專利名稱：直接進(jìn)入采石場開采規(guī)格石材的工藝方法及其切割設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直接用于石場開采大理石、花崗石類石材的工藝方法和使用該方法的專用切割設(shè)備。本發(fā)明描述涉的工藝方法和切割設(shè)備，是以開采大理石、花崗石石材為主的工藝方法和切割裝置，但可以認(rèn)為本發(fā)明還可以適用于其他石材切割載體的實(shí)施和應(yīng)用，比如用于水泥地面及普通石材的切割。
背景技術(shù)：
目前，我國乃至國外石材開采技術(shù)先進(jìn)的發(fā)達(dá)國家，對大理石、花崗石石材的開采，幾乎都是先使用比較野蠻的掠奪式礦山荒料鉆眼爆破分離法分離荒料。它采用的工藝方法，主要包括，揭蓋山；打眼實(shí)施爆破獲取荒料；挑選成塊方料，對其進(jìn)行人工整形；將整形后的矩形方料運(yùn)送到專業(yè)石材加工廠進(jìn)行加工；石材加工廠根據(jù)荒料尺寸，上切割機(jī)械設(shè)備切割成各種規(guī)格尺寸的建材坯料。這種野蠻開采的工藝方法不可避免地要進(jìn)行選料整形，然后將整形后的巖石毛荒方料運(yùn)送到加工廠進(jìn)行分片切割加工的環(huán)節(jié)。因此，它的運(yùn)送環(huán)節(jié)和室內(nèi)加工的成本及其棄料浪費(fèi)的成本都比較高。而且在室內(nèi)加工還有占用存放石材的堆放場地。它開采的石材荒料不連續(xù)，裝飾石材大面積的色差無法解決，只能采用人工染色。其中最大缺陷是對不可再生的有限礦山資源造成了特別巨大的浪費(fèi)，它對其資源儲量的破壞浪費(fèi)率高達(dá)80％以上，致使優(yōu)質(zhì)石材供不應(yīng)求，次品充斥市場，石材成本居高不下。
實(shí)施該工藝方法的切割設(shè)備，無論是等離子花崗石切割機(jī)、激光花崗石切割機(jī)，還是中國專利93206068.4號公開的“微電腦控制全自動花崗石切割機(jī)”，不僅通常具有基座、立柱、橫梁、吊裝裝置、行走裝置、臺車、分片裝置、圓鋸片、噴淋供水裝置等復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，而且都是不可移動的龐大笨重設(shè)備，設(shè)備和廠房的造價都比較高。由于它們不能從采石場直接完成所需規(guī)格坯材成品的批量生產(chǎn)，因而時間效率十分低下。按照現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)采石技術(shù)工藝水平，要在2008年奧運(yùn)會開幕前，短短的三年時間內(nèi)完成國家南水北調(diào)數(shù)千萬立方米，高質(zhì)量花崗石坯材巨大工程的任務(wù)，其完成任務(wù)的可能性都十分的艱巨和渺茫。同時還將會對巖石資源造成更巨大的浪費(fèi)和對環(huán)境更嚴(yán)重的破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種可直接進(jìn)入采石場開采規(guī)格石材的工藝方法及其切割設(shè)備。以解決現(xiàn)有技術(shù)野蠻開采浪費(fèi)大，成本高，切割裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，龐大，開采效率低的不足之處。用結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，無需專用廠房，并能直接在礦山基巖平臺上大面積連續(xù)開采規(guī)格石材，直接機(jī)械化生產(chǎn)各種規(guī)格坯料成品的新型采石組合裝置和新型的采石加工工藝，以減少石材加工的工藝環(huán)節(jié)，提高工作效率，降低成本。
本發(fā)明所述的直接進(jìn)入采石場開采石材的工藝方法包括(a)揭蓋山；(b)平整基巖平面；(c)安裝切割機(jī)道軌及其上的切割設(shè)備；(d)定位切割刀具，確定切割深度，啟動切割設(shè)備及其行走機(jī)構(gòu)，對基巖進(jìn)行縱向切割；(e)切割限長完畢后退出切割頭刀具，然后推進(jìn)道軌及其切割設(shè)備，將其移至下一個切割位。
