RU2071562C1 - Резец для горных машин - Google Patents
Резец для горных машин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2071562C1 RU2071562C1 RU94012446A RU94012446A RU2071562C1 RU 2071562 C1 RU2071562 C1 RU 2071562C1 RU 94012446 A RU94012446 A RU 94012446A RU 94012446 A RU94012446 A RU 94012446A RU 2071562 C1 RU2071562 C1 RU 2071562C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutter
- carbide
- holder
- cutter according
- front face
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Использование: преимущественно в горных машинах, предназначенных для разрушения угольного и угольно-породного массивов. Сущность изобретения: резец для горных машин, включающий головку, армированную твердосплавной пластиной с главной режущей кромкой выпуклой криволинейной формы, передней гранью плоско-выпуклой формы, боковыми кромками в виде выпуклой ломаной линии. Новым в резце является то, что передняя грань разрушающей части твердосплавной пластины выполнена в виде тройного тупоугольного клина с пересечением ребер в одной точке, лежащей на главном продольном ребре на уровне точек перегиба линий боковых кромок. Положительный эффект: повышение производительности разрушения и долговечности работы резца. 9 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к резцам для разрушения угля и горных пород и может быть использовано преимущественно в горных машинах, предназначенных для работы по смешанным углепородным и породным забоям слабой и средней крепости горных пород.
Известен резец ШБМ2С-1-1-04, предназначенный для оснащения исполнительных органов проходческих комбайнов по угольным и соляным забоям, на торцевых частях шнековых исполнительных органов очистных комбайнов, на разрушающих инструментах буровых станков (Крапивин М.Г. Раков И.Я. Сысоев Н.И. Горные инструменты. М. "Недра", 1990, с. 38, рис. 2.9).
Резец включает головку, армированную твердосплавной пластиной с передней гранью плоской формы, главную режущую кромку в виде прямой линии, боковые режущие кромки также в виде прямых линий, выполненные под острым углом к продольной оси резца в сторону главной режущей кромки и хвостовик.
Недостатками известного резца является низкая стойкость и прочность твердосплавной пластины, главной режущей кромки и уголков, соединяющих главные и боковые режущие кромки, недостаточная прочность корпуса ниже основания твердосплавной пластины, что приводит к его истиранию, износу, уменьшению размеров, а, следовательно, к изгибанию и разрушению резца.
Известен резец РК-8Б предназначенный для забоев с присечкой пород с коэффициентом крепости f до 5 (В.Г.Михайлов, М.Г.Крапивин. Горные инструменты. М. "Недра", 1970, с. 33, рис.16б). Твердосплавная пластина режущей головки имеет закругленную главную режущую кромку, а круглый конусный хвостовик резца выполнен повышенной прочности.
У обоих вышеназванных резцов державки практически отсутствуют и головки резцов с твердосплавными пластинами непосредственно переходят в круглые конусные хвостовики, что отрицательно сказывается на производительности разрушения горного массива. Кроме того твердосплавные пластины с плоскими передними гранями часто разрушаются.
Известен резец ЭР2.80, предназначенный для оснащения очистных угольных комбайнов, имеющих в качестве исполнительного органа барабаны с вертикальной осью вращения для выемки углей любой абразивности и крепости, крепость возможных породных включений до f=3 (М.Г.Крапивин, И.Я.Раков и Н.И.Сысоев. Горные инструменты. М. "Недра", 1990, с. 26, рис. 2.6). Применяется на конвейеростругах и проходческих комбайнах. Пластина твердого сплава имеет клиновидную переднюю поверхность с ребром клина, выполненным по продольной оси твердосплавной пластины, главной режущей кромкой в виде ломаной линии с острым углом у вершины пера.
Недостатком известного резца является неоптимальность геометрических параметров и вида передней грани твердосплавной пластины, а также выполнения главных режущих и боковых кромок относительно друг друга, в том числе недостаточная прочность главной режущей кромки у вершины пластины и уголков, соединяющих главные режущие и боковые кромки, передняя грань пластины у которых выполнена плоской, что снижает плоскость резца, требует его замены, следовательно, снижается производительность горной массы.
