CS229296B1

CS229296B1 - Power supply device between the inside and outside of the machine

Info

Publication number: CS229296B1
Application number: CS976582A
Authority: CS
Inventors: Vratislav Skracek; Rostislav Schwarz
Original assignee: Vratislav Skracek; Rostislav Schwarz
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1982-12-27
Publication date: 1984-06-18

Abstract

Zařízení je určeno pro přívod energie mezi vnitřní a vnější částí stroje, z nichž jedna je například pevná a druhá otočná, nebo obě vzájemně otočné,, Zařízení je určeno zejména k využití u strojů, kde je požadovaná malá zástavbová plocha i výška a uvolnění středu stroje pro jiná zařízení, například pro dopravu vytaženého materiálu například u kolesových rýpadel. Zařízení je řešeno tak, že mezi vnějším pláštěm vnitřní částí stroje a vnější částí stroje je umístěn kruhový vozík otočný vůči vnější a vnitřní části stroje. Po obvodu kruhového vozíku, rovnoběžně s osou otáčení, jsou v podkovitém tvaru rozmístěny a otočně uloženy opěrné vodicí kladky. Každý z konců podkovitého rozmístění opěrných vodicích kladek je zakončen převáděcím bubnem, otočným rovnoběžně s osou otáčení kruhového vozíku. Převáděcí prvky energie, například elektrické kabely, jsou pevně ukotveny na vstupu vnější a vnitřní části stroje. Potřebná převáděná dimenze převáděcích prvků energie je rozdělena do dvou větví, která jsou z vnitřní části stroje vedená každá v opačném smyslu přes převáděcí bubny kruhového vozíku a opěrné vodicí kladky do vnější části stroje.The device is intended for the supply of energy between the inner and outer parts of the machine, one of which is, for example, fixed and the other rotatable, or both mutually rotatable, The device is intended in particular for use in machines where a small installation area and height are required and the center of the machine is freed up for other devices, for example for the transport of extracted material, for example in wheel excavators. The device is designed in such a way that a circular carriage rotatable relative to the outer and inner parts of the machine is placed between the outer shell of the inner part of the machine and the outer part of the machine. Support guide rollers are arranged and rotatably mounted in a horseshoe shape along the circumference of the circular carriage, parallel to the axis of rotation. Each of the ends of the horseshoe-shaped arrangement of support guide rollers is terminated by a transfer drum rotatable parallel to the axis of rotation of the circular carriage. Energy transfer elements, for example electric cables, are firmly anchored at the input of the outer and inner parts of the machine. The required transferred dimension of the energy transfer elements is divided into two branches, which are each guided in opposite directions from the inner part of the machine through the transfer drums of the circular carriage and the support guide rollers to the outer part of the machine.

Description

Zařízení je určeno pro přívod energie mezi vnitřní a vnější částí stroje, z nichž jedna je například pevná a druhá otočná, nebo obě vzájemně otočné,,The device is intended for supplying energy between the inner and outer parts of the machine, one of which is, for example, fixed and the other rotatable, or both rotatable relative to one another,

Zařízení je určeno zejména k využití u strojů, kde je požadovaná malá zástavbová plocha i výška a uvolnění středu stroje pro jiná zařízení, například pro dopravu vytaženého materiálu například u kolesových rýpadel.The device is particularly intended for use in machines where a small build-up area as well as height and center clearance of the machine are required for other devices, for example for transporting the excavated material, for example with wheeled excavators.

