Породоразрушающий инструмент Советский патент 1990 года по МПК E21C35/19 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в горном машиностроении.

Цель изобретения - повышение износостойкости.

На чертеже показано устройство, .общий вид.

Породоразрушающий инструмент состоит из резцедержателя 1, в торцовой поверхности 2 которого выполнен сквозной цилиндрический канал 3, и резца 4, размещенного в канале 3. Резцедержатель {снабжен также опорной пятой 5, на поверхности которой выполнена конусная выемка 6, Поверхность опорной пяты 5 может быть выполнена из износостойкого материала. На торцовой поверхности 2 разцедержателя 1 установлен износостойкий элемент в биде шайбы 7, диаметр отверстия которой равен диаметру канала 3, а продольная ось 8 симметрии совпадает с продольными осями симметрии канала 3 и выемки 6. В канале 3 выполнены кольцевая проточка 9 и винтовая канавка 10, соединяющая проточку 9 с торцовой поверхностью 2. Канавка 10 может быть выполнена многозаходной. В резцедержателе 1 выполнен также дополнительный канал 11 для подачи воды, сообщенный с проточкой 9.

Резец 4 снабжен конусной рабочей головкой 12, на которой выполнены винтовые выступы 13, и цилиндрической державкой 14с хвостовиком 15 в виде конуса, и установлен с возможностью взаимодействия поверхности .хвостовика с поверхностью выемки 6. При этом диаметр канала 3 больше диаметра державки 14, а величина угла конической выемки 6 определяется из выражения

у arctg (-),Р - arctg (где/ -угол заострения хвостовика 15 резца 4;,

Rgep - радиус поперечного сечения державки 14;

Rk - радиус поперечного сечения канала 3;..

L - расстояние от вершины 16 конусной выемки 6 на опорной пяте 5 резцедержателя 1 до точки пересечения продольной оси 8 симметрии канала 3 в резцедержателе с плоскостью его торцовой поверхности 2.

Породоразрушающий инструмент работает следующим образом.

При вращении исполнительного органа, на котором закреплен Породоразрушающий

инструмент, резец 4 внедряется в породу и снимает стружку при подаче исполнительного органа. Под действием осевой составляющей реакции породы RO резец 4 прижимается к опорной пяте 5, а кониче- ский хвостовик державки 14 улавливается конической выемкой 6 опорной пяты 5. и вершины конусов выемки 6 и хвостовика 15 совмещаются в вершине 16. Под действием боковой составляющей реакции породы ре- зец 4 отклоняется в канале 3 на угол а, имея при этом упор в вершине 16. При резании порода попадает на коническую часть режущей головки 12 и взаимодействует с винто- выми выступами 13, что способствует повороту резца. Попадающая в зазор между резцом 4 и поверхностью канала 3 порода собирается в винтовой канавке 10 и при вращении резца выносится. Кроме того, для улучшения выноса породы из зазора и обес- печения пылегюдавления при разрушении породы в винтовую канавку 10 подают воду через канал 1.1 и кольцевую проточку 9.

Для предотвращения от преждевременного износа резцедержателя наиболее на- груженные его элементы - опорная пята 5 и шайба 7 выполнены из износостойкого материала.

Таким образом, данное устройство позволяет повысить износостойкость и рабо- тоспособность породоразрушающего инструмента, а также снизить расход резцов и резцедержателей.

Формула изобретения

1. Породоразрушающий инструмент, включающий резцедержатель со сквозным цилиндрическим каналом для размещения державки резца, расположенным на его торцовой поверхности, и опорной пятой с конусной выемкой для размещения конического хвостовика резца, гфодольная ось симметрии которой совпадает с продольной осью симметрии цилиндрического канала, и резец с конусной рабочей головкой и с цилиндрической державкой, хвостовик ко5 10 15 20

