УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВНУТРЕННЕГО ПРОСТРАНСТВА ТРЕХГРАННОЙ ПРИЗМЫ ОТ ПРОДУКТОВ РАЗРУШЕНИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к горной промышленности, а именно к трехгранным призмам разрушающе-погрузочных коронок проходческих комбайнов избирательного действия и предназначена для защиты внутреннего пространства трехгранной призмы с узлом крепления дискового инструмента от проникновения разрушенной горной массы при эксплуатации комбайна, а также для повышения эффективности монтажных и демонтажных операций.
Известен исполнительный орган проходческого комбайна (патент РФ №2455486, МПК E21C 25/18, E21C 27/24, опубл. 10.07.2012, Бюл. №19), включающий стрелу, раздаточный редуктор и две разрушающе-погрузочные коронки, оси которых параллельны продольной оси стрелы. Корпус каждой из разрушающе-погрузочных коронок выполнен в виде усеченной конической поверхности, либо в виде усеченных многогранных пирамид. На наружных поверхностях корпусов разрушающе-погрузочных коронок установлены трехгранные призмы с узлами крепления дисковых инструментов. На каждую ось-цапфу свободно посажен дисковый инструмент, консольно установленный перед гранью призмы. Крепежная часть оси-цапфы размещена внутри трехгранной призмы и жестко прикреплена планкой-замком к перегородке болтами. С обеих сторон дискового инструмента установлены дистанционные торцевые шайбы, выполняющие функцию упорных подшипников, воспринимающих осевые нагрузки при разрушении.
Недостатками этой конструкции узла крепления дискового инструмента является сложность крепления оси-цапфы внутри трехгранной призмы, отсутствие элементов, облегчающих производство монтажно-демонтажных работ.
Наиболее близким по техническому решению к заявляемой полезной модели является узел крепления дискового инструмента в трехгранной призме (заявка на полезную модель РФ №2013100882, решение о выдаче патента 05.03.2013), включающий дисковый инструмент, который установлен перед передней гранью трехгранной призмы на жестко закрепленной оси-цапфе с возможностью свободного вращения между двумя дистанционными торцевыми шайбами в виде упорных подшипников. Ось-цапфа выполнена в виде цапфы-втулки жестко прикрепленной к передней грани трехгранной призмы, а внутри нее размещена ось с упорным буртиком с одной стороны и глухим резьбовым отверстием с другой стороны с возможностью осевого перемещения и жесткого закрепления как от поворота через шпонку-фиксатор, так и от осевого смещения крепежным винтом со стопорной шайбой, выступающими в свободное пространство, ограниченное внутренними поверхностями граней трехгранной призмы.
Недостатками данной конструкции узла крепления дискового инструмента является отсутствие элементов, защищающих узел крепления и гидроразводку во внутреннем пространстве трехгранной призмы от проникновения продуктов разрушения.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении эффективности защиты узлов крепления дискового инструмента от проникновения разрушенной горной массы и проведения монтажно-демонтажных операций при эксплуатации проходческого комбайна.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для защиты внутреннего пространства трехгранной призмы от продуктов разрушения, включающем дисковый инструмент на жестко закрепленной цапфе-втулке с возможностью свободного вращения между двумя дистанционными торцевыми шайбами, внутри которой размещена ось с упорным буртиком и сквозным резьбовым отверстием с возможностью осевого перемещения и жесткого закрепления как от поворота через шпонку-фиксатор, так и от осевого смещения крепежным элементом со стопорной шайбой, согласно полезной модели, с открытого торца внутреннего пространства трехгранной призмы размещена и закреплена фиксатором трехгранная крышка, конгруэнтно вписанная во внутренний трехгранный конур призмы, с толщиной стенки, перекрывающей периферийную часть внутреннего пространства трехгранной призмы от внешнего призабойного рабочего пространства.
Указанный технический результат достигается также тем, что трехгранная крышка со стороны забойной грани с дисковым инструментом имеет опорную перегородку с полуцилиндрическим зевом, оперяющимся на неподвижную цапфу-втулку, а с другой стороны имеет крепежную стойку с двухгранным углом α конгруэнтным внутреннему углу φ трехгранной призмы и сквозное коническо-цилиндрическое отверстие под фиксатор. Указанный технический результат достигается также тем, что фиксатор трехгранной крышки с одной стороны выполнен в виде винта с участком резьбы, переходящим в цилиндро-коническую торцевую поверхностью, которая размещена в коническо-цилиндрическом отверстии крепежной стойки, а с другой стороны головка винта жестко закреплена в торцевом цилиндрическом углублении переходящим в сквозное резьбовое отверстие подвижной оси цапфы.
