RU2083822C1 - Hard-alloy insert for rock crushing tool - Google Patents
Hard-alloy insert for rock crushing tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2083822C1 RU2083822C1 RU95116253A RU95116253A RU2083822C1 RU 2083822 C1 RU2083822 C1 RU 2083822C1 RU 95116253 A RU95116253 A RU 95116253A RU 95116253 A RU95116253 A RU 95116253A RU 2083822 C1 RU2083822 C1 RU 2083822C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insert
- shape
- rotation
- longitudinal axis
- symmetry
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, в частности, к твердосплавным вставкам преимущественно для поворотного инструмента, предназначенного для разрушения минеральных и искусственных материалов, и может быть использовано при образовании выработок в породе или при добыче полезных ископаемых с помощью горных машин, а также при выполнении строительных работ, например, для ремонта дорожного или подобного покрытия при удалении последнего. The invention relates to the mining industry, in particular, carbide inserts mainly for rotary tools designed to destroy mineral and artificial materials, and can be used in the formation of workings in the rock or in the extraction of minerals using mining machines, as well as when performing construction work for example, to repair a road or similar pavement when removing the latter.
Известна твердосплавная вставка для породоразрушающего инструмента, которая содержит головку с главной режущей кромкой и хвостовик с боковыми режущими кромками, разделяющими его на переднюю и заднюю части, при этом задняя часть хвостовика образована цилиндрической поверхностью и касательными к ней плоскостями, которые проходят через боковые режущие кромки. Передняя часть вставки образована цилиндрической поверхностью, радиус которой больше радиуса цилиндрической поверхности задней части вставки [1]
Такая твердосплавная вставка может быть использована преимущественно в конструкции радиальных неповоротных резцов или буровых коронок. Экспериментально установлено, что радиальные неповоротные резцы разрушают породу с усилиями в 1,3-1,5 раза меньшими, чем поворотные резцы (при прочих равных условиях). Однако, по мере износа усилия резания и подачи возрастают и, по достижении определенной длины пути резания, вначале сравниваются, а затем и превышают усилия на поворотных резцах. Таким образом при достаточно высокой эффективности разрушения горных пород твердосплавные вставки описанного типа для технически острых неповоротных резцов обладают низкой износостойкостью.A carbide insert for a rock cutting tool is known, which contains a head with a main cutting edge and a shank with side cutting edges dividing it into front and rear parts, while the rear part of the shank is formed by a cylindrical surface and planes tangent to it that pass through the side cutting edges. The front of the insert is formed by a cylindrical surface whose radius is greater than the radius of the cylindrical surface of the rear of the insert [1]
Such a carbide insert can be used mainly in the design of radial fixed rotary cutters or drill bits. It was experimentally established that radial non-rotary cutters destroy the rock with forces 1.3-1.5 times less than rotary cutters (ceteris paribus). However, as wear and tear, the cutting and feed forces increase and, upon reaching a certain length of the cutting path, are first compared, and then exceed the forces on the rotary cutters. Thus, with a sufficiently high efficiency of rock destruction, carbide inserts of the described type for technically sharp fixed rotary cutters have low wear resistance.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату является твердосплавная вставка для породоразрушающего инструмента, которая содержит переднюю торцевую поверхность плоской кольцевой формы, наружную боковую поверхность, которая образована боковой поверхностью цилиндра вращения, режущую кромку кольцевой формы, опорную поверхность для взаимодействия с упорной поверхностью головки инструмента и расположенную на переднем торце вставки выемку, которая имеет форму тела вращения и продольная ось которой расположена на продольной оси симметрии вставки [2]
Описанная выше твердосплавной вставки используется преимущественно в конструкции поворотных резцов, у которых износостойкость существенно выше, чем у неповоротных резцов. Указанное обстоятельство вызвано тем фактом, в процессе разрушения материала осуществляется поворот резца и, следовательно, закрепленной на нем твердосплавной вставки, что приводит к менее интенсивному и более равномерному износу твердосплавной вставки. Наиболее часто встречаются два вида износа поворотных резцов: один при котором осуществляется интенсивное изнашивание головки инструмента и практически незначительный износ твердосплавной вставки, и второй при котором происходит одновременное изнашивание твердосплавной вставки и головки инструмента. Причем интенсивность изнашивания твердосплавной вставки может приближаться к интенсивности изнашивания головки инструмента. Следует отметить, что разные виды износа проявляются не только в изменении геометрической формы вставки из твердосплавного материала и головки породоразрушающего инструмента, но и оказывает неодинаковое влияние на формирование усилий, действующих на резец. Так при первом виде износа усилия остаются либо практически неизменными, либо постепенно уменьшаются и, достигнув определенной величины, стабилизируются. При втором виде износа усилия, действующие на резец, непрерывно возрастают. При достаточно высокой износостойкости вставок описанной конструкции к их недостаткам можно отнести сравнительно низкую эффективность разрушения минеральных и искусственных материалов.The closest in technical essence and the technical result achieved is a carbide insert for a rock cutting tool, which contains a front end surface of a flat annular shape, an outer side surface that is formed by the lateral surface of the rotation cylinder, a cutting edge of a ring shape, a supporting surface for interaction with the abutting surface of the tool head and a recess located at the front end of the insert, which has the shape of a body of revolution and whose longitudinal axis is p found on the rear on the longitudinal axis of symmetry of the insert [2]
