Породоразрушающий инструмент горной машины Советский патент 1991 года по МПК E21C35/19 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к породоразру- шающим инструментам горных машин, и может быть использовано при разрушении массива выемочными и проходческими машинами.

Цель изобретения - снижение затрат времени и трудоемкости работ при замене резца.

На фиг. 1 представлен породоразруша- ющий инструмент горной машины; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - резец породоразрушающего инструмента.

Породоразрушающий инструмент горной машины включает резец с рабочей головкой 1, которая образована передней 2 и задней 3 гранями, и державкой 4 прямоугольной формы. На каждой боковой поверхности державки 4 симметрично относительно продольной оси державки А резца расположены основной 5 и дополнительный б фиксаторные выступы.

Резцедержатель 7 выполнен с гнездом для размещения державки 4 резца, которое образовано передней 8 и боковыми 9 стенками. На каждой боковой стенке 9 выполнены основной 10 и дополнительный 11 фиксаторные пазы для размещения соответственно основного 5 и дополнительного 6 фиксаторных выступов, а также вертикальный 12 и установочные 13 пазы. Основные 10 и дополнительные 11 фиксаторные пазы расположены параллельно, при этом установочные пазы 13 расположены параллельно фиксаторным пазам 10 и 11 и смещены относительно последних к опорной поверхности 14 резцедержателя 7. Вертикальные пазы 12 соединяют между собой фиксаторные пазы 10 и 11 и установочные пазы 13 и могут иметь уступ 15. При этом расстояние между установочными пазами 13 на каждой из боковых стенок 9 равно расстоянию между соответствующим основным 10 и дополнительным фиксаторны- ми пазами. Основной 5 и дополнительный 6 фиксаторные выступы установлены с возможностью перемещения в соответствующих установочных 13, вертикальных 12 и фиксаторных 10 и 11 пазах боковых стенок 9 гнезда резцедержателя 7.

Рабочая головка 1 имеет упорные выступы 16 для взаимодействия с опорной поверхностью 14 резцедержателя 7. Державка 4 резца установлена с возможностью взаимодействия своей передней поверхностью 17 с передней стенкой 8 гнезда резцедержателя. Предпочтительно, чтобы центр тяжести резца располагался в его рабочей головке 1.

Породоразрушающий инструмент горной машины работает следующим образом.

При разрушении массива доминирующее воздействие на резец оказывает сила резания, приложенная к передней грани 2 резца по касательной к траектории перемещения резца при его движении по окружности, и сила сопротивления подачи резца на

забой, приложенная к задней грани 3 резца по его оси. Под действием первой силы резец отклоняется в гнезде резцедержателя 7 в направлении, противоположном его движению в пределах зазоров, между фиксаторными выступами 5 и б и стенками фиксаторных пазов 10 и 11, а также между упорными выступами 16 и опорной поверхностью 14 резцедержателя 7.

Вторая сила прижимает резец упорными выступами 16 рабочей головки 1 к опорной поверхности 14 и удерживает резец от выпадения из резцедержателя 7. Направление вектора равнодействующей этих сил на всей траектории движения резца значительно отличается от направления перемещения резца в фиксаторных 10 и 11 и установочных 13 пазах, что обеспечивает надежную фиксацию резца.

При этом основная нагрузка со стороны

забоя на резцедержатель 7 рассредоточена между поверхностью передней стенки 8 его гнезда и опорной поверхностью 14 резцедержателя 7. В меньшей мере нагружены фиксаторные чазы 10 и 11 резцедержателя 7.

При вращении исполнительного органа

без контакта с массивом резца на последний действует центробежная сила, а также сила тяжести резца и трения упорных выступов 16 об опорную поверхность 14 резцедержателя 7. Доминирующей при существующих частотах вращения и размерах исполнительных органов, а также массе резца является центробежная сила. Равнодействующая этих сил на всей траектории

движения резца также имеет направление, не совпадающее с направлением перемещения державки 4 в фиксаторных пазах 10 и 11 резцедержателя 7, что обеспечивет надежное закрепление резца в резцедержателе 7.

При эксплуатации инструмента в условиях весьма неоднородного по структуре массива, где формируются большие знакопеременные нагрузки, для уменьшения ве5 личины перемещения резца в фиксаторных пазах 10 и 11, а тем самым для повышения надежности его фиксации, целесообразно, чтобы резец имел центр тяжести, расположе- женный в рабочей головке 1.

Благодаря наличию вертикального паза 12 выпадение резца не происходит и при изменении направления вращения исполнительного органа горной машины в направлении, обратном рабочему.

