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1、(10)申请公布号 CN 104354232 A (43)申请公布日 2015.02.18 C N 1 0 4 3 5 4 2 3 2 A (21)申请号 201410628316.5 (22)申请日 2014.11.07 B28D 7/00(2006.01) B28D 1/02(2006.01) (71)申请人山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人张进生 张恒 王志 孙芹 邢举学 方金岩 许东 (74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限 公司 37221 代理人赵妍 (54) 发明名称 一种用于框架锯荒料进给的提升方法与装置 (57) 摘要 本。
2、发明涉及一种用于框架锯荒料进给的提升 方法与装置，包括进给传动装置和提升装置，所述 进给传动装置包括机架、进给电机、小同步带轮、 大同步带轮、I级传动轴、两个联轴器、两个齿轮 减速机、一对I级双排链轮、级传动轴、一对 级三排链轮、级传动轴及附件；所述提升装置 包括机架立柱、提升工作台、顶部提升装置、底部 连接装置，所述底部连接装置包括丝杠、法兰盘、 球面垫圈、锥面垫圈，所述顶部提升装置包括提升 螺母、推力调心滚子轴承、圆弧锥齿轮、止动垫圈。 本发明同时还公开了利用该提升进给装置解决传 统加工中过定位问题的方法。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 (19)中华人民共和。
3、国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104354232 A CN 104354232 A 1/2页 2 1.一种用于框架锯荒料进给的提升装置，其特征在于：包括一个提升工作台，在所述 的提升工作台的四个角上分别设有一个通孔，在每个通孔内安装有一个与提升工作台相垂 直的丝杠，每个丝杠的底部安装有底部连接装置，顶部安装有顶部提升装置；且四个丝杠由 同一个电机驱动，电机的输出端驱动一根传动轴，在传动轴的两端分别设有一套相同结构 相同的传动装置，每套传动装置同时驱动位于提升工作台同一侧的两个与丝杠配合的提升 螺母旋转，进而同时实现四个丝。
4、杠的上下移动。 2.根据权利要求1所述的一种用于框架锯荒料进给的提升装置，其特征在于：所述的 电机固定在电机支撑板上并安装在机架立柱上，所述的电机输出端安装一个同步带轮，小 同步带轮通过传送带与安装在I级传动轴上的大同步带轮相连，I级传动轴两端分别通过 联轴器各自连接一套结构相同的传动装置。 3.根据权利要求2所述的一种用于框架锯荒料进给的提升装置，其特征在于：所述的 传动装置包括一个与所述联轴器相连的齿轮减速机，齿轮减速机输出轴与输入轴方向垂 直，且齿轮减速机输出轴通过I级双排链轮驱动一个I级传动轴；所述的I级传动轴通过 级三排链轮驱动级传动轴旋转，所述的级传动轴的两端各自驱动一个顶部提升装。
5、置。 4.根据权利要求3所述的一种用于框架锯荒料进给的提升装置，其特征在于：所述的 顶部提升装置包括安装在级传动轴端部的锥齿轮I，所述的锥齿轮I与锥齿轮II相啮合， 所述的锥齿轮I、II的中心轴相垂直，且锥齿轮II与丝杠上的提升螺母固定连接，实现丝杠 的上下移动；所述的提升螺母的上下各安装一个与其相配合的止动垫圈，所述的止动垫圈 与锥齿轮II之间通过推力调心滚子轴承支撑。 5.根据权利要求1所述的一种用于框架锯荒料进给的提升装置，其特征在于：所述的 底部安装装置包括均安装在提升工作台之下的法兰盘、球面垫圈、锥面垫圈；所述法兰盘焊 接在丝杠底部，所述球面垫圈安装于法兰盘上端，锥面垫圈位于球面垫圈。
