CZ294439B6

CZ294439B6 - Točnice pro otočně kolem svislé osy ustavený nakládací výložník povrchového dobývacího stroje

Info

Publication number: CZ294439B6
Application number: CZ1998277A
Authority: CZ
Inventors: Burkhard Petack; Manfred Kaiser
Original assignee: MAN TAKRAF Fördertechnik GmbH
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 2005-01-12
Also published as: DE19710024C1; CZ27798A3

Abstract

Řešení se týká točnice pro vykládací výložník (8) povrchového dobývacího stroje, otočný kolem vertikální osy (10). Vykládací výložník (8) je umístěn na otočném horním dílu (3), který nese výložník (5) pro rýpací zařízení, který je uložen otočně nezávisle na vykládacím výložníku (8). K zajištění těchto otočných pohybů je na otočném rámu (26) vykládacího výložníku (8) umístěn pohon (12). Tento pohon (12) tvoří se sloupem (13) jako opěrou na spodním díle (2) a dalšími prvky stroje točnici. Připojení dolního konce sloupu (13) ke spodnímu dílu (2) je provedeno mezi nimi umístěným membránovým kotoučem (16). Horní připojení sloupu (13) k otočnému rámu (26) vykládacího výložníku (8) je středěno s vyrovnávacími pohyby ve směru podélné osy sloupu (13) a s od ní se odchylujícími úhlovými pohyby.ŕ

Description

Točnice pro otočně kolem svislé osy ustavený nakládací výložník povrchového dobývacího stroje

Oblast techniky

Vynález se týká točnice pro otočně kolem svislé osy otočně ustavený nakládací výložník povrchového dobývacího stroje s pevným spodním dílem, s horním dílem, uloženým na spodním díle pomocí otočného spojení a točnice otočně kolem stejné svislé osy otáčení jako vykládací výložník, a s vykládacím výložníkem, který je pomocí otočného spojení a točnice otočně uložen na horním díle a který je připojen pomocí sloupu, umístěného ve svislé ose otáčení, ke spodnímu dílu. Spoj horního konce sloupu s vykládacím výložníkem je přitom vystředěn s vyrovnávacími pohyby mezi horním dílem a vykládacím výložníkem jak v axiálním směru sloupu, tak také při odchylkách od navzájem rovnoběžné polohy. Ve spoji mezi spodním koncem sloupci a spodním dílem je umístěna membrána.

Vynález lze použít všude tam, kde se má otáčet horní díl zařízení vzhledem ke spodnímu dílu zařízení. Přitom může být mezi oběma těmito díly umístěn vložený díl, otočný rovněž kolem vertikální osy. Přednostní oblast použití tvoří kolesová rýpadla a korečková rýpadla a rovněž zakládače. Vedle dobývací techniky je další oblastí použití vynálezu překládači technika.

Dosavadní stav techniky

Podle patentového spisu DD 267 638 A3 je známá točnice pro shazovací výložník povrchových dobývacích zařízení, která je uložena na jiné rovněž otočné součásti, například na výložníku kolesa. Z důvodů nerušeného přenosu dopravovaného materiálu například z výložníku kolesa na shazovací výložník při různých polohách výložníků je zařízení pro přenos materiálů umístěno na společné svislé ose otáčení obou výložníků. Na pevném spodním dílu, umístěném na podvozku, je ustaven v otočném uložení otočný horní díl s výložníkem kolesa a může se otáčet pomocí točnice. Na horním díle je v dalším otočném uložení umístěn další výložník, shazovací výložník, který se může otáčet pomocí pohonu otáčení, který je speciálně upevněn v oblasti spodního dílu na základové desce, nesené třemi konzolami. Hnací hřídel pohonu otáčení je v oblasti spodního dílu opatřen spojkou. Druhá polovina spojky je ustavena na hřídeli pastorku, který směřuje horním dílem do oblasti shazovacího výložníku, kde se přenáší otočný pohyb z pastorku prostřednictvím tří hvězdicovitě uspořádaných vložených kol na vnitřní ozubený věnec plošiny s horním prstencem otočného uložení. Tato vložená kola planetové převodovky jsou ustavena pomocí trubkové nosné konstrukce a jsou spojena se spodním dílem. Hřídel pastorku je na svém horním, volném konci vystředěn pomocí tří hvězdicovitě uspořádaných vložených kol.

