Резец для горной машины

ОПИС ЕТЕНИЯ И Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(54) РИЕЦ ДЛЯ ГОРНОЙ МАШИНЫ(57) Сущность изобретения: резец для горной машины содержит рабочую головку, державку с ци(19) КХХ (11) 2003798 С 1 (51) Б Е 21 С 25 38 Е 21 СЗЯ 18Е 02 Р 9 28 пиндрическим хвостовиком и кольцевую проточку дпя размещения стопорного элемента Кольцевая проточка расположена на боковой поверхности хвостовика. Обращенная в сторону рабочей головки боковая стенка кольцевой проточки и торцевая поверхность хвостовика образуют концевую часть хвостовика. Длина концевой части хвостовика по продольной оси резца составляет не более ОЗ от длины кольцевой проточки по той же оси и не менее ОЯ 5 от диаметра хвостовика, 2 ил.Изобретение относится к горной про- и торцовой поверхностью хвостовика конмышленности, в частности к породоразру- цевую часть хвостовйка 2.шающему инструменту для горных машин, Известному резцу для горной машины иможетбытьиспользованоприпроведении также присущи описанные выше недостатдобычных и очистных работ в открытых или 5 ки, связанные с эксплуатацией резца повоподземных горных работах, а также при ротного РКС - 3, Попадание штыба в зазор проведении работ по строительству и ре- междухвостовиком.и стенками канала в резконструкции дорожного полотна. цедержателе приводит к заклиниванию резИэвестен резец поворотный РКС-З, ко- ца при его вращении вокруг продольной оси тарый предназначен для проходческих ком и, следовательно, к его одностороннему иэбайнов 4 ПП-.2 и 4 ППпри проведении носу, что снижает срок его службы и зксплуподготовительных выработок сплошным .атационную надежность горной машины в угольным забоем или сплошным породным целом. Попадание штыба вэазор междухвоэабоем и который содержит симметричную стОвиком и стенками канала в резцедержаотносительно продольной оси резца рабо теле приводит к .взаимному абразивному чую головку, державку с цилиндрическим: износу как канала резцедержателя, так и хвостовиком для размещения в канале рез- хвостовика резца. Изменение геометричецедержателя и расположенную на боковой ских размеров канала в резцедержателе для поверхности хвостовика кольцевую проточ- размещения хвостовика резца влечет за соку для размещения стопорного элемента, 20 бой изменение ориентации нового резца, которая образует своей обращенной в сто-который будет вставлен в канал резцедеррону рабочей головки боковой стенкой и жателявместоотслужившегосвойсрокрезторцовой поверхностью хвостовика конце- ца, Указанное обстоятельство приведет к вую часть хвостовика Ц тому, что иэ-за неправильной ориентации иЭффективная работа поворотных рез вновь установленный резец будет эаклиницов обусловлена возможностью их беспре- ваться при его вращении вокруг продолЬной пятственного вращения . в канале оси. Таким образом. кроме снижения срока реэцедержателя, что обеспечивает равно- службы самого резца произойдет снижение мерный износ рабочей головки резца исле- срока службы и резцедержателя из-за уведовательно, увеличение срока .,его 30 личения диаметра его канала. Таким обраэксплуатации до замены, Однако, в про- зом . произойдет снижение цессе эксплуатации разрушенные частицы эксплуатационной надежности исполни- породы (штыб) попадают в зазор между бо- . тельного органа горной машины в целом, ковой поверхностью хвостовика и стенками Цель изобретения увеличение эксплуаканала в резцедержателе, уплотняются в 35 тационной надежности резца для горной нем и препятствуют повороту резца вокруг машины путем повышения срока его службы его продольной оси, Указанное обстоятель- до замены эа счет снижения возможности ство приводит к одностороннему износу ра- попадания штыба в зазор между хвостовибочей головки резца и, следовательно, к ком резца и стенками канала в резцедержаснижениюсрокаегослужбыдозамены. Сле теле при одновременном улучшении дует отметить, что установка на хвостовике . центровки резца в канале резцедержателя. уплотнений, препятствующих проникнове- Указанная задача решена тем, что в резнию штыба в зазор между хвостовиком и " це для горной машины, содержащем симстенками канала в резцедержателе, также метричную относительно продольной оси