ХВОСТОВОЕ ДОЛОТО Российский патент 2011 года по МПК E02F9/28 E21C35/18 

Изобретение касается хвостового долота, включающего головку долота и хвостовик долота, при этом хвостовик долота снабжен зажимной втулкой, в которой хвостовик долота закреплен в направлении своей продольной оси невыпадающим соединением и с возможностью свободного вращения вокруг своей продольной оси.

Такие хвостовые долота известны в разнообразных вариантах осуществления. Обычно они применяются в горных машинах, дорожно-фрезерных машинах и тому подобных для снятия дегтя, породы и пр. При этом хвостовые долота закрепляются в резцедержателях, которые установлены на фрезерном барабане машины. Резцедержатели снабжены отверстием в качестве гнезда для крепления долота. В него хвостовик долота вставляется своей зажимной втулкой. При этом зажимная втулка упруго зажимается внутренними стенками гнезда для крепления долота. Хвостовое долото закреплено в зажимной втулке в направлении своей продольной оси невыпадающим соединением, однако с возможностью свободного вращения.

Во время использования инструмента острие долота, закрепленное на головке долота, ведется по снимаемому материалу и при этом изнашивается вместе с головкой долота. Когда предел износа достигнут, хвостовое долото необходимо заменить. Для преодоления усилия зажима зажимной втулки к хвостовому долоту должно быть приложено усилие в осевом направлении. Из уровня техники известны различные инструменты, которые могут применяться для этой цели. Например, в WO 97/23710 описан инструмент, у которого к ручке посредством шарнирного соединения присоединен отжимной участок, имеющий форму цапфы. Инструмент применяется для демонтажа хвостового долота. Для этого отжимной участок через отверстие, находящееся с обратной стороны посадочного отверстия для крепления долота, вдвигается внутрь и прижимается к свободному концу хвостовика долота. Затем ручку можно поворачивать до тех пор, пока она не соприкоснется с опорным участком. Теперь можно переставить ручку относительно отжимного участка в шарнирном соединении. Возникающие при этом рычажные усилия передаются через отжимной участок к долоту таким образом, что создаваемая зажимной втулкой фиксация прекращается. Когда хвостовое долото демонтировано и инструмент удален, в посадочное отверстие можно установить новое неизношенное хвостовое долото и забить его молотком. Замена хвостового долота с помощью известной системы требует затраты усилий, и при недостаточной площади ее выполнение связано с определенным риском.

Из DE 3026930 A1 известны другие устройства для демонтажа. Для этих устройств необходим толкатель, который смонтирован в области посадочного отверстия хвостового долота. Толкатель может перемещаться линейно относительно конца хвостовика хвостового долота, при этом хвостовое долото может выдвигаться из гнезда наружу.

Задачей этого изобретения является предоставить хвостовое долото упомянутого вначале рода, которое можно монтировать, а также демонтировать через посадочное отверстие для крепления долота.

Эта задача решается благодаря тому, что хвостовик долота на своем обращенном от головки долота конце имеет удлинение хвостовика, и это удлинение хвостовика имеет элемент для базирования инструмента, и к элементу для базирования инструмента обеспечивается доступ через смещенную назад относительно наружной поверхности хвостовика долота и/или относительно наружной поверхности зажимной втулки промежуточную область удлинения хвостовика в осевом направлении долота.

С помощью такой конструкции обеспечивается возможность перемещения исполнительного элемента инструмента в промежуточной области. Для демонтажа хвостового долота выступающий элемент инструмента вставляется в элемент для базирования инструмента, и примыкающий к выступающему элементу инструмента участок исполнительного элемента перемещается по промежуточной области. Промежуточная область позволяет исполнительному элементу перемещаться сквозь посадочное отверстие при вставленном в элемент для базирования инструмента выступающем элементе инструмента. Таким образом, можно как монтировать, так и демонтировать хвостовое долото посредством исполнительного элемента через посадочное отверстие.

По одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения предусмотрено, что промежуточная область образуется между наружной поверхностью цилиндрического хвостовика долота, которая имеет первый диаметр, и концевым участком удлинения хвостовика, который имеет второй диаметр, причем второй диаметр меньше первого диаметра. Промежуточная область образуется в области расхождения диаметров. Если, к тому же, предусмотрено, что центральные продольные оси хвостовика долота и концевого участка находятся на одной прямой, и промежуточная область образована кольцевым пространством между поверхностями с первым и вторым диаметром, то доступ к элементу для базирования инструмента возможен по всей окружности, что облегчает установку инструмента на хвостовом долоте.

