Предохранительный кожух для защиты от износа (варианты) - RU2622941C2

Чертежи

Описание

Данное изобретение касается предохранительного кожуха для защиты от износа резцедержательного блока.

Из DE 10 2009 059 188 A1 известен резцедержательный блок. Он содержит базирующую деталь и резцедержатель. Базирующая деталь может быть приварена к наружной поверхности трубы фрезерного барабанного исполнительного органа. Тогда на этой базирующей детали резцедержатель крепится с возможностью замены. На поверхности трубы фрезерного барабанного исполнительного органа зафиксировано множество резцедержательных блоков. При этом они предпочтительно таким образом установлены относительно друг друга, что базирующие детали образуют очистной и погрузочный спиральный желоб. В резцедержателе может быть размещен с возможностью замены резец, предпочтительно, вращаемый резец с круглым стержнем. Эти известные из DE 10 2009 059 188 A1 резцедержательные блоки используются в горном деле, предпочтительно при разработках открытым способом. Во время использования при добыче полезных ископаемых резцы врезаются в подстилающую горную породу, которая подлежит удалению, и разрыхляют материал. Этот снимаемый материал стекает по бокам резца и резцедержателя и затем попадает в зону базирующих деталей, которые образуют указанный очистной и погрузочный спиральный желоб. Таким образом указанные базирующие детали транспортируют вскрышную породу в область середины трубы фрезерного барабанного исполнительного органа. Там он подается на ленточный транспортер.

Этот материал в зависимости от его свойств вызывает износ различной степени вследствие абразивных процессов. В более мягких формациях, например, в случае угля возникает незначительный износ, тогда как в случае материалов, содержащих железную руду, износ может оказаться существенным. Резцы подвержены особенно сильному износу и поэтому должны регулярно заменяться. Резцедержатели же, напротив, рассчитаны таким образом, что их срок службы многократно превышает срок службы резцов. Базирующая деталь, как самый дорогостоящий узел резцедержательного блока, должен обладать особенно продолжительным сроком службы. Чтобы отодвинуть срок дорогостоящей замены базирующих деталей, из уровня техники известно наваривание бронепластин в форме стальных листов на особенно подверженные износу зоны базирующих деталей. Такой подход отнимает много времени при первичном оснащении фрезерного барабанного исполнительного органа, так как при этом необходимо манипулировать множеством филигранных конструктивных элементов, однако, за чет этого может повыситься срок службы. Выяснилось, однако, что, в частности, в зоне сварных швов упомянутые листы подвержены повышенному износу. Из-за теплового воздействия вследствие процесса сварки прочность стального листа в примыкающей к сварному шву области снижается. В соответствии с этим здесь возникает более сильный износ по сравнению с остальными областями поверхности стального листа. Бронепластины из-за этого неконтролируемо отделяются от базирующей детали вследствие выхода из строя конструктивных элементов после определенного времени использования. Использование присадочных материалов для сварки требует дополнительного времени, сопряжено со значительными расходами и повышает, тем самым, затраты на детали.

Из уровня техники известны также и другие системы защиты от износа. Так, например, осуществляют наплавку непосредственно на резцедержатель или базирующие детали резцедержательного блока. Благодаря этому достигается более эффективная защита от износа, однако, затраты на нанесение этих наплавок являются значительными.

Задачей данного изобретения является разработка системы защиты от износа для резцедержательного блока, посредством которого может быть обеспечена эффективная и длительная защита резцедержательного блока.