Известен резец для разрушения угля и горных пород (а.с. N 495436, кл. Е 25/38, 1971 г.), включающий головку, армированную твердосплавной пластиной с центральным продольным выступом на передней грани и главной режущей кромкой скругленной формы с целью уменьшения энергоемкости разрушения горного массива и уменьшения сопротивления выходу разрушенной горной массы из зоны разрушения.
Недостатками известного резца являются неоптимальность геометрических параметров передней грани твердосплавной пластины и износ державки резца ниже пластины.
Целью предлагаемого изобретения является: повышение стойкости в производительности резца. Повышение стойкости резца достигается как по главной режущей кромке, так и по передней грани у главной режущей кромки, в месте наиболее нагруженном при разрушении горного массива; повышение прочности передней грани на переходе боковых режущих кромок в боковые скалывающие кромки повышение прочности уголков твердосплавной пластины, служащих для подрезания расширения прорезаемой цели до размеров, превышающих размеры державки ниже основания твердосплавной пластины; повышение износостойкости и прочности державки ниже основания твердосплавной пластины, т.к. глубина прорезаемой режущей головки резца канавки щели превышает длину твердосплавной пластины; расширение области применения резца. Так как заявленный резец предназначен для разрушения горного массива путем резания отрезания (берцовые фрезы, торцевые части шнеков, отрезные диски, разрушающие элементы при бурении скважин), то эффективной конструкции и оптимальности параметров режуще-разрушающей части резца придается главное, первостепенное значение с учетом сохранения режущей способности при высокой прочности. Кроме того необходимо увеличить долговечность работы резца без частого восстановления и замены его, глубину срезаемой рабочим органом стружки, т.е. повысить производительность разрушения горного массива. В резце с передней гранью выпуклой формы в виде нескольких клинов повышенная прочность твердосплавной пластины объясняется способностью при взаимодействии с горной породой смещать равнодействующую сил от вершин главных и боковых режущих кромок в наиболее прочную срединную часть твердосплавной пластины и уменьшать разрушающее действие изгибающего момента на формирование напряжений в твердосплавной пластине.
Сущность изобретения состоит в том, что в резце для горных машин, включающем разрушающую головку армированную твердосплавной пластиной с главной режущей кромкой выпуклой криволинейной формы, боковыми кромками в виде выпуклой ломаной линии, выполненными под острым углом к продольной оси резца в противоположных направлениях, передней гранью плосковыпуклой формы, державку и хвостовик передняя грань разрушающей части твердосплавной пластины выполнена в виде тройного тупоугольного клина с пересечением ребер в одной точке, лежащей на главном продольном ребре на уровне точек перегиба линий боковых кромок.
Кроме того главное продольное ребро может быть образовано пересечением двух наклонных плоскостей с цилиндрической поверхностью малого радиуса, соответствующего радиусу закругления главной режущей кромки.
А также в зависимости от физико-механических параметров горного массива отношение радиуса скругления главной режущей кромки к ширине твердосплавной пластины по точкам перегиба может составлять 0,4-0,8, передний угол по главному продольному ребру может быть выполнен положительным, нулевым или отрицательным, а угол поворота граней главного продольного клина относительно задней грани твердосплавной пластины составляет не более 30o.
С целью упрочнения резца, повышения прочности закрепления твердосплавной пластины на державке путем повышения общей поверхности паяного соединения нижняя наклонная плоская передняя часть твердосплавной пластины в форме треугольника входит в паз державки, а державка выполнена расширяющейся в направлении от основания твердосплавной пластины к хвостовику резца, при этом отношение углов конусности расширяющейся части державки и боковых главных режущих кромок составляет от 0,2 до 0,4, причем передняя грань державки ниже твердосплавной пластины соответствует по форме разрушающей части передней грани пластины по продольному клину и является ее продолжением.
Cущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показаны три типоразмера твердосплавной вставки; на фиг.2 два вида резца (общий и сбоку) с цилиндрическим сечением хвостовика, а на фиг.3 с прямоугольным сечением хвостовика. На разрушающей головке 1 резца (фиг.2 и 3), установлена твердосплавная пластина 2 с главной режущей кромкой 3 выпуклой криволинейной формы, боковыми кромками 4 и 5 в виде выпуклой ломаной линии, выполненными под острыми углами β и β1, фиг.1 к продольной оси резца в противоположных направлениях, передней гранью 6 плосковыпуклой формы, державку 7 и хвостовик 8, фиг. 2, 3. Передняя грань выполнена в виде тройного клина с пересечением ребер 9, фиг. 1 в одной точке 10, лежащей на главном продольном ребре 11 (фиг. 2, 3) на уровне точек перегиба 12 линий боковых кромок 4 и 5. Нижняя наклонная плоская передняя часть 13 твердосплавной пластины 2 (у основания) в форме треугольника входит в паз державки 7. На передней грани державки, расширяющейся в направлении от основания твердосплавной пластины 3 к хвостовику 8, фиг.2, 3, выполнен клин 14, соответствующий по форме разрушающей части передней грани пластины 3 и являющейся ее продолжением по продольному клину.
Резец работает следующим образом. Главная режущая кромка, выполненная выпуклой криволинейной формы с опережением в вершине и оптимальными геометрическими параметрами клином внедряется в горный массив, что обеспечивает более высокую прочность передней грани, предотвращающей не только выкрашивание по главной режущей кромке и позволяет ей более продолжительное время оставаться острой, а следовательно сохранять высокие режущие свойства, но и устранить сколы твердого сплава, табл.1.
По условию высокой прочности заявляемого резца целесообразно выполнять в виде клина не на всю длину твердосплавной глубины контакта передней грани с горным массивом, толщина срезаемой стружки и сохранения прочности твердосплавной пластины под действием изгибающего момента. При разрушении горного массива резцом глубина прорезаемой канавки достигает 40-60 мм, поэтому наряду с геометрическими параметрами твердосплавной пластины у вершины, по главным и боковым режущим кромкам большую роль играет и прочность пластины по передней грани у боковых подрезающих, расширяющих cкалывающих углов твердосплавной пластины, позволяющих прорезать в горном массиве канавку увеличенного по ширине размера при внедрении резца в горный массив, и подрезать стенки канавки при движении заглубленного в горный массив резца, почти у самого основания канавки, что значительно ослабляет прочность целичков между канавками и способствует их разрушению, значительно уменьшает боковые усилия трения резцом о горный массив, предохраняет державку, ниже твердосплавной пластины, от износа-истирания и вследствие этого уменьшает выход резцов из строя. Поэтому передняя грань твердосплавной пластины в направлении от вершин этих двух боковых подрезных уголков к продольной оси резца выполнена также в виде тупоугольных клинов, что значительно повышает их прочность. Выполнение твердосплавной пластины с передней гранью в виде тройного тупоугольного клина с пересечением их ребер в одной точке, в наиболее толстой, прочной части пластины, позволяет концентрировать возникающие изгибающие напряжения именно в этом прочном месте твердосплавной пластины, в точке, лежащей на главном продольном ребре, что значительно повышает прочность твердосплавной пластины, а следовательно, и долговечность работы резца.
Одним из важных признаков, обеспечивающих внедрение резца с минимальными оптимальными затратами энергии в горный массив и разрушение его, а также сохранение целостности державки от износа является соотношение углов конусности, относительно продольной оси резца, боковых главных режущих кромок β твердосплавной пластины и боковых граней державки j, табл.2.
В зависимости от физико-механических параметров разрушаемых углей или горных пород существует оптимальный угол b как сточки зрения внедрения, так и перекрытия защиты державки от износа, так и угол j с точки зрения прочности державки у основания твердосплавной пластины.
При минимальной величине отношений j/β=0,1, что соответствует практически увеличению угла поворота b боковых режущих кромок развороту их, при этом ширина прорезаемой в горном массиве канавки получается больше большого основания державки и прекращается ее истирание, но при этом, вследствие увеличения размеров по ширине твердосплавной пластины в точках перегиба боковых кромок, происходит затруднение внедрения широкого резца в горный массив, увеличение энергоемкости разрушения горного массива. Причем уголки твердосплавной пластины, вершины которых находятся в точках перегиба боковых кромок, становятся более острыми менее прочными, что также отрицательно влияет на прочность твердосплавной пластины.
