RU156374U1 - Резец для горных и дорожных машин - Google Patents

Abstract

Резец для горных и дорожных машин, включающий державку, головку в виде тела вращения, сменную рабочую часть головки длиной 0,4-0,8 длины головки с осевым выступом и закрепленный на противоположном конце наконечник из твердосплавного материала, гнездо в головке для размещения осевого выступа, отличающийся тем, что наконечник выполнен в виде колпачка с выступающей режущей кромкой, покрывающего сменную рабочую часть головки и соединенного с ней анкером, установленным в ее сквозное осевое отверстие, осевой выступ сменной рабочей части головки выполнен цилиндрическим и имеет кольцевую проточку, на головке державки выполнено сквозное резьбовое отверстие в гнездо, в сквозном резьбовом отверстии расположен стопорный винт, входящий в кольцевую проточку сменной рабочей части головки, а гнездо в головке имеет дополнительное гнездо меньшего диаметра для размещения фиксатора анкера.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована на исполнительных органах горных и дорожных машин при проведении проходческих и добычных работ, а также при проведении строительных работ по ремонту дорожных покрытий.

Известно устройство «Резец для горных машин» (Патент РФ №2263212, МПК E21C 35/183; опубл. 27.10.2005 г.). Резец содержит державку, включающую хвостовик и выполненную в виде усеченного конуса головку. На ее торцевой поверхности установлена твердосплавная вставка конусной формы, имеющая вершину и основание. Головка державки снабжена цилиндрическим выступом, расположенным соосно на ее торцевой поверхности. Твердосплавная вставка конусной формы выполнена с цилиндрической выточкой, в которой размещен цилиндрический выступ головки державки. Торцевая поверхность головки державки совмещена с поверхностью основания твердосплавной вставки конусной формы. Конусная часть головки державки выполнена с возможностью ее перекрытия основанием твердосплавной вставки.

Недостатки устройства:

- при истирании верхней части головки резца он становится непригодным к дальнейшей эксплуатации и подлежит замене,

- проточка хвостовика выполнена на фиксированном расстоянии от головки, т.е. резец можно использовать только в определенном резцедержателе одного типа шахтовых комбайнов, он непригоден для комбайнов другого типа.

Известно также устройство «Резец для горных и дорожных машин» (Патент РФ №2079651, МПК E21C 35/18; E02F 9/28; опубл. 20.05.1997 г.). Резец содержит державку, рабочую головку с осевым выступом, наконечник из твердосплавного материала и приспособление для фиксации расстояния между наконечником и рабочей головкой при формировании паяного соединения между ними. Осевой выступ образует на переднем торце рабочей головки упорную поверхность кольцевой формы. Наконечник включает имеющую форму тела вращения рабочую часть и основание с опорной поверхностью и с гнездом для размещения осевого выступа. Приспособление для фиксации расстояния между наконечником и рабочей головкой выполнено в виде расположенного на торце осевого выступа рабочей головки опорного выступа и расположенной на дне гнезда наконечника выемки для размещения опорного выступа. Опорный выступ и стенки выемки имеют форму конусов вращения. Оси конусов, определяющих формы соответственно опорного выступа и выемки, расположены на продольной оси резца.

Недостатки резца:

- практика угледобычи показывает, что снятые с комбайна резцы имеют рабочие головки с износом на треть, половину и даже более. Это означает, что осевой выступ рабочей головки будет неизбежно повреждаться и резец будет становиться непригодным для повторного использования;

- наконечник крепится к рабочей головке пайкой, что делает невозможным снятие изношенного и установку нового наконечника в условиях подземных горных или дорожных работ;

- проточка в державке под стопорную шайбу выполнена на фиксированном расстоянии от головки, т.е. резец можно использовать только в определенном резцедержателе одного типа шахтовых комбайнов, он непригоден для комбайнов другого типа.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому устройству - прототипом - является «Резец для горных и дорожных машин» (Патент РФ на полезную модель №106306, МПК E21C 35/18). Резец включает державку, головку в виде тела вращения и наконечник из твердосплавного материала. Головка содержит сменную рабочую часть, в которую установлен наконечник. Сменная рабочая часть головки имеет осевой выступ, а головка имеет гнездо для размещения осевого выступа. Длина сменной рабочей части головки составляет 0,4-0,8 длины головки. На противоположном головке конце державки перпендикулярно к ее оси выполнены отверстия. Недостатки:

- рабочая часть головки оснащена твердосплавным наконечником, выступающий конец которого выполнен в виде конуса, который вследствие своей формы не режет массив, а сминает его перед собой, уплотняет, разрывает и скалывает. Результатом этого являются образование в большом количестве мелкодисперсных частиц, высокая запыленность атмосферы, высокая энергоемкость отбойки горной массы и ускоренное разрушение головки резца;

- при жестком соединении сменной рабочей части головки и заштыбовке породной мелочью резцедержателя наблюдается односторонний износ резца и быстрый выход его из строя;

- износ или повреждение впаянного твердосплавного наконечника влечет необходимость замены сменной рабочей части головки;

- опережающий износ стальной сменной рабочей части головки вокруг твердосплавного наконечника влечет его преждевременное выпадение последующую непригодность резца для применения.

