Устройство для подачи орошающей жидкости к резцу горной машины

 

Использование: изобретение относится к горной промышленности, в частности к угольной, и предназначено для борьбы с пылью и ее взрывами от фрикционного нагревания резцов, борозд резания и искрообразования при работе горных машин. Сущность изобретения: устройство включает установленный на исполнительном органе резцедержатель со сквозным продольным каналом, в котором установлен с возможностью ограниченного осевого перемещения резец с державкой, опорный и стопорный элементы, каналы для подвода и прохода орошающей жидкости и расположенное в сквозном продольном канале запорное приспособление с упругим и защитным элементами. Защитный элемент имеет круглый стержень со сквозным продольным осевым каналом и коническим скосом на конце, а упругий элемент имеет гнездо, дно которого имеет форму конической поверхности и прорезь, сообщенную с каналом для подвода орошающей жидкости и гнездом, и два обращенных к каналу паза, при этом круглый стержень установлен с возможностью ограниченного осевого перемещения в упругом элементе и взаимодействия с прорезью. 3 з. п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы с пылью и ее взрывами от фрикционного нагревания резцов и породы при работе горных машин, преимущественно очистных комбайнов.

Известно устройство [1] которое может быть использовано для борьбы с пылью и пылевзрывозащиты при работе горных машин. Это устройство содержит резцедержатель, втулку, резец с цилиндрической державкой, канал для подвода орошающей жидкости, фиксатор для закрепления втулки в канале резцедержателя и запорное приспособление, которое выполнено в виде кольцевого уплотнительного элемента, кольцевого опорного элемента из упругого материала и кольца. Упругий элемент и опорный элемент запорного приспособления выполнены с pасточками для размещения державки резца, а кольцо выполнено с конической проточкой.

Этому устройству присуща сложность конструкции, поскольку оно включает втулку, кольцевой уплотнительный элемент, кольцевой опорный элемент и кольцо, и, в связи с большим количеством деталей, сложность в эксплуатации при сборке и профилактике. Кроме того, отсутствует возможность автоматической регулировки расхода орошающей жидкости в зависимости от величины нагрузки на резец.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для подачи орошающей жидкости к резцу горной машины [2] включающее закрепленный на корпусе исполнительного органа резцедержатель со сквозным продольным каналом, установленный в сквозном продольном канале резцедержателя с возможностью ограниченного осевого перемещения и подпружиненный относительно корпуса исполнительного органа резец с державкой и с опорным элементом, стопорный элемент для фиксации резца в резцедержателе, образованный наружной боковой поверхностью державки и стенками сквозного продольного канала в резцедержателе, канал для прохода орошающей жидкости, образованную стенками сквозного продольного канала в резцедержателе и опорной поверхностью корпуса исполнительного органа рабочую камеру, расположенный в корпусе исполнительного органа канал для подвода орошающей жидкости и размещенное в рабочей камере запорное приспособление с упругим элементом и с защитным элементом, который имеет на обращенном к державке торце радиальные пазы, сообщенные с каналом для прохода орошающей жидкости.

Этому устройству, так же как и аналогу, присуща сложность конструкции, которая обусловлена наличием вкладыша, опорного кольца и упругого уплотнительного елемента, что, в свою очередь, потребует большего времени на его сборку и профилактику. Кроме того, также отсутствует возможность автоматической регулировки расхода орошающей жидкости в зависимости от величины нагрузки на резец.

