Исполнительный орган горной машины

 

Изобретение относится к области горного машиностроения и может быть использовано в конструкциях горных машин. Исполнительный орган горной машины включает расположенный на коронке резцедержатель с продольными отверстиями, в одном из которых размещен, с возможностью осевого перемещения, резец с цилиндрической державкой и головкой, выполненной в виде прямого усеченного кругового конуса, больший диаметр которого больше диаметра державки, а в другом отверстии, находящемся в резцедержателе выше продольной оси резца и образующем камеру для воды, размещен механизм регулирования потока жидкости, имеющий клапан с головкой, гайку, пружину и форсунку, а также водоподводящие каналы. Форсунка имеет седло под головку клапана. Эта конструкция позволяет приблизить клапан в зону выброса жидкости на забой. Форсунка с головкой клапана размещены в одной камере и взаимодействуют друг с другом. Такое решение делает выброс жидкости мгновенным, т.к. жидкость находится в зоне форсунки и клапана, тем самым сокращается время подхода жидкости от клапана к форсунке. Форсунка установлена подвижно вдоль оси отверстия, в котором она размещена, с возможностью взаимодействия с головкой резца во время работы исполнительного органа. Это условие дает возможность срабатывания клапана и пропуска жидкости в форсунку. Клапан неподвижно закреплен в резцедержателе. Выполнение данного технического решения позволяет после срабатывания пылегашения надежно перекрывать жидкость от форсунки за счет плотной посадки седла подвижной форсунки на головку неподвижного клапана. Повышается эффективность пылегашения и искрогашения при малых давлениях подаваемой жидкости. 2 ил.

Изобретение относится к области горного машиностроения и может быть использовано в конструкциях горных машин.

Известен исполнительный орган горной машины, патент СССР 1264461, кл. Е 21 С 25/38, 1987, БИ 02, включающий резцедержатель с резцом, клапан и форсунку. Резцедержатель выполнен с посадочным отверстием для размещения с возможностью ограниченного осевого перемещения хвостовика резца. Резец выполнен с уступом, взаимодействующим в крайнем нижнем положении резца с упором резцедержателя. Стержень головки клапана установлен в отверстии корпуса клапана с уплотнением. При этом форсунка установлена в другой камере, расположенной над резцом и соединенной с камерой расположения клапана посредством кольцевой канавки и водоподводящего канала.

При работе исполнительного органа хвостовик резца воздействует на стержень головки клапана и поднимает ее от сопла, при этом осуществляется подача воды при кольцевой канавке к водоподводящему каналу, связывающему камеру с форсункой, к форсунке.

Недостатком данного технического решения является низкая эффективность пылегашения и искрогашения при низком давлении (до 2 МПа) подводящей воды. Это связано с тем, что время контакта резца с горной массой и время подхода воды к форсунке не совпадают вследствие того, что клапан и форсунка находятся в разных камерах и для подачи воды к форсунке требуется некоторое время. Поэтому в момент подачи воды на резец он пройдет уже какое-то расстояние без орошения, при этом снижается качество пылегашения и искрогашения при работе исполнительного органа горной машины.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является исполнительный орган горной машины (патент СССР 1266476, кл. Е 21 С 25/38, 1986, БИ 39), содержащий корпус с продольными отверстиями, в одном из которых размещен с возможностью осевого перемещения резец с рабочей головкой и хвостовиком, а в другом - механизм для регулирования потока жидкости с клапаном и толкателем, водоподводящие каналы и форсунка, при этом толкатель выполнен с выступом, взаимодействующим с резцом, форсунка расположена в корпусе на стороне, противоположной оси зарубной головки, а клапан, управляющий подачей охлаждающей среды к форсункам, размещен в корпусе со стороны, обращенной к оси зарубной головки.

Недостаток данной конструкции аналогичен недостатку аналога, описанного выше.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности пылегашения и искрогашения при малых давлениях подаваемой жидкости.

