вращательный режущий инструмент

Формула изобретения

1. Вращательный режущий инструмент, содержащий режущую головку, имеющую передний по направлению оси конец и задний по направлению оси конец, с по меньшей мере одной режущей пластиной на переднем по направлению оси конце режущей головки, при этом в режущей головке образована полость, полость имеет отверстие на заднем конце режущей головки, стенка полости ограничивает полость, кроме того, режущая головка содержит по меньшей мере один трубопровод для подачи холодильного агента на своем переднем по направлению оси конце, связанный с полостью, отличающийся тем, что он содержит держатель, имеющий передний по направлению оси конец и задний по направлению оси конец, а при сборке головки и держателя передний по направлению оси конец держателя размещается внутри полости головки, при этом первый уплотняющий элемент расположен между передней частью держателя и стенкой полости головки, а второй уплотняющий элемент расположен в задней части держателя для обеспечения уплотнения между держателем и стенкой, ограничивающей канал буровой штанги для подачи холодильного агента.

2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что первый уплотняющий элемент обеспечивает герметичное для жидкости уплотнение между держателем и полостью.

3. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что стенка полости снабжена канавкой, несущей первый уплотняющий элемент.

4. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что держатель несет уплотняющий элемент, примыкающий к его переднему по направлению оси концу.

5. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что стенка полости имеет часть, примыкающую к переднему по направлению оси концу режущей головки, в основном цилиндрической формы, и стенка полости имеет часть, примыкающую к заднему по направлению оси концу режущей головки, нецилиндрической формы.

6. Инструмент по п.5, отличающийся тем, что держатель имеет переднюю цилиндрическую часть на своем переднем по направлению оси конце, передняя цилиндрическая часть держателя снабжена выемкой, выемка несет уплотняющую прокладку, а при сборке режущей головки и держателя уплотняющая прокладка входит в зацепление с, в основном, цилиндрической частью стенки полости, посредством чего обеспечивается герметичное для жидкости уплотнение между цилиндрической частью стенки полости и передней цилиндрической часть держателя.

7. Инструмент по п.6, отличающийся тем, что держатель дополнительно имеет переднюю нецилиндрическую часть, сзади по направлению оси от передней цилиндрической части, конфигурация передней нецилиндрической части соответствует конфигурации нецилиндрической части стенки полости, а при сборке режущей головки и держателя осуществляется приводное соединение между режущей головкой и держателем.

8. Инструмент по п.7, отличающийся тем, что передняя нецилиндрическая часть держателя содержит углубление, режущая головка содержит проем, проходящий через нецилиндрическую часть стенки полости, а при сборке режущей головки и держателя крепежное средство проходит через проем в режущей головке и входит в углубление, посредством чего режущая головка крепится к держателю.

9. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит буровую штангу, имеющую передний по направлению оси конец, буровая штанга снабжена центральным продольным каналом, канал имеет нецилиндрическую часть и цилиндрическую часть, канал буровой штанги связан с источником жидкости, держатель снабжен центральным продольным каналом, а при сборке режущей головки находится в связи с источником жидкости через полость режущей головки, центральный канал держателя и канал буровой штанги.

10. Инструмент по п.9, отличающийся тем, что держатель имеет нецилиндрическую заднюю часть и цилиндрическую заднюю часть, фланец увеличенного диаметра, разделяющий переднюю цилиндрическую часть и заднюю нецилиндрическую часть держателя, а при сборке держателя и буровой штанги нецилиндрическая часть канала буровой штанги совмещается с задней нецилиндрической частью держателя, посредством чего образуется приводное соединение между буровой штангой и держателем.

11. Инструмент по п.10 отличающийся тем, что в задней нецилиндрической части держателя образована выемка, несущая второй уплотняющий элемент, а при сборке держателя и буровой штанги второй уплотняющий элемент входит в зацепление с цилиндрической частью канала буровой штанги, посредством чего обеспечивается герметичное для жидкости уплотнение между держателем и стенкой, ограничивающей канал буровой штанги.

12. Инструмент по п.11, отличающийся тем, что держатель содержит стопор, примыкающий к его заднему концу, а при сборке буровой штанги и держателя стопор входит в зацепление со стенкой, ограничивающей цилиндрическую часть канала буровой штанги, посредством чего держатель крепится к буровой штанге.