The carbide insert described above is mainly used in the design of rotary cutters, in which the wear resistance is significantly higher than that of non-rotary cutters. This circumstance is caused by the fact that in the process of material destruction, the cutter is rotated and, therefore, the carbide insert is mounted on it, which leads to less intense and more uniform wear of the carbide insert. The most common are two types of wear of rotary cutters: one in which intensive wear of the tool head and almost negligible wear of the carbide insert are carried out, and the second in which there is simultaneous wear of the carbide insert and tool head. Moreover, the wear rate of the carbide insert may approach the wear rate of the tool head. It should be noted that different types of wear are manifested not only in a change in the geometric shape of the insert made of carbide material and the head of the rock cutting tool, but also have an uneven effect on the formation of forces acting on the cutter. So, in the first type of wear, the forces either remain practically unchanged or gradually decrease and, having reached a certain value, stabilize. In the second type of wear, the forces acting on the cutter are continuously increasing. With a sufficiently high wear resistance of the inserts of the described design, their disadvantages include the relatively low destruction efficiency of mineral and artificial materials.
Изобретение направлено на решение задачи по созданию такой твердосплавной вставки для породоразрушающего инструмента, которая при достаточно высокой ее износостойкости обеспечивала бы высокую эффективность разрушения минерального или искусственного материала, то есть обладала бы достоинствами твердосплавных вставок, используемых как в поворотных, так и неповоротных резцах. Одновременно при создании изобретения решается задача расширения арсенала технических средств, предназначенных для разрушения минеральных и искусственных материалов. Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в повышении стойкости и прочности вставки из твердосплавного материала при одновременном сохранении энергоемкости процесса разрушения на достаточно низком уровне. The invention is aimed at solving the problem of creating such a carbide insert for a rock cutting tool, which, with a sufficiently high wear resistance, would provide high fracture efficiency of a mineral or artificial material, that is, would have the advantages of carbide inserts used in both rotary and non-rotary cutters. At the same time, when creating the invention, the problem of expanding the arsenal of technical means intended for the destruction of mineral and artificial materials is solved. The technical result that can be obtained by using the invention is to increase the resistance and strength of the carbide material insert while maintaining the energy intensity of the fracture process at a sufficiently low level.
Решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что в твердосплавной вставке для породоразрушающего инструмента, которая содержит переднюю торцевую поверхность плоской кольцевой формы, наружную боковую поверхность, которая образована боковой поверхностью цилиндра вращения, режущую кромку кольцевой формы, опорную поверхность для взаимодействия с упорной поверхностью головки инструмента и расположенную на переднем торце вставки выемку, которая имеет форму тела вращения и продольная ось которой расположена на продольной оси симметрии вставки, выемка выполнена в виде глухого гнезда для выхода продуктов разрушения, а режущая кромка образована пересечением наружной боковой поверхности с передней торцевой поверхностью, при этом передняя торцевая поверхность расположена перпендикулярно продольной оси симметрии вставки. The solution to this problem is provided due to the fact that in the carbide insert for the rock cutting tool, which contains the front end surface of a flat annular shape, the outer side surface, which is formed by the lateral surface of the cylinder of revolution, the cutting edge of the annular shape, the supporting surface for interaction with the abutting surface of the tool head and a recess located at the front end of the insert, which has the shape of a body of revolution and whose longitudinal axis is located on the longitudinal axis symmetry of the insert, the recess is made in the form of a blind socket for the exit of fracture products, and the cutting edge is formed by the intersection of the outer side surface with the front end surface, while the front end surface is perpendicular to the longitudinal axis of symmetry of the insert.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что гнездо для выхода продуктов разрушения выполнено с плоским дном, которое расположено перпендикулярно продольной оси симметрии вставки, что предотвращает скапливание продуктов разрушения в гнезде вставки. При таком варианте конструктивного выполнения вставки значительно упрощается конструкция пресс-формы для изготовления вставки, что приводит к снижению стоимости последней. При этом улучшаются прочностные характеристики вставки, что позволяет продлить срок эксплуатации инструмента, оснащенного такой вставкой. In addition, the solution of the problem is provided due to the fact that the socket for the exit of the destruction products is made with a flat bottom, which is perpendicular to the longitudinal axis of symmetry of the insert, which prevents the accumulation of destruction products in the insert socket. With this embodiment, the design of the insert greatly simplifies the design of the mold for the manufacture of the insert, which reduces the cost of the latter. At the same time, the strength characteristics of the insert are improved, which allows to extend the life of the tool equipped with such an insert.