將花崗石荒料加工成大板的首道工序是鋸切加工，不論是光面花崗石大板制品加工，亞光面花崗石大板制品加工，還是粗糙面花崗石大板制品加工，鋸切加工工序都是必不可少的。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，所選用的鋸切設(shè)備可以分成使用多個(gè)刀具的大批量鋸切設(shè)備(多鋸條框架鋸機(jī)和多繩金剛石串珠鋸)、使用單個(gè)刀具的特殊規(guī)格板材加工或整形加工用鋸機(jī)(金剛石串珠整形機(jī)、鏈臂擺動(dòng)式龍門鋸機(jī)和大直徑圓盤鋸機(jī))。本文將討論國(guó)內(nèi)外花崗石大板加工設(shè)備的基本情況。

    一、花崗石砂鋸
    框架鋸機(jī)是大批量生產(chǎn)石材http://www.stonebuy.com/大板的鋸切加工設(shè)備，使用鋼帶和鋼砂磨料砂漿作為切割花崗石板材的框架鋸機(jī)(以下簡(jiǎn)稱砂鋸)，是目前大批量生產(chǎn)花崗石的主要鋸切設(shè)備。

    目前花崗石大板鋸切加工的主要設(shè)備，仍是使用以鋼砂為磨料、依靠一組帶鋼鋸條作為鋸切刀具。為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)和自動(dòng)化控制的需要，國(guó)外砂鋸的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)已日臻完善，并逐步朝著高效率、大型化、自動(dòng)化方向發(fā)展。目前砂鋸的最大加工寬度可達(dá)5.3m、可以安裝150～180根鋸條、安放荒料的最大總體積可達(dá)40m3。

    砂鋸由鋸框、連桿、立柱框架、動(dòng)力、升降、荒料車、供砂系統(tǒng)、砂漿噴淋、鋸條張緊、電控和基礎(chǔ)等機(jī)構(gòu)和部件組成。

    1、鋸框部件
    作為鋸條的支承框架，在鋸框上最多可能要安裝150～180根鋸條，如果對(duì)每根鋸條平均施加7噸的張緊力，那么，鋸框所承受的彎曲載荷將達(dá)到1000～1300噸，每個(gè)端面要承受500～600噸的載荷。所以在現(xiàn)代砂鋸上，鋸框支承鋸條的端部部位，都采用厚達(dá)80mm的鋼板焊接而成。并與直徑300～350mm厚壁鋼管或邊長(zhǎng)300mm正方形厚壁鋼管制成的側(cè)面框架，焊接成為一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體結(jié)構(gòu)件。以承受鋸切時(shí)，作用在鋸條上巨大的張緊力和切割阻力，有些鋸框的重量達(dá)到10噸以上。鋸框的有效加工寬度與安裝鋸條的數(shù)量、可加工荒料的寬度有關(guān)，砂鋸常用的有效加工寬度3～3.5m，可以安裝100～130根鋸條(加工2cm厚度板材)。目前使用單根連桿的砂鋸，最大加工寬度可達(dá)4.8m。對(duì)于有效加工寬度達(dá)到5.3m、可以安裝150根鋸條的超寬砂鋸，由于采用了雙連桿結(jié)構(gòu)，所以才保證了鋸框受力均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。

    絕大多數(shù)砂鋸只配備一個(gè)鋸框，有些砂鋸采用可以更換鋸框的結(jié)構(gòu)，為每臺(tái)或幾臺(tái)砂鋸另外再配備1～2個(gè)備用鋸框，當(dāng)鋸條磨損需更換時(shí)，可以用裝有新鋸條的備用鋸框快速替換出需要更換鋸條的鋸框，使框架鋸機(jī)隨時(shí)處于待鋸切狀態(tài)，而將占用鋸機(jī)有效工作時(shí)間的更換鋸條工序安排在另外的場(chǎng)地進(jìn)行，因此提高了鋸機(jī)的利用率。