6、之上。 6.根据权利要求1所述的一种用于框架锯荒料进给的提升装置，其特征在于：所述提 升工作台为一方形框架，前后两侧面的四个角上各安装有一个提升滑块，每个提升滑块各 自分别沿着一个导向导轨上下滑动，所述的导向导轨安装在位于提升工作台四个角位置的 机架立柱上，进而实现整个提升装置的定位，所述机架立柱下表面直接连结在地基上。 7.根据权利要求5所述的一种用于框架锯荒料进给的提升装置，其特征在于，所述机 架立柱一共四个，为半钢筋半混凝土结构；所述导向导轨一共两组，一组为两个直行导轨， 一组为两个V型导轨，同类型安装于立柱前后两侧面相应位置。 8.根据权利要求1所述的一种用于框架锯荒料进给的提升装置，。
7、其特征在于，所述提 升工作台前后两侧面的提升滑块一组是直行提升滑块，一组是V型提升滑块，两组提升滑 块分别有一个固定，一个活动可调；其中固定直行提升滑块与V型提升滑块安装在工作台 一侧，活动直行提升滑块与V型提升滑块对应同类别提升滑块安装于工作台另一侧。 9.根据权利要求1所述的一种用于框架锯荒料进给的提升装置，其特征在于，整个传 动装置有防护罩保护；所述顶部提升装置一共四组，分别对应底部连接装置装入立柱上方 的机架箱内；所述丝杠套设于提升螺母内，所述丝杠上配置有附加的安全丝母；所述活动 提升螺母内部结构含有蝶型弹簧，缓冲导向时惯性冲击。 10.一种利用权利要求1所述的框架锯提升荒料进给装置的。
8、方法，其特征在于，包括： 1)提升传动过程： 权 利 要 求 书CN 104354232 A 2/2页 3 电机正转小同步带轮大同步带轮I级传动轴联轴器齿轮减速机(正 转)级传动轴级传动轴螺伞升降机(正转)丝杠(正转)工作台荒料提 升； 2)降落传动过程： 电机反转小同步带轮大同步带轮I级传动轴联轴器齿轮减速机(反 转)级传动轴级传动轴螺伞升降机(反转)丝杠(反转)工作台荒料降 落。 权 利 要 求 书CN 104354232 A 1/5页 4 一种用于框架锯荒料进给的提升方法与装置 技术领域 0001 本发明涉及一种用于框架锯荒料进给的提升方法与装置，属于石材加工设备技术 领域。 背景技术 。
9、0002 随着大规格、高质量的花岗石板材需求量的大幅增长，框架锯一直受到大型石 材加工企业的青睐。但是现有的一些框架锯机械设备的提升传动系统，如盘伟华申请的 CN201220338383.X专利中提到的铰链调节的水平下降式石材排锯机，采用锯框下降的方式 实现石材的加工，需设计实现锯框升降的装置，由于锯框用来安装锯条，其在运动过程中锯 条既要来回往复运动又要实现下降运动，在设计上较为复杂，制造成本高，不利于锯条的平 稳运行，采用锯框下降式运动方式，使得整机结构运动不平稳，震动较大，刀头磨损严重，切 割板材平整度不高。 0003 改进后的提升装置变成了丝杠螺母式提升，通过提升螺母的旋转运动，转化为。
10、丝 杠的直线运动，带动荒料向上进给。如图1所示，提升系统在荒料车的四个角通过螺栓紧固 把四个丝杠完全固定在荒料车上成为一个整体，然后再通过吊装设备将提升螺母放入上方 机架内，通过经纬仪量具找到提升螺母的中心，同四个丝杠相配合，再通过联轴器实现同步 提升过程。这种提升装置作为一个整体在提升过程中，不能保证丝杠永远处于原始中心位 置垂直下降，倘若荒料车一端受力严重产生偏心，就会使得运动不平稳，传动部件磨损过热 易损伤。而且通过螺栓固定四个丝杠后的提升方式属于过定位现象，安装时对四个丝杠及 其相配合提升螺母的同轴度要求非常高，然而在实际生产中，丝杠、提升螺母和荒料车是由 不同的厂家提供，各个厂家的尺。