В исполнительном органе горной машины, включающем расположенный на коронке резцедержатель с продольными отверстиями, в одном из которых размещен, с возможностью осевого перемещения, резец с цилиндрической державкой и головкой, выполненной в виде прямого усеченного кругового конуса, больший диаметр которого больше диаметра державки, а в другом отверстии, находящемся в резцедержателе выше продольной оси резца и образующем камеру для воды, размещен механизм регулирования потока жидкости, имеющий клапан с головкой, гайку, пружину и форсунку, а также водоподводящие каналы, форсунка имеет седло под головку клапана, она с головкой клапана размещены в одной камере и взаимодействуют друг с другом, при этом форсунка установлена подвижно вдоль оси отверстия, в котором она размещена, с возможностью взаимодействия с головкой резца во время работы исполнительного органа, а клапан неподвижно закреплен в резцедержателе.

Сопоставление заявляемого исполнительного органа горной машины с прототипом позволяет сделать вывод об отсутствии в последнем признаков, сходных с существенными отличительными признаками с заявленным исполнительным органом горной машины: - форсунка имеет седло под головку клапана; - форсунка с головкой клапана размещены в одной камере и взаимодействуют друг с другом; - форсунка установлена подвижно вдоль оси отверстия, в котором она размещена, с возможностью взаимодействия с головкой резца во время работы исполнительного органа; - клапан неподвижно закреплен в резцедержателе.

Совокупность признаков заявляемого технического решения имеет отличия от прототипа и известных аналогов и не следует явным образом из изученного уровня техники, поэтому автора считают, что объект является новым и имеет изобретательский уровень.

Изобретение имеет изобретательский уровень и в связи с тем, что сочетание признаков, а именно: - форсунка имеет седло под головку клапана; - форсунка с головкой клапана размещены в одной камере и взаимодействуют друг с другом; - форсунка установлена подвижно вдоль оси отверстия, в котором она размещена, с возможностью взаимодействия с головкой резца во время работы исполнительного органа; - клапан неподвижно закреплен в резцедержателе; решают поставленную задачу изобретения: повышение эффективности пылегашения и искрогашения при малых давлениях подаваемой жидкости.

Эти признаки связаны между собой так, что при устранении одного из них исчезает добываемый изобретением технический результат.

Изобретение также представляет собой определенный шаг в развитии техники и является прогрессивным, так как позволяет повысить эффективность пылегашения и искрогашения при малых давлениях подаваемой жидкости.

Исполнительный орган горной машины, в котором заявлено данное изобретение, может найти широкое применение в горнодобывающей отрасли и других отраслях народного хозяйства, т.е. является промышленно применимым техническим решением.

Достижение технического результата при работе исполнительного органа горной машины обеспечивается тем, что:
- форсунка имеет седло под головку клапана.

Эта конструкция позволяет приблизить клапан в зону выброса жидкости на забой.

- Форсунка с головкой клапана размещены в одной камере и взаимодействуют друг с другом. Такое решение делает выброс жидкости мгновенным, т.к. жидкость находится в зоне форсунки и клапана, тем самым сокращается время подхода жидкости от клапана к форсунке.

- Форсунка установлена подвижно вдоль оси отверстия, в которой она размещена, с возможностью взаимодействия с головкой резца во время работы исполнительного органа. Это условие дает возможность срабатывания клапана и пропуска жидкости в форсунку.

- Клапан неподвижно закреплен в резцадержателе. Выполнение данного технического решения позволяет после срабатывания пылегашения надежно перекрывать жидкость от форсунки за счет плотной посадки седла подвижной форсунки на головку неподвижного клапана.

Сущность заявляемого изобретения поясняется прилагаемыми чертежами. На чертежах изображено:
фиг.1 - продольное сечение резцедержателя по оси резца с расположением в сечении механизма регулирования потока жидкости,
фиг.2 - вид А на торцевую поверхность резцедержателя.

Исполнительный орган горной машины содержит (фиг.1 и 2) расположенный на коронке 1 резцедержатель 2 с продольными отверстиями 3 и 4, в отверстии 3 размещен, с возможностью осевого перемещения, резец 5 с цилиндрической державкой 6 и головкой 7. В отверстии 4, находящемся в резцедержателе 2 выше продольной оси резца 5 и образующем камеру 8 для воды, размещен механизм регулирования потока жидкости 9, имеющий клапан 10 с головной 11, гайку 12, пружину 13 и форсунку 14, а также водоподводящие каналы 15. Форсунка 14 имеет седло 16 под головку 11 клапана 10, она с головкой 11 клапана 10 размещены в одной камере 8 и взаимодействуют друг с другом, при этом форсунка 14 установлена подвижно вдоль оси отверстия, в котором она размещена, с возможностью взаимодействия с головкой 7 резца 5 во время работы исполнительного органа, а клапан 10 неподвижно закреплен в резцедержателе 2.

