将两控制主体固定,之后旋转轴限位筒34可在旋转轴定位气缸37活动端的带动下沿另一锯
片旋转轴的轴线方向运动,将左、右两个锯片旋转轴套设在同一旋转轴限位筒34内,且左、右两个锯片旋转轴上的旋转限位块332与环形限位槽342配合,之后启动左、右变速电机,两锯片即可做不同步旋转运动。
136.处于第三种切割模式时,控制立柱固定气缸55将两立柱固定,控制主体固定组件将两控制主体分开,旋转轴限位筒34处于初始位置。
137.处于第四种切割模式时,控制立柱固定气缸55将两立柱分开,控制主体固定组件将两控制主体分开,旋转轴限位筒34处于初始位置。
138.锯片在旋转过程中,其旋转速度可能会存在微小的差距,使其发生不同步旋转,因此设置的旋转限位筒,使其在不同模式下分别处于移动限位槽341或环形限位槽342内,当左、右两端的锯片旋转轴需同步旋转时,二者上的旋转轴限位块均处于移动限位槽341内部,最终使其具有同样的初始状态,并且在之后的作业过程中也不容易发生不同步旋转,当左、右锯片旋转轴不同步旋转时,其可容置在环形凹槽限位槽中,发生不同步旋转。
139.本实施例中超大直径圆盘切割机可以具有不同的作业模式,能够更好的适应不同的生产需求,使用更加多样化。
140.本实施例中一种超大直径圆盘切割机中单个锯片控制系统的控制方法,包括如下控制步骤:
141.步骤一,启动切割机,控制水平气缸将圆锯片调节到指定的横向位置,进入向下给进模式,开始切割,直至切割至指定深度;
142.步骤二,进入向前给进模式,继续切割,直到切割至指定距离;
143.步骤三,保持锯片继续旋转,升起切割机锯片完成一次切割作业。
144.向下给进模式中,向下给进速度v1满足如下关系:
[0145][0146]
其中f01表示向下给进标准摩擦阻力,v01表示向下给进设定速度,k11表示第一摩擦阀值系数,k12为第二摩擦阀值系数。
[0147]
第一摩擦阀值系数k11满足:0.05<k11≤0.20,第二摩擦阀值系数k12满足:0.30<k12≤0.50。
[0148]
向下给进模式中,锯片旋转角速度v2满足如下关系:
[0149][0150]
其中f01表示向下给进标准摩擦阻力,v02表示向下给进锯片旋转设定角速度,k21表示第三摩擦阀值系数,k22为第四摩擦阀值系数。
[0151]
第三摩擦阀值系数k21满足:0.05<k21≤0.20,第四摩擦阀值系数k22满足:0.30<
k22≤0.50。
[0152]
向下给进标准摩擦阻力f01满足如下关系:
[0153][0154]
其中r表示锯片的半径,l表示锯片向下锯切深度,k01为锯片侧面摩擦阻力系数,k02为锯口摩擦阻力系数,v01表示向下给进设定速度,v02表示向下给进锯片旋转设定角速度。
[0155]
向前给进模式中,向前给进速度v3满足如下关系:
[0156][0157]
其中f02表示向前给进标准摩擦阻力,v01表示向前给进设定速度,k31表示第五摩擦阀值系数,k32为第六摩擦阀值系数。
[0158]
第五摩擦阀值系数k31满足:0.05<k31≤0.20,第六摩擦阀值系数k32满足:0.30<k32≤0.50。
[0159]
向前给进模式中,锯片旋转角速度v4满足如下关系:
[0160][0161]
其中f02表示向前给进标准摩擦阻力,v02表示向前给进锯片旋转设定角速度,k41表示第七摩擦阀值系数,k22为第八摩擦阀值系数。
[0162]
第七摩擦阀值系数k41满足:0.05<k41≤0.20,第八摩擦阀值系数k42满足:0.30<k42≤0.50。
[0163]
向前给进标准摩擦阻力f02满足如下关系:
[0164][0165]
其中r表示锯片的半径,l0表示锯片锯切深度设定值,k01为锯片侧面摩擦阻力系数,k02为锯口摩擦阻力系数,v03表示向前给进设定速度,v04表示向前给进锯片旋转设定角速度。
[0166]
单个锯片控制系统的控制方法,步骤一和步骤二中,监控锯片旋转轴的振动情况,当振动幅度大于设定区间时,降低锯片旋转角速度或降低给进速度,直至振动幅度小于或等于设定范围为止。
[0167]
监控锯片旋转轴的振动情况,当振动幅度大于设定值时,降低锯片旋转角速度,直
至振动幅度小于或等于设定范围为止;监测锯片振动幅度,并将振动数据反馈至控制器进行旋转速度调节,可以有效预警并防止锯片在工作时发生强烈振动导致意外情况,损毁锯片,甚至伤及行人。
[0168]
振动幅度的设定区间为6~18微米中的任一区间,优选为8~15微米。进一步优选为10

