PL241208B1 - Sposób mocowania pierścieniowego ostrza skrawającego w nożu kombajnowym - Google Patents

Abstract

Sposób mocowania pierścieniowego ostrza skrawającego w nożu kombajnowym, polega na tym, że w wybraniu czołowym trzonka noża (2) osadza się na wcisk pierścieniowe ostrze skrawające (1) wewnątrz, którego umieszcza się z luzem wzdłużnym (10) centralny trzpień mocujący (3), który łączy się z trzonkiem noża (2) zgrzeiną (7) w trakcie jednoczesnego docisku od góry ruchomej elektrody (5) siłą wzdłużną P do czasu utwardzenia zgrzeiny (7) i przepływu prądu elektrycznego zgrzewarki (6). Sposób mocowania pierścieniowego ostrza skrawającego w nożu kombajnowym, polega na tym, że na centralnym rdzeniu trzonka noża (2) osadza się na wcisk pierścieniowe ostrze skrawające, na zewnątrz którego umieszcza się z luzem wzdłużnym (10) tuleję osadczą, którą łączy się z trzonkiem noża (2) zgrzeiną pierścieniową w trakcie jednoczesnego docisku od góry ruchomej elektrody (5) siłą wzdłużną P do czasu utwardzenia zgrzeiny pierścieniowej i przepływu prądu elektrycznego zgrzewarki (6).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób mocowania pierścieniowego ostrza skrawającego w nożu kombajnowym, mającym zastosowanie jako narzędzie skrawające skałę w górniczych kombajnach ścianowych i chodnikowych oraz maszynach drogowych i budowlanych do skrawania nawierzchni jezdni oraz betonu.

Znane konstrukcje noży stycznych obrotowych oparte są na stosowaniu ostrzy typu słupkowego osadzonych w stalowych trzonkach poprzez twarde lutowanie z wykorzystaniem mosiądzu. Lutowanie ostrzy skrawających nie zapewnia wymaganej wytrzymałości połączenia i odporności na duże wzrosty temperatury, jakie występują w trakcie skrawania skał zwłaszcza trudno urabialnych. Wynika to z tego, że w warunkach podwyższonych temperatur lut mosiężny mięknie, a nawet ulega wytopieniu, co gwałtownie obniża niezawodność połączenia ostrzy z trzonkami noży w ekstremalnych warunkach ich pracy.

Znane i produkowane przez firmy krajowe, takie jak Gonar i zagraniczne, takie jak np. Sandvik, czy Kennametal noże ze słupkowymi ostrzami z powodu ograniczonej powierzchni mocowania ostrzy wykonanych z węglików spiekanych często ulegają wykruszeniu.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji noży, zwłaszcza dla szczególnie trudnych warunków skrawania skał trudno urabialnych, które zapewniałyby większą trwałość i niezawodność eksploatacyjną mocowania ostrzy w stosunku do znanych rozwiązań.

Cel ten osiągnięto przez zastosowanie ostrzy skrawających w formie pierścieniowej mocowanych w trzonkach noży poprzez stalowe elementy pośredniczące łączone ze stalowymi trzonkami metodą zgrzewania prądem elektrycznym.

Sposób mocowania pierścieniowego ostrza według wynalazku polega na tym, że w wybraniu czołowym trzonka noża osadza się na wcisk pierścieniowe ostrze skrawające, wewnątrz którego umieszcza się z luzem wzdłużnym centralny trzpień mocujący, który łączy się z trzonkiem noża zgrzeiną w wyniku jednoczesnego docisku od góry ruchomej elektrody siłą wzdłużną P do czasu utwardzenia zgrzeiny i przepływu prądu elektrycznego zgrzewarki.

Sposób mocowania w innym wariancie według wynalazku, polega na tym, że na centralnym rdzeniu trzonka noża osadza się na wcisk pierścieniowe ostrze skrawające, na zewnątrz którego umieszcza się z luzem wzdłużnym tuleję osadczą, którą łączy się z trzonkiem noża zgrzeiną pierścieniową w wyniku jednoczesnego docisku od góry ruchomej elektrody siłą wzdłużną P do czasu utwardzenia zgrzeiny pierścieniowej i przepływu prądu elektrycznego zgrzewarki.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania uwidocznionym na rysunkach, na których Fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny przez nóż z pierścieniowym ostrzem mocowanym za pośrednictwem zgrzewanego trzpienia centralnego, a Fig. 2 - przekrój wzdłużny przez nóż z uzębionym ostrzem pierścieniowym i odsadzeniem zewnętrznym mocowanym za pośrednictwem zgrzewanej tulei osadczej.

Sposób mocowania ostrza według wynalazku polega na tym, że w centralnym wybraniu czołowym trzonka noża (2) umieszcza się na wcisk ostrze pierścieniowe (1), mocowane przez stopniowany trzpień mocujący (3) połączony zgrzeiną (7) z dnem centralnego wybrania w trzonku noża (2). Do zabiegu zgrzewania elektrycznego nóż oparty jest na elektrodzie stałej (4), a ostrze pierścieniowe (1) wciśnięte jest do styku z powierzchnią osadczą (8). Centralny trzpień mocujący (3) umieszcza się do wnętrza ostrza pierścieniowego (1) z luzem wzdłużnym (10). Od góry na trzpień mocujący (3) naciska elektroda ruchoma (5) siłą wzdłużną P, przy jednoczesnym przepływie prądu elektrycznego od zgrzewarki (6). W wyniku przepływu prądu przez strefę styku trzpienia mocującego (3) z dnem centralnego wybrania w trzonku noża (2) następuje szybkie oporowe nagrzewanie się prowadzące do mięknięcia i nadtapiania materiału w strefie styku, co tworzy zgrzeinę (7). Nacisk wzdłużny i przepływ prądu utrzymuje się do chwili pełnego wykasowania luzu wzdłużnego (10) mierząc wzajemne przemieszczenie pionowe elementów. Wówczas wyłączony zostaje przepływ prądu utrzymując nacisk P jeszcze przez kilkadziesiąt sekund, aż wskutek odpływu ciepła ze strefy zgrzeiny nie ulegnie ona dostatecznemu utwardzeniu, co tworzy mocne połączenie elementów zgrzewanych.

