RU2307932C1 - Rock-cutting tool - Google Patents
Rock-cutting tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307932C1 RU2307932C1 RU2006105586/03A RU2006105586A RU2307932C1 RU 2307932 C1 RU2307932 C1 RU 2307932C1 RU 2006105586/03 A RU2006105586/03 A RU 2006105586/03A RU 2006105586 A RU2006105586 A RU 2006105586A RU 2307932 C1 RU2307932 C1 RU 2307932C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- holder
- cutting head
- wedge
- cutting tool
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горным машинам, точнее - к режущему инструменту горных машин (далее «режущий инструмент»), и может найти применение при подземной добыче, на добычных и проходческих комбайнах, струговых установках, на других горных и строительных машинах, оснащенных режущим инструментом.The invention relates to mining machines, more specifically, to a cutting tool of mining machines (hereinafter “cutting tool”), and may find application in underground mining, in mining and roadheaders, plowing machines, in other mining and construction machines equipped with a cutting tool.
Известны горнорежущие инструменты, выполненные в виде державки и закрепляемой на ней съемной режущей части в виде вставки, армированной пластинками, колпачками или кернами из твердого сплава. Например, струговый режущий инструмент, приведенный в /1/.Known mining tools made in the form of a holder and fixed to it a removable cutting part in the form of an insert reinforced with plates, caps or cores of hard alloy. For example, a plow cutting tool, given in / 1 /.
Вставка имеет хвостик, который жестко закрепляется в державке.The insert has a tail that is rigidly fixed in the holder.
Недостатком такой конструкции горнорежущего инструмента является отсутствие его микроподатливости при встрече с включениями. Это приводит к снижению ударной прочности армировки режущего инструмента вследствие того, что импульс ударной нагрузки имеет относительно малый промежуток времени; а при наличии частых включений в забое - к относительно частым поломкам режущего инструмента.The disadvantage of this design of the cutting tool is the lack of micro-compliance when meeting with inclusions. This leads to a decrease in the impact strength of the reinforcement of the cutting tool due to the fact that the impulse of the impact load has a relatively short period of time; and in the presence of frequent inclusions in the face, to relatively frequent breakdowns of the cutting tool.
Другим недостатком такого горнорежущего инструмента является отсутствие микроперемещений (микроподатливости) главной режущей кромки ответно направлению и координате приложения вектора равнодействующей реакции забоя.Another disadvantage of such a cutting tool is the absence of microdisplacements (micro-flexibility) of the main cutting edge in response to the direction and coordinate of the application of the vector of the resultant downhole reaction.
Еще одним недостатком является постоянный рост площадки контакта задней грани реза с поверхностью забоя с ростом пути трения.Another disadvantage is the constant growth of the contact area of the rear edge of the cut with the face of the face with an increase in the friction path.
Увеличение площадки затупления, изменяет распределение усилий реакции забоя по задней грани, изменяет координаты приложения равнодействующей силы со стороны забоя, но эти изменения не учитываются из-за жесткости крепления вставки в державке. Передний угол, угол резания, задний угол - остаются неизменными. Это приводит к увеличению проекции площадки затупления по задней грани на плоскость забоя, и, следовательно, к увеличению отжимающих усилий (усилий подачи) и усилий резания, и как следствие - к увеличению удельной энергоемкости резания и снижению производительности.An increase in the blunting pad changes the distribution of the face reaction forces along the back face, changes the coordinates of the application of the resultant force from the bottom side, but these changes are not taken into account due to the rigidity of the insert mounting in the holder. Front angle, cutting angle, rear angle - remain unchanged. This leads to an increase in the projection of the blunting area along the rear face onto the face plane, and, consequently, to an increase in the pressing forces (feed forces) and cutting forces, and as a result, to an increase in the specific energy consumption of cutting and a decrease in productivity.
Известен также режущий инструмент /2/, состоящий из державки и подвижной режущей головки, которая крепится в упругую опору державки.Also known is a cutting tool / 2 /, consisting of a holder and a movable cutting head, which is mounted in the elastic support of the holder.