Zařízení je řešeno tak, že mezi vnějším pláštěm vnitřní částí stroje a vnější částí stroje je umístěn kruhový vozík otočný vůči vnější a vnitřní části stroje. Po obvodu kruhového vozíku, rovnoběžně s osou otáčení, jsou v podkovitém tvaru rozmístěny a otočně uloženy opěrné vodicí kladky. Každý z konců podkovitého rozmístění opěrných vodicích kladek je zakončen převáděcím bubnem, otočným rovnoběžně s osou otáčení kruhového vozíku. Převáděcí prvky energie, například elektrické kabely, jsou pevně ukotveny na vstupu vnější a vnitřní části stroje. Potřebná převáděná dimenze převáděcích prvků energie je rozdělena do dvou větví, která jsou z vnitřní části stroje vedená každá v opačném smyslu přes převáděcí bubny kruhového vozíku a opěrné vodicí kladky do vnější části stroje.The device is designed in such a way that between the outer casing the inner part of the machine and the outer part of the machine is located a circular carriage rotatable with respect to the outer and inner parts of the machine. The support rollers are arranged in a horseshoe shape and rotatably mounted on the circumference of the circular carriage, parallel to the axis of rotation. Each of the ends of the horseshoe spacing of the support guide rollers is terminated by a transfer drum rotatable parallel to the axis of rotation of the circular carriage. Energy conversion elements, such as electrical cables, are firmly anchored at the inlet of the outside and inside of the machine. The required transfer dimension of the energy transfer elements is divided into two branches, each extending from the inside of the machine in opposite directions through the transfer drums of the carriage and the support guide pulley to the outside of the machine.

Obr. 2Giant. 2

22S29622S296

Vynález se týká zařízení pro přívod energie mezi vnitřní a vnější částí stroje, například energie elektrické, popřípadě i jiné energie, kde vnitřní část stroje je například pevná a vnější část otočná, nebo obě části jsou vzájemně otočné, například u stavebních a zemních strojů.The invention relates to a device for supplying energy between an inner and an outer part of a machine, for example electric energy or possibly other energy, wherein the inner part of the machine is, for example, fixed and outer part rotatable, or both parts rotatable relative to each other.

U dosud známých zemních strojů, například u kolesových rýpadel, je přívod energie, například elektrické, z pevné části do otočné části stroje, převáděn buď kroužkovými sběrači, kabelovými smyčkami, nebo kabelovými převaděči, kde kabely jsou upevněny na článkovém řetězu.In known earth-moving machines, for example wheeled excavators, the power supply, for example electrical, from the fixed part to the rotating part of the machine is transferred either by ring collectors, cable loops or cable shifters where the cables are fastened to the link chain.

Nevýhodou kroužkových sběračů je jejich velká pracnost při výrobě i montáži, velká spotřeba mědi, náročnost na zástavbový prostor, jakož i náročnost na údržbu.The disadvantages of ring collectors are their high laboriousness during production and assembly, high copper consumption, demands on built-up space, as well as maintenance requirements.

Nevýhodou kabelových smyček je jejich složitost při náročnosti na zástavbový prostor. Další nevýhodou je značná poruchovost kabelů, způsobená pevným přichycením kabelů na nosné konzoly.The disadvantage of cable loops is their complexity in terms of space requirements. Another disadvantage is the considerable failure rate of the cables due to the firm attachment of the cables to the support brackets.

Nevýhodou kabelových převaděčů, kde kabely jsou upevněny na článkovém řetězu je, že zabírají celý zástavbový prostor ve středu stroje a nelze je proto použít u strojů, kde středem otáčení je nutno dopravovat materiál. Další nevýhodou je, že umožňuje malou otočnost otočného svršku, maximálně +200°.The disadvantage of cable shifters where the cables are fixed to the link chain is that they occupy the entire installation space in the center of the machine and therefore cannot be used on machines where the material has to be transported through the center of rotation. A further disadvantage is that it allows a small swiveling swivel speed, maximum + 200 °.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro přívod energie mezi vnitřní a vnější částí stroje podle vynálezu, kde jedna část stroje je pevná a druhá otočná, nebo obě jsou vzájemně otočné ve shodném nebo opačném smyslu otáčení. Podstatou vynálezu je, že pro přívod nejméně dvou převáděcích prvků energie mezi vnitřní částí stroje a vnější částí stroje, je v mezikružním prostoru, vytvořeném mezi vnějším pláštěm vnitřní části stroje a vnější částí stroje, umístěn kruhový vozík, otočný vůči vnitřní části stroje a vnější části stroje.The above disadvantages are eliminated by the power supply device between the inner and outer parts of the machine according to the invention, where one part of the machine is fixed and the other part rotatable, or both are rotatable in the same or opposite direction of rotation. It is an object of the invention that, for supplying at least two energy transfer elements between the inner part of the machine and the outer part of the machine, a circular carriage rotatable relative to the inner part of the machine and the outer part is arranged in the annular space formed between the outer casing machinery.

