|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[**] В узле держателя для режущего инструмента барабанного типа имеется держатель, втулка и поршень, находящийся в канале, образованном в держателе. Втулка включает в себя хвостовик и расширенный фланец на конце хвостовика. Хвостовик втулки вставлен в отверстие держателя, хвостовик и стенка отверстия образуют несколько аксиально разнесенных мест тугой посадки. Источник текучей среды под давлением, соединенный с держателем, прижимает поршень к втулке, извлекая втулку из держателя. Уплотнительная конструкция между поршнем и держателем предотвращает вытекание гидравлической жидкости после расцепления втулки. 
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
В узле держателя для режущего инструмента барабанного типа имеется держатель, втулка и поршень, находящийся в канале, образованном в держателе. Втулка включает в себя хвостовик и расширенный фланец на конце хвостовика. Хвостовик втулки вставлен в отверстие держателя, хвостовик и стенка отверстия образуют несколько аксиально разнесенных мест тугой посадки. Источник текучей среды под давлением, соединенный с держателем, прижимает поршень к втулке, извлекая втулку из держателя. Уплотнительная конструкция между поршнем и держателем предотвращает вытекание гидравлической жидкости после расцепления втулки.
Евразийское (21) 201300714 (13) A1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2013.11.29
(22) Дата подачи заявки 2010.12.17
(51) Int. Cl. E21C35/197 (2006.01)
(54) УЗЕЛ ДЕРЖАТЕЛЯ ДЛЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ
ПОРШНЕМ И СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВТУЛКИ С РЕЖУЩИМ ИНСТРУМЕНТОМ
(86) PCT/US2010/060940
(87) WO 2012/082136 2012.06.21
(71) Заявитель:
ЭСКО УИНДБЕР ИНК. (US)
(72) Изобретатель:
Сулоски Уильям П. (US)
(74) Представитель:
Фомичева Т.С. (RU)
(57) В узле держателя для режущего инструмента барабанного типа имеется держатель, втулка и поршень, находящийся в канале, образованном в держателе. Втулка включает в себя хвостовик и расширенный фланец на конце хвостовика. Хвостовик втулки вставлен в отверстие держателя, хвостовик и стенка отверстия образуют несколько аксиально разнесенных мест тугой посадки. Источник текучей среды под давлением, соединенный с держателем, прижимает поршень к втулке, извлекая втулку из держателя. Уплотнительная конструкция между поршнем и держателем предотвращает вытекание гидравлической жидкости после расцепления втулки.
1310923
УЗЕЛ ДЕРЖАТЕЛЯ ДЛЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПОРШНЕМ И СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВТУЛКИ С РЕЖУЩИМ
ИНСТРУМЕНТОМ
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к режущим инструментам, используемым в режущих машинах барабанного типа и аналогичных устройствах и, в частности, к режущему инструменту с резцом, разъемно закрепленным во втулке, разъемно удерживается в держателе.
Уровень техники, предшествующий изобретению
В патенте США 5,738,415 раскрывается режущий инструмент с узлом держателя, который включает в себя держатель и втулку, разъемно установленную в держателе для удержания резца. У втулки имеется хвостовик, который вставлен в отверстие держателя, проходящее вдоль оси. Тугая посадка между внешней поверхностью хвостовика и стенкой отверстия держателя препятствует вращению втулки во время ее нахождения в держателе.
У каждого из следующих элементов: внешней поверхности хвостовика и стенки держателя имеется часть с увеличенным диаметром и часть с уменьшенным диаметром, которые проходят вдоль оси и разделены переходной областью. Переходная область, в целом, имеет форму конусной пирамиды (т.е. усеченного конуса). Гидравлическая магистраль заходит в держатель и открывается в переходную область.
Для извлечения втулки из держателя гидравлическая магистраль соединена с источником гидравлической жидкости под давлением. Жидкость прикладывает осевое давление к втулке, которое аксиально перемещает втулку относительно держателя.
Гидравлическая система, раскрываемая в 415-м патенте, позволяет оперативно и быстро извлекать втулку из держателя, однако у нее есть свои недостатки. Для извлечения втулки из держателя ее необходимо аксиально переместить на все расстояние участка с увеличенным диаметром. При извлечении втулки из держателя происходит вытекание гидравлической жидкости. Для обработки вытекшей жидкости может потребоваться чистка или изолирование.
Таким образом, существует потребность в усовершенствованном узле держателя, позволяющем извлекать втулку из держателя при относительно коротком осевом перемещении втулки относительно держателя и без вытекания гидравлической жидкости.