В таком режущем инструменте обеспечивается упругое смещение режущей части вдоль оси режущего инструмента, что при пиковых и ударных нагрузках увеличивает ударную стойкость режущего инструмента. Такое техническое решение принято нами за прототип. Но решение по прототипу также обладает рядом недостатков:In such a cutting tool, the elastic displacement of the cutting part along the axis of the cutting tool is ensured, which at peak and impact loads increases the impact resistance of the cutting tool. This technical solution was made by us as a prototype. But the prototype solution also has several disadvantages:
а) резец не имеет податливости в направлении, перпендикулярном оси резца. При угле резания 90° такой режущий инструмент не имеет податливости от усилий, действующих на переднюю грань. При других углах резания податливость незначительна и преимущественно от действия усилий подачи, которые в незначительной степени влияют на ударную прочность режущего инструмента. Таким образом, для прототипа характерна неподатливость передней грани (передней поверхности) режущего инструмента при ударных нагрузках, при встрече резца с включениями. Отсутствие податливости приводит к относительно частым поломкам режущего инструмента;a) the cutter is not compliant in the direction perpendicular to the axis of the cutter. At a cutting angle of 90 °, such a cutting tool is not compliant with the forces acting on the front face. At other cutting angles, the ductility is negligible and mainly due to the action of the feed forces, which insignificantly affect the impact strength of the cutting tool. Thus, the prototype is characterized by the intransigence of the front face (front surface) of the cutting tool under shock loads, when the cutter meets inclusions. The lack of compliance leads to relatively frequent breakdowns of the cutting tool;
б) у режущего инструмента по прототипу углы резания не изменяются при увеличении площадки затупления по задней грани резца.b) for a cutting tool according to the prototype, the cutting angles do not change with an increase in the blunting area along the rear edge of the cutter.
С ростом площадки затупления в этом режущем инструменте увеличиваются потери на трение; для свободной системы подачи (при струговой выемке) увеличиваются отжимающие усилия, что приводит к уменьшению глубины резания, то есть к снижению производительности; к увеличению усилий резания и подачи, к увеличению удельной энергоемкости, то есть к снижению эксплуатационных качеств режущего инструмента.With the growth of the blunt pad in this cutting tool, friction losses increase; for a free feed system (with plowing), the pressing forces increase, which leads to a decrease in the cutting depth, that is, to a decrease in productivity; to increase the cutting and feeding forces, to increase the specific energy consumption, that is, to reduce the performance of the cutting tool.
Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств режущего инструмента, заключающееся в увеличении сопротивляемости передней ·грани ударным нагрузкам, снижении среднего усилия резания, увеличении производительности горной машины, снижении удельной энергоемкости процесса резания.The aim of the invention is to improve the performance of the cutting tool, which consists in increasing the resistance of the front · face to shock loads, reducing the average cutting force, increasing the productivity of the mining machine, reducing the specific energy consumption of the cutting process.
Поставленная цель достигается тем, что горнорежущий инструмент, включающий державку и отделяемую режущую головку, выполнен так, что державка в части сопряжения с режущей головкой имеет форму клина с вершиной в виде цилиндрической поверхности с радиусом R, образующая которой перпендикулярна боковым граням режущей головки и оси горнорежущего инструмента. Режущая головка выполнена в виде полой трехгранной призмы, у которой одно из ребер является режущей кромкой, а между двумя другими ребрами выполнено отверстие в клиновидную полость, причем удаленное ребро этой полости имеет форму цилиндрической поверхности с радиусом R, образующая которой перпендикулярна боковым граням и оси горнорежущего инструмента. При этом угол сужения клиновидной полости режущей головки больше угла заострения клиновидной части державки на 5-10°, а режущая головка и державка сопрягаются по цилиндрическим поверхностям с радиусом R.The goal is achieved in that the cutting tool, including the holder and the detachable cutting head, is made so that the holder in the part of the interface with the cutting head has the form of a wedge with a vertex in the form of a cylindrical surface with a radius R, which is perpendicular to the side faces of the cutting head and the axis of the cutting tool. The cutting head is made in the form of a hollow trihedral prism, in which one of the ribs is a cutting edge, and a hole is made between the other two ribs in the wedge-shaped cavity, and the remote edge of this cavity has the shape of a cylindrical surface with a radius R, the formation of which is perpendicular to the side faces and the axis of the cutting tool. In this case, the narrowing angle of the wedge-shaped cavity of the cutting head is 5-10 ° greater than the sharpening angle of the wedge-shaped part of the holder, and the cutting head and holder are mated along cylindrical surfaces with a radius R.
