CS242149B1 - Bezpřevodový pohon vrtací hlavy, zejména plnoprofilového razícího stroje - Google Patents

Abstract

Vynález řeší bezpřevodový pohon vrtací hlavy, zejména plnoprofilového razícího stroje, tvořený elektromotorem, například pomaluběžným mnohapólovým třífázovým synchronním motorem s cyklokonvertorem, popřípadě ventilovým nebo asynchronním motorem s cyklokonvertorem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že za vrtací hlavou razícího stroje a bezprostředně za prostorem násypky je umístěn souose elektromotor. Rotor elektromotoru, který je prstencového tvaru, je pevně spojen s vrtací hlavou a zároveň otočně uložen ve statoru na valivém uložení. Stator elektromotoru je pevně spojen s rámem razícího stroje, Vinutí statoru je připojeno k cyklokonvertoru, umístěnému na vlečném tendru razícího stroje.

Description

(54)

Bezpřevodový pohon vrtací hlavy, zejména plnoprofilového razícího stroje

Vynález řeší bezpřevodový pohon vrtací hlavy, zejména plnoprofilového razícího stroje, tvořený elektromotorem, například pomaluběžným mnohapólovým třífázovým synchronním motorem s cyklokonvertorem, popřípadě ventilovým nebo asynchronním motorem s cyklokonvertorem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že za vrtací hlavou razícího stroje a bezprostředně za prostorem násypky je umístěn souose elektromotor. Rotor elektromotoru, který je prstencového tvaru, je pevně spojen s vrtací hlavou a zároveň otočně uložen ve statoru na valivém uložení. Stator elektromotoru je pevně spojen s rámem razícího stroje, Vinutí statoru je připojeno k cyklokonvertoru, umístěnému na vlečném tendru razícího stroje.

242 149

242 149

Vynález řeěí bezpřevodový pohon vrtací hlavy, zejména plnoprofllového razícího stroje, tvořený elektromotorem, například pomaluběžným mnohapólovým třífázovým synchronním motorem s eyklokonvertorem, popřipádě ventilovým nebo asynchronním motorem s eyklokonvertorem.

Razící stroje pro beztrhavinové vytváření otvorů v horninách v báňském průmyslu a podzemním stavitelství pracují převážné na principu rotující hlavy osazené valivými dláty nebo pevnými noži, které slouží k rozpojování horniny. Točivý pohyb vrtací hlavy je vétžinou vyvozen elektrickými nebo hydraulickými motory a dále přenáéen přes složitý systém mechanických převodů. Mezi elektromotorem a vrtací hlavou je tudíž nejméné jedna převodová skříň, nejčastějl věak je pohon víeemotorový se složitými, rozměrnými a hmotnými převodovkami, bez možnosti spojitého řízení rychlosti· Nevyhnutelné jsou při tom hřídele, spojky, složitá valivá uložení a kryty. To vée vyžaduje složité mazací a chladicí ústrojí, vysoké výrobní a provozní náklady a náročnou údržbu, při krátké životnosti.

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje bezpřevodový pohon vrtací hlavy, zejména plnoprofllového razícího stroje podle vynálezu, tvořený elektromotorem, například pomaluběžným mnohapólovým třífázovým synchronním motorem a eyklokonvertorea, popřípadě ventilovým nebo asynchronním motorem s cyklokonvertorem. Podstata vynálezu spočívá v tom,že za vrtací hlavou razícího stroje a bezprostředně za prostorem násypky je umístěn souose elektromotor. Rotor elektromotoru, který je prstencového tvaru, je pevně spojen s vrtací hlavou a zároveň otočně uložen ve statoru na valivém uložení. Stator elektromotoru je pevně spojen s rámem razícího stroje. Vinutí statoru je připojeno k cyklokonvertoru, umístěnému na vlečném tendru razícího stroje. ^{242 149}

Využití bezpřevodověho pohonu vrtací hlavy razícího stroje má sa následek odstranění složitých převodových skříní náročných na výrobu a provoz a hřídelí a spojek pro přenos kroutícího momentu za střední nebo zadní části tála stroje k vrtací hlaví. Bezpřevodové uspořádáni pohonu tak umožňuje lepší využiti vyneseného prostoru v ražené» profilu a v razící» stroji, zjednodušuje konstrukci a má lepší účinnost. Rovněž umožňuje bezkontaktní rozbšh i řízení rychlosti otáčeni vrtací hlavy. Zjednodušuje táž údržbu a má delší životnost.