Краткое изложение сущности изобретения
Изобретение направлено на усовершенствованный узел держателя, позволяющий извлекать втулку из держателя при относительно коротком осевом перемещении втулки относительно держателя и без вытекания гидравлической жидкости.
Узел держателя по настоящему изобретению включает в себя держатель, втулку и поршень. В держателе имеется первое отверстие, проходящее вдоль оси, стенка, окружающая первое отверстие, канал и гидравлическая линия, сообщающаяся с каналом. Первое отверстие выполнено с возможностью помещения в него втулки.
Втулка включает в себя хвостовик, который вставлен в первое отверстие, второе отверстие предназначено для помещения в него резца.
Втулка и держатель, каждый, включают в себя окружную поверхность, обращенную в сторону поверхности другого элемента, втулки или держателя, после того как втулка помещена в держатель. В канале на окружной поверхности держателя имеется отверстие, канал проходит аксиально внутрь держателя до конца канала.
Поршень находится в канале и может аксиально перемещаться в канале. Гидравлическая линия держателя сообщается с концом канала, в котором после того как источник гидравлической жидкости под давлением соединен с концом канала через, давление жидкости перемещает поршень в сторону от конца канала для зацепления с втулкой и выталкивает втулку из держателя.
По предпочтительным вариантам осуществления изобретения у каждого из следующих элементов: хвостовика втулки и стенки держателя имеется несколько аксиально смежных участков поверхности, каждый из которых имеет осевую длину и последовательно уменьшается в сечении. Участки поверхности стенки сопрягаются с участками поверхности хвостовика, создавая тугую посадку между ними, которая удерживает втулку в держателе.
Осевая длина поршня больше осевой длины любых участков поверхности для того, чтобы поршень оставался в канале после того как поршень выдвигает втулку на достаточное расстояние из держателя, сохраняя захват в канале после того как втулка переместилась на достаточное расстояние для расцепления тугой посадки.
Уплотнительная конструкция между поршнем и держателем образует, по существу, герметичное для текучей среды уплотнение, предотвращающее вытекание гидравлической жидкости при расцеплении втулки из держателя.
Узел держателя по настоящему изобретению обладает рядом преимуществ. Его производство экономично, он позволяет оперативно и быстро извлекать втулку из держателя при весьма незначительном перемещении втулки и без вытекания
гидравлической жидкости.
Другие цели и признаки изобретения станут понятны из последующего описания, в особенности совместно с прилагаемым чертежом, на котором изображен один из предпочтительных вариантов осуществления.
Краткое описание чертежа
На фиг. 1 показан вид в сечении узла держателя, закрепленного на режущем барабане горнопроходческой машины.
Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
На фиг. 1 изображен узел 10 держателя по настоящему изобретению, установленный на режущем барабане 12 режущей машины, например, горнопроходческой машины, используемой для добычи угля. На режущем барабана 12 установлено несколько аналогичных узлов 10 держателей, расположенных на внешней окружности барабана, как это известно из уровня техники, однако для большей наглядности на фигуре изображен лишь один узел 10.
Узел 10 держателя включает в себя держатель 14 и втулку 16, которая вставлена в держатель 14. Во втулке находится обычный резец 18. Поршень 20 установлен в держателе 14.
У держателя 14 имеется плоская внешняя окружная стенка или поверхность 22 и отверстие 24 со стенкой 26. Стенка 26 отверстия проходит в держателе 14 вдоль оси 28, перпендикулярно поверхности 22. Стенка 26 отверстия проходит от переднего торца у поверхности 22 и включает в себя несколько смежных в осевом направлении участков 32 поверхности, каждый из которых имеет определенную осевую длину и постепенно уменьшается в сечении в направлении от поверхности 22.
Кольцевой канал 34 со стенкой 36, проходит расположен внутри держателя 14 от поверхности 22 до глухого или закрытого конца 38 канала. Канал 34 концентричен оси 28 и отверстию 24. На одной из сторон стенки 38 выполнена канавка 40, в которой установлено кольцевое уплотнение 42, обращенное в сторону канала 34.
Гидравлическая линия 44 выполнена внутри держателя 14 и сообщена с каналом 34 у его закрытого конца 38. Гидравлическая линия 44 включает в себя впускную часть 46 с внутренней резьбой, соединяемую с источником (не показан) жидкости под давлением и выпускную часть 48, которая сообщена с каналом 34 и проходит параллельно оси 28.