Элемент для базирования инструмента может быть образован окружным пазом. При этом хвостовое долото изготавливается просто как точеная деталь.

По одному из предпочтительных вариантов изобретения предусмотрено, что удлинение хвостовика имеет участок втягивания и отжимной участок, которые направлены поперек центральной продольной оси хвостового долота. Таким образом, поперек направления монтажа или соответственно демонтажа образуются косые фасонные поверхности (поднутрения), которые создают возможность захвата инструмента с геометрическим замыканием для надежного монтажа или соответственно демонтажа.

Чтобы инструмент даже при недостаточной площади и отсутствии обзора мог надежно вводиться в приспособление для зажима инструмента, предлагаемое изобретением хвостовое долото может быть выполнено таким образом, чтобы хвостовик долота и/или удлинение хвостовика переходили в элемент для базирования инструмента через фаску.

Для облегчения монтажных работ может быть предусмотрено, что на зажимную втулку натянута быстроизнашивающаяся шайба, которая удерживает зажимную втулку в состоянии предварительного натяга, причем быстроизнашивающаяся шайба сдвигается с зажимной втулки в направлении головки долота, и сдвинутая быстроизнашивающаяся шайба располагается на образовавшемся между головкой долота и зажимной втулкой переходном участке хвостовика долота, освобождая зажимную втулку. Приведенная в состояние предварительного натяга с помощью быстроизнашивающейся шайбы зажимная втулка может легко монтироваться с помощью предлагаемого изобретением инструмента.

Далее изобретение поясняется более подробно на изображенном на чертежах примере осуществления. Показано:

фиг.1 - вид сбоку и частичный разрез хвостового долота, подготовленного к монтажу в резцедержателе и

фиг.2 - резцедержатель согласно фиг.1, вид в перспективе.

На фиг.1 показано хвостовое долото с головкой 10 долота и хвостовиком 20 долота. Головка 10 долота имеет гнездо, в которое вставляется острие 12 долота и припаивается в нем. Острие 12 долота изготавливается обычно из твердого сплава. Головка 10 долота имеет примыкающие к острию 12 долота боковые отводящие поверхности 11. По этим выемкам при использовании инструмента течет снимаемый материал породы. Отводящие поверхности 11 в обращенной к острию 12 долота области покрыты наплавкой 15 из твердого сплава, которая выполнена путем наваривания. Тем самым головка 10 долота защищена в этой особенно подверженной износу области.

В переходной области от головки 10 долота к хвостовику 20 долота головка 10 долота имеет буртик 13. Этот буртик образует направленную вниз опорную поверхность 14. К симметричному относительно оси вращения буртику 13 присоединен цилиндрический переходный участок 21. К переходному участку 21 приформован крепежный участок 22, который также выполнен в виде цилиндра. На своем свободном конце крепежный участок 22 переходит через фаску 25 в удлинение 20.1 хвостовика. Удлинение 20.1 хвостовика снабжено окружным пазом, который служит элементом 26 для базирования инструмента. После паза удлинение 20.1 хвостовика заканчивается концевым участком 29. Концевой участок 29 образует на свободном конце хвостовика плоскую опорную поверхность, которая служит отжимным участком 28. Обращенная к отжимному участку 28 стенка элемента 26 для базирования инструмента образует участок 27 втягивания.

На крепежный участок 22 хвостовика 20 долота надвинута зажимная втулка 23. Цилиндрическая зажимная втулка 23 образована свернутым отрезком листовой стали. Зажимная втулка 23 снабжена шлицом 24, который проходит в продольном направлении зажимной втулки 23 и, как в настоящем случае, может располагаться со смещением.

На зажимной втулке 23 расположены крепежные элементы, которые выступают в направлении хвостовика долота. Эти крепежные элементы на фиг.1 не видны. Крепежные элементы входят с зацеплением в окружной паз крепежного участка 22. Благодаря этому зажимная втулка 23 может свободно вращаться в окружном направлении, однако в осевом направлении удерживается невыпадающим соединением.

