Исполнительный орган добычной горной машины, в частности струга Советский патент 1993 года по МПК E21C25/38 E21C27/44 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности, к исполнительным органам добычных горных машин и может быть использовано при струговой выемке полезного ископаемого.

Цель изобретения - упрощение конструкции исполнительного органа добычной горной машины при одновременном снижении трудоемкости замены вышедших из строя резцов.

На фиг. 1 изображен исполнительный орган добычной горной машины с зафиксированным в гнезде резцедержателя резцом; на фиг. 2 - то же, при извлечении резца из гнезда резцедержателя; на фиг. 3 - исполнительный орган добычной горной машины

с несколькими расположенными друг над другом резцедержателями.

На чертежах не представлен струге ус- 00 тановленным на направляющей корпусом СО струга. Обычно на корпусе струга располо- Qs жены инструментоносители, которые осна- {j щены несколькими расположенными друг (п над другом гнездами для резцов струга. Та- кой инструментоноситель в известных угольных стругах состоит, например, из от- JE кидного резцедержателя, который установ- лён с возможностью отклонения ча корпусе струга таким образом, что он из своего рабочего положения, в котором резцы струга находятся в контакте с забоем, могут отклоняться обратно в исходное положение, в

,д

котором резцы не находятся в контакте с угольным забоем. При этом откидные резцедержатели установлены на корпусе струга таким образом, что в зависимости от направления перемещения струга, по мень- шей мере, один откидной резцедержатель откидывается в рабочее положение и, по меньшей мере, другой откидной резцедержатель убран в исходное положение, Однако, вместо этого инструментоноситель может состояться также из присоединяемой к корпусу струга вставной режущей гребенки или иного конструктивного узла корпуса струга.

На фиг. 1 выполненный в виде вставной режущей гребенки или откидного резцедержателя инструментоноситель обозначен в горизонтальном сечении позицией 1. Кроме того, фиг, 1 показывает приваренный со стороны очистного забоя к инструментоносите- лю 1 откидной резцедержатель 2, который имеет гнездо 3 для размещения резца 4 струга. Резец 4 имеет выступающую из гнезда для резца головную часть с режущей кромкой 5 резца, а также соединенный с головной частью как одно целое пластинчатый хвостовик 6 резца, который вставляется в открытое к очистному забою гнездо 3 для резца и фиксируется в нем. Гнездо 3 для резца подогнано к форме хвостовика 6 резца. Оно имеет расположенную впереди в направлении резания резца перегородку 7, расположенную сзади, если смотреть в направлении резания резца, мощную заднюю стенку 8, расположенное сбоку на инстру- ментоносителе 1 и приваренное дно 9 гнезда, а также параллельные боковые стенки, которые закрывают гнездо 32 для резца на верхней и нижней сторонах. Весь резцедержатель 2 состоит предпочтительно из цельной отливки. Между дном 9 и передней перегородкой 7 находится торцевое отверстие 10. Резцедержатели этой вышеуказанной основной конструкции известны. Существенным в данном случае является придание специальной формы гнезду для резца и сопряженному резцу.

Перегородка 1 имеет выступающую в

гнездо для резца, выпукло округленную к гнезду для резца опорную поверхность 11, которая простирается по дуге приблизительно в 270° и образует для резца вращающуюся и дополнительную опору. Резец имеет на своем пластинчатом хвостовике 6 соответствующую желобчатую упорную поверхность 12, которая образуется обжимкой хвостовика 6 резца и в соответствии с этим образует на хвостовике б резца охватывающий сзади перегородку 7 крюкообразный

10

15

5

30

35

40

45

50

выступ 13, который вставляется в торцовое отверстие 10.

Находящийся в гнезде 3 резец 4 опирается упорной поверхностью 14 своей части на опорную поверхность 15 задней стенки 8 резцедержателя 2. При работе струга усилия резания отводятся таким образом непосредственно от резца 4 к задней стенке 8 резцедержателя, Опорная поверхность 15 выполнена в виде наклонной поверхности, которая расширяет гнездо для резца конически в зоне его отверстия. Упорная поверхность 14 резца 4 имеет соответствующий наклон.

