專利名稱：多繩金剛石串珠鋸升降系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于機床的零件、部件、或附件領域，尤其屬于多繩金剛石串珠鋸升降系統。
背景技術：
現有的多繩(通常指5條以上)金剛石串珠鋸作為切割石材的重型機械，在工作之始，作為切割鋸的串珠繩要提升至石頭的頂端，隨著切割的進行向下移動，如圖1所示，其主要結構包括機架1、升降滑套2、驅動電機3、絲桿4、串珠繩5，機架1是由兩個機架立柱 11和頂梁12組成的呈“門”形的支撐結構，兩根絲桿4分別固定在頂梁12和機架立柱底座 13上，驅動電機3通過傳動系統31帶動絲桿4旋轉，絲桿與升降滑套中的主螺母21配合帶動升降滑套做上下運動，串珠繩5繞在升降滑套的輪組上，通常一臺主電機功率為200KW的多繩金剛石串珠鋸，其升降滑套的總重量將近20噸，且主要集中在前端，存在前傾的趨勢， 當這個重量直接作用于升降滑套的主螺母上，易產生偏置力矩，惡化了主螺母的工作狀態， 容易造成主螺母的損壞，當螺母因過度磨損無法承受整套升降滑套的重量時，升降滑套可能會突然墜落造成串珠繩拉斷，設備損壞，甚至發生人身事故。

發明內容
本發明目的在于克服上述多繩金剛石串珠鋸升降系統存在的缺點，提供一種升降工作穩定、能防止升降系統突然墜落的多繩金剛石串珠鋸升降系統。本發明所采用的技術方案為一種多繩金剛石串珠鋸升降系統，其主要結構包括機架、升降滑套、驅動電機、絲桿、串珠繩，機架由兩個機架立柱和頂梁呈“門”形的支撐結構， 其要點在于，在機架立柱的底座和升降滑套之間裝有輔助油缸，輔助油缸固定在底座上，它的活塞桿為空心活塞桿，其內孔徑大于絲桿的外徑，頂端為敞開式，升降滑套的主螺母下端與活塞的頂端相連，絲桿的上端與驅動電機的傳動系統相連，下端穿過升降滑套的主螺母伸入活塞桿內腔。本發明的輔助油缸系統將升降滑套的重量支撐點由原先的機架立柱底座中心前移到輔助油缸的中心，可部分抵消、平衡升降系統的重量，削弱升降滑套所造成的前傾的趨勢，改善了主螺母的受力狀況，延長主螺母的使用壽命，同時使繩鋸機工作的更加平穩可靠，也減輕了升降滑套驅動電機的工作負擔。當升降滑套的主螺母因過度磨損，無法承受整套升降系統重量而突然墜落時，該輔助油缸將起到一個液壓千斤頂的作用，支撐升降機架， 使其不墜落，避免造成串珠繩拉斷而發生人身事故。通過調整輔助油缸的推力，可改變串珠鋸切荒料的壓力，從而一定程度上較好的改善了串珠繩切割受力狀態，使其可以進行最佳切割參數的調整試驗。活塞桿內孔的深度大于絲杠最大工作行程。本發明將升降絲桿一端伸入輔助油缸活塞桿內腔中，絲杠旋轉時，通過與升降滑套連接端蓋內螺紋嚙合轉動，將升降絲桿的旋轉運動轉變成升降滑套垂直移動，升降滑套帶動活塞桿同時又做垂直方向的移動。在這個運動過程中，絲桿始終處于活塞桿的內腔中， 因而空心活塞桿與升降絲桿工作時不會發生運動干涉。絲桿的下端裝有滾動軸承，以減小絲桿與活塞桿內腔的摩擦力，活塞桿內腔中加有潤滑油。利用空心活塞桿中的潤滑油在改善絲桿與活塞桿間的工作環境的同時也使部分絲桿螺紋得到沖洗和潤滑，進而改善絲桿與主螺母間的工作環境。升降滑套的主螺母外固定有提升副螺母，提升副螺母與主螺母上端面齊平，提升副螺母上方有檢測螺母，在提升副螺母與檢測螺母的接觸圓周平面上均布有彈簧孔，內置有彈簧，檢測螺母通過彈簧懸空連接在提升副螺母上方，提升副螺母與檢測螺母的外圓上開有兩個相對的防轉鍵槽，防轉鍵放置在防轉鍵槽內，通過螺栓與檢測螺母固定，在檢測螺母的外圓上還開有一個檢測傳感器固定槽，檢測傳感器固定于檢測螺母的外圓上的檢測傳感器固定槽中，提升副螺母的外圓與在檢測螺母的檢測傳感器固定槽的相同位置上開有檢測傳感器感應片的固定槽，檢測傳感器感應片固定于檢測傳感器感應片的固定槽中，檢測傳感器感應片的上平面與提升副螺母的上平面平齊，檢測傳感器與控制系統電連接，主螺母與絲桿連接，提升副螺母有螺栓孔，通過螺栓固定在升降滑套上。