Указанный технический результат достигается также тем, что на внешней поверхности подвижной оси с упорным буртиком со стороны внутреннего пространства трехгранной призмы выполнена наружная резьбовая поверхность с продольным пазом для размещения и крепления гайки с дисковым инструментом через стопорную многолапчатую шайбу.
Указанный технический результат достигается также тем, что в наружных поверхностях трехгранной крышки, прилегающих к внутренним поверхностям граней трехгранной призмы выполнены технологические камеры-канавки для демонтажа.
Указанный технический результат достигается также тем, что в средней части толщины стенки трехгранной крышки выполнен контурный паз, в котором размещено контурное уплотнительное кольцо, упруго прижатое к внутренней поверхности трехгранной призмы.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид трехгранной призмы с трехгранной крышкой и узлом крепления дискового инструмента; на фиг.2. - вид сверху по стрелке А на фиг.1; на фиг.3. - вид сбоку по стрелке Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез по В-В на фиг.2; на фиг.5 показан общий вид трехгранной крышки; на фиг.6. - вид сбоку по стрелке Г на фиг.5; на фиг.7. - вид сверху по стрелке Д на фиг.5; на фиг.8 показан демонтаж устройства для защиты внутреннего пространства трехгранной призмы от продуктов разрушения с использованием винта демонтажного с упорным торцом в виде конуса; на фиг.9 - разрез по E-Ε на фиг.8.
1
1
2
2
2
2
1
Устройство для защиты внутреннего пространства трехгранной призмы от продуктов разрушения (фиг.1-7) содержит трехгранную призму 1, жестко закрепленную на наружной поверхности разрушающе-погрузочной коронки 2 и трехгранную крышку 3 с технологическими камерами-канавками 4. Конструкция трехгранной призмы 1 со стороны внешнего пространства включает в себя поверхности двух внешних погрузочно-транспортирующих граней 5, 6 и поверхность внешней забойной грани 7 со сквозным цилиндрическим отверстием 8 (фиг.4). Между собой поверхности внешних граней 5 и 6 (фиг.2), пересекаются по общему ребру 9 (фиг.1, 2, 4), поверхности граней 6 и 7 пересекаются по общему ребру 10 (фиг.1, 2, 3), а поверхности граней 5 и 7 пересекаются по общему ребру 11 (фиг.2, 3), образуя острые углы. Внутреннее пространство трехгранной призмы 1 содержит две поверхности 12, 13 погрузочно-транспортирующих граней и поверхность 14 забойной грани со сквозным цилиндрическим отверстием 8 (фиг.4). Конструкция трехгранной призмы 1 во внутреннем ее пространстве включает в себя поверхности двух внутренних погрузочно-транспортирующих граней 12, 13 (фиг.2) и поверхность внутренней забойной грани 14 со сквозным цилиндрическим отверстием 8 (фиг.4). При этом грани 7 и 14 сопряжены поверхностью сквозного цилиндрического отверстия 8. Внутренние поверхности 12, 13, 14 погрузочно-транспортирующих граней сопряжены между собой цилиндрическими поверхностями 15, 16, 17 с одинаковым радиусом г (фиг.2). Конструкция трехгранной крышки 3 (фиг.1, 2, 4-7) содержит боковые поверхности 18, 19, 20 (фиг.7) с толщиной стенки s (фиг.6), равной расстоянию между наружной 21 и внутренней 22 (фиг.5, 6) криволинейными поверхностями. При этом боковые поверхности 18, 19, 20 сопряжены между собой цилиндрическими поверхностями 23, 24, 25 (фиг.7) с одинаковым радиусом r и образуют два двухгранных угла φ со стороны поверхности 20, прилегающей к внутренней поверхности 14 трехгранной призмы 1 и двухгранный угол φ между боковыми поверхностями 18, 19 трехгранной крышки 3, прилегающих к внутренним поверхностям 12, 13 трехгранной призмы 1. Трехгранная крышка 3 