RU2796708C1 - Vibroactive rock breaking tool - Google Patents
Vibroactive rock breaking tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796708C1 RU2796708C1 RU2023100510A RU2023100510A RU2796708C1 RU 2796708 C1 RU2796708 C1 RU 2796708C1 RU 2023100510 A RU2023100510 A RU 2023100510A RU 2023100510 A RU2023100510 A RU 2023100510A RU 2796708 C1 RU2796708 C1 RU 2796708C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutter
- fixed
- stop
- axis
- bore
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу и строительству, устройство может быть применено в качестве резцового инструмента на проходческих щитах с роторными исполнительными органами при проходке тоннелей в условиях кембрийских глин с включениями более твёрдых пород. Виброактивный породоразрушающий инструмент содержит генератор колебаний, шарошку, закреплённую на отклоняющимся резце, подпружиненный упор с креплением для резца с закреплённой на нём шарошкой.The invention relates to mining and construction, the device can be used as a cutting tool on tunneling shields with rotary actuators when driving tunnels in conditions of Cambrian clays with inclusions of harder rocks. The vibroactive rock cutting tool contains an oscillation generator, a cone mounted on a deviating cutter, a spring-loaded stop with a cutter attachment with a cone fixed on it.
Известен исполнительный орган проходческого комбайна (авторское свидетельство СССР № 467180, опубл. 15.04.1975 г.), включающий генератор колебаний, гидропневмоусилитель, упругие элементы, кольцевую обойму, кожух, пружины, режущую коронку. Known is the executive body of a tunneling machine (USSR author's certificate No. 467180, publ. 04/15/1975), including an oscillation generator, a hydraulic pneumatic booster, elastic elements, an annular clip, a casing, springs, a cutting crown.
Недостатками является расположение кольцевой обоймы, из-за которого появляются концентрированные напряжения на кольцевой обойме, что понижает общий ресурс коронки, расположение вибраторов не на оси вращения шарошки может вызывать заклинивание коронки, существуют высокие потери из-за длинного пути передачи энергии удара: через большое количество элементов, находящихся в разных плоскостях.The disadvantages are the location of the annular clip, due to which concentrated stresses appear on the annular clip, which reduces the overall bit life, the location of the vibrators not on the cone rotation axis can cause the bit to jam, there are high losses due to the long path of impact energy transfer: through a large number elements in different planes.
Известен исполнительный орган проходческого комбайна (авторское свидетельство СССР № 489860, опубл. 29.01.1976 г.), снабжённый пустотелой коронкой со стержневыми резцами, ударниками, кольцевой наковальней, раскалывателем, подпружиненных стержней. Known is the executive body of a tunneling machine (USSR author's certificate No. 489860, publ. 01/29/1976), equipped with a hollow crown with core cutters, strikers, annular anvil, splitter, spring-loaded rods.
Недостатками конструкции является геометрические размеры стержневых резцов, из-за которых происходит несрабатывание раскалывателя в случае невозможности дальнейшей подачи режущего инструмента, также недостатком является полностью сжатое положение пружин в крайнем правом положении, это приводит к быстрому разрушению пружин из-за нанесения удара по сжатым пружинам.The disadvantages of the design are the geometric dimensions of the core cutters, due to which the splitter does not work if it is impossible to further supply the cutting tool, and the fully compressed position of the springs in the extreme right position is also a disadvantage, this leads to the rapid destruction of the springs due to the impact on the compressed springs.
Известен исполнительный орган проходческого комбайна (авторское свидетельство СССР № 579417 опубл. 05.11.77), включающий в себя генератор механических колебаний, карданную муфту, коническую обойму, коронку с резцами, приводной вал. Known is the executive body of a tunneling machine (USSR author's certificate No. 579417 publ. 05.11.77), which includes a generator of mechanical vibrations, a universal joint, a conical cage, a crown with cutters, a drive shaft.
Недостатком данного изобретения является расположение карданной муфты на векторе осевых нагрузок ударного характера это вызывает уменьшение срока службы привода движения коронки.The disadvantage of this invention is the location of the cardan coupling on the vector of axial loads of a percussive nature, which causes a decrease in the service life of the crown motion drive.
Известен исполнительный орган проходческого комбайна (авторское свидетельство СССР № 1087661 опубл. 23.04.84), включающий в себя полую резцовую коронку, генератор механических колебаний в виде планетарной передачи с неуравновешенными массами, гаситель колебаний. Known is the executive body of a tunneling machine (USSR author's certificate No. 1087661 publ. 23.04.84), which includes a hollow cutting crown, a generator of mechanical vibrations in the form of a planetary gear with unbalanced masses, a vibration damper.