本發明所述的升降滑套的主螺母外固定有提升副螺母，可具體設計為主螺母的下方有一外凸的臺階面，臺階面上有固定孔，提升副螺母上有與固定孔相匹配的螺孔，提升副螺母通過螺栓與主螺母連接。本發明升降滑套的升降工作過程為驅動電機帶動絲桿旋轉，絲桿驅動主螺母，主螺母驅動提升副螺母，副螺母帶動升降滑套上下運動，因本系統傳動采用螺紋方式，故在工作過程中難免會出現螺母副之間的磨損，當主螺母出現過渡磨損，無法承受升降滑套將近 20噸重量時，可能會出現滑套的突然墜落。為避免此情況發生，在主螺母上端面安裝一個檢測螺母，在檢測螺母外固定有檢測傳感器，通過檢測傳感器檢測主螺母與絲桿之間螺母副的磨損間隙，時時監測主螺母螺牙的磨損狀況，主螺母磨損越嚴重，主螺母與檢測螺母間的間隙越大，檢測傳感器與控制系統電連接，實時將檢測結果傳輸給控制系統，與控制系統中存儲的數值進行比較，一旦檢測傳感器與檢測傳感器感應片之間的距離超出設定值，控制系統停止驅動電機工作，并輸出報警信號。防轉鍵能防止檢測螺母在升降滑套的升降過程中出現圓周方向的轉動，但允許檢測螺母沿軸向方向微量移動，在檢測螺母與提升副螺母的連接端面之間沿圓周方向均勻布置了彈簧，因為在運動過程中，檢測螺母也會有少量磨損，當出現磨損時，檢測螺母會因螺母副之間的間隙受自重往下垂落，縮小了主螺母與檢測螺母之間的間隙，影響了檢測傳感器的靈敏度，即可能出現主螺母已磨損至所設置的檢測傳感器報警狀態，由于檢測螺母自身的磨損下降，而使主螺母與檢測螺母之間的相對間隙減小，檢測傳感器未能報警，在主螺母與檢測螺母的連接端面加彈簧，彈簧會自動頂開因檢測螺母磨損造成的間隙距離，而測得實際的主螺母磨損間隙，保證檢測傳感器的靈敏度。具體設計檢測螺母的高度為50— 60mm、牙距為16mm。提升副螺母與檢測螺母之間均勻布置有10個彈簧。提升副螺母與主螺母的外螺紋采用反安裝的螺紋連接方式。可減輕升降滑套內連接螺栓的強度，如升降滑套與提升副螺母的連接螺栓，避免在滑套下降過程中因下限開關失靈引起升降滑套與立柱底座的碰撞，防止驅動電機繼續工作使得滑套連接螺栓出現超負荷而損壞，造成絲桿脫離滑套現象，超負荷作用力被反安裝的螺紋所承受。提升電機的傳動系統中，在兩根提升絲桿頂端上各有一個旋轉編碼器，旋轉編碼器與控制系統電連接。當兩邊主螺母磨損程度不一致以及兩根絲桿的轉速不一致時，會使得同一切割平面內鋸繩產生上下錯位現象，嚴重時將拉斷鋸繩，旋轉編碼器實時檢測絲桿的轉速并將檢測結果傳輸給控制系統，當傳動系統出現以上異常時，控制系統會停止提升電機的工作并輸出報警信號。本發明的優點在于通過設置一套輔助油缸系統，抵消、平衡鋸機升降系統的重量和偏置力矩，使得鋸機工作得更加平穩可靠，同時增加了檢測傳感器、旋轉編碼器在主螺母磨損達到危險程度以及整個傳動系統出現問題時能自動停機，避免了由于升降系統傳動部件磨損造成升降機架墜落導致串珠繩拉斷。


圖1為現有多繩金剛石串珠鋸結構示意2為本發明的結構示意圖
圖3為圖2的部分側視4為檢測螺母的俯視5為圖4的A-A局部剖視6為本發明絲桿與主螺母連接部分的結構示意圖
其中1機架11機架立柱12頂梁13底座2升降滑套21主螺母211臺階面 22提升副螺母221螺栓孔 23螺栓對檢測螺母25彈簧沈防轉鍵27檢測傳感器觀檢測傳感器感應片3驅動電機31傳動系統 32旋轉編碼器 4絲桿 41滾動軸承 5串珠繩 7輔助油缸71活塞桿。