Эта задача решается посредством предохранительного кожуха для защиты от износа, который содержит по меньшей мере два расположенных под углом друг к другу стеновых участка для укрывания поверхностных областей резцедержательного блока, причем эти стеновые участки соединены друг с другом за одно целое, и предохранительный кожух для защиты от износа выполнен как формованное изделие, в частности металлическая литая деталь или деталь, полученная путем пластической деформации, в частности металлическая кованая деталь. За счет того, что предохранительный кожух для защиты от износа выполнен как металлическая литая деталь или металлическая кованая деталь, могут быть обеспечены единообразные свойства материала как в области стеновых участков, так и в области зон перехода, соединяющих указанные стеновые участки. В соответствии с этим как стеновые участки, так и переходные зоны между указанными стеновыми участками обладают одинаковыми свойствами износостойкости материала. Кроме того, с помощью таких предохранительных кожухов для защиты от износа в форме металлических литых деталей или металлических кованых деталей могут быть реализованы многочисленные варианты выполнения, которые не столь реализуемы при использовании известных деталей из стального листа. Например, указанные стеновые участки могут быть выполнены оптимальными по износу при различной толщине стенок, в частности, с изменяемым профилем толщины стенок. Соответственно, зоны большей толщины стенки могут быть выраженными в тех областях, где возникает сильный износ. Зоны, подверженные меньшему истиранию, напротив, могут быть выполнены с более тонким поперечным сечением, оптимизированными по материалу. Кроме того, с предложенными изобретением формованными или полученными пластической деформацией деталями возможно также создание геометрических форм, оптимизированных по потоку и индивидуально согласованных с конкретным случаем применения. Тем самым, стекание удаляемого материала становится еще более благоприятным в плане износа.

Согласно изобретению переходы между двумя стеновыми участками могут также быть выполнены с большей толщиной, чем по меньшей мере один из этих стеновых участков, чтобы обеспечить здесь особенно хорошую защиту от износа.

Предохранительный кожух для защиты от износа, как упоминалось выше, может быть выполнен в виде металлической кованой детали. В соответствии с этим указанный предохранительный кожух для защиты от износа может быть выполнен как деталь, полученная холодной обработкой давлением, или как деталь, полученная горячей обработкой давлением. В качестве детали, полученной холодной обработкой давлением, может использоваться, например, листовая деталь, изготовленная глубокой вытяжкой. Однако особенно предпочтительным является применение детали, полученной горячей обработкой давлением, в частности, кованой детали, так как при этом может быть обеспечена более высокая износостойкость. Кроме того, с коваными деталями можно реализовать самые разные возможности осуществления изобретения, например, изменяющиеся профили поперечного сечения, как уже упоминалось выше.

Для незначительного износа предпочтительным может оказаться непрерывный поток вскрышной породы. Сообразно с этим в одном варианте осуществления изобретения предусматривается, что по меньшей мере одна часть стеновых участков переходит друг в друга через скругленные переходы.

Один особенно предпочтительный вариант изобретения предусматривает, что стеновые участки расположены таким образом, что они во время эксплуатации образуют с резцедержательным блоком соединение с геометрическим замыканием в направлении сил, которые воздействуют на предохранительный кожух для защиты от износа. Таким образом обеспечивается квази-самофиксирующаяся конструкция предохранительного кожуха для защиты от износа. Предохранительный кожух для защиты от износа может сообразно с этим закрепляться на резцедержательном блоке простыми фиксирующими средствами. В частности, эти фиксирующие средства могут быть размещены в слабо подверженных износу областях. В этой связи, а также в сочетании с другими описываемыми в данной заявке вариантами предохранительного кожуха для защиты от износа в качестве фиксирующих средств могут использоваться сварные соединения, в частности, временные (прихваточные) сварные швы или точечные прихватки, которые соединяют предохранительный кожух для защиты от износа с резцедержательным блоком.

Предохранительный кожух для защиты от износа может быть выполнен, в частности, с возможностью применения на базирующей детали резцедержательного блока. Здесь он обеспечивает эффективную защиту практически самой дорогостоящей конструктивной части резцедержательного блока.

Для использования предохранительного кожуха для защиты от износа на базирующей детали он может иметь один стеновой участок в форме крышки, которая переходит через переходный участок в утолщение, причем это утолщение на стороне, обращенной от крышки, переходит под углом в переднюю стенку в качестве еще одного стенового участка. Такая конструкция защищает особенно сильно подверженную износу фронтальную область базирующей детали. Утолщение в переходной области между крышкой и стеновым участком несет с собой дополнительный изнашиваемый объем, что ведет к удлинению срока службы. Особенно благоприятно, если это утолщение образует скругленный переход и минимизирует здесь процессы истирания.