Nevýhodou těchto řešení je, že síly ke středění hřídele pastorku vznikají na planetové převodovce právě na místech, která jsou podrobena největšímu otěru. Toto řešení je málo vhodné zejména u těch zařízení, u nichž vznikají v horním díle, ve srovnání se spodním dílem, větší deformace.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je uspořádat točnici pro nakládací výložník na zařízení pro povrchové dobývání tak, že jsou možné, provozem podmíněné, pohyby pevného spodního dílu a otočného horního dílu a s tím související přípustné deformace kompenzovány neustále se měnícím zatížením a tím je umožněn nerušený chod.

Tento úkol se vyřeší znaky význakové části hlavního nároku.

Vykládací výložník, který je uložen otočně v otočném uložení na horním dílu a je pomocí sloupu neotočně upevněn na spodním dílu, provádí až na otočný pohyb stejné pohyby jako horní díl v oblasti prstencového nosníku s otočným uložením. Sloup musí umožnit jako neotočné spojení vykládacího výložníku se spodním dílem vyrovnávat ve svém upevnění na spodním díle vzájemné úhlové pohyby. K tomu je opatřen membránovým kotoučem. Poněvadž je sloup opřen, včetně svého zatížení, na spodním díle svým vrcholem a je spodním dílem takto neustále nesen, vznikají mezi sloupem a otočným rámem vykládacího výložníku v oblasti středění sloupu relativní pohyby. To se týká vzájemného odstupu, úhlového nastavení a bočního odchýlení. Tyto relativní pohyby jsou vyrovnávány kulovým vrchlíkem.

Horním středěním sloupu se vytvoří příznivé podmínky pro umístění pohonu točnice. To je vhodné z hlediska funkčnosti, jakož také z hlediska údržby a opotřebení. Celé uspořádání točnice, včetně prodlouženého připojení točnice vykládacího výložníku ke spodnímu dílu pomocí opěry, je konstrukčně jednoduché a přehledné, je robustní a zajišťuje vysokou funkčnost.

Přehled obrázků na výkresech

Další jednotlivosti a výhody předmětu vynálezu vyplývají z následujícího popisu a příslušných výkresů, na nichž je znázorněn přednostní příklad provedení. Na výkresech znázorňuje:

obr. 1 bokorys kolesového rýpadla, obr. 2 bokorys části vykládacího výložníku s točnicí, obr. 3 půdorys spodního dílu s podvozkem, obr. 4 řez F-F spodním dílem podle obr. 3, obr. 5 bokorys připojení sloupu, patřícího k točnici, a jeho podepření na vrcholu na spodním díle kolesového rýpadla, obr. 6 půdorys připojení membrány v řezu E-E podle obr. 5, obr. 7 bokorys výřezu D horního středění opěry podle obr. 2 v řezu podle obr. 2, obr. 8 půdorys točnice podle obr. 2 v řezu A-A obr. 9 půdorys točnice podle obr. 2 v řezu B-B a obr. 10 řez C-C podle obr. 9.

Příklady provedení vynálezu

Konstrukce zařízení s prostorovým uspořádáním vykládacího výložníku 8 je v celkovém pohledu znázorněna na obr. 1. Kolesové rýpadlo sestává z hlavních konstrukčních skupin, tvořených housenkovým podvozkem 1, pevným spodním dílem 2, otočným horním dílem 3 s portálem 4, výložníkem 5 kolesa 6 a na jeho volném konci umístěným kolesem 6 s přestavovacím válcem 7 a rovněž vykládacím výložníkem 8 se závěsem 9. Otočný horní díl 3 a vykládací výložník 8 jsou otočné ve vodorovné rovině kolem svislé osy 10 otáčení. Točnice pro horní díl 3 je umístěna mezi částmi spodního dílu 2, spojenými s housenkovým podvozkem L Pro vykládací výložník 8 se shazovacím pásem je potřebná k uvedení vykládacího výložníku 8 do požadované otočené polohy pro přenos dopravovaného materiálu na další dopravní zařízení a k ustavení v této otočné poloze další točnice. Proto, aby se vykládací výložník 8 mohl udržovat ve stanovené poloze a v případě potřeby se mohl otočit nezávisle na otočném pohybu horního dílu 3, musí být uložen otočně na tomto horním dílu 3 a podepřen v pevném bodě. Nezávislé otočení je zajištěno otočným spojením 11 podle obr. 2. Otočný pohyb zajišťuje pohon 12, jehož konstrukce a umístění budou ještě dále přesně popsány.