13. Инструмент по п.11, отличающийся тем, что режущая головка содержит отверстие в стенке полости, связанное с полостью, и держатель снабжен смещенным штифтом, при этом штифт перемещается между выдвинутым положением, в котором штифт входит в зацепление с отверстием в стенке полости при сборке держателя и головки, и отведенным положением, в котором штифт не находится в зацеплении с отверстием внутри стенки полости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вращательному режущему инструменту, включающему в себя режущую головку и держатель, в котором режущая головка пригодна для резания различных земных пород. В частности, изобретение относится к инструменту для мокрого кровельного бурения, содержащему кровельную буровую головку и держатель, который соединяет кровельную буровую головку с буровой штангой, и предназначенному для бурения шпуров в шахте.

Расширение шахты, к примеру угольной шахты, связано с проходкой туннеля. На начальном этапе такой туннель имеет незакрепленную кровлю. Чтобы поддержать и стабилизировать кровлю в определенной области подземного туннеля, в кровле бурят шпуры. Устройство, используемое для бурения этих шпуров, содержит бур с длинным стержнем, т.е. буровую штангу, прикрепленную к буру. Кровельная буровая головка устанавливается с возможностью съема непосредственно либо через держатель на буровой штанге, точнее на ее наружном конце. Затем кровельную буровую головку прижимают к кровле, при этом буровой механизм функционирует так, что бурит шпур в кровле. Шпуры углубляют в кровлю на расстояние от 0,6 до 6 м и больше. Шпуры заполняют полимерным материалом, в котором закрепляют штанги анкерной крепи. Затем к штангам прикрепляют кровельные стойки, к примеру кровельные панели.

Известно несколько конструкций кровельных буровых головок, предложенных для бурения кровельных шпуров. Эти конструкции используются для мокрого бурения, т. е. процесса, в котором холодильный агент ударно воздействует на режущие пластины и зону бурения; к ним относятся кровельная Буровая головка с хвостовиком и кровельная буровая головка, в которой использована поковка для корпуса, подобная применяемой для вакуумной головки с центровочным сверлом, но они не имеют отверстий на боковой стенке и в них отсутствуют жидкостные трубопроводы на переднем конце, как и отверстие на задней части.

Кровельные буровые головки с хвостовиками раскрыты в патенте США N 4190125 (Emmerich и другие), патенте США N 4819748 (Truscott) и патенте США N 5180022 (Brady), в которых иллюстрируются различные варианты выполнения кровельной буровой головки с хвостовиком. Хотя конкретная конструкция может видоизменяться, кровельная буровая головка с хвостовиком в обычном случае содержит переднюю головную часть, несущую по меньшей мере одну режущую пластину, и хвостовик, который находится позади головной части. Буровая штанга снабжена отверстием на переднем конце, которое в обычном случае принимает хвостовик кровельной буровой головки. Крепежное средство на хвостовике соединяет кровельную буровую головку с буровой штангой. В патенте N 4190125 стопорный штифт и пружинный фиксатор соответственно соединяют кровельную буровую головку с буровой штангой. В патенте N 4819748 для соединения кровельной буровой головки с буровой штангой использован узел со стопорным штифтом. В рассматриваемой в патенте N 5180022 конструкции кровельной буровой головки с хвостовиком использованы один или большее количество стопорных штифтов для соединения кровельной буровой головки с буровой штангой.

При использовании штифта или другого стопорного узла, требующего проема в стенке буровой штанги, осуществляется связь между полостью кровельной буровой головки, которая содержит холодильный агент под давлением, и наружной стороной кровельной буровой головки. Во время работы этот канал связи, обуславливает утечку холодильного агента в виде потока высокого давления.

В другом варианте кровельной буровой головки использован корпус головки, изготовленный из поковки, аналогичной используемой для вакуумной кровельной головки с центровочным сверлом, за исключением того, что боковые отверстия отсутствуют, а жидкостные трубопроводы расположены на переднем конце, примыкающем к режущим пластинам. Этот тип кровельной головки также имеет центральную полость с отверстием сзади, принимающим передний конец держателя. Стопорный штифт проходит через стенку корпуса кровельной головки в поперечное отверстие в держателе. Держатель соединяет буровую головку с полой буровой штангой. Жидкостные трубопроводы связаны с источником холодильного агента под давлением через полость, продольный канал в держателе и канал буровой штанги. Во время работы холодильный агент просачивается из кровельной головки через соединение между держателем и кровельной головкой.