具體實施例方式下面結合視圖對本發明進行詳細的描述。實施例1，如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，一種多繩金剛石串珠鋸升降系統，其主要結構包括機架1、升降滑套2、驅動電機3、絲桿4、串珠繩5、控制系統，機架1與現有的機架相同，是由兩個機架立柱11和頂梁12組成，呈“門”形的支撐結構，在機架立柱11的底座13和升降滑套2之間裝有輔助油缸7，輔助油缸7固定在底座13上，它的活塞桿71 為空心活塞桿，其內孔徑大于絲桿4的外徑，頂端為敞開式，升降滑套的主螺母21的下端與活塞頂端的活塞蓋相連，絲桿4的上端與驅動電機3的傳動系統31相連，下端穿過升降滑套的主螺母21伸入活塞桿71內腔，它的下端絲桿的下端裝有滾動軸承41，以減小絲桿與活塞桿內腔的摩擦力，使絲桿不受磨損，同時也減少活塞桿內腔的磨損，活塞桿71內腔中加有潤滑油，改善絲桿與活塞桿間的工作環境的同時也使工作部分絲桿螺紋得到較好的潤滑，進而改善絲桿與主螺母間的工作環境。活塞桿內孔的深度大于絲杠最大工作行程，使絲桿的工作行程不受影響。升降滑套的主螺母21外固定有提升副螺母22，本設計中主螺母21的下方有一外凸的臺階面211，臺階面211上有固定孔，提升副螺母22上有與固定孔相匹配的螺孔，提升副螺母22通過螺栓23固定于主螺母21上，提升副螺母22與主螺母21上端面齊平，提升副螺母22上方有檢測螺母M，檢測螺母M的高度為50— 60mm、牙距為16mm，在提升副螺母22與檢測螺母M的連接圓周平面上均布有彈簧孔，內置有彈簧25，本設計中有10個彈簧，檢測螺母M通過彈簧25懸空連接在提升副螺母22上方，提升副螺母22與檢測螺母 24的外圓上開有兩個相對的防轉鍵槽，防轉鍵沈放置在防轉鍵槽內，通過螺栓與檢測螺母 24固定，在檢測螺母M的外圓上還開有一個檢測傳感器固定槽，本設計中檢測傳感器固定槽與防轉鍵槽成90度，檢測傳感器27固定于檢測螺母M的外圓上的檢測傳感器固定槽中，提升副螺母22的外圓在與在檢測螺母M的檢測傳感器固定槽的相同位置上開有檢測傳感器感應片觀的固定槽，檢測傳感器感應片觀固定于檢測傳感器感應片的固定槽中，檢測傳感器感應片觀的上平面與提升副螺母22的上平面平齊，檢測傳感器27與控制系統電連接，檢測傳感器時時檢測檢測螺母與主螺母之間的間隙，即檢測傳感器27與檢測傳感器感應片觀之間的距離，實時將檢測結果傳輸給控制系統，與控制系統中存儲的數值進行比較，一旦檢測傳感器27與檢測傳感器感應片觀之間的距離超出設定值，控制系統停止驅動電機工作。主螺母21與絲桿4連接，提升副螺母22有螺栓孔221，通過螺栓使整套主螺母裝置固定在升降滑套2上，提升副螺母22與主螺母21的外螺紋采用反安裝的螺紋連接方式，即主螺母的內外螺紋旋向相反。驅動電機3的傳動系統31中具有旋轉編碼器32，旋轉編碼器32與控制系統電連接。當兩邊主螺母磨損程度不一致，使得同一切割平面內鋸繩產生上下錯位現象，嚴重時將拉斷鋸繩，旋轉編碼器時時檢測絲桿的轉速，實時將檢測結果傳輸給控制系統，當主螺母有不同的磨損或傳動環節出現故障時，兩絲桿轉速不一樣，旋轉編碼器檢測有此情況時，控制系統將發出指令，系統停止工作。由于增加了檢測傳感器27和旋轉編碼器32，本設計中的控制系統，是在現有的控制系統基礎上相應地增加了檢測傳感器的比較系統，對檢測傳感器所檢測的數據進行比較并做出判斷，一旦達到危險值，將發出指令，系統停止工作。同時對兩個旋轉編碼器所傳的數據進行比較，一旦不同步，控制系統將發出指令，系統停止工作。
權利要求
1.一種多繩金剛石串珠鋸升降系統，其主要結構包括機架(1)、升降滑套(2)、驅動電機(3)、絲桿(4)、串珠繩(5)、控制系統，機架(1)由兩個機架立柱(11)和頂梁(12)呈“門” 形的支撐結構，其特征在于在機架立柱(11)的底座(13)和升降滑套(2)之間裝有輔助油缸(7)，輔助油缸(7)固定在底座(13)上，它的活塞桿(71)為空心活塞桿，其內孔徑大于絲桿(4)的外徑，頂端為敞開式，升降滑套的主螺母(21)的下端與活塞的頂端相連，絲桿(4) 的上端與驅動電機(3)的傳動系統(31)相連，下端穿過升降滑套的主螺母(21)伸入活塞桿 (71)內腔，驅動電機(3)和輔助油缸(7)的電機與控制系統連接。
