Дражный черпак

 

ДРАЖНЫЙ ЧЕРПАК, состоящий из стальной основы, армированной вставками из износостойкого материала , отличающийся тем, что, с целью увеличения его срока, службы, вставки выполнены в виде штырей диаметром и длиной, равными соответственно 0,25-0,50 и 1-3 толщины рабочей кромки черпака, при этом штыри размещены равномерно по объему кромки с шагом между основаниями на ее торце 1,5-3,0 диаметра вставки .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

В

РЕСПУБ ЛИК

09) (И) А зСЮ В 22 D 19 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В ABTOPCNOPIVВВВВТВВВТВВ

АВИВ 1110 1ЕМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f1o делАм изОБРетений и ОтнРьпъй (2 1) 3524936/22-02 (22) 10.11,82 (46) ) 5.05. 84. Бюл. 11 18 (72) В.Ф. Балашов, А. П. Холодный, Н.Н.Романов и Л.Е.Агрызков (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт горного машиностроения (53) 621.74.046 (088.8)

>(56) 1. Свиридов А.П. Драги и драгирование. И Иеталлургиздат, 1952, с.ll.

2. Лешков В.Г. Современная техника и технология дражных работ. M.

"Недра", 1971, с.29

3. Тихий В.А. и др. Повышение износоустойчивости литых деталей горнорудного оборудования. — "Литейное производство",1981, М 3, с.244. Смеляков Н.Н. Армированные отливки. Машгиз, 1958, с. 144-145 (54) (57) ДРАЖНЫЙ ЧЕРПАК, состоящий из стальной основы, армированной вставками из износостойкого материала, отличающийся тем, что, с целью увеличения его срока. службы, вставки выполнены в виде штырей диаметром и длиной, равными соответственно 0,25-0,50 и 1-3 толщины рабочей кромки черпака, при этом штыри размещены равномерно по объему кромки с шагом между основаниями на ее торце 1,5 — 3,0 диаметра вставки.

1091996

Изобретение относится к машино1 строению, в частности к производству черпаков драг, работающих в условиях абразивного износа.

Черпаки драг эксплуатируются на 5 добыче и переработке горных масс, обладающих высокими абразивными свойствами. Воздействие на черпак абразивной и гидроабразивной среды приводит к быстрому его износу. Наиболее .подвержена износу передняя режущая стенка черпака, стойкость которой в отдельных случаях не превышает 89 мес. работы (одного сезона)

Известна цельнолитая конструкция черпаков драг, а .также конструкция черпаков со сменными козырьками, изготавливаемыми из стали 110ГIЗЛ (lj .

Изготовление черпаков со сменными козырьками позволяет заменять 20 изнашивающуюся переднюю стенку (сменный козырек) и продлять срок службы черпаков, однако это не снижает абразивного износа самого козырька.

Известен способ повышения износостойкости цельнолитых черпаков путем наплавки твердосплавными электродами. j2) .

Однако этот способ не дает стабиль-5б ных результатов, так как он требует качественной- подготовки наплавляемой поверхности. Кроме того, наплавка на высокоуглеродистую марганцовистую сталь не обеспечивает прочной свари- ваемости разнородных материалов.

Известен способ повышения износостойкости литых черпаков за счет поверхностного легирования рабочей 40 поверхности кузова черпака 13) .

Однако промышленные испытания деталей с легирующей поверхностьюпоказали незначительное (5-1ОЕ) увеличение стойкости черпаков. Легирующие вставки изготавливаются иэ высоколегированного сплава (лигатуры ) и устанавливаются в полость формы, а затем заливаются расплавом, под действием которого они легируют заданные участки основы.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является конструкция дражного черпака, состоящего из стальной основы, армированной встав55 ками из износостойкого материала(4) .

Износостойкость таких черпаков увеличивается, однако не является з начительной, а конструкция из ве стных черпаков-рациональной.

Цель изобретения —. увеличение срока службы дражных черпаков.