Крепление режущей головки на державке обеспечивается соединением клиновидных упругих элементов с поверхностями державки и режущей головки или может быть выполнено одним из известных способов, например штифтом, запрессованным в отверстие державки и выходящим в пазы на обеих боковых гранях резца. Крепление режущей головки на державке штифтом может быть совмещено с неразъемным соединением упругих элементов с державкой и режущей головкой в полостях между ними.The cutting head is mounted on the holder by connecting the wedge-shaped elastic elements with the surfaces of the holder and the cutting head, or it can be performed by one of the known methods, for example, by a pin pressed into the holder hole and extending into the grooves on both side edges of the cutter. The fastening of the cutting head on the holder with a pin can be combined with an integral connection of the elastic elements with the holder and the cutting head in the cavities between them.
Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where
на фиг. 1 схематически изображен заявляемый горнорежущий инструмент (вид сбоку);in FIG. 1 schematically depicts the inventive mining tool (side view);
на фиг. 2 - вид спереди фиг. 1;in FIG. 2 is a front view of FIG. one;
на фиг. 3 - вариант закрепления режущей головки на державке;in FIG. 3 - option of fixing the cutting head on the holder;
на фиг. 4 - изменение углов на режущей головке.in FIG. 4 - change of angles on the cutting head.
Горнорежущий инструмент (см. фиг.1, 2) содержит режущую головку 1, которая закрепляется на клиновидном участке 2 державки 3. Вершина 4 клиновидного участка 2 имеет форму цилиндрической поверхности с радиусом R, образующая которой перпендикулярна боковым граням 5 клиновидного участка 2, имеющего прямоугольное сечение. Эта образующая перпендикулярна оси горнорежущего инструмента, перпендикулярна она также боковым граням резца, если они не имеют боковых углов заострения, и параллельна главной режущей кромке, если резец имеет прямоугольную твердосплавную плоскую армировку.The mining tool (see FIGS. 1, 2) contains a
В полости между режущей головкой 1 и клиновидным участком 2 державки 3 размещен упругий элемент 6, например, из полиуретана.In the cavity between the
Упругий элемент 6 имеет клиновидную форму и может быть расположен или только под передней стенкой призмы, то есть под передней гранью, или под передней и задней стенками призмы, то есть под передней и задней гранями режущей части, или под задней стенкой призмы.The
Возможно выполнение заявляемого режущего инструмента со съемным упругим элементом, при замене режущей головки одновременно может быть заменен упругий элемент. В этом варианте режущая головка закреплена на державке штифтом 7.It is possible to perform the inventive cutting tool with a removable elastic element, when replacing the cutting head, the elastic element can be replaced at the same time. In this embodiment, the cutting head is fixed to the holder with a pin 7.
Закрепляется режущая головка 1 на державке 2 путем приваривания (вулканизацией), или приклеивания обеих поверхностей к упругому элементу 6, либо известным методом: штифтом 7, с натягом закрепляемом в отверстии державки так, что штифт выходит в пазы на обоих боковых гранях режущей головки.The
Работает заявляемый горнорежущий инструмент следующим образом. После установки и закрепления его в кулаке исполнительного органа комбайна или в проставке струга, он готов к работе.The inventive mining tool works as follows. After installing and securing it in the fist of the executive body of the combine or in the spacer of the plow, he is ready to work.