    2、鋸框懸吊機(jī)構(gòu)和鋸條運(yùn)動(dòng)軌跡
    鋸框的懸吊機(jī)構(gòu)支承著往復(fù)運(yùn)動(dòng)的鋸框，并決定著鋸框的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軌跡。擺式鋸和復(fù)擺式鋸的吊臂多采用鑄鐵制成的∏形整體結(jié)構(gòu)，也有使用焊接結(jié)構(gòu)件的。

    目前鋸框和鋸條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軌跡仍然是擺式、復(fù)擺式并存，擺式為主，而平移式已很少采用。擺式鋸的鋸條運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧曲線，復(fù)擺式鋸的鋸條運(yùn)動(dòng)軌跡為兩端圓弧曲線與中間直線的結(jié)合，平移鋸的鋸條運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線。表1是同種加工規(guī)格、三種運(yùn)動(dòng)方式的砂鋸，電機(jī)機(jī)率、加工效率和鋸縫寬度等參數(shù)的比較。

    由于擺式鋸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)件磨損小、使用壽命長(zhǎng)，故障率低，維修成本少，所以到目前為止，大量的砂鋸一直是以擺式運(yùn)動(dòng)作為鋸條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軌跡。國(guó)外有些廠家已經(jīng)對(duì)擺式砂鋸的懸吊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了多次改進(jìn)，擺臂長(zhǎng)度已經(jīng)從最初機(jī)型的0.7～0.8m增至目前的1.4～1.5m。為了解決由此帶來(lái)的鋸機(jī)整體結(jié)構(gòu)過高的問題，有些砂鋸采用了擺臂與鋸框的連接鉸鏈安裝在鋸框下面的結(jié)構(gòu)，不僅可以將擺臂長(zhǎng)度增至1.6m，使鋸條擺動(dòng)的曲率半徑增大，有效切割行程增長(zhǎng)，而且提高鋸切效率。與相同擺臂長(zhǎng)度、連接鉸鏈上置結(jié)構(gòu)的砂鋸相比，鉸鏈下置結(jié)構(gòu)的鋸機(jī)高度降低1～1.2m，使鋸機(jī)在鋸過程中的穩(wěn)定性大大提高，落鋸速度相應(yīng)增加20％以上，基本接近復(fù)擺式鋸的落鋸速度。這也是擺式鋸仍然流行的一個(gè)原因。
  
    從砂漿的流動(dòng)性和鋼砂磨料的補(bǔ)充、鋸條與荒料接觸時(shí)間等因素看，鋸條復(fù)擺式結(jié)構(gòu)是擺式、平移式兩種運(yùn)動(dòng)方式最理想的結(jié)合，其運(yùn)動(dòng)軌跡是非常合理的。與擺式鋸相比，復(fù)擺式鋸的切割速度有所提高，但復(fù)擺式鋸的最大缺陷是，形成鋸條曲線加直線運(yùn)動(dòng)軌跡的復(fù)擺式機(jī)構(gòu)受到的磨損比較嚴(yán)重，故障率和維修成本較高。

    雖然平移式鋸的鋸切速度較快，但需要較大功率的主電機(jī)驅(qū)動(dòng)，而且鋸縫寬、石材http://www.stonebuy.com/消耗大。以安裝130根鋸條為例，鋸切每車荒料，平移式鋸鋸出的板材數(shù)量比擺式或復(fù)擺式鋸要少4.4～6.7％，損失是很大的。所以最近幾年，加工花崗石的平移式鋸幾乎銷聲匿跡了。