Недостатками этой конструкции являются большие габариты генератора колебаний из-за необходимости наличия больших неуравновешенных масс, а также множественное преобразовании энергии через зубчатые передачи, сложность монтажа планетарных передач и высокие требования по точности их установки, что приводит к общей сложности конструкции.The disadvantages of this design are the large dimensions of the oscillator due to the need for large unbalanced masses, as well as multiple energy conversion through gears, the complexity of mounting planetary gears and high requirements for the accuracy of their installation, which leads to overall design complexity.
Известно устройство для рыхления грунтов (авторское свидетельство СССР № 644911 опубл. 11.10.76), включающий в себя ротор с билами и ротор с резцами, резцы закреплены на шарнирно подвешенных к ротору подпружиненных штангах. A device for loosening soils is known (USSR author's certificate No. 644911 publ. 11.10.76), which includes a rotor with beaters and a rotor with cutters, the cutters are fixed on spring-loaded rods hinged to the rotor.
Недостатками устройства являются большие габариты конструкции, что приводит к малой максимальной частоте ударов.The disadvantages of the device are the large dimensions of the structure, which leads to a low maximum frequency of impacts.
Известен виброактивный исполнительный орган (патент RU № 2701764, публ. 01.10.2019) принятый за прототип, включающий генератор колебаний, упругий элемент, кожух, пружины, шарошку, толкатель П-образной формы. A vibroactive executive body is known (patent RU No. 2701764, publ. 10/01/2019) adopted as a prototype, including an oscillation generator, an elastic element, a casing, springs, a cone, a U-shaped pusher.
Недостатками является расположение вибратора в корпусе комбайна, что вызывает передачу вибраций на остальные узлы, что приводит к понижению ресурса всей машины. Пластины из-за своей формы, толщины и характера воспринимаемой ими нагрузки не могут обеспечить достаточную фиксацию шарошки в пазе, шарошка при интенсивной работе по крепким породам может выпасть из паза. Угол лезвия шарошки большой, что может приводить к заклиниванию при работе по породам определённой вязкости.The disadvantages are the location of the vibrator in the combine body, which causes the transmission of vibrations to other nodes, which leads to a decrease in the resource of the entire machine. The plates, due to their shape, thickness and the nature of the load they perceive, cannot provide sufficient fixation of the cutter in the groove; the cutter may fall out of the groove during intensive work on hard rocks. The cutter blade angle is large, which can lead to jamming when working on rocks of a certain viscosity.
Техническим результатом является повышение ресурса режущего инструмента, увеличение производительности отбойки породы.The technical result is to increase the resource of the cutting tool, increase the productivity of rock breaking.
Технический результат достигается тем, что в корпусе выполнена расточка в форме цилиндра, в неё установлена прокладка корпуса, которая выполнена в форме полого цилиндра, из вибропоглощающего материала, подшипник скольжения в форме кольца установлен внутри расточки сверху на прокладку корпуса, в который закреплен упор, который включает цилиндрическую часть, которая находится в подшипнике скольжения, и заплечики, которые выступают из расточки, при этом упор закреплен с возможностью обратно-поступательного движения в направлении продольной оси подшипника, заплечики и прокладка упора закреплены в корпусе через усиленное разъёмное соединение, платик жёстко закреплён в центре нижней части упора, на нем закреплён разъёмным соединением генератор колебаний, пружины упора установлены внутри расточки, при этом её нижний конец закреплен на дне, а верхний на нижней части упора, на верхней части упора жестко закреплён резцедержатель, на оси которого установлен резец, с возможностью поворота, режущая часть выполнена заодно с резцом, нижняя часть отклоняющей пружины закреплена на упоре, а верхняя часть – на резце, на котором установлена шарошка и закреплена осью шарошки с возможностью вращения в плоскости резца, ось шарошки установлена в подшипниках шарошки, и с торцов ось закрыта крышками.The technical result is achieved by the fact that the bore is made in the body in the form of a cylinder, a body gasket is installed in it, which is made in the form of a hollow cylinder, made of vibration-absorbing material, a plain bearing in the form of a ring is installed inside the bore on top of the gasket of the body, in which a stop is fixed, which includes a cylindrical part, which is located in the plain bearing, and shoulders that protrude from the bore, while the stop is fixed with the possibility of reciprocating movement in the direction of the longitudinal axis of the bearing, the shoulders and the stop gasket are fixed in the body through a reinforced detachable connection, the plate is rigidly fixed in the center of the lower part of the stop, the oscillation generator is fixed on it by a detachable connection, the stop springs are installed inside the bore, while its lower end is fixed at the bottom, and the upper end is fixed on the bottom of the stop, on the upper part of the stop a tool holder is rigidly fixed, on the axis of which a cutter is installed, with the possibility of rotation, the cutting part is made integral with the cutter, the lower part of the deflecting spring is fixed on the stop, and the upper part is on the cutter, on which the cutter is installed and fixed by the cutter axis with the possibility of rotation in the cutter plane, the cutter axis is installed in the cutter bearings, and from the ends axle is covered.