Положительный эффект изобретения достигается тем, что, с учетом вышеописанных общих признаков наиболее близкого по технической сущности устройства, защитный элемент запорного приспособления выполнен с установленным перпендикулярно ему и закрепленным на нем круглым стержнем, который имеет сквозной продольный осевой канал и обращенный к каналу для подвода орошающей жидкости конический скос на его свободном конце, а упругий элемент запорного приспособления выполнен с гнездом для размещения круглого стержня защитного элемента, дно которого имеет форму конической поверхности, и с прорезью, посредством которой канал для подвода орошающей жидкости сообщен с полостью гнезда, при этом прорезь выполнена с двумя обращенными к каналу для подвода орошающей жидкости пазами, продольная ось которых параллельна продольной оси прорези, и имеет возможность открывания при деформации упругого элемента, а длина пазов по продольной оси устройства превышает длину прорези по той же оси, причем ширина прорези превышает наружный диаметр круглого стержня, а круглый стержень защитного элемента установлен с возможностью ограниченного осевого перемещения в упругом элементе. Кроме того, круглый стержень защитного элемента установлен с возможностью взаимодействия своим коническим скосом с дном гнезда в упругом элементе для открывания прорези и прохода орошающей жидкости при деформации упругого элемента от нагрузки на резец и для закрывания прорези при снятии нагрузки на резец. При использовании резцов с цилиндрической державкой опорный элемент выполнен в сквозном продольном канале резцедержателя и размещен в рабочей камере с возможностью взаимодействия с опорной поверхностью защитного элемента, либо опорный элемент выполнен в виде стопорного элемента.

На фиг.1 приведена схема устройства при отсутствии взаимодействия резца, имеющего прямоугольную державку, с разрушаемой горной породой; на фиг.2 вид А на фиг.1, при отсутствии взаимодействия резца с горной породой (положение "Закрыто"); на фиг.3 схема запорного приспособления при взаимодействии резца с горной породой, т.е. при нагрузке на резец (положение "Открыто"); на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.2; на фиг. 5 сечение В-В фиг. 1: на фиг.6 стопорный элемент и державка резца (увеличено) при отсутствии нагрузки на резец, имеющего прямоугольную державку; на фиг.7 схема устройства при отсутствии нагрузки на резец, имеющего круглую цилиндрическую державку; на фиг.8 вид А на фиг.1, при отсутствии нагрузки на резец (положение "Закрыто"); на фиг.9 схема запорного приспособления при нагрузке на резец (положение "Открыто"); на фиг.10 сечение Б-Б на фиг.8; на фиг.11 сечение В-В на фиг.9; на фиг.12 (вариант выполнения) схема запорного приспособления при отсутствии нагрузки на резец (положение "Закрыто"); на фиг.13 схема запорного приспособления при нагрузке на резец (положение "Открыто"); на фиг.14 сечение Д-Д на фиг.12.