При перемещении исполнительного органа на забой вектор равнодействующей реакции забоя изменяется в зависимости от соотношения составляющих усилия подачи (Y) и резания (Z), угол резания режущей головки будет автоматически ориентироваться встречно этому вектору, в пределах податливости повороту ее на державке. Вследствие этого будут минимизированы затраты на трение, усилие резания будут минимальны.When the executive body moves to the bottom, the vector of the resulting downhole reaction changes depending on the ratio of the components of the feed force (Y) and cutting (Z), the cutting angle of the cutting head will automatically be oriented counter to this vector, within malleability, turning it on the holder. As a result, friction costs will be minimized, cutting force will be minimized.
При встрече с твердым включением по передней грани режущая головка 1 автоматически повернется по поверхности с радиусом R, сжимая упругий элемент 6, тем самым увеличивая длительность импульса силы и повышая сопротивляемость твердого сплава, в целом увеличивая сопротивляемость режущего инструмента ударным нагрузкам.When meeting with hard turning on the front face, the
При затуплении режущего инструмента вектор реакции забоя по задней грани сместится в направлении от главной режущей кромки, создавая этим момент поворота режущей головки. При повороте ее образуется новый задний угол, уже межу площадкой затупления и плоскостью забоя, тем самым уменьшая площадку трения по задней грани. В пределах ограничений поворота режущая головка будет автоматически ориентироваться встречно вектору равнодействующей реакции забоя, тем самым будут снижены потери на трение и снижены усилия резания и подачи.When the cutting tool is blunted, the face reaction vector along the back face will shift in the direction from the main cutting edge, thereby creating a moment of rotation of the cutting head. When turning it, a new rear angle is formed, already between the blunt pad and the bottom plane, thereby reducing the friction pad along the rear face. Within the limits of rotation limits, the cutting head will automatically orient itself towards the vector of the resultant downhole reaction, thereby reducing friction losses and cutting and feeding forces.
Для добычного комбайна соотношение скорости подачи и скорости вращения исполнительного органа, а также координаты мгновенного расположения резца по длине серповидной стружки определяют направление вектора равнодействующей реакции забоя; резец заявленной конструкции будет автоматически ориентироваться встречно упомянутому вектору, при этом будут минимизированы потери на трение и удельная энергоемкость резания.For a mining combine, the ratio of the feed rate and the speed of rotation of the executive body, as well as the coordinates of the instantaneous location of the cutter along the length of the crescent chips, determine the direction of the vector of the resultant face reaction; the cutter of the claimed design will automatically orient itself against the aforementioned vector, while friction losses and specific energy consumption of cutting will be minimized.
Для стругового режущего инструмента, особенно при строгании с относительно большими толщинами среза, вектор равнодействующей реакции забоя изменяется более существенно, так как на отдельных участках наблюдаются затягивающие усилия по передней грани. При этом увеличение площади затупления резцов приводит к потере производительности, что характерно для свободной подачи струговых установок /3/.For a plow cutting tool, especially when planing with relatively large thicknesses of the cut, the vector of the resultant downhole reaction changes more significantly, since in some areas there are pulling forces along the front face. In this case, an increase in the blunting area of the incisors leads to a loss of productivity, which is typical for the free supply of plow installations / 3 /.
Заявляемое техническое решение обеспечивает относительно меньшую скорость роста площадки затупления с ростом пути трения, и, следовательно, затупление резцов меньше скажется на снижении производительности.The claimed technical solution provides a relatively lower growth rate of the blunting pad with an increase in the friction path, and, therefore, blunting of the cutters will have a lesser effect on reducing productivity.
Таким образом, положительные качества доказаны:Thus, the positive qualities are proved:
а) по увеличению стойкости резцов, в частности стойкости от ударных нагрузок по передней грани;a) to increase the resistance of the cutters, in particular resistance to shock loads on the front face;
б) по снижению интенсивности падения производительности, связанной с затуплением резцов;b) to reduce the intensity of the drop in productivity associated with blunting of the incisors;
в) по снижению влияния составляющей трения на усилие резания, усилие подачи, тяговое усилие.c) to reduce the effect of the friction component on the cutting force, feed force, traction force.
