УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД Российский патент 1994 года по МПК E21C25/38 E21C35/22 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для разрушения горных пород, и может быть использовано в конструкциях исполнительных органов выемочных машин.

Известно устройство для разрушения горных пород, включающее режущий диск, размещенный на стреле с возможностью вращения и систему подвода жидкости в зону резания (1). Недостатком известного устройства является интенсивный износ трущихся поверхностей режущего диска и стрелы, что приводит к увеличению потерь жидкости, а также к усложнению конструкции в связи с необходимостью создания в диске внутренних полостей.

Известно также устройство для разрушения горного массива, содержащее дисковую шарошку с кольцевыми полостями, установленную с возможностью вращения на опоре, снабженной осевыми и радиальными каналами для подвода жидкости в кольцевые полости (2). Недостатком известного устройства являются высокий расход жидкости и нерациональное использование ее из-за больших потерь через зазоры из-за износа контактирующих поверхностей. Эффективность пылеподавления на режущем инструменте данного типа не превышает 25%.

Устройство для разрушения горных пород содержит опору с упорным выступом и с осевым и радиальным каналами для подвода воды, диск с режущими кромками, размещенный на опоре с возможностью вращения и взаимодействия одним торцом с упорным выступом на опоре, снабженный расположенными на торцовых поверхностях и сообщающихся между собой кольцевыми камерами, и приспособление для фиксации диска от осевого перемещения с прижимной пластиной, установленной с возможностью взаимодействия со вторым торцом диска. Новым в устройстве является то, что диск выполнен с расположенной на одной из его торцовых поверхностей кольцевой выемкой, и со сквозными каналами, вход каждого из которых расположен на периферии кольцевой выемки, а выход - на режущей кромке диска, при этом упорный выступ опоры выполнен с распределительной камерой, внутренняя полость которой сообщена с радиальным каналом для подвода воды, с внутренней полостью одной из кольцевых камер и с внутренней полостью кольцевой выемки диска. Диск выполнен с радиально расположенными направляющими ребрами, которые расположены во внутренней полости кольцевой выемки и разделяют последнюю на отдельные секции, при этом внутренняя полость распределительной камеры сообщена с внутренней полостью кольцевой выемки диска посредством дугообразного паза для подачи воды в зону взаимодействия диска с разрушаемой породой. Отличием является также то, что приспособление для фиксации диска от осевого перемещения выполнено в виде закрепленного на опоре стопорного элемента и размещенного между стопорным элементом и прижимной пластиной упругого элемента, который установлен с возможностью взаимодействия со стопорным элементом и прижимной пластиной.

Устройство позволяет сократить потери жидкости за счет плотного контакта взаимодействующих поверхностей даже при наличии их износа и повысить эффективность пылеподавления. Устройство обеспечивает направленную подачу жидкости в зону разрушения массива и высокую надежность работы.

На фиг.1 показано устройство для разрушения горных пород, общий вид; на фиг.2 - торцовая поверхность диска; на фиг.3 - сечение по А-А на фиг.1.

Устройство содержит диск 1 с кольцевыми камерами 2 и 3 на торцах, соединенные каналом 4 и кольцевой выемкой 5, расположенной на торцовой поверхности. Диск снабжен режущими кромками и сквозными каналами 6, вход каждого из которых расположен на периферии кольцевой выемки, а выход - на режущей кромке диска. Диск выполнен с радиальными направляющими ребрами 7, расположенными во внутренней полости кольцевой выемки и разделяющими ее на отдельные секции. Диск установлен с возможностью вращения на опоре 8, имеющей упорный выступ 9, который удерживает диск от осевого перемещения с одной стороны. От осевого перемещения с другой стороны диск фиксируется с помощью приспособления, содержащего прижимную пластину 10, упругий элемент 11 и стопорный элемент 12, закрепленный на опоре. Прижимная пластина 10 установлена на опоре свободно и постоянно поджимается к диску упругим элементом, что исключает появление зазоров и утечку жидкости при износе контактирующих поверхностей. Опора снабжена осевым каналом 13 и радиальным каналом 14 для подачи жидкости в распределительную камеру 15, выполненную в упорном выступе 9 опоры. Распределительная камера сообщена с кольцевой камерой 3 и кольцевой выемкой 5, причем с последней распределительная камера сообщена посредством дугообразного паза 16 для подачи воды в зону взаимодействия диска с разрушаемой породой.