Задача - повышение срока службы резцов, снижение энергоемкости горных и дорожных работ.

Резец для горных и дорожных машин включает державку, головку в виде тела вращения и сменную рабочую часть головки длиной 0,4-0,8 длины головки. Сменная рабочая часть головки имеет осевой выступ и на противоположном конце наконечник из твердосплавного материала. В головке имеется гнездо для размещения осевого выступа. Наконечник выполнен в виде колпачка с выступающей режущей кромкой, покрывающего сменную рабочую часть головки и соединенного с ней анкером, установленным в ее сквозное осевое отверстие. Осевой выступ сменной рабочей части головки выполнен цилиндрическим и имеет кольцевую проточку. На головке державки выполнено сквозное резьбовое отверстие в гнездо. В сквозном резьбовом отверстии расположен стопорный винт, входящий в кольцевую проточку сменной рабочей части головки. Гнездо в головке имеет дополнительное гнездо меньшего диаметра для размещения фиксатора анкера.

Сущность устройства поясняется прилагаемыми чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид резца для горных и дорожных машин и присоединенная к нему сменная рабочая часть головки с колпачковым наконечником.

На фиг. 2 - вид резца сбоку.

Резец для горных и дорожных машин содержит цилиндрическую державку 1 с кольцевой проточкой 2 и отверстиями 3, головку 4 в виде тела вращения и ее сменную рабочую часть 5. Сменная рабочая часть 5 головки 4 имеет осевой выступ 6 цилиндрической формы с кольцевой проточкой 7. В головке 4 имеется гнездо 8 для размещения осевого выступа 6, а также сквозное резьбовое отверстие 9 в гнездо 8. В сквозное резьбовое отверстие 9 вкручен стопорный винт 10. Конец стопорного винта 10 выступает в гнездо 8 для размещения в кольцевой проточке 7 сменной рабочей части 5 головки 4. Для предохранения стопорного винта 10 от контакта с породой и износа его головка со шлицем заглублена в резьбовое отверстие 9. На противоположном осевому выступу 6 конце сменной рабочей части 5 головки 4 установлен наконечник 11 из твердосплавного материала в форме колпачка с выступающей режущей кромкой 12. Режущая кромка 12 наконечника 11 выступает вдоль оси его вращения и имеет закругленные переходы 13 на образующие конуса. Для эффективного резания породы разной прочности заострение режущей кромки 12 выполнено с углом 60-110 градусов.

Наконечник 11 покрывает собой сменную рабочую часть 5 головки 4 и соединен с ней анкером 14 в виде стержня или полой трубки, размещенным в осевом отверстии 15 сменной рабочей части 5 головки 4. Конец анкера снабжен крюком 16, вставленным в отверстие серьги 17 наконечника 11. На противоположном конце анкера 14 имеется фиксатор 18 в виде двух треугольных выступающих лепестков 19, разжатых пружиной 20. Лепестки 19 фиксатора 18 изготовлены аналогично подпружиненным фиксаторам на рукояти зонта, удерживающим его в раскрытом положении. Возможно изготовление фиксатора 18 в виде гайки, накрученной на резьбу анкера 14. В гнезде 8 головки 4 по ее оси выполнено гнездо 21 меньшего, чем гнездо 8 диаметра для размещения фиксатора 18.

Предлагаемый резец для горных и дорожных машин работает следующим образом. Резец устанавливают на исполнительном органе (на чертеже не показан) горной или дорожной машины. При этом державку 1 размещают в канале резцедержателя, предварительно установив в проточку 2 пружинное стопорное кольцо известной конструкции (на чертеже не показано). Возможна фиксация державки в канале резцедержателя установкой шплинтов в отверстия 3. На сменную рабочую часть 5 головки 4 надевают наконечник 11. Для этого сначала продевают крюк 16 анкера 14 в отверстие серьги 17 наконечника 11, а затем вставляют анкер 14 в осевое отверстие 15 сменной рабочей части 5 головки 4, предварительно сжав лепестки 19 фиксатора 18. При выходе фиксатора 18 из осевого отверстия 15 сменной рабочей части 5 головки 4 лепестки 19 под действием пружины 20 разжимаются. В этом положении они препятствуют осевому перемещению наконечника 11, но не мешают его вращению. Затем осевой выступ 6 сменной рабочей части 5 головки 4 размещают в гнездо 8 головки 4, в сквозное резьбовое отверстие 9 вкручивают винт 10, конец которого, попадая в проточку 7, препятствует осевому перемещению сменной рабочей части 5 головки 4, оставляя лишь возможность вращения.