со стороны ее забойной грани 20 имеет опорную перегородку 26 с полуцилиндрическим зевом (фиг.4, 5, 6), опирающимся на неподвижную цапфу-втулку 27 (фиг.4), а с другой стороны имеет крепежную стойку 28 (фиг.4, 5, 6), опирающуюся на поверхность корпуса разрушающе-погрузочной коронки 2. Крепежная стойка 28 выполнена с толщиной s (фиг.5), разделяющей наружную поверхность 29 и внутреннюю поверхность 30 (фиг.6), которые сопряжены друг с другом под двухгранным углом φ через цилиндрические поверхности радиусами r и r-s соответственно. Наружная поверхность 29 крепежной стойки 28 является продолжением части боковых поверхностей 18, 19 (фиг.7), прилегающих к внутренним боковым поверхностям 12, 13 (фиг.2) трехгранной призмы 1 со стороны внутренней цилиндрической поверхности сопряжения 15 (фиг.2). Цапфа-втулка 27 (фиг.4) жестко закреплена на поверхности внутренней забойной грани 14 (фиг.2) трехгранной призмы 1, консольная часть которой проходит через отверстие 8 во внешнее пространство. Дисковый инструмент 31, установленный с возможностью вращения на цапфе-втулке 27 (фиг.4) с дистанционными торцевыми шайбами 32 (фиг.1, 2, 4), зафиксированных в осевом направлении внутренней торцевой поверхностью упорного буртика оси 33, которая размещена внутри цапфы-втулки 27. Наружная цилиндрическая поверхность оси 33 с упорным буртиком через шпонку-фиксатор 34 (фиг.4) соединена подвижно в осевом направлении с внутренней поверхностью цапфы-втулки 27. Ось 33 с упорным буртиком содержит сквозное резьбовое отверстие, внутри которого размещен крепежный винт 35 (фиг.2, 3, 4) с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ и с упорным торцом в виде конуса с углом α, переходящим в цилиндрическую ступень (фиг.4), которая переходит в фаску с участком длинной резьбы крепежного винта 35. Торцевая поверхность цилиндрической головки крепежного винта 35 упруго прижата к пружинной шайбе 36, которая в свою очередь зафиксирована путем прижатия к торцевой поверхности цилиндрического углубления 37 со стороны забойной поверхности оси 33 с упорным буртиком. Для фиксации от осевого смещения по шпоночному соединению, ось 33 с упорным буртиком имеет консольный участок с внешней резьбой во внутреннем пространстве трехгранной призмы 1 для размещения круглой шлицевой гайки 38 (фиг.4) и стопорной многолапчатой шайбы 39, одна внутренняя лапка которой размещена в шпоночном пазу на резьбовой части консольного участка оси 33 с упорным буртиком, а другие лапки размещены в шлицах на круглой шлицевой гайке 38. При этом стопорная многолапчатая шайба 39 зажата между торцевыми поверхностями цапфы-втулки 27 и круглой шлицевой гайки 38. Цилиндрическая поверхность крепежного винта 35 размещена в коническо-цилиндрическом отверстии 40 крепежной стойки 28 трехгранной крышки 3 (фиг.2, 4). В крепежной стойке 28 на высоте h (фиг.4) от поверхности корпуса разрушающе-погрузочной коронки 2 выполнено сквозное коническо-цилиндрическое отверстие 40, ось которого совпадает с продольной осью дискового инструмента 31. В коническо-цилиндрическом отверстии 40 размещена коническо-цилиндрическая часть крепежного винта 35, фиксирующего от перемещений трехгранную крышку 3 с крепежной стойкой 28 во внутреннем пространстве трехгранной призмы 1. В средней части боковых поверхностей 18, 19, 20 (фиг.7) с толщиной стенки s (фиг.6) трехгранной крышки 3 выполнен контурный паз, в котором размещено уплотнительное кольцо 41 (фиг.4, 5, 6, 7), упруго прижатое к внутренней поверхности трехгранной призмы 1.
На этапе монтажа (фиг.1-7) работа полезной модели осуществляется следующим образом.
