Резец для проходческо-очистных и выемочных комбайнов (варианты)

Авторы патента:

Романовский Александр Аркадьевич (RU)

Карабанов Кирилл Витальевич (RU)

Чекмасов Николай Васильевич (RU)

E21C35/18 - зубки врубовых машин; держатели для них (струговые ножи E21C 27/44)

Владельцы патента RU 2530138:

Открытое акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" (ОАО "Галургия") (RU)

Группа изобретений относится к горной промышленности, а именно к резцовому породоразрушающему инструменту, используемому для оснащения исполнительных органов проходческо-очистных и выемочных комбайнов. Техническим результатом является повышение производительности работы рабочих органов проходческо-очистных и выемочных комбайнов, уменьшение износа армирующей твердосплавной вставки резцов. Резец для проходческо-очистных и выемочных комбайнов содержит державку с хвостовиком, армирующую твердосплавную вставку, имеющую переднюю и заднюю грани заточки, режущую кромку, имеющую полукруглую выпуклую форму. По первому варианту исполнения передняя грань заточки армирующей твердосплавной вставки выполнена полукруглой выпуклой формы, а задняя грань - плосковогнутой формы. По второму варианту передняя и задняя грани заточки армирующей твердосплавной вставки выполнены полукруглой двояковыпуклой формы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Группа изобретений относятся к горной промышленности, а именно к резцовому породоразрушающему инструменту, используемому для оснащения исполнительных органов проходческо-очистных и выемочных комбайнов.

Известен резец для горных машин PC-14 (Д6.22), содержащий державку, головку, на торцевой поверхности которой установлена твердосплавная вставка (http://www.kopemash.ru/products/12/108.html).

К недостаткам этого резца следует отнести малый срок службы резца и большой выход мелких фракций руды при отработке полезного ископаемого, так как он имеет нерациональные формы передней, задней грани и режущей кромки армирующей твердосплавной вставки.

Наиболее близким к предложенному является резец для горных машин РС-35, содержащий державку с армирующей твердосплавной вставкой линзообразной формы (Исследование работоспособности режущего инструмента калийных комбайнов / Д.В. Брусиловский, В.В. Мезенцев, А.С. Афанасьев и др. // Повышение эффективности технологических процессов горных работ на калийных рудниках. - Сб. научн. трудов. - ВНИИГ. - Л., 1980. - С.89-93).

К недостаткам данного резца следует отнести увеличение энергозатрат на разрушение массива горной породы из-за интенсивного роста площадки затупления на задней грани армирующей твердосплавной вставки резца в процессе отработки.

Техническим результатом изобретений является увеличение срока службы резца и уменьшение энергозатрат при разрушении массива горной породы исполнительным органом комбайна путем уменьшения износа армирующей твердосплавной вставки резца.

Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что у резца для проходческо-очистных и выемочных комбайнов, содержащего державку с хвостовиком, армирующую твердосплавную вставку, имеющую переднюю и заднюю грани заточки, режущую кромку, передняя грань заточки армирующей твердосплавной вставки выполнена полукруглой выпуклой формы, а задняя грань - плосковогнутой формы, при этом режущая кромка имеет полукруглую выпуклую форму.

Указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что у резца для проходческо-очистных и выемочных комбайнов, содержащего державку с хвостовиком, армирующую твердосплавную вставку, имеющую переднюю и заднюю грани заточки, режущую кромку, передняя и задняя грани заточки армирующей твердосплавной вставки выполнены полукруглой двояковыпуклой формы, при этом режущая кромка имеет полукруглую выпуклую форму.

