УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Предлагаемое техническое решение относится к области горного дела, а именно к режущему инструменту горных машин.
Известен узел крепления режущего инструмента горных машин (В.Н.Хорин Техника для выемки тонких пластов. - М.: Недра, 1984 г. - стр.26, рис 2.3). Узел крепления режущего инструмента содержит резец с прямоугольным хвостовиком, установленным в соответствующее отверстие резцедержателя. Недостатком такого узла крепления является использование резцов с прямоугольным поперечным сечением (радиальные резцы), которые имеют ограничение по крепости разрушаемого горного массива.
Наиболее близким техническим решением к заявленному по технической сущности является узел крепления режущего инструмента горных машин, включающий резцедержатель с опорной поверхностью и зафиксированный в нем стопором резец круглого сечения с хвостовиком, торец которого обращен к опорной поверхности (В.Н.Хорин Техника для выемки тонких пластов. - М.: Недра, 1984 г. - стр.27, рис 2.4).
Такие узлы крепления устанавливаются на режущих органах машин (очистные и проходческие комбайны, буровые, врубовые и строительные машины), предназначенных для разрушения горного массива. Резцы круглого сечения (тангенциальные резцы) способны разрушать горный массив более высокой крепости, чем резцы с прямоугольным поперечным сечением. Однако необходимым условием работы резцов круглого сечения и эффективного разрушения массива является их вращение вокруг собственной оси. Это позволяет резцам самозатачиваться и сохранять геометрическую форму.
Недостатком известного узла крепления режущего инструмента является то, что резец, установленный в нем, не всегда имеет возможность вращения. В процессе резания на резец передается реакция массива, которая через торец хвостовика резца воспринимается упорной поверхностью резцедержателя, что затрудняет вращение резца, особенно при больших усилиях резания в случае разрушения крепких пород. При этом торец хвостовика резца контактирует с опорной поверхностью резцедержателя по плоскости, следствием чего является большая сила трения. Отсутствие вращения резца вызывает его односторонний износ, выкрашивание твердого сплава и невозможность разрушения массива.
Техническим результатом заявленного технического решения является повышение эффективности разрушения горного массива, путем облегчения вращения резца в узле его крепления.
Указанный результат достигается тем, что узел крепления режущего инструмента, включающий резцедержатель с опорной поверхностью и зафиксированный в нем стопором резец круглого сечения с хвостовиком, торец которого обращен к опорной поверхности, согласно полезной модели дополнительно содержит выполненную в опорной поверхности выемку и шарик, установленный в ней с возможностью контактирования с торцом хвостовика резца, между торцом и опорной поверхностью имеется зазор, причем величина зазора не превышает диаметр шарика.
Полезная модель поясняется чертежом, где изображен узел крепления режущего инструмента в разрезе.
Узел крепления режущего инструмента содержит резцедержатель 1 с опорной поверхностью 2, резец 3 круглого сечения с хвостовиком 4 и торцом 5. Хвостовик 4 вставлен в отверстие резцедержателя 1 и зафиксирован с помощью стопора 6, который ограничивает продольное перемещение резца 3. Стопор 6 может быть выполнен, например, в виде кольца, установленного в кольцевую проточку на хвостовике 4 резца 3 и имеющего внешний диаметр больше, чем диаметр отверстия резцедержателя 1, в которое вставлен хвостовик 4. В опорной поверхности 2 выполнена выемка 7, в которую установлен шарик 8 с возможностью контактирования с торцом 5 хвостовика 4 резца 3. При сборке узла крепления режущего инструмента сначала шарик 8 помещают в выемку 7, затем в отверстие резцедержателя 1 устанавливают хвостовик 4 и резец 3 фиксируется стопором 6. Между опорной поверхностью 2 и торцом 5 образуется зазор, а их контакты с шариком 8 являются точечными. При этом величина зазора с учетом возможного люфта стопора 6 в кольцевой проточке на хвостовике 4 не должна превышать диаметр шарика 8 во избежание его выпадения из зазора.
Узел крепления режущего инструмента работает следующим образом. В процессе резания в результате трения поверхности резца 3 по породе и при расположении оси вращения резца 3 под некоторым углом атаки, отличным от нуля градусов, к направлению скорости резания, возникает крутящий момент, способствующий вращению резца 3 в резцедержателе 1. При этом стопор 6 удерживает резец 3 от выпадения, не препятствуя его вращению.
При работе такой конструкции узла крепления режущего инструмента облегчается вращение резца 3 вокруг своей оси при резании горного массива, потому что исключен контакт по плоскости между опорной поверхностью 2 резцедержателя 1 и торцом 5 хвостовика 4, а трение по плоскости заменяется на трение качения с точечным контактом. Это позволяет повысить эффективность разрушения массива, снизить вероятность одностороннего износа резца и выкрашивания твердого сплава.