Резец для горных машин

 

Изобретение относится к породоразрушающим инструментам горных машин. Сущность изобретения: резец включает державку со сквозным каналом и установленную в сквозном канале державки сменную рабочую головку с твердосплавной вставкой и цилиндрическим хвостовиком, снабженным стопорным элементом. Стопорный элемент расположен вдоль продольной оси сквозного канала державки и соединен с цилиндрическим хвостовиком рабочей головки посредством неразъемного соединения, причем материал стопорного элемента имеет твердость ниже, чем материал рабочей головки. Стопорный элемент выполнен в виде стержня, длина которого равна или менее глубины сквозного канала державки, а его свободный конец соединен с хвостовиком державки посредством неразъемного соединения. Стопорный элемент может быть выполнен в виде стержня, выступающего за хвостовую часть державки на расстояние, не превышающее радиус хвостовика державки, а торец хвостовой части державки выполнен при этом в виде усеченного конуса. 2 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к породоразрушающим инструментам горных машин, в частности к составным резцам поворотного типа для разрушения горных пород с широким диапазоном крепости Известен инструмент, стоящий из хвостовика и головки, армированной твердосплавными пластинами [1] Известен резец для горных машин, включающий державку со сквозным продольным каналом, рабочую головку с твердосплавной вставкой и хвостовиком. Хвостовик рабочей головки размещен в сквозном канале державки и зафиксирован в нем за счет взаимодействия выступов и выемок, расположенных в сквозном канале державки и на хвостовике [2] Недостатком известных инструментов является сложность их изготовления и демонтажа, а также ослабленное сечение державки резца.

Технической задачей изобретения является снижение трудоемкости изготовления и повышение срока службы резцов, упрощение демонтажа составного резца, а также экономия дефицитных материалов.

Технический результат достигается тем, что стопорный элемент выполнен в виде стержня, расположенного в сквозном продольном канале державки по его продольной оси. Стержень одним своим концом соединен с хвостовиком рабочей головки посредством неразъемного соединения, а свободный конец стержня соединен с державкой. Твердость материала, из которого выполнен стержень, меньше твердости материала, из которого выполнена рабочая головка.

Соединение свободного конца стержня с державкой выполнено в виде неразъемного соединения, при этом длина стержня по его продольной оси не превышает длины сквозного продольного канала державки по той же оси.

Наружная боковая поверхность хвостовой части державки имеет цилиндрическую формулу, а стержень имеет выступающую за торец державки часть, длина которой не превышает радиуса хвостовой части державки. На торце державки выполнен выступ, выступ, имеющий форму усеченного конуса.

Известные в технике решения, направленные на фиксацию вращающейся части резца в державке, осуществляются с помощью выступов, канавок, кольцеобразных пластин с выступами и прочими подобными стопорными элементами, требующими специальной проточки выступов и выемок с высокой точностью в труднодоступных местах.

Использование стопорных элементов в виде выступов, выемок, упругих пружин и прочих элементов затрудняет демонтаж резца для замены рабочей головки, поскольку в процессе работы происходит их снашивание, перекосы, заштыбовка.

Кроме того, в таких резцах в державке необходимо просверливать большие по диаметру и по всей длине деpжавки сквозные отверстия и выемки, что ослабляет сечение державки, и в результате резец ломается.

В соответствии с изобретением выполнение стопорного элемента в виде стержня, расположенного вдоль продольной оси сквозного канала державки и соединенного с цилиндрическим хвостовиком рабочей головки, например, сваркой или пайкой, не требует специальных проточек, канавок и выемок, т.е. при этом снижается трудоемкость изготовления резца.

Изготовление стержня из материала, имеющего твердость ниже, чем твердость материала рабочей головки сокращает использование дефицитного легирующего материала.

Стопорный элемент, выполненный по длине наравне с окончанием хвостовика державки или меньшей длины, крепят с хвостовиком державки сваркой или его деформированием. Для демонтажа резца при замене рабочей головки достаточно высверлить место их соединения.

Предлагаемый стопорный элемент, выполненный в виде стрежня, проходящего по центру вдоль продольной оси сквозного канала державки, дает возможность сделать этот канал минимальным, при этом повышается прочность в опасных сечениях державки, например, в месте проходного сечения от большего к меньшему, где находится концентратор напряжений. В то же время это отверстие достаточно для выхода штыба и воды.

Выполнение стопорного стержня, выступающим за хвостовую часть державки, обеспечивает легкий способ сборки и демонтажа резца на испытательном органе колебаний: рабочую головку со стопорным элементом в виде стержня устанавливают в сквозном канале державки, загибают выступающую часть стержня для закрепления рабочей головки в державке. При демонтаже загнутую часть стержня отгибают или срубают.

