РЕЗЕЦ УГОЛЬНОГО СТРУГА Российский патент 2024 года по МПК E21C35/18 E21C27/18 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к добыче угля, и может быть применено в режущем инструменте угольных стругов.

Известен резец для угле-выемочной машины, состоящий из державки с пазом для крепления в резцедержателе, рабочей головки, твердосплавной вставки, установленной в рабочей головке, дополнительной твердосплавной вставки, закрепленной в рабочей головке, при этом режущая кромка дополнительной твердосплавной вставки смещена вверх относительно режущей кромки твердосплавной вставки (патент RU 2018658 C1; Е21С 25/38, Е21С 35/18; 30.08.1994).

Недостатком известного резца является заниженная надежность, обусловленная тем, что конструктивное исполнение резца не позволяет корректировать угол его наклона к угольному пласту, что целесообразно в зависимости от категории крепости угля, и тем снижать нагрузку на резец, приводящую к повышенному износу резца и обуславливающую вероятность его разрушения. Другой недостаток - за счет повышенного износа резца снижаются сроки его эксплуатации.

Известен резец угольного струга, содержащий основание в виде хвостовика с выполненной в нем канавкой, деформируемую вставку, расположенную в канавке, головку, соединенную с хвостовиком, твердосплавную пластину, закрепленную в головке, твердосплавные штифты, размещенные на головке (патент RU 47972 U1, Е21С 27/00, 10.09.2005).

Недостаток известного резца - невысокая надежность, обусловленная конструктивным исполнением резца, в котором не предусмотрено изменение угла наклона резца к угольному пласту, чем обеспечивается снижение нагрузки на резец в зависимости от категории крепости угля, а фиксированный наклон резца обуславливает повышенный износ и вероятность его разрушения. Также, недостатком резца являются заниженные сроки эксплуатации за счет его повышенного износа.

За прототип выбран резец в сборе для угольного струга, включающий собственно резец, выполненный в виде головки и хвостовика, режущую вставку, закрепленную на концевой части головки, при этом, резец хвостовиком установлен в резцедержателе и закреплен стопарным пальцем (патент RU 2682826 C1; Е21С35/18, Е21С 35/19; 21.03.2019).

Недостаток известного резца заключается в том, что его конструктивное исполнение не позволяет регулировать угол наклона резца к угольному пласту и тем регулировать толщину срезаемой угольной стружки в зависимости от категории крепости угля. То, что невозможно регулировать угол наклона резца, приводит к повышенному его износу и обуславливает вероятность разрушения конструкции, чем снижается надежность в работе. Кроме этого, недостаток резца состоит в снижении сроков его эксплуатации из-за повышенного износа.

Техническая задача изобретения заключается в повышении надежности в работе и срока эксплуатации резца угольного струга за счет снижения нагрузки на резец и интенсивности его износа.

Технический результат достигается тем, что резец угольного струга, включающий хвостовик, соединенную с ним головку, режущую вставку, закрепленную на головке, снабжен гидроцилиндром, соединенным с головкой и установленным в резцедержателе, и пластиной, выполненной изогнутой с возможностью перемещения по окружности и соединенной с головкой. При этом, хвостовик соединен шарнирно с резцедержателем с возможностью изменения угла наклона режущей вставки к угольному пласту в направлении резания, а геометрический центр окружности, по которой перемещается пластина, совмещен с геометрическим центром шарнира.

Снабжение резца гидроцилиндром, соединенным с головкой и установленным в резцедержателе, позволяет изменять угол наклона резца к угольному пласту в зависимости от категории крепости угля, чем обеспечивается повышение надежности работы резца и повышение срока его эксплуатации. За счет изменения угла наклона можно снизить силовую нагрузку на резец при повышении категории крепости угля посредством регулирования толщины срезаемой резцом угольной стружки, т.е., чем крепче уголь, тем тоньше должна быть стружка, что обуславливает снижение износа режущей вставки и вероятности разрушения конструкции резца.

За счет оснащения резца пластиной, выполненной изогнутой по окружности с возможностью перемещения вдоль окружности и соединенной с головкой, угольный штыб, образующийся при срезании стружки угля, не попадает, не забивается в зазор между головкой с хвостовиком и резцедержателем, т.к. зазор закрыт пластиной при любом наклоне резца к угольному пласту, чем обеспечивается беспрепятственное перемещение резца гидроцилиндром и, соответственно, повышается надежность работы резца.

Шарнирное соединение хвостовика с резцедержателем позволяет поворачивать резец гидроцилиндра и тем изменять угол наклона режущей вставки к угольному пласту в направлении резания, чем регулируется толщина срезаемой угольной стружки в зависимости от категории крепости угля и, как следствие, снижается износ режущей вставки и вероятность разрушения конструкции резца.

