CN103384635B - 用于带式运输设备的驱动鼓轮的无传动装置的驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明的对象是一种用于带式运输设备的驱动鼓轮(1)的带有无轴承的转子轴(4)的无传动装置的驱动器，其包括支撑部(6)。支撑部(6)定位成使得其在转子轴(4)与和驱动鼓轮(1)相连接的鼓轮轴(3)之间分离的情况中形成对转子轴(4)的水平的安放部，而转子(2)不接触定子，并且其在转子轴(4)与鼓轮轴(3)之间连接的情况中不接触转子轴(4)。

Description

用于带式运输设备的驱动鼓轮的无传动装置的驱动器
技术领域
本发明涉及带式运输设备(Gurtförderanlage)的领域。其涉及一种用于带式运输设备的驱动鼓轮(Antriebstrommel)的无传动装置的(getriebelos)驱动器，其带有转子、与转子相连接的无轴承的转子轴和围绕转子布置在外面的定子，其中，转子轴可与和驱动鼓轮相连接的鼓轮轴连接。
背景技术
带式运输设备(其也可被称为运输带设备或带式运输机)被用于在采矿业中和在工业中运送块状物或松散物。如从文件DE 847,427中已知，无端的带水平滚动地来支承并且由驱动鼓轮(其被驱动器置于旋转运动中)来驱动。
带式运输设备经常被用于连续运转的过程中，比如借助于斗轮式挖掘机(Schaufelradbagger)露天开采(Uebertageabbau)含矿的岩石。因此应使带式运输设备的由于故障的停机时间最小化，因为在这样的情况中整个处理不能被继续并且造成生产的昂贵的停工时间。对于带式运输设备的故障的主要原因之一是磨损件的失效。这些磨损件中的许多位于带式运输设备的驱动器中，在那里由于使用联结件或传动装置存在大量运动部件。因此必须将磨损件的数目降低到最小，以使在停机之间的平均运行时间最大。
无传动装置的驱动器已知特别是用于较大的带式运输设备，其典型地具有多于2 MW的驱动功率。在此，无传动装置的驱动器的转子直接安装在转子轴(其在两个端部处具有转子轴轴承并且柔性地与驱动鼓轮相连接)上。作为配对件，与基座相连接的定子围绕转子布置在外面。该解决方案没有使用联结件或传动装置、但是具有两个附加的转子轴轴承作为另外的磨损件。
“高级驱动系统节约高达20%的能量”西门子手册说明了一种带有用于驱动鼓轮的无传动装置的不带有附加的转子轴承的驱动器的带式运输设备。由此，驱动鼓轮和驱动器的装配或维护非常复杂，因为不能简单地将驱动器与驱动鼓轮分离。在驱动鼓轮的拆卸的情况中，必须同样来拆卸整个无传动装置的驱动器。
发明内容
本发明的目的是使在带有无轴承的转子轴的无传动装置的驱动器与带式运输设备的驱动鼓轮之间的简单的分离成为可能。
本发明的内容是，支撑部(Stuetze)(其也可被称为支架(Halterung))以机械支座(Auflager)或活动轴承(Loslager)的意义存在。支撑部定位成使得其在转子轴与鼓轮轴之间分离的情况中形成对转子轴的水平的安放部(Ablage)，而转子不接触定子，并且其在转子轴与鼓轮轴之间连接的情况中不接触转子轴。
优选的第一实施形式涉及在短的机械式横向轴承(Querlager)的意义中的径向支撑部，其在转子轴与鼓轮轴之间分离的情况中在围绕转子轴的轴线的旋转运动中支撑转子轴而转子不接触定子，并且在转子轴与鼓轮轴之间连接的情况中不接触转子轴。由此还使在运行中、也就是说在围绕转子轴的轴线的旋转运动期间在转子轴与鼓轮轴分离之后能够控制转子轴。
另一有利的实施形式涉及一种带有由青铜构成的在径向上处于内部的工作面(Laufflaeche)的径向支撑部。由此使得免于维护的自润滑的径向支撑部的简单制造成为可能。