Отсутствие замкнутых малых объемов в гнезде резцедержателя 7, обусловленное размерами и расположением пазов 10-13 на открытых боковых стенках 9 гнезда резцедержателя Г, способствует выходу из гнезда резцедержателя 7 попавшего в него разрушенного материала, обеспечивает расштыбовку гнезда резцедержателя 7 и снижает возможность заклинивания державки 4 при извлечении резца.

Удаление резца из резцедержателя 7 осуществляется без дополнительного специального инструмента путем выполнения одной рукой трех движений по перемещению державки 4 с фиксаторными выступами 5 и 6 последовательно в пазах 10 и 11, 12 и 13. Для облегчения выхода фиксаторных выступов 5 и 6 из вертикальных пазов 12 в случае налипания разрушенного материала последние могут заканчиваться уступом 15.

Установка резца в рабочее положение осуществляется одной рукой путем перемещения державки 4 между боковыми стенками 9 резцедержателя 7. При этом фиксаторные выступы 5 и 6 державки 4 кон- тактируют последовательно с пазами 13, 12 и 10, 11. Перемещение резца с фиксаторными выступами 5 и 6 вдоль вертикального паза 12 осуществляется до упора горца державки 4 в дно 18 гнезда, при этом упорные выступы 16 входят в контакт с опорной поверхностью 14 резцедержателя 7.

Перемещение резца в гнезде резцедержателя 7 заканчивается упором передней поверхности 17 державки 4 в переднюю стенку 8 гнезда резцедержателя 7.

Формула изобретения 1. Породоразрушающий инструмент горной машины, включающий резец с рабо- чей головкой, на которой расположены упорные выступы для взаимодействия с опорной поверхностью резцедержателя,

державку резца прямоугольной формы с передней поверхностью и боковыми поверхностями, на каждой из которых симметрично относительно продольной оси державки расположен фиксаторный выступ, и резцедержатель с гнездом для размещения державки резца, которое образовано передней стенкой и боковыми стенками с фиксаторными пазами для размещения фиксаторных выступов на державке резца, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат времени и трудоемкости работ при замене резца, державка резца выполнена с расположенными на ее боковых поверхностях дополнительными фиксаторными выступами, каждый из которых смещен относительно соответствующего основного фиксаторного выступа по продольной оси державки, а боковые стенки гнезда резцедержателя выполнены с дополнительными фиксаторными пазами для размещения дополнительных фиксаторных выступов, которые расположены параллельно основным фиксаторным пазам, с установочными пазами, которые расположены параллельно фиксаторным пазам и смещены относительно последних к опорной поверхности резцедержателя. и с вертикальными пазами, которые соединяют между собой фиксаторные и установочные пазы на соответствующей боковой стенке гнезда резцедержателя, при этом расстояние, между установочными пазами на каждой из боковых стенок гнезда резцедержателя равно расстоянию между основным и дополнительным фиксаторными пазами, а основные и дополнительные фиксаторные выступы державки резца установлены с возможностью перемещения в соответствующих установочных, вертикальных и фиксаторных пазах боковых стенок гнезда резцедержателя, причем державка резца установлена с возможностью взаимодействия своей передней поверхностью с передней стенкой гнезда резцедержателя.

2. Инструмент по п 1, отличающий- с я тем, что центр тяжести резца расположен в его рабочей головке.

8

12 13

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к породоразру- шающему инструменту горных машин, и позволяет снизить затраты времени и трудоемкость работ при замене резца. Породо- разрушающий инструмент содержит резец с рабочей головкой (РГ) 1 и державкой (Д) 4 и резцедержатель 7 с гнездом для размещения Д 4.На каждой боковой поверхности Д 4 расположены фиксаторные выступы (ФВ) 5 и 6. На боковых стенках гнезда резцедержателя 7 выполнены фиксаторные пазы 10 и 11 и установочные пазы 13, которые соединены между собой вертикальными пазами 12. При установке ФВ 5 и 6 в гнездо резцедержателя 7 они последовательно перемещаются по пазам 13, пазам 12 и пазам 10 и 11 до соприкосновения передней поверхности Д 4 с передней стенкой гнезда резцедержателя. Выпадению резца из гнезда резцедержателя при работе препятствуют взаимодействующие с опорной поверхностью 14 резцедержателя 7 упорные выступы 5 на РГ 1 и смещение установочных пазов 13 относительно пазов 10 и 11. Для извлечения резца из гнезда резцедержателя 7 производят последовательное перемещение ФВ 5 и 6 по фиксаторным пазам 5 и 6, по вертикальным пазам 12 и по установочным пазам 13 до выхода Д 4 из гнезда резцедержателя 7. Центр тяжести резца смещен в его РГ 1 для повышения надежности удержания резца в гнезде резцедержателя 7. 1 з.п. ф- лы, 3 ил. ё О 00 О СЛ сл

Фиг.З