Po obvodu kruhového vozíku, rovnoběžně s osou otáčení, jsou v podkovovitém tvaru rozmístěny a otočně uloženy opěrné vodicí kladky. Každý z konců podkovovitého rozmístění opěrných vodicích kladek je zakončen převáděcím bubnem, otočným rovnoběžně s osou otáčení kruhového vozíku. Převáděcí prvky energie, pevně ukotvené na vstupu či výstupu vnitřní části stroje a vnější části stroje, jsou z vnitřní části stroje vedeny každý v opačném smyslu po části obvodu vnějšího pláště vnitřní části stroje, přičemž k vnější části stroje je převáděcí prvek energie dále veden přes převáděcí buben a opěrné vodicí kladky a druhý převáděcí prvek energie je veden přes druhý převáděcí buben a opěrné vodicí kladky. Výhodným provedením vynálezu je, že povch pláště vnitřní části stroje, jakož i povrch pláště převáděcích bubnů i opěrných vodicích kladek, jsou opatřeny vodicími drážkami. Podstatou vynálezu posléze je, že nejmé4 ně jeden z převáděcích bubnů je opatřen napínacím zařízením.The support rollers are spaced and rotatably mounted around the circumference of the carriage parallel to the axis of rotation. Each of the ends of the horseshoe-like spacing of the support guide rollers is terminated by a transfer drum rotatable parallel to the axis of rotation of the circular carriage. The energy transfer elements fixedly anchored at the inlet and outlet of the machine interior and the machine exterior are each led from the machine interior in opposite directions along a portion of the outer casing periphery of the machine interior, wherein the energy converter is further guided to the machine exterior the drum and the support guide pulleys and the second energy transfer member are guided through the second transfer drum and the support guide pulleys. A preferred embodiment of the invention is that the surface of the housing of the inner part of the machine as well as the surface of the housing of the transfer drums and the supporting guide rollers are provided with guide grooves. It is a further object of the invention that at least one of the transfer drums is provided with a tensioning device.

Výhody zařízení podle vynálezu spočívají ve značné jednoduchosti oproti kroužkovým sběračům, neboť zabírají minimální stavební prostor stroje při nenáročnosti na údržbu, přičemž nevyžadují prostředí tak dokonale těsné proti prachu, jak je tomu zapotřebí u kroužkových sběračů.The advantages of the device according to the invention lie in the considerable simplicity over ring collectors, since they occupy minimal machine space with low maintenance, and do not require a dust-tight environment as required for ring collectors.

Oproti známým kabelovým převaděčům umožňuje zařízení podle vynálezu větší otočnost i na menším průměru provedení převáděcího zařízení podle vynálezu. Další výhodou je uvolnění středu stroje pro dopravu materiálu a větší životnost převáděcích kabelů, neboť tyto jsou v místech častého namáhání uloženy volně.In contrast to known cable converters, the device according to the invention allows greater rotation even at a smaller diameter of the embodiment of the transfer device according to the invention. Another advantage is the loosening of the center of the machine for the conveyance of the material and the longer service life of the transfer cables, since they are laid loosely in places of frequent stress.

Na výkresech je v příkladném provedení schematicky znázorněn předmět vynálezu, kde na obr. 1 je řez rovinou A—A z obr. 2, kde v mezikružním prostoru, mezi vnitřní částí a vnější částí stroje je na pevné části stroje ustaven kruhový vozík s převáděcími bubny a opěrnými vodivími kladkami, na obr. 2 je v půdorysném pohledu zařízení podle vynálezu v základním postavení a znázorňuje schéma přívodu převáděcích prvků energie z vnitřní části stroje do vnější části stroje přes převáděcí bubny a podkovovitě rozmístěné opěrné vodicí kladky rozmístěné po obvodu kruhového vozíku, na obr. 3 je v půdorysném pohledu znázorněn tvar převáděcích prvků energie při natočení vnější části stroje ze základního postavení o cca +220°, na obr. 4 je v půdorysném pohledu znázorněn tvar převáděcích prvků energie při natočení vnější části stroje ze základního postavení o cca —220°.1 is a section along line A-A in FIG. 2, wherein a circular trolley with transfer drums is mounted on a fixed part of the machine in an annular space between the inner part and the outer part of the machine; and the support rollers, FIG. 2 is a plan view of the device according to the invention in the basic position and shows a diagram of the supply of energy transfer elements from the inside of the machine to the outside of the machine through the transfer drums and horseshoe spaced support rollers distributed around the circumference Fig. 3 is a plan view of the shape of the energy transfer elements when the outside of the machine is rotated from the initial position by approx. + 220 °; Fig. 4 is a plan view of the shape of the energy transfer element when the machine is rotated from the initial position by approx. 220 °.