11、寸精度标准不统一，势必会导致安装的时候消耗大量时间 与精力，而且还容易出现四个丝杠的中心和提升螺母的中心不完全重合的现象，倘若强行 装配在一起，就容易产生翻别，影响机器的正常工作，严重时将会造成机械装置的损坏。 发明内容 0004 为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于框架锯荒料进给的提升方法与 装置，以解决提升系统中的传动不平稳、运行过定位、安装调整过程麻烦等问题。 0005 为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是： 0006 一种用于框架锯荒料进给的提升装置，包括一个提升工作台，在所述的提升工作 台的四个角上分别设有一个通孔，在每个通孔内安装有一个与提升工作台相垂直的丝杠， 每个丝。
12、杠的底部安装有底部连接装置，顶部安装有顶部提升装置；且四个丝杠由同一个电 机驱动，电机的输出端驱动一根传动轴，在传动轴的两端分别设有一套相同结构相同的传 动装置，每套传动装置同时驱动位于提升工作台同一侧的两个与丝杠配合的提升螺母旋 转，通过提升螺母在固定位置的旋转实现四个丝杠上下移动。 0007 所述的电机固定在电机支撑板上并安装在机架立柱上，所述的电机输出端安装一 个个小同步带轮，小同步带轮通过传送带与安装在I级传动轴上的大同步带轮相连，I级传 说 明 书CN 104354232 A 2/5页 5 动轴两端分别通过联轴器各自连接一套结构相同的传动装置。 0008 所述的传动装置包括一个与所述。
13、联轴器相连的齿轮减速机，齿轮减速机输出轴与 输入轴方向垂直，且齿轮减速机输出轴通过I级双排链轮驱动一个I级传动轴；所述的I级 传动轴通过级三排链轮驱动级传动轴旋转，所述的级传动轴的两端各自驱动一个顶 部提升装置。 0009 所述的顶部提升装置包括安装在级传动轴端部的锥齿轮I，所述的锥齿轮I与 锥齿轮I I相啮合，所述的锥齿轮I、I I的中心轴相垂直，且锥齿轮I I与丝杠上的提升螺 母固定连接，实现丝杠上下移动；所述的提升螺母的上下各安装一个与其相配合的止动垫 圈，所述的止动垫圈与锥齿轮I I之间通过推力调心滚子轴承支撑,提升螺母内部有同丝 杠配合螺纹；提升螺母被轴承限制在固定位置旋转，保证了丝。
14、杠只是升降，而没有旋转。 0010 所述的底部安装装置包括均安装在提升工作台之下的法兰盘、球面垫圈、锥面垫 圈；所述法兰盘焊接在丝杠底部，所述球面垫圈安装于法兰盘上端，锥面垫圈位于球面垫圈 之上。 0011 所述提升工作台为一方形框架，前后两侧面的四个角上各安装有一个提升滑块， 每个提升滑块各自分别沿着一个导向导轨上下滑动，所述的导向导轨安装在位于提升工作 台四个角位置的机架立柱上，进而实现整个提升装置的定位，所述机架立柱下表面直接连 结在地基上。 0012 所述机架立柱一共四个，为半钢筋半混凝土结构；所述导向导轨一共两组，一组为 两个直行导轨，一组为两个V型导轨，同类型安装于立柱前后两侧面相。
15、应位置。 0013 所述提升工作台前后两侧面的提升滑块一组是直行提升滑块，一组是V型提升滑 块，两组提升滑块分别有一个固定，一个活动可调；其中固定直行提升滑块与V型提升滑块 安装在工作台一侧，活动直行提升滑块与V型提升滑块对应同类别提升滑块安装于工作台 另一侧； 0014 整个传动装置有防护罩保护；所述顶部提升装置一共四组，分别对应底部连接装 置装入立柱上方的机架箱内。 0015 所述丝杠套设于提升螺母内，所述丝杠上配置有附加的安全丝母；所述活动提升 滑块内部结构含有蝶型弹簧，缓冲导向时惯性冲击。 0016 一种用于框架锯荒料进给的提升方法，包括： 0017 1)提升传动过程： 0018 电机。
16、正转小同步带轮大同步带轮I级传动轴联轴器齿轮减速机(正 转)级传动轴级传动轴顶部提升装置(正转)丝杠(正转)工作台荒料 提升 0019 2)降落传动过程： 0020 电机反转小同步带轮大同步带轮I级传动轴联轴器齿轮减速机(反 转)级传动轴级传动轴顶部提升装置(反转)丝杠(反转)工作台荒料 降落 0021 本发明产生的效果如下： 0022 1)避免提升装置过定位的方法：整个装置的定位基准为固定导向导轨一侧的机 架立柱，提升工作台和丝杠装置依据此基准准确安装。整机的运动路径由机架立柱的导向 说 明 书CN 104354232 A 3/5页 6 导轨提供。提升过程中，由于丝杠同工作台通孔之间有微小间。