    3、鋸條的張緊機(jī)構(gòu)
    現(xiàn)代砂鋸對(duì)鋸條的張緊都采用獨(dú)立泵站、可實(shí)施單根鋸條液壓張緊的機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)是可以對(duì)鋸條施加均勻、恒定、大小一致、調(diào)節(jié)方便的張緊力，節(jié)省裝卸鋸條的時(shí)間。鋸機(jī)使用的鋸條規(guī)格通常為厚度4.2～4.8mm、寬度100～140mm、長(zhǎng)度4000～5000mm。新更換的、而且未磨損的鋸條，每根鋸條的張緊力可以達(dá)到6～8噸。隨著鋸切荒料數(shù)量的增加，鋸條寬度將被磨損減小，這時(shí)的張緊力也應(yīng)適當(dāng)減小，使用液壓張緊器可以方便地調(diào)節(jié)鋸條張緊力的變化。液壓張緊器還可以使砂鋸切割最小厚度11mm的薄板成為可能。液壓張緊器在預(yù)置的使用壓力范圍內(nèi)的壓力補(bǔ)充是自動(dòng)完成的，并配有低壓或過壓報(bào)警裝置和意外事故自動(dòng)停機(jī)裝置。

    4、主動(dòng)力機(jī)構(gòu)
    砂鋸的主動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括主電機(jī)、飛輪、曲柄、主軸支座和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。主電機(jī)與飛輪之間通常采用一級(jí)三角帶傳動(dòng)形式。

    現(xiàn)代砂鋸飛輪的最大直徑可達(dá)3.6m直徑、重量11t，這時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量達(dá)到19200kg－m2，當(dāng)它以70～90rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能儲(chǔ)備足以維持總重近30噸、裝有全部鋸條的運(yùn)動(dòng)部件的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，降低了電力消耗。為了降低飛輪的轉(zhuǎn)速，降低鋸框往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生巨大慣性力對(duì)鋸機(jī)部件的有害沖擊，新型砂鋸都采用飛輪低轉(zhuǎn)速(70～75rpm)、鋸框大往復(fù)行程(500～600mm)的設(shè)計(jì)參數(shù)。鋸框的行程由曲柄軸的偏心距離決定，該偏心距離已經(jīng)由過去的150～200mm，改進(jìn)為目前的250～300mm，鋸框行程達(dá)到500～600mm。由于飛輪軸和曲柄每年要重復(fù)承受3～3.8×107次巨大的交變載荷作用，工作條件非常惡劣，所以主軸與曲柄的結(jié)構(gòu)是至關(guān)重要的，使用高強(qiáng)度鋼材，采用鍛造工藝整體制造的主軸和曲柄，使該件的機(jī)械http://www.stonebuy.com/machine/性能大大提高，延長(zhǎng)了主軸壽命，降低了設(shè)備維修費(fèi)用。

    5、連桿及其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
    目前砂鋸的連桿長(zhǎng)度都在6～8m之間，已經(jīng)很少有砂鋸采用短連桿結(jié)構(gòu)。因?yàn)殇撝平Y(jié)構(gòu)件的縱向、橫向變形量比木材小3.5～4倍，鋼材的比重比木材大9倍，彈性系數(shù)大14倍，所以現(xiàn)代砂鋸都使用型鋼焊接的結(jié)構(gòu)件鋼制連桿，其剛性、強(qiáng)度、壽命較傳統(tǒng)的木制連桿大大提高。同時(shí)還改善了支承軸承的工作狀況，有利于快速鋸切的實(shí)現(xiàn)。但為了減輕沉重的鋼制連桿對(duì)連桿與鋸框連接部位鉸鏈的磨損，在該連接鉸鏈部位，都使用了特制的由無(wú)噪音橡膠制成的緩沖套。

    為了保持鋸條自鋸切開始位于荒料最高位置、到鋸切結(jié)束運(yùn)動(dòng)到荒料最低位置的升降變化過程中，鋸條往復(fù)運(yùn)動(dòng)的中心點(diǎn)相對(duì)于荒料的中心位置始終不變，先進(jìn)的砂鋸都配備有不需要中途停機(jī)即可調(diào)節(jié)連桿長(zhǎng)度的自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以消除因鋸條與荒料相對(duì)位置變化和鋸條磨損后出現(xiàn)的臺(tái)階對(duì)荒料的沖擊，減少有害震動(dòng)對(duì)鋸機(jī)壽命的影響，提高加工板材的質(zhì)量和加工效率。連桿長(zhǎng)度的機(jī)械http://www.stonebuy.com/machine/式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通常為偏心輪調(diào)節(jié)方式、偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)靠與其連接的棘輪棘爪或蝸輪蝸桿系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)、編碼器和傳感器控制偏心輪的啟動(dòng)和停止。有的砂鋸采用圓弧導(dǎo)軌用于鋸框升降支承和導(dǎo)向，無(wú)須連桿長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，是目前理想、先進(jìn)機(jī)型的砂鋸。