另一有利的实施形式涉及一种高度可调节的支撑部，在其中支撑面可竖直提升相应于在支撑部与转子轴之间的间距的路段。由此使转子轴能够在不使用吊车的情况下装配和拆卸。
附图说明
接下来根据实施例结合附图来详细阐述本发明。其中：
图1在轴向上在剖面中显示了带有无传动装置的驱动器的驱动鼓轮；
图2在径向上在剖面中显示了支撑部；
图3在径向上在剖面中显示了径向支撑部。
在附图中所使用的附图标记在附图标记清单中来概括。原则上，相同的部件设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1在横向于带行进方向的轴向上在剖面中显示了带式运输设备的驱动鼓轮1和无传动装置的驱动器。驱动鼓轮1围绕其轴线在鼓轮轴3(其在两侧引导通过鼓轮轴轴承5)上旋转。经由凸缘7，鼓轮轴3可与无轴承的转子轴4连接。转子2位于转子轴4上。作为配对件，定子(其在图1中未示出)围绕转子2布置在外面。定子和转子2具有径向间距，其典型地在10-18mm之间。在转子轴4与鼓轮轴3之间连接的情况中，这两个轴形成一单元并且在其旋转运动中径向引导仅通过鼓轮轴轴承5。驱动器在转子2的两侧上分别包括支撑部6。
图2显示在横向于转子轴4的径向上通过图1中的支撑部6中的一个的剖面。在图2的上部中示出在转子轴4与鼓轮轴3之间连接的情况中支撑部6和转子轴4的相互位置。支撑部6和转子轴4具有竖直间距，其小于在定子与转子2之间的间距。在转子轴4与鼓轮轴3之间分离时，转子轴4不再引导通过鼓轮轴轴承5。在该情况(其在图2的下部中示出)中，这两个支撑部6支撑转子轴4而不允许在转子2与定子之间的接触。
在转子轴4与鼓轮轴3之间的连接不必经由凸缘实现。也可使用其它的构件连接，比如销连接(Stiftverbindung)。可改变支撑部6的数目。当支撑部适合于吸收所产生的横向于转子轴4的轴向的翻倾力矩时，其也可引导转子轴4。但是假如转子轴4的重心位于两个在轴向上在最外面的支撑部6之内，多个支撑部6的布置特别有利，因为在该情况中没有所造成的翻倾力矩出现。支撑部的形状也可与在图2中的图示不同。只要其使转子轴4的固定的安放成为可能，任何形状都合适。为了稳定化，在此也可使用附加元件，如绳、销或卡子。
驱动器不必是无传动装置的驱动器。也可使用带有传动装置的驱动器，其具有无轴承的轴。该应用也不限于带式运输设备，而是可被运用在所有带有无轴承的轴的无传动装置的驱动系统中，比如在矿运输设备、链节运输设备(Gliederförderanlage)、碾磨机或索道(Seilbahn)中，但是也可在船用驱动器(Schiffantriebe)或风磨(Windmühle)中。在此，驱动器也可竖直地取向。
图3显示了带有由青铜构成的在径向上处于内部的工作面的在横向于转子轴4的径向上在剖面中的径向支撑部6'，其在转子轴4与鼓轮轴3之间连接的情况中近似同心地围绕转子轴4来布置。径向支撑部6'和转子轴4具有比在定子与转子2之间的间距更小的间距。将在径向支撑部6'与转子轴4之间的间距设计得尽可能小是特别有利的，而在此运行上的公差不导致在径向支撑部6'与转子轴4之间的接触。典型地，该间距在1至4mm之间。在转子轴4与鼓轮轴3之间分离(其与带有根据图2的支撑部6的布置相比不仅可在这两个转轴的静止状态期间而且可在它们的旋转运动期间实现)的情况中，转子轴4由两个径向支撑部6'暂时径向支撑而不允许在转子2与定子之间的接触。由青铜构成的工作面由于青铜的自润滑的效果在转子轴4的旋转运动期间径向支撑的情况中降低了在工作面与转子轴4之间的摩擦负荷。