малоэффективна, поскольку сами уплотне резца рабочую головку, державку с цилиндния препятствуют свободному вращению. рическим хвостовиком для размещения с резца в канале резцедержателя зазором в сквозном канале резцедержателяи расположенную на боковой поверхностиНаиболее близким по технической сущ- хвостовика кольцевую проточку для размености и достигаемому результату является Б 0 щения стопорного элемента, которая обрареэец для горной машины, включающий зует своей обращенной в сторону рабочей симметричную относительно продольной головки боковой стенкой и торцовой повероси резца рабочую головку, державку с ци- хностью хвостовика концевую часть хвостолиндрическим хвостовиком для размеще- вика, длина концевой части хвостовика по ния с зазором в сквозном канале 55 продольной оси резца не превышает 0,3 резцедержателя и расположенную на боко- длины кольцевой проточки для размещения вой поверхности хвостовика кольцевую стопорного элемента по той же оси и не проточку для размещения стопорного зле- менее 0,25 диаметра хвостовика.мента, которая образует своей обращенной Такое конструктивное выполнение резв сторону рабочей головки боковой стенкой ца для горной машины позволяет помимо5 10 20 его хвостовика, при его вращении вокруг .продольной оси резца. Таким образом указанный выше эффект проявляется только 30 35 40 указанных выше преимуществ повысить эффективность разрушения горного массива за счет снижения энергоемкости процесса, поскольку улучшение вращения резца вокруг его продольной оси позволяет обеспечить его самозатачивание в процессе разрушения горного массива. Кроме того, снижается трудоемкость обслуживания исполнительного органа горной машины, оснащенного заявленными резцами, за счет повышения срока службы резца до его замены,Возможность получения указанного технического результата в указанном диапазоне значений длины концевой части хвостовика получена на основании проведенных исследований. Так при длине концевой части хвостовика, превышающей 0,3 длины кольцевой проточки для размещения стопорного элемента, нарушается центровка резца в канале резцедержателя, что. приводит к заклиниванию резца, а точнее при длине концевой части хвостовика не более 0,3 длины кольцевой проточки для размещения стопорного элемента. Нижнее значение указанного диапазона значений длины концевой части хвостовика также получено в результате проведенных исследований. При длине концевой части менее 0,25 диаметра хвостовика происходит,заштыбовка зазора между хвостовиком резца и стенками канала в резцедержателе, что приводит к заклиниванию резца при его вращении вокруг продольной оси, Таким образом указанный технический результат мокет быть получен только при длине концевой части хвостовика не менее 0,25 диаметра хвостовика. Теоретически нижнее значение диапазона длины концевой части хвостовика может быть объяснено тем фактом, что зазор между боковой поверхностью концевой части хвостовика и стенками канала в резцедержателе является местным сопротивлением для потока частиц разрушенной породы, которые поступают со стороны торцовой поверхности хвостовика резца через сквозной канал в резцедержателе; При этом определенная величина указанного местного сопротивления и редотвращает дальнейшее поступление штыба в кольцевой зазор между боковой поверхностью хвостовика и стенками канала в резце- держателе, а кой кретное значение величины этого местного сопротивления, полученное эмпирическим путем, соответствует указанному соотношению между 45 50 55 длиной концевой части хвостовика и диаметром последнего.На фиг, 1 изображен резец для горной машины; на фиг. 2 - испол нител ьн ый орган горной машины.