РЕЗЕЦ Российский патент 1995 года по МПК E21B10/16 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разрушения мягких и средних пород резанием с одновременным удалением выбуренной породы промывочной жидкостью.

Известны резцы, включающие стальной корпус и закрепленную на нем твердосплавную пластинку. Резцы предназначены для использования в рабочих органах проходческих комбайнов.

Недостаток этих резцов заключается в том, что их конструкция не предусматривает использования промывки, вследствие чего резцы при работе перегреваются и быстро изнашиваются.

Наиболее близким техническим решением является резец, включающий стальной корпус с выполненным в нем промывочным каналом и жестко закрепленную на рабочем конце корпуса твердосплавную пластину.

Недостаток этого резца заключается в том, что твердосплавная пластина плохо охлаждается именно в зоне резания, т.е. в зоне внедрения породоразрушающей кромки, где наиболее велики сопротивления и поэтому температура достигает максимального значения. Кроме того, промывочный канал размещен так, что жидкость не омывает всей пластинки и в связи с этим отвод тепла осуществляется недостаточно эффективно. При этом не происходит оперативного удаления породы непосредственно из зоны резания. Резец имеет сложную для изготовления форму. Кроме того, сложную конфигурацию имеет место крепления резца на корпусе рабочего органа, что затрудняет использование при закреплении. Другой недостаток - ненадежная установка твердосплавной пластины, которая стыкуется с корпусом только двумя плоскостями.

Цель изобретения - повышение эффективности работы резца путем улучшения охлаждения твердосплавной пластины при одновременном улучшении выноса разрушенной породы из зоны резания и повышении технологичности изготовления и использования резца, а также его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что у резца, включающего стальной корпус с выполненным в нем промывочным каналом и жестко закрепленную на рабочем торце корпуса твердосплавную пластину, корпус выполнен в виде трубки, а твердосплавная пластина установлена с разделением своими гранями поперечного внутреннего сечения рабочего торца трубки на сегменты. Твердосплавная пластина может быть установлена в хордовой плоскости трубки со смещением относительно плоскости, проходящей через продольную ось трубки. Верхняя часть пластины заострена, а сама пластина в поперечном сечении выступает за наружный диаметр трубки. Твердосплавная пластина также установлена под углом к продольной оси трубки так, что ее передняя грань обращена к верхнему торцу трубки.

На фиг. 1 дан резец, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вариант конструкции резца с наклонной твердосплавной пластиной.

Резец состоит из корпуса 1 и жестко установленной на его рабочем торце твердосплавной пластины 2. Корпус выполнен в виде трубки, имеющей промывочный канал 3. В верхней части трубки выполнены отверстия 4 для крепления резца на рабочем органе (не показан). Твердосплавная пластина 2 установлена в хордовой плоскости трубки так, что она разделяет своей передней и задней гранями поперечное внутреннее сечение трубки в зоне рабочего торца на большой сегмент 5 и малый сегмент 6. Края пластины 2 в поперечном сечении выступают за наружный диаметр корпуса 1 (фиг. 2). Пластина 2 может быть установлена под углом к продольной оси трубки (фиг. 4). При этом плоскость передней грани 7 пластины обращена к верхнему торцу трубки. Верхняя часть пластины 2 имеет заострение 8.

Устройство работает следующим образом.

Резец, закрепленный на рабочем органе, устанавливается на забой, приводится во вращение и одновременно к нему подается промывочная жидкость. Промывочная жидкость поступает по трубчатому корпусу 1 и омывает твердосплавную пластину 2, разделяясь сегментами 5 и 6 на два потока. Поскольку сегмент 5 имеет большую площадь, то больший поток направляется на переднюю грань 7 пластины. Жидкость по плоскости передней грани направляется непосредственно в зону разрушения, т.е. к режущей кромке, и интенсивно выносит из этой зоны разрушаемый материал. В случае, когда твердосплавная пластина установлена наклонно и ее передняя грань примыкает к задней внутренней стенке корпуса 1, вся промывочная жидкость направляется на переднюю грань 7 пластины, обеспечивая интенсивное удаление разрушенной породы. Крепление резца в рабочем органе обеспечивается за счет отверстия 4.

Преимущество резца заключается в следующем.

Улучшается охлаждение твердосплавной пластины, т.к. промывочная жидкость омывает ее со всех сторон. При этом промывочная жидкость по передней грани под большим напором проникает в зону резания и мгновенно охлаждает режущую кромку. Это резко снижает износ резца.

Улучшается вынос породы из зоны резания, поскольку жидкость под напором выносит из-под режущей кромки малейшие частицы только что отколовшейся породы. При этом жидкость помимо выноса оказывает на породу разрушающее воздействие, как бы упреждая действие резца, что резко повышает интенсивность резания.

Улучшается технологичность изготовления резца, поскольку корпус может быть изготовлен из трубчатой заготовки. Пластина запаивается в пазы корпуса и, опираясь на обе стороны трубки, надежно удерживается на торце.

Упрощается использование резца, т. к. более просто (путем сверления) изготавливается под него гнездо в рабочем органе, т.е. не требуется выполнения гнезда сложной формы, как у аналогов и прототипа.

Использование: для разрушения мягких и средней твердости пород резанием с одновременным удалением выбуренной породы промывочной жидкостью. Сущность: корпус выполнен в виде трубы. Пластина установлена с разделением поперечного сечения трубы на сегменты. Пластина может быть установлена параллельно оси трубы за диаметральной плоскостью. Пластина может быть выполнена заостренной в верхней части. По ширине пластина может быть больше наружного диаметра трубы. Пластина может быть установлена под углом к оси трубы. Передняя грань пластины расположена со стороны верхнего торца трубы. Передняя грань пластины примыкает к внутренней поверхности трубы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. РЕЗЕЦ, содержащий металлический корпус с промывочным каналом и жестко закрепленную на рабочем торце корпуса твердосплавную пластину, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе резца путем улучшения охлаждения твердосплавной пластины и выноса разрушенной породы из зоны резания и повышения технологичности изготовления и использования резца, корпус выполнен в виде трубы, а твердосплавная пластина установлена с разделением боковыми гранями поперечного сечения трубы на сегменты. 2. Резец по п.1, отличающийся тем, что твердосплавная пластина установлена параллельно оси трубы за диаметральной плоскостью и выполнена в верхней части заостренной, а по ширине большей, чем наружный диаметр трубы. 3. Резец по п.1, отличающийся тем, что твердосплавная пластина установлена под углом к оси трубы, передней гранью расположенной со стороны верхнего торца трубы и примыкающей к ее внутренней поверхности.