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что диаметр стенок гнезда для выхода продуктов разрушения увеличивается в направлении к передней торцевой поверхности вставки. При этом наиболее оптимальным является такое выполнение вставки, при котором поверхность стенок гнезда для выхода продуктов разрушения образована боковой поверхностью усеченного конуса вращения или боковой поверхностью конуса вращения. Использование такой геометрической формы гнезда для выхода продуктов разрушения в конструкции вставки позволяет осуществить более плавный отвод разрушенного материала из зоны разрушения, что дополнительно снижает энергоемкость процесса разрушения. При этом упрощается технология изготовления вставки и, следовательно, ее стоимость. In addition, the solution of the problem is provided due to the fact that the diameter of the walls of the socket for the exit of the destruction products increases in the direction of the front end surface of the insert. In this case, the most optimal implementation is an insert in which the surface of the walls of the nest for the output of the destruction products is formed by the lateral surface of the truncated cone of revolution or the lateral surface of the cone of rotation. The use of such a geometrical shape of the nest for the exit of the destruction products in the insert design allows a smoother removal of the destroyed material from the destruction zone, which further reduces the energy consumption of the destruction process. This simplifies the manufacturing technology of the insert and, therefore, its cost.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что твердосплавная вставка выполнена с расположенной на ее опорной поверхности по меньшей мере одной дополнительной выемкой для размещения центрирующего выступа на головке инструмента, что облегчает процесс сборки породоразрушающего инструмента за счет обеспечения надежного и простого центрирования вставки на головке инструмента при формировании паянного соединения между ними. In addition, the task is achieved due to the fact that the carbide insert is made with at least one additional recess located on its supporting surface for placing a centering protrusion on the tool head, which facilitates the assembly of the rock cutting tool by ensuring reliable and easy centering of the insert on the head of the tool when forming a soldered connection between them.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что дополнительная выемка для размещения центрирующего выступа на головке инструмента выполнена в виде сквозного осевого канала цилиндрической формы. При таком варианте конструктивного выполнения дополнительной выемки одновременно с указанными выше преимуществами снижается расход твердосплавного материала, что позволяет значительно снизить стоимость продукции. In addition, the solution of the problem is provided due to the fact that an additional recess for accommodating the centering protrusion on the head of the tool is made in the form of a through axial channel of cylindrical shape. With this embodiment, the design of additional excavation simultaneously with the above advantages reduces the consumption of carbide material, which can significantly reduce the cost of production.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что твердосплавная вставка выполнена с расположенным на ее опорной поверхности по меньшей мере одним центрирующим выступом для размещения его в выемке на головке инструмента, что повышает прочность паяного соединения вставки инструмента за счет увеличения площади взаимодействующих поверхностей указанных деталей инструмента. In addition, the task is achieved due to the fact that the carbide insert is made with at least one centering protrusion located on its supporting surface for placement in a recess on the tool head, which increases the strength of the solder joint of the tool insert by increasing the area of the interacting surfaces of these tool parts.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что центрирующий выступ на вставке имеет форму цилиндра вращения, продольная ось симметрии которого расположена на продольной оси симметрии вставки или фирму усеченного конуса вращения, ось которого расположена на продольной оси симметрии вставки. Такие формы выполнения центрирующего выступа позволяют снизить стоимость вставки за счет упрощения технологии изготовления соответствующей пресс-формы. In addition, the task is achieved due to the fact that the centering protrusion on the insert has the shape of a rotation cylinder, the longitudinal axis of symmetry of which is located on the longitudinal axis of symmetry of the insert or the firm of a truncated rotation cone, whose axis is located on the longitudinal axis of symmetry of the insert. Such forms of execution of the centering protrusion can reduce the cost of the insert due to the simplification of the manufacturing technology of the corresponding mold.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что угол наклона образующей усеченного конуса вращения, который определяет форму центрирующего выступа, к продольной оси симметрии вставки не менее угла наклона образующей усеченного конуса вращения или образующей конуса вращения, которые определяют форму поверхности стенок гнезда для выхода продуктов разрушения, к той же оси. При таких геометрических характеристиках указанных элементов вставки обеспечивается повышение прочностных характеристик вставки при одновременном сохранении оптимального расхода твердосплавного материала, используемого при изготовлении вставки. In addition, the solution of this problem is provided due to the fact that the angle of inclination of the generatrix of the truncated rotation cone, which determines the shape of the centering protrusion, to the longitudinal axis of symmetry of the insert is not less than the angle of inclination of the generatrix of the truncated rotation cone or generatrix of the rotation cone, which determine the shape of the surface of the walls of the socket for yield of destruction products to the same axis. With these geometric characteristics of the specified elements of the insert provides an increase in the strength characteristics of the insert while maintaining the optimal flow rate of carbide material used in the manufacture of the insert.