На хвостовике 6 резца 4 расположена смещенная относительно упорной поверхности 14 внутрь гнезда опорная поверхность 16, к которой может прилегать передвижной стопорный элемент 17, который устанавливает резец 4 в гнезде 3 резце- держателя 2 и предотвращает его выпадание. Опорная поверхность 16 проходит перпендикулярно направлению движения стопорного элемента 17, т. е. примерно под прямым углом к очистному забою (не показан).

На фиг. 2 изображена установка резца 4 в гнездо 3 резцедержателя 2. При этом резец своей желобчатой упорной поверхностью 12 насаживается сбоку на образующую вращающуюся опору перегородку 7 и затем убирается в направлении стрелки 18 в гнездо 3. При этом стопорный элемент 17 возвращен в деблокированное положение, в котором он не выступает или выступает незначительно в гнездо 3. При этом резец своей желобчатой упорной поверхностью 12 насаживается сбоку на образующую вращающуюся опору перегородку 7 и затем убирается в направлении стрелки 18 в гнездо 3. При этом стопорный элемент 17 возвращен в деблокированное положение, в котором он не выступает или выступает незначительно в гнездо 3. При убирании резца 4 в гнездо 3 упорная поверхность 14 оказывается в соприкосновении с опорной поверхностью 15. Затем в результате перемещения стопорного элемента 17 до соприкосновения с опорной поверхностью 16 на хвостовике 6 резца последний устанавливается в гнезде 3 и сто- порителя, Это показано на фиг. 1.

Выемка резца 4 из гнезда 3 осуществляется при находящемся в деблокированном положении стопорном элементе 17 путем вывода резца 4 против направления стрелки 18.на фиг. 2.

Из фиг, 1 следует, что стопорный элемент 17 может эксцентрично относительно образованной опорной поверхностью 11 перегородки вращающейся опоры или ее оси

подводится к опорной поверхности 16 хвостовика 6 резца, так что он оказывает на резец 4 вращающий момент, который прижимает резец 4 упорной поверхностью 14 к опорной поверхности 15, так что здесь остается обеспеченным опирание. Резец 4 может прочно зажиматься в гнезде 3 стопорным элементом 17.

Стопорный элемент 1.7 приводится в действие гидравлически. С этой целью он соединен с исполнительным поршнем 19, который расположен в полости 20 для размещения исполнительного поршня 19. В показанном предпочтительном примере исполнения стопорный элемент 17 и исполнительный поршень 19 соединены как одно целое. Совместно они образуют ступенчатый поршень, убывающая в диаметре часть которого образует состоящий из пальца стопорный элемент 17 и увеличивающаяся в диаметре часть которого образует исполнительный поршень 19. Полость 20 для размещения поршня 19 образуется ступенчатым отверстием в задней стенке 8 резцедержателя 2, в которое из гнезда 3 для резца ввинчена оснащенная уплотнениями направляющая втулка 21, через которую проходит образующая стопорный элемент 17 часть поршня. Между направляющей втулкой 21 и исполнительным поршнем 19 расположена пружина 22 для возврата исполнительного поршня 19, которая в качестве нажимной пружины нагружает исполнительный поршень 19 в смысле возврата стопорного элемента 17 в деблокированное положение.

В инструментоносителе 1 расположено ступенчатое отверстие, которое в данном случае образует наполнительную полость 23 для размещения вытеснительного поршня 24, который с целью-вытеснениягидравлической рабочей среды ids наполнительной полости 23 в полость 20 может перемещаться в наполнительной полости 23. Вытесни- тельный поршень 24 находится в направляющей втулке 25, которая с торцовой стороны ввинчена с уплотнением в инс- трументоноситель 1 и которая имеет внутреннюю резьбу 26, в которую ввинчен оснащенный наружной резьбой вытесни- тельный поршень 24. Таким образом, последний образует поршневой винт, который на установленной в отверстиях направляющей втулки 25 с уплотнением цилиндрической головке 27 имеет внутренний шестигранник 28, в который может вводиться наружным шестигранником 30 гаечный ключ 29 или ему подобный, чтобы перемещать вытеснительный поршень 24,

Наполнительная полость 23 с помощью образованного поперечным отверстием внутреннего канала 31 соединена с воспринимающим исполнительный поршень 19 со

стопорным элементом 17 отверстием в задней стенке 8 резцедержателя, причем в поперечном канале 31 расположен перекрывающий приварной стык 32, оснащенный уплотнениями ниппельный элемент 39,

0 так что на приварном стыке 32 не может произойти никакой утечки, Внутренний канал 31 за исполнительным поршнем 19 входит в отверстие задней стенки 3. Гидравлическое соединение между напол5 нительной полостью 23 и полостью 20 осуществляется с помощью радиальных отверстий 33 и осевого отверстия в ступенчатом поршне 17, 19.