Pro přívod nejméně dvou převáděcích prvků 6, 6* energie mezi vnitřní částí 1 stroje a vnější částí 2 stroje, je v mezikružním prostoru, vytvořeném mezí vnějším pláštěm vnitřní části 1 stroje a vnější částí 2 stroje, umístěn kruhový vozík 3, který je otočný vůči vnitřní části 1 stroje a vnější části 2 stroje. Otočnost kruhového vozíku 3 je zajištěna například prostřednictvím nosných pojezdových kol 31, uchycených na spodní části kruhového vozíku 3. Soustřednost kruhového vozíku 3 vůči vnějšímu plášti vnitřní části 1 stroje je zajištěna například kolejnicí, která je uchycena k pojezdové rovině pevné vnitřní části 1 stroje, po níž pojezdová kola 31, opatřená například nákolky, pojíždí. Po obvodu kruhového vozíku 3, rovnoběžně s osou otáčení, jsou v podkovovitém tvaru rozmístěny a otočně uloženy opěrné vodicí kladky 4, přičemž každý z konců podkovovitého rozmístění opěrných vodicích kladek 4 je zakončen převáděcím bubnem 5, 5‘, otočným rovnoběžně s osou otáčení kruhového vozíku 3.For supplying at least two energy transfer elements 6, 6 * between the machine inner part 1 and the machine outer part 2, an annular carriage 3, which is rotatable with respect to the machine outer part 2 and the machine outer part 2, is arranged in an annular space. inner parts 1 of the machine and outer parts 2 of the machine. The rotation of the trolley 3 is ensured, for example, by means of supporting trolleys 31 mounted on the lower part of the trolley 3. The concentric of the trolley 3 relative to the outer casing of the machine interior 1 is ensured by a rail, for example. wherein the traveling wheels 31, provided, for example, with trolleys, are driven. Around the circumference of the circular carriage 3, parallel to the axis of rotation, the support rollers 4 are spaced in a horseshoe shape and rotatably mounted, each end of the horseshoe spacing of the support guide rollers 4 terminating in a transfer drum 5, 5 'rotatable parallel to the axis of rotation 3.

Převáděcí prvky 6, 6‘ energie, jsou na výstupu z vnitřní části 1 stroje a na vstupu na vnější části 2 stroje pevně ukotveny. Převáděcí prvky 8, 6‘ energie jsou z vnitřní čás2 2-a.2-a.B.The energy transfer elements 6, 6 ‘are firmly anchored at the outlet of the machine interior 1 and at the exterior of the machine 2. The energy transfer elements 8, 6 jsou are internal parts 2-a.2-a.B.

ti; li stroje vedeny· každý, v. opačném smyslu· po části, obvodu vnějšího, pláště, vnitřní části 1 stroje, která je kruhového tvaru. K vnější části.2. stroje jsau pak.převáděcí prvky B,. S‘ energie vedeny, tak',, že. převáděcí prvek 6 energie je veden přes pře váděcí, buben 5 a opěrné vodicí kladky 4 a převáděcí prvek 6‘ energie je veden přes převáděcí buben 5‘ a opěrné vodicí kladky 4‘.ti; if the machines are guided · each, in the opposite sense · along the part, circumference of the outer, casing, inner part 1 of the machine, which is circular in shape. The outer part. the machines are then the conversion elements B ,. S ‘energy kept, so that ,,. The energy transfer element 6 is guided through the transfer drum 5 and the support guide rollers 4 and the energy transfer element 6 ved is guided through the transfer drum 5 ‘and the support guide rollers 4‘.