Передний угол заточки армирующей твердосплавной вставки резца составляет 15-25°, задний угол - 10-12°, угол заострения - 45-60°, а ширина режущей кромки - 12-15 мм. Величина угла резания армирующей твердосплавной вставки прямо пропорциональна величине заднего угла заточки и угла заострения.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен резец по первому варианту, установленный в резцедержателе исполнительного органа комбайна; на фиг.2 изображен резец по второму варианту, установленный в резцедержателе исполнительного органа комбайна; на фиг.3 - общий вид резца по первому варианту; на фиг.4 - разрез по А-А; на фиг.5 - схема углов заточки армирующей твердосплавной вставки резца по первому варианту (в декартовой системе координат); на фиг.6 - общий вид резца по второму варианту; на фиг.7 - разрез по В-В; на фиг.8 - схема углов заточки армирующей твердосплавной вставки резца по второму варианту (в декартовой системе координат); на фиг.9 - износ армирующей твердосплавной вставки резца по первому варианту; на фиг.10 - износ армирующей твердосплавной вставки резца по второму варианту.

На чертежах обозначены: 1 - армирующая твердосплавная вставка; 2 - державка; 3 - массив горной породы; 4 - хвостовик державки; 5 - резцедержатель; 6 - исполнительный орган комбайна; 7 - уплотненное ядро из мелко разрушенной породы массива; 8 - параллельная плоскость хвостовика; 9 - цилиндрическое отверстие державки; 10 - передняя грань армирующей твердосплавной вставки резца; 11 - задняя грань армирующей твердосплавной вставки резца; 12 - режущая кромка армирующей твердосплавной вставки резца; 13 - площадка затупления; 14 - износ армирующей твердосплавной вставки резца.

Данные резцы предназначены для проходческо-очистных комбайнов, работающих по пластам пород мягкой и средней крепости.

Резцы состоят из державки 2 и армирующей твердосплавной вставки 1 из износостойкого материала (Фиг.1-10).

Хвостовик державки 4 имеет плоскоконическую форму, конусность которого составляет 1:10, что позволяет надежно закреплять его без дополнительных элементов крепления в резцедержателе 5, который установлен на исполнительном органе комбайна 6 (Фиг.1-4, 6).

Параллельная плоскость хвостовика 8 предназначена для исключения разворота резца в резцедержателе 5 (Фиг.1, 2, 4, 6, 7).

Армирующая твердосплавная вставка 1 надежно закрепляется в цилиндрическом отверстии державки 9 с помощью, например, паяного соединения (Фиг.4, 7).

Армирующая твердосплавная вставка резцов по первому и второму вариантам имеет следующие величины углов заточки: передний угол α - 15°-25°, задний угол β - 10°-12°, угол заострения γ - 45°-60°. Ширина режущей части резца армирующей твердосплавной вставки резца f составляет 12-15 мм (Фиг.3, 5, 6, 8).

По первому варианту форма передней грани армирующей твердосплавной вставки резца 10 выполнена полукруглой выпуклой, форма задней грани 11 - плосковогнутой, форма режущей кромки армирующей твердосплавной вставки 12 имеет полукруглую выпуклую форму (Фиг.3, 4, 5).

По второму варианту форма передней грани армирующей твердосплавной вставки резца 10 выполнена полукруглой двояковыпуклой, форма задней грани 11 - полукруглой двояковыпуклой, а форма режущей кромки 12 имеет полукруглую выпуклую форму (Фиг.6, 7, 8).

Величины углов заточки армирующей твердосплавной вставки резца и ее формы, указанные выше, получены экспериментальным путем. При данных углах (пределах) заточки и соответствующих формах армирующей твердосплавной вставки резца уменьшаются износ резцов и энергозатраты на разрушение массива горной породы.

Принцип работы резцов заключается в следующем.

В процессе разрушения массива горной породы 3 армирующей твердосплавной вставкой резца 1 под действием усилий резания P_z и подачи Р_у, прикладываемых к резцу исполнительным органом комбайна 6, перед передней гранью армирующей твердосплавной вставки резца формируется уплотненное ядро из мелко разрушенной породы массива 7. В результате давления на массив горной породы 3, передаваемого поверхностью ядра 7 и армирующей твердосплавной вставкой 1, обращенного в сторону обнажения разрушаемого массива, происходит отделение элементов породы от массива (Фиг.1, 2).