Состоящая из наполнительной полости

0 23 и полости 20 исполнительного цилиндра, а также соединительных каналов гидравлическая система является закрытой наружу, постоянно заполненной гидравлической рабочей средой (предпочтительно маслом) си5 стемой. Если вытеснительный поршень 24 вывинчивается с помощью ключа 29 таким . образом, что он погружается в наполнительную полость 23, то рабочая среда вытесняется из наполнительной полости 23 через

0 внутренний канал 31 и отверстия 33, 34 в полость 34 исполнительного цилиндра. При этом исполнительный поршень 19 возвратного усилия пружины 22 в положение блокировки в соответствии с фиг. 1, в котором

5 стопорный элемент 17 прилегает к опорной поверхности 16 стержня 13 резца и, тем самым, резец устанавливается в гнезде 3, Стопорный элемент 17 гидравлически фиксируется в заблокированном положении.

0 Чтобы отпустить блокировку, вытеснительный поршень 24 с помощью ключа 29 возвращается из наполнительной полости 23, так что рабочая среда может обратно перетекать из полости 20 в наполнительную по5 лость 23. Затем поддержанный возвратным усилием пружины 22 исполнительный поршень 19состопорнымэлементом возвращается а деблокированное положение в соответствии с фиг. 2. В этом положении,

0 как описано, резец 4 может свободно выводиться из гнезда 3.

Как показывает фиг. 3, на инструментоносителе 1 расположены друг над другом несколько резцедержателей 2, в которых со5 ответственно размещено по одному резцу 4. Резцы 4 и их резцедержатели 2 выполнены одинаковыми и соответствуют описанному в связи с фиг. 1 и 2 варианту исполнение При этом на задней стенке 8 каждого резцедержателя 2 предусмотрена полость 20 с

исполнительным поршнем 19 и сопряженным стопорным элементом 17. Полости 20 всех без исключения резцедержателей 2, расположенных на инструментоносителе 1, с помощью поперечных отверстий 35 на ин- струментоносителе 1 соединены с общей линией для подачи гидравлической рабочей среды, т. е. с общим каналом 36, который проходит от нижней зоны инструментоно- сителя 1 к его головной части и здесь соеди- нено с общей наполнительной полостью 23 для размещения вытеснительного поршня 24. Поэтому, благодаря приведению в действие вытеснительного поршня 24, одновременно гидравлически могут нагружаться полости 20 для размещения исполнительных поршней 19 всех расположенных на инструментоносителе 1 резцедержателей и, тем самым, одновременно для всех резцов 4 группы могут переводиться в заблокиро- ванное положение стопорные элементы 17. При возврате вытеснительного поршня 24 соответственно все без исключения стопорные элементы 17 группы резцов возвращаются в деблокрованное положение, Соединенный с общей наполнительной полостью 23 соединительный канал 36 соединен в своей нижней зоне с вертикальным каналом 37, который ведет к верхней стороне инструментоносителя 1 и на своем верх- нем конце закрыт запорным элементом 38. При открытом запорном элементе 38 через вертикальный канал 37 вся гидравлическая система может заполняться рабочей средой. Однако гидравлическая система может заполняться также, гидравлической рабочей средой при удаленном вытеснительном поршне 24 или через другое соединительное отверстие в инструментоносителе. В этом случае удаление воздуха из системы может осуществляться через вертикальный канал 37. В запорном элементе 38 может быть расположен воздушный клапан.