Во внутреннем пространстве трехгранной призмы 1 на поверхности внутренней забойной грани 14 в сквозном цилиндрическом отверстии 8 консольно размещается и жестко крепится цапфа-втулка 27, на наружную поверхность которой сначала устанавливают первую дистанционную торцевую шайбу 32, за ней дисковый инструмент 31, затем вторую дистанционную торцевую шайбу 32, а во внутреннюю цилиндрическую поверхность цапфы-втулки 27 со шпоночным пазом продвигают в осевом направлении ось 33 со шпонкой-фиксатором 34 до фиксации внутренней поверхности упорного буртика оси 33 с поверхностями цапфы-втулки 27 и дистанционной торцевой шайбы 32. Со стороны внутреннего пространства трехгранной призмы 1 для фиксации от осевого смещения по шпоночному соединению, на консольном участке оси 33 с внешней резьбой крепится круглая шлицевая гайка 38 (фиг.4), которая фиксируется стопорной многолапчатой шайбой 39, одна внутренняя лапка которой размещена в шпоночном пазу на резьбовой части консольного участка оси 33 с упорным буртиком, а другие лапки размещены в шлицах на круглой шлицевой гайке 38. При этом стопорная многолапчатая шайба 39 зажата между торцевыми поверхностями цапфы-втулки 27 и круглой шлицевой гайки 38. Затем во внутреннее пространство трехгранной призмы 1 опускают трехгранную крышку 3. Местоположение трехгранной крышки 3 (фиг.1, 2, 4-7) с одной стороны фиксируется опорной перегородкой 26 с полуцилиндрическим зевом, опирающимся на неподвижную цапфу-втулку 27, а с другой стороны - крепежной стойкой 28, опирающейся на поверхность корпуса разрушающе погрузочной коронки 2. Далее с забойной стороны трехгранной призмы 1 в торцевой поверхности оси 33 с упорным буртиком цилиндрического углубления 37 размещают пружинную шайбу 36 и крепежный винт 35. При помощи шестигранного ключа осуществляют соединение крепежного винта 35 со сквозным резьбовым отверстием оси 33 с упорным буртиком. Затем торцевая поверхность цилиндрической головки крепежного винта 35 упруго прижимается к пружинной шайбе 36, которая в свою очередь фиксируется путем прижатия к торцевой поверхности цилиндрического углубления 37 со стороны забойной поверхности оси 33 с упорным буртиком. Фиксация от выпадения трехгранной крышки 3 с уплотнительным кольцом 41 из внутреннего пространства трехгранной призмы 1 осуществляется размещением с минимальным зазором коническо-цилиндрической части крепежного винта 35 в сквозном коническо-цилиндрическом отверстии 40 (фиг.2, 4) крепежной стойки 28. Контурное уплотнительное кольцо 41, расположенное в контурном пазе средней части толщины стенки трехгранной крышки 3 упруго прижимается к внутренним поверхностям граней 12, 13, 14 (фиг.2) трехгранной призмы 1 и обеспечивает ее герметизацию.
На этапе демонтажа (фиг.8, 9) работа полезной модели осуществляется следующим образом.
2
Устройство для защиты внутреннего пространства трехгранной призмы 1 от продуктов разрушения, позволяет извлечь из торцевой поверхности цилиндрического углубления 37 (фиг.4) со стороны забойной поверхности оси 33 с упорным буртиком, крепежный винт 35 при помощи шестигранного ключа вместе с пружинной шайбой 36 и снять трехгранную крышку 3 специальным инструментом при использовании технологических камер-канавок 4 для свободного доступа к узлу крепления дискового инструмента 31, изъятия круглой шлицевой гайки 38 со стопорной многолапчатой шайбой 39, прижатых к торцу цапфы-втулки 27, что обеспечивает податливость оси 33 (фиг.8, 9) с упорным буртиком, шпонки-фиксатора 34, дистанционных торцевых шайб 32 и дискового инструмента 31, со стороны забойной части по длине хода l при демонтаже в осевом направлении с помощью демонтажного винта 42, имеющего упорный торец с углом конусности α, который конгруэнтен двухгранному углу φ (фиг.2) со стороны общего ребра 9 трехгранной призмы 1.
Таким образом, конструктивное исполнение полезной модели устройства для защиты внутреннего пространства трехгранной призмы от продуктов разрушения позволяет повысить эффективность защиты узлов крепления дискового инструмента от проникновения разрушенной горной массы и проведения монтажно-демонтажных операций при эксплуатации проходческого комбайна избирательного действия.