У втулки 16 имеется расширенный фланец 50, хвостовик 52, направленный аксиально от фланца 50, и отверстие 54, проходящее через втулку 16, для установки резца
18. У фланца 50 имеется, в целом, плоский задний заплечик или поверхность 56, которая упирается встык в окружную стенку 22 держателя и выравнивает втулку 16 относительно держателя 14 во время сборки узла 10. Хвостовик 52 проходит от переднего торца 58, примыкающего к фланцу 50, и включает в себя несколько аксиально смежных участков 60 поверхности, каждый из которых имеет определенную осевую длину и постепенно уменьшается в сечении в направлении от торца 58 хвостовика.
Поршень 20 имеет кольцевую форму и плотно вставляется без радиального люфта в канал 34. У поршня 20 имеются параллельные верхний и нижний концы 62, 64, в направлении аксиальной его длины. Длина поршня 20 меньше осевой глубины канала 34, верхний конец 62 расположен заподлицо с поверхностью 22 держателя и с зазором между нижним концом 64 и концом 38 канала.
У поршня 20 имеется канавка 66 под кольцевое уплотнение рядом с нижним концом поршня 20. Канавка 66 под кольцевое уплотнение расположена так, что она обращена в направлении стороны стенки 36 канала, расположенной оппозитно кольцевому уплотнению 42. Кольцевое уплотнение 68 находится в канавке 66 и перемещается вместе с поршнем. Два кольцевых уплотнения 42, 68, находящиеся в канавках 40, 66, образуют, по существу, герметичное для текучей среды уплотнение между поршнем 20 и стенкой 36 канала.
Узел 10 держателя собирается путем установки хвостовика 52 втулки в отверстие 22 держателя и перемещения втулки 16 относительно держателя 14 до тех пор, пока поверхность 56 фланца не упрется встык в поверхность 22 держателя. После того как втулка 16 полностью вставлена в держатель 10, поршень 20 располагается в канале 34 между фланцевой поверхностью 56 и закрытым концом 38 канала. Участки 32 поверхности стенки держателя и участки 60 поверхности хвостовика сопрягаются, образуя пары с тугой посадкой между соответствующими противолежащими парами участков 32, 60, что препятствует относительному перемещению держателя 14 и втулки 16.
Когда возникает необходимость в замене втулки 16, источник гидравлической жидкости под давлением (например, масла, водомасляной эмульсии или иной жидкости, известной из уровня техники) соединяется с впускной частью 46 гидравлической линии 44. Это обеспечивает подачу гидравлического давления в канал 34 между поршнем 20 и закрытым концом 38 канала. Жидкость под давлением в канале 34 передает усилие к нижнему концу поршня 20, перемещая его аксиально в направлении открытого конца канала 34, и прижимая к поверхности 52 фланца втулки. Поршень 20 передает гидравлическое давление втулке 16 в направлении, параллельном оси 28, перемещая
хвостовик 52 втулки из отверстия 22 держателя. Гидравлического давления достаточно для преодоления фрикционного сопротивления тугой посадки и извлечения втулки 16 из держателя 14.
Для извлечения, втулку 16 необходимо переместить аксиально лишь на такое расстояние, которого будет достаточно для того, чтобы пары участков 32, 60 поверхности переместились относительно друг друга, прекращая тугую посадку. Осевая длина поршня 20, по существу, больше осевой длины любого из участков 32, 60 поверхности. Поэтому поршень 20 выступает лишь частично из канала 34 после выпрессовки, а втулка 16 больше не удерживается держателем 14. Это положение узла 10 держателя показано на фиг. 1.
Предпочтительно осевая длина поршня 20, по меньшей мере, в два раза больше осевой длины любого из участков 32, 60 поверхности для того, чтобы поршень 20 удерживался в канале 34 после выпрессовки втулки 16 из держателя 14.
Кольцевое уплотнение 68 также отстоит от верхней части поршня 20 на такое расстояние, которое, по существу, больше осевой длины любого из участков 32, 60 поверхности. Гидравлическое уплотнение между поршнем 20 и стенкой 36 канала поддерживается вплоть до того момента пока втулка 16 и держатель 14 не разъединяться. Гидравлическая жидкость не вытекает из канала 34. Перед приложением к нему гидравлического давления узел 10 держателя может быть закреплен с помощью инструмента или сборочного приспособления для ограничения максимального осевого смещения втулки 16 во время ее извлечения так, чтобы случайно не нарушить гидравлическое уплотнение между поршнем 20 и стенкой 36 канала.
Изображенный узел 10 держателя является "сухим" узлом, то есть узел 10 держателя не содержит элементов, обеспечивающих распыление воды на резец. Настоящее изобретение может быть легко приспособлено для узлов держателей, способных распылять воду на резец, известных из уровня техники.