Поставленная цель достигается тем, что в дражном черпаке, состоящем из стальной основы, армированной вставками из износостойкого материала, вставки выполнены в виде штырей диаметром и длиной, равными соответственно 0,25-0,50 и 1-3 толщины рабочей кромки черпака, при этом штыри размещены равномерно но объему кромки с шагом между основаниями йа торце рабочей кромки 1,53,0 диаметра вставки.

На фиг.I схематически изображен предлагаемый черпак, общий вид; на фиг.2 — вид А (часть черпака); на фиг.З вЂ” собранная литейная форма черпака, поперечное сечение.

Черпак состоит из основы 1, выполненной из стали 110Г13Л и вставок 2 цилиндрической формы, отлитых из износостойкого чугуна, с элементом крепления.

Элементы крепления могут представ-. лять собой цельную со вставкой литую конструкцию, либо литейную шпильку (проволочный пруток), установленную в литейную форму при отливке вставок из износостойкого чугуна.

Пример. Дражный черпак, толщина рабочей кромки которого составляет 52 мм.

Предварительно из износостойкого чугуна марки 250Х20РТ отливаются вставки цилиндрической формы диаметром 16 мм и. длиной 40 мм с элементами крепления. Готовые вставки 2 с элементами 3 крепления проставляются в литейную форму черпака (фиг.3) по рабочей (режущей), кромке толщиной

32 мм с шагом 25 мм. Собранная литейная форма со вставками заливается через литниковую систему 4 сталью

11ОГ!ЗЛ. После затвердевания и очистки отливки черпак подвергается зао калке; нагрев до 1100 С, а затем охлаждение в %оде. Твердость вставок после закалки составляет 58-бО НРС, основы — 207 НВ.

Иэносостойкие чугуны обладают высоким сопротивлением к абразивному и гидроабразивному износу и превосходят сталь, в том числе и высокомарганцовистую, в 5-10 раз.

Вставки черпака, изготовленные иэ износостойкого чугуна и проставлен1091996 ные по рабочей кромке, способны защитить от износа стальную основу, создавая при этом теневой эффект. Принятая цилиндрическая форма вставок определяется оптимальностью периметра круга, а также требованием от-. ливок к круглой форме и плавки к переходам.

Величина диаметра вставок опреде-. лена опытным путем и колеблется в пределах 0,25-0,5 толщины рабочей кромки. Увеличение величины диаметра более 0,5 приводит .к разрыву основы металла (трещинам). В случае использования вставок диаметром меньше

0,25 происходит расплавление и смешивание их с основой металла, что исключает достижение цели.

Максимально допустим и износ черпаков, составляющий 1-3.толщины рабочей кромки. В связи с этим и длина вставок принимается равной 1-3 толщи- нам рабочей кромки.

Результаты испытаний показывают, что с увеличением диаметра вставок износостойкость материала черпаков возрастает; Кроме того, вставки диаметром более 16 мм (0,5 толщины стенки армируемого образца) приводят к разрыву сплошности основы, к снижению прочности. Вставки диаметром менее 0,20 толщины образца (6 мм) в большинстве случаев оплавляются и растворяются в основе металла, что не приводит к существенному увеличению износостойкости.

Предлагаемая конструкция черпака

30 позволяет сочетать в себе высокую прочность и ударную вязкость, прису-, щие высокомарганцовистой стали

110Г13Л, с высокой износостойкостью, присущей износостойким чугунам.

Дражный черпак, выполненный из двух

15 композиционных материалов, вследствие использования более износостойкого материала (износостойкого чугуна) задерживает износ основы металла и по-..

20 вышает срок службы детали в 2-3 раза. Кроме того, снижаются .затраты на их ремонт и восстановление, а также простои уникального оборудования, т.е. драг, которые, как известно, 25 работают в 3-сменном режиме в.период летнего сезона, и частая замена черпаков (в черпаковой цепи драги одновременно работает 80 черпаков) приводит к значительным затратам и снижению объемов выработки горной массы.

1091996

2, Составитель Т.Королева

Техред А.Ач Корректор О.Тигор

Редактор С.Лисина

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Заказ 3174/7 Тираж 775

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб, д. 4/5