RU2717846C1

RU2717846C1 - Bar cutting chain

Info

Publication number: RU2717846C1
Application number: RU2019127056A
Authority: RU
Inventors: Эдуард Геннадиевич Шпарага
Original assignee: Эдуард Геннадиевич Шпарага
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2019-08-28
Publication date: 2020-03-26

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to design of cutting bar chains of machines used in construction and mining, and can be used for cutting of coal beds, as well as soil when making trenches, slots or for its loosening during development. Barrier cutting chain includes pivotally interconnected links made of sheet metal by welding of plates and fastening platform by three-plates and two-plates so that at alternation five-layer connections of links are formed with axes. On free ends of axles support rollers are installed, made with possibility of rotation and fixed on axes with retaining rings. Plates with fastening holders are arranged by welding connections at attachment points of the links according to the arrangement scheme, which provides cutting pitch and cut width on the chain section by groups of cutters fixed in cutter holders by cotter pins and installed at acute angle forward.

EFFECT: improving reliability and efficiency of operation, as well as providing technical possibility of varying width of cut.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции режущих баровых цепей машин, используемых в области строительства и горного дела, и может применяться для резания угольных пластов, а также грунта при проделывании в нем траншей, щелей или для его рыхления в процессе разработки. [E02F 3/08, E02F 3/14, E02F 5/06, E02F 5/30, E21C 25/28]The invention relates to the design of cutting bar chains of machines used in the field of construction and mining, and can be used for cutting coal seams, as well as soil when making trenches, cracks in it or for loosening it during development. [E02F 3/08, E02F 3/14, E02F 5/06, E02F 5/30, E21C 25/28]

Из уровня техники известна РЕЖУЩАЯ ЦЕПЬ ТРАНШЕЕКОПАТЕЛЯ [SU 676697, опубл. 30.07.1979 г.], включающая резцедержатели, в которых установлены резцы, закрепленные посредством крепежных элементов, и скребки, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности при разработке талых и мерзлых грунтов, скребки выполнены с продольными пазами, при этом скребок и резец закреплены в резцедержателе одним и тем же крепежным элементом.In the prior art, the CUTTING CHAIN OF THE TRIGGER [SU 676697, publ. 07/30/1979], including tool holders in which cutters are mounted, fixed by means of fasteners, and scrapers, characterized in that, in order to increase productivity in the development of thawed and frozen soils, the scrapers are made with longitudinal grooves, while the scraper and cutter fixed in the tool holder with the same fixing element.

Недостатками аналога является необходимость своевременной протяжки болтовых соединений во избежание потери или поломки резцов и скребков, сложность процесса смены резца, а также сложность в изготовлении и ремонте, что ведет к повышению частоты обслуживания цепи, снижению надежности и увеличивает простои в полевых условиях.The disadvantages of the analogue are the need for timely pulling of bolted joints in order to avoid loss or breakage of cutters and scrapers, the complexity of the process of changing the cutter, as well as the difficulty in manufacturing and repair, which leads to an increase in the frequency of servicing the circuit, lower reliability and increases downtime in the field.

Также из уровня техники известен ЦЕПНОЙ ЗЕМЛЕРОЙНЫЙ ОРГАН [RU 2283399 C1, опубл. 10.09.2006 г.], включающий приводную звездочку, направляющую раму с оголовком и натяжным устройством, режущую цепь с резцедержателями и резцами, содержащую боковые пластины, соединенные осями, посередине которых установлены втулки с роликами, отличающийся тем, что на обоих концах осей за пределами боковых пластин закреплены цевки-бонки с наружными проточками, установленные с возможностью вращения при зацеплении с боковыми звездочками выполненной трехрядной приводной звездочки, а также при движении цепи вдоль направляющей рамы с возможностью опоры на выступы боковых пластин направляющей рамы и оголовка.Also known in the prior art is the CHAIN EARTHING BODY [RU 2283399 C1, publ. September 10, 2006], including a drive sprocket, a guide frame with a head and a tensioning device, a cutting chain with tool holders and cutters, containing side plates connected by axes, in the middle of which bushings with rollers are installed, characterized in that at both ends of the axes outside the side plates are fixed with yokes-bonks with external grooves, mounted with the possibility of rotation when engaged with the side sprockets of a made three-row drive sprocket, as well as when the chain moves along the guide frame with the possibility of th support on the protrusions of the side plates of the guide frame and the head.

Недостатками данного аналога являются сложность конструкции цепи, наличие множества подвижных элементов в одном звене, подверженность повышенному износу и ослаблению винтового крепления осей в звеньях, что ведет к снижению надежности цепи, удорожанию эксплуатации.The disadvantages of this analogue are the complexity of the design of the chain, the presence of many moving elements in one link, the susceptibility to increased wear and loosening of the screw fastening of the axles in the links, which leads to a decrease in the reliability of the chain, the cost of operation.