Převáděcí prvky B, 6‘ energie jsou tvořeny, například kabely pro přivádění elektrické energie, nebo tlakovými hadicemi pro přivádění například tlakové hydraulické kapaliny, vzduchu, vody a podobně.The energy transfer elements B, 6 ‘are formed, for example, by cables for supplying electrical energy, or by pressure hoses for supplying, for example, hydraulic fluid pressure, air, water and the like.

Pro lepší vedení převáděcích prvků 6, B‘ energie, zejména při použití více vrstev převáděcích prvků Β, B* energie nad sebou, je vnější povrch pláště vnitřní části 1 stroje opatřen vodícími drážkami 11, na něž navazují vodicí drážky 51 převáděcích bubnů 5, 5* a vodicí drážky 41 opěrných vodicích kladek 4. Rozteče vodicích drážek 11, 41, 51 jsou voleny podle průměrů převáděcích prvků B, 6‘ energie. Při použití převáděcích prvků 6, 6‘ energie ve více vrstvách nad sebou, při různém průřezu převáděcích prvků 6, 6‘ energie jsou za účelem snížení otěru povrchu převáděcích prvků B, 6‘ energie, opěrné vodicí kladky 4 sestaveny ze soustavy samostatných vodicích kladek otočných na společné ose s rozdílnými průměry kladek podle průřezů převáděcích prvků B, 6* energie tak, aby osy jednotlivých různých průřezů převáděcích prvků B, 6‘ energie byly shodné.For better guidance of the energy transfer elements 6, B ', in particular when using multiple layers of energy transfer elements Β, B * above one another, the outer surface of the housing of the machine interior 1 is provided with guide grooves 11 adjoining the guide grooves 51 of the transfer drums 5, 5 The spacing of the guide grooves 11, 41, 51 is selected according to the diameters of the energy transfer elements B, 6 '. When using the energy transfer elements 6, 6 'above one another, with different cross-sections of the energy transfer elements 6, 6', the support guide rollers 4 are assembled from a set of separate guide rollers to reduce the surface abrasion of the energy transfer elements B, 6 '. on a common axis with different pulley diameters according to the cross sections of the energy transfer elements B, 6 'so that the axes of the different cross sections of the energy transfer elements B, 6' are identical.

Pohyb kruhového vozíku 3 je odvozen buď přímo od převáděcích prvků B, 6* energie, nebo může být odvozen od pomocného tažného prvku, například lana, instalovaného ve dvou protilehlých větvích, vedených z vnitřní části 1 stroje stejným způsobem do otočné části 2 stroje, jako předváděcí prvky B, 6‘ energie. Průměry převáděcích bubnů 5, 5‘ jsou voleny podle minimální hodnoty dovolených ohybů materiálu převáděcích prvků 6, 6‘ energie. Tím, že potřebná dimenze převáděcích prvků 6 energie pro přenos potřebného výkonu je rozdělena do dvou větví-převáděcích prvků B_T B‘ energie, .vychází průměry, převáděcích butínC 5, S*‘ poměrně' malé'· vzhledem · k polovičním dimenzim a tím i průřezům, převáděcích prvků' 6, 6‘· energie, čímž'se i zástavbová výška snižuje; Nejméně- jedén z převáděcích bubnů 5, říje opatřen napínacím zařízením 52 s výhodou odpruženým,The movement of the annular carriage 3 is either derived directly from the energy transfer elements B, 6 'or can be derived from an auxiliary pulling element, for example a rope, installed in two opposite branches, guided from the machine interior 1 in the same way to the machine part 2 energy display elements B, 6 '. The diameters of the transfer drums 5, 5 'are selected according to the minimum permissible bending value of the material of the energy transfer elements 6, 6'. By dividing the required dimension of the energy transfer elements 6 to transfer the required power into two branches of the energy transfer elements B _T B ', the diameters of the butane feeders 5, S *' are relatively small relative to the half dimensions and thus the cross-section of the energy transfer elements 6, 6 ' thus reducing the installation height; At least one of the transfer drums 5, 10 is provided with a tensioning device 52, preferably suspended,

