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木工機(jī)械圓鋸機(jī)的自動(dòng)進(jìn)料裝置

2018-04-11

暢巍　杜志敏
（陜西精誠安全技術(shù)服務(wù)有限公司）

　　摘　要：木工圓鋸機(jī)很容易發(fā)生切割手指等人身傷害事故。采取自動(dòng)進(jìn)料的方法，能有效解決對(duì)作業(yè)人員造成身體傷害的安全問題，本文設(shè)計(jì)一種簡單圓鋸機(jī)的自動(dòng)進(jìn)料裝置。
　　關(guān)鍵詞：木工機(jī)械；圓鋸機(jī)；自動(dòng)進(jìn)料裝置
　　英國人米勒在發(fā)明圓鋸機(jī)開始，人類終結(jié)了手工制備木制品的時(shí)代。圓鋸機(jī)加工對(duì)象是木材，木材具有不均勻性和各向異性，其性質(zhì)和強(qiáng)度不同，切削刀具與木材纖維方向的夾角不同，其切削應(yīng)力和破壞載荷也就不同。因此，在加工中表現(xiàn)出較復(fù)雜的機(jī)械和物理現(xiàn)象，如鋸（刨）力不平衡、彈性變形、彎曲、漲縮、開裂、起毛等；加之具有切削速度快、刀軸轉(zhuǎn)速高、慣性大、制動(dòng)困難和多為人力手工把持工件操作的特點(diǎn)，以及作業(yè)環(huán)境噪聲超限等誘因，所以很容易發(fā)生切割手指等人身傷害事故。

　　圓鋸機(jī)，一般均為手工進(jìn)料，如果作業(yè)人員違反操作規(guī)程、注意力不集中、疲勞作業(yè)、很容易對(duì)作業(yè)人員肢體造成損傷。作業(yè)人員要推動(dòng)木材進(jìn)料，如果采用電磁感應(yīng)或紅外感應(yīng)剎車裝置，剎車過程可能存在滯后，無法有效保護(hù)作業(yè)人員安全。采取自動(dòng)進(jìn)料的方法，作業(yè)人員肢體不進(jìn)入鋸切區(qū)域，能有效解決對(duì)作業(yè)人員造成身體傷害的安全問題。

　　1　結(jié)構(gòu)

　　圓鋸機(jī)的自動(dòng)進(jìn)料裝置主要由支架、工作臺(tái)面、工作電機(jī)、進(jìn)料電機(jī)、圓鋸片、鏈輪、鏈條、夾緊裝置、壓緊裝置、自動(dòng)進(jìn)給裝置、渦輪減速器、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等部分組成。

　　工作臺(tái)面是整臺(tái)圓鋸機(jī)的操作平臺(tái)，由支架將其支撐固定。工作電機(jī)選用鏈傳動(dòng)，通過鏈輪和鏈條帶動(dòng)圓鋸片高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，是整臺(tái)設(shè)備的核心部分，用于木材的快速、平穩(wěn)切削。圓鋸片的夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡單，方便快速更換。圓鋸片的工作高度可在運(yùn)動(dòng)時(shí)上下調(diào)整，調(diào)整方式方便快捷，并且可以安裝不同規(guī)格的鋸片。

　　工作臺(tái)面上設(shè)置有一組滾軸進(jìn)給軌道，木材進(jìn)料平穩(wěn)均勻。工作臺(tái)面上還設(shè)置有木材夾緊裝置和壓緊裝置用來固定木材，使木材在進(jìn)料時(shí)不偏離進(jìn)給軌道，并時(shí)刻保持貼緊進(jìn)給軌道運(yùn)行。其中夾緊裝置夾緊木材兩側(cè)，防止左右偏離進(jìn)給軌道；夾緊裝置還可以前后移動(dòng)，滿足長短木材的不同需求。壓緊裝置則用來壓緊木材，防止在進(jìn)料過程中木材脫離工作臺(tái)，影響木材加工質(zhì)量，夾緊裝置只夾緊鋸片一側(cè)，為放止鋸切過程中分料不好，木料夾鋸造成進(jìn)料不暢。

　　工作臺(tái)面上設(shè)置木材自動(dòng)進(jìn)給裝置，完成自動(dòng)進(jìn)料工作。自動(dòng)進(jìn)給裝置由進(jìn)料電機(jī)、渦輪減速器、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、進(jìn)料滑塊等部分組成。進(jìn)料滑塊推動(dòng)木材端部，使木材形成穩(wěn)定的向前推動(dòng)力，便于工作時(shí)木材平穩(wěn)均勻移動(dòng)。用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式作為動(dòng)力，通過渦輪減速器、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，形成不同的推動(dòng)推動(dòng)速度向前移動(dòng)，帶動(dòng)木材自動(dòng)進(jìn)行鋸切。

