Резец для горных машин

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к резцовому породоразрушающему инструменту, используемому для оснащения исполнительных органов выемочных и проходческих машин. Предложенный резец для горных машин включает державку с осевым каналом, в котором с возможностью поворота и ограниченного осевого перемещения закреплен хвостовик режущего наконечника. В осевом канале между торцом осевого канала и хвостовиком установлен упругий элемент. Отличительной особенностью предложенного резца является то, что державка выполнена, по меньшей мере, с одним радиальным пазом, в котором закреплен направляющий стержень. Хвостовик режущего наконечника выполнен с наклонным пазом на наружной поверхности для взаимодействия с направляющим стержнем державки. Износостойкая вставка выполнена с рабочей головкой с несколькими лезвиями. Предусмотрен вариант выполнения хвостовика режущего наконечника с жестко соединенной с ним сменной втулкой, верхняя часть которой армирована износостойким материалом, при этом нижняя часть втулки выполнена с наклонным сквозным пазом под направляющий стержень. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к резцовому породоразрушающему инструменту, используемому для оснащения исполнительных органов выемочных и проходческих машин.

Известен резец для горных машин, содержащий цилиндрическую державку с осевым конусным отверстием под хвостовик режущего наконечника с твердосплавным элементом (см. патент США №342532, кл. 299-92, 1967 г.).

К недостаткам известного резца следует отнести сравнительно низкую стойкость и большой расход твердого сплава.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является резец для горных машин, включающий державку с осевым каналом, в котором с возможностью поворота и ограниченного осевого перемещения закреплен хвостовик режущего наконечника, оснащенный износостойкой вставкой, и установленный в осевом канале между торцом осевого канала и хвостовиком упругий элемент (см. авт. св. СССР №1602985, кл. E21BC 25/38, 1990 г.).

К негативным сторонам данного резца следует отнести недостаточную эффективность в работе, что связано с резким снижением вероятности поворота реза после затупления острых кромок пружины. Затупление же кромок пружин может произойти в самый начальный момент работы проходческого комбайна в виду значительных нагрузок на них, особенно при разбуривании твердых пород. Причем повышение твердости дна осевого канала державки и торца хвостовика резца с целью снижения износа их острыми кромками пружины приведет к проскальзыванию пружины, а следовательно, и к вероятности не срабатывания узла проворота резца. Другим недостатком известного резца является малая эффективность его работы, т.к. даже при провороте резца износостойкая вставка с конической рабочей головкой не может обеспечить эффективное разрушение горных пород.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы резца путем гарантированного проворота его в течение всего времени работы и более производительного разрушения породы износостойкими вставками.

Указанный технический результат достигается тем, что в резце для горных машин, включающем державку с осевым каналом, в котором с возможностью поворота и ограниченного осевого перемещения закреплен хвостовик режущего наконечника, оснащенный износостойкой вставкой, и установленный в осевом канале между торцом осевого канала и хвостовиком упругий элемент, согласно изобретению державка выполнена, по меньшей мере, с одним радиальным каналом, в котором закреплен направляющий стержень, а хвостовик режущего наконечника выполнен с наклонным пазом на наружной поверхности для взаимодействия с направляющим стержнем державки, при этом износостойкая вставка выполнена с утолщенной рабочей головкой с несколькими лезвиями.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что:

- хвостовик режущего наконечника оснащен жестко соединенной с ним сменной втулкой, верхняя часть которой армирована износостойким материалом, а нижняя -выполнена со сквозным пазом под направляющий стержень.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид резца в продольном разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 и 4 - варианты выполнения рабочей головки износостойкой вставки.

Резец состоит из державки 1, в цилиндрическом осевом канале 2 которой установлен хвостовик 3 резца, оснащенный износостойкой вставкой 4 с утолщенной рабочей головкой, обеспечивающей размещение нескольких лезвий 5. Хвостовик 3 резца закреплен в державке 1 стопорным штифтом 6, обеспечивающим его ограниченное осевое перемещение. В осевом канале 2 державки 1 между хвостовиком 3 резца и дном осевого канала 2 установлен упругий элемент 7 в виде пружины сжатия. Державка 1 выполнена, по меньшей мере, с одним радиальным каналом 8, в котором закреплен направляющий стержень 9. При этом хвостовик 3 резца выполнен с наклонным пазом 10 для взаимодействия с направляющим стержнем 9 державки 1. Хвостовик 3 резца может быть оснащен жестко соединенной с ней втулкой 11, верхняя часть которой армирована износостойким материалом 12, а наклонный паз 10 для стержня 9 выполнен в ее нижней части, причем паз 10 выполнен сквозным. Такое выполнение узла поворота хвостовика 3 позволяет повысить качество изготовления резца благодаря тому, что втулки 11 могут быть изготовлены из другого материала по сравнению с материалом хвостовика 3. При этом они могут использоваться многократно благодаря съемному соединению с хвостовиком 3, что позволит снизить затраты на проведение добычных работ.

Принцип работы резца заключается в следующем. В процессе разрушения породы рабочей головкой износостойкой вставки 4 хвостовик 3 резца под воздействием реакции разрушаемой породы перемещается в осевом направлении и сжимает упругий элемент 7. Одновременно с этим направляющий стержень 9 взаимодействует со стенками наклонного паза 10 и вынуждает хвостовик 3 резца поворачиваться вокруг своей продольной оси на некоторый угол. Этим достигается принудительное вращение износостойкой вставки 4, а следовательно, и равномерный износ всех ее лезвий 5, что значительно повышает эффективность работы резца. При каждом повороте в работу вступает новое лезвие 5. Причем форма лезвий 5 выбирается в зависимости от физико-механических свойств разрушаемых пород и может иметь клиновидную (фиг.3), сферическую (фиг.4) и другую форму. При использовании специальных втулок 11 принцип работы резца остается таким же.

Использование предложенных резцов позволит повысить производительность проходческих комбайнов и значительно снизить стоимость проводимых работ.

1. Резец для горных машин, включающий державку с осевым каналом, в котором с возможностью поворота и ограниченного осевого перемещения закреплен хвостовик режущего наконечника и установленный в осевом канале между торцом осевого канала и хвостовиком упругий элемент, отличающийся тем, что державка выполнена, по меньшей мере, с одним радиальным каналом, в котором закреплен направляющий стержень, а хвостовик режущего наконечника выполнен с наклонным пазом на наружной поверхности для взаимодействия с направляющим стержнем державки, при этом износостойкая вставка выполнена с рабочей головкой с несколькими лезвиями.

2. Резец для горных машин по п.1, отличающийся тем, что хвостовик режущего наконечника оснащен жестко соединенной с ним сменной втулкой, верхняя часть которой армирована износостойким материалом, а нижняя - выполнена со сквозным пазом под направляющий стержень.