ДЕРЖАТЕЛЬ РЕЗЦА СО ВСТРОЕННОЙ ФОРСУНКОЙ

ДЕРЖАТЕЛЬ РЕЗЦА СО ВСТРОЕЕИОЙ ФОРСУНКОЙ Полезная модель относится к горному делу, а именно к механизированной комбайновой выемке полезных ископаемых в подземных очистных забоях, в частности - на угольных пластах.
Одним из требований, предъявляемых к конструкции исполнительного органа очистного узкозахватного комбайна, является обеспечение орошения разрушаемого резцами массива, пылеподавления и гашения искр, образующихся при встрече резцов с твердыми включениями. Это достигается посредством установки по периметру исполнительного органа форсунок, направляющих струи подводимой к ним воды в зону контакта резцов с массивом. Наиболее эффективное пылеподавление и искрогашение обеспечивается при установке форсунок в держателе резца непосредственно за резцом, поскольку при этом струя воды либо водовоздушной смеси максимально приближена к месту пыле- и искрообразования.
Известен держатель резца со встроенной форсункой, включающий кулак с основным отверстием, в котором размещена втулка, гнездом, ось которого расположена в плоскости симметрии кулака выше оси основного отверстия, а передняя грань гнезда расположена позади передней грани основного отверстия, и с, по меньшей мере, одним каналом, соединяющим нижнюю грань кулака и гнездо, а также резец, размещенный в отверстии втулки, и форсунку, размещенную в гнезде и снабженную внутренней полостью, гидравлически связанной с каналом в кулаке (Натент США JV 6247759, МНК Е21С 035/187, опубл. 19.06.2001). Форсунка гидравлически связана через канал в кулаке с кольцевой проточкой в основном отверстии, а тот, в свою очередь, посредством другого канала - с нижней гранью кулака, откуда осуществляется подвод воды. Форсунка закрепляется в кулаке посредством резьбового соединения.
2 003128191
МПКЕ21С 35/187
что приводит к потерям давления и расхода жидкости и, соответственно, снижает эффективность орошения. Кроме того, это не позволяет осуществить высоконапорное орошение водовоздушной смесью, для которого требуется высокое давление подводимой к форсунке воды. Еш;е одним недостатком этого решения является использование резьбового соединения для крепления форсунки. Резьбовое соединение, подверженное постоянному воздействию воды и коррозионно-агрессивной шахтной среды, имеет низкий срок службы и вызывает значительные затруднения при необходимости монтажадемонтажа (например, при замене форсунки).
Наиболее близким к полезной модели по технической суш;ности и достигаемому результату является держатель резца со встроенной форсункой, включаюш;ий кулак с основным отверстием, в котором размещена втулка, гнездом, ось которого расположена в плоскости симметрии кулака выше оси основного отверстия, а передняя грань гнезда расположена позади передней грани основного отверстия, и с, по меньшей мере, одним каналом, соединяющим нижнюю грань кулака и гнездо, а также резец, размещенный в отверстии втулки, и форсунку, размещенную в гнезде и снабженную внутренней полостью, гидравлически связанной с каналом в кулаке (Европейский патент № ЕР0587991, МПК Е21С 35/187, опубл. 23.03.1994). Форсунка закрепляется в кулаке посредством резьбового соединения, размещенного в зоне задней грани кулака.
В этом решении обеспечивается герметичность подвода воды под высоким давлением к форсунке. Однако остается проблема низкого ресурса резьбового соединения в шахтных условиях и сложности выполнения операций монтажа-демонтажа форсунки. Кроме вышеуказанного, для размещения форсунки и работы ее при высоком давлении воды требуется соосное выполнение в гнезде кулака, по крайней мере, трех поверхностей: одной - резьбовой и двух поверхностей - под уплотнения, расположенные по обе стороны от места пересечения гнезда и канала. Это вызывает дополнительные трудности при изготовлении держателя резца, а также - при установке форсунки в гнездо.
В основу полезной модели поставлена задача создания держателя резца со встроенной форсункой, в котором, путем изменения характера связи между форсункой и кулаком, достигается увеличение срока службы форсунки и кулака, облегчается выполнение операций монтажа-демонтажа форсунки, что позволяет повысить эффективность выполнения держателем резца функций пылеподавления и искрогашения.
Поставленная задача решается за счет того, что держатель резца со встроенной форсункой, включает кулак с основным отверстием, в котором размещена втулка, и гнездом, ось которого расположена в плоскости симметрии кулака выше оси основного отверстия. Передняя грань гнезда расположена позади передней грани основного отверстия. Пижняя грань кулака и гнездо соединены посредством, по меньшей мере, одного канала. Кроме того, держатель содержит резец, размеп1;енный в отверстии втулки, и форсунку, размещенную в гнезде. Форсунка снабжена внутренней полостью, гидравлически связанной с каналом в кулаке. Согласно полезной модели, кулак снабжен пазом, пересекающим гнездо в зоне задней его грани, и ограничителями. В пазу размещена скоба, с возможностью контакта с опорной гранью форсунки, исключающего возможность смещения форсунки вдоль оси гнезда. Скоба снабжена двумя упругими хвостовиками, с возможностью изменения расстояния между ними под воздействием силы, перпендикулярной оси гнезда, а также - упорами, размещенными на хвостовиках. Упоры размещены с возможностью контакта с ограничителями, а также - с возможностью выхода из этого контакта при изменении расстояния между хвостовиками.