За счет абразивности горной породы со временем происходит износ армирующей твердосплавной вставки резца 14, а именно износ режущей кромки армирующей твердосплавной вставки, ее задней грани и образование на задней грани площадки затупления 13 (Фиг.9, 10).

Рациональная геометрическая форма армирующей твердосплавной вставки предлагаемых резцов способствует уменьшению угла резания δ до δ′ и δ′′ в первом и втором вариантах соответственно, обеспечивая тем самым естественную заточку армирующей твердосплавной вставки (самозаточка резца) и уменьшение усилий резания P_z и подачи Р_у, прикладываемых к резцу для разрушения массива горной породы 3 исполнительным органом комбайна 6. Величина угла резания δ армирующей твердосплавной вставки резца прямо пропорциональна величине заднего угла заточки и угла заострения (Фиг.1, 2, 9, 10).

Снижение прикладываемых усилий резания P_z и подачи Р_у на резец со стороны исполнительного органа комбайна, а также форма задней грани резцов, форма режущей кромки твердосплавной вставки резцов обеспечивают снижение интенсивности образования площадки затупления 13, следовательно, увеличение срока службы резца и уменьшение энергозатрат при разрушении массива горной породы (Фиг 1, 2, 5, 8-10).

Применение предложенных резцов позволяет уменьшить стоимость проводимых горнопроходческих и выемочных работ благодаря повышению производительности работы рабочих органов проходческо-очистных и выемочных комбайнов.

1. Резец для проходческо-очистных и выемочных комбайнов, содержащий державку с хвостовиком, армирующую твердосплавную вставку, имеющую переднюю и заднюю грани заточки, режущую кромку, отличающийся тем, что передняя грань заточки армирующей твердосплавной вставки выполнена полукруглой выпуклой формы, а задняя грань - плосковогнутой формы, при этом режущая кромка имеет полукруглую выпуклую форму.

2. Резец для проходческо-очистных и выемочных комбайнов, содержащий державку с хвостовиком, армирующую твердосплавную вставку, имеющую переднюю и заднюю грани заточки, режущую кромку, отличающийся тем, что передняя и задняя грани заточки армирующей твердосплавной вставки выполнены полукруглой двояковыпуклой формы, при этом режущая кромка имеет полукруглую выпуклую форму.

3. Резец по п.1 или 2, отличающийся тем, что передний угол заточки армирующей твердосплавной вставки составляет 15-25°, а задний угол равен 10-12°, при этом угол заострения составляет 45-60°.

4. Резец по п.1 или 2, отличающийся тем, что величина угла резания армирующей твердосплавной вставки прямо пропорциональна величинам заднего угла заточки и угла заострения.

5. Резец по п.1 или 2, отличающийся тем, что ширина режущей кромки равна 12-15 мм.

Группа изобретений относится к режущему инструменту. Более конкретно к невращающемуся радиальному резцу врубовой машины, врубовой машине и способу изготовления резца.

Инструмент для разрушения твердых материалов // 2503811

Инструмент для разрушения твердых материалов относится к горному делу и строительству, может найти применение при разрушении горных пород и искусственных покрытий.

Инструмент для отбойки и выемки грунта со вставкой из цементированного карбида вольфрама и кольцом, машина для выемки материала, включающая в себя такой инструмент, и способ изготовления такого инструмента // 2495242

Группа изобретений относится к инструментам для отбойки и выемки грунта, к машинам для выемки материала, включающим такой инструмент, и к способам изготовления такого инструмента.

Отбойный или землеройный инструмент, содержащий вставку и кольцо из цементированного карбида вольфрама, машина для удаления материала, включающая в себя такой инструмент, и способ изготовления такого инструмента // 2480586

Резец для горных машин // 2474689

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

Резец для горных машин // 2459077

Резец для горных машин (варианты) // 2452857

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к резцам для разрушения горных пород проходческими и добычными машинами. .

