Инструменты проходческих комбайнов

В зависимости от крепости разрушаемых пород исполнительные органы проходческих комбайнов оснащают резцами или шарошками.

Таблица 2.4

Резцы по виду их установки на исполнительных органах, аналогично режущему инструменту очистных комбайнов, разделяют на радиальные и тангенциальные.

Техническая характеристика резцов, выпускаемых в нашей стране для проходческих комбайнов, приведена в табл. 2.4. Резцы типов РКС-1И, РКС-2 и РКС-3 созданы на основании типоразмерного ряда для поворотных резцов, разработанного ИГД им. А. А. Скочинского и институтом ЦНИИПодземмаш совместно с заводами угольного машиностроения (рис. 2.6).

Рисунок 2.6 - Резцы проходческих комбайнов

Резцы ШБМ2С-1-04 предназначены для оснащения исполнительных органов (бермовых фрез) проходческих комбайнов, работающих по калийным солям при сопротивляемости резанию до 200 Н/мм. В последние годы они также применяются для установки на торцовых частях шнековых исполнительных органов очистных комбайнов, производящих зарубку угольного пласта без ниш.

Резцы породные РПП-2 предназначены для проходческих комбайнов 4ПП-2 при проведении подготовительных выработок по угольному пласту любой крепости с присечкой до 70% от площади забоя пород почвы или кровли с пределом прочности одноосному сжатию до 84 МПа (коэффициентом крепости до 6 по шкале проф. М. М. Протодьяконова) и показателем абразивности а до 18 мг по Л. И. Барону и А. В. Кузнецову.

Резец поворотный РКС-1И предназначен для оснащения исполнительных органов проходческих комбайнов при проведении подготовительных выработок по углю и породам с пределом прочности одноосному сжатию до 70 МПа (коэффициентом крепости до 5) и показателем абразивности до 15 мг.

Резцы РКС-1И изготовляются в двух исполнениях: РКС-1И-01 — основание под наплавку выполнено в форме вогнутой криволинейной поверхности. Конструкция резца разработана Копейским машзаводом; РКС-1И-02 — основание под наплавку выполнено в форме усеченного конуса — конструкция разработана Краснолучским машзаводом.

Резец поворотный РКС-2 предназначен для проходческих комбайнов, работающих по углю и углю с присечкой породы с пределом прочности при одноосном сжатии до 84 МПа (коэффициент крепости до 6) и показателем абразивности до 15 мг.

Резец поворотный РКС-3 предназначен для проходческих комбайнов 4ПП-2, 4ПП-5 при проведении подготовительных выработок сплошным угольным забоем (угли любой сопротивляемости резанию) или сплошным породным забоем (глинистые и песчанистые сланцы крепостью до 84 МПа (коэффициент крепости до 6), а также смешанным забоем по указанным углям и породам с присечкой до 25% от площади забоя песчаника с пределом прочности при одноосном сжатии до 112 МПа (коэффициент крепости до 8) и показателем абразивности до 18 мг.

Все резцы типа РКС имеют кольцевую проточку со стороны торца хвостовика, предназначенную для размещения в ней элемента крепления резца.

Резцы Д6.22 предназначены для проходческих комбайнов ПК-8М при работе по калийным солям сопротивляемостью резанию до 300 Н/мм. Две параллельные плоскости на хвостовике со стороны торца резца предназначены для исключения разворота резца в резцедержателе при работе комбайна.

Дисковые и штыревые шарошки применяют на комбайнах по породам средней крепости и крепким.

Дисковые шарошки представляют собой диски, устанавливаемые на подшипниках качения или скольжения. Диск изготовляют из легированной термообработанной стали; рабочее лезвие может наплавляться или армироваться твердыми сплавами. Диаметр дисковых шарошек, применяемых в породопроходческих комбайнах, составляет 200—800 мм, угол заострения кромки диска выбирают в пределах 40—80°.

Дисковые шарошки, установленные нормально к поверхности забоя, называются лобовыми, а работающие по уступной схеме — тангенциальными.

В зависимости от числа дисков шарошки бывают одно-, двух- и многодисковыми (рис. 2.7).

Рисунок 2.7 – Дисковые лобовые шарошки:

а – консольная однодисковая: 1 – диск; 2 – корпус; 3 и 4 – опорные подшипники;

5 – ось; δ – угол заострения диска;

б – двух опорная двухдисковая с асимметричными щечками: 1 – диск;

2 и 3 – подшипники соответственно насыпной роликовый и замковый; 4 – ось.

Диск может быть с одно- или двусторонними, симметричными или асимметричными щечками.

Угол заострения, диаметр и материал лезвия диска оказывают большое влияние на показатели процесса разрушения, прочность и износостойкость диска. По виду опор дисковые шарошки различают консольные или двух опорные. От стойкости опоры зависит срок службы шарошки. В современных конструкциях наиболее широко распространены опоры на подшипниках качения.

Тангенциальная дисковая шарошка располагается под острым углом к поверхности забоя и имеет три направления перемещения: катится вдоль уступа, перемещается в направлении боковой подачи и в направлении подачи комбайна. В нашей стране тангенциальные шарошки впервые были применены на комбайнах типа ТОР. Диск шарошки односторонний (в радиальном сечении рабочая часть диска имеет форму одностороннего клина) я закрепляется на консольной опоре. Конструкция опоры аналогична опоре консольной лобовой шарошки.

Штыревые шарошки, армированные твердосплавными штырями, отличаются наиболее высокой износостойкостью и предназначены для разрушения крепких пород. Их конструкцию (рис. 2.8) характеризуют: диаметр D; ширина L; диаметр штыря β; вылет штыря h; угол атаки или угол наклона штыря r; шаг штырей или шарошки t; межвенцовое расстояние а (рис. 2.8,а).

Рисунок 2.8 – Штыревые шарошки:

а – параметры: 1 – корпус; 2 – штырь;

б – формы головок штырей: 1 – сферическая; 2 – клиновидная; 3 – лучевая;

4 – параболоидная; 5 – трехгранная.

Головки штырей различают сферической, клиновидной, лучевой, параболоидной, трехгранной и др. (рис. 2.8,б). Наиболее распространены сферическая и клиновидная головки. Штыри изготовляют в основном из твердых сплавов ВК8В и ВК11В. Закрепляют штыри в корпусе шарошки запрессовкой или пайкой.

Шарошечным инструментом оснащаются зарубежные проходческие и тоннельные комбайны фирм «Рид интернейшн», «Роббинс», «Калвелд дивижен», «Хьюджес тул», «Лоуренс машин» (США); «Баде», «Вирт», «Демаг» (ФРГ); «Бретби» (Великобритания), Представляет интерес конструкция лобовых двухопорных шарошек фирмы «Демаг» (ФРГ), у которых вооружение дозволяет сочетать штыревые и дисковые шарошки.

В ИГД им. А. А. Скочинского и на Ясиноватоком машиностроительном заводе разработаны конструкции комбинированных дискоштыревых шарошек.