-2CZ 294439 B6

K umožnění realizace nezávislého otočného pohybu vykládacího výložníku 8 vzhledem k hornímu dílu 3 musí být k dispozici pevné spojení se spodním dílem 2. Toto pevné spojení je tvořeno trubkovým sloupem 13, který je ve speciálním vytvoření podle obr. 3 umístěn v průniku S os nosníků prstence spodního dílu 3. Horní konec sloupu 13 ukazují obr. 2 a 7. Spodní konec sloupu je znázorněn na obr. 4 až 6.

Aby se sloup 13 mohl opřít na spodním dílu 2, je spodní díl 2 opatřen opěrným rámem 14. K převzetí vertikálního zatížení sloupu 13 pomocí opěrného rámu 14 je mezi tímto opěrným rámem 14 a sloupem 13 umístěno axiální kloubové ložisko 15. Přitom se dbá na to, že kolesové rýpadlo je během chodu vystaveno vysokým namáháním a tím deformacím. Přesto nesmí být spojení sloupu 13 s opěrným rámem 14 tuhé. Musí se zabránit možným tlakům. Bočně směřující, vyrovnávací pohyby mezi spodním dílem 2 a otočnou deskou vykládacího výložníku 8, které se projeví úhlovou pohyblivostí sloupu 13, umožňuje v potřebné míře ve spodní oblasti sloupu 13 membránový kotouč 16. Tento membránový kotouč 16 elasticky přiléhá na spodní díl 2. Proto je na opěrném rámu 14 umístěn pevný kotouč 17. Na tomto pevném kotouči 17 je umístěn ukládací prstenec 18. Membránový kotouč 16 leží svojí vnější prstencovitou plochou na ukládacím prstenci 18 a může tak vyrovnávat úhlové posuny, vznikající mezi vykládacím výložníkem 8 a spodním dílem 2. Membránový kotouč 16 a pevný kotouč 17 s mezi nimi ležícím ukládacím prstencem 18 jsou navzájem spojeny šroubovými spoji 19, umístěnými na průměru roztečné kružnice. Obr. 6 znázorňuje membránový kotouč 16 s otvory 20 pro šroubové spoje 19. Průměr roztečné kružnice otvorů 20 odpovídá střednímu průměru ukládacího prstence 18.

V souvislosti s obr. 3 a 5 je ještě třeba zvláště poukázat na dvě věci. Za prvé na uložení opěrného rámu 14 pro sloup 13 na spodní díl 2 pomocí vrcholu 21, majícího elastické vlastnosti v kolmém směru, a za druhé na točnici pro horní díl 3 se spodním prstencovým nosníkem 22, znázorněným v řezu, horním prstencovým nosníkem 23 a mezi nimi umístěným otočným spojem 24.

Středění horního konce sloupu 13 je znázorněno na obr. 7. Proto je na trubce tvořící sloup 13 umístěn čep 25. Protikus čepu 25 tvoří otočný rám 26 vykládacího výložníku 8 s pláštěm 27 ložiska. Na čepu 25 je nastrčen válcovým otvorem kulový vrchlík 28. Vnější průměr čepu 25 a vnitřní průměr otvoru odpovídají vzájemnému kluznému uložení obou součástí, takže kulový vrchlík 28 je posuvný ve směru svislé osy 10 otáčení vykládacího výložníku 8. Protikus kulového vrchlíku 28 tvoří v plášti 27 ložiska kluzný prstenec 29 s vnitřní konkávní kluznou plochou a tvoří tak s kulovým vrchlíkem 28 naklápěcí ložisko. Plášť 27 ložiska je shora uzavřen a je tak chráněn proti nečistotám. Volbou materiálu s příznivými kluznými vlastnostmi a namazáním při montáži nevznikají žádné další servisní nároky pro toto bezúdržbové kloubové ložisko. Tento spoj horního konce sloupu 13 s otočným rámem 26 vykládacího výložníku 8 plní čtyři funkce. Tvoří středění pro sloup 13, zajišťuje otočný pohyb otočného rámu 26 vzhledem ke sloupu 13 a rovněž dálkové vyrovnání ve směru svislé osy 10 otáčení a vyrovnává úhlové pohyby sloupu 13 k otočnému rámu 26. V souvislosti se svým spodním uložením tak má sloup 13 dostatečný počet stupňů volnosti k umožnění vzájemného vyrovnání relativních pohybů hlavních skupin zařízení.