Резец для горных машин // 2452856

Составной резец для горных машин // 2448247

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к составным резцам поворотного типа для разрушения минеральных и искусственных материалов. .

Хвостовой резец // 2446283

Изобретение относится к хвостовому резцу, в частности резцу дорожной фрезы, с базовой частью, содержащей хвостовик, при этом хвостовик несет вершину резца из твердосплавного материала, при этом базовая часть в зоне между хвостовиком и вершиной резца имеет приемный участок, на котором удерживается головная часть, и при этом головная часть содержит сужающуюся в направлении вершины резца окружную поверхность для отвода срезаемого материала.

Способ ориентации, установки и фиксации поворотного упорного инструмента в держателе самофиксирующимся стопорным элементом-фиксатором с использованием многоразовых малоизнашивающихся ориентирующих втулок и регулируемых малоизнашивающихся упоров // 2533799

Изобретение относится к способу ориентации, установки и фиксации поворотного упорного инструмента в держателе. Способ заключается в установке и фиксации резца от выпадения из держателя посредством самофиксирующего стопорного элемента-фиксатора. Элемент-фиксатор использует пружинный эффект стали и сочетание углов фасок, удерживающих стопорный элемент в кармане держателя. Малоизнашиваемые регулируемые втулки и упоры воспринимают основные силовые нагрузки при резании, противостоят заклиниванию резца в держателе и обеспечивают максимальную долговечность работы держателя и режущего инструмента дорожных и горных машин. 7 ил.

Резцедержатель и система резцедержателя с резцедержателем и корпусом // 2563008

Группа изобретений относится к резцедержателям и системам резцедержателя. Технический результат заключается в улучшенном распределении нагрузки и напряжений, в повышении стойкости и надежности резцедержателя. Резцедержатель включает зону корпуса с открытым, по меньшей мере, к стороне введения резца зоны корпуса, приемным отверстием для резца, проходящую от опорной стороны зоны корпуса фиксирующую рукоятку с продольной осью рукоятки и основной поверхностью внешней периферии, причем на фиксирующей рукоятке предусмотрены на первой стороне зона нагружения фиксирующего элемента, а на противоположной относительно продольной оси рукоятки второй стороне опорная зона с расположенными под углом относительно друг друга и прилегающими друг к другу в проходящей в направлении продольной оси рукоятки переходной зоне зонами опорной поверхности, причем фиксирующая рукоятка в зоне своей основной поверхности внешней периферии выполнена с кругообразным контуром внешней периферии и, по меньшей мере, одна зона опорной поверхности относительно продольной оси рукоятки выполнена, по меньшей мере, частично выступающей радиально наружу за пределы основной поверхности внешней периферии фиксирующей рукоятки, причем переходная зона выполнена в виде углубления. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 12 ил.

Резцедержатель и система резцедержателя с резцедержателем и корпусом // 2567256

Группа изобретений относится к горному инструменту, а именно к системе резцедержателя. Технический результат - распределение равномерной механической нагрузки на фиксирующую рукоятку и на корпус резцедержателя. Резцедержатель включает в себя зону (12) корпуса с открытым, по меньшей мере, к стороне (14) введения резца зоны (12) корпуса приемным отверстием (18) для резца, проходящую от опорной стороны (20) зоны (12) корпуса фиксирующую рукоятку (26) с продольной осью (LB) рукоятки. Зона (12) корпуса на своей опорной стороне (20) имеет первую зону (22) опорной поверхности. При этом зона (12) корпуса на своей опорной стороне (20) имеет расположенную под углом относительно первой зоны (22) опорной поверхности вторую зону (24) опорной поверхности, и/или первая зона (22) опорной поверхности включает в себя первую опорную поверхность (28) и расположенную под углом относительно первой опорной поверхности (28) вторую опорную поверхность (30). 2 н. и 17 з.п. ф-лы.