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что диаметр большего основания усеченного конуса вращения, который определяет форму центрирующего выступа, равен диаметру цилиндра вращения, который определяет форму наружной боковой поверхности вставки. При таком варианте конструктивного выполнения элементов вставки несколько увеличивается расход твердосплавного материала, идущего на ее изготовление, но при этом значительно улучшаются прочностные характеристики вставки, что является определяющим фактором при разрушении материалов с твердыми включениями. In addition, the solution of the problem is provided due to the fact that the diameter of the larger base of the truncated cone of rotation, which determines the shape of the centering protrusion, is equal to the diameter of the cylinder of rotation, which determines the shape of the outer side surface of the insert. With this embodiment of the structural implementation of the insert elements, the consumption of carbide material used for its manufacture somewhat increases, but the strength characteristics of the insert are significantly improved, which is a determining factor in the destruction of materials with solid inclusions.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что центрирующий выступ имеет форму конуса вращения, ось которого расположена на продольной оси симметрии вставки, что позволяет улучшить центрирование вставки относительно головки инструмента при формировании паяного соединения между ними. In addition, the task is achieved due to the fact that the centering protrusion has the shape of a cone of rotation, the axis of which is located on the longitudinal axis of symmetry of the insert, which improves the centering of the insert relative to the tool head when forming a solder joint between them.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что диаметр основания конуса вращения, который определяет форму центрирующего выступа, равен диаметру цилиндра вращения, который определяют форму наружной боковой поверхности вставки. При таком варианте конструктивного выполнения элементов вставки несколько увеличивается расход твердосплавного материала, идущего на ее изготовление, но при этом значительно улучшаются прочностные характеристики вставки, что является определяющим фактором при разрушении материалов с твердыми включениями. In addition, the solution of the problem is provided due to the fact that the diameter of the base of the rotation cone, which determines the shape of the centering protrusion, is equal to the diameter of the rotation cylinder, which determines the shape of the outer side surface of the insert. With this embodiment of the structural implementation of the insert elements, the consumption of carbide material used for its manufacture somewhat increases, but the strength characteristics of the insert are significantly improved, which is a determining factor in the destruction of materials with solid inclusions.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что угол наклона образующей конуса вращения, который определяет форму центрирующего выступа, к продольной оси симметрии вставки равен углу наклона образующей усеченного конуса вращения или образующей конуса вращения, которые определяют форму поверхности стенок гнезда для выхода продуктов разрушения, к той же оси. При таких геометрических характеристиках указанных элементов вставки обеспечивается повышение прочности характеристик вставки при одновременном сохранении оптимального расхода твердосплавного материала, идущего на изготовление вставки. In addition, the task is achieved due to the fact that the angle of inclination of the generatrix of the rotation cone, which determines the shape of the centering protrusion, to the longitudinal axis of symmetry of the insert is equal to the angle of inclination of the generatrix of the truncated rotation cone or generatrix of the rotation cone, which determine the shape of the surface of the walls of the outlet for the output of products destruction to the same axis. With such geometric characteristics of the indicated elements of the insert, the strength of the characteristics of the insert is increased while maintaining the optimal consumption of carbide material used for the manufacture of the insert.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен породоразрушающий инструмент с твердосплавной вставкой; на фиг. 2 - твердосплавная вставка с центрирующим выступом; на фиг.3 твердосплавная встака с дополнительной выемкой; на фиг. 4 узел соединения твердосплавной вставки с головкой инструмента; на фиг. 5 один из вариантов конструктивного выполнения узла соединения твердой вставки с головкой инструмента; на фиг. 6 - твердосплавная вставка с центрирующими выступами и с дополнительными выемками. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a rock cutting tool with a carbide insert; in FIG. 2 - carbide insert with a centering protrusion; figure 3 carbide insert with an additional recess; in FIG. 4 connection node carbide insert with the tool head; in FIG. 5 is one of the options for constructive execution of the node connecting the solid insert with the tool head; in FIG. 6 - carbide insert with centering protrusions and with additional recesses.