Вышеописанный тип кровельной буровой головки, использующий корпус головки, изготовленной из поковки, раскрыт в патенте США N 4603751 (Erickson), раскрывающем вращательный режущий инструмент, содержащий режущую головку, имеющую передний по направлению оси конец и задний по направлению оси конец по меньшей мере с одной режущей пластиной на переднем по направлению оси конце режущей головки. В режущей головке образована полость, ограниченная стенкой полости, полость имеет отверстие на заднем конце режущей головки. Кроме того, режущая головка содержит по меньшей мере один трубопровод для подачи холодильного агента на своем переднем по направлению оси конце, связанный с полостью.

Во время бурения кровельного шпура важно, чтобы на режущие пластины кровельной буровой головки попадало достаточное количество холодильного агента, которым в обычном случае является вода, с целью поддержания достаточно низкой температуры. Поскольку при бурении выделяется большое количество теплоты, необходимо охлаждать буровую головку, чтобы исключить или по крайней мере уменьшить термическую деструкцию материала режущей пластины. Это справедливо для большинства материалов режущей пластины, включая поликристаллический алмазный композит и цементированный карбид кремния - кобальт. Таким образом, при мокром бурении для кровельного бурового инструмента существенно, чтобы к режущей пластине подводилось достаточное количество холодильного агента, причем эффективным образом.

Как в кровельной буровой головке с хвостовиком, так и в модифицированной кровельной буровой головке вакуумного типа с центровочным сверлом, предусмотрено соединение между держателем и кровельной головкой для связи между холодильным агентом под давлением и наружной стороной кровельной головки. Другими словами, во время бурения холодильный агент просачивается через это соединение. Поскольку кровельная буровая головка вращается с высокой частотой, а холодильный агент находится под давлением, то просачивающийся холодильный агент создает поток высокого давления, в результате чего оператор обрызгивается холодильным агентом. Это создает дискомфорт оператору и делает малоприятными условия работы. В результате этого также уменьшается объем холодильного агента, который подводит инструмент к режущим пластинам, и, как следствие этого, снижается эффективность кровельного бурового инструмента.

При бурении оператору может неожиданно встретиться глиняный пласт в земной породе. Из-за большого количества глины трубопроводы, подающие холодильные агенты непосредственно к режущим пластинам, могут забиться глиной. Когда это случается, бурение должно быть прекращено, чтобы оператор мог очистить трубопроводы. Утечка холодильного агента из такого инструмента приводит к тому, что меньший объем холодильного агента под давлением втекает в трубопроводы. Это означает, что меньшее количество холодильного агента втекает в трубопроводы, чтобы достаточно хорошо противостоять закупорке. Более того, поскольку холодильный агент следует по пути наименьшего сопротивления, все больше проявляется тенденция протекать холодильному агенту через соединение между кровельной головкой и буровой штангой или держателем, чем через жидкостные трубопроводы, вследствие чего трубопроводы будут оставаться закупоренными до тех пор, пока не будут очищены оператором вручную.

До настоящего времени отсутствует кровельная буровая головка, пригодная для мокрого бурения, в которой использовался бы корпус, аналогичный используемому в вакуумной кровельной головке с центровочным сверлом. Создание кровельной буровой головки для мокрого бурения с использованием поковки, аналогичной используемой в вакуумной головке с центровочным сверлом, позволит изготовить одну и ту же поковку корпуса головки для бурения вакуумной буровой головкой с центровочным сверлом и мокрого бурения кровельной буровой головкой. Это обеспечивает недостижимую ранее эффективность производства.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание вращательного режущего инструмента, использующего поковку для корпуса кровельной головки, аналогичную поковке для корпуса вакуумной кровельной головки с центровочным сверлом, применяемой для бурения шпуров в кровле шахтного ствола, и обеспечивающего эффективное снабжение достаточным количеством холодильного агента режущей пластины, для ее предохранения от достижения температуры, при которой происходит термическая деструкция, и для предохранения жидкостных трубопроводов от закупорки грязью без обрызгивания оператора холодильным агентом.

