Устройство для разрушения горных пород

 

Сущность изобретения: устройство содержит резцедержатель, породоразрушающий инструмент, стопорное приспособление для удержания породоразрушающего инструмента в резцедержателе, струеформирующее приспособпёние и подводящий коллектор. Рабочая головка породоразрушаюцего приспособления имеет форму тела вращения На рабочей головне закреплена твердосплавная вставка с соплом. Струеформирующее приспособление выполнено в виде расположенной коаксиально с зазором в продольном канале породоразрушающего инструмента трубки. Один конец трубки жестко соединен с подводящим коллектором. На свободном . конце трубки закреплен соосно с соплом насадок с выходным соплом. Продольный канал в резцедержателе и дер - жавка имеют цилиндрическую Форму. Породоразрушающий инструмент установлен с возможностью вращения относительно резцедержателя и трубки. Диаметр сопла в твердосплавной вставке не более величины зазора между трубкой и стенкой канала в породораярушающем инструменте и не менее, чем в 4 раза превышает диаметр выходного сопла в насадке. 1 ил.-XI 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социалистических „» ч; (1 778292 А1

РЕСПУБЛИК (у)s Е 21 С 25/38, 35/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ, жителе, струеформирующее приспособление и подводящии коллектор. РаЬо чая головка породоразрушающего приспособления имеет форму тела вращения.

На рабочей головне закреплена твердосплавная вставка с соплом. Струеформирующее приспособление выполнено в виде расположенной коаксиально с зазором в продольном канале породоразрушающего инструмента трубки. Один конец трубки жестко соединен с подводящим коллектором. На свободном . конце трубки закреплен соосно с соплом насадок с выходным соплом. Продольный канал в резцедержателе и державка имеют цилиндрическую форму. По- родоразрушающий инструмент установлен с возможностью вращения относительно резцедержателя и трубки. Диаметр сопла в твердосплавной вставке не более величины зазора между трубкой и стенкой канала в породоразрушающем инструменте и не менее, чем в

+2 раза превышает диаметр выходного сопла в насадке. 1 ил.

6 (21) 4877752/03

1(22) 09. 07.90 ,(46) 30.11 ° 92. Бюл. М 44 (71) Тульский политехнический институт и Центральный научно-исследова! тельский и проектно-конструкторский институт проходческих машин и комплек. сов для угольной, горной промышленности и подземного строительства (72) В.В,Антипов, Н).В.Антипов, =И, И. Браккер, В.А.Бреннер, А.Б.Жабин, А.Е.Пушкарев и B.À.Иамардин (56) Патент ФРГ Р 3544126, кл. Е 21 С 25/38, 1987.

Заявка Европейского патентного ведомства Н" 0234793, кл. Е 21 С 35/22, опублик.. 1987. (S4) уСТРОйстВО Дия РАЗРИКНИя ГОР НЫХ ПОРОД (57) Сущность изобретения: устройство содержит резцедержатель, породоразрушающий инструмент, стопорное приспосоЬление для удержания породоразрушающего инструмента в резцедер-

Изобретение относится к угольной и горной промышленности и может Ьыть применено, например, s исполнительных органах комЬайнов для разрушения горных пород.

Известна породоразрушаюцая головка с пылеподавлением, состоящая из кулака, закрепленного в кулаке резца и имеющая устройство подачи жидкости для пылеподавления непосредственно через резец в виде удлиненной втул" ки и узла уплотнения.

Известно устройство для крепления породного резца, включающее закрепленный на корпусе кулак с установленным в нем резцом и имеющее устройство подвода жидкости для пыпеподавле" ния через резец в виде втулки с эластичными уплотнениями.

1

Известно породоразрушающее устройство, состоящее из кулака, закреплен" ного в кулаке резца и водоподающее устройство.