Виброактивный резец поясняется следующими фигурами:The vibroactive cutter is illustrated by the following figures:
фиг. 1 – вид сбоку, рабочий инструмент – шарошка,fig. 1 - side view, working tool - cone,
фиг. 2 – вид сбоку, рабочий инструмент – резец,fig. 2 - side view, working tool - cutter,
фиг. 3 – вид спереди, устройство резцедержателя,fig. 3 - front view, tool holder device,
фиг. 4 – вид спереди, устройство шарошки,fig. 4 - front view, cone device,
фиг. 5 – вид сверху, гдеfig. 5 - top view, where
1 – корпус;1 - body;
2 – резцедержатель;2 - tool holder;
3 – резец;3 - cutter;
4 – режущая часть;4 - cutting part;
5 – шарошка;5 - cone;
6 – ось;6 - axis;
7 – отклоняющая пружина;7 - deflecting spring;
8 – упор;8 - emphasis;
9 – подшипник скольжения;9 - plain bearing;
10 – усиленное разъёмное соединение;10 - reinforced detachable connection;
11 – генератор колебаний;11 – oscillation generator;
12 – пружина упора;12 - stop spring;
13 – платик;13 - plastic;
14 – разъёмное соединение;14 - detachable connection;
15 – крышка;15 - cover;
16 – ось шарошки;16 – cone axis;
17 – подшипник шарошки;17 - cone bearing;
18 – прокладка корпуса;18 - body gasket;
19 – прокладка упора;19 - stop gasket;
20 – расточка;20 - boring;
21 – заплечики.21 - shoulders.
Устройство включает корпус 1 (фиг. 1-3), в котором выполнена расточка 20 (фиг. 1, 2) в форме цилиндра. В расточке 20 установлена прокладка корпуса 18, которая выполнена в форме полого цилиндра, из вибропоглощающего материала. Подшипник скольжения 9 выполнен в форме кольца и установлен внутри расточки 20 сверху на прокладку корпуса 18. Упор 8 закреплен в подшипник скольжения 9 с возможностью обратно-поступательного движения в направлении продольной оси подшипника. Упор 8 состоит из цилиндрической части, которая находится в подшипнике скольжения 9 и заплечики 21, которые выступают из расточки 20. Заплечики 21 и прокладка упора 19 закреплены в корпусе 1 при помощи усиленного разъёмного соединения 10. Платик 13 жёстко закреплён в центре нижней части упора 8. На платике 13 закреплён разъёмным соединением 14 генератор колебаний 11. Пружины упора 12 установлены внутри расточки 20, нижний конец закреплен на дне, а верхний на нижней части упора 8. На верхней части упоре 8 жестко закреплён резцедержатель 2. В резцедержателе 2 на оси 6 установлен резец 3, с возможностью поворота вокруг оси 6. Режущая часть 4 выполнена заодно с резцом 3. Нижняя часть отклоняющей пружины 7 закреплена на упоре 8, верхняя часть закреплена на резце 3. Шарошка 5 установлена на резце 3 и закреплена осью шарошки 16 с возможностью вращения в плоскости резца. Ось шарошки 16 установлена в подшипниках шарошки 17, с торцов ось шарошки 16 закрыта крышками 15. The device includes a housing 1 (Fig. 1-3), in which a bore 20 (Fig. 1, 2) is made in the form of a cylinder. In the bore 20 there is a body gasket 18, which is made in the form of a hollow cylinder, made of a vibration-absorbing material. The plain bearing 9 is made in the form of a ring and is installed inside the bore 20 on top of the housing gasket 18. The
Виброактивный резец работает следующим образом, при разрушении исполнительным органом комбайна хрупкого мягкого обезвоженного массива, резец 3 работает в штатном режиме, разрушает массив, снимая стружку при помощи режущей части 2 по толщине менее чем 0,8 вылета резца. При попадании на линии резания резца 3 крепкой породы, резец 3, находящийся в резцедержателе 2 отклоняется в сторону противоположную вращения исполнительного органа, поворачивается вокруг оси 6, при этом пружина отклоняющая пружина 7 сжимается, повышенная сила от воздействия резца и пружины нейтрализуется давлением в упор 8. Поворот резца 3 вокруг оси 6 позволяет шарошке 5 выдвинуться вверх относительно корпуса 1, тем самым шарошка 5 начинает взаимодействовать с массивом. Шарошка 5 вращается на оси шарошки 16, закреплённой в подшипниках шарошки 17, крышка шарошки 15 препятствует смещению оси шарошки 16. Ударное усилие создаётся генератором колебаний 11. Под действием ударного усилия генератор колебаний 11 вместе с упором 8 совершает поступательное движение в подшипнике скольжения 9. Пружина упора 12 возвращает упор 8 в исходное положение. При вращении исполнительного органа разрушение массива в указанном случае будет производиться шарошкой 4 посредством ударного воздействия, трения качения, взаимодействия выступов шарошки с массивом. Платик 13 и усиленное разъёмное соединение 10 препятствуют выдвижению упора 8 из расточки 20, крепление происходит за заплечики 21. Прокладка корпуса 18 и прокладка корпуса 19 препятствуют передаче колебаний на другие механизмы комбайна.The vibroactive cutter works as follows, when the brittle soft dehydrated massif is destroyed by the executive body of the combine, the