На зажимную втулку 23 надета быстроизнашивающаяся шайба 50. Быстроизнашивающаяся шайба 50 имеет отверстие, в которое вставлена зажимная втулка 23. Внутренний диаметр этого отверстия при этом меньше, чем наружный диаметр зажимной втулки 23 в ее незажатом состоянии. Когда быстроизнашивающаяся шайба 50 натягивается на зажимную втулку 23, наружный диаметр зажимной втулки 23 уменьшается, так что она приводится в состояние предварительного натяга. Как видно на фиг.2, быстроизнашивающаяся шайба 50 выполнена в виде точеной детали. Быстроизнашивающаяся шайба 50 имеет окружную стенку 52, которая ограничивает стакан 53. На нижней стороне быстроизнашивающейся шайбы 50 выступает насадка 51, которая выполнена в форме фаски. Быстроизнашивающаяся шайба 50 может перемещаться в осевом направлении хвостового долота в сторону головки 10 долота. Когда она попадает в область переходного участка 21, быстроизнашивающаяся шайба 50 освобождает зажимную втулку 23, так что она может раскрываться в радиальном направлении.

Хвостовое долото может монтироваться в выполненном в виде отверстия посадочном отверстии 31 резцедержателя 30. Это может происходить с помощью инструмента. Инструмент снабжен исполнительным элементом 40, который образует базирующий элемент между полкой 42 и кулачком 41. Кулачок 41 входит с зацеплением в элемент 26 для базирования инструмента хвостового долота, в то время как полка 42 примыкает к отжимному участку 28. Исполнительный элемент 40 инструмента проходит сквозь выполненное в виде сквозного отверстия посадочное отверстие 31 резцедержателя 30.

Полка 42 и кулачок 41 соединены мостиком 44, при этом мостик 44 выполнен так, что он может вводиться между внутренними стенками посадочного отверстия 31 для крепления долота и концевым участком 29. Для этой цели концевой участок 29 смещен назад (стянут к центральной оси) относительно наружной поверхности крепежного участка 22 (хвостовик долота) и относительно наружной поверхности зажимной втулки 23, так как он имеет меньший диаметр, чем крепежный участок 22 и зажимная втулка 23.

Благодаря образовавшейся таким образом смещенной назад промежуточной области элемент 26 для базирования инструмента доступен в осевом направлении хвостового долота в обход концевого участка 29. Таким образом, можно втянуть хвостовое долото с помощью исполнительного элемента 40 через посадочное отверстие 31. В процессе стягивания зажимная втулка 23 попадает на фаску 43 резцедержателя 30, которая проходит вокруг посадочного отверстия 31 для крепления долота. В этом случае при дальнейшем втягивании зажимная втулка 23 сжимается в области посадочного отверстия 31 или соответственно фаски 43 в радиальном направлении внутрь. Затем быстроизнашивающаяся шайба 50 попадает на опорную поверхность 32 резцедержателя 30. При этом быстроизнашивающаяся шайба 50 смещается в направлении головки 10 долота, пока она не попадет в область переходного участка 21 и, как описано выше, освободит зажимную втулку 23. Раскрывшаяся в радиальном направлении зажимная втулка 23 затем разжимается на внутренних стенках 31 для крепления долота. В этом положении буртик 13 ложится в стакан 53 быстроизнашивающейся шайбы 50.

Когда хвостовое долото достигло своего предела износа, оно может быть снова демонтировано из резцедержателя 30. Для этого исполнительный элемент 40 своим кулачком 41 вставляется в элемент 26 для базирования инструмента. Так как в этом состоянии полка 42 примыкает к отжимному участку 28, хвостовое долото под действием усилия исполнительного элемента 40 может быть выдвинуто из посадочного отверстия 31.

При этом преодолевается созданная зажимной втулкой 23 сила трения между посадочным отверстием 31 и наружной поверхностью зажимной втулки 23. Когда хвостовое долото достигнет затем своего показанного на фиг.1 положения демонтажа, оно может быть снято с исполнительного элемента.

Чтобы при намеренном демонтаже хвостового долота получить возможность просто вставить исполнительный элемент 4 в элемент 26 для базирования инструмента, предпочтительно, если удлинение хвостовика 20.1 удерживается вне посадочного отверстия 31 для крепления долота. Для этого посадочное отверстие 31 для крепления долота выполнено в виде сквозного отверстия. Тогда удлинение хвостовика 20.1 выступает за обращенное от головки 10 долота выходное отверстие.

Однако удлинение хвостовика 20.1 может также находиться внутри посадочного отверстия 31 для крепления долота. Тогда необходимо учесть, что, чтобы вставить кулачок 41 в элемент 26 для базирования инструмента, его можно провести через промежуточную область между концевым участком 29 и стенками посадочного отверстия 31 для крепления долота.

