石材组合绳锯机的张紧方式及对比分析0



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摘要：本文对目前应用比较普遍的几种组合绳锯机的张紧方式进行了对比分析，分别阐述了各自的结构特点，着重介绍了摆臂式张紧方式的优点。

近几年，用于切割花岗岩大板的组合绳锯机得到了迅猛的发展，尤其是在意大利、巴西、印度、西班牙等石材大国，已基本上普遍采用组合绳锯机来加工花岗石大板。2008年9月底我参加意大利维罗拉石材展的时候，只有Pellegrini一家公司展出了组合绳锯机，但现在已有数十家公司在生产销售组合绳锯机，其中比较有名的是Pedrini、Gaspari、Bidese（后被Breton收购）、Barsanti、Pellegrini、Socomac、BM等，都是意大利公司，因为绳锯的技术就起源于意大利。其它国家如巴西、印度、西班牙、中国，也有厂家在生产，其中巴西的Hedel和Universo在组合绳锯机的设计上进行了大胆的创新，极大地简化了结构，降低了制造成本与使用成本。通石达（ToolStar）在借鉴多家产品优点的基础上，经过反复验证，开发出了一款结构更简单、运行更可靠的组锯机产品，在市场上取得了非常良好的效果。

评价一台组合绳锯机性能优劣的最重要指标应该是绳锯的使用寿命。所以，如何提高绳锯的使用寿命就成了每个绳锯供应商以及绳锯机生产厂家的首要任务。对于组合绳锯机来说，影响绳锯使用寿命的最关键因素是绳锯的弯曲半径和张紧力的大小，飞轮直径越大，绳锯的弯曲半径就越大，疲劳寿命就越高，同时，保持一个稳定、均衡的张紧力也是提高绳锯使用寿命的一个有效措施。

从组合绳锯机开始出现之初，各生产厂家都对张紧力的控制进行了比较深入的研究，采用的张紧机构和驱动方法都不尽相同，张紧机构主要有导柱平移式、滑板平移式、摆臂式等三种型式，驱动方法有气动和液压两种方式，当然都是独立张紧，即每根绳子都由一个单独的油缸张紧。由于气缸的外形尺寸太大，气压也不太稳定，所以目前已基本不再采用气动驱动了，都采用液压系统。有些张紧力的控制系统做得很复杂，如Pedrini，采用两段式液压张紧，每个张紧油缸都带有位移传感器，随时检测每根绳子的张紧位置，再根据张紧压力换算成张紧力的大小。有些则很简单，如Universo，液压系统无任何的检测装置。

下面，对每一种张紧方式进行比较详细的介绍。

1、导柱平移式

张紧机构采用导柱平移式的厂家有意大利的Bidese、Pellegrini、Gaspari等，分别如图1、图2和图3所示。

图1 Bidese的张紧方式 图2 Pellegrini的张紧方式

图3 Gaspari的张紧方式

Bidese的张紧轮水平移动，左右对称分布，分别张紧一半数量的绳锯，结构比较简单，维修比较方便。缺陷是张紧轮的重量会对导柱产生较大的摩擦力，而且每组张紧轮产生的摩擦力都不一样，会影响绳锯张紧力的一致性。

Pellegrini将张紧轮和从动轮合二为一，张紧轮的直径很大，达到2300mm，整个张紧机构布置在张紧轮的中间，也是沿着导柱左右水平移动。虽然Pellegrini的飞轮组数量最少，但由于飞轮直径大，厚度又薄，加工难度很大，而且张紧装置布置在飞轮中间，安装维修极不方便。

Gaspari的张紧轮向斜上方移动，可以比较有效地减小张紧轮导柱上的摩擦力对张紧力的影响，飞轮组的数量也较少，但由于所有张紧轮布置得过于紧凑，受安装空间的限制，单个张紧轮的张紧行程很有限，难以满足绳锯长度误差及绳锯安装所需的行程要求，所以Gaspari采用两段式张紧，先由2个大油缸推动所有张紧轮进行预张紧，再由每个小油缸对每根绳锯进行单独张紧。

2、滑板平移式

张紧机构采用滑板平移式的厂家主要是意大利的Pedrini，如图4所示。

图4 Pedrini的张紧方式

由油缸推动安装有张紧轮的滑板在滚轮上左右移动，实现绳锯的张紧。Pedrini张紧机构的独特之处在于每组张紧装置有2个张紧轮，作用有两点，一是可以保证不同长度的绳锯的张紧力基本一致，二是可以减小绳锯的弯曲程度，从而提高绳锯的疲劳寿命。为了便于装绳，Pedrini也采用两段式张紧，张紧总行程达到220mm，绳锯的张紧范围将近440mm，装绳和换绳确实非常方便。每个油缸都安装了位移传感器，实时监测每根绳锯的张紧距离，一是为了精确控制绳锯的张紧力，二是当绳锯断裂时可以马上自动报警停机。

Pedrini的滑板平移式张紧机构的设计理念非常完善，使用效果也很不错，但张紧轮的数量是其它厂家的2倍，结构比较复杂，对零部件加工与安装的要求很高，所以价格较高，维修也不方便。

3、摆臂式

张紧机构采用摆臂式的有意大利的Barsanti、BM、巴西的Hedel和Universo等厂家，如图5、图6和图7所示。

图5 Barsanti的张紧方式 图6 BM的张紧方式

图7 Hedel、Universo和ToolStar的张紧方式

Barsanti的张紧轮布置在侧面，位于上、下两组从动轮之间，由单独的小油缸推动张紧轮及摆臂绕着固定的支点摆动，实现绳锯的张紧。由于结构和加工条件的限制，Barsanti将整个张紧装置分成相同的3组，全部安装在同一侧，所以整机的高度很高，运行时可靠性较差，安装与维修也不方便。

BM的张紧轮也布置在侧面，但将上、下2组从动轮倾斜布置，同时将整个张紧装置分成2组，分别布置在机器的两侧，显著增大了安装与维修的空间，也增强了整机的刚性和稳定性。

Hedel、Universo和通石达创造性地将张紧轮布置在整机的上方，位于驱动飞轮与从动轮的中间，整个张紧装置也分成相同的2组，对称分布，极大地简化了结构。由于左右方向尺寸很宽，所以空间很大，非常便于安装与维修。

以上几种张紧方式各有各的特点，都在市场上得到了广泛的应用，而且每个生产厂家都在不断地进行改进与完善。但总的来说，我认为摆臂式张紧方式具有更加明显的优点，尤其是通石达目前所采用的，如图7所示，在Hedel和Universo的原有张紧方式上进行了改良，优化了设计参数，增大了绳锯的张紧范围，增强了整机的刚性，使设备运行时更加平稳，从而提高了绳锯的使用寿命。

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来源：石材杂志 文/闫先华

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