PL208557B1 - Tulejka cierna - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest tulejka cierna służąca do osadzenia noży kombajnowych w uchwytach urabiających organów roboczych, zwłaszcza węglowych kombajnów górniczych.

Znany jest nóż górniczy z opisu polskiego zgłoszenia wynalazku nr P - 350271. Nóż górniczy składa się z części roboczej połączonej z uchwytem za pośrednictwem kołnierza oporowego. Zaopatrzony jest w tulejkę cierną o podstawie w kształcie koła, której wewnętrzna krawędź od strony roboczej noża ma ukosowanie. Przejście z kołnierza oporowego w uchwyt następuje łagodnie i jest zaokrąglone, po to by wyeliminować możliwość pęknięcia materiału w tym miejscu.

W trakcie eksploatacji tego typu noży obrotowych w trudnych warunkach górniczo-geologicznych okazało się, że nadal występuje niekorzystne zjawisko nasuwania się tulei na krzywiznę kołnierza oporowego noża oraz przypadki wypadnięcia noża z uchwytu nożowego, że względu na niewystarczającą siłę nacisku jaką wywiera tulejka cierna w uchwycie.

Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 187208 zespół noża obrotowego do maszyn górniczych charakteryzujący się tym, że uchwyt noża ma odsadzenie w postaci trzpienia z obustronnymi fazami. Trzpień posiada mniejszą średnicę od średnicy trzonu. Z jednej strony pomiędzy fazą i zasadniczym trzonem utworzona jest wnęka, a z drugiej strony pomiędzy fazą a kołnierzem końcowym utworzony jest rowek. Na trzpień nałożony jest pierścień cierny o przekroju kołowym, obustronnie fazowany, którego średnica w stanie rozprężonym jest większa od średnicy otworu uchwytu nożowego. Natomiast krawędzie faz pierścienia ciernego usytuowane są z jednej strony we wnęce a z drugiej strony w rowku, które utworzone są w trzpieniu, tak że nie wystają z jednej strony poza średnicę trzonu a z drugiej strony poza średnicę kołnierza.

W rozwiązaniu tym, pierścień cierny nałożony na trzpień nie ma możliwoś ci zsunięcia się z niego w stanie rozprężonym. Ponadto przedmiotowe rozwiązanie eliminuje zjawisko nasuwania się tulejki na krzywiznę kołnierza oporowego noża powodujące blokowanie noża w uchwycie. Wadą przedmiotowego rozwiązania jest to, że przy większych średnicach trzpieni noży pierścień cierny ma zbyt małą sprężystość, a co za tym idzie niewystarczającą siłę nacisku jaką wywiera tulejka cierna w otworze uchwytu noża, co w konsekwencji skutkuje wypadaniem noży z uchwytów nożowych w trakcie pracy organów urabiających. Ponadto złożona konstrukcja trzonu noża oraz skomplikowana technologia wykonania pierścienia ciernego powoduje, że rozwiązanie to jest drogie.

Znana jest też z opisu polskiego zgłoszenia wynalazku nr P - 341581 tuleja pośrednia z blokadą w uchwycie noża górniczego. Zgodnie z wynalazkiem tuleja pośrednia umieszczona jest w otworze uchwytu i zabezpieczona jest pierścieniem ciernym. Na swym obwodzie ma rowek, w którym umieszczony jest element elastyczny typu „o. Element elastyczny wystaje z rowka i przylega do pierścienia ciernego od jego wewnętrznej strony, zabezpieczając tuleję pośrednią przed jej obrotem wewnątrz uchwytu nożowego.

Przedmiotowe rozwiązanie ma jednak ograniczone zastosowanie, ponieważ element elastyczny ulega szybkiemu zużyciu i przestaje pełnić swoją funkcję.

Zadaniem wynalazku jest uproszczenie konstrukcji noża obrotowego i współpracującej z nim tulei oporowej, przy jednoczesnym zwiększeniu siły jej nacisku w otworze uchwytu nożowego, w celu zminimalizowania zjawiska wypadania noża z uchwytu, zwłaszcza noży o większej średnicy, a także wyeliminowanie zjawiska nasuwania się tulei na krzywiznę kołnierza oporowego w trakcie montażu. Ponadto tuleja oporowa według wynalazku powinna skutecznie zabezpieczać przed obrotem noża w tulei ciernej a tak ż e w przypadku zastosowania tulei poś redniej przed jej obrotem wewną trz uchwytu nożowego. Uproszczenie konstrukcji i technologii wykonania noża według wynalazku oraz tulei ciernej ma dodatkowo zminimalizować koszty ich wytwarzania.

Istota konstrukcji tulejki ciernej polega na tym, że w przekroju poprzecznym, ma zewnętrzną poziomą średnicę większą od jej ukośnej średnicy. Z kolei krzywizny połówek tulejki ciernej są symetrycznie ukształtowane względem osi pionowej i wyznaczone są promieniami zmniejszającymi się w kierunku ich końcówek. Zewnętrzna krawędź tulejki ciernej przylegająca do kołnierza końcowego ma fazę o kącie ostrym większym od kąta drugiej zewnętrznej krawędzi skierowanej w stronę części roboczej noża obrotowego.