Источники информацииInformation sources
1. Горные инструменты. М.Г.Крапивин, И.Я.Раков, Н.И.Сысоев. [Текст] / М.Г.Крапивин и другие. М.: Недра, 1990 г., стр.32, рис.2.7., резец РС1.РС2.1. Mountain tools. M.G. Krapivin, I.Ya. Rakov, N.I. Sysoev. [Text] / M.G. Krapivin and others. M .: Nedra, 1990, p. 32, Fig. 2.7., Cutter PC1.RS2.
2. Сборник «Горное и нефтепромысловое машиностроение» [Текст] / Том 5. «Недра», 1978 г., стр.146.2. The collection "Mining and oilfield engineering" [Text] / Volume 5. "Nedra", 1978, p.146.
3. Карабанов М.Г., Калмыков С.Д., Котов Э.П. «О влиянии конструкций резцов на площадки затупления» [Текст] / М.Г.Карабанов и другие. В сб. «Технология и техника выемки антрацитов», вып.12, Шахты, Шахт-НИУИ, 1978, с.80-93.3. Karabanov M.G., Kalmykov S.D., Kotov E.P. “On the influence of incisor designs on blunting sites” [Text] / M.G. Karabanov and others. On Sat “Technology and Technique for Anthracite Excavation”, issue 12, Shakhty, Shakht-NIUI, 1978, p. 80-93.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006105586/03A RU2307932C1 (en) | 2006-02-22 | 2006-02-22 | Rock-cutting tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006105586/03A RU2307932C1 (en) | 2006-02-22 | 2006-02-22 | Rock-cutting tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2307932C1 true RU2307932C1 (en) | 2007-10-10 |
Family
ID=38952939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006105586/03A RU2307932C1 (en) | 2006-02-22 | 2006-02-22 | Rock-cutting tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2307932C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574654C1 (en) * | 2015-01-26 | 2016-02-10 | Открытое акционерное общество "Копейский машиностроительный завод" | Fastening of cutting head of cutting loading machine |
-
2006
- 2006-02-22 RU RU2006105586/03A patent/RU2307932C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Сборник "Горное и нефтепромысловое машиностроение".Т.5. - М.:Недра, 1978. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574654C1 (en) * | 2015-01-26 | 2016-02-10 | Открытое акционерное общество "Копейский машиностроительный завод" | Fastening of cutting head of cutting loading machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6228123B2 (en) | Claw assembly for ground engaging device with tip and adapter | |
RU47972U1 (en) | COAL CUTTER | |
KR20070086512A (en) | Chisel holder | |
KR19980070694A (en) | Drill bits for horizontal drilling of rock layers | |
US20140175853A1 (en) | Pick For Earthworking Machine | |
CN204646234U (en) | A kind of high-wear-resistance mining pick | |
RU2307932C1 (en) | Rock-cutting tool | |
US5704438A (en) | Rotary borer | |
CN210141131U (en) | Improved combined shield scraper | |
CN204402479U (en) | Low dust energy-saving multifunction coal mining machine roller | |
US5067262A (en) | Digging tooth | |
CN103747903B (en) | Drill bit, particularly armored concrete drill bit | |
US7383901B2 (en) | Releasable auger tooth | |
AU2012293424B2 (en) | Cutter tool | |
CA1242463A (en) | Multi-insert cutter bit | |
AU2012101828B4 (en) | Improvements relating to cutting tools for mining machines | |
RU2071562C1 (en) | Cutter for mining machinery | |
CN219034726U (en) | Double-cutter-head normal-pressure tearing cutter | |
RU114713U1 (en) | BLADE DRILL | |
CN210948679U (en) | Carbide shield constructs tooth | |
CN212898502U (en) | Center tearing knife capable of being used in soft and hard geology | |
US11939869B2 (en) | Mineral bit and cutting tip therefor | |
RU2681743C1 (en) | Cutter for mining and road machines | |
EP0351245B1 (en) | Cutting tool for a mining machine | |
RU2018658C1 (en) | Cutter for coal mining machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080223 |