Далее резец подводят к поверхности угля, породы или асфальта и начинают процесс разрушения массива, для чего вдавливают резец в породу на глубину h и перемещают его в ней. Угол наклона резца к поверхности резания на современных комбайнах составляет 45 градусов. С момента контакта резца с массивом благодаря силе трения и трем узлам вращения наконечник 11 поворачивается по линии наименьшего сопротивления. Его режущая кромка 12 совмещается с линией перемещения резца по поверхности массива, заглубляется в него и осуществляет процесс резания. Разрушение массива происходит с меньшими усилиями в облегченном режиме, так как проникающая и разрезающая способности режущей кромки 12 наконечника 11 выше, чем у конусного наконечника. Механизмы комбайна работают без динамических перегрузок с меньшим потреблением энергии. Закругленные переходы 13 режущей кромки облегчают резание массива и передвижение резца в нем. Установкой резцов на рабочем органе комбайна по определенной схеме добиваются нужной частоты линий резания массива для отделения от него частей.

Наконечник 11, благодаря колпачковой форме, покрывает стальную сменную рабочую часть 5 головки, защищая ее от контакта с породой и износа. После продолжительной эксплуатации резца и неизбежного износа наконечника 11 выкручивают стопорный винт 10 и вынимают сменную рабочую часть 5 головки 4 из гнезда 8. Сжимая лепестки 19 фиксатора 18, раскрепляют анкер 14 и вынимают его из осевого отверстия 15 сменной рабочей части 5 головки 4. Изношенный наконечник 11 заменяют новым, присоединяют в обратном порядке к сменной рабочей части 5 головки 4, которую крепят к головке 4 стопорным винтом 10 и резец пускают на следующий цикл эксплуатации. Это позволяет увеличить продолжительность использования сменной рабочей части 5 головки 4. В случае чрезмерного износа наконечника 11 и повреждения сменной рабочей части 5 производят ее замену на новую. При этом сам резец - державку 1 и основную головку 4 - продолжают использовать многократно. Ресурс резца существенно возрастает по сравнению с прототипом.

Так влияют признаки формулы изобретения на достижение поставленного технического результата.

Наличие у предлагаемого резца трех вращающихся деталей (державка, сменная рабочая часть головки, наконечник) предотвращает возможность заклинивания инструмента в одном положении и исключает его односторонний и ускоренный износ.

Две сменные детали (наконечник и сменная рабочая часть головки), заменяемые при последовательном износе, позволяют сам резец использовать многократно.

Три узла вращения (резца в резцедержателе, сменной рабочей части головки в державке и наконечника на сменной рабочей части головки) обеспечивают условия легкого поворачивания колпачкового наконечника и расположения его режущей кромки в направлении перемещения резца по поверхности породного массива. Благодаря силам трения режущая кромка наконечника будет сама разворачиваться по линии наименьшего сопротивления резанию и резец будет разрезать массив без смятия и выкалывания.

Вследствие того, что длина режущей кромки 12 наконечника 11 многократно превышает точечную режущую кромку конусной твердосплавной вставки, режущая способность наконечника 11 сохраняется длительное время.

Сохранение длительное время режущей способности резца (благодаря большой длине режущей кромки и защите сменной рабочей части головки колпачковым твердосплавным наконечником) при малой площади контакта с породным массивом уменьшает фрикционное искрение резца, повышает безопасность ведения подземных горных работ и снижает энергоемкость разрушения породного массива.

Смена принципа разрушения породы с деформирования и выкалывания на резание уменьшает выход мелких фракций и пыли разрушаемого массива, повышает сортность добываемого угля.

Заявляемая полезная модель позволяет повысить срок службы резца на шахтном или дорожном комбайне, снизить энергоемкость горных и дорожных работ, уменьшить выход пыли и интенсивность фрикционного искрения.

Claims (1)

1. Резец для горных и дорожных машин, включающий державку, головку в виде тела вращения, сменную рабочую часть головки длиной 0,4-0,8 длины головки с осевым выступом и закрепленный на противоположном конце наконечник из твердосплавного материала, гнездо в головке для размещения осевого выступа, отличающийся тем, что наконечник выполнен в виде колпачка с выступающей режущей кромкой, покрывающего сменную рабочую часть головки и соединенного с ней анкером, установленным в ее сквозное осевое отверстие, осевой выступ сменной рабочей части головки выполнен цилиндрическим и имеет кольцевую проточку, на головке державки выполнено сквозное резьбовое отверстие в гнездо, в сквозном резьбовом отверстии расположен стопорный винт, входящий в кольцевую проточку сменной рабочей части головки, а гнездо в головке имеет дополнительное гнездо меньшего диаметра для размещения фиксатора анкера.

   

Images