    6、混合砂漿的循環(huán)系統(tǒng)和砂漿噴淋機(jī)構(gòu)
    砂漿泵是該循環(huán)系統(tǒng)的核心，一臺(tái)大型砂鋸，其砂泵的流量可達(dá)450～4500L/min，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率30～36kW，砂漿揚(yáng)程7.5～12.5m，每小時(shí)可以將砂漿池中的砂漿混合液完成100次以上的徹底循環(huán)。一些大寬度砂鋸，砂泵電機(jī)功率和流量更大。在砂泵的內(nèi)腔、葉輪外表面、輸送閥門內(nèi)腔、輸送管路內(nèi)表面都襯有超強(qiáng)耐磨的可更換橡膠襯墊，以承受快速流動(dòng)的砂漿對(duì)這些部位的磨蝕，便于維修。

    位于鋸機(jī)頂部的砂漿噴淋器多采用往復(fù)移動(dòng)和擺動(dòng)式結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)式噴淋器已很少使用。往復(fù)移動(dòng)式噴淋器的噴淋軌跡是一個(gè)寬度可以調(diào)節(jié)的矩形，噴淋寬度可隨鋸切荒料寬度的改變而調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但相當(dāng)于曲柄滑塊運(yùn)動(dòng)方式的噴淋小車，其運(yùn)動(dòng)速度是不均勻的，所以砂漿的噴灑均勻性的差別。擺動(dòng)式噴淋器可以彌補(bǔ)上述缺陷，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，維修費(fèi)用高。

    7、鋼砂分離、鋼砂投放和石灰混合裝置
    電控式鋼砂投放器，是任何加工花崗石砂鋸不可缺少的機(jī)構(gòu)。其作用是在鋸切過程中，以精確、恒定的數(shù)量將新鋼砂補(bǔ)充加入到混合砂漿中，保持切割用砂漿混合液具有恒定的磨削能力。使用連桿、棘輪等機(jī)構(gòu)的老式控制機(jī)構(gòu)已經(jīng)過時(shí)。新型裝置采用也與帶電機(jī)的減速直連、固定在耐磨鋼砂漏斗上的供料盤，鋼砂供應(yīng)量有600公斤和900公斤兩種形式供選擇。鋼砂供應(yīng)量的調(diào)整(調(diào)整范圍大約是1～60kg/h)完全是由砂鋸的電控柜自動(dòng)控制完成的，如果需要，也可以由安裝在電控柜內(nèi)的人工控制裝置完成。這種新型的鋼砂投放器完全適合于現(xiàn)代機(jī)型全自動(dòng)供應(yīng)鋼砂的需求，也可以安裝在傳統(tǒng)機(jī)型上，改進(jìn)提高生產(chǎn)效率。

    與現(xiàn)代砂鋸配套的石灰裝填、混合裝置，必須具備保持石灰恒定的百分比。石灰的濃度是由裝填器內(nèi)粉狀石灰的投放劑量控制器保證的，液位傳感器向石灰裝填器發(fā)出裝填信號(hào)、氣動(dòng)閥門開啟、加入石灰，加石灰的時(shí)間等都是由時(shí)間繼電器預(yù)先調(diào)定、可以自動(dòng)工作的。

