РЕЗЕЦ ДЛЯ ГОРНЫХ МАШИН
CUTTER FOR MINING MACHINES

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к резцовому породоразрушающему инструменту, используемому для оснащения исполнительных органов выемочных и проходческих машин.
Известен резец для горных машин, содержащий цилиндрическую державку с осевым конусным отверстием под хвостовик режущего наконечника с твердосплавным элементом (см. патент США №3342532, кл. 299-92, 1967 г.).
К недостаткам известного резца следует отнести сравнительно низкую стойкость и большой расход твердого сплава.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является резец для горных машин, включающий державку с осевым конусным каналом, в котором закреплен хвостовик режущего наконечника, образованного двумя сомкнутыми симметрично расположенными фиксаторами с конусной рабочей частью и сферическими гнездами на контактирующих поверхностях под твердосплавные элементы ответной формы, диаметр которых возрастает в направлении от вершины к хвостовику (см. авт. св. СССР №1420153, кл. Е21С 25/38, 1988 г.).
Недостатком данного резца является значительный расход дорогостоящего твердосплавного материала, т.к. после износа сферических твердосплавных элементов на величину их радиуса под действием динамических нагрузок они выпадают из сферических гнезд. Другим недостатком резца является вероятность попадания выпавших остатков твердосплавных элементов под другие твердосплавные элементы и вывод их из строя, что значительно уменьшает как скорость, так и проходку исполнительных органов горных машин.
В связи с изложенным техническим результатом изобретения является снижение расхода твердого сплава и повышение эффективности работы резца путем увеличения проходки и скорости разрушения горных пород за счет снижения вероятности попадания остатков резцов под новые резцы и уменьшения размеров выпавших остатков отработанных резцов.
Указанный технический результат достигается тем, что резец для горных машин, включающий державку с конусным осевым каналом, в котором закреплен хвостовик режущего наконечника, образованного двумя сомкнутыми симметрично расположенными фиксаторами с конусной рабочей частью и сферическими гнездами на контактирующих поверхностях под твердосплавные элементы ответной формы, диаметр которых возрастает в направлении от вершины к хвостовику, согласно изобретению снабжен дополнительной державкой в виде конического стержня, ориентированного большим основанием в сторону вершины режущего наконечника и соединенного с его хвостовиком, а твердосплавные элементы и фиксаторы выполнены с осевыми сквозными коническими каналами, ориентированными вдоль оси режущего инструмента, при этом дополнительная державка размещена в совмещенных каналах твердосплавных элементов и фиксаторов.
Достижению указанного технического результата способствует также и то, что дополнительная державка выполнена из материала с меньшей твердостью и большей прочностью на разрыв, чем соответствующие параметры твердосплавных элементов.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид резца в продольном разрезе; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Резец состоит из державки 1, в конусном осевом канале 2 которой установлен режущий наконечник 3 с конусным хвостовиком 4. Режущий наконечник 3 выполнен из двух симметрично расположенных фиксаторов 5 и 6 с конусной рабочей частью 7 и сферическими гнездами 8 на контактирующих поверхностях, соединенных осевым коническим каналом 12. Гнезда 8 предназначены для размещения твердосплавных элементов 9, диаметр которых возрастает в направлении от вершины к хвостовику. Все твердосплавные элементы 9 выполнены со сквозными осевыми коническими каналами 10, ориентированными вдоль оси режущего наконечника 3. Каналы 10 и 12 служат для размещения дополнительной державки 11, выполненной в виде конического стержня, который жестко соединен с конусным хвостовиком 4 любым известным способом, например пайкой, гайкой со шплинтом 13 и т.д. При этом дополнительная державка 11 выполнена из материала с меньшей твердостью, чем у твердосплавных элементов 9, но с более высокой прочностью на разрыв, например из материала на основе микропластика.
Принцип работы резца заключается в следующем. В процессе разрушения породы режущим наконечником 3 износ удерживающих твердосплавные элементы 9 фиксаторов 5 и 6 и дополнительной державки 11 происходит значительно быстрее, чем износ твердосплавных элементов 9. В результате происходит постепенное обнажение твердосплавных элементов 9, которые и разрушают породу. При износе твердосплавных элементов 9 на величину, меньше его радиуса, они удерживаются как фиксаторами 5 и 6, так и дополнительной державкой 11, а при износе на большую величину они удерживаются только дополнительной державкой 11, которая благодаря своей конической поверхности исключает вероятность выпадения твердосплавных элементов 9 из фиксаторов 5 и 6. После износа нижнего твердосплавного элемента 9 происходит быстрый износ дополнительной державки 11, что обеспечивается выполнением ее из менее износостойкого материала. Благодаря такому выполнению резца обеспечивается использование твердосплавных элементов 9 до их полного износа.
Все это позволяет значительно снизить расход твердого сплава и повысить эффективность работы резца путем увеличения проходки и механической скорости разрушения породы за счет исключения вероятности попадания осколков изношенных резцов под другие резцы.