Кроме того, можно предусмотреть, чтобы две расположенные на расстоянии друг от друга боковые стенки были выполнены как стеновые участки и через переходные участки переходят в крышку. Боковые стенки защищают боковые зоны базирующей детали и связаны тем самым в конце концов с транспортировочной областью очистной и погрузочной спирали фрезерного барабана. Боковые стенки дополнительно образуют геометрическое замыкание между предохранительным кожухом для защиты от износа и резцедержательным блоком по отношению к силам, воздействующим с боков. В переходной области между боковыми стенками и крышкой тоже могут быть предусмотрены утолщения. Возникает нажимная сторона, которая обусловлена подъемом винтообразной очистной и погрузочной спирали, обращена к транспортировочной области и в которой имеет место особенно сильный износ. Представляется особенно благоприятным предусмотреть в этой области нажимной стороны утолщение.

В рамках данного изобретения можно также предусмотреть, чтобы крышка посредством переходящих в утолщения переходных областей была смещена (осажена) назад по типу желоба. Тем самым образуется область расширения для проходящей мимо вскрышной породы в целях уменьшения истирания. Кроме того, эти утолщения создают защитный барьер для областей крышки, расположенных за ними встречно направлению движения, так что эти области выполнены оптимизированно в отношении износа. В частности, тогда в желобообразной области тоже может быть расположено резьбовое соединение, например, фиксирующее резцедержатель резцедержательного блока на базирующей детали.

Как упоминалось выше, базирующие детали, прилегая друг к другу, могут быть зафиксированы на поверхности трубы фрезерного барабанного исполнительного органа с образованием очистной и погрузочной спирали. Для сохранения возможности расположения базирующих деталей без зазоров относительно друг друга в предлагаемом изобретением предохранительном кожухе для защиты от износа выполнена выемка в переходной области между передней стенкой и одной примыкающей сбоку боковой стенкой. В зоне этой выемки базирующие детали могут быть установлены вплотную друг к другу.

В рамках данного изобретения предохранительный кожух для защиты от износа тоже может быть выполнен с возможностью применения на резцедержателе резцедержательного блока. При этом, в частности, может быть предусмотрено, что в выполненном как передняя стенка стеновом участке размещен проем, который пригоден для приема головки хвостового резца. Передняя стенка защищает особенно подверженную износу зону отвода снимаемого материала резцедержателя, которая образована вокруг головки хвостового резца. Таким образом особенно эффективно обеспечивается защита от износа.

Согласно одному варианту выполнения изобретения можно дополнительно предусмотреть, что к передней стенке с обратной стороны под углом примыкает еще один стеновой участок, выполненный как крышка, причем эта крышка по меньшей мере на отдельных участках образует выпуклую отводящую поверхность. По этой выпуклой поверхностной области может обеспечиваться отвод срезаемого материала по обе стороны резцедержателя, так что достигается оптимизированный поток материала в направлении очистной и погрузочной спирали.

Согласно одному варианту выполнения изобретения может быть также предусмотрено, что в передней стенке с обратной стороны приформованы две расположенные на расстоянии друг от друга боковые стенки, которые соединены с крышкой за одно целое. Боковые стенки защищают эту боковую область резцедержателя и служат, кроме того, для повышения жесткости передней стенки относительно крышки.

Предохранительный кожух для защиты от износа может быть также согласно изобретению выполнен таким образом, что передняя стенка, примыкающая к проему, имеет скос, проходящий с наклоном к центральной продольной оси проема. Этот скос тоже может способствовать обеспечению улучшенного течения материала.

Ниже изобретение будет пояснено более подробно с привлечением представленных на чертежах примеров осуществления.