Устройство работает следующим образом. Жидкость по осевому каналу 13 и радиальному каналу 14 поступает в распре- делительную камеру 15 и заполняет сообщающиеся с ней кольцевые камеры 2 и 3 в диске 1, за счет чего происходит смазка и охлаждение взаимодействующих поверхностей диска и опоры. Одновременно жидкость поступает из распределительной камеры 15 в часть кольцевой выемки 5 диска, находящуюся перед дугообразным пазом 16. При глубине резания 40-60 мм разрушение массива осуществляет режущая кромка диска по дуге ϕ= 30-35^о и жидкость поступает только в секции кольцевой выемки, находящиеся в рабочей зоне диска. Жидкость поступает к периферии кольцевой выемки и часть ее выходит непосредственно в зону резания, а другая часть через каналы 6 выходит в зону резания с другой стороны диска. Радиальные ребра 7 ограничивают растекание жидкости и направляют ее к периферии кольцевой выемки. По мере поворота диска жидкость поступает поочередно в следующие секции кольцевой выемки, попадающие в зону резания. Таким образом, в процессе работы устройства к режущему инструменту поступает жидкость, которая смачивает образующуюся пыль до перехода ее во взвешенное состояние.

Результаты сравнительных стендовых испытаний по эффективности пылеподавления приведены в таблице.

Сущность изобретения: устройство для разрушения горных пород содержит опору, диск с режущими кромками и приспособление для фиксации диска от осевого перемещения с прижимной пластиной. Диск установлен на опоре с возможностью вращения и взаимодействия своим торцом с упорным выступом на опоре. На торцевых поверхностях диска расположены кольцевые камеры, которые сообщены между собой. Диск выполнен с кольцевой выемкой и со сквозными каналами. Вход каждого канала расположен на периферии кольцевой выемки. Выход каждого канала расположен на режущей кромке диска. Упорный выступ опоры выполнен с распределительной камерой, внутренняя полость которой сообщена с радиальным каналом для подвода воды, с внутренней полостью одной из кольцевых камер диска и с внутренней полостью кольцевой выемки диска. 2 з.п. ф-лы, 3 ил, 1 табл.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, включающее опору с упорным выступом и с осевым и радиальным каналами для подвода воды, размещенный на опоре с возможностью вращения и установленный с возможностью взаимодействия одним своим торцом с упорным выступом на опоре диск с режущими кромками и с расположенными на торцевых поверхностях диска кольцевыми камерами, которые сообщены между собой, и приспособление для фиксации диска от осевого перемещения с прижимной пластиной, которая установлена с возможностью взаимодействия с другим торцом диска, отличающееся тем, что диск выполнен с расположенной на одной из его торцевых поверхностей кольцевой выемкой и со сквозными каналами, вход каждого из которых расположен на периферии кольцевой выемки, а выход каждого из которых расположен на режущей кромке диска, при этом упорный выступ опоры выполнен с распределительной камерой, внутренняя полость которой сообщена с радиальным каналом для подвода воды, с внутренней полостью одной из кольцевых камер диска и внутренней полостью кольцевой выемки диска. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диск выполнен с радиально расположенными направляющими ребрами, которые расположены во внутренней полости кольцевой выемки и разделяют последнюю на отдельные секции, при этом внутренняя полость распределительной камеры сообщена с внутренней полостью кольцевой выемки диска посредством дугообразного паза для подачи воды в зону взаимодействия диска с разрушаемой породой. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приспособление для фиксации диска от осевого перемещения выполнено в виде закрепленного на опоре стопорного элемента и размещенного между стопорным элементом и прижимной пластиной упругого элемента, который установлен с возможностью взаимодействия со стопорным элементом и прижимной пластиной.