Этот технический результат достигается тем, что вращательный режущий инструмент, содержащий режущую головку, имеющую передний по направлению оси конец и задний по направлению оси конец по меньшей мере с одной режущей пластиной на переднем по направлению оси конце режущей головки, при этом в режущей головке образована полость, полость имеет отверстие на заднем конце режущей головки, стенка полости ограничивает полость, кроме того режущая головка содержит, по меньшей мере, один трубопровод для подачи холодильного агента на своем переднем по направлению оси конце, связанный с полостью, согласно изобретению, содержит держатель, имеющий передний по направлению оси конец и задний по направлению оси конец, а при сборке головки и держателя передний по направлению оси конец держателя размещается внутри полости головки, при этом первый уплотняющий элемент расположен между передней частью держателя и стенкой полости головки, а второй уплотняющий элемент расположен в задней части держателя для обеспечения уплотнения между держателем и стенкой, ограничивающей канал буровой штанги для подачи холодильного агента.

Первый уплотняющий элемент; может обеспечить герметичное для жидкости уплотнение между держателем и полостью.

Целесообразно, чтобы стенка полости была снабжена канавкой, несущей первый уплотняющий элемент.

Держатель может нести первый уплотняющий элемент, примыкающий к его переднему по направлению оси концу.

Желательно, чтобы стенка полости имела часть, примыкающую к переднему по направлению оси концу режущей головки, в основном цилиндрической формы, и стенка полости имела часть, примыкающую к заднему по направлению оси концу режущей головки, нецилиндрической формы.

Предпочтительно, чтобы держатель имел переднюю цилиндрическую часть на своем переднем по направлению оси конце, передняя цилиндрическая часть держателя была снабжена выемкой, выемка несла уплотняющую прокладку, а при сборке режущей головки и держателя уплотняющая прокладка входила в зацепление с, в основном, цилиндрической частью стенки полости, посредством чего обеспечивалось бы герметичное для жидкости уплотнение между цилиндрической частью стенки полости и передней цилиндрической частью держателя.

Желательно, чтобы держатель дополнительно имел переднюю нецилиндрическую часть, сзади по направлению оси от передней цилиндрической части, конфигурация передней нецилиндрической части соответствовала конфигурации нецилиндрической части стенки полости, а при сборке режущей головки и держателя осуществлялось приводное соединение между режущей головкой и держателем.

Целесообразно, чтобы передняя нецилиндрическая часть держателя содержала углубление, режущая головка содержала проем, проходящий через нецилиндрическую часть стенки полости, а при сборке режущей головки и держателя крепежное средство проходило через проем в режущей головке и входило в углубление, посредством чего режущая головка крепилась к держателю.

Можно, чтобы инструмент дополнительно содержал буровую штангу, имеющую передний по направлению оси конец, буровая штанга была снабжена центральным продольным каналом, канал имел нецилиндрическую часть и цилиндрическую часть, канал буровой штанги был связан с источником жидкости, держатель был снабжен центральным продольным каналом, а при сборке режущей головки находился в связи с источником жидкости через полость режущей головки, центральный канал держателя и канал буровой штанги.

Желательно, чтобы держатель имел нецилиндрическую заднюю часть и цилиндрическую заднюю часть, фланец увеличенного диаметра, разделяющий переднюю цилиндрическую часть и заднюю нецилиндрическую часть держателя, а при сборке держателя и буровой штанги нецилиндрическая часть канала буровой штанги совмещалась с задней нецилиндрической частью держателя, посредством чего образовалось приводное соединение между буровой штангой и держателем.

Предпочтительно, чтобы в задней нецилиндрической части держателя была образована выемка, несущая второй уплотняющий элемент, а при сборке держателя и буровой штанги второй уплотняющий элемент входил в зацепление с цилиндрической частью канала буровой штанги, посредством чего обеспечивалось герметичное для жидкости уплотнение между держателем и стенкой, ограничивающей канал буровой штанги.

Можно, чтобы держатель содержал стопор, примыкающий к его заднему концу, а при сборке буровой штанги и держателя стопор входил в зацепление со стенкой, ограничивающей цилиндрическую часть канала буровой штанги, посредством чего держатель крепился бы к буровой штанге.

Предпочтительно, чтобы режущая головка содержала отверстие в стенке полости, связанное с полостью, и держатель был снабжен смещенным штифтом, при этом штифт перемещался между выдвинутым положением, в котором штифт входил в зацепление с отверстием в стенке полости при сборке держателя и головки, и отведенным положением, в котором штифт не находился в зацеплении с отверстием внутри стенки полости.