На чертежах показано следующее:

Фиг. 1 резцедержательный блок с предохранительным кожухом для защиты от износа, в изометрии,

Фиг. 2 базирующая деталь резцедержательного блока по Фиг. 1 с предохранительным кожухом для защиты от износа, в изометрии, в подетальном представлении,

Фиг. 3 и 4 предохранительный кожух для защиты от износа по Фиг. 2, различные виды,

Фиг. 5 резцедержатель резцедержательного блока по Фиг. 1 вместе с предохранительным кожухом для защиты от износа, в изометрии, и

Фиг. 6a - Фиг. 6e предохранительный кожух для защиты от износа по Фиг. 5, различные виды.

На Фиг. 1 показан резцедержательный блок, используемый обычно в выемочном комбайне для открытых работ. Резцедержательный блок содержит базирующую деталь 10 и резцедержатель 40.

Со ссылкой на Фиг. 2 ниже будет более подробно рассмотрена базирующая деталь 10. Как показано на этом изображении, эта базирующая деталь 10 выполнена в виде единой детали и имеет две боковые части 11. Они расположены на расстоянии друг от друга. Между этими боковыми частями 11 образовано вставное гнездо 13. В области своей нижней стороны 12 базирующая деталь 10 снабжена вогнутой поверхностью. Такой вогнутой поверхностью базирующую деталь 10 можно с контактом по поверхности насаживать на поверхность не представленной трубы фрезерного барабанного исполнительного органа. Тогда она может быть там зафиксирована на трубе фрезерного барабанного исполнительного органа сварными швами. В области своей передней стороне базирующая деталь 10, примыкающая к боковым частям 11, имеет переднюю насадку. Эта насадка с фронтальной стороны ограничена фронтальной поверхностью 15 и еще одной фронтальной поверхностью 16. Обе эти фронтальные поверхности 15 и 16 расположены под углом друг к другу и переходят друг в друга через переходной участок 15.1. Переходный участок 15.1 выполнен как скругленный переход. В области фронтальной поверхности 15 помещены две расположенные параллельно друг другу и на расстоянии друг от друга резьбовые выемки 14 в находящейся с фронтальной стороны насадке базирующей детали 10. Резьбовые выемки 14 оканчиваются в области вставного гнезда 13. Как можно видеть на Фиг. 2, наружные поверхности боковых частей 11 через скругленные переходы 15.2 переходят во фронтальные поверхности 15 и 16. В области вставного гнезда 13 передняя насадка образует две стоящие под углом друг к другу опорные поверхности 13.1. При этом опорные поверхности 13.1 могут быть выполнены в виде плоских поверхностей. С задней стороны вставное гнездо 13 тоже ограничено двумя опорными поверхностями 13.2. Обе эти опорные поверхности 13.2 тоже могут быть выполнены плоскими и проходить в направлении центральной продольной оси вставного гнезда 13. В области своей задней стороны базирующая деталь 10 заканчивается задней стенкой, которая образует заднюю замыкающую поверхность 17.

Этой базирующей деталью 10 может быть закрыт предохранительный кожух 20 для защиты от износа. Как видно на Фиг. 2, предохранительный кожух 20 для защиты от износа выполнен в виде единой детали. У него имеется крышка 21, которая с передней стороны через поднимающуюся переходную область 23 переходит в утолщение 24.1. Утолщение 24.1 служит для увеличения толщины материала предохранительного кожуха 20 для защиты от износа. Сообразно с этим предохранительный кожух 20 для защиты от износа в области утолщения 24.1 имеет большую толщину стенки, чем крышка 21. С боков крышка 21 через переходную область 23 тоже переходит в утолщение 24.2. И здесь тем самым образуется утолщенная область поперечного сечения. Крышка 21 снабжена двумя дугообразными выемками 22. Эти выемки 22 переходят в краевые участки 22.1, которые расположены V-образно относительно друг друга. Краевые участки 22.1 заканчиваются в дополнительных краевых участках 22.2. Предохранительный кожух 20 для защиты от износа имеет две боковые стенки 27 и 28, которые расположены на расстоянии друг от друга. С передней стороны предохранительный кожух 20 для защиты от износа закрыт передней стенкой 26. Боковые стенки 27, 28 через соответствующие скругленные переходы 29 переходят в верхнюю сторону предохранительного кожуха 20 для защиты от износа. При этом боковая стенка 28 переходит через скругленный переход 29 непосредственно в крышку 21. Боковая стенка 27 через скругленный переход 29 переходит в утолщение 24.2. Кроме того, передняя стенка 26 через скругленный переход 25 переходит в утолщение 24.1.