Отличительными от прототипа существенными признаками полезной модели являются наличие на кулаке паза, пересекающего гнездо в зоне задней его грани, и ограничителей, а также расположение в пазу скобы с возможностью контакта с опорной гранью форсунки. Причем скоба снабжена двумя упругими хвостовиками и упорами, размещенными на них с возможностью контакта с ограничителями, а также - выхода из этого контакта при изменении расстояния между хвостовиками.
Отличительные существенные признаки держателя резца со встроенной форсункой , согласно полезной модели, в сочетании с известными признаками позволяют, в отличие от прототипа, обеспечить надежное безрезьбовое крепление форсунки в кулаке, увеличить срок службы форсунки и кулака посредством устранения наименее долговечного их элемента - резьбы, а также - облегчить выполнение операций монтажа-демонтажа форсунки. Указанное позволяет повысить эффективность выполнения держателем резца со встроенной форсункой функций пылеподавления и искрогашения.
В частных случаях выполнения держателя резца со встроенной форсункой скоба выполнена в виде разрезанного кольца с упругими хвостовиками, отогнутыми на концах, паз выполнен в виде кольцевой расточки с, по меньшей мере, одним разрывом в месте пересечения с гнездом. Это позволяет защитить скобу от воздействий со стороны горной массы, окружающей держатель резца при его перемещении в процессе работы, предотвращая тем самым возможность самопроизвольного выхода скобы из паза.
В других частных случаях выполнения держателя резца со встроенной форсункой скоба выполнена П-образной формы с упругими хвостовиками, отогнутыми на концах, упоры размещены на концах хвостовиков, паз выполнен прямым, а ограничители размещены на одном из концов паза. Это позволяет обеспечить удобство выполнения операций монтажа-демонтажа скобы.
В отдельных случаях исполнения держателя резца со встроенной форсункой форсунка выполнена из двух раздельных частей, причем внутренняя полость форсунки образована поверхностями обеих частей, а опорная грань размещена на задней части форсунки. Это создает возможность эффективной очистки внутренней полости форсунки от загрязнений, образующихся в ней в процессе эксплуатации.
показан второй пример исполнения держателя резца со встроенной форсункой в разрезе. На фиг. 4 показан вид Б фиг.З.
Первый пример исполнения держателя резца со встроенной форсункой (см. фиг. 1,2) включает кулак 1 с основным отверстием 2, в котором размещена втулка 3, гнездом 4, ось которого расположена в плоскости симметрии кулака выше оси основного отверстия 2. Передняя грань 5 гнезда 6 расположена позади передней грани 6 основного отверстия 2. Кулак 1 установлен нижней гранью 7 на исполнительном органе 8. Канал 9 соединяет нижнюю грань 7 кулака и гнездо 4. Резец 10 размещен в отверстии втулки 3. Форсунка 11 размещена в гнезде 4 и снабжена внутренней полостью 12, гидравлически связанной с каналом 9.
Кулак 1 снабжен пазом 13, выполненным в виде кольцевой расточки на задней грани 14 кулака и пересекающим гнездо 4. На задней поверхности паза размещены ограничители 15. В пазу 13 размещена скоба 16, с возможностью контакта с опорной гранью 17 форсунки 11. Скоба выполнена в виде разрезанного кольца с упругими хвостовиками 18, отогнутыми на концах 19. На хвостовиках 18 расположены упоры 20. На форсунке размещены два уплотнения: переднее 21 и заднее 22.
Первый пример исполнения держателя резца со встроенной форсункой работает следующим образом.
При вращении исполнительного органа 8 установленный в кулаке 1 резец 10 производит разрушение горного массива. Одновременно к нижней грани 7 кулака под давлением подается жидкость для орошения. Через канал 9 жидкость поступает в гнездо 4 и, далее, во внутреннюю полость 12 форсунки 11. Формируемая во внутренней полости 12 форсунки струя жидкости через отверстие в передней грани 5 гнезда 4 испускается из кулака 1 и попадает в зону, непосредственно за резцом. Поскольку эта зона является основным источником пыле- и искрообразования, то попадание в нее струи жидкости обеспечивает оптимальные условия для пылеподавления и искрогашения.
при этом форсунка И воспринимает усилие, выталкивающее ее из гнезда 4, создаваемое давлением жидкости. Это усилие передается через опорную грань 17 форсунки скобе 16, которая опирается своими упорами 20 в ограничители 15, размещенные на задней поверхности паза 13. Таким образом форсунка 11 удерживается от осевого смещения посредством скобы 16, расположенной в пазу 13. Потери жидкости и давления исключаются благодаря наличию уплотнений 21 и 22.
