國(guó)內(nèi)超薄天然石材切割機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)分析

眾所周知，冷卻和排屑是切割石材很重要的技術(shù)問題，尤其是切割超薄板石材，這兩個(gè)問題如解決不好，很容易使板材出現(xiàn)裂紋、甚至破裂。所以，更應(yīng)充分研究冷卻和排屑。

　　下面介紹的這種切割超薄板石材專用設(shè)備，由國(guó)外一家公司精心研制設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是：把石材浸在含有磨料的液體中切割，冷卻和排屑方式與一般常見的有所不同。此專用設(shè)備由以下三部分組成。

　　一、切割機(jī)構(gòu)

　　由示意圖可知，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)皮帶傳動(dòng)減速，帶動(dòng)曲柄連桿，連桿帶動(dòng)滑桿在導(dǎo)管中作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使固定在滑桿上的框形刀架帶動(dòng)數(shù)條刀具切割。上述各零部件都固定在升降架上，通過定位桿的傳動(dòng)導(dǎo)向使刀具升降控制進(jìn)刀切深量。

　　條形刀具的尺寸為：長(zhǎng)200~ 600mm，寬10~30mm，厚0.1~1.Omm。刀具的材質(zhì)為不銹鋼。刀具的張力為60~ 300kg。多刀具間距小于4mm。

　　石材安置在切割槽里。槽中的液體內(nèi)含有磨料，這種磨料液里有水、羧甲基纖維素水溶液、聚乙稀醇水溶液、阿拉伯樹膠水溶液等;所含的磨料有碳化硅、氧化鋁、金剛砂等硬質(zhì)材料，其含量為5%~30%，磨料粒徑是10~100 μm。為了保證液體產(chǎn)生良好的冷卻和排屑效果，一方面將噴射液體的噴管安裝在刀具的切口處，另一方面在切割槽里還裝有兩個(gè)攪拌器，用來加速液體在水平和垂直兩個(gè)方向上的流動(dòng)。槽中的液體經(jīng)過泵的輸送循環(huán)使用，液體的排出口設(shè)在槽體的上方，可使石材全部浸入液體中。

　　二、分離裝置

　　該裝置由可旋轉(zhuǎn)的內(nèi)筒和固定1的外套兩大主體組成。

　　電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)齒輪傳動(dòng)減速使內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)。內(nèi)筒是二級(jí)擴(kuò)展型分離器，由上、下兩個(gè)相接的漏斗構(gòu)成，處在下方的為一級(jí)分離，其漏斗的錐頂角為400，高llcm，與上方漏斗相接處的口徑為10cm，下端出口為導(dǎo)管，并裝有流量調(diào)節(jié)閥，導(dǎo)管外裝有齒輪和軸承。處在上方的為二級(jí)分離，其漏斗的錐頂角為800，高10cm，頂端口徑為30cm，其周邊設(shè)有突檐。內(nèi)筒的旋轉(zhuǎn)速度為1~ 30轉(zhuǎn)/min，最好是調(diào)到3~10轉(zhuǎn)/min。

　　外套的上端應(yīng)高出內(nèi)筒的突檐，其底為環(huán)形槽，槽底有出口與過濾裝置接通。

　　從切割槽里流出來的液體內(nèi)含有石粉，這種混合液先流入貯液罐再流進(jìn)內(nèi)筒進(jìn)行二級(jí)分離。由于磨料的比重為石粉的2~3倍，所以，經(jīng)旋轉(zhuǎn)分離大量磨料沉到下部，控制出口的調(diào)節(jié)閥卸人調(diào)整槽。在調(diào)整槽里，按磨料液的配比調(diào)整后，用泵輸送到切割槽循環(huán)使用。磨料液的循環(huán)速度由切割槽的體積和所切石材的整體尺寸而定，一般從理論上計(jì)算，切割槽全部循環(huán)液以2 ~10次/h交換為宜。

　　經(jīng)二級(jí)分離，上層液體含有大量石粉，溢過內(nèi)筒上端的突檐，流到外套底部的環(huán)形槽里，從出口流進(jìn)過濾器。

　　三、過濾器

　　此過濾器內(nèi)有上、中、下三層過濾板，成為四級(jí)過濾。過濾板上可安裝不同孔徑的過濾網(wǎng)。通過每層過濾后的液體，分別流人調(diào)整槽，最下層過濾網(wǎng)的孔徑最細(xì)小，通過這一層過濾后的液體中石粉含量最多，從圓筒底部的出口排放。

　　現(xiàn)舉出采用此專用設(shè)備所做的一次切割超薄板試驗(yàn)，其中一些主要參數(shù)如下：

　　切割石材：大理石，長(zhǎng)20cm、寬13cm、高20cm;切出的超薄板厚度為2mm;采用多刀切割，每條刀具長(zhǎng)40cm、寬15mm、厚0.2mm，其張緊力為120kg;切割率為lOc㎡/min;切割槽長(zhǎng)50cm、寬40cm、高50cm;噴射注入金剛砂磨料液，磨料粒徑為25~ 75μm;切割槽里的混合液體，從槽的上方以250L/h的速率先流到貯液槽;二級(jí)擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)分離器的旋轉(zhuǎn)速度為3~7轉(zhuǎn)/min;采用陶瓷過濾器，濾網(wǎng)孔徑分別為70μm、25μm、10μm。

　　切割效果：所切出的2mm超薄板，未發(fā)現(xiàn)裂紋、破裂，表面平滑度為10μm，精度在1%以內(nèi)。

　　此專用設(shè)備具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　1、切割中排屑通暢，不產(chǎn)生石粉堆積;

　　2、切割時(shí)冷卻效果較好，切出的超薄板未見裂紋、破裂;

　　3、可同時(shí)切割出多塊4mm以下的超薄板石材;

　　4、磨料可循環(huán)反復(fù)使用;

　　5、切割速度快，切割率高。

　　6、切割尺寸精度高，表面質(zhì)量好。