    鋼砂分離器又稱鋼砂回收器，其作用作用是回收砂漿混合液中可用的鋼砂，排除粒徑很小(通常小于0.4mm)已經(jīng)不能再參與切割或切割效果很差的鋼砂。雖然其工作過程是自動(dòng)完成的，但砂漿分離成功與否是由合理的砂漿排放時(shí)間和排放間隔時(shí)間決定的，這兩個(gè)時(shí)間需要憑操作人員不斷的摸索、試驗(yàn)、檢測(cè)得出的，經(jīng)驗(yàn)公式只起輔助計(jì)算作用。不論采用什么形式的分離元件，目前的鋼砂分離器都可以準(zhǔn)確無(wú)誤地按照指令工作。
  
    8、立柱、框架和鋸框升降機(jī)構(gòu)
    砂鋸的立柱和框架的鋸框、吊臂、噴淋和升降等機(jī)構(gòu)的安裝基礎(chǔ)，上小、下大的錐形鑄鐵立柱具有剛性、強(qiáng)度和穩(wěn)定性俱佳的特性，與焊接結(jié)構(gòu)件框架組成立體空間支架。

    鋸框升降螺桿的直徑70～90mm，上傳動(dòng)軸系統(tǒng)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速器、變速器直聯(lián)，分快速和慢速進(jìn)給兩個(gè)速度檔，慢速檔的速度可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同落鋸速度的要求。
    不銹鋼板制成的導(dǎo)軌密封和鋸機(jī)密閉裝置，確保了砂鋸導(dǎo)軌防塵和砂漿向外噴濺效果。

    9、控制系統(tǒng)
    砂鋸控制系統(tǒng)包括鋸機(jī)運(yùn)行控制、報(bào)警控制。先進(jìn)的砂鋸控制柜裝有液晶或電子顯示屏和新型PLC可編程序控制器的強(qiáng)電和弱電控制系統(tǒng)，可以自動(dòng)控制鋸機(jī)整個(gè)的生產(chǎn)過程，并從鋸框升降傳動(dòng)、鋸框擺動(dòng)、砂漿噴淋器、鋼砂供應(yīng)器、連桿及連桿自動(dòng)調(diào)節(jié)等部件的傳感器、編碼器直接接收脈沖信號(hào)，從液壓張緊器、主電機(jī)等部位接收電訊號(hào)，監(jiān)控鋸機(jī)各個(gè)部位的工作情況，一旦出現(xiàn)問題立即停機(jī)報(bào)警，在屏幕上顯示故障部位和排除故障的方法�？梢苑侄卧O(shè)定鋸切工藝參數(shù)，以適應(yīng)在同一車上加工不同高度荒料等要求。
   
    10、荒料車
    隨著鋸機(jī)加工寬度的增加，每車荒料體積不斷增大，有時(shí)滿載荒料的重量甚至超過50噸，傳統(tǒng)的兩排6個(gè)車輪的荒料車顯得單薄了。所以許多砂鋸的荒料車中間部位在增加2～3個(gè)車輪，提高荒料車的承載能力，減少變形。
  
   二、多繩金剛石串珠鋸
   多繩串珠鋸是一種利用多根金剛石串珠繩鋸切花崗石大板的新型設(shè)備，雖然正式投入使用僅有短短幾年時(shí)間，但機(jī)型和結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了很大的更新和改進(jìn)。新型多繩串珠鋸的結(jié)構(gòu)和工作原理與串珠整形機(jī)相似，在主、從動(dòng)飛輪上有多個(gè)溝槽，限制和導(dǎo)引串珠繩的運(yùn)動(dòng)；每根串珠繩的長(zhǎng)度已經(jīng)由最初的70m，縮短到20m左右，串珠繩的張緊機(jī)構(gòu)也由單根重力張緊改進(jìn)為整體液壓張緊，設(shè)備占地面積縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，配備機(jī)械http://www.stonebuy.com/machine/手式自動(dòng)卸板機(jī)后，設(shè)備的自動(dòng)化水平更高。
  