Ниже приводится подробное описание изобретения со ссылками на чертежи, на которых:

фиг. 1 изображает перспективный вид кровельной головки, держателя и части буровой штанги в разобранном виде, отдаленных друг от друга;

фиг. 2 - вид сбоку сборки кровельной головки, держателя и части буровой штанги, на котором кровельная головка и кровельная штанга показаны в поперечном сечении;

фиг. 3 - поперечное сечение вида сбоку держателя;

фиг. 4 - поперечное сечение вида сбоку держателя согласно другому варианту выполнения, показывающий винт, который входит в отверстие под винт при соединении кровельной головки с держателем;

фиг. 5 - поперечное сечение вида сбоку держателя согласно еще одному варианту выполнения, показывающий приспособление со смещенным пружинно штифтом для соединения кровельной головки с держателем;

фиг. 6 - поперечное сечение вида сбоку держателя, согласно еще одному варианту выполнения, показывающий кровельную буровую головку, снабженную кольцевой уплотняющей прокладкой, и буровую штангу, снабженную кольцевой уплотняющей прокладкой.

На фиг. 1 - 3, показан вращательный режущий инструмент, содержащий режущую головку 1. Специальная режущая головка 1, иллюстрируемая чертежами, представляет собой кровельную головку 1 и будет как таковая описана ниже.

Кровельная головка 1 имеет передний по направлению оси конец 2 и задний по направлению оси конец 3. Фиг. 1 иллюстрирует кровельную головку 1 с парой режущих пластин 4 на ее переднем конце. В то время как в обычном варианте выполнения изобретения используется пара режущих пластин, нет намерения ограничивать объем изобретения каким-либо конкретным числом или конфигурацией режущих пластин. В заявке N 07/935956 на патент США, поданной 26 августа 1992 г. на "Режущую головку и режущую пластину" (Sheirer и другие) и переуступленной патентообладателю, указанному в настоящем изобретении, раскрыты предпочтительные варианты выполнения режущих пластин, т.е. режущих пластин из поликристаллического алмазного композита, и, таким образом, эта заявка на патент включается в описание изобретения путем ссылки. Ссылка на пластины из поликристаллического алмазного композита не означает, что другие пластины не подходят и что ими ограничивается объем изобретения. Фактически повсеместно приняты к использованию пластины из цементированного карбида вольфрама, а настоящее изобретение применимо к кровельным буровым головкам, в которых для изготовления режущих пластин используется материал любого вида.

Кровельная головка 1 дополнительно содержит полость 5. Стенка 6 полости ограничивает полость 5. Полость 5 снабжена сзади отверстием 7. В общем случае стенка 6 полости 5 имеет цилиндрическую часть 8 на переднем, по направлению оси конце, в результате чего образуется преимущественно цилиндрический объем. Стенка 6 полости 5 имеет шестиугольную часть 9 на заднем по направлению оси конце, в результате чего образуется шестиугольный или нецилиндрический объем.

Кровельная головка 1 снабжена проемом 10, проходящим через боковую стенку. Кроме того, кровельная головка 1 содержит пару жидкостных трубопроводов 11 на своем переднем конце.

Эти трубопроводы 11 находятся в жидкостном сообщении с полостью 5. Эти трубопроводы 11 направлены таким образом, что жидкость (т.е. холодильный агент, например, вода), проходящая через них, сталкивается с режущими пластинами 4.

Режущий инструмент дополнительно имеет держатель 12. Держатель 12 имеет передний по направлению оси конец 13 и задний по направлению оси конец 14. Держатель 12 снабжен центральным продольным каналом 15, проходящим внутри него по всей длине.

Держатель 12 имеет переднюю часть 16 с цилиндрической поверхностью, примыкающую к его переднему концу 13. Передняя часть 16 поверхности снабжена кольцевой канавкой 17, в которой удерживается кольцевая уплотняющая прокладка 18. Передняя часть 19 с шестиугольной поверхностью является смежной с передней частью 16 с цилиндрической поверхностью и смещена от нее назад по направлению оси. Передняя часть 19 с шестиугольной поверхностью представляет собой шесть в общем случае плоских поверхностей, которые образуют шестиугольник. В одной из поверхностей 20 образовано углубление 21. Углубление 21 не доходит до центрального канала 15 держателя 12.

Держатель 12 имеет также опору 22 в виде фланца увеличенного диаметра, которая расположена между передним по направлению оси концом 13 и задним по направлению оси концом 14 держателя 12. Опора 22 имеет спереди плоскую поверхность 23 и сзади плоскую поверхность 24.