Резцедержатель // 2571106

Изобретение относится к резцедержателям для машин для обработки грунта, в частности, для дорожных фрезерных машин. Технический результат заключается в повышении стойкости и надежности резцедержателя. Резцедержатель включает опорный элемент, к которому опосредствовано или непосредственно со стороны вставной выступающей части присоединена вставная выступающая часть, при этом вставная выступающая часть имеет прижимную поверхность и две выпуклые контактные поверхности, которые расположены на расстоянии друг от друга, причем контактные поверхности через выпуклую переходную область переходят в выемку, по меньшей мере, отдельными областями выполненную вогнуто. 20 з.п. ф-лы, 15 ил.

Резец, в частности резец с круглым хвостовиком // 2580119

Изобретение относится к резцам, в частности к резцам с круглым хвостовиком. Технический результат заключается в уменьшении вращательного износа и улучшении свободного вращения. Резец с круглым хвостовиком содержит головку резца, хвостовик резца, причем в зоне хвостовика резца удерживается крепежная втулка, и опорный элемент, который имеет направляющую зону, причем опорный элемент имеет предусмотренный на своей нижней стороне центрирующий буртик. Центрирующий буртик имеет проходящую наклонно относительно средней продольной оси резца центрирующую поверхность, которая через смещенную назад выемку переходит в проходящую радиально к средней продольной оси окружную посадочную поверхность, причем с помощью отклоняющего участка обеспечивается возможность перевода крепежной втулки из не сжатого положения в сжатое положение или из частично сжатого положения в сжатое положение. 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Резцедержатель и нижняя часть инструмента для резцедержателя // 2580342

Группа изобретений относится к резцедержателям и нижним частям инструмента для размещения резцедержателя. Технический результат заключается в надежном опирании резцедержателя на нижнюю часть инструмента, противостоянии высоких нагрузок на инструмент, снижении действующих моментов вращения, увеличении срока службы. Резцедержатель выполнен с вставной выступающей частью и гнездом для резца в виде отверстия, которое имеет центральную продольную ось, при этом на базовой части предусмотрена выпукло искривленная опорная поверхность. Центральная продольная ось гнезда для резца пересекает опорную поверхность, при этом базовая часть расположена в области соединения со вставной выступающей частью, а опорная поверхность имеет сферический контур поверхности. Нижняя часть инструмента для размещения указанного резцедержателя имеет вогнутую ответную поверхность для опорной поверхности базовой части резцедержателя. 2 н. и 37 з.п. ф-лы, 8 ил.

Резцедержатель // 2580545

Изобретение относится к резцедержателям для машины для обработки грунта, в частности, для дорожной фрезерной машины. Технический результат заключается в повышении стойкости, ресурса, обеспечении надежной передачи усилий от резцедержателя на базовую часть. Резцедержатель включает опорный элемент, к которому присоединена вставная выступающая часть, при этом опорный элемент имеет две первые и/или две вторые несущие поверхности, которые находятся под углом друг к другу, при этом опорный элемент имеет обращенную от вставной выступающей части сторону обработки, которая имеет гнездо для резца. Первые и/или вторые несущие поверхности расходятся от стороны вставной выступающей части в направлении стороны обработки, причем две первые несущие поверхности в направлении подачи по меньшей мере отдельными областями расположены перед вставной выступающей частью, а две вторые несущие поверхности в направлении подачи по меньшей мере отдельными областями расположены за вставной выступающей частью. 37 з.п. ф-лы, 15 ил.