Na přiložených výkresech je znásorněn příklad řešení pohonu vrtací hlavy u plnoprofilováho razícího stroje. Na obr. 1 je v řezu zobrazeno uložení elektromotoru za vrtací hlavou a jeho spojení a díly razícího stroje. Obr. 2 zobrazuje cyklokonvertor včetnš jeho řízení a připojeni k elektromotoru.

Bazpřavodový pohon vrtací hlavy £ razícího stroje podle vynálezu je tvořen elektromotorem £0, jímž je v popisovaném příkladu provedení pomalubšžný mnohapólový třífázový synchron ní elektromotor a cyklokonvertorem. Bejzpřevodový pohon může být řešen táž s použitím elektromotoru/ventilového nebo asynchronního. Použitý elektromotor 10 a cyklokonvertorem 2 Bůže mít táž jiný počet fází než tři, například může být šeatifázový. Elektromotor 10 je umístěn pod ochranným štítem £ a bezprostředně za prostorem 2 násypky, který se nachází za vrtací hlavou £ razícího stroje. Prstencový rotor £ elektromotoru 10 je soustředná upevněn k přírubě vrtací hlavy £ a zároveň je otočná uložen ve statoru £ prostřednictvím valivého uložení £· Stator £ elektromotoru 10 je pevná spojen s rámem £ razícího stroje. Vinutí statoru £ je připojeno k cyklokonvartoru % umístěnému na vlečném tendru razícího stroje. Cyklokonvertor £ je připojen jednak na třífázový zdroj 8 elektrické energie, jednak na generátor 11 řídících impulsů, který je spojen s potenciometrem 12. kterým je řízen. Elektromotor 10 je napájen výstupním napětím s kmitočtem fg ^c7^k^° konvertoru j>. Buzeni 13 elektromotoru 10 je přivedeno na svorky rotoru £.

Cyklokonvertor je přímý tyristorový měnič kmitočtu a napětí, kterým se přeměňuje napětí a kmitočet f. sítě na

242 149 napětí a kmitočet potřebný pro spouštění, řízení rychlosti a chod elektromotoru 10 pohánějícího vrtací hlavu £. Protože jde o pohon bezpřevodový, je nutné aby rozsah nastavitelných rychlostí elektromotoru 10 byl totožný s rychlostmi požadovanými pro vrtací hlavu £, například od 0 do 9 otáček za minutu. Tomu vyhoví například čtyřicetipólový synchronní motor, bude-li rozsah regulovatelných výstupních kmitočtů eyklokonvertoru 2 od 0 do 3 Hz.

Je-li tedy:

2p » 40 f₂ » 3 Hz budou synchronní otáčky elektromotoru 10 · fo , n * ......—. » .....„..T?., « 9 otáček za minutu ⁸ p 20 kde n_g jsou synchronní otáčky elektromotoru Γ0 f₂ je výstupní kmitočet eyklokonvertoru % p je počet pólpárů

Výstupní kmitočet f₂ eyklokonvertoru 2 spojitě nastavitelný, například od hodnoty 0,5 do 5 Hz, a to prostřednictvím řídícího potenciometru 12. řečeného pro obsluhu třeba jako řídicí páka na ovládacím gultě. Její přesun vede ke změně žádané hodnoty rychlosti elektromotoru 10 tím, že generátor 11 řídících Impulsů vyvolá změnu řídících úhlů na tyristorech eyklokonvertoru £ a tím se změní výstupní napětí a kmitočet eyklokonvertoru 2 na nově nastavenou hodnotu. To má za následek změnu rychlosti otáčení elektromotoru 10. popřípadě se uskutečňuje rozběh z klidu nebo přechod z běhu do klidu.

Bezpřevodový pohon vrtací hlavyrpodle vynálezu je možno využít k pohonu vrtacích hlav razících a tunelovacích strojů a k pohonu razících štítů různých velikostí.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU _{242 149}

   Bezpřevodový pohon vrtací hlavy, zejména plnoprofilového razícího stroje, tvořený elektromotorem, například pomaluběžným mnohapalovým třífázovým synchronním motorem a cyklokonvertorem, popřípadě ventilovým nebo asynchronním motorem e cyklokonvertorem, vyznačený tím, že ze vrtací hlavou (1) razícího stroje a bezprostředně za prostorem (2) násypky je umístěn souose elektromotor (10), jehož prstencový rotor (4) je pevně spojen s vrtací hlavou (1) a zároveň na valivém uložení (6) otoěně uložen ve statoru <5>, který je pevně spojen s rámem (7) razícího stroje, přiěemž vinutí statoru (5) je připojeno k cyklokonvertoru (9), umístěnému na vleěném tendru razícího stroje.