1778292

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является породоразрушающий инструмент, включающий резцедержатель с закрепленным в нем резцом, который выполнен с каналом, внутри которого с зазором размещено струеформирующее устройство, выполненное в виде полой трубки, один конец которой снабжен насадкой, à 10 другой жестко соединен с водоподводящим коллектором, Недостатками такой конструкции являются: конструктивное выполнение резца, искпючающее возможность прово- $5 рачивания его в процессе разрушения, горных пород, что снижает эффективность разрушения и сокращает срок службы инструмента; в устройстве не предусмотрено приспособление для лик- щ видации заштыбовки каналов для подачи рабочей жидкости, поэтому существует опасность заштыбовки этих каналов и выхода из строя устройства в целом. 25

Целью изобретения является повышение эффективности его работы за счет повышения долговечности породоразру" рушающего инструмента при одновременном увеличении надежности его работы 30 за счет снижения возможности заштыбовки сопг>а.

Поставленная цель достигается тем, что продольный канал в резцедержателе и державка породоразрушаюцего инструмента имеют цилиндрическую Форму, при этом породоразрушающий инструмент установлен с возможностью вращения относительно резцедержателя и трубки струеформирующего приспособления, а,>и продольные оси симметрии сопла в твен рдосплавной вставке и продольного канала в породоразрушаюц>ем инструменте распог -жены на продольной оси симмет рии породоразрушающего инструмента, причем диаметр сопла в твердосплавной вставке не более величины зазора между трубксй струеформирующего приспо", собления v стенкой продольного канала в породоразрушающем инструменте и не менее чем в 4У раза превышает диаметр выходного сопла в насадке с1груеформиру>ощего приспособления.

На чертеже показано устройство для разрушения горных пород.

Устройство представляет собой закреп- 55 ленный на корпусе 1 резцедержатель 2, в отверстие резцедержателя 2 вставлен с зазорол> породоразрушающий инструмент

3, представляющий собой тело вращения, состоящий из державки 4 и твердосплавной вставки 5, в породоразрушающем инструменте 3 выполнен продольный канал 6 с диаметром выходного отверстия

D. продольном канале породоразрушающего инструмента 3 с зазором А размещено струеформирующее приспособление

7, состоящее из трубки 8, на одном конце которого, установлен насадок 9 с выходным соплом диаметра cl> а другой выпогнен в виде штуцер 10 с уплотнительным кольцом 11 и закреплен в корпусе подводящего коллектора 12 с помощью стопора 13. Породоразрушаю-.: щий инструмент 3 от выпадения из резцедержателя 2 удерживается стопором

14, Величина зазора между внешней стенкой струеформирующего приспособления 7 и стенкой канала инструмента

6 определяется из соотношения

А» о -Гг

Породоразрушающий инструмент 3 по-. казан в к.онтакте с забоеи 15.

Устройство работает следующим образом.

Находящийся в контакте с разрушаемой породой породоразрушающий инст> румент 3 перемещается гю забою 15.

Одновременно через коллектор 12, далее, через трубку 8, через насадок. 9 струеформирующего приспособления 7 в виде высоконапорной струи в выходное отверстие канала 6 породоразрушающего инструмента 3 подается жидкость под высоким давлением (более 100 ИПа) непосредственно в зону разрушения.

В .процессе резания массива 15, под действием составляющей усилия резания, происходит проворачивание породоразрушающего инструмента 3 вокруг его оси. Учитывая, что струеформируюцее приспособление 7 размещено в продольном канале 6 породоразрушающего инструмента 3 с зазором А, оно не препятствует проворачиванию инструмента 3.

В результате проворачивания,породоразрушаюц>его инструмента 3 происходит равномерное изнашивание его режущей части, что повышает износостойкость и долговечность инструмента, а следо- вательно, и эффективность разрушения массиsa. В свою очередь, так как изза наличия зазора А между внешней стенкой струеформирующеro приспособления 7 и стенкой канала 6 инструмента 3, инструмент 3 не имеет механической связи с; трубкой 8 струеформи-.