Изображенная конструкция для создания, по существу, герметичного уплотнения между поршнем 20 и каналом 36 может быть заменена аналогичными уплотнительными конструкциями, известными специалистам в данной области техники. Например, оба кольцевых уплотнения могут находиться на поршне 20, либо оба кольцевых уплотнения могут находиться в держателе 14.
Хотя рассмотрен один из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, оно не ограничено изложенными выше конкретными деталями и возможны такие изменения и модификации, которые не выходят за рамки прилагаемой формулы изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Узел, содержащий втулку и поршень и держатель с выполненным в нем первым отверстием, проходящим вдоль оси, каналом и гидравлической линией, сообщающейся с каналом, при этом втулка содержит хвостовик, расположенный в первом отверстии держателя, и снабжена вторым отверстием, в котором установлен резец, при этом
и втулка и держатель имеют окружную поверхность, обращенную в сторону друг друга при установке втулки в держатель,
канал снабжен отверстием и проходит аксиально внутрь от отверстия в держателе, до конца канала,
поршень установлен в канале с возможностью перемещения, а
гидравлическая линия сообщена с концом канала, так, что при подключении источника гидравлической жидкости под давлением давление жидкости перемещает поршень в сторону от конца канала.
2. Узел по п. 1, в котором поршень является кольцевым поршнем, а канал -кольцевым каналом.
3. Узел по п. 101, в котором канал расположен вокруг первого отверстия.
4. Узел по п. 1, в котором поршень имеет осевую длину, у хвостовика втулки и стенки держателя, у каждого, имеется передний торец и множество аксиально смежных участков поверхности, каждый из которых имеет осевую длину и последовательно уменьшается в сечении в направлении от переднего торца, а осевая длина поршня больше осевой длины любого из участков поверхности.
5. Узел по п. 4, в котором осевая длина поршня более чем в два раза превышает осевую длину любого из участков поверхности.
6. Узел по п. 4, в котором:
у поршня имеется верхний торец, примыкающий к отверстию канала; держатель содержит вторую стенку, определяющую канал;
кольцевое уплотнение закреплено на поршне и образует, по существу, непроницаемое для текучей среды уплотнение между поршнем и второй стенкой, кольцевое уплотнение аксиально разнесено от верхнего торца поршня на расстояние, которое больше осевой длины любого из участков поверхности.
7. Узел по п. 1, в котором вторая стенка проходит вокруг канала и содержит средства для образования, по существу, непроницаемого для текучей среды уплотнения между поршнем и второй стенкой.
8. Узел по п. 7, в котором средства уплотнения содержат кольцевое
уплотнение, закрепленное к поршню для совместного перемещения вместе с поршнем.
9. Узел по п. 7, в котором средства уплотнения содержат кольцевое уплотнение, закрепленное к держателю.
10. Узел по п. 1, в котором втулка содержит расширенный фланец на конце хвостовика, окружная поверхность втулки проходит по фланцу.
11. Узел по п. 10, в котором поршень является кольцевым поршнем, обращенным в сторону фланца когда втулка находится в держателе.
12. Узел по п. 11, в котором кольцевой поршень имеет радиальную толщину и осевую длину, длина больше толщины.
13. Узел по п. 1, в котором у гидравлической линия имеется часть, проходящая от канала в держатель, часть которой проходит параллельно оси.
14. Узел по п. 1, в котором узел включает в себя только один поршень.
15. Режущий барабан, содержащий множество узлов по п. 1.
16. Горнопроходческая машина, содержащая режущий барабан по п. 15.
17. Способ извлечения втулки, удерживаемой в отверстии держателя, втулка выполнена с возможностью удержания резца, способ включает в себя этапы:
(a) помещения поршня в держатель, поршень может перемещаться в первом направлении, выходя по меньше мере частично из держателя, за счет чего поршень зацепляется с втулкой, удерживаемой в держателе и передает втулке усилие в первом направлении, выталкивая втулку из держателя;
(b) приложения гидравлического усилия к поршню, выталкивающего поршень в первом направлении, к втулке, поршень передает втулке достаточное гидравлическое усилие для того, чтобы выдвинуть втулку из держателя;
(c) перемещения поршня относительно втулки на расстояние, достаточное для расцепления втулки из держателя.
18. Способ по п. 17, в котором поршень имеет осевую длину, а втулка, для расцепления втулки из держателя, перемещается в сторону от держателя на расстояние, которое меньше длины поршня.
19. Способ по п. 18, в котором втулка удерживается в держателе за счет тугой посадки, а этап (Ь) содержит этап:
(d) передачи достаточного гидравлического усилия от поршня к втулке для преодоления фрикционного сопротивления тугой посадки.
(d)
(19)
(19)
(19)
|
