Породоразрушающий инструмент

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (др 4 E 21 С 25/38, 35/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"(7p

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4300610/23-03 (22) 21.07.87 (46) 30.03.89. Вюл. В 12 (71) Институт горного дела им. А.А.Скочинского и Копейский машиностроительный завод им. С.М.Кирова (72) Г.А.Гиршович, Л.Б.Глатман, Ю.Н.Козлов, В.М.Курбатов, А.Г.Скуров, В.А.Мастюкин и К.Г.Чавчанидзе (53) 622.232.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1102936, кл. Е 2 1 С 25/38, 1983.

Патент США Р 4201421, кл. 299-86, 1980.

„.SU„„1469124 А1 (54) ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ (57) Изобретение относится к породоразрушающему инструменту горных машин при проведении горных выработок проходческими комбайнами. Цель .— увеличение долговечности инструмента за счет повышения износостойкости рабочей головки резца. Породоразрушающий инструмент включает кулак с держателем, в котором выполнено продольное отверстие, и резец с рабочей головкой (РГ) 9 в виде усеченного конуса 8 ° Со стороны меньше»

ro основания 7 торцового усеченного конуса 8 РГ 9 закреплен твердосплав1469124 l0 ный керн (ТСК) с хвостовиком 10 и конусообразной режущей головкой 11.

Угол наклона боковой поверхности

РГ к продольной оси симметрии резца равен f =6/2-агс да, /Е, град, где 9 — угол конусности режущей головки ТСК, град; 6 „ „, — величина максимального зазора между державкой и держателем в его продольном отверстии при максимальном угловом отклонении державки, мм, Z — длина продольного отверстия в держателе кулака, мм. Длина образующей S усеченного конуса РГ 9 равна S = (Cl„ lв,к „) (1+tg g ) мм, где 1к длина ТСК, мм, 1 „ — длина выстуИзобретение. относится к горной промышленности, а именно к породоразрушающему инструменту горных машин при проведении горных выработок проходческими комбайнами.

Цель изобретения — увеличение долговечности инструмента за счет повышения износостойкости рабочей головки резца.

На фиг.1 показан породораэрушающий инструмент, общий вид на фиг.2 узел I на фиг.1.

Породораэрушащций инструмент включает поворотный резец, имеющий державку 1 с продольной осью 2 симметрии, расположенную в продольном отверстии 3 держателя 4 кулака 5 под углом Ы к корпусу коронки 6. Резец

20 установлен с зазором Ь с воэможностью свободного поворота вокруг своей оси, продольного перемещения и углового отклонения в отверстии 3 держателя 4 кулака 5. Со стороны меньшего основания 7 торцового усеченного конуса 8 рабочей головки 9 резца закреплен с помощью пайки твердосплавный керн, имеющий хвостовик с боковой поверхностью 10 и конуЗО сообразную режущую головку 11 с образующей 12.

Керн имеет угол заострения а.,При этом угол 8 /2 наклона образующей пающей на РГ части ТСК, мм, С

= 0,5-0,7 эмпирический коэффициент.

При вращении коронки резец внедряется в породу и производит ее разрушение. При этом резец отклоняется в отверстии держателя кулака от продольной оси 15 на угол 8 вследствие наличия зазора 4 „„, . За счет того, что угол 6 /2 наклона образующей

ТСК больше угла наклона образующей РГ 9 на величину Р то между поверхностью резания и образующей

13 РГ 9 образуется угол (P, величина его равна величине угла 6 . В этом случае образующая 12 ТСК защищает от интенсивного износа образующую

13 РГ 9. 2 ил.

i2 керна к продольной оси 2 державки резца больше угла . между образующей

13 торцового усеченного конуса 8 рабочей головки 9 .и продольной осью..2 державки резца на величину угла мака. агссд, град, где ь «, величина зазора, мм в отверстии держателя кулака при максимальном угловом отклонении державки резца при контактировании инструмента с поверхностью 14 забоя, L — длина отверстия держателя кулака, мм.