Оптимальные величины отношений j/β=0,2-0,4 обеспечивают выполнение резца более узким, хорошее внедрение его в горный массив.
Чрезмерное увеличение этой величины, равной 0,5, делает резец по твердосплавной пластине слишком узким, что обеспечивает хорошее внедрение резца в горный массив, но при этом резко снижается его прочность, кроме того резко возрастает износ державки ниже твердосплавной пластины, что приводит к ее излому и выходу резца из строя, т.к. державка становится незащищенной твердым сплавом размеры державки по ширине больше размеров твердосплавной пластины по ширине.
Все вышеприведенное говорит о том, что оптимальные формы передней грани и ее геометрические параметры обеспечивают успешное разрушение в режиме резания скалывания горного массива с минимальными энергозатратами при сохранении высоких износостойких и прочностных свойств заявляемого резца и, следовательно, увеличение его долговечности и производительности.
Claims (10)
1. Резец для горных машин, включающий разрушающую головку, армированную твердосплавной пластиной с главной режущей кромкой выпуклой криволинейной формы, боковыми кромками в виде выпуклой ломаной линии, выполненными под острым углом к продольной оси резца в противоположных направлениях, передней гранью плосковыпуклой формы, державку и хвостовик, отличающийся тем, что передняя грань разрушающей части твердосплавной пластины выполнена в виде тройного тупоугольного клина с пересечением ребер в одной точке, лежащей на главном продольном ребре на уровне точек перегиба линий боковых кромок.
2. Резец по п.1, отличающийся тем, что главное продольное ребро образовано пересечением двух наклонных плоскостей с цилиндрической поверхностью малого радиуса, соответствующего радиусу скругления главной режущей кромки резца.
3. Резец по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в зависимости от физико-механических параметров горного массива отношение радиуса скругления главной режущей кромки к ширине твердосплавной пластины по точкам перегиба составляет 0,4 0,8.
4. Резец по пп.1 3, отличающийся тем, что в зависимости от физико-механических параметров горного массива передний угол по главному продольному ребру твердосплавной пластины, а также угол установки пластины на разрушающей головке резца могут быть выполнены положительными, нулевыми или отрицательными.
5. Резец по пп.1 4, отличающийся тем, что угол поворота граней главного продольного клина относительно задней грани твердосплавной пластины составляет не более 30o.
6. Резец по пп.1 5, отличающийся тем, что нижняя наклонная плоская передняя часть твердосплавной пластины в форме треугольника входит в паз державки.
7. Резец по пп.1 6, отличающийся тем, что державка выполнена расширяющейся в направлении от основания твердосплавной пластины к хвостовику резца.
8. Резец по пп. 1 7, отличающийся тем, что отношение углов конусности расширяющейся части державки и боковых главных режущих кромок составляет 0,2
0,4.
0,4.
9. Резец по пп.1 8, отличающийся тем, что передняя грань державки ниже твердосплавной пластины соответствует по форме разрушающей части передней грани пластины по продольному клину и является ее продолжением.
