СЪЕМНЫЙ РЕЗЕЦ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения и горной промышленности, в частности, к породоразрушающему инструменту и может быть использована при бурении однородных мягких и умеренно вязких грунтов, например, торфа, мела, глины, лесса, суглинки и т.п.
Из уровня техники известен резец, включающий головку, содержащую взаимно перпендикулярные между собой торцевую и заднюю опорные поверхности, плоскую переднюю грань, армированную износостойкой пластиной и выполненную с положительным конструктивным передним углом, заднюю грань и хвостовик, расположенный перпендикулярно головке резца и жестко связанный с ней, при этом хвостовик выполнен перпендикулярно задней опорной поверхности, смещен относительно центра последней и расположен касательно к плоскости, проходящей через торцевую опорную поверхность головки резца (патент №51104 на полезную модель «Унифицированный резец к буровому инструменту», дата подачи 03.08.2005 г., опубликовано 27.01.2006 г.).
Известны четырехугольные кернообразующие резцы-пластины, устанавливаемые с клиновым зажимом в буровой коронке и выполненные из ударо- и термостойкого инструментального материала, например, нанопорошков кубического нитрида бора (патент №2574091 на изобретение «Буровая коронка с клиновым зажимом резцов», дата подачи 11.11.2014 г., опубликовано 10.02.2016 г.).
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является съемный резец для бурильного инструмента, состоящий из цилиндрической части и режущей головки с твердосплавной пластиной и размещаемый в корпусе, снабженном фиксирующим элементом, при этом в резце и корпусе выполнены отверстия, причем в одном из отверстий корпуса установлена цилиндрическая часть резца, а в другом - фиксирующий элемент, причем в корпусе, выполненном Г-образным, отверстия расположены перпендикулярно друг другу, при этом на его внутренние поверхности опирается режущая головка, а фиксирующий элемент проходит через отверстие корпуса и соосное с ним отверстие, выполненное в режущей головке со стороны, противоположной размещению твердосплавной пластины (патент №131056 на полезную модель «Съемный резец для бурильного инструмента», дата подачи 18.03.2013 г., опубликовано 10.08.2013 г.).
Недостатки известных решений обусловлены сложностью конструкции, в которых для сохранения фиксированного положения резца и геометрии инструмента необходимо применять многочисленные дополнительные конструктивные элементы, что, в свою очередь, усложняет монтаж/демонтаж и замену резцов. Кроме того, резцы могут быть установлены только в одном положении.
Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая к защите полезная модель, является упрощение конструкции с возможностью ее точной фиксации в любом положении, которое определяется местом выполнения соответствующего отверстия в корпусе бурильной головки.
Указанный технический результат достигается тем, что съемный резец для бурового инструмента с армированной со стороны режущей кромки поверхностью, закрепленный на корпусе бурильной головки, согласно полезной модели представляет собой пластину с пазом, в стенках которого выполнены сквозные отверстия, соосные сопрягаемому отверстию в корпусе бурильной головки, через которые проходит фиксирующий элемент, соединяющий резец с корпусом, при этом положение резца определяется местонахождением сопрягаемого сквозного отверстия в корпусе бурильной головки.
Полезная модель поясняется чертежами, где
Фиг. 1 - общий вид съемного резца для бурового инструмента;
Фиг. 2 - вариант схемы крепления резца к корпусу бурильной головки;
Фиг. 3 - вариант схемы схема крепления резца к корпусу бурильной головки крепления резца к корпусу бурильной головки.
Заявляемый съемный резец представляет собой армированную со стороны режущей кромки плоскую пластину 1 с пазом 2, в стенках которого выполнены сквозные соосные отверстия 3 и 4. Отверстия 3, 4 могут быть выполнены как одинакового, так разного размера и сечения. В корпусе 5 бурильной головки, на который монтируют резец,
выполнены сквозные отверстия, соосные сопрягаемым отверстиям резца. Присоединение резца к корпусу осуществляется с помощью фиксирующего элемента 6, в качестве которого могут быть применены, например, или болт, или винтовая пара, или шпилька, или шплинт, или шпонка и т.п. Положение резца определяется месторасположением сопрягаемого сквозного отверстия, выполненного в корпусе бурильной головки. Выбранный тип фиксирующего элемента, используемого для жесткого соединения резца и корпуса бурильной головки, определяет наличие (выполнение) или отсутствие резьбы в сквозных отверстиях.
При монтаже резца его сквозные отверстия совмещают с соответствующим сопрягаемым отверстием в корпусе бурильной головки и в образовавшийся проход пропускают фиксирующий элемент, посредством которого резец жестко крепят к корпусу.
В качестве материала для резца используют, например, высококачественный листовой металлопрокат.
Форма выполнения режущей кромки резца может быть любой.
По меньшей мере, две схемы крепления резца на фиксирующем элементе приведены на фиг. 2.
В частности, для изготовления резца применят пластины, толщина которой может варьироваться в диапазоне от 10 до 60 мм.
Сквозные отверстия выполняют диаметром, который соответствует толщине используемой пластины.
При этом нагрузки, которые выдерживает резец при бурении, зависят от толщины пластины и используемого для изготовления резца материала, так, например, при изготовлении резца из пластины толщиной 20 мм, произведенной из легированной стали марки 45, выдерживаемая резцом нагрузка может достигать до 5000 Нм.
Выполнение съемного резца из пластины значительно упрощает конструкцию, т.к. для его изготовления нет необходимости в использовании специальной оснастки, в частности, пресс-форм или форм, применяемых при производстве резца из поковки или литье соответственно. При таких способах изготовления резца требуется проведение дополнительных последующих операций, например, фрезерной обработки при изготовлении резца из поковок или доработки точности параметров резца после литья. Производство резца из пластины, а также выполнение сквозных отверстий в ней значительно упрощает и конструкцию, и способ ее изготовления, при осуществлении которого с большой точностью может быть применена или плазменная, или лазерная резка.
Кроме того, выполнение резца из пластины позволяет устанавливать его в различных положениях и крепить любой стороной в отличии, например, от конического резца.
Конструкция, а также ее монтаж/демонтаж упрощены и за счет осуществляемого крепления, т.к. в заявляемом техническом решении для этой цели используют минимальное количество стандартных крепежных элементов в виде болтов.
Предлагаемое к защите устройство позволяет присоединять его в любом положении, которое определяется местом выполнения соответствующего сквозного отверстия в корпусе.
Кроме того, жесткое крепление резца позволяет сохранять геометрию инструмента при допустимых нагрузках. Обеспечивается простота при эксплуатации устройства, а также его быстрый монтаж/демонтаж и замена.