Повышение ресурса режущего инструмента достигается сочетанием шарошки и резца, увеличение производительности отбойки породы достигается применением генератора колебаний. An increase in the resource of the cutting tool is achieved by a combination of a cone and a cutter, an increase in the productivity of rock breaking is achieved by using an oscillation generator.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2796708C1 true RU2796708C1 (en) | 2023-05-29 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU467180A1 (en) * | 1973-05-28 | 1975-04-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструекторский Угольный Институт | The executive body of the tunnel miner |
SU548711A1 (en) * | 1974-08-06 | 1977-02-28 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Нефтяного Машиностроения | Method of drilling wells and device for its implementation |
US5203614A (en) * | 1991-06-17 | 1993-04-20 | The Robbins Company | Tunneling machine having liquid balance low flow slurry system |
RU2187640C1 (en) * | 2001-01-29 | 2002-08-20 | Читинский государственный технический университет | Actuating member of continuous miner |
RU149617U1 (en) * | 2014-08-26 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | EXECUTIVE BODY OF THE Mining Mining Machine |
RU2701764C1 (en) * | 2019-02-26 | 2019-10-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Vibroactive actuator |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU467180A1 (en) * | 1973-05-28 | 1975-04-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструекторский Угольный Институт | The executive body of the tunnel miner |
SU548711A1 (en) * | 1974-08-06 | 1977-02-28 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Нефтяного Машиностроения | Method of drilling wells and device for its implementation |
US5203614A (en) * | 1991-06-17 | 1993-04-20 | The Robbins Company | Tunneling machine having liquid balance low flow slurry system |
RU2187640C1 (en) * | 2001-01-29 | 2002-08-20 | Читинский государственный технический университет | Actuating member of continuous miner |
RU149617U1 (en) * | 2014-08-26 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | EXECUTIVE BODY OF THE Mining Mining Machine |
RU2701764C1 (en) * | 2019-02-26 | 2019-10-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Vibroactive actuator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2645017C2 (en) | Mining machine (versions), method for developing material of drift wall and disc cutter | |
LU93438B1 (en) | Vibration Impact Lump Coal Crushing Drum and Shearer with Same | |
US20220034046A1 (en) | Soil preparation roller system for a soil preparation machine | |
KR920004683B1 (en) | Rotary impacting apparatus | |
JP6429098B2 (en) | Excavator using excavator | |
RU2796708C1 (en) | Vibroactive rock breaking tool | |
KR100824769B1 (en) | Breaking apparatus and tool | |
KR101309702B1 (en) | Vibration ripper for heavy equipment comprising eccentricity vibrator | |
US3981540A (en) | Rock breaking apparatus | |
CN103835713B (en) | A kind of clipper of development machine | |
CA1193498A (en) | Synchronous vibratory impact hammer | |
US4247149A (en) | Mechanically actuated impact mechanism | |
CN210132649U (en) | Rotary rock-soil milling device | |
JP2002097883A (en) | Ground boring device | |
RU2237148C2 (en) | Method and device for drilling wells | |
SU1087661A1 (en) | Working member of entry-driving machine | |
SU1240890A1 (en) | Working member of entry-driving machine | |
SU1149006A1 (en) | Working member of mining machine | |
RU1810529C (en) | Planetary actuating member of heading machine | |
CN107676090A (en) | A kind of combined type with hydraulic cylinder positioning limit crushes the cantilevered operating mechanism of coal petrography | |
SU1219749A1 (en) | Apparatus for disintegrating oversize rock | |
RU2599753C1 (en) | Excavator bucket of active action | |
RU2763570C1 (en) | Auger executive body with internal motor for bucket of mine excavator | |
RU2055183C1 (en) | Perforator | |
KR20230051934A (en) | Eco-friendly rock crushing method using vibrating rotary ripper |