Устройство для подачи орошающей жидкости к резцу горной машины содержит закрепленный на корпусе 1 исполнительного органа резцедержатель 2 со сквозным продольным каналом 3, установленный в сквозном продольном канале резцедержателя с возможностью ограниченного осевого перемещения и подпружиненный относительно корпуса исполнительного органа резец 4 с державкой 5 и с опорным элементом 6, стопорный элемент 7 для фиксации резца в резцедержателе, образованный наружной боковой поверхностью 8 державки и стенками 9 сквозного продольного канала в резцедержателе канал 10 для прохода орошающей жидкости, образованную стенками сквозного продольного канала в резцедержателе и опорной поверхностью 11 корпуса исполнительного органа рабочую камеру 12, расположенный в корпусе исполнительного органа канал 13 для подвода орошающей жидкости и размещенное в рабочей камере запорное приспособление 14 с упругим элементом 15 и с защитным элементом 16, который имеет на обращенном к державке торце 17 радиальные пазы 18, сообщенные с каналом для прохода орошающей жидкости. Защитный элемент 16 запорного приспособления выполнен с установленным перпендикулярно ему и закрепленным на нем круглым стержнем 19, который имеет сквозной продольный осевой канал 20 и обращенный к каналу для подвода орошающей жидкости конический скос 21 на его свободном конце. Упругий элемент 15 запорного приспособления выполнен с гнездом 22 для размещения круглого стержня защитного элемента, дно которого имеет форму конической поверхности 23, и с прорезью 24, посредством которой канал для подвода орошающей жидкости сообщен с полостью гнезда. Прорезь выполнена с двумя обращенными к каналу для подвода орошающей жидкости пазами 15 и 26, продольная ось n-n которых параллельна продольной оси р-р прорези и имеет возможность открывания при деформации упругого элемента. Длина m₁ пазов по продольной оси устройства превышает длину m₂ прорези по той же оси. Ширина f прорези превышает наружный диаметр d круглого стержня, а ширина q пазов превышает ширину f прорези. Круглый стержень защитного элемента установлен с возможностью ограниченного осевого перемещения в упругом элементе и взаимодействия своим коническим скосом с дном гнезда для открывания прорези и прохода орошающей жидкости при деформации упругого элемента от нагрузки на резец и для закрывания прорези при снятии нагрузки на резец. Пазы 25 и 26 упругого элемента имеют большие по площади стенки 27 и 28 относительно площади других стенок. При использовании резцов с цилиндрической державкой опорный элемент 6 выполнен в виде уступа 29 в сквозном продольном канале 3 резцедержателя и размещен в рабочей камере 12 с возможностью взаимодействия с опорной поверхностью 30 защитного элемента 16. Расстояние l₁ между стопорным элементом 7 и державкой 5 резца при максимальном выходе резца из сквозного продольного канала 3 по продольной оси о-о устройства превышает расстояние l₂ по той же оси о-о между опорной поверхностью 6 уступа 29 и опорной поверхностью 30 защитного элемента 16 (при использовании круглых тангенциальных резцов с цилиндрической державкой) и между опорным элементом 6 и опорной поверхностью 31 резцедержателя (при использовании плоских радиальных резцов с прямоугольной державкой). В варианте выполнения опорного элемента в виде уступа часть упругого элемента, взаимодействующая с защитным элементом, выполнена ступенчатой под углом 90^о или более. В варианте выполнения опорного элемента в виде стопорного элемента с возможностью взаимодействия его с передней опорной поверхностью 32 кольцевой проточки 33 цилиндрической державки 5 опорный элемент выполнен, например, в виде скобы или двух стержней и имеет большее поперечное сечение.

Устройство для подачи орошающей жидкости к резцу горной машины работает следующим образом.

Орошающая жидкость подается под давлением по каналу 13, расположенному в корпусе 1 исполнительного органа, и поступает в пазы 25 и 26. При отсутствии взаимодействия резца с горной породой, т.е. при отсутствии нагрузки на подпружиненный относительно корпуса 1 исполнительного органа резец (фиг.2, 8, 12), подаваемая под давлением орошающая жидкость воздействует на стенки пазов. Поскольку пазы имеют большие по площади стенки 27 и 28, то равнодействующая сила будет направлена в сторону прорези 24, стенки которой сомкнутся и перекроют пути истечения орошающей жидкости. Орошающая жидкость на забой не поступает.

При взаимодействии резца с горной породой, т.е. при наличии нагрузки на резец, резец подается назад. Упругий элемент 15, сжимаясь, смягчает ударную нагрузку. При смещении резца назад смещается в ту же сторону и защитный элемент 16, круглый стержень 19 которого перемещается в прорези 24 упругого элемента 15, открывая тем самым прорезь для истечения орошающей жидкости из канала 13 в сквозной продольный осевой канал 20 (фиг.3, 9, 13). Из канала 20 орошающая жидкость поступает последовательно в радиальные пазы 18 защитного элемента 16, канал 10 для прохода орошающей жидкости и далее на забой, т.е. к источнику пыле- и искрообразования.