2.根據權利要求1所述的一種多繩金剛石串珠鋸升降系統，其特征在于活塞桿內孔的深度大于絲杠最大工作行程。
3.根據權利要求1所述的一種多繩金剛石串珠鋸升降系統，其特征在于絲桿(4)的下端裝有滾動軸承(41 )，活塞桿(71)內腔中加有潤滑油。
4.根據權利要求1所述的一種多繩金剛石串珠鋸升降系統，其特征在于升降滑套的主螺母(21)外固定有提升副螺母(22)，提升副螺母(22)與主螺母(21)上端面齊平，提升副螺母(22)上方有檢測螺母(24)，在提升副螺母(22)與檢測螺母(24)的連接圓周平面上均布有彈簧孔，內置有彈簧(25 )，檢測螺母(2 )通過彈簧(25 )懸空連接在提升副螺母(22 )上方，提升副螺母(22)與檢測螺母(24)的外圓上開有兩個相對的防轉鍵槽，防轉鍵(26)放置在防轉鍵槽內，通過螺栓與檢測螺母(24)固定，在檢測螺母(24)的外圓上還開有一個檢測傳感器固定槽，檢測傳感器(27)固定于檢測螺母(24)的外圓上的檢測傳感器固定槽中，提升副螺母(22)的外圓在與在檢測螺母(24)的檢測傳感器固定槽的相同位置上開有檢測傳感器感應片(28)的固定槽，檢測傳感器感應片(28)固定于檢測傳感器感應片的固定槽中， 檢測傳感器感應片(28)的上平面與提升副螺母(22)的上平面平齊，檢測傳感器(27)與控制系統電連接，主螺母(21)與絲桿(4)連接，提升副螺母(22)有螺栓孔(221)通過螺栓固定在升降滑套(2)上。
5.根據權利要求4所述的一種多繩金剛石串珠鋸升降系統，其特征在于提升副螺母 (22)與主螺母(21)的外螺紋采用反安裝的螺紋連接方式。
6.根據權利要求4所述的一種多繩金剛石串珠鋸升降系統，其特征在于所述的主螺母(21)外固定有提升副螺母(22)，是指主螺母(21)的下方有一外凸的臺階面(211)，臺階面(211)上有固定孔，提升副螺母(22)上有與固定孔相匹配的螺孔，提升副螺母(22)通過螺栓(23 )與主螺母(21)連接。
7.根據權利要求4所述的一種多繩金剛石串珠鋸升降系統，其特征在于檢測螺母 (24)的高度為50— 60mm、牙距為16_。
8.根據權利要求4所述的一種多繩金剛石串珠鋸升降系統，其特征在于提升副螺母 (22)與檢測螺母(24)之間均勻布置有10個彈簧(25)。
9.根據權利要求1所述的一種多繩金剛石串珠鋸升降系統，其特征在于驅動電機(3) 的傳動系統(31)中具有旋轉編碼器(32)，旋轉編碼器(32)與控制系統電連接。
全文摘要
本發明屬于多繩金剛石串珠鋸升降系統。一種多繩金剛石串珠鋸升降系統，其主要結構包括機架、升降滑套、驅動電機、絲桿、串珠繩，機架由兩個機架立柱和頂梁呈“門”形的支撐結構，在機架立柱的底座和升降滑套之間裝有輔助油缸，輔助油缸固定在底座上，它的活塞桿為空心活塞桿，其內孔徑大于絲桿的外徑，頂端為敞開式，升降滑套的主螺母下端與活塞的頂端相連，絲桿的上端與驅動電機的傳動系統相連，下端穿過升降滑套的主螺母伸入活塞桿內腔。本發明輔助油缸系統，抵消、平衡鋸機升降系統的重量和偏置力矩，增加了檢測傳感器、旋轉編碼器在主螺母磨損達到危險程度以及整個傳動系統出現問題時能自動停機，避免發生事故。
文檔編號B28D1/12GK102407570SQ20111034235
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月3日 優先權日2011年11月3日
發明者劉慶峰, 朱文志, 陳禮干 申請人:福州天石源超硬材料工具有限公司