17、隙，通过底部连接装置异形垫 圈中球面垫圈和锥面垫圈的配合使用，具有自动调位的作用，使得丝杠支撑面与丝杠保持 垂直，消除了丝杠受到的弯曲；顶部提升装置通过推力调心滚子轴承进行微调，所允许的调 心角度为11.5度。底部连接装置和顶部提升装置的特殊形式，使得整个提升装置处于 浮动状态，避免了传统提升系统的过定位现象，防止螺母一端磨损严重后工作台整体倾斜 而加剧整机的磨损。荒料的全部重量通过工作台传递到丝杠，又通过提升螺母最终由框架 锯的机架承受。 0023 2)锯框在加工过程中只需往复运动，锯框上的锯条运行平稳，再配合工作台传动 系统的精确升降，所切割的石材板表面光滑平整，厚度均匀一致，生产质量和效。
18、率得到提 高； 0024 3)大大提高了安装调试机器的效率，为生产加工的前期工作准备节约了时间，而 且工作运行稳定，故障率低，降低了生产成本，产品质量稳定。 附图说明 0025 图1为现有框架锯提升系统中丝杠荒料车联接方式； 0026 图2为框架锯整体结构轴测图； 0027 图3为本发明涉及的框架锯提升传动系统示意图； 0028 图4为本发明涉及的底部连接装置结构示意图； 0029 图5为本发明涉及的顶部提升装置结构剖视图； 0030 图中：1、框架锯立柱，2、提升装置，3、提升工作台，4、电机，5、小同步带轮，6、大同 步带轮，7、I级传动轴，8、联轴器，9、齿轮减速机，10、I级双排链轮，。
19、11、级传动轴，12、 级三排链轮，13、级传动轴，14、顶部提升装置，15、小圆弧锥齿轮I，16、大圆弧锥齿轮I I， 17、提升螺母，18、推力调心滚子轴承，19、止动垫圈，20、底部连接装置，21、丝杠，22、锥面垫 圈，23、球面垫圈，24、法兰盘，26、固定直行提升滑块，27、固定V型提升滑块，28、活动直行 提升滑块，29、活动V型提升滑块，30、立柱直行导轨，31、立柱V型导轨. 具体实施方式 0031 为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过结合附图和具体实施例来对本发明 进行详细阐述。 0032 如图2和图3所示，一种用于框架锯荒料进给的提升装置，包括进给传动装置和提 升装置。
20、2，具体包括一个提升工作台3，在所述的提升工作台3的四个角上分别设有一个通 孔，在每个通孔内安装有一个与提升工作台相垂直的丝杠21，每个丝杠21的底部安装有底 部连接装置，顶部安装有顶部提升装置14；且四个丝杠21由同一个电机4驱动，电机4的 输出端驱动一根传动轴，在传动轴的两端分别设有一套相同结构相同的传动装置，每套传 动装置同时驱动位于提升工作台同一侧的两个与丝杠配合的提升螺母17旋转，进而同时 实现四个丝杠21的上下移动。 0033 所述电机4固定在电机支撑板上并安装在框架锯立柱1上合适位置，电机支撑板 可调整传动带的松紧。小同步带轮5直接连接在电机轴上，大同步带轮6装入I级传动轴 7上。
21、，I级传动轴7两端通过联轴器8和齿轮减速机9的输入轴连接；齿轮减速机9固定在 说 明 书CN 104354232 A 4/5页 7 框架锯立柱1上合适位置； 0034 级传动轴11对称固定在框架锯立柱1上合适位置，保证I级双排链轮10和 级三排链轮12稳定传动。 0035 级传动轴13对称固定在框架锯立柱1上合适位置，保证顶部提升装置14稳定 传动。 0036 顶部提升装置14包括安装在级传动轴13端部的小圆弧锥齿轮I15，所述的小 圆弧锥齿轮I15与大圆弧锥齿轮I I16相啮合，所述的小圆弧锥齿轮I15、大圆弧锥齿轮I I16的中心轴相垂直，且大圆弧锥齿轮I I16与丝杠上的提升螺母17固定。