12微米。
[0169]
具体的,本实施例中,振动幅度设定区间设置有两个,每个设定区间为6~18微米中的任一区间。
[0170]
当振动幅度大于第一设定区间上限时,具体响应步骤如下:
[0171]
步骤一,降低给进速度直至振动幅度降至第一设定区间下限以下为止;
[0172]
步骤二,若给进速度降低至其初始速度的一半后,振动幅度还未降低至第一设定区间下限以下,则同时降低给进速度和旋转角速度,直至振动幅度降至第一设定区间下限以下为止;
[0173]
上述步骤三,将振动幅度降低至第一设定区间下限以下后,保持给进速度和旋转角速度不变,当振动幅度降至第二设定区间下限以下时,提高旋转角速度至不受振幅影响下的旋转速度;然后再逐渐提高给进速度至不受振幅影响下的给进速度。
[0174]
步骤三中,在提高旋转角速度或给进速度时,若振动幅度又达到第二设定区间上限以上时,保持旋转角速度和给进速度不变,直到振动幅度降低至第二设定区间下限以下后再提高旋转角速度或给进速度。
[0175]
当振动幅度大于第一设定区间时,给进速度的变化规律满足如下公式:
[0176][0177]
其中v0表示在不受振幅影响下的给进速度,n为大于等于1的整数,优选为3,公式(1)在振动幅度大于第一设定区间上限时触发,当振动幅度达到第一设定区间下限时终止;公式(2)在旋转速度已经提高到不受振幅影响下的旋转角速度,振幅小于第二设定区间下限且给进速度小于v0/2时触发,当v0'=v0/2时或振幅达到第二设定区间上限以上时终止;公式(3)在旋转角速度已经提高到不受振幅影响下的旋转角速度时,且振幅小于第二设定区间上限且v0'≥v0/2时触发,在给进速度达到v0时或振幅达到第二设定区间上限以上时终止;其中v0”为触发时初始给进速度。
[0178]
当振动幅度大于第一设定区间时,旋转角速度的变化规律满足如下公式:
[0179][0180]
其中v2表示在不受振幅影响下的旋转速度,n为大于等于1的整数,优选为3,公式
(4)在给进速度降低至其初始速度的一半后,振动幅度还未降低至第一设定区间下限以下时触发,当振动幅度达到第一设定区间下限时终止;公式(5)在当振动幅度降至第二设定区间下限以下时触发,当振动幅度达到第二设定区间上限以上时或旋转角速度达到v0时终止。
[0181]
振动幅度的第一设定区间为10

18微米,优选为10

12微米;振动幅度的第二设定区间为6

10微米,优选为6

8微米。
[0182]
监测到的振动幅度不在设定值范围内时,锯片旋转角速度和向下向前给进速度调整应以振动情况的调节优先,调整至小于或等于设定的范围。
[0183]
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

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