Wypływka materiału powstająca podczas zgrzewania wypełnia przestrzeń sfazowania (9). W wyniku dalszego stygnięcia nagrzanego trzpienia mocującego (3) ulega on skurczowi cieplnemu i mocno dociska ostrze noża (1) do powierzchni osadczej (8) trzonka noża (2) nadając w ten sposób połączeniu dużą sztywność. Po wycofaniu elektrody ruchomej (5) gotowy nóż może być wyjęty ze stałej elektrody (4) i umieszczony w niej kolejny nóż w celu przeprowadzenia zabiegu zgrzewania.

PL 241 208 B1

Alternatywne rozwiązanie mocowania ostrza w trzonku noża przedstawia Fig. 2. Ostrze pierścieniowe (1 a) z zewnętrznym odsądzeniem nałożone jest z wciskiem na centralny rdzeń (2a) trzonka noża (2). Elementem pośredniczącym w mocowaniu jest tuleja osadcza (3a), a elektroda ruchoma (5a) ma postać rurową. Przebieg całego procesu zgrzewania jest analogiczny, jak opisano wcześniej. W wyniku tej operacji wykonuje się zgrzeinę pierścieniową (7a) łączącą tuleję osadczą (3a) z trzonkiem noża (2). Wypływka materiału (9a) tworząca się w procesie zgrzewania występuje na zewnątrz trzonka i może być obcięta np. przez toczenie po zakończeniu zgrzewania i wyjęciu gotowego noża z elektrody stałej (4). Wszystkie elektrody korzystnie powinny być wykonane z miedzi.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest duża wytrzymałość i niezawodność połączenia ostrzy skrawających z ich trzonkami. Cechują się one zwiększoną trwałością, co przekłada się na wydłużenie czasu ich użytkowania i redukcję kosztów oraz do wzrostu bezpieczeństwa użytkowania noży w kombajnach górniczych.

Wariant alternatywny (Fig. 2) ma dodatkową zaletę w postaci dobrej podatności na zabiegi regeneracji noży zużytych w toku eksploatacji. Po odcięciu tulei osadczej (3a) od trzonka noża (2) w strefie zgrzeiny (np. na tokarce nożem przecinakiem) można zdjąć zużytą ściernie tuleję i zużyte ostrze skrawające za pomocą ściągacza. Na ich miejsce nałożone może być nowe ostrze i nowa odpowiednio przedłużona tuleja i wykonane zgrzewanie jak opisano wcześniej.

Dzięki alternatywnej konstrukcji połączenia ostrza z trzonkiem noża według wynalazku, przy regeneracji noży odzyskuje się ostrze zużyte z węglików spiekanych, które można przeznaczyć do innych zastosowań lub poddać recyklingowi.

Zaletą wariantu rozwiązania według wynalazku przedstawionego na Fig. 2 jest możliwość szybszego oddawania ciepła zgrzewania do otoczenia, co przyspiesza wykonanie zabiegu połączenia elementów przez zgrzewanie, zwłaszcza gdy dodatkowo zastosowane zostanie konwekcyjne chłodzenie strumieniem powietrza.

Noże, w których zastosowano sposób mocowania pierścieniowych ostrzy skrawających według wynalazku, niezależnie od wariantu wykonania, są całkowicie zamienne. Mogą być przy tym stosowane również w pracach drogowych do frezowania jezdni przy ich wyrównywaniu i przy nakładaniu nowych nawierzchni oraz w pracach budowlanych - do frezowania betonu. Ponadto, niezależnie od wykorzystania cechują się one mniejszą wrażliwością na wzrosty temperatury podczas skrawania trudno urabialnych i abrazyjnych ośrodków.

Claims (2)

1. Sposób mocowania pierścieniowego ostrza skrawającego w nożu kombajnowym, znamienny tym, że w wybraniu czołowym trzonka noża (2) osadza się na wcisk pierścieniowe ostrze skrawające (1), wewnątrz którego umieszcza się z luzem wzdłużnym (10) centralny trzpień mocujący (3), który łączy się z trzonkiem noża (2) zgrzeiną (7) w trakcie jednoczesnego docisku od góry ruchomej elektrody (5) siłą wzdłużną P do czasu utwardzenia zgrzeiny (7) i przepływu prądu elektrycznego zgrzewarki (6).

2. Sposób mocowania pierścieniowego ostrza skrawającego w nożu kombajnowym, znamienny tym, że na centralnym rdzeniu (2a) trzonka noża (2) osadza się na wcisk pierścieniowe ostrze skrawające (1a), na zewnątrz którego umieszcza się z luzem wzdłużnym (10) tuleję osadczą (3a), którą łączy się z trzonkiem noża (2) zgrzeiną pierścieniową (7a) w trakcie jednoczesnego docisku od góry ruchomej elektrody (5) siłą wzdłużną P do czasu utwardzenia zgrzeiny pierścieniowej (7a) i przepływu prądu elektrycznego zgrzewarki (6).