Для демонтажа форсунки необходимо приложить к отогнутым концам 19 упругих хвостовиков 18 силу, перпендикулярную оси гнезда 4, и сблизить их между собой. При этом упоры 20 выходят из контакта с ограничителями 15 паза, что позволяет извлечь скобу 16 из паза 13 в направлении вдоль оси гнезда 4. После этого становится возможным извлечение форсунки 11 из гнезда 4. Монтаж форсунки осуществляется в обратной последовательности.
Пеобходимо отметить, что возможность случайного выхода скобы 16 из паза 13 в процессе работы практически исключается вследствие следующего. Во-первых, скоба 16 размещена в пазу 13 на задней грани 14 кулака, в месте, наиболее защищенном от случайных воздействий. Во-вторых, для извлечения скобы 16 необходимо приложить к ней усилия, действующие во взаимно перпендикулярных направлениях.
Таким образом, в держателе резца со встроенной форсункой достигается увеличение срока службы форсунки и кулака, облегчается выполнение операций монтажа-демонтажа форсунки, что позволяет повысить эффективность выполнения держателем резца функций пылеподавления и искрогащения.
Второй пример исполнения держателя резца со встроенной форсункой (см. фиг. 3,4) включает кулак 1 с основным отверстием 2, в котором размещена втулка 3, гнездом 4, ось которого расположена в плоскости симметрии кулака выше оси основного отверстия 2. Передняя грань 5 гнезда 4 расположена позади передней грани 6 основного отверстия 2. Кулак 1 установлен нижней гранью 7 на исполнительном органе 8. Канал 9 соединяет нижнюю
грань 7 кулака и гнездо 4. Резец 10 размещен в отверстии втулки 3. Форсунка 11 размещена в гнезде 4 и снабжена внутренней полостью 12, гидравлически связанной с каналом 9.
Кулак 1 снабжен прямым пазом 13, выполненным на задней грани 14 кулака и пересекающим гнездо 4. На нижнем конце паза 13 размещены ограничители 15. В пазу 13 размещена скоба 16, с возможностью контакта с опорной гранью 17 форсунки 11. Скоба выполнена П-образной формы с упругими хвостовиками 18, отогнутыми на концах 19. На концах 19 хвостовиков 18 расположены упоры 20. На форсунке размещены два уплотнения: переднее 21 и заднее 22. Форсунка 11 выполнена из двух раздельных частей: передней 23 и задней 24, причем внутренняя полость 12 форсунки образована поверхностями обеих частей, а опорная грань 17 размещена на задней части 24 форсунки. Нереднее уплотнение 21 размещено на передней части 23 форсунки, а заднее уплотнение 22 размещено на задней части 24 форсунки.
Второй пример исполнения держателя резца со встроенной форсункой работает в целом аналогично первому примеру. Отличия заключаются в конструкции узла удержания форсунки в гнезде и, соответственно, операциях монтажа-демонтажа форсунки.
Нри работе задняя часть 24 форсунки 11 воспринимает усилие, выталкивающее ее из гнезда 4, создаваемое давлением жидкости. Это усилие передается через опорную грань 17 форсунки скобе 16, размещенной в пазу 13. Потери жидкости и давления исключаются благодаря наличию уплотнений 21 и 22.
Для демонтажа форсунки необходимо приложить к отогнутым концам 19 упругих хвостовиков 18 силу, перпендикулярную оси гнезда 4, и сблизить их между собой. Нри этом упоры 20 выходят из контакта с ограничителями 15 паза, что позволяет извлечь скобу 16 из паза 13 в направлении вдоль паза. Носле этого становится возможным извлечение форсунки 11 из гнезда 4.
Возможно также извлечение скобы 16 из паза 13 посредством приложения силы к перекладине скобы, имеющей Н-образную форму. Нри этом ограничители 15 взаимодействуют с наклонной поверхностью упоров 20,
создавая усилия, перпендикулярные оси гнезда 4 и сближающие концы 19 упругих хвостовиков 18 между собой. При достаточно большой величине этого усилия упоры 20 сближаются настолько, что выходят из контакта с ограничителями 15 и скоба 16 извлекается вдоль паза 13.
Монтаж форсунки осуществляется в обратной последовательности.
Необходимо отметить, что во втором примере исполнения держателя резца операции монтажа-демонтажа скобы упрощаются в сравнении с первым примером исполнения, поскольку для демонтажа, в частности, требуется только приложение направленного вверх усилия к перекладине скобы 16. При этом вероятность случайного возникновения такого усилия в процессе работы, приводящего к выходу скобы 16 из паза 13 достаточно мала.
Исполнение форсунки 11 из двух частей позволяет после демонтажа ее произвести эффективную очистку внутренней полости форсунки, подвергающуюся загрязнению в процессе работы.
Таким образом, в держателе резца со встроенной форсункой достигается увеличение срока службы форсунки и кулака, облегчается выполнение операций монтажа-демонтажа форсунки, что позволяет повысить эффективность выполнения держателем резца функций пылеподавления и искрогашения.
Первый заместите
по научной работй«||з/дондшро-мрй  Н.И. Стадник