Совмещение геометрического центра окружности, по которой перемещается пластина, с геометрическим центром шарнира обеспечивает одновременное перемещение пластины по окружности с поворотом резца гидроцилиндром и тем выполняется перекрытие пластиной зазора между головкой с хвостовиком и резцедержателем, т.е. зазор не засоряется, не забивается угольным штыбом, чем сохраняется надежность резца в работе.

Резец угольного струга структурно представлен на фигурах, где на фиг. 1 показан боковой вид резца, установленного на резку угольной стружки минимальной толщины; на фиг. 2 - боковой вид резца, установленного на резку стружки максимальной толщины.

Резец угольного струга включает хвостовик 1, выполненную с ним головку 2, режущую вставку 3, закрепленную на головке 2. Хвостовиком 1 резец шарнирно установлен в резцедержателе 4. С головкой 2 соединен гидроцилиндр 5, шарнирно установленный в резцедержателе 4. На поверхности головки 2, обращенной в направлении резания угольной стружки, закреплена пластина 6, выполненная в виде окружности и примыкающая к резцедержателю 4. При этом, геометрический центр окружности пластины 6 совмещен с геометрическим центром шарнира соединения хвостовика 1 с резцедержателем 4. Для обеспечения плотности прижима пластины 6 к резцедержателю 4, округлая ее часть выполнена упругой. Позицией 7 на фиг. 2 показан зазор между головкой 2 с хвостовиком 1 и резцедержателем 4.

Резец угольного струга применяют следующим образом. Для резки стругом стружки угля повышенной категории крепости, например, антрацита (коэффициент крепости 3,5 по шкале Мооса) или в случае более твердых примесей (включений) в угольном пласте резец необходимо устанавливать режущей вставкой 3 на срезание угольной стружки наименьшей толщины. Для этого, головка 2 (см. фиг. 1) резца пластиной 6 вплотную прижимается к резцедержателю 4 посредством гидроцилиндра 5 и резец фиксируется гидроцилиндром 5 в таком положении, обеспечивая резку угольной стружки наименьшей толщины за счет наименьшего угла наклона режущей вставки 3 к пласту угля. Таким образом устройство подготовлено к резке угля.

Для резки стружки угля невысокой категории крепости, например, бурого угля (коэффициент крепости 1-2 по шкале Мооса), резец целесообразно устанавливать режущей вставкой 3 на срезание угольной стружки наибольшей толщины. Для этого, головка 2 (см. фиг. 2) резца тыльной стороной (с которой соединен гидроцилиндр 5) вплотную прижимается гидроцилиндром 5 к резцедержателю 4 и резец фиксируется в таком положении, чем обеспечивается резка угольной стружки наибольшей толщины за счет наибольшего угла наклона режущей вставки 3 к пласту угля. При смещении головки 2 тыльной стороной к резцедержателю 4, пластина 6 смещается вместе с головкой 2, перемещаясь по резцедержателю 4 и закрывая зазор, который образуется при повороте резца между передней стороной головки 2 и резцедержателем 4. За счет перекрытия зазора пластиной 6 исключается забивание зазора угольным штыбом и тем сохраняется работоспособность конструкции при установке гидроцилиндром 5 режущей вставки 3 на резку угольной стружки наименьшей толщины. Устройство подготовлено к работе.

Таким образом, предложенное конструктивное исполнение резца угольного струга позволит повысить надежность в работе и сроки эксплуатации резца за счет снижения нагрузки на элементы резеца и интенсивности их износа.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к добыче угля, и может быть применено в режущем инструменте угольных стругов. Технический результат - повышение надежности в работе и срока эксплуатации резца угольного струга за счет снижения нагрузки на резец и интенсивности его износа. Резец угольного струга включает хвостовик, соединенную с ним головку, режущую вставку, закрепленную на головке. Резец снабжен гидроцилиндром, соединенным с головкой и установленным в резцедержателе, и пластиной, выполненной изогнутой с возможностью перемещения по окружности и соединенной с головкой. При этом хвостовик соединен шарнирно с резцедержателем с возможностью изменения угла наклона режущей вставки к угольному пласту в направлении резания, а геометрический центр окружности, по которой перемещается пластина, совмещен с геометрическим центром шарнира. 2 ил.

Резец угольного струга, включающий хвостовик, соединенную с ним головку, режущую вставку, закрепленную на головке, отличающийся тем, что снабжен гидроцилиндром, соединенным с головкой и установленным в резцедержателе, пластиной, выполненной изогнутой по окружности с возможностью перемещения вдоль окружности и соединенной с головкой, при этом хвостовик соединен шарнирно с резцедержателем с возможностью изменения угла наклона режущей вставки к угольному пласту в направлении резания, а геометрический центр окружности, по которой перемещается пластина, совмещен с геометрическим центром шарнира.