Величина образующей S торцового усеченного конуса определяется по формуле где D и D> соответственно диаметры меньшего.и большего оснований торцового усеченного конуса 8 рабочей головки 9 р ммр

h — высота торцевого усеченного конуса рабочей

r оловки, мм.

Величина D принимается из выражения D = K и, мм, где Йк — диаметр твердосплавного керна, мм, К вЂ” i 25...i,60.

1469124

Величина D рассчитывается из выражения D, =D+2b, мм, где Ь h tgf

При этом h = а — 1ц, где а — рабочая длина керна, при которой происходит максимальное число его поломок при изнашивании в процессе разрушения, мм, 1, - вылет керна над рабочей головкой неиэношенного резца, мм.

Величина а определяется из выражения а = С 1, где 1„ — длина керна, мм, . а = С l „ — эмпирическийкоэффициент, учитывающий рабочую длину керна, при которой происходит. максимальное число его поломок при изнашивании рабочей головки поворотных резцов. Значение а = (0,5..., ...0,7) 1 определено на основании экспериментальных исследований износостойкости поворотных резцов.

Таким образом, для всех типов поворотных резцов значение коэффициента С с вероятностью 95% находится в интервале 0,5-0,7. 25

Формула для определения S после преобразований принимает следук ций вид

1О

Породоразрушающий инструмент работает следующим образом.

При вращающейся коронке 6 производят ее подачу на забой 14. Ðåзец, установленный в кулаке 5, внед" ряется в породу и производит ее разрушение при резании. В процессе контактирования резца с породой он отклоняется в отверстии 3 держателя 4 кулака 5 от продольной оси 15 на 40 угол Р вследствие наличия зазора макс °

Буртик 16 предохраняет отверстие

3 от заштыбовки. Кроме того, буртик

16 может служить и опорной поверхностью резца в случае деформации (расклепа) либо опоры 17 державки, либо упора 18 кулака. Керн закреплен в рабочей головке 9 посредством пайки таким образом, что форма боковой поверхности его хвостовика вместе с материалом пайки 19 повторяет форму боковой поверхности отверстия 20. В связи с тем, что угол О/2 наклона образующей керна больше угла наклона образующей рабочей головки 9 на величину то между поверхностью резания 14 и образующей 13 рабочей головки образуется угол, величина которого равна величине угла P . В этом случае образующая 12 керна защищает от ! интенсивного износа образуюцую 13 рабочей головки. Принимая минимальную величину образующей 13 по приведенной расчетной зависимости, уменьшают площадь контактирования (изнашивания) рабочей- головки 9 с разрушаемой породой.

Формула изобретения

Породоразрушающий инструмент, включающий кулак с держателем, в котором выполнено продольное отверстие и резец с рабочей головкой в виде усеченного конуса, на торцовой поверхности которой по оси ее симметрии выполнено гнездо для размещения в нем хвостовика твердоснлавного керна с выступающей над рабочей головкой конусообразной режущей головкой, керна, угол наклона боковой поверхности которой к продольной оси симметрии резца больше угла наклона боковой поверхности рабочей головки к той же оси, и с. державкой, которая размещена с зазором в продольном отверстии держателя кулака и установлена с возможностью вращения, продольного перемещения и углового отклонения от продольной оси симметрии продольного отверстия в держателе кулака, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения его долговечности за счет повышения износостойкости рабочей головки резца, угол наклона боковой поверхности рабочей головки )" к продольной оси симметрии резца равен м

Z где 8 — угол конусности режущей головки твердосплавного керна, град

Йм „ — величина максимального зазора между державкой и держателем в его продольном отверстии при максимальном угловом отклонении державки, мм, Z — длина продольного отверстия в держателе кулака, мм, при этом длина образующей S усеченного конуса рабочей головки равна

1469124

1 — длина выступающей над раьк бочей головкой части твердосплавного керна, мм

С = 0,5-0,7 — эмпирический коэффициент. где 1„ — длина твердосплавного керна, мм, Составитель А.Толстов

Редактор И. Касарда Техред М. Ходанич Корректор М.Максимийинед

Заказ 1333/35 Тираж 449 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101