   單從鋸切加工的直接成本看，多繩串珠鋸切花崗石板材的成本稍高于框架鋸機(jī)，但從整個(gè)輔料供應(yīng)、消耗，廢渣排放、清運(yùn)，鋸機(jī)管理等方面綜合考慮，多繩式串珠鋸加工花崗石的成本略低于框架鋸機(jī)。這種新型鋸切設(shè)備是否像有些人認(rèn)為的那樣，最終取代傳統(tǒng)砂鋸加工花崗石大板，還需經(jīng)過時(shí)間的考驗(yàn)。

    三、大直徑圓盤鋸機(jī)
    安裝直徑2.5～5m金剛石鋸片的圓盤鋸機(jī)也可以切割花崗石大板，特別適合加工不同厚度的板材。例如直徑5m的鋸片可以鋸切高度2.2m的花崗石大板。鋸片直徑3m以下的圓盤鋸機(jī)通常采用鋸片升降或橫梁升降、荒料車固定式結(jié)構(gòu)。鋸片直徑超過3m的圓盤鋸機(jī)則采用鋸片升降、荒料隨荒料車運(yùn)動(dòng)的單柱式結(jié)構(gòu)。理論上講，在荒料車導(dǎo)軌長(zhǎng)度足夠的條件下，多長(zhǎng)的荒料都可以鋸切。
    大直徑圓盤鋸機(jī)自動(dòng)化程度很高，配有自動(dòng)分片、加工過程的自動(dòng)循環(huán)控制、故障檢測(cè)系統(tǒng)，可以聯(lián)網(wǎng)控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作，一旦出現(xiàn)問題，與鋸機(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的個(gè)人電腦立即顯示出設(shè)備出現(xiàn)故障的排除方法。從加工成本方面考慮，這種圓盤鋸機(jī)只能作為加工花崗石大板補(bǔ)充設(shè)備，不能取代框架鋸機(jī)。
     
    四、鏈臂式花崗石大板切割機(jī)
    加工花崗石或其它硬質(zhì)石材http://www.stonebuy.com/的鏈臂式鋸機(jī)采用鏈臂擺動(dòng)的門結(jié)構(gòu)，是專門加工條石、整形荒料或切割石材http://www.stonebuy.com/大板的設(shè)備。其整機(jī)結(jié)構(gòu)與單鋸條整形機(jī)相似，切割刀具與開采大理石的鏈臂式鋸機(jī)相同，加工花崗石時(shí)，采用結(jié)塊金剛石切割刃。加工時(shí)，鏈臂兩端的支承座沿立柱交替升降，形成鏈臂相對(duì)于石料的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，擺動(dòng)半徑25m，這相當(dāng)于一個(gè)直徑50m的金剛石鋸片在切割石材http://www.stonebuy.com/。因此允許裝有金剛石結(jié)塊的切割鏈以較低的運(yùn)動(dòng)速度，滿足加工花崗石的要求。該機(jī)切割花崗石時(shí)，可以達(dá)到250mm/h的落鋸速度。與大直徑圓盤鋸機(jī)一樣，鏈臂擺動(dòng)式龍門鋸機(jī)適用于鋸切不同厚度的花崗石板材或整形荒料用。
     
    上面介紹的是國(guó)外先進(jìn)砂鋸和其它花崗石大板加工設(shè)備的基本概況。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的加工花崗石大板的砂鋸，加工寬度一般在3.3m之內(nèi)，連桿也多為木制結(jié)構(gòu)，液壓張緊器處于試制階段，鋸機(jī)總體性能只相當(dāng)與國(guó)外80年代末或90年代初水平。因?yàn)槭艿街睆匠�過2.5m金剛石鋸片基體制造水平的限制，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的圓盤鋸機(jī)，可安裝的鋸片的最大直徑2.5m。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有企業(yè)http://www.stonebuy.com/enterprise/準(zhǔn)備開發(fā)鏈臂擺動(dòng)式龍門鋸機(jī)，而多繩金剛石串珠鋸國(guó)內(nèi)還未見生產(chǎn)。