Резец для горной машины содержит симметричную относительно продольной оси резца рабочую головку 1, которая может быть армирована твердосплавной вставкой 2. С рабочей головкой 1 жестко соединена державка 3 с хвостовиком 4 цилиндрической формы. Следует отметить, что рабочая головка 1 может быть выполнена за одно целое с державкой 3, Цилиндрический хвостовик 4. размещен с зазором в сквозном цилиндрическом канале 5 резцедержателя 6, На боковой поверхности хвостовика 4 выполнена кольцевая проточка 7, в которой при установке резца на исполнительном органе горной машины устанавливается стопорный элемент 8, например, в виде разрезной втулки из упругого материала. Стопорный элемент 8 обеспечивает фиксацию хвостовика 4 в канале 5 резцедержателя 6 (на фиг. 2 стопорный элемент 8 установлен с условным зазором относительно стенок канала 5 резцедержателя 6) и установлен с возможностью взаимодействия своей наружной боковой поверхностью со стенками канала 5 резцедержателя. Боковая стенка 5 кольцевой проточки 7, которая обращена в сторону рабочей головки 1, и торцовая поверхность 10 хвостовика 4 образуют на хвостовике 4 его концевую часть 11, Длина А концевой части 11 хвостовика 4 по продольной оси резца не превышает 0,3 длины Б кольцевой проточки 7 для размещения стопорного элемента 8 по продольной оси резца и составляет не менее 0,25 от диаметра Д хвостовика 4, то есть выполняется следующее условие при определении длины концевой части 11 хвостовика 4: 0,3 Б А 025 Д.Резец для горной машины работаетследующим образом.Для установки резца на исполнительном органе горной машины стопорный элемент 8 размещают в кольцевой проточке 7 на хвостовике 4 резца. Затем резец совместно со стопорным элементом 8 устанавливают в канале 5 резцедержателя 6. При этом поскольку стопорный элемент 8 изготовлен в виде разрезной втулки из упругого материала, то при вводе стопорного элемента 8 в канал 5 резцедержателя 6 его диаметр уменьшается и стопорный элемент 8 свободно проходит в канал 5 резцедержателя 6. После ввода стопорного элемента 8 в канал 5 резцедержателя 6 под действием упругих сил стопорный элемент 8 увеличивает2003798 свой диаметр и своей наружной боковой поверхностью входит во взаимодействие со стенками канала 5 в резцедержателе б, осуществляя тем самым фиксацию хвостовика 4 от продольных перемещений относительно резцедержателя б. При этом хвостовик 4 резца не взаимодействует со стенками канала 5 в резцедержателе 6 и с внутренней боковой поверхностью стопорного элемента 8 своей боковой поверхностью, что обеспечивает беспрепятственное вращение резца в канале 5 резцедержателя б.При перемещении исполнительного органа горной машины рабочая головка 1 вступает во взаимодействие с горным массивом и начинает разрушать его. При этом осуще- ствляется вращение резца вокруг его продольной оси симметрии, что обеспечивает равномерный износ его рабочей головки 1 и самозатачивание последней, Образовавшиеся при разрушении горного массива частицы породы (штыб) стремятся проникнуть в зазор между хвостовиком 4 резца и стенкаФормула изобретенияРЕЗЕЦ ДЛЯ ГОРНОЙ МАШИНЫвключаю.ций симметричную относительно продольной оси резца рабочую головку, державку с хвостовиком цилиндрической формы для размещения с зазором в сквозном канале резцедержателя и расположенную на боковой поверхности хвостовика кольцевую проточку для размещения стоми канала 5 в резцедержателе 6 и тем самымзаклинить хвостовик 4 резца, Проникновению штыба в указанный зазор препятствуетконцевая часть 11 хвостовика 4, поскольку5 геометрические параметры концевой части11 хвостовика.4 выбраны из условия создания максимального сопротивления проникновению штыба в зазор и обеспеченияоптимальной центровки резца в канале 510 резцедержателя бТак при длине Б кольцевой проточки 7,равной 30 мм, и диаметре Д хвостовика 4длина А концевой части 11 хвостовика 4 недолжна превышать 9 мм и быть не менее15 4,875 мм. Только при выполнении концевойчасти 11 хвостовика 4 с длиной в указанномдиапазоне значений обеспечивается достижение поставленной цели,20 (56) Крапивин М.Г. и др, Горные инструменты, М,: Недра, 1990, с. 37 - 38, рис, 2,9.Патент США М 4818027, кл. Е 21 С35/18, 1989. порного элемента, которая образует расположенную между обращенной в сторону рабочей головки боковой стенкой кольцевой проточки и торцевой поверхностью хвостовика концевую часть хвостовика, отличающийся тем, что длина концевой части хвостовика по продольной оси резца не превышает 0,3 длины кольцевой проточки по.той же оси и составляет не менее 0,25 диаметра хвостовика,2003798 Составитель А, ТолстовТехред М,Моргентал Корректор Н. Кешел ктор С, Кулаков Заказ 3314 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10