實(shí)施該方法的切割設(shè)備，包括一個安裝在工作平臺上的電動控制切割機(jī)具及其支撐組件支架，一個控制切割機(jī)具升降的液壓油缸，其特征在于，所述電動控制切割機(jī)具及其支撐組件支架安裝在可滑動行走于道軌的牽引滑車上的滑行工作平臺上，該牽引滑車由其相聯(lián)的并控制它縱向運(yùn)動的驅(qū)動裝置牽引滑行。
本發(fā)明所述的控制切割機(jī)具可以是由電動機(jī)及其減速機(jī)構(gòu)控制運(yùn)轉(zhuǎn)的圓盤切刀切割器，也可以是帶激光切割頭的切割裝置，還可以是等離子切割機(jī)具等現(xiàn)有各種巖石切割機(jī)具。
本發(fā)明所述的道軌與滑行工作平臺之間裝有滑動連接于滑軌上下之間的行走滑輪組件。
本發(fā)明所述的滑行工作平臺可以安裝有用于升降滑行工作平臺的升降油缸。
本發(fā)明所述的驅(qū)動裝置可以是液壓油缸，也可以是發(fā)動機(jī)牽引機(jī)車。
本發(fā)明所述的道軌可以裝有道軌調(diào)平裝置。
本發(fā)明所述的道軌滑行工作平臺可以共用一套滑行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置，或輔助滑輪組和其它牽引動力裝置。即可以自行移位的滑行軌道可以和滑行平臺共用一套滑行機(jī)構(gòu)和動力裝置，也可以在作長距離或橫向移位時采用輔助滑輪組和其它牽引動力。
本發(fā)明具有如下有益效果。
本發(fā)明可直接在礦山的基巖上采石加工的工藝及其切割設(shè)備，解決了現(xiàn)有技術(shù)野蠻開采浪費(fèi)大，成本高，切割裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，龐大，開采效率低的不足。而且采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，無需專用廠房，可在礦山基巖平臺上直接機(jī)械化生產(chǎn)各種規(guī)格坯料成品，并能夠減少石材加工的工藝環(huán)節(jié)，提高工作效率，降低成本。道軌及其切割設(shè)備可直接安置于要開采石材礦山基巖平面上，能自行移正確位滑行于道軌。道軌上精密配合組成互相滑動的道軌和滑行工作平臺。在油缸驅(qū)動行走牽引滑車的帶動下，使滑行平臺在道軌作滑行，同時，帶動安裝在滑行工作平臺上的電液控制系統(tǒng)操縱切割機(jī)具對巖石直接進(jìn)行高精度切割分離。當(dāng)軌道需要移位時，平臺由升降油缸將平臺升起，同時由滑行工作平臺與滑行道軌之間的上下滑輪組件把滑行道軌也帶離平臺面，以保證滑行道軌向前、后滑行移位時，不受基巖平臺表面粗糙度、不平整度的影響，使軌道精確移到下一個切割的巖石位置后，升降油缸回收將軌道放到基巖平臺面。本發(fā)明不僅解決了荒料分離篩選整形，運(yùn)送加工環(huán)節(jié)，提高了工作效率，降低了成本，為規(guī)模化，機(jī)械化批量開采高精度高質(zhì)量優(yōu)質(zhì)建筑石材創(chuàng)造了條件，而且從根本上避免了現(xiàn)有技術(shù)爆破分離荒料基巖，爆炸力產(chǎn)生的人為不能控制的對石材資源造成的巨大破壞和浪費(fèi)以及環(huán)境的破壞?？墒故馁Y源的儲量利用率提高到80％以上，生產(chǎn)高精度的坯材成本降低三倍以上，而且還可根除傳統(tǒng)爆破法爆破力所致石材裂紋和產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的缺陷。各組件間安裝的液壓油缸系統(tǒng)保證了設(shè)備自行精確移位到需要切割巖石的位置，并能對巖石按需要尺寸大面積連續(xù)開采，切割完成所需規(guī)格坯材成品，因此解決了大面積裝飾石材色差的世界難題。滑行工作平臺及其切割機(jī)具安裝在道軌上，可以一次高精度連續(xù)切割的長度達(dá)到4000mm，圓盤切刀可切入巖石的深度至少500mm，甚至達(dá)到1000mm。配備其他比如激光、等離子切割器，可切入的深度和精度還可更高。當(dāng)確定了巖石片規(guī)格坯料后，本發(fā)明可以群組性地在石場基巖平臺上，沿經(jīng)緯兩個方向多臺同時高效快捷地切割石材，把大自然恩賜給人類的這種不可再生的廉價、耐用、節(jié)能性環(huán)保綠色建材資源代之土制火燒高能耗的土建材料。相比于傳統(tǒng)室內(nèi)加工的龐大，復(fù)雜的設(shè)備，本發(fā)明沒有龍門架式的立柱架設(shè)，因此具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，機(jī)動靈活，性能可靠，故障率低，快捷高效，耗電少，操作舒適，維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，而且特別適合大規(guī)模石場開采。