Наиболее близким по технической сущности является РЕЖУЩАЯ ЦЕПЬ УЗКОТРАНШЕЙНОГО ЭКСКАВАТОРА [SU 1553612 A1, опубл. 30.03.1990 г.], включающая шарнирно соединенные между собой кулаки, часть которых имеет закрепленные по радиусам резцы, соединенные в группы, а другая часть промежуточных кулаков расположена между кулаками, образующими группу резцов, отличающуюся тем, что с целью повышения производительности путем улучшения выносной способности цепи, она снабжена закрепленными на каждом промежуточном кулаке скребком, наружная кромка которого выполнена по радиусу и ее вылет меньше вылета резцов.The closest in technical essence is the CUTTING CHAIN OF THE TARGET EXCAVATOR [SU 1553612 A1, publ. 03/30/1990], including articulated fists, some of which have cutters fixed along the radii, connected in groups, and the other part of the intermediate fists is located between the fists, forming a group of cutters, characterized in that in order to increase productivity by improving the remote ability of the chain, it is equipped with a scraper fixed to each intermediate fist, the outer edge of which is made in radius and its outreach is less than the outset of incisors.

Основными техническими проблемами прототипа является сложность и металлоемкость производства, обуславливающие высокую стоимость изготовления, отсутствие технической возможности изменять ширину реза цепи, недостаточный ресурс крепления резца и элементов зацепления цепи со звездочкой, приводящий к увеличению простоев.The main technical problems of the prototype are the complexity and metal consumption of the production, causing a high manufacturing cost, the lack of technical ability to change the width of the cut of the chain, the insufficient resource for fastening the cutter and the gearing elements of the chain with an asterisk, leading to an increase in downtime.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.The objective of the invention is to eliminate the disadvantages of the prototype.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности и производительности работы, а также обеспечение технической возможности варьирования ширины реза.The technical result of the claimed invention is to increase reliability and productivity, as well as providing the technical ability to vary the width of the cut.

Указанный технический результат достигается за счет того, что цепь баровая режущая, включающая шарнирно соединенные между собой звенья, отличающаяся тем, что звенья выполнены из листового металла сваркой пластин и крепежной площадки трехпластинными и двухпластинными таким образом, чтобы при чередовании образовывались пятислойные соединения звеньев осями, на свободных концах осей расположены опорные ролики, выполненные с возможностью вращения и закрепленные на осях стопорными кольцами, на крепежных площадках звеньев сварочными соединениями закреплены планки с резцедержателями по схеме размещения, обеспечивающей на отрезке цепи шаг резания и ширину реза группами резцов, закрепленных в резцедержателях шплинтами и установленных под острым углом вперед.The specified technical result is achieved due to the fact that the bar cutting chain, which includes articulated interconnected links, characterized in that the links are made of sheet metal by welding the plates and the mounting pad with three-plate and two-plate so that during alternation five-layer joints of the links are formed by axes, on the free ends of the axles are supporting rollers, made with the possibility of rotation and fixed on the axes by circlips, on the mounting pads of the links by welding joints neniyami fixed bracket with tool holders for allocation scheme that provides for cutting step chain segment and a width of cut of cutters groups contained in the tool holders with locking pins and mounted at an acute angle forwards.

В частности, трехпластинные звенья выполнены со средней пластиной уменьшенной высоты.In particular, the three-plate links are made with a middle plate of reduced height.

В частности, ширина реза цепи варьируется в пределах от 100 до 400 мм.In particular, the width of the chain cut varies from 100 to 400 mm.

В частности, для обеспечения требуемой ширины реза используются съемные передние пластины.In particular, removable front plates are used to provide the required cut width.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

На фиг. 1 показан вид спереди трехзвенного фрагмента цепи в сборе.In FIG. 1 shows a front view of a three link chain assembly.

На фиг. 2 показан вид сверху трехзвенного фрагмента цепи с планкой и резцедержателем на трехпластинном звене.In FIG. 2 shows a top view of a three-link chain fragment with a bar and a tool holder on a three-plate link.

На фиг. 3. показан вид справа трехпластинного звена с планкой и резцедержателем.In FIG. 3. shows a right side view of a three-plate link with a bar and a tool holder.

На фиг. 4 показан вид спереди трехзвенного фрагмента цепи с трехпластинным звеном с пластинами укороченной высоты.In FIG. 4 shows a front view of a three-link chain fragment with a three-plate link with shortened height plates.