圖1 圓鋸機(jī)自動(dòng)進(jìn)料裝置示意圖
（啟動(dòng)按鈕、分料刀，防護(hù)罩等均未在示意圖上顯示）

　　2　工作原理

　　圓鋸機(jī)的自動(dòng)進(jìn)料裝置支架用來支撐整臺(tái)設(shè)備，支架的高度可以根據(jù)需要自行調(diào)整，與工作平臺(tái)的連接采用螺栓連接。工作電機(jī)固定在支架上，電機(jī)的輸出端直接連接小鏈輪，鏈輪與電機(jī)輸出軸使用過盈配合，采用平鍵聯(lián)結(jié)，方便拆裝。軸端使用壓板，用螺栓將壓板壓緊鏈輪，防止鏈輪滑出，影響鏈傳動(dòng)的平穩(wěn)性。圓鋸片安裝在大鏈輪一側(cè)，大鏈輪與鏈輪軸之間使用過盈配合，采用平鍵聯(lián)結(jié)，方便拆裝。大鏈輪兩側(cè)采用調(diào)心滾子軸承，軸承座固定在工作平臺(tái)底部的滑道上，高度可以根據(jù)不同需求調(diào)節(jié)，定位方式操作簡單，工作電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下也可以調(diào)整高度，不用多次啟停工作電機(jī)，有效延長電機(jī)壽命。鏈輪軸一端從軸承座中伸出，用來安裝圓鋸片。圓鋸片的夾緊裝置采用反旋向防轉(zhuǎn)螺母壓緊，在圓鋸片運(yùn)動(dòng)過程中越壓越緊，安全穩(wěn)定，拆裝方便。

　　工作臺(tái)面上的進(jìn)給軌道是由一組滾軸排列而成的，滾軸兩端為圓柱滾子軸承，軸承固定在兩側(cè)軌道上，木材進(jìn)料過程中所受到的摩擦力很小，使整個(gè)進(jìn)料過程平穩(wěn)均勻。滾軸兩側(cè)軌道鑲嵌在工作臺(tái)面中間，方便檢修和更換。工作臺(tái)面上的木材夾緊裝置和壓緊裝置用來固定木材，使木材在進(jìn)料過程中不偏離進(jìn)給軌道，并時(shí)刻保持貼緊進(jìn)給軌道運(yùn)行。其中木材夾緊裝置分置在木材兩側(cè)，用來夾緊木材，防止左右偏離進(jìn)給軌道。夾緊裝置端部是滾輪，滾輪夾緊木材的同時(shí)，不影響木材的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。夾緊裝置還可以前后移動(dòng)，滿足不同長度木材的不同需求。壓緊裝置則用來壓緊木材，端部也是滾輪，木材進(jìn)給過程中滾輪滾動(dòng)，不影響木材的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。壓緊裝置主要是保持木材與工作臺(tái)面貼緊，防止在進(jìn)料過程中木材脫離工作臺(tái)，影響木材加工質(zhì)量。夾緊裝置和壓緊裝置對(duì)木材進(jìn)行了上下左右的定位，使整個(gè)進(jìn)料過程按照精確的軌道運(yùn)行，使木材加工質(zhì)量較高。

　　工作臺(tái)面上的木材自動(dòng)進(jìn)給裝置，用來完成木材的自動(dòng)進(jìn)料工作。自動(dòng)進(jìn)給裝置的進(jìn)料電機(jī)選用變頻電機(jī)，可以通過調(diào)節(jié)變頻器調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而調(diào)整整個(gè)進(jìn)給過程的進(jìn)料速度。渦輪減速器是用來降低工作轉(zhuǎn)速的，該類型減速器減速速比較高，體型較小，減速后可以達(dá)到木材的理想進(jìn)料速度。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和進(jìn)料滑塊是進(jìn)料裝置的主要組成部分，該部分使電機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)榍昂笾本€運(yùn)動(dòng)，用來推動(dòng)木材前后進(jìn)料運(yùn)動(dòng)。進(jìn)料滑塊推動(dòng)木材尾部，使木材穩(wěn)定的向前運(yùn)動(dòng)，使木材加工時(shí)保持平穩(wěn)均勻移動(dòng)，帶動(dòng)木材自動(dòng)進(jìn)行鋸切。

　　該圓鋸機(jī)的自動(dòng)進(jìn)料裝置還可以改換不同種類的刀具，通過調(diào)節(jié)刀具的高度，實(shí)現(xiàn)不同的加工方式。例如將圓鋸片更換成滾刀，用來實(shí)現(xiàn)木材的刨銑加工、拋光加工等。

　　3　作業(yè)特點(diǎn)

　　操作者只需要將木材固定在自動(dòng)進(jìn)料的工作臺(tái)面上，調(diào)整好距離等，夾緊木材，打開開關(guān)，驅(qū)動(dòng)裝置會(huì)自動(dòng)進(jìn)料，操作人員不再干預(yù)，等木材鋸切完畢，自動(dòng)停止，取下木材即可，人員肢體不需要進(jìn)入鋸切區(qū)域，保證作業(yè)人安全。該裝置還可方便用于切割塑料、石膏、墻面板等裝修材料。

　　4　改進(jìn)意見

　　該裝置小型圓鋸機(jī)還可改進(jìn)將工作電機(jī)動(dòng)力輸出用于自動(dòng)進(jìn)料驅(qū)動(dòng)。另外，該裝置未對(duì)圓鋸機(jī)抽塵裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)際運(yùn)用過程中，應(yīng)增加抽塵風(fēng)機(jī)、布袋，確保粉塵有效收集，保護(hù)作用人員安全，同時(shí)也可減少對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的污染。

來源：《內(nèi)燃機(jī)與配件》2017年12期