因此，本發(fā)明的采石新工藝，可以根據(jù)每座礦山巖石資源儲量和石材特點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和市場需求情況，選擇合理的巖石切割設(shè)備、組裝到自行走切割機(jī)上，對巖石實(shí)施真正的環(huán)保型、機(jī)械化、規(guī)模化開采高精度的定尺規(guī)格石坯成材。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。


圖1為本發(fā)明安裝采石場的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例主機(jī)結(jié)構(gòu)主視圖。
圖3是圖2的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
在附圖實(shí)施例中，采用本發(fā)明所述的直接進(jìn)入采石場開采石材的工藝方法主要包括揭蓋山，去除浮土、碎石，使其露出基巖；人工或機(jī)械平整基巖平面；安裝切割機(jī)道軌1和本發(fā)明帶牽引滑車的切割設(shè)備；使用圓盤切刀升降油缸5定位切割設(shè)備上的切割刀具，設(shè)置確定刀具的切割深度，然后啟動切割設(shè)備及其行走機(jī)構(gòu)，對基巖下刀進(jìn)行縱向切割；切割限長完畢后退出切割頭刀具，然后推進(jìn)道軌及其切割設(shè)備，將其移至下一個切割位。
圖中，道軌1被安裝在采石場基巖平臺11上。電動控制切割機(jī)具及其支撐組件支架安裝在可滑動行走于道軌1上的牽引滑車的滑行工作平臺2上。本實(shí)施例安裝在道軌1上的主機(jī)是帶有圓盤切刀和控制面板的電動切割機(jī)具及其支撐組件支架。該電動控制切割機(jī)具可以采用由電動機(jī)及其減速機(jī)構(gòu)無級調(diào)速控制運(yùn)轉(zhuǎn)的圓盤切刀切割器，也可以是帶激光切割頭的切割裝置，還可以是等離子切割機(jī)具。但不排除其他先進(jìn)的石材切割機(jī)具，比如高壓水切割機(jī)具等，選擇不同的現(xiàn)代切割機(jī)具其實(shí)施例將發(fā)生不同的實(shí)施方式，但其基本結(jié)構(gòu)和工作原理不會產(chǎn)生太大的變化，因此也應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇內(nèi)。比如激光切割頭、高壓水切割頭，等離子切割頭等。圖中，所述的圓盤切刀切割器組件8由安裝在滑行工作平臺兩側(cè)的電動機(jī)3驅(qū)動，并由安裝在工作平臺上的支撐組件支架6支撐固定，它由安裝在牽引滑車滑行工作平臺2上的切刀升降油缸5升降定位。在滑行工作平臺兩側(cè)還安裝有控制機(jī)具和平臺升降的液壓油缸4，但其油缸的安裝位置不限于兩側(cè)，也不限于是兩個，只要達(dá)到升降滑行工作平臺即可。牽引滑車滑行工作平臺2與控制它前行縱向運(yùn)動的牽引液壓油缸7相連，它還可以是其他機(jī)械驅(qū)動牽引裝置。油缸7的一端固聯(lián)于道軌1的一端或末端。為方便道軌1的調(diào)平，道軌1通常還安裝有道軌調(diào)平裝置9。軌道1在滑行平臺升起時由平臺上的滑輪組件將其帶離基巖平臺面，以保證滑行軌道前、后移位時，不受基巖平臺表面粗糙/不平整度的影響，確保軌道能精確移位到要切割巖石的位置。