25

30

торой выполнен в виде конуса, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения его износостойкости, на поверхности рабочей головки резца выполнены выступы винтовой формы, а диаметр канала резцедержателя больше диаметра державки резца, при этом в канале резцедержателя выполнены кольцевая проточка и винтовая канавка, соединяющая проточку с торцовой поверхностью резцедержателя, а резцедержатель выполнен с дополнительным каналом для подачи воды, сообщенным с кольцевой проточкой, причем величина угла конической выемки на поверхности опорной пяты резцедержателя определяется из выражения

Rk

5

0 5

yj./3 + 2-f- arctg(-)-arctg(),

где р - угол заострения конического хвостовика державки резца;

Ндер - радиус поперечного сечения цилиндрической державки резца;

Rk - радиус поперечного сечения канала в резцедержателе:

L - расстояние от вершины конусной выемки на опорной пяте резцедержателя до точки пересечения продольной оси симметрии канала в резцедержателе с плоско- стью-его торцовой поверхности;

2.Инструмент по п.1, от л и ч а ю щ и й- с я тем, что резцедержатель имеет износостойкий элемент, выполненный в виде шайбы, установленной на его торцовой поверхности, при этом диаметр отверстия в шайбе равен диаметру канала в резцедержателе, а их продольные оси симметрии совпадают.

3.Инструмент по п. 1 и 2, от л и ча ю- щ и и с я тем, что поверхности опорной пяты резцедержателя выполнены из износостойкого материала.

4.Инструмент по п.1 - 3, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что винтовая канавка на поверхности канала в резцедержателе выполнена многозаходной.

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение износостойкости. Породоразрушающий инструмент включает резцедержатель 1 и резец 4. На торцовой поверхности 2 резцедержателя 1 выполнен сквозной цилиндрический канал (СЦК) 3. Резец 4 снабжен опорной пятой 5. На поверхности опорной пяты 5 выполнена конусная выемка (КВ) 6. Поверхность опорной пяты 5 может быть выполнена из износостойкого материала. Торцовая поверхность 2 снабжена износостойким элементом в виде шайбы 7. Диаметр отверстия в шайбе 7 и диаметр СЦК 3 равны. Продольная ось симметрии 8 шайбы 7 совпадает с продольными осями симметрии СЦК 3 и КВ 6. На поверхности СЦК 3 выполнены кольцевая проточка (КП) 9 и винтовая канавка 10. Винтовая канавка 10 соединяет КП 9 с торцовой поверхностью 2. В резцедержателе 1 выполнен также дополнительный канал 11 для подачи воды. Канал 11 пересекает поверхность КП 9. Резец 4 снабжен конусной рабочей головкой 12 и державкой 14. На головке 12 выполнены винтовые выступы 13. Державка 14 выполнена цилиндрической и имеет хвостовик 15 в виде конуса. Резец 4 установлен в СЦК 3 с возможностью взаимодействия поверхности хвостовика 15 с поверхностью КВ 6. Диаметр СЦК 3 больше диаметра державки 14. Величина угла КВ 6 определяется из выражения γ≥β+2[ARCTG(R_к/L)-ARCTG(R_дер/L)]

β - угол заострения хвостовика 15

R_дер - радиус поперечного сечения державки 14

R_к - радиус поперечного сечения СЦК

L - расстояние от вершины 16 КВ 6 до точки пересечения оси 8 с плоскостью торцовой поверхности 2. При работе инструмента головка 12 резца 4 взаимодействует с породой и разрушает ее. Винтовые выступы 13 взаимодействуют с породой и способствуют вращению резца 4 в СЦК 3. Резец 4 отклоняется в СЦК 3 на угол α. При этом контакт между резцедержателем 1 и резцом 4 осуществляется лишь в вершине 16 КВ 6 и одной из точек на пересечении СЦК 3. Это также облегчает поворот резца. Попавшая в зазор между державкой 14 и СЦК 3 порода собирается в винтовой канавке 10 и выносится из СЦК 3. Этому способствует подача СЦК 3 воды через канал 11 и КП 9. Устройство обеспечивает повышение износостойкости и работоспособности резцедержателя 1 и резца 4 за счет его вращения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.