В описанном выше предпочтительном примере исполнения стопорный элемент 17 жестко соединен с исполнительным поршнем 19. В отличие от этого исполнительный поршень может быть также образован самим стопорным элементом или стопорный элемент может быть сочлененным кинема- тически с исполнительным поршнем конструктивным узлом. Имеющий группу резцов инструментоноситель 1 состоит целесообразно из расположенного на корпусе струга с возможностью разьединения и замены конструктивного узла с объединенной системой вытеснительного поршня для гидравлического приведения в действие стопорных элементов всех расположенных на конструктивном узле резцов.

Формула изобретения

1.Исполнительный орган добычной горной машины, в частности струга, включающий инструментоноситель, соединенные с инструментоносителем резцедержатели, каждый из которых имеет гнездо для размещения хвостовика соответствующего резца, резцы, каждый из которых имеет хвостовик, приспособления для фиксации резца в гнезде соответствующего резцедержателя, каждое из которых выполнено в виде установленного с возможностью осевого перемещения в расположенной по периметру гнезда и заполненной рабочей жидкостью полости исполнительного поршня, который образует стопорный элемент для фиксации резца или соединен с установленным с возможностью взаимодействия с хвостовиком резца стопорным элементом, направляющей втулки, в которой герметично установлен стопорный элемент, и размещенной между исполнительным поршнем и торцом направляющей втулки пружины для возврата исполнительного поршня в исходное положение, и механизм для подачи рабочей жидкости в полость исполнительного поршня, отличающийся тем, что механизм для подачи рабочей жидкости в полость исполнительного поршня выполнен в виде полости для размещения вытеснительного поршня и установленного в ней с возможностью осевого перемещения вытеснительного поршня, при этом полость для размещения вытеснительного поршня заполнена рабочей жидкостью и гидравлически соединена с полостью для размещения исполнительного поршня каждого приспособления для фиксации резца, причем полости для размещения исполнительного поршня и полость для размещения вытеснительного поршня образуют заполненную рабочей жидкостью замкнутую гидросистему.

2.Исполнительный орган по п. 1, о т л и- чающийся тем, что вытеснительный поршень выполнен с приводом для его осевого перемещения в виде приводного винта, который образован наружной резьбой на вытеснительном поршне или жестко соединен с вытеснительным поршнем.

3.Исполнительный орган по п. 1 или 2, отличающийся тем, что полость для размещения исполнительного поршня выполнена в виде расположенного в стенке резцедержателя гнезда, в котором расположены стопорный элемент и исполнительный поршень.

4.Исполнительный орган по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что резцедержатель выполнен с несколькими

гнездами для размещения хвостовика соответствующего резца, при этом резцы, размещенные в одном резцедержателе, образуют резцовую группу в виде вставной режущей гребенки, а полость для размещения вытеснительного поршя и вытеснмтель- ный поршень расположены в резцедержателе, причем резцедержатель установлен с возможностью поворота относительно инструментоносителя.

5.Исполнительный орган по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что направляющая втулка установлена в выполненном в стенке резцедержателя гнезде для размещения стопорного элемента и исполнительного поршня и соединена с резцедержателем посредством резьбового соединения.

6.Исполнительный орган по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что стопорный элемент выполнен по меньшей мере одним радиальным каналом, а исполнительный поршень выполнен с по меньшей мере одним осевым каналом, при этом диаметр стопорного элемента меньше диаметра жестко соединенного с последним исполнительного поршня, причем полость для размещения исполнительного поршня последовательно сообщена через осевой и радиальный каналы и через выполненный в резцедержателе канал с полостью для размещения вытеснительного поршня,

7.Исполнительный орган по одному из пп. 2-6, отличающийся тем, что он имеет дополнительную направляющую втулку, которая расположена в полости для размещения вытеснительного поршня, и уп- лотнительные элементы, при этом вытесни- тельный поршень или приводной винт установлен в дополнительной направляющей втулке, а уплотнительные элементы расположены между дополнительной направляющей втулкой и соответственно стенками полости для размещения вытесии- тельного поршня и вытеснительным поршнем или его приводным винтом.

8.Исполнительный орган по одному из пп. 1-7, отличающийся тем, что резцедержатели с гнездами для размещения хвостовика соответствующего резца и расположенные в соответствующем резцедержателе полости для размещения соответствующего исполнительного поршня установлены на инструментоносителе друг над другом, при этом инструменте носитель выполнен с каналом для подачи рабочей жидкости к полостям для размещения исполнительных поршней, который сообщен с полостью для размещения вытеснительного поршня, а каждая полость для размещения

соответствующего исполнительного поршня гидравлически соединена t каналом в инструментоносителе.