На фигурах обозначено: 1 - ось, 2 - соединительное отверстие, 3 - трехпластинное звено, 4 - двухпластинное звено, 5 - боковая пластина трехпластинного звена, 6 - средняя пластина трехпластинного звена, 7 - пластина двухпластинного звена, 8 - усиливающая вставка, 9 - крепежная площадка, 10 - паз для сборки звена, 11 - опорный ролик, 12 - стопорное кольцо, 13 - передняя пластина, 14 - выступ, 15 - вырез, 16 - резцедержатель, 17 - шплинт, 18 - отверстие, 19 - резец, 20 - пластина из твердого сплава, 21 - звено со средней пластиной уменьшенной высоты.The figures indicate: 1 - axis, 2 - connecting hole, 3 - three-plate link, 4 - two-plate link, 5 - side plate of a three-plate link, 6 - middle plate of a three-plate link, 7 - plate of a two-plate link, 8 - reinforcing insert, 9 - mounting pad, 10 - groove for link assembly, 11 - support roller, 12 - snap ring, 13 - front plate, 14 - protrusion, 15 - cut-out, 16 - tool holder, 17 - cotter pin, 18 - hole, 19 - cutter, 20 - a plate of hard alloy, 21 - link with a middle plate of reduced height.

Осуществление изобретения.The implementation of the invention.

Заявленная режущая баровая цепь состоит из поочередных соединений осями 1 (см. Фиг.1-Фиг.4) через соединительные отверстия 2 трехпластинных 3 и двухпластинных 4 звеньев, выполненных из листового металла сварным соединением, соответственно, боковых 5 и средней 6 пластин у трехпластинного и двух пластин 7 у двухпластинного звеньев с усилительными вставками 8 и крепежными площадками 9 через пазы для сборки звена 10, на свободных концах оси 1 расположены опорные ролики 11, закрепленные стопорными кольцами 12, а на крепежных площадках 9 сварным соединением крепится, по схеме размещения, передняя пластина 13 с выступами 14, вырезами 15 и резцедержателем 16, в котором, под острым углом вперед, посредством шплинта 17 через отверстия 18 закрепляется резец 19 с пластинами из твердого сплава 20.The claimed cutting bar chain consists of alternating joints with axes 1 (see Fig. 1 to Fig. 4) through connecting holes 2 of three-plate 3 and two-plate 4 links made of sheet metal by a welded joint, respectively, of side 5 and middle 6 plates of a three-plate and two plates 7 at the two-plate links with reinforcing inserts 8 and mounting pads 9 through grooves for assembly of the link 10, support rollers 11 are mounted at the free ends of the axis 1, secured by snap rings 12, and welded to the fixing pads 9 the front plate 13 with protrusions 14, cutouts 15 and the tool holder 16, in which, at an acute angle forward, by means of a forelock through the cotter pin 17 through the holes 18, a cutter 19 with carbide plates 20 is fixed.

Устройство используется следующим образом.The device is used as follows.

Цепь собирается осями 1 через соединительные отверстия 2, поочередно расположенных, трехпластинных 3 и двухпластинных 4 звеньев, изготавливаемых из листового металла сваркой, соответственно, боковых 5 и средней 6 пластин у трехпластинчатого и двух пластин 7 у двухпластинчатого звеньев с усилительными вставками 8 и крепежными площадками 9 через предназначенные для этого пазы для сборки звена 10. На свободных концах оси 1 устанавливаются, изготовленные из закаленной стали, опорные ролики 11, повышенной износостойкости, способные обкатываться по зубьям звездочек и направляющей раме бара, тем самым снижая затрачиваемую для протяжки цепи энергию и увеличивая ресурс цепи. Ролики 11 закрепляются вместе с осью 1 стопорными кольцами 12. На крепежных площадках 9 сваркой крепятся передние пластины 13 с выступом 14 и вырезом 15 для установки резцедержателей 16, в которых шплинтами 17 через отверстия 18 закрепляются резцы 19. Усилия от ведущей звездочки барового рабочего органа передаются через опорные ролики 11 и ось 1 на многослойные соединения звеньев бесконечной цепи, тем самым задавая поступательное движение цепи по направляющей раме бара. Расположение резцов 19 под острым углом вперед способствует самозапиранию резца, обеспечивая надежность крепления резца шплинтом 17 и его быструю смену при необходимости. Заданная схема разрушения породы (грунта) реализуется на отрезке цепи по ходу ее движения схемой расположения резцов 19 в объединенной группе, которая устанавливается полем заданных конструкционных параметров передних пластин 13 и резцедержателей 16: длины L передней пластины 13, углов (А и В) наклона выступов 14 и резцедержателя 16 к вертикальной продольной плоскости реза, а также количеством и местом расположения на передней пластине 13 выступов 14, вырезов 15 и резцедержателей 16. Это дает возможность задавать ширину реза в диапазоне от 100 до 400 мм, а также расстояния между линиями резания (шаг резания). При соприкосновении с угольным пластом (грунтом) резцы последовательно разрушают породу на ширине реза по заданной схеме, а передние пластины 13 выносят образующиеся продукты разрушения из прорезаемой щели (траншеи).The chain is assembled by the axes 1 through the connecting holes 2, alternately located, three-plate 3 and two-plate 4 links made of sheet metal by welding, respectively, of the side 5 and middle 6 plates of the three-plate and two plates 7 of the two-plate links with reinforcing inserts 8 and mounting plates 9 through the grooves intended for this purpose for assembly of the link 10. At the free ends of the axis 1 are installed, made of hardened steel, support rollers 11, increased wear resistance, capable of running in teeth of sprockets and guide bar frame, thereby reducing the expended energy for pulling the chain and increasing chain life. The rollers 11 are fixed together with the axis 1 by the locking rings 12. On the mounting pads 9, the front plates 13 are fastened with a protrusion 14 and a cutout 15 for mounting the toolholders 16, in which the cutters 19 are fixed with cotter pins 17 through the holes 18. The forces from the drive sprocket of the bar working element are transmitted through the support rollers 11 and the axis 1 to the multilayer connections of the links of the endless chain, thereby setting the translational movement of the chain along the guide frame of the bar. The location of the cutters 19 at an acute angle forward contributes to the self-locking of the cutter, ensuring the reliability of the fastening of the cutter with cotter pin 17 and its quick change if necessary. The predetermined pattern of rock (soil) destruction is implemented on a chain segment along its movement by the arrangement of cutters 19 in the combined group, which is set by the field of specified structural parameters of the front plates 13 and tool holders 16: the length L of the front plate 13, the angles (A and B) of the inclination of the protrusions 14 and tool holder 16 to the vertical longitudinal plane of the cut, as well as the number and location on the front plate 13 of the protrusions 14, cutouts 15 and tool holders 16. This makes it possible to set the cut width in the range from 100 to 400 mm , as well as the distance between the cutting lines (cutting step). When in contact with a coal seam (soil), the cutters successively destroy the rock at the cutting width according to a predetermined pattern, and the front plates 13 carry the resulting fracture products from the cut slot (trench).