Работа исполнительного органа горной машины осуществляется следующим образом.

Перед работой исполнительного органа горной машины по забою вода для пылегашения подается по каналам 15 в камеру для воды 8. В это время седло 16 форсунки 14 плотно прилегает к головке 11 клапана 10 за счет упругости пружины 13. В этом случае вода находится перед выбросом из форсунки 14.

Во время работы исполнительного органа горной машины резец 5 контактирует с горной массой и перемещается вдоль продольной оси отверстия 3 до соприкосновения головкой 7 резца 5 с торцевой частью резцедержателя 2. Вследствие того, что зазор б между головкой 7 резца 5 и форсункой 14 меньше зазора между головкой 7 резца 5 и торцевой частью резцедержателя 2 головка 7 резца 5 сначала воздействует на форсунку 14 и перемещает ее вдоль оси отверстия 4, сжимая пружину 13. При этом между головкой 11 клапана 10 и седлом 16 форсунки 14 появляется зазор, через который вода выбрасывается наружу и орошает след резца 5. После выхода резца 5 из контакта с горной массой воздействие сил на резец прекращается и пружина 13 возвращает форсунку 14 в исходное положение, за счет своей упругости плотно прижимает седло 16 к головке 11 клапана 10, перекрывая выброс воды наружу.

При следующем контакте резца 5 с горной массой пылегашение осуществляется аналогичным образом.

Величину перемещения форсунки 14 и величину количества жидкости, расходуемого на пылегашение, определяют регулированием зазора б между головкой 7 резца 5 и форсункой 14 гайкой 12. Увеличивая зазор б, уменьшают перемещение форсунки и, как следствие, зазор, во время срабатывания, между седлом 16 и головкой 11 клапана 10, при этом уменьшается расход жидкости через форсунку 14.

Уменьшая зазор б, увеличивают зазор между седлом и головкой 11 клапана 10, при этом увеличивается расход жидкости через форсунку 14. Повышение эффективности пылегашения и искрогашения происходит за счет того, что вода находится, в момент контакта резца 5 с горной массой, непосредственно перед форсункой 14 и сразу же выбрасывается наружу вслед резцу 5.

В известных конструкциях исполнительного органа горной машины клапан и форсунка расположены в разных камерах и до выброса из форсунки жидкости необходимо пройти какой-то путь, затрачивая какое-то время. За это время резец проходит в горной массе свой путь, чем меньше давление воды, подаваемой для пылегашения, тем больший путь будет проходить резец без попадания на него воды. Поэтому в данных конструкциях при малых давлениях подаваемой воды для пылегашения эффективность пылегашения снижается.

В данной конструкции клапан 10 и форсунка 14 расположены в одной камере 8 и взаимодействуют друг с другом. Путь прохождения воды от клапана 10 к форсунке 14 отсутствует. Вода в момент приподнятия головки 11 клапана 10 над седлом 16 сразу же выбрасывается наружу вслед резцу 5 в самом начале его движения в горной массе, значительно повышая эффективность пылегашения и искрогашения при работе исполнительного органа горной машины.

Формула изобретения

Исполнительный орган горной машины, включающий расположенный на коронке резцедержатель с продольными отверстиями, в одном из которых размещен, с возможностью осевого перемещения, резец с цилиндрической державкой и головкой, выполненной в виде прямого усеченного кругового конуса, больший диаметр которого больше диаметра державки, а в другом отверстии, находящемся в резцедержателе выше продольной оси резца и образующем камеру для воды, размещен механизм регулирования потока жидкости, имеющий клапан с головкой, гайку, пружину и форсунку, а также водоподводящие каналы, отличающийся тем, что форсунка имеет седло под головку клапана, которая совместно с головкой клапана размещены в одной камере и взаимодействуют друг с другом, при этом форсунка установлена подвижно вдоль оси отверстия, в котором размещена, с возможностью взаимодействия с головкой резца во время работы исполнительного органа, а клапан неподвижно закреплен в резцедержателе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2