Tulejka cierna w stanie rozprężonym ma tak dobrane wymiary, ze jej wewnętrzna ukośna średnica jest mniejsza od średnicy trzonu, natomiast jej wewnętrzna pozioma średnica i grubość są tak dobrane, że zewnętrzna pozioma średnica jest z kolei większa od średnicy trzonu.

PL 208 557 B1

Odmiana tulejki ciernej ma zagięte końcówki połówek, które dolegają swymi płaszczyznami wewnętrznymi z pewnym naciskiem do powierzchni zewnętrznej gniazda noża lub tulei pośredniej tak, że oś pozioma tulejki ciernej pokrywa się z osią poziomą rdzenia gniazda noża lub tulei pośredniej.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunkach, na którym fig. 1 - przedstawia rozprężoną tulejkę cierną pokazaną w przekroju podł u ż nym pionowym osadzoną luź no na nożu obrotowym w widoku bocznym, fig. 2 - fragment uchwytu nożowego w przekroju podłużnym pionowym, fig. 3 - przekrój kielichowego wgłębienia oznaczonego w szczególe „a i „b z fig. 1 oraz w szczególe „a i „b' z fig. 9, fig. 4 - tulejkę cierną w widoku z boku i w półprzekroju podłużnym pionowym, fig. 5 - tulejkę cierną w przekroju poziomym B - B' z fig. 4, fig. 6 - przekrój poziomy noża z osadzoną na nim rozprężoną tulejką cierną w przekroju A - A z fig. 1, w skrajnym górnym położeniu tulei ciernej względem jej osi x, fig. 7 - przekrój poziomy noża z osadzoną na nim rozprężoną tulejką cierną w przekroju A - A z fig. 1 w skrajnym bocznym położeniu tulei ciernej względem jej osi y, fig. 8 - przekrój poziomy noża z osadzoną na nim rozprężoną tulejką cierną z mocno zagiętymi końcówkami jej połówek w przekroju A - A z fig. 1, fig. 9 - przedstawia tuleję pośrednią noża obrotowego w widoku bocznym z osadzoną luźno rozprężoną tulejką cierną pokazaną w przekroju podłużnym pionowym, fig. 10 - fragment uchwytu nożowego współpracującego z tuleją pośrednią w przekroju podłużnym pionowym, fig. 11 - przekrój poziomy tulei pośredniej z osadzoną na nim rozprężoną tulejką cierną z mocno zagiętymi końcówkami jej połówek w przekroju C - C z fig. 9.

Na nożu obrotowym 1 zakończonym kołnierzem oporowym 2 oraz trzonem 3 o średnicy D1 wyposażonym w cylindrycznie ukształtowane gniazdo 4 o średnicy D2 zakończony jest kołnierzem końcowym 5 osadzona jest tulejka cierna 6, która ma pionową szczelinę 7 utworzoną wzdłuż tworzących jej powierzchnię walcową. Zewnętrzna krawędź tulejki ciernej 6 przylegająca do kołnierza końcowego 5 ma fazę o kącie ostrym α = 30°. Natomiast druga zewnętrzna krawędź tulejki ciernej 6 skierowana w stronę części roboczej 1 noża obrotowego ma fazę o kącie β = 10°. Przy czym, wierzchołek ostrza Z ukształtowany jest na wewnętrznej krawędzi tulejki ciernej 6. Średnica D2 trzonu 3 w gnieździe 4 stanowi różnicę wymiaru średnicy D1 i sumy dwóch grubości s tulejki ciernej 6 oraz luzu technologicznego zapewniającego swobodny ruch obrotowy noża. Przekrój poprzeczny tulejki ciernej 6 nie jest okrągły, jej zewnętrzna średnica pozioma A jest większa od ukośnej średnicy B. Symetryczne względem osi y krzywizny połówek 6a i 6b tulejki ciernej 6 wyznaczone są promieniami r1 > r2 > r3 > r4 zmniejszającymi się od środka pierścienia O w kierunku jej końcówek (fig. 5). Pierścieniowa płaszczyzna boczna gniazda 4 od strony części roboczej 1 noża obrotowego oraz od strony kołnierza końcowego 5 ma kielichowe wgłębienie 8 z zaokrągloną wewnętrzną krawędzią. Kielichowe wgłębienie 8 w odniesieniu do płaszczyzny bocznej gniazda 4 wykonane jest pod kątem φ > = 15°. Tulejka cierna 6 osadzona w gnieździe 4 noża obrotowego 1 w stanie rozprężonym ma tak dobrane wymiary, że jej wewnętrzna ukośna średnica B1 jest mniejsza od średnicy D1, natomiast jest większa od średnicy D2 trzonu 3. Taki dobór wymiarów zapewnia, że tulejka cierna 6 osadzona w gnieździe 4 w stanie rozprężonym nie zsuwa się z noża. Natomiast w trakcie czynności osadzania noża obrotowego w uchwycie nożowym 9 ze względu na to, że końcówki połówek 6a i 6b przylegają z małym luzem do płaszczyzny gniazda 4 i wystają jedynie częściowo poza średnicę zewnętrzną kielichowego wgłębienia 8 tulejka cierna 6 nie ma tendencji nasuwania się na zewnętrzną płaszczyznę walcową trzonu 3 (fig. 6). Z kolei wewnętrzna pozioma średnica A1 i grubość s tulei ciernej 6 są tak dobrane, że zewnętrzna pozioma średnica A tulejki ciernej 6 jest większa od średnicy D1 trzonu 3 (fig. 7). Taki dobór wymiarów i kształtu tulejki ciernej 6 powoduje, że wystaje w stanie rozprężonym ponad wymiar wewnętrznej średnicy D otworu 10, natomiast po osadzeniu w uchwycie nożowym 9 wywiera kilkakrotnie większy nacisk, w stosunku do dotychczas znanych konstrukcji. Powoduje to stabilne zabezpieczenie noża obrotowego przed osiowym przemieszczeniem, zapewniając jednocześnie jego swobodny ruch obrotowy w uchwycie. Ponadto dobór wymiarów tulejki ciernej 6 daje możliwość swobodnego umieszczenia wierzchołka ostrza Z w kielichowym wgłębieniu 8.