Кроме того, держатель 12 имеет заднюю часть 25 с шестиугольной поверхностью, находящуюся по направлению оси ниже опоры 22. Задняя часть 25 с шестиугольной поверхностью снабжена кольцевой канавкой 26, в которой удерживается кольцевая уплотняющая прокладка 27. Задняя часть 28 с цилиндрической поверхностью, имеющая уменьшенный диаметр, является смежной с задней частью 25 с шестиугольной поверхностью и смещена от нее вниз по направлению оси. Задняя часть 28 с цилиндрической поверхностью, имеющая уменьшенный диаметр, снабжена упругим стопорным кольцом 29.

На фиг. 1 и 2 показана передняя часть буровой штанги 30. Буровая штанга 30 имеет центральный продольный канал 31 с отверстием 32 на его переднем конце 33. Поверхность 34 канала на переднем конце 33 имеет шестиугольную форму.

Что касается сборки режущего инструмента, то кровельная головка 1 принимает передний по направлению оси конец 13 держателя 12. На фигуре 2 можно видеть, что передний по направлению оси конец 13 держателя 12 вдается в полость 5 до предела, определяемого опорой 22. Задний конец 3 кровельной головки 1 касается сзади плоской поверхности 23 опоры 22 и, таким образом, ограничивает расстояние, на которое держатель 12 может быть введен в полость 5.

Когда держатель 12 находится внутри полости 5, кольцевая уплотняющая прокладка 18 образует с цилиндрической частью 8 стенки 6 полости герметичное уплотнение, которое представляет собой герметичное для жидкости уплотнение между держателем 12 и кровельной головкой 1. В результате этого уплотнения холодильный агент, который находится в канале 15 держателя 12, проходит непосредственно в полость и затем в трубопроводы 11. Утечка холодильного агента в соединении между держателем 12 и кровельной головкой 1 отсутствует. Передняя часть 19 с шестиугольной поверхностью держателя 12 совмещается с шестиугольной частью 9 полости 5, в результате чего осуществляется приводное соединение между держателем 12 и кровельной головкой 1. Крепежное средство 35 проходит через проем 10 в боковой стенке кровельной головки 1 и входит в углубление 21 в держателе 12. В варианте, показанном на фиг. 1, крепежное средство 35 имеет цилиндрическую головку 36 с приливами 37 по ее окружности и выступающий стержень 38. Стержень 38 проходит через проем 10 и входит в углубление 21 для соединения держателя 12 и кровельной головки 1. Приливы 37 входят в зацепление с поверхностью, ограничивающей проем 10, и таким образом удерживают крепежное средство 35 в заданном положении.

Отверстие 32 в буровой штанге 30 принимает задний по направлению оси конец 14 держателя 12. Когда держатель 12 расположен внутри отверстия 32, кольцевая уплотняющая прокладка 27 образует со стенкой отверстия 32 герметичное для жидкости уплотнение, которое представляет собой герметичное для жидкости уплотнение между держателем 12 и буровой штангой 30. В результате этого уплотнения холодильный агент, проходящий через канал буровой штанги 30, не дает течи в соединении между держателем 12 и буровой штангой 30. Задняя часть 25 с шестиугольной поверхностью держателя 12 совмещается с шестиугольной частью отверстия 32, в результате чего осуществляется приводное соединение между держателем 12 и буровой штангой 30. Упругое стопорное кольцо 29 расширяется до зацепления с цилиндрической стенкой 39 буровой штанги 30, фиксируя таким образом держатель 12 в буровой штанге 30.

При работе буровую штангу 30 соединяют с приводным механизмом 40, который вращает буровую штангу 30. В свою очередь это приводит к вращению держателя 12 и кровельного бура. Для бурения в кровле отверстия под болт оператор прижимает кровельную головку 1 к кровле в стволе шахты. Холодильный агент, которым обычно является вода, проходит через центральный канал 31 буровой штанги 30, поступая от источника 41 холодильного агента под давлением. Холодильный агент проходит из канала 31 буровой штанги 30 в канал 15 держателя 12, а затем - в полость 5 кровельной головки 1. Далее холодильный агент проходит из полости 5 через трубопроводы 11 в кровельной головке 1, ударяя в режущие пластины 4. Со стороны кровельного режущего инструмента утечка холодильного агента отсутствует. Поэтому во время работы оператор не будет мокнуть под потолком холодильного агента высокого давления.