22、连接，实现丝杠的 上下移动；所述的提升螺母17的上下各安装一个与其相配合的止动垫圈19，所述的止动垫 圈19与大圆弧锥齿轮I I16之间通过推力调心滚子轴承18支撑。 0037 机架立柱1下表面直接连结在地基上，其侧面安装有导向导轨； 0038 提升工作台3为一方形框架，提升工作台四个角相应位置有通孔，前后两侧面分 别装有提升滑块； 0039 如图3和图5所示，底部连接装置20包括丝杠21、锥面垫圈22、球面垫圈23、法兰 盘24；底部连接装置20一共四组，安装于提升工作台3四个角的通孔位置，所述法兰盘24 同丝杠21焊接安装，所述球面垫圈23安装于法兰盘24上端，锥面垫圈22位于球面垫圈23。
23、 之上，所述法兰盘24、球面垫圈23、锥面垫圈22均安装在提升工作台3之下。 0040 如图2所示，机架立柱1一共四个，为半钢筋半混凝土结构；所述导向导轨一共两 组，一组为直行导轨30，一组为V型导轨31，同类型安装于立柱两侧面相应位置；所述提升 工作台前后两侧面的提升滑块一组是直行提升滑块，一组是V型提升滑块，两组提升滑块 分别有一个固定，一个活动可调。其中固定直行提升滑块26与V型提升滑块27安装在工 作台一侧，活动直行提升滑块28与V型提升滑块29对应同类别提升滑块安装于工作台另 一侧； 0041 如图3和图4所示，所述顶部提升装置一共四组，两个圆弧锥齿轮配合形成齿轮传 动，丝杠21套设。
24、于提升螺母17内。大圆弧锥齿轮I I16、提升螺母17和丝杠21全部装入 位于立柱上的机架内。整个运动由传动部件传递至丝杠，作业时可使工作台上升或下降。 0042 上述所有结构都有防护罩保护，可避免锯机的水、粉尘及石屑的腐蚀与磨损；为了 防止提升螺母磨损后脱落造成荒料升降平台或锯框等部件坠落，在每根丝杠上都配置一个 附加的安全丝母；而且活动提升滑块内部结构含有蝶型弹簧，缓冲导向时惯性冲击。 0043 一种用于框架锯荒料进给的提升方法，其特征在于： 0044 1.传动过程通过一系列的齿轮、链条传递完成荒料的升降。 0045 1)提升传动过程： 0046 电机正转小同步带轮大同步带轮I级传动轴联轴。
25、器齿轮减速机(正 转)级传动轴级传动轴顶部提升装置(正转)丝杠(正转)工作台荒料 提升 0047 2)降落传动过程： 0048 电机反转小同步带轮大同步带轮I级传动轴联轴器齿轮减速机(反 转)级传动轴级传动轴顶部提升装置(反转)丝杠(反转)工作台荒料 降落 说 明 书CN 104354232 A 5/5页 8 0049 2.避免提升装置过定位的方法：整个装置的定位基准为固定导向导轨一侧的机 架立柱，提升工作台和丝杠装置依据此基准准确安装。整机的运动路径由机架立柱的导向 导轨提供。提升过程中，由于丝杠同工作台通孔之间有微小间隙，通过底部连接装置异性垫 圈中球面垫圈和锥面垫圈的配合使用，具有自动调。
26、位的作用使得丝杠支撑面与丝杠保持垂 直，消除了丝杠受到的弯曲；顶部提升装置通过调心滚子轴承进行微调，所允许的调心角度 为11.5度。底部连接装置和顶部提升装置的特殊形式，使得整个提升装置处于浮动状 态，避免了传统提升系统的过定位现象，防止螺母一端磨损严重后工作台整体倾斜而加剧 整机的磨损。荒料的全部重量通过工作台传递到丝杠，又通过提升螺母最终由框架锯的机 架承受。 0050 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范 围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不 需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。 说 明 书CN 104354232 A 1/4页 9 图1 说 明 书 附 图CN 104354232 A 2/4页 10 图2 说 明 书 附 图CN 104354232 A 10 3/4页 11 图3 图4 说 明 书 附 图CN 104354232 A 11 4/4页 12 图5 说 明 书 附 图CN 104354232 A 12 。