本發(fā)明能在已建好的的各種采石場基巖平臺11上，自行精確移位到需要切割的位置。待定位對刀后，由安裝在滑行工作平臺2上的電動機(jī)驅(qū)動切割刀具組件上的圓盤切刀或切割頭，并在液壓、電控系統(tǒng)操縱下，對巖石石材切割，達(dá)到切割深度后，電控驅(qū)動系統(tǒng)牽引滑車拖動滑行工作平臺2上的圓盤切刀8，對巖石進(jìn)行長度方向的切割。而且可以群組性地在石場基巖平臺上，實(shí)現(xiàn)沿經(jīng)緯兩個方向多臺同時高效快捷地切割石材。切割完成后，可用常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)巖石脹管辟裂器或其他水平切割方法，敲擊鍥眼10辟取出所需規(guī)格的石材坯料。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，比如石材切割機(jī)具，牽引動力裝置的變更，機(jī)械傳動方式的改變等，也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種直接進(jìn)入采石場開采規(guī)格石材的工藝方法包括(a)揭蓋山；(b)平整基巖平面；(c)安裝切割機(jī)道軌及其上的切割設(shè)備；(d)定位切割刀具，確定切割深度，啟動切割設(shè)備及其行走機(jī)構(gòu)，對基巖進(jìn)行縱向切割；(e)切割限長完畢后退出切割頭刀具，然后推進(jìn)道軌及其切割設(shè)備，將其移至下一個切割位。
2.實(shí)施權(quán)利要求1所述方法的切割設(shè)備，包括一個安裝在工作平臺上的電動控制切割機(jī)具及其支撐組件支架，一個控制切割機(jī)具升降的液壓油缸，其特征在于，所述電動控制切割機(jī)具及其支撐組件支架安裝在可滑動行走于道軌的牽引滑車上的滑行工作平臺上，該牽引滑車由其相聯(lián)的并控制它縱向運(yùn)動的驅(qū)動裝置牽引滑行，。
3.按權(quán)利要求1所述的巖石切割機(jī)，其特征在于，所述的電動控制切割機(jī)具是由電動機(jī)及其減速機(jī)構(gòu)控制運(yùn)轉(zhuǎn)的圓盤切刀切割器，或是帶激光切割頭的切割裝置，或者是等離子切割機(jī)具。
4.按權(quán)利要求1所述的巖石切割機(jī)，其特征在于，所述的滑行工作平臺安裝有用于升降滑行工作平臺的升降油缸。
5.按權(quán)利要求1或2或3所述的巖石切割機(jī)，其特征在于，所述的驅(qū)動裝置是液壓油缸，或是發(fā)動機(jī)牽引機(jī)車。
6.按權(quán)利要求4所述的巖石切割機(jī)，其特征在于，所述的道軌滑行工作平臺共用一套滑行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置，或輔助滑輪組和其它牽引動力。
7.按權(quán)利要求1所述的巖石切割機(jī)，其特征在于，所述的道軌裝有調(diào)平裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可直接進(jìn)入采石場開采規(guī)格石材的工藝方法及其切割設(shè)備。工藝方法主要包括平整基巖；安裝切割機(jī)道軌及其切割設(shè)備；定位切割刀具深度，啟動設(shè)備，縱向切割基巖；完畢后退出，移至下一切割位。實(shí)施所述方法的切割設(shè)備，包括安裝在工作平臺上的電動控制切割機(jī)具及其支撐組件支架，控制切割機(jī)具升降的液壓油缸。它們被安裝在道軌的牽引滑車上，由其相聯(lián)的并控制它縱向運(yùn)動的驅(qū)動裝置牽引滑行。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)野蠻爆破開采石材浪費(fèi)大，成本高，切割裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，龐大，開采效率低的問題。能在礦山平整基巖上群組性地沿經(jīng)緯兩個方向多臺同時切割石材，直接機(jī)械化生產(chǎn)各種規(guī)格坯料成品，并不受基巖平臺表面粗糙度、不平整度的影響。
文檔編號B28D1/00GK1727638SQ200510021048
公開日2006年2月1日 申請日期2005年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月8日
發(fā)明者潘家烺 申請人:潘家烺