Твердосплавная вставка для породоразрушающего инструмента содержит переднюю торцевую поверхность 1 плоской кольцевой формы. Наружная боковая поверхность 2 образована боковой поверхностью цилиндра вращения. Пересечение наружной боковой поверхности 2 с передней торцевой поверхностью 1 образует режущую кромку 3 кольцевой формы. На заднем торце твердосплавной вставки расположена опорная поверхность 4, которая предназначена для взаимодействия с упорной поверхностью 5 головки 6 инструмента. На переднем торце вставки расположена выемка, которая имеет форму тела вращения и выполнена в виде глухого гнезда 7 для выхода продуктов разрушения. Продольная ось выемки 7 расположена на продольной оси 8 симметрии вставки. Передняя торцевая поверхность 1 расположена перпендикулярно продольной оси 8 симметрии вставки. Твердосплавная вставка с помощью паянного соединения 9 (Фиг. 1, 4 и 5) закреплена на головке 6 породоразрушающего инструмента. Породоразрушающий инструмент имеет державку 10, которая установлена с возможностью вращения вокруг своей оси в канале резцедержателя (на чертежах не изображен). Державка 10 может быть выполнена с кольцевой проточкой 11 для размещения в ней стопорного элемента (на чертежах не изображен). Стопорный элемент предназначен для предотвращения выпадения державки 10 из канала резцедержателя. The carbide insert for the rock cutting tool contains a
Поверхность стенок 12 гнезда 7 для выхода продуктов разрушения может иметь любую форму, например, образована частью сферической поверхности или частью поверхности параболоида вращения или частью поверхности или частью поверхности параболоида вращения или частью поверхности эллипсоида вращения (на чертежах не изображены). Наиболее предпочтительным является вариант конструктивного выполнения вставки, при котором гнездо 7 для выхода продуктов разрушения выполнено с плоским дном 13 (Фиг.1, 2 и 5), которое расположено перпендикулярно продольной оси 8 симметрии вставки. The surface of the
Целесообразна такая форма выполнения гнезда 7 для выхода продуктов разрушения, при которой диаметр его стенок 12 увеличивается в направлении к передней торцевой поверхности 1 вставки, то есть площадь поперечного сечения гнезда 7 для выхода продуктов разрушения увеличивается от его дна 13 к передней торцевой поверхности 1. При этом изменение площади поперечного сечения по продольной оси 8 симметрии вставки гнезда 7 для выхода продуктов разрушения может быть плавным или ступенчатым. It is advisable that this embodiment of the
Как показали проведенные исследования наиболее предпочтительными являются такие варианты конструктивного выполнения вставки, при которых поверхность стенок 12 гнезда 7 для выхода продуктов разрушения образована боковой поверхностью усеченного конуса (Фиг. 1, 2 и 5) или боковой поверхностью конуса вращения (Фиг. 3, 4 и 6). При последнем варианте в гнезде 7 для выхода продуктов разрушения отсутствует плоское дно 13. As the studies showed, the most preferred are such structural variants of the insert, in which the surface of the
Твердосплавная вставка может быть выполнена с расположенной на ее опорной поверхности 4 по меньшей мере одной дополнительной выемкой 14. Дополнительная выемка 14 может быть выполнена в виде одного глухого гнезда (Фиг. 3), которое расположено симметрично относительно продольной оси 8 симметрии вставки или в виде нескольких глухих гнезд (Фиг.6), которые равномерно расположены по окружности, центр которой лежит на продольной оси 8 симметрии вставки. Каждая дополнительная выемка 14 предназначена для размещения в ней соответствующего центрирующего выступа (на чертежах не изображена), выполненного на упорной поверхности 5 головки 6 породообразующего инструмента. Дополнительная выемка 14 может быть выполнена в виде сквозного осевого канала 15 (Фиг. 5) цилиндрической формы, который предназначен для размещения центрирующего выступа 16, расположенного на упорной поверхности 5 головки 6 породообразующего инструмента. При этом целесообразно чтобы центрирующий выступ 16 имел форму цилиндра вращения. The carbide insert can be made with at least one