Резцедержатель для машины для обработки грунта // 2584429

Группа изобретений относится к резцедержателям для машины для обработки грунта, в частности для дорожной фрезерной машины. Технический результат заключается в обеспечении стабильной и стойкой конфигурации резцедержателя. Резцедержатель в области стороны обработки имеет гнездо для резца, вставной выступ опорного элемента, при этом опорный элемент имеет две несущие поверхности, которые расположены под углом друг к другу и которые образуют пару несущих поверхностей. Опорный элемент имеет дополнительную несущую поверхность, которая расположена под углом к двум несущим поверхностям пары несущих поверхностей, причем две несущие поверхности пары несущих поверхностей в направлении подачи резцедержателя по меньшей мере в отдельных областях расположены перед или за вставным выступом, а дополнительная несущая поверхность по меньшей мере в отдельных областях расположена в направлении подачи соответственно за или перед вставным выступом. Несущие поверхности пары несущих поверхностей и дополнительная несущая поверхность образуют опорную направляющую с тремя поверхностями, таким образом, что несущие поверхности пары несущих поверхностей и дополнительная несущая поверхность расположены относительно друг друга пирамидообразно. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 15 ил.

Режущий инструментальный узел (варианты) // 2594234

Группа изобретений относится к режущим инструментальным узлам, применяемым в горнодобывающей промышленности и строительстве. Технический результат заключается в обеспечении простого извлечения искривленного или сломанного режущего зубца из держателя зубца. Режущий инструментальный узел содержит держатель зубца, имеющий переднюю часть, заднюю часть, центральное отверстие, образующее верхнюю мостовую часть, проходящую от вершины передней части до вершины задней части, и в целом плоскую установочную поверхность, расположенную между указанными передней и задней частями, при этом передняя часть держателя ограничивает переднее отверстие, которое имеет передний конец и ось которого наклонена относительно установочной поверхности, а задняя часть ограничивает заднее отверстие, открывающееся в указанное переднее отверстие. Режущий инструментальный узел содержит также режущий зубец, установленный в переднем отверстии и имеющий задний конец, к которому имеется доступ через заднее отверстие, выполненное в задней части держателя зубца. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 8 ил.

Зубок врубовой машины для полезных ископаемых и т.п. // 2606720

Группа изобретений относится к зубку врубовой машины для полезных ископаемых. Технический результат – усовершенствование системы распыления зубка врубовой машины. Узел зубка врубовой машины по одному из вариантов содержит зубок врубовой машины и кулачок. Причем зубок врубовой машины содержит головку, выполненную с возможностью удерживать резец, хвостовик, продолжающийся в продольном направлении от головки, и пятку, продолжающуюся поперек продольного направления от головки. Пятка содержит первую и вторую стороны, разделенные толщиной пятки, и сквозное отверстие, проходящее через толщину пятки. Причем сквозное отверстие имеет впускной конец на первой стороне пятки и выпускной конец на второй стороне пятки. Кулачок содержит отверстие, распылительную форсунку и наружную поверхность. Отверстие выполнено с возможностью приема хвостовика и установки зубка врубовой машины в рабочее положение, когда хвостовик принят в отверстие. Причем распылительная форсунка содержит впускное отверстие для приема воды и выпускное отверстие для выпуска воды из распылительной форсунки. Причем распылительная форсунка продолжается от наружной поверхности кулачка и устанавливает выпускное отверстие снаружи кулачка. При этом, когда зубок врубовой машины находится в рабочем положении пара щек продолжается от пятки, от первой стороны пятки, причем щеки пары расположены на расстоянии друг от друга с образованием промежутка между ними, сквозное отверстие расположено между щеками, впускной конец сквозного отверстия обращен к промежутку, распылительная форсунка расположена между щеками, выпускное отверстие находится в промежутке, отверстие выполнено с возможностью распыления воды, выпускаемой из форсунки через сквозное отверстие, и наружная поверхность кулачка расположена смежно щекам и продолжается между щеками, наружная поверхность и щеки образуют канал, продолжающийся до впускной стороны сквозного отверстия, при этом канал гидравлически сообщается с окружающей средой. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.