78292 6

Формула и зобретения

50.метрии породоразрушающего инструмен5 17 рующего приспособления 7, то вращение породоразрушающего инструмента 3, а также воспринимаемые им нагрузки не создают помехи для непрерывной подачи жидкости под высоким давлением через струеформирующее приспособление

7 непосредственно в зону контакта инструмента 3 с массивом 15, что также повышает эффективность процесса разрушения, при этом насадок 9 струеформирующего приспособления 7, размещенного внутри канала 6 инструмента 3, находится в непосредственной близости к зоне разрушения и надежНо защищен от воздействия разлетающихся продуктов разрушения, что повышает долговечность устройства, и следовательно его эффективность при работе.

В то же время наличие зазора А между внешней стенкой струейормирующего приспособления 7 и стенкой канала 6 породоразрушающего инструмента 3 образует выход с низким гидравлическим сопротивлением для струи жидкости под давлением, что в случае заштыбовки вь:ходного отверстия канала 6 инстру.мента 3 ссздает условия для вымывания штыба струей из канала 6 инструмента

3, и вынос его через зазор А. Величи" на зазора А между внешней стенкой струеформирующего приспособления 7 и стенкой канала 6 инструмента 3 должна быть достаточной для свободного прохода вымываемого штыЬа, то есть

А» Р, . Экспериментально установлено, что с целью обеспечения оптимального режима передачи энергии струи жидкости под высоким давлением к разрушаемому массиву, диаметром выходного отверстия D канала 6 инструмента 3 и насадка 9 струеформирующего приспо". собления 7 - d, связаны между собой ссотношением в а-Гг", в случае же меньшей величины I) уве" личивается взаимодействие активной части струи со стенками выходного отверстия канала 6 инструмента 3, что приводит к распаду струи и снижению эффективности процесса р-зрушения. В это же время отсутствие в устройстве подвижных уплотнений для жидкости под высоким давлением повышает надежность всей конструкции.

Устройство для разрушения горных пород, включающее резцедержатель с каналом для размещения державки породоразрушающего инструмента, породо"-: разрушающий инструмент с имеющей Фор" му тела вращения рабочей головкои с закрепленной на р;бочей головке твердосплавной вставки с соплом для подачи жидкости в зону контакта породоразрушающеro инструмента с разрушаемой породой,с державкой и с продольным каналом для размещения трубки струеформирующего приспособления,сто порное приспособление для удержания породоразрушающего инструмента в резцедержателе, струеформирующее приспособление в виде расположенной коаксиааьно с зазором в про» дольном канале породоразрушанщего инструмента трубки, один конец которой жестко соединен с подводящим коллектором, а на свободном конце закреплены расположенный сосоно с соплом в твердосплавной вставке насадок с выходным соплом и подводящий коллектор с. каналом для подвода жидкости, который сообщен с внутренней по" лостью трубки струеформирующего приспособления, о т л и ч а ю щ е е с я, тем, что, с целью повышения эффективности его в раЬоте за счет повышения долговечности породор зрушающего инструмента при одновременном увеличе" нйи надежности его в работе за счет снижения возможности заштыбовки cohла, продольный канал в резцедержате" ле и державка породоразрушающего инструмента имеют цилиндрическую Форму, при этом породоразрушающий инструмент установлен с возможностью вращения .>. относительно резцедержателя и труЬки струеформирующего приспособления, а продольные оси симметрии сспла в твердосплавной вставке и продольного .канала в породоразрушающем инструменте расположены на продольной рси симта, рричем диаметр сопла в твердо" сплавной вставке не более величины зазора между трубкой струеформирую- щего приспособления и стенкой продольного канала в породоразрушающем инструменте и не менее чем в f2 раза превышает диаметр выходного сопла в насадке струеформирующего приспосоЬ" ления.

177829

Составитель В.Антипов

Редактор 3.Ходакова Техрел И.Моргентал Корректор И.Шулла

Заказ 4171 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям р ям п и ГКНТ СССР

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

П иэводственно-издательскии комбинат Патент, г. р д, у

11 .Ужго о л. Гагарина,101 роиэводс