Твердосплавная вставка может быть выполнена с расположенным на ее опорной поверхности 4 по меньшей мере одним центрирующим выступом 17 для размещения его в соответствующей выемке (на чертежах не изображена) на головке 6 инструмента. В случае выполнения на твердосплавной вставке нескольких центрирующих выступов 17 (Фиг.6), то целесообразно расположить их равномерно по окружности, центр которой лежит на продольной оси 8 симметрии вставки. При этом форма центрирующих выступов 17 может быть разнообразной, например, центрирующие выступы 17 могут иметь форму конуса вращения, цилиндра вращения или шарового пояса. Форма выемки на голове 6 инструмента должна соответствовать форме центрирующего выступа 17, в которой он размещается. Предпочтительно твердосплавную вставку выполнить с центрирующим выступом 17 (Фиг. 2), который имеет форму цилиндра вращения. Продольная ось симметрии цилиндра вращения, который определяет форму центрирующего выступа 17, должна быть расположена на продольной оси 8 симметрии вставки. The carbide insert can be made with at least one centering
Твердосплавная вставка может быть выполнена с центрирующим выступом 17, который имеет форму усеченного конуса вращения (Фиг. 3 и 6), ось вращения которого расположена на продольной оси 8 симметрии вставки. При таком варианте конструктивного выполнения центрирующего выступа 17 предпочтительно, чтобы угол α наклона образующей усеченного конуса вращения, который определяет форму центрирующего выступа 17, к продольной оси 8 симметрии вставки был равен или больше угла b наклона образующей усеченного конуса вращения, который определяет форму поверхности стенок 12 гнезда 7, к той же оси 8. При другом варианте конструктивного выполнения гнезда 7 целесообразно выполнение условия, при котором угол a наклона образующей усеченного конуса вращения, который определяет форму центрирующего выступа 17, к продольной оси 8 симметрии вставки был равен или превышал угол d наклона образующей конуса вращения который определяет форму поверхности стенок 12 гнезда 7, к той же оси 8. The carbide insert can be made with a centering
Диаметр большего основания усеченного конуса вращения, который определяет форму центрирующего выступа 17, может быть равен диаметру цилиндра вращения, который определяет форму наружной боковой поверхности 2 вставки (Фиг. 3 и 6), то есть при таком варианте конструктивного выполнения вставки опорная поверхность 4 вставки образована поверхностью центрирующего выступа 17 и имеет форму усеченного конуса вращения. The diameter of the larger base of the truncated rotation cone, which determines the shape of the centering
Возможен такой вариант конструктивного выполнения твердосплавной вставки, при котором центрирующий выступ 17 имеет форму конуса вращения, ось которого расположена на продольной оси 8 симметрии вставки (Фиг. 4). В этом случае диаметр основания конуса вращения, который определяет форму центрирующего выступа 17 равен диаметру цилиндра вращения, который определяет форму наружной боковой поверхности 2 вставки, то есть при таком варианте опорная поверхность 4 вставки имеет форму боковой поверхности конуса вращения. A possible embodiment of a carbide insert is possible, in which the centering
Угол g наклона образующей конуса вращения, который определяет форму центрирующего выступа 17, к продольной оси 8 симметрии вставки предпочтительно равен углу b наклона образующей усеченного конуса вращения, который определяет форму поверхности стенок 12 гнезда 7, к той же оси 8. При другом варианте конструктивного выполнения твердосплавной вставки целесообразно, чтобы угол g наклона образующей конуса вращения, который определяет форму центрирующего выступа 17, к продольной оси 8 симметрии вставки был равен углу наклона d образующей конуса вращения, который определяет форму поверхности стенок 12 гнезда 7, к той же оси 8. The angle g of inclination of the generatrix of the rotation cone, which determines the shape of the centering
Следует отметить, что центрирующие выступы 17 могут быть расположены на опорной поверхности 4 вставки, которая в свою очередь образована наружной поверхностью центрирующего выступа 17, (Фиг.6) и в этом случае высота расположенных на опорной поверхности 4 вставки центрирующих выступов 17 определяет толщину паяного соединения 9, обеспечивающего соединение вставки с головкой 6 инструмента. It should be noted that the centering
Твердосплавная вставка для породообразующего инструмента работает следующим образом. Carbide insert for rock forming tool works as follows.