在凸缘7处在转子轴4与鼓轮轴3之间的连接在根据图3的变体中优选地经由剪力销(Scherbolzen)8实现，其在出现过高的扭转力矩时在凸缘连接中断裂并且由此使在转子轴4与鼓轮轴3之间的连接分离。例如由于在驱动器中的短路，在转子轴4中可暂时出现负荷峰值，其大于在正常运行中的负荷。这些负荷峰值导致，其在分离消失时可被传递到带式运输设备上并且可导致显著的损坏，比如带的断裂。如果在转子轴4和鼓轮轴3旋转期间由于这样的负荷峰值实现分离，转子轴4在分离之后通过径向支撑部6'来径向支撑。
代替剪力销8还可设置有其它理论断裂部位(Sollbruchstelle)，其在超过一定的负荷时失效并且因此使在转子轴4与鼓轮轴3之间的连接分离。理论断裂部位也不必定位在凸缘7处，而是还可进一步在面向连接的鼓轮轴轴承或面向连接的支撑部的方向上移动。重要的仅是，由理论断裂部位所分离的部分具有重心，其位于支撑部6之内。也可在没有理论断裂部位的情况下使用径向支撑部6'。但是理论断裂部位的存在是有利的，因为由此确保保护带式运输设备免于力矩峰值。径向支撑部不必同心地围绕转子轴4来布置。在不同心布置的情况中，在径向支撑部6'与转子轴4之间的间距的最大值必须小于在定子与转子2之间的最小间距。除了径向支撑之外，也可存在转子轴4的轴向支撑，其在使用同步机器时特别有利，因为其在运行期间不具有由于在转子2与定子之间的相互作用在轴向上的磁性引导。为了降低摩擦负荷，代替由青铜构成的工作面也可使用其它材料、尤其其它金属或塑料(比如特氟隆(Teflon))或者其它类似轴承的结构原理，比如与转子轴4有间距的球支承的内圈。
附图标记清单
1 驱动鼓轮
2 转子
3 鼓轮轴
4 转子轴
5 鼓轮轴轴承
6 支撑部
6' 径向支撑部
7 凸缘
8 剪力销。

Claims (7)

1.一种用于带式运输设备的驱动鼓轮(1)的无传动装置的驱动器，其带有转子(2)、与所述转子(2)相连接的无轴承的转子轴(4)和围绕所述转子(2)布置在外面的定子，其中，所述转子轴(4)能够和与所述驱动鼓轮(1)相连接的鼓轮轴(3)连接，其特征在于，存在支撑部(6)，其在所述转子轴(4)与所述鼓轮轴(3)之间分离的情况中支撑所述转子轴(4)而不允许在所述转子(2)与所述定子之间的接触，并且其在所述转子轴(4)与所述鼓轮轴(3)之间连接的情况中不接触所述转子轴(4)。
2.根据权利要求1所述的无传动装置的驱动器，其特征在于，所述支撑部是径向支撑部(6')，其在所述转子轴(4)与所述鼓轮轴(3)之间分离的情况中在旋转运动期间径向支撑所述转子轴(4)而不允许在所述转子(2)与所述定子之间的接触，并且在所述转子轴(4)与所述鼓轮轴(3)之间连接的情况中不接触所述转子轴(4)。
3.根据权利要求2所述的无传动装置的驱动器，其特征在于，所述径向支撑部(6')具有由青铜构成的工作面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无传动装置的驱动器，其特征在于，所述转子轴(4)在形成理论断裂部位的情况下能够与所述鼓轮轴(3)连接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的无传动装置的驱动器，其特征在于，所述支撑部(6)高度能够调节。
6.一种用于保护带式运输设备免于力矩峰值的方法，所述带式运输设备具有驱动鼓轮(1)、鼓轮轴(3)和无轴承的转子轴(4)，所述方法包含以下步骤：
a) 经由剪力销(8)将所述鼓轮轴(3)和所述转子轴(4)相连接；
b) 在所述剪力销(8)断裂之后支撑所述转子轴(4)。
7.根据权利要求6所述的方法，其包括该步骤：
b) 在所述剪力销(8)断裂之后在旋转运动中径向支撑所述转子轴(4)。
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