RU2474689C1 - Cutter for mining machines - Google Patents

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: cutter for mining machines includes a holder with an axial channel. A cutter shank is fixed in axial channel with possibility of being turned and with possibility of restricted axial movement. Also, elastic element in installed in axial channel between end face of axial channel and shank. Peculiar feature of the above proposed cutter is that holder is provided at least with one radial slot in which a guide rod is fixed. Cutter shank is equipped with a bushing rigidly attached to it, the projecting part of which is provided with a wear-resistant material. Opposite (lower) part of the bushing is provided with an inclined slot for interaction with a guide rod of the holder. Besides, wear-resistant material is applied to external surface of the bushing in the form of inclined strips located in a staggered order.

EFFECT: such design of cutter allows increasing its operating efficiency and operating efficiency of an element of a continuous heading or extracting machine as a whole.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к резцовому породоразрушающему инструменту, используемому для оснащения исполнительных органов выемочных и проходческих машин.The invention relates to the mining industry, and in particular to a cutting rock cutting tool used to equip the executive bodies of mining and sinking machines.

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.).Known cutter for mining machines, containing a cylindrical holder with an axial conical hole for the shank of the cutting tip with a carbide element (see US patent No. 342532, CL.299-92, 1967).

К недостаткам известного резца следует отнести сравнительно низкую стойкость и большой расход твердого сплава.The disadvantages of the known cutter include a relatively low resistance and high consumption of hard alloy.

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.).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a cutter for mining machines, including a holder with an axial channel, in which the shank of the cutting tip and an elastic element mounted in the axial channel between the end of the axial channel and the shank are fixed (see Aut. St. USSR No. 1602985, class E21BC 25/38, 1990).

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.The negative sides of this cutter include insufficient efficiency in operation, which is associated with a sharp decrease in the probability of rotation of the cut after blunting the sharp edges of the spring. Dulling of the edges of the springs can occur at the very initial moment of operation of the tunneling machine due to significant loads on them, especially when drilling hard rocks. Moreover, increasing the hardness of the bottom of the axial channel of the holder and the end of the shank of the cutter in order to reduce their wear by the sharp edges of the spring will lead to slippage of the spring, and therefore to the inability to rotate the cutter. Another reason for the low efficiency of the cutter, especially when working on abrasive rocks, is the one-sided wear of the upper part of the shank, which often leads to the loss of a wear-resistant insert and its falling under other wear-resistant inserts of neighboring cutters and their failure.

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.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the cutter by guaranteed rotation of the cutter during the whole time of its operation and to protect the cutter shank from one-sided wear.

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.The specified technical result is achieved by the fact that in a cutter for mining machines, including a holder with an axial channel, in which the shank of the cutting tip and an elastic element installed in the axial channel between the end of the axial channel and the shank are fixed with the possibility of rotation and limited axial movement, according to the invention, the holder is made at least one radial channel in which the guide rod is fixed, and the shank of the cutting tip is equipped with a sleeve rigidly connected to it, the protruding part which is equipped with a wear-resistant material, and the opposite part is made with an inclined groove on the outer surface for interaction with the guide rod of the holder.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что износостойкий материал нанесен на наружную поверхность втулки в виде наклонных полос, расположенных в шахматном порядке.The achievement of the specified technical result also contributes to the fact that the wear-resistant material is applied to the outer surface of the sleeve in the form of inclined stripes arranged in a checkerboard pattern.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид резца в продольном разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a General view of the cutter in longitudinal section; figure 2 is a section aa in figure 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.The cutter consists of a holder 1, in the cylindrical axial channel 2 of which a shank 3 of the cutter with a carbide working element 5 is made of wear-resistant material. The shank 3 of the cutter is fixed in the holder 1 by a locking pin 6, providing its limited axial movement. In the axial channel 2 of the holder 1 between the shank 3 of the cutter and the bottom of the axial channel is installed an elastic element 7 in the form of a compression spring. The holder 1 is made with at least one radial channel 8, in which the guide rod 9 is fixed, and the cutter shank 3 is equipped with a removable sleeve 10 which is rigidly connected to it. A holder and sleeve with several guide rods 9 and reciprocal inclined grooves are possible 11. When working, first of all, on abrasive rocks, the outer surface of the protruding (upper) part of the sleeve 10 should be equipped with wear-resistant material in the form of inclined strips 4 arranged in a checkerboard pattern and overlapping constituent surface of the shank 3 along the entire circumference. The opposite (lower) part of the sleeve 10 is made with an inclined groove 11 for interaction with the guide rod 9 of the holder 1. The guide rod 9 together with the sleeve 10 forms a node for forced rotation of the cutter during the entire time of its operation. This embodiment of the rotation node of the shank 3 allows you to increase the resistance of the bushings 10, which can be made of a different material compared to the shank 3. Moreover, they can be used repeatedly thanks to the possibility of their removable connection with the shank 3, which will reduce the cost of equipping the working body of the tunneling machine incisors. Equipping the outer surface of the sleeve 10 with wear-resistant material and the inclined staggered arrangement of the strips 4 eliminates one-sided wear of the shank 3 even when the abrasive rocks are destroyed and thereby eliminates the loss of working elements 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.The principle of operation of the cutter is as follows. In the process of rock destruction by the cutting carbide working element 5 of the cutting tip 3 under the influence of the rock being destroyed, the shank 4 of the cutting tip 3 moves axially and compresses the elastic element 7. At the same time, the guide rod 9 interacts with the walls of the inclined groove 11 and force the shank 4 of the cutting tip 3 rotate around its longitudinal axis at a certain angle. This achieves the forced rotation of the carbide working element 5, and therefore its uniform wear, which significantly increases the efficiency of its work. After removing the load on the cutter, it under the action of the spring 7 returns to its original position.

Применение предложенного резца позволяет уменьшить стоимость проводимых работ благодаря повышению производительности работы рабочего органа проходческих и выемочных комбайновThe use of the proposed cutter can reduce the cost of the work due to increased productivity of the working body of tunneling and excavation combines

Claims (2)

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 пазом, 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 для взаимодействия с направляющим стержнем державки.1. The cutter for mining machines, including a holder with an axial channel, in which the shank of the cutting tip and an elastic element installed in the axial channel between the end of the axial channel and the shank are fixed with the possibility of rotation and limited axial movement, characterized in that the holder is made at least , with one radial groove in which the guide rod is fixed, and the shank of the cutting tip is equipped with a sleeve rigidly connected to it, the protruding part of which is equipped with a wear-resistant material, and the lower part is made with an inclined groove for interaction with the guide rod of the holder. 2. Резец для горных машин по п.1, отличающийся тем, что износостойкий материал нанесен на наружную поверхность втулки в виде наклонных полос, расположенных в шахматном порядке. 2. The cutter for mining machines according to claim 1, characterized in that the wear-resistant material is applied to the outer surface of the sleeve in the form of inclined stripes arranged in a checkerboard pattern.

Images