В канале резцедержателя, который закреплен на корпусе исполнительного органа, например, горной машины (на чертежах не изображена) размещают державку 10 резца и закрепляют резец в резцедержателе с помощью стопорного элемента, который устанавливают в кольцевой проточке 11 на державке 10. При этом следует отметить, что стопорный элемент, например разное упругое кольцо, не препятствует вращению державки 10 в канале резцедержателя и, следовательно, повороту всего резца вокруг его продольной оси симметрии относительно резцедержателя. На основании проведенных исследований установлено, что наиболее целесообразным для повышения эффективности разрушения материала является установка резца в резцедержателе таким образом, чтобы задний угол резца находился в диапазоне между 0,5o и 45o, то есть в процессе работы поддерживался в указанных пределах угол между касательной к задней поверхности резца (которую образует наружная боковая поверхность 2 вставки) в рассматриваемой точке режущей кромки 3 и плоскостью резания. Указанный угол задается либо ориентацией канала в резцедержателе либо ориентацией самого резцедержателя относительно корпуса исполнительного органа горной машины. При перемещении исполнительного органа горной машины сначала во взаимодействие с разрушаемым материалом вступает твердосплавная вставка, а затем и головка 6 резца, и осуществляют его разрушение. Разрушенный материал поступает по стенкам 12 гнезда 7 в полость последнего и удаляется из него. При этом следует отметить, что полость гнезда 7 не забивается спрессованными продуктами разрушения и не происходит образования большого уплотненного ядра из материала, через который резец воздействует на разрушаемый материал. Указанный эффект обеспечивается за счет выбора оптимального соотношения диаметра режущей кромки 3 вставки и длины головки 6. При оптимальных соотношениях указанных геометрических параметров сложностей с удалением разрушенного материала не возникает и вся разрушенная масса материала выталкивается из полости гнезда 7 вверх и вбок вдоль передней торцевой поверхности 1 вставки.In the channel of the tool holder, which is mounted on the body of the executive body, for example, a mining machine (not shown in the drawings), a tool holder 10 is placed and the tool is fixed in the tool holder using a locking element, which is installed in the annular groove 11 on the holder 10. It should be noted that the locking element, for example, a different elastic ring, does not prevent the rotation of the holder 10 in the channel of the tool holder and, therefore, the rotation of the entire tool around its longitudinal axis of symmetry relative to the tool holder. Based on the studies, it was found that the most appropriate to increase the destruction efficiency of the material is to install the cutter in the tool holder so that the trailing angle of the cutter is in the range between 0.5 o and 45 o , that is, during operation the angle between the tangent is maintained within the specified limits to the rear surface of the cutter (which forms the
Поскольку режущая кромка 3 образована пересечением наружной боковой поверхности 2 и передней торцевой поверхностью 1, которая имеет плоскую кольцевую форму и расположена перпендикулярно продольной оси 8 симметрии вставки, то изменяется геометрия режущей части вставки, то есть угол заострения вставки увеличивается до 90o, а передний угол вставки увеличивается до 20o, что позволяет существенно повысить прочность режущей кромки 3 и, следовательно долговечность и стойкость твердосплавной вставки в целом. При этом при увеличении ширины передней торцевой поверхности 1 сначала усилия резания возрастают примерно на 20% а затем при дальнейшем увеличении ширины передней торцевой поверхности происходит менее значительный рост усилия резания всего на 4% Таким образом твердосплавная вставка позволяет при незначительном изменении энергоемкости процесса разрушения материала существенно повысить ее стойкость и прочностные характеристики.Since the
Следует отметить, что интенсивность и устойчивость вращения резца, оснащено твердосплавной вставкой описанной конструкции, будет выше за счет того, что при несколько меньших усилиях на резце вращающее усилие на нем имеет значительно большее плечо, что обеспечивает получение большого вращающего момента и следовательно, более равномерный износ как твердосплавной вставки, так и головки резца. It should be noted that the intensity and stability of rotation of the cutter, equipped with a carbide insert of the described design, will be higher due to the fact that with slightly lower forces on the cutter, the rotational force on it has a significantly larger shoulder, which ensures a large torque and, therefore, more uniform wear both carbide insert and tool head.