На Фиг. 2 можно видеть также, что предохранительный кожух 20 для защиты от износа в области передней стенки 26 и в передней боковой области боковой стенки 28 снабжен выемкой 20.1.

При монтаже предохранительный кожух 20 для защиты от износа вставляется через базирующую деталь 10. При этом обе боковые стенки 27 и 28 прилегают к внешним сторонам боковых частей 11. Крышка 21 своей задней стенкой прилегает к фронтальной поверхности 15. Передняя стенка 26 с задней стороны прилегает к фронтальной поверхности 16. В области выемки 20.1 базирующая деталь 10 свободно стоит на угловом переходе между фронтальной поверхностью 16 и внешней стороной боковой части 11. В этой области последовательно установлена еще одна базирующая деталь 10, на этом чертеже не представленная, для образования очистной и погрузочной спирали (спирального желоба) на трубе фрезерного барабанного исполнительного органа. Обе указанные выемки 22 освобождают место для резьбовых выемок 14. Для закрепления предохранительного кожуха 20 для защиты от износа на базирующей детали 10 используют сварные соединения. Например, они могут быть выполнены в благоприятных в плане износа местах. В частности, временные сварные швы могут быть предусмотрены, например, в области боковых стенок 27, 28.

На Фиг. 5 представлено в изометрии подетальное изображение резцедержателя 40 резцедержательного блока. Как можно видеть из этого изображения, резцедержатель 40 имеет фиксирующую насадку 44, на которой за одно целое с ней приформована вставная насадка 41. Фиксирующая насадка 44 имеет гнездо 45 для резца в форме проточки. Вокруг входа в проточку гнезда 45 для резца расположена кольцевая посадочная поверхность 45.1. Вплотную к посадочной поверхности 45.1 фиксирующая насадка 44 образует отводящую поверхность 46, проходящую наклонно относительно центральной продольной оси гнезда 45 для резца. Отводящая поверхность 46 на верхней стороне переходит в боковую поверхность 47, а на боковой стороне переходит в боковые части 48. Фиксирующая насадка 44 в области своей нижней стороны имеет две опорные поверхности 43, расположенные под углом друг к другу.

Вставная насадка 41 с обратной стороны имеет две опорные поверхности 41.1, проходящие под углом друг к другу. В области фронтальной стороны вставная насадка 41 снабжена двумя нажимными поверхностями 42. Нажимные поверхности 42 проходят при этом под углом менее 90° относительно центральной продольной оси вставной насадки 41. Резцедержатель 40 может быть закрыт описанной выше базирующей деталью 10. Для этого резцедержатель 40 вставляется своей вставной насадкой 41 во вставное гнездо 13 базирующей детали 10. В смонтированном состоянии резцедержатель 40 своими опорными поверхностями 41.1 плоско опирается на опорные поверхности 13.2, а своими обеими опорными поверхностями 43 плоско опирается на опорные поверхности 13.1. Для фиксации резцедержателя 40 два крепежных винта 30 (см. Фиг. 2) ввинчиваются в резьбовые гнезда 14. Нажимные насадки крепежных винтов 30 воздействуют на нажимные поверхности 42 резцедержателя 40. При этом резцедержатель 40 своими опорными поверхностями 43 и опорными поверхностями 41.1 прижимается к ответным опорным поверхностям 13.1, 13.2 базирующей детали 10. Монтаж резцедержателя 40 может при этом проводиться при установленном предохранительном кожухе 20 для защиты от износа.