Изобретение относится к горным машинам, дорожно-фрезерным машинам и тому подобным машинам, в частности к хвостовым долотам этих машин. Технический результат - упрощение монтажа и демонтажа долота через посадочное отверстие для крепления долота. Хвостовое долото включает головку долота и хвостовик долота, при этом хвостовик долота снабжен зажимной втулкой, в которой хвостовик долота закреплен в направлении свой продольной оси невыпадающим соединением и с возможностью свободного вращения вокруг своей продольной оси. Зажимная втулка снабжена крепежными элементами, которые входят с зацеплением в окружной паз крепежного участка хвостовика долота, так что зажимная втулка удерживается с возможностью свободного вращения, однако с невыпадающим соединением в осевом направлении хвостового долота. Хвостовик долота на своем обращенном от головки долота конце имеет удлинение хвостовика, причем это удлинение хвостовика имеет элемент для базирования инструмента. Элемента для базирования инструмента доступен через смещенную назад (втянутую) относительно наружной поверхности хвостовика долота и/или относительно наружной поверхности зажимной втулки промежуточную область удлинения хвостовика в осевом направлении долота. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Хвостовое долото, включающее головку (10) долота и хвостовик (20) долота, причем хвостовик (20) долота снабжен зажимной втулкой (23), в которой хвостовик (20) долота закреплен в направлении своей продольной оси невыпадающим соединением и с возможностью свободного вращения вокруг своей продольной оси, отличающееся тем,
что зажимная втулка (23) снабжена крепежными элементами, которые входят с зацеплением в окружной паз крепежного участка (22) хвостовика (20) долота, так что зажимная втулка удерживается с возможностью свободного вращения, однако с невыпадающим соединением в осевом направлении хвостового долота, причем
хвостовик (20) долота на своем обращенном от головки (10) долота конце имеет удлинение (20.1) хвостовика, причем
это удлинение (20.1) хвостовика имеет элемент (26) для базирования инструмента, и
элемент (26) для базирования инструмента доступен через смещенную назад относительно наружной поверхности хвостовика (20) долота и/или относительно наружной поверхности зажимной втулки (23) промежуточную область удлинения (20.1) хвостовика в осевом направлении долота.

2. Хвостовое долото по п.1, отличающееся тем, что промежуточная область образована между наружной поверхностью цилиндрического хвостовика (20) долота, которая имеет первый диаметр (D1), и концевым участком (29) удлинения хвостовика (20.1), который имеет второй диаметр (d1), причем второй диаметр (d1) меньше первого диаметра (D1).

3. Хвостовое долото по п.1, отличающееся тем, что центральные продольные оси хвостовика (20) долота и концевого участка (29) находятся на одной прямой, и промежуточная область образована кольцевым пространством, образовавшимся между первым и вторым диаметром (D1 и d1).

4. Хвостовое долото по п.1, отличающееся тем, что элемент (26) для базирования инструмента образован окружным пазом.

5. Хвостовое долото по п.1, отличающееся тем, что удлинение (20.1) хвостовика имеет участок (27) втягивания и отжимной участок (28), которые направлены поперек центральной продольной оси хвостового долота.

6. Хвостовое долото по п.1, отличающееся тем, что хвостовик (20) долота и/или удлинение (20.1) хвостовика переходит в элемент (26) для базирования инструмента через фаску (25).

7. Хвостовое долото по п.1, отличающееся тем, что на зажимную втулку (23) натянута быстроизнашивающаяся шайба (50), которая удерживает зажимную втулку (23) в состоянии предварительного натяга, причем
быстроизнашивающаяся шайба (50) сдвигается с зажимной втулки (23) в направлении головки (10) долота,
и сдвинутая быстроизнашивающаяся шайба (50) располагается на образовавшемся между головкой (10) долота и зажимной втулкой (23) переходном участке (21) хвостовика (20) долота, освобождая зажимную втулку (23).

8. Хвостовое долото по п.1, отличающееся тем, что головка (10) долота имеет примыкающие к острию (12) долота отводящие поверхности (11), которые в обращенной к острию (12) долота области покрыты наплавкой (15) из твердого сплава, которая выполнена путем наваривания.

9. Хвостовое долото по п.1 или 7, отличающееся тем, что в переходной области от головки (10) долота к хвостовику (20) долота головка (10) долота имеет буртик (13), к которому примыкает цилиндрический переходный участок (21) для размещения быстроизнашивающейся шайбы (50).

10. Хвостовое долото по п.9, отличающееся тем, что на нем установлена быстроизнашивающаяся шайба (50), которая имеет окружные стенки (52), которые ограничивают стакан (53), и буртик (13) головки (10) долота размещен в стакане (53).