Z kolei inna odmiana tulejki ciernej 11 (fig. 8 i fig. 11)) stosowana między innymi w nożach obrotowych wyposażonych w tuleję pośrednią 12 ma w stosunku do tulejki ciernej 6 (fig. 6, fig. 7) bardziej zagięte końcówki połówek 11a i 11b (fig. 8 i fig. 11), które dolegają swymi płaszczyznami wewnętrznymi z pewnym naciskiem do powierzchni zewnętrznej gniazda 4 lub 13 tak, że oś x tulejki ciernej 11 pokrywa się z osią x rdzenia gniazda 4 lub tulei pośredniej 12. Tak ukształtowana tulejka cierna 11 umieszczona na nożu obrotowym 1, po jej osadzeniu bezpośrednio w otworze 10 uchwytu nożowego 9 albo umieszczona na tulei pośredniej 12 po jej osadzeniu w otworze 10a uchwytu nożowego 9a

PL 208 557 B1 całkowicie zabezpiecza tulejkę cierną 11 przed jej obrotem względem gniazda 13 lub względem tulei pośredniej 12, co korzystnie wpływa na pracę organów urabiających.

Odpowiednio ukształtowane tulejki cierne 6 lub 11 według przedmiotowego wynalazku w stosunku do tradycyjnych tulejek o przekroju kołowym, cechują się lepszym doleganiem do płaszczyzny otworu 10 lub 10a oraz wywierają kilkakrotnie większy nacisk na jego płaszczyznę wewnętrzną, co zmniejsza do minimum możliwość wypadnięcia noża. Ponadto odpowiednie ukształtowanie tulejki ciernej 6 lub 11 oraz kielichowe wgłębienie 8, które stanowi gniazdo stabilizacyjne dla krawędzi wierzchołka ostrza Z eliminuje możliwość nasuwania się tulejki ciernej 6 lub 11 na trzon 3 lub trzon tulei pośredniej 12 w trakcie czynności osadzania noża obrotowego w uchwycie nożowym 9 lub 9a.

Tulejki cierne według wynalazku znajdują zastosowanie w organach urabiających, w których mocowanie noży odbywa się bezpośrednio w uchwytach nożowych 9, a także w systemie mocowania noży przy użyciu tulei pośrednich 12.

Claims (4)

1. Tulejka cierna w postaci cylindrycznego pierścienia z pionową szczeliną utworzoną wzdłuż tworzących jej powierzchnię walcową oraz z ukosowanymi krawędziami podstaw, znamienna tym, że w przekroju poprzecznym ma zewnętrzną poziomą średnicę (A) większą od jej ukośnej średnicy (B), z kolei krzywizny połówek (6a) i (11a) oraz (6b) i (11b) tulejki ciernej (6) lub (11) są symetrycznie ukształtowane względem pionowej osi (y) i wyznaczone są promieniami zmniejszającymi się w kierunku ich końcówek.

2. Tulejka według zastrz. 1, znamienna tym, że zewnętrzna krawędź tulejki ciernej (6) lub (11) przylegająca do kołnierza końcowego (5) lub (14) ma fazę o kącie ostrym (α) większym od kąta (β) drugiej zewnętrznej krawędzi skierowanej w stronę części roboczej noża obrotowego (1).

3. Tulejka według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że w stanie rozprężonym ma tak dobrane wymiary, że jej wewnętrzna ukośna średnica (B1) jest mniejsza od średnicy (D1) trzonu (3), natomiast jej wewnętrzna pozioma średnica (A1) i grubość (s) są tak dobrane, że zewnętrzna pozioma średnica (A) jest z kolei większa od średnicy (D1) trzonu (3).

4. Tulejka według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że ma zagięte końcówki połówek (11a) i (11b), które dolegają swymi płaszczyznami wewnę trznymi z naciskiem do powierzchni zewnętrznej gniazda (4) lub (13) tak, że oś (x) tulejki ciernej (11) pokrywa się z osią (x) rdzenia gniazda (4) lub tulei pośredniej (12).