В случае, когда нагрузка на резец достигает больших величин, например при взаимодействии резца с горным массивом, резец подается назад до соприкосновения (взаимодействия) опорного элемента 6 державки 5 с опорной торцевой поверхностью 31 резцедержателя 2 при использовании резцов с прямоугольной державкой (фиг.1, 3), или опорного элемента 6 с передней опорной поверхностью 32 кольцевой проточки 33 цилиндрической державки 5 резца 4 (фиг.9), или опорного элемента 6 виде кольцевого уступа 29 с опорной поверхностью 30 защитного элемента 16 (фиг.13) при использовании резцов с цилиндрической державкой. В этом случае круглый стержень 19 перемещается в прорези 24 на максимально возможное значение и расход орошающей жидкости будет максимален. При взаимодействии резца, например, с отбитой горной массой круглый стержень перемещается в прорези на меньшее значение и расход орошающей жидкости будет меньше в зависимости от величины перемещения (степени открывания прорези). При снятии нагрузки на резец подача орошающей жидкости на забой прекращается. Далее процессы подачи и прекращения подачи орошающей жидкости на забой будут чередоваться в зависимости от того, есть или нет нагрузки на резец, а расход орошающей жидкости будет зависеть от величины нагрузки на резец.

Устройство для подачи орошающей жидкости к резцу горной машины обеспечивает повышение эффективности его работы за счет упрощения конструкции запорного приспособления и возможности автоматической регулировки расхода орошающей жидкости в процессе работы горной машины в зависимости от величины нагрузки на резец. Упрощение конструкции устройства обеспечивает сокращение времени на проведение ремонтно-подготовительных и профилактических операций. Автоматическая регулировка расхода орошающей жидкости обеспечивает оптимальные параметры пылеподавления и пылевзрывозащиты, зависящие от степени сопротивления горного массива и отбитой горной массы, и позволяет экономно использовать орошающую жидкость.

Формула изобретения

1. Устройство для подачи орошающей жидкости к резцу горной машины, включающее закрепленный на корпусе исполнительного органа резцедержатель со сквозным продольным каналом, установленный и подпружиненный относительно корпуса в сквозном продольном канале резцедержателя с возможностью ограниченного осевого перемещения резец с державкой и с опорным элементом, стопорный элемент для фиксации резца в резцедержателе, образованный наружной боковой поверхностью державки и стенками сквозного продольного канала с резцедержателе канал для прохода орошающей жидкости, образованную стенками сквозного продольного канала в резцедержателе и опорной поверхностью корпуса исполнительного органа рабочую камеру, расположенный в корпусе исполнительного органа канал для подвода орошающей жидкости и расположенное в рабочей камере запорное приспособление с упругим элементом и защитным элементом, имеющим на его торце, обращенном к державке, радиальные пазы, сообщенные с каналом для прохода орошающей жидкости, отличающееся тем, что защитный элемент запорного приспособления выполнен с установленным перпендикулярно ему и закрепленным на нем круглым стержнем, который имеет сквозной продольный осевой канал и обращенный к каналу для подвода орошающей жидкости конический скос на его свободном конце, а упругий элемент запорного приспособления выполнен с гнездом для размещения круглого стержня защитного элемента, дно которого имеет форму конической поверхности, и с прорезью, посредством которой канал для подвода орошающей жидкости сообщен с полостью гнезда, при этом прорезь выполнена с двумя обращенными к каналу для подвода орошающей жидкости пазами, продольная ось которых параллельна продольной оси прорези, и имеет возможность открывания при деформации упругого элемента, а длина пазов по продольной оси устройства превышает длину прорези по той же оси, причем ширина прорези превышает наружный диаметр круглого стержня, а круглый стержень защитного элемента установлен с возможностью ограниченного осевого перемещения в упругом элементе.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что круглый стержень защитного элемента установлен с возможностью взаимодействия своим коническим скосом с дном гнезда в упругом элементе для открывания прорези и прохода орошающей жидкости при деформации упругого элемента от нагрузки на резец и для закрывания прорези при снятии нагрузки на резец.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при использовании резцов с цилиндрической державкой опорный элемент выполнен в виде стопорного элемента.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при использовании резцов с цилиндрической державкой опорный элемент выполнен в виде кольцевого уступа в сквозном продольном канале резцедержателя и размещен в рабочей камере с возможностью взаимодействия с опорной поверхностью защитного элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14