Při otáčení vnější části 2 stroje ze základního. postavení obr. 2 ve směru například pohybu hodinových ručiček, je tahem v pomocném laně nebo tahem v převáděcích prvcích B energie uváděn v pohyb kruhový vozík 3 přes převáděcí buben 5, obr. 3. Tím je v tomto případě zajištěna otočnost cca + 220. Při opačném smyslu otáčení ze základního postavení se dosáhne otočnost cca —220°, obr. 4.When rotating the outer part 2 of the machine from the base. positioning, for example, in the clockwise direction, by pulling in the auxiliary rope or by pulling in the energy transfer elements B the circular carriage 3 is moved through the transfer drum 5, Fig. 3. In this case, a rotation of approx. the opposite direction of rotation from the basic position achieves a rotation of approximately –220 °, fig. 4.

Otočnost vnější části stroje vůči vnitřní části 1 stroje se však při zvětšování poloměrů Ri a Rz úměrně zvětšuje a je dána vztahemHowever, the rotation of the outer part of the machine relative to the inner part 1 of the machine increases as the radii R 1 and R 2 increase, and is given by

2π . Ri + 2π . R2 kde2π. Ri + 2π. R2 where

O — otočnost ve stupních ,oe = úhel daný krajními polohami převáděcích bubnů 5, 5‘O - Rotation in degrees, oe = angle given by the extreme positions of the transfer drums 5, 5 ‘

Ri=poloměr opásání na vnějším průměru pláště vnitřní části 1 strojeRi = the wrapping radius on the outer diameter of the casing of the inner part 1 of the machine

R2 = poloměr opásání na vnějším průměru opěrných vodicích kladek 4R2 = Radius of wrap around outer diameter of support rollers 4

Případné protažení převáděcích prvků 6, 6‘ energie, popřípadě pomocných tažných lan, je při otáčení vnější části 2 stroje v obou smyslech otáčení eliminovaného odpruženým napínacím zařízením 52 převáděcího bubnu 5.The possible elongation of the energy transfer elements 6, 6 ' or of the auxiliary tow ropes is eliminated by the spring tensioning device 52 of the transfer drum 5 when the outer part 2 of the machine is rotated in both directions of rotation.

Předmět vynálezu lze využít například pro přívod energie z pevné části stroje do otočné části stroje, například u zemních strojů a obecně pro přenos energie mezi částmi stroje, které se vůči sobě vzájemně natáčí kolem společné osy.The present invention can be used, for example, to supply power from a fixed part of a machine to a rotatable part of a machine, for example, earth moving machines, and generally to transfer energy between machine parts that rotate relative to each other about a common axis.

Claims

A power supply device between an inner and an outer part of a machine, one fixed and the other rotatable, or both rotatable in the same or opposite direction of rotation, characterized in that for supplying at least two transfer elements (6, 6) A ring carriage (3) rotatable relative to the machine inner part (1) and the machine outer part (2) is arranged in an annular space formed between the outer casing of the machine inner part (1) and the machine outer part (2). an inner machine part (1) and an outer machine part (2j), wherein support rollers (4) are spaced and rotatably supported on a circumferential axis of the trolley (3) parallel to the axis of rotation, in the shape of the invention, each of the ends of the horseshoe spacing of the support the guide rollers (4j) are terminated by a transfer drum (5, 5 ') rotatable parallel to the axis of rotation of the ring carriage (3), whereby the energy guide elements (6, 6 ') firmly anchored at the inlet or outlet of the machine inner part (1) and the machine outer part (2j) are guided from the inner machine part (1) in opposite directions along a portion of the outer casing periphery (1j of the machine), to the machine outer part (2), the energy transfer element (6) is further guided through the transfer drum (5) and the support rollers (4) and the energy transfer element (6 ') is guided through the transfer drum (5) * as support rollers (4).

Device according to claim 1, characterized in that the surface of the casing of the inner part (1) of the machine as well as the surface of the casing of the transfer drums (5, 5 ') and the supporting guide rollers (4) are provided with guide grooves (11, 51). 41).

Device according to Claims 1, 2, characterized in that at least one of the transfer drums (5, 5 ‘) is provided with a tensioning device (52).