На фиг. 4 показан вид сбоку держателя 42 в поперечном сечении и крепежного средства 43. Конструктивно держатель 42 такой же, как держатель 12, за исключением того, что держатель 42 снабжен не углублением, а отверстием 44 под винт. Отверстие 44 под винт не достигает продольного канала держателя 42. Крепежное средство 43 представляет собой винт, который заворачивают в отверстие 44. Для соединения держателя 42 с кровельным буром винт пропускают через проем и заворачивают в отверстие под винт, закрепляя его так, чтобы соединить держатель 42 с кровельной головкой 1.

На фиг. 5 показан другой вариант выполнения в поперечном сечении. Этот держатель 45 имеет глухое отверстие с двумя участками различных диаметров, например, с участком 46 большего диаметра и участком 47 меньшего диаметра. Пружина 48 расположена внутри участка 46 большего диаметра. Штифт размещен в глухом отверстии. Штифт имеет выступ 49 и основание 50. Основание 50 штифта упирается в пружину 48. Резьбовая шайба 51 с резьбой по внешней окружности ввинчена в участок 47 меньшего диаметра глухого отверстия до удержания штифта внутри глухого отверстия. В случае приложения силы штифт может передвигаться по радиусу внутрь против действия пружины. В отсутствие какой-либо силы пружина передвигает штифт по радиусу наружу в выдвинутое положение.

Для соединения кровельной головки с держателем 45 вводят держатель 45 в заднюю полость кровельной головки. При этом вводе штифт будет смещаться по радиусу внутрь, в результате чего держатель 45 может быть вдвинут в полость. По достижении штифтом проема в боковой стенке кровельной головки штифт будет смещаться по радиусу наружу под действием пружины до зацепления с проемом и соединения кровельной головки с держателем.

На фиг. 6 показан еще один вариант выполнения инструмента, состоящего из кровельной буровой головки и держателя. В этом варианте кровельная буровая головка 52 конструктивно аналогична кровельной буровой головке 1 за исключением того, что кровельная буровая головка 52 снабжена кольцевой канавкой 53 в стенке полости 54. Канавка 53 удерживает кольцевую уплотняющую прокладку 55. Держатель 56 имеет переднюю цилиндрическую часть 57 и переднюю шестиугольную часть 58. Держатель 56 содержит также промежуточную опору 59, заднюю шестиугольную часть 60 и заднюю часть уменьшенного диаметра, на которой размещен стопор 61. Буровая штанга 62 снабжена каналом 63. Стенка, ограничивающая канал, имеет канавку 64, на которой расположена кольцевая уплотняющая прокладка 65.

Для сборки инструмента по этому варианту выполнения вводят передний конец держателя 56 в полость 54 кровельной буровой головки 52 до тех пор, пока опора не столкнется с задним концом кровельной буровой головки. В этой точке кольцевая уплотняющая прокладка 55 образует герметичное для жидкости уплотнение между держателем 56 и кровельной буровой головкой 52. Задний конец держателя 56 находится внутри канала 63 буровой штанги в точке, в которой передний конец буровой штанги сталкивается с опорой 59. В этой точке кольцо 65 образует герметичное для жидкости уплотнение между держателем и буровой штангой. Стопор 61 фиксирует держатель 56 внутри буровой штанги.

Теперь уже можно видеть, что заявитель предлагает усовершенствованный вращательный режущий инструмент, такой как, например, кровельный буровой инструмент, который имеет ряд преимуществ.

Одно преимущество заключается в непосредственном и эффективном прохождении холодильного агента под давлением от источника холодильного агента к жидкостным трубопроводам. Для реализации этого непосредственного прохождения предусмотрены герметичные для жидкости уплотняющие прокладки между держателем и кровельной буровой головкой, а также между держателем и буровой штангой. Путем этой непосредственной и эффективной связи большее количество холодильного агента достигает режущих пластин для поддержания их температуры в допустимом диапазоне. К тому же, поскольку большее количество холодильного агента достигает жидкостных трубопроводов и отсутствует утечка, давление жидкости в жидкостных трубопроводах поддерживается на таком уровне, что жидкостные трубопроводы лучше защищены от закупорки грязью и легче прочищаются, если случайно засоряются грязью.