Использование листового металла и шплинтового соединения резцов значительно упрощает технологию изготовления, а многослойное шарнирное соединение повышает поперечную жесткость цепи, плоскость крепежной площадки 9 и сварочное соединение позволяют использовать различные конструкции как резцедержателей 16, так и передних пластин 13, обеспечивая техническую возможность варьирования ширины реза, при этом использование закаленных опорных роликов и (или) трехпластинных звеньев со средней пластиной уменьшенной высоты 21, снижает энергозатраты на протяжку цепи, что особенно важно при максимальной ширине реза.The use of sheet metal and cotter joint of the cutters greatly simplifies the manufacturing technology, and a multilayer hinged joint increases the lateral stiffness of the chain, the plane of the mounting pad 9 and the welding joint allow the use of various designs of both toolholders 16 and front plates 13, providing the technical possibility of varying the cutting width, with this, the use of hardened support rollers and (or) three-plate links with a middle plate of a reduced height of 21, reduces the energy consumption you to broach the chain, which is especially important at a maximum cutting width.

Результаты опытного производства и апробации опытного образца предлагаемой цепи баровой режущей подтвердили техническую возможность варьирования ширины реза, а значительное снижение металлоемкости конструкции и повышение надежности узлов привело к сокращению стоимости производства по сравнению с прототипом более чем на 50%, при этом сокращение простоев за период 8 месяцев снизилось на 16%.The results of the pilot production and testing of the prototype of the proposed bar cutting chain confirmed the technical possibility of varying the cutting width, and a significant decrease in the metal consumption of the structure and increased reliability of the nodes led to a reduction in production cost by more than 50% compared to the prototype, while reducing downtime for a period of 8 months decreased by 16%.

Таким образом, совокупность предлагаемых решений в конструкции цепи баровой режущей позволяют достичь заявленного технического результата.Thus, the totality of the proposed solutions in the design of the bar cutting chain can achieve the claimed technical result.

Claims

1. The bar cutting chain, which includes articulated interconnected links, characterized in that the links are made of sheet metal by welding the plates and the mounting pad with three-plate and two-plate so that during alternation five-layer joints of the links are formed by axes, support rollers are located on the free ends of the axes, made with the possibility of rotation and secured on the axes by circlips, on the mounting pads of the links with welding joints, strips with tool holders are fixed according to the size a joint, which provides a cutting step and a cut width on a chain segment with groups of cutters fixed in the tool holders with cotter pins and set at an acute angle forward.

2. The chain according to claim 1, characterized in that the three-plate links are made with a middle plate of reduced height.

3. The chain according to claim 1, characterized in that the width of the chain cut varies from 100 to 400 mm.

4. The chain according to claim 1, characterized in that to ensure different cutting widths, removable front plates are used.