9.Исполнительный орган по п. 8, отл и- чающийся тем что полость для размещения вытеснительного поршня расположена в верхней части инструментоносителя.

10.Исполнительный орган по п. 8 или 9, отличающийся тем, что он имеет

0 соединенный с инструментоносителем посредством разъемного соединение запорный, элемент с клапаном для удаления воздуха из гидросистемы, а инструментоно- ситель выполнен с вертикальным каналом

5 для заполнения гидросистемы рабочей жидкостью, выход которого сообщен с нижней частью канала для подачи рабочей жидкости к полостям для размещения соответствующего исполнительного поршня, при этом за0 порный элемент установлен на входе вертикального канала.

11.Исполнительный орган по одному из пп. 1-10,отличающийся тем,что хвостовик каждого резца выполнен с упор5 ной поверхностью, а гнездо каждого резцедержателя выполнено с ответной опорной поверхностью на задней стенке резцедержателя, при этом каждый резец установлен с возможностью взаимодействия своей

0 упорной поверхностью с опорной поверхно- . стью гнезда соответствующего резцедержателя, причем полость для, размещения исполнительного поршня выполнена в виде расположенного на задней стечке резце5 держателя гнезда, в котором расположены стопорный элемент и исполнительный поршень.

12.Исполнительный орган по п. 11, о т- л и чающийся тег1/, что резцедержатель

0 выполнен с расположенной на его передней в направлении резания стороне закругленной опорной поверхностью, которая своей выпуклостью ориентирована во внутреннюю полость гнезда, а хвостовик резца еы5 полнен с выемкой, на которой расположена упорная поверхность желобчатой формы, при этом хвостовик резца установлен с возможностью маимодействия своей упорной поверхностью с опорной поверхностью на

0 резцедержателе,

13.Исполнительней орган по п. 12, от- л и чающийся тем, что резцедержатель выполнен с перегородкой, на которой расположена опорная поверхность, при этом

5 перегородка смещена относительно дна гнезда резцедержателя и образует в последнем отверстие для размещения хвостовика резца, з хвостовик резца своей выемкой с упорной поверхностью охватывает перегородку и входит в отверстие между

дном гнезда резцедержателя и его перегородкой, причем опорная поверхность на перегородке расположена по дуге, центральный угол которой превышает 180° и предпочтительно составляет не менее 200 и не более 270.

14. Исполнительный орган по п. 12 или 13, отличающийся тем, что стопорный элемент установлен с эксцентриситетом относительно опорной поверхности на перегородке для создания вращающего момента на резце, обеспечивающего взаимодейст

вне упорной поверхности на резце с опорной поверхностью на задней стенке резцедержателя.

15. Исполнительный орган по одному из п. 12-14, отличающийс я тем, что опорная поверхность на задней стенке резцедержателя выполнена в виде наклонной поверхности, которая конически расширяется в направлении к входу в гнездо резцедержателя, а упорная поверхность на резце выполнена в виде ответной наклонной поверхности.

Сущность изобретения: исполнительный орган добычной машины, в частности струга, содержит инструментоноситель, резцедержатели, резцы, приспособления для фиксации резца в гнезде соответствующего резцедержателя и механизм для подачи рабочей жидкости в полость исполнительного поршня. Каждое приспособление для фиксации резца выполнено в виде исполнительного поршня, направляющей втулки и пружины для возврата исполнительного поршня, направляющей втулки и пружины для возврата исполнительного поршня в исходное положение. Исполнительный поршень установлен с возможностью осевого перемещения в расположенной по периметру гнезда в резцедержателе и заполненной рабочей жидкостью полости. Механизм для подачи выполнен в виде полости и установленного в полости вытеснительного поршня. Полость для размещения исполнительного поршня и полость для размещения вытеснительного поршня образуют заполненную рабочей жидкостью замкнутую гидросистему. 14 з. п. ф-лы, 3 ил.

ФИП

ФИГ2

23 21

4

38

23 35 3,1