10. Резец по пп.1 9, отличающийся тем, что в зависимости от предназначения, типов рабочего органа горной машины хвостовик резца может быть выполнен в сечении круглым, прямоугольным или иной формы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94012446A RU2071562C1 (ru) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Резец для горных машин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94012446A RU2071562C1 (ru) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Резец для горных машин |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2071562C1 true RU2071562C1 (ru) | 1997-01-10 |
RU94012446A RU94012446A (ru) | 1997-03-20 |
Family
ID=20154512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94012446A RU2071562C1 (ru) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Резец для горных машин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2071562C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103016002A (zh) * | 2012-11-10 | 2013-04-03 | 中煤张家口煤矿机械有限责任公司 | 一种用于刨煤机的刨削刀具 |
US8789894B2 (en) | 2009-01-13 | 2014-07-29 | Diamond Innovations, Inc. | Radial tool with superhard cutting surface |
WO2014205123A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | Esco Corporation | Mineral winning pick, pick holder, and combination |
-
1994
- 1994-04-11 RU RU94012446A patent/RU2071562C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Крапивин М.Г. и др. Горные инструменты. - М.: Недра, 1990, с.26. Авторское свидетельство СССР N 495436, кл. E 21C 35/18, 1971. * |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8789894B2 (en) | 2009-01-13 | 2014-07-29 | Diamond Innovations, Inc. | Radial tool with superhard cutting surface |
RU2526919C2 (ru) * | 2009-01-13 | 2014-08-27 | Даймонд Инновейшнз, Инк. | Радиальный инструмент со сверхтвердой режущей поверхностью |
CN103016002A (zh) * | 2012-11-10 | 2013-04-03 | 中煤张家口煤矿机械有限责任公司 | 一种用于刨煤机的刨削刀具 |
CN103016002B (zh) * | 2012-11-10 | 2015-10-14 | 中煤张家口煤矿机械有限责任公司 | 一种用于刨煤机的刨削刀具 |
WO2014205123A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | Esco Corporation | Mineral winning pick, pick holder, and combination |
GB2530233A (en) * | 2013-06-18 | 2016-03-16 | Esco Corp | Mineral winning pick, pick holder, and combination |
CN105452603A (zh) * | 2013-06-18 | 2016-03-30 | 埃斯科公司 | 矿物开采尖头、尖头保持器和组合 |
GB2530233B (en) * | 2013-06-18 | 2017-05-17 | Esco Corp | Mineral winning pick, pick holder, and combination |
CN108180016A (zh) * | 2013-06-18 | 2018-06-19 | 埃斯科公司 | 矿物开采尖头、尖头保持器和组合 |
RU2666906C2 (ru) * | 2013-06-18 | 2018-09-13 | Эско Корпорейшн | Резец для добычи полезных ископаемых, резцедержатель и их комбинация |
US10724369B2 (en) | 2013-06-18 | 2020-07-28 | Esco Group Llc | Mineral winning pick, pick holder, and combination |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94012446A (ru) | 1997-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4678237A (en) | Cutter inserts for picks | |
EP0103820B2 (en) | Multi-insert cutter bit | |
US7475949B2 (en) | Edge cutter assembly for use with a rotatable drum | |
KR101044618B1 (ko) | 후방으로 테이퍼진 몸체를 구비한 회전가능한 절삭공구 | |
US4716977A (en) | Specially shaped cutting element for earth boring apparatus | |
US5836410A (en) | Percussive blow assisted rotary drill | |
US4550791A (en) | Two-prong rotary bit, especially for use with roof drills, and insert therefor | |
CN100425800C (zh) | 切割煤炭和岩石的切割齿组件及包括该组件的旋转滚筒 | |
CN102470455A (zh) | 具有后退式断屑器模式的旋转切削刀具 | |
US6260637B1 (en) | Rock drill | |
RU2071562C1 (ru) | Резец для горных машин | |
CA2387295C (en) | Multiple cutter rotary hammer bit | |
US6976549B2 (en) | Drilling tool | |
US5893688A (en) | Masonry drill bit | |
CA1242463A (en) | Multi-insert cutter bit | |
WO1989001086A1 (en) | Masonry two-prong rotary drill bit | |
CA1324013C (en) | Masonary drill tip with strong and chamfered cutting edges | |
GB2149329A (en) | A two-prong rotary bit, especially for use with roof drills, and insert therefor | |
RU2047724C1 (ru) | Резец для вращательного бурения | |
GB2249116A (en) | Mineral cutter pick and tip | |
RU2681743C1 (ru) | Резец для горных и дорожных машин | |
RU2078192C1 (ru) | Резец для вращательного бурения | |
EP0351245B1 (en) | Cutting tool for a mining machine | |
RU1808973C (ru) | Резец дл вращательного бурени | |
RU2149995C1 (ru) | Шнековый исполнительный орган |