Как можно увидеть на Фиг. 5, с резцедержателем 40 тоже может быть установлен предохранительный кожух 50 для защиты от износа. Этот предохранительный кожух 50 для защиты от износа более детально показан на Фиг. 6a-6e. Сообразно с этим предохранительный кожух 50 для защиты от износа имеет переднюю стенку 54, в которой выполнен проем 51. Этот проем 51 ограничен кольцевым окружным краем 52. Вплотную к краю 52 передняя стенка 54 имеет скос 53. Передняя стенка 54 образует выступающие с боков крыловидные выступы, которые видны, например, на Фиг. 6b. В области свободных концов крыловидных выступов приформованы как единое целое выступающие задние боковые стенки 57. Эти боковые стенки 57 соединены за одно целое также и с крышкой 55. Крышка 55 связана за одно целое также с передней стенкой 54. Как можно видеть на Фиг. 6b и 6e, передняя стенка 54 имеет выпуклое возвышение. В области этого выпуклого возвышения с задней стороны предусмотрена выемка 56.

На Фиг. 5 можно видеть также, что предохранительный кожух 50 для защиты от износа насажен на резцедержатель 40. При этом передняя стенка 54 своей задней стороной сидит на отводящей поверхности 46. Крышка 55 опирается на боковую поверхность 47. Обе боковые стенки 57 расположены напротив наружных сторон боковых частей 48. Для крепления предохранительного кожуха 50 для защиты от износа снова используются сварные швы в благоприятных в плане износа местах. Они соединяют предохранительный кожух 50 для защиты от износа с резцедержателем 40. В смонтированном состоянии проем 51 предохранительного кожуха 50 для защиты от износа обеспечивает доступ к гнезду 45 для резца. К тому же проем 51 выполнен с такими размерами, что открывается посадочная поверхность 45.1. Тем самым, с резцедержателем 40 может быть связан резец с круглым стержнем. Такой резец с круглым стержнем может своим круглым хвостовиком удерживаться в гнезде 45 для резца, причем резец с круглым стержнем одновременно своей головкой опирается на посадочную поверхность 45.1.

Если во время эксплуатации предохранительные кожухи 20 и 50 для защиты от износа изнашиваются, то по мере необходимости они могут заменяться. Для этого нужно лишь разъединить соединительные средства, здесь, например, временные сварные швы. Это может осуществляться на месте с помощью соответствующего режущего устройства. Изношенные предохранительные кожухи 20 и 50 для защиты от износа тогда могут быть заменены новыми предохранительными кожухами 20, 50 для защиты от износа. Затем они снова крепятся на базирующей детали 10 и резцедержателе 40. Этот прием ремонта может быть проведен за короткое время, так что время простоя машины сокращается.

Предохранительный кожух 20 для защиты от износа в рамках данного изобретения в качестве стеновых участков имеет боковые стенки 27, 28, переднюю стенку 26 и крышку 21. Предохранительный кожух 50 для защиты от износа в рамках данного изобретения в качестве стеновых участков имеет переднюю стенку 54, крышку 55 и боковые стенки 57. Стеновые участки указанных предохранительных кожухов 20 и 50 для защиты от износа соединены друг с другом в единое целое, причем предохранительные кожухи для защиты от износа могут быть выполнены в форме металлической литой детали или металлической кованой детали.

Реферат

Группа изобретений относится к области горного дела и строительства, в частности к элементам резцедержательного блока. Технический результат – эффективная и длительная защита от износа резцедержательного блока. Предохранительный кожух для защиты от износа резцедержательного блока, выполненный с возможностью использования на базирующей детали резцедержательного блока, содержит по меньшей мере два расположенных под углом друг к другу стеновых участка для укрывания поверхностных областей базирующей детали, причем эти стеновые участки соединены друг с другом за одно целое. Предохранительный кожух для защиты от износа выполнен в виде металлического формованного изделия или металлической детали, полученной путем пластической деформации. По меньшей мере часть стеновых участков переходит друг в друга через скругленные переходы. Причем в выполненном как передняя стенка стеновом участке размещен проем, выполненный с возможностью приема головки хвостового резца. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 10 ил.

Формула