Торец хвостовой части державки выполнен в виде усеченного конуса, образуя острую кромку на выходе сквозного канала державки. Загнутая часть стержня образует с острой кромкой точечный контакт, обладающий минимальным сопротивлением трению при вращении и обеспечивающий свободное вращение рабочей головки в сквозном канале державки. Угол, образованный загнутой частью стержня и образующей конусообразной поверхности торца хвостовой части державки, облегчает разгибание (или срубание) загнутой части стержня при замене рабочей головки. Загнутая часть стержня меньше радиуса хвостовой части державки, что дает возможность свободно и легко устанавливать и снимать поворотный резец в кулаке режущей коронки (барабана).

На фиг.1 представлен разрез резца в собранном виде со стопорным элементом, имеющим длину, равную длине сквозного продольного канала; на фиг.2 хвостовая часть резца с вариантом крепления стержня, имеющего длину менее длины сквозного продольного канала; на фиг.3 хвостовая часть резца со стопорным элементом, имеющим длину большую, чем длина сквозного продольного канала державки; на фиг.4 рабочая головка со стопорным элементом в виде стержня; на фиг.5 стопорный элемент выполнен в виде шнека.

Резец состоит из державки 1 со ступенчатым сквозным продольным каналом 2 и рабочей головки 3 с твердосплавной вставкой 4 и цилиндрическим хвостовиком 5. Цилиндрический хвостовик 5 рабочей головки 3 снабжен стопорным элементом 6, соединенным с ним посредством пайки или сварки и образующим неразъемное соединение 7. Рабочая головка 3 со стопорным элементом 6 имеет выступ, образующий гнездо для цилиндрического хвостовика 5 рабочей головки 3.

Если стопорный элемент 6 выполнен в виде стержня, выступающего за хвостовую часть державки 1 на расстояние h, то торец 8 хвостовой части державки 1 выполнен в виде усеченного конуса, образуя острую кромку 9 на выходе сквозного канала 2 державки 1. Образующая поверхности усеченного конуса и загнутая часть h стопорного элемента 6 составляет острый угол α.

Стопорный элемент 6 может быть выполнен из круглого стержня, получен из двух скрученных друг с другом круглых проволок, скрученной плоской пластины или из иных подобных элементов.

Для изготовления рабочей головки 3 можно использовать такие стали как 35ХГСА или ст.40Х, стопорный элемент 6 при этом может быть выполнен из ст.5 или СВО8Г2С.

Сборка резца осуществляется следующим образом.

Стопорный элемент, выполненный в виде стержня 6, может быть равным или меньше глубины сквозного канала 2 или выступать за хвостовую часть державки 1.

Когда стержень 6 равен или меньше глубины сквозного канала 2, его свободный конец крепят к хвостовику державки 1 сваркой или пайкой с образованием неразъемного соединения 10, причем в случае, когда стержень 6 меньше глубины сквозного канала 2, неразъемное соединение 10 как бы углублено в хвостовике державки 1.

Рабочую головку 3 со стопорным элементом 6, выполненным в виде стержня, выступающего за хвостовую часть державки 1 на расстояние h, устанавливают в державке 1 и загибают выступающую часть h для фиксации рабочей головки 3 на державке 1. Если стопорный элемент выполнен в виде шнека, то он может заканчиваться или петлей, которую можно закрепить любым известным способом, или усами, разгибающимися в обе стороны. Возможны и другие варианты.

Сборный резец крепится в кулачке посредством любого известного приема.

Предлагаемое конструктивное решение упрощает изготовление, повышает надежность инструмента и его фиксацию, а также облегчает демонтаж составного резца поворотного типа.

Формула изобретения

1. РЕЗЕЦ ДЛЯ ГОРНЫХ МАШИН, включающий державку со сквозным продольным каналом, рабочую головку с твердосплавной вставкой и с размещенным в сквозном продольном канале державки хвостовиком и стопорный элемент для фиксации рабочей головки в сквозном продольном канале державки, отличающийся тем, что стопорный элемент выполнен в виде расположенного в сквозном продольном канале державки по его продольной оси стержня, при этом стержень одним своим концом соединен с хвостовиком рабочей головки посредством неразъемного соединения, а свободный конец стержня соединен с державкой, причем твердость материала, из которого выполнен стержень, меньше твердости материала, из которого выполнена рабочая головка.

2. Резец по п. 1, отличающийся тем, что соединение свободного конца стержня с державкой выполнено в виде неразъемного соединения, при этом длина стержня по его продольной оси не превышает длины сквозного продольного канала державки по той же оси.

3. Резец по п.1, отличающийся тем, что наружная боковая поверхность хвостовой части державки имеет цилиндрическую форму, при этом стержень имеет выступающую за торец державки часть, длина которой не превышает радиуса хвостовой части державки, причем на торце державки выполнен выступ, имеющий форму усеченного конуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5