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95116253A RU2083822C1 (en) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Hard-alloy insert for rock crushing tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95116253A RU2083822C1 (en) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Hard-alloy insert for rock crushing tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2083822C1 true RU2083822C1 (en) | 1997-07-10 |
| RU95116253A RU95116253A (en) | 1997-09-27 |
Family
ID=20172210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95116253A RU2083822C1 (en) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Hard-alloy insert for rock crushing tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2083822C1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452856C1 (en) * | 2011-03-04 | 2012-06-10 | Николай Митрофанович Панин | Cutter for mining machines |
| RU2462581C1 (en) * | 2011-05-18 | 2012-09-27 | Юрий Евдокимович Будюков | Rock-destroying tooth |
| RU2494217C1 (en) * | 2012-06-28 | 2013-09-27 | Николай Митрофанович Панин | Boring tool |
| RU2530034C1 (en) * | 2013-11-12 | 2014-10-10 | Николай Митрофанович Панин | Drilling tool |
| RU2537432C2 (en) * | 2009-04-09 | 2015-01-10 | Варел Интернэшнл Инд., Л.П. | Cutter, downhole tool and method of cutter groove forming |
| RU2603308C1 (en) * | 2016-02-26 | 2016-11-27 | Николай Митрофанович Панин | Drill bit |
| RU2606890C1 (en) * | 2016-04-07 | 2017-01-10 | Николай Митрофанович Панин | Drill bit |
| RU2615184C1 (en) * | 2016-02-26 | 2017-04-04 | Николай Митрофанович Панин | Drilling bit |
| WO2019039926A1 (en) * | 2017-08-22 | 2019-02-28 | Республиканское Государственное Предприятие На Праве Хозяйственного Ведения "Южно-Казахстанский Государственный Университет Имени М.Ауэзова" | Combined drill/mill boring tool |
-
1995
- 1995-09-21 RU RU95116253A patent/RU2083822C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 794158, кл. E 21 B 10/46, 1981. 2. Патент США N 4512612, кл. E 21 C 35/18, 1985. * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2537432C2 (en) * | 2009-04-09 | 2015-01-10 | Варел Интернэшнл Инд., Л.П. | Cutter, downhole tool and method of cutter groove forming |
| RU2452856C1 (en) * | 2011-03-04 | 2012-06-10 | Николай Митрофанович Панин | Cutter for mining machines |
| RU2462581C1 (en) * | 2011-05-18 | 2012-09-27 | Юрий Евдокимович Будюков | Rock-destroying tooth |
| RU2494217C1 (en) * | 2012-06-28 | 2013-09-27 | Николай Митрофанович Панин | Boring tool |
| RU2530034C1 (en) * | 2013-11-12 | 2014-10-10 | Николай Митрофанович Панин | Drilling tool |
| RU2603308C1 (en) * | 2016-02-26 | 2016-11-27 | Николай Митрофанович Панин | Drill bit |
| RU2615184C1 (en) * | 2016-02-26 | 2017-04-04 | Николай Митрофанович Панин | Drilling bit |
| RU2606890C1 (en) * | 2016-04-07 | 2017-01-10 | Николай Митрофанович Панин | Drill bit |
| WO2019039926A1 (en) * | 2017-08-22 | 2019-02-28 | Республиканское Государственное Предприятие На Праве Хозяйственного Ведения "Южно-Казахстанский Государственный Университет Имени М.Ауэзова" | Combined drill/mill boring tool |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6003623A (en) | Cutters and bits for terrestrial boring | |
| CN1955383B (en) | Cutting tooth for earth working equipment | |
| US5176212A (en) | Combination drill bit | |
| KR100694578B1 (en) | Milling tool and process for its manufacture | |
| US5086838A (en) | Tapered cutting tool for reaming tubular members in well bore | |
| RU2126314C1 (en) | Helical cutting insert with stepped cutting edges | |
| CN1077473C (en) | Tool for chip removing machining | |
| US4724913A (en) | Drill bit and improved cutting element | |
| US5078219A (en) | Concave drag bit cutter device and method | |
| EP0687797A1 (en) | Improvements in or relating to elements faced with superhard material | |
| US4951761A (en) | Rock drill | |
| MXPA98001001A (en) | Rotating cone barrena with contourant cutters and diver cutter inserts | |
| US6932172B2 (en) | Rotary contact structures and cutting elements | |
| RU2083822C1 (en) | Hard-alloy insert for rock crushing tool | |
| KR20110124156A (en) | Indexable milling insert for milling tools | |
| EP0764760B1 (en) | Cutting insert for rotary drag bit | |
| EP0188360B1 (en) | Improvements in or relating to cutting assemblies for rotary drill bits | |
| CN113302375A (en) | HDD reamer with removable cutting teeth | |
| GB2308144A (en) | Improvements relating to elements faced with superhard material | |
| US4202420A (en) | Rock drill with hard metal drilling head | |
| US20040231894A1 (en) | Rotary tools or bits | |
| CN108843247B (en) | Natural diamond surface-inlaid coreless drill bit | |
| RU2098623C1 (en) | Tool for breakage of mineral and artificial materials | |
| US20020066600A1 (en) | Rotary tools or bits | |
| RU2052099C1 (en) | Tool breaking solid materials |