Результат интеллектуальной деятельности: РЕЗЕЦ ДЛЯ ГОРНЫХ МАШИН

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 и установленный в осевом канале между торцом осевого канала и хвостовиком упругий элемент (см. авт.св. СССР №1602985, кл. Е21ВС 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 невозможности проворота резца. Другой причиной малой эффективности работы резца, особенно при работе по абразивным породам, является односторонний износ верхней части хвостовика, приводящий часто к выпадению износостойкой вставки и попаданию ее под другие износостойкие вставки соседних резцов и выходу их из строя.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы резца путем гарантированного проворота резца в течение всего времени его работы и предохранения хвостовика резца от одностороннего износа.

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 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 оснащен жестко соединенной с ним втулкой, выступающая часть которой оснащена износостойким материалом, а противоположная часть выполнена с наклонным пазом на наружной поверхности для взаимодействия с направляющим стержнем державки.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что износостойкий материал нанесен на наружную поверхность втулки в виде наклонных полос, расположенных в шахматном порядке.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид резца в продольном разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Резец состоит из державки 1, в цилиндрическом осевом канале 2 которой установлен хвостовик 3 резца с твердосплавным рабочим элементом 5 из износостойкого материала. 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 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, а хвостовик 3 резца оснащен жестко соединенной с ним съемной втулкой 10. Возможен вариант выполнения державки и втулки с несколькими соответственно направляющими стержнями 9 и ответными наклонными пазами 11. При работе, в первую очередь, по абразивным породам наружная поверхность выступающей (верхней) части втулки 10 должна быть оснащена износостойким материалом в виде наклонных полос 4, расположенных в шахматном порядке и перекрывающих поверхность хвостовика 3 по всей длине окружности. Противоположная (нижняя) часть втулки 10 выполнена с наклонным пазом 11 для взаимодействия с направляющим стержнем 9 державки 1. Направляющий стержень 9 совместно с втулкой 10 образует узел принудительного поворота резца в течение всего времени его работы. Такое выполнение узла поворота хвостовика 3 позволяет повысить стойкость втулок 10, которые могут быть изготовлены из другого материала по сравнению с хвостовиком 3. При этом они могут использоваться многократно благодаря возможности их съемного соединения с хвостовиком 3, что позволит снизить затраты на оснащение рабочего органа проходческого комбайна резцами. Оснащение наружной поверхности втулки 10 износостойким материалом и наклонное шахматное расположение полос 4 исключает односторонний износ хвостовика 3 даже при разрушении абразивных пород и тем самым исключает выпадение рабочих элементов 5.

Принцип работы резца заключается в следующем. В процессе разрушения породы режущим твердосплавным рабочим элементом 5 режущего наконечника 3 под воздействием реакции разрушаемой породы хвостовик 4 режущего наконечника 3 перемещается в осевом направлении и сжимает упругий элемент 7. Одновременно с этим направляющий стержень 9 взаимодействует со стенками наклонного паза 11 и вынуждают хвостовик 4 режущего наконечника 3 поворачиваться вокруг своей продольной оси на некоторый угол. Этим достигается принудительное вращение твердосплавного рабочего элементом 5, а следовательно, и его равномерный износ, что значительно повышает эффективность его работы. После снятия нагрузки на резец он под действием пружины 7 возвращается в исходное положение.

Применение предложенного резца позволяет уменьшить стоимость проводимых работ благодаря повышению производительности работы рабочего органа проходческих и выемочных комбайнов