Otočný rám 26 je podle obr. 2 otočně umístěn na horním dílu 3 pomocí otočného spojení 11. Proto je uložení otočného spojení 11 vytvořeno na horním dílu 3 jako horní a vnější díl otočného rámu 26 jako horní prstencový nosník.

Vlastní pohon 12 pro otočný pohyb je podle obr. 8 až 10 umístěn na otočném rámu 26 a sestává z motoru 30, brzdy 31 a rovněž převodovky 32 s pastorkem 33. Pastorek 33 je ve funkčním spojení s ozubeným věncem 34, upevněným na sloupu 13. Tím může otočný rám 26 s vykládacím výložníkem 8 provádět pomocí pohonu 12 otočný pohyb, který je nezávislý na poloze a otočném pohybu horního dílu 3. Deformace zařízení podmíněné provozem v dovoleném rozsahu nemohou ovlivnit funkci točnice, poněvadž, jak již bylo popsáno, pomocí spodního upevnění sloupu 13 a jeho horním středěním se stupni volnosti, vznikajícími zvláštním spojením s otočným rámem 26, jsou umožněny vyrovnávací pohyby.

-3 CZ 294439 B6

Ozubený věnec 34 je sešroubován s prstencovým kotoučem 35, který je také upevněn na sloupu

13. Rozdělením ozubeného věnce 34 na segmenty se vytvoří příznivé podmínky pro lehkou výměnu při opotřebení.

Upevnění prstencového kotouče 35 na sloupu 13 může nastat ve dvou provedeních. Možnost znázorněná na obr. 2 na levé straně sloupu 13, tvořící první variantu, představuje současné upevnění na sloupu 13 a čepu 25 pomocí sváření. Řešení znázorněné na pravé straně, tvořící druhou variantu, spočívá v tom, že se nejprve svaří s čepem 25 a sloupem 13 menší prstencový kotouč 36 a prstencový kotouč 35 nesoucí ozubený věnec 34 se s tímto menším prstencovým kotoučem 36 sešroubuje. Vlivem upevnění pohonu 12 na otočný rám 26 a středěním sloupu 13 vzhledem k otočnému rámu 26 zůstává odstup mezi pastorkem 33 pohonu 12 a ozubeným věncem 34, umístěným na sloupu 13, stále stejný. Tím je zajištěna funkční bezpečnost točnice při všech podmínkách provozu. Možná posunutí mezi pastorkem 33 a ozubeným věncem 34 ve směru podél boku zubů jsou malá a ovlivňují záběrovou plochu mezi navzájem zabírajícími zuby jen nevýznamně.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Točnice pro otočně kolem svislé osy ustavený nakládací výložník povrchového dobývacího stroje s pevným spodním dílem (2), s horním dílem (3), uloženým na spodním díle (2) pomocí otočného spojení a točnice otočně kolem stejné svislé osy (10) otáčení jako vykládací výložník (8), a s vykládacím výložníkem (8), který je pomocí otočného spojení (11) a točnice otočně uložen na horním díle (3) a který je připojen pomocí sloupu (13), umístěného ve svislé ose (10) otáčení, ke spodnímu dílu (2), přičemž spoj horního konce sloupu (13) s vykládacím výložníkem (8) je vystředěn s vyrovnávacími pohyby mezi horním dílem (3) a vykládacím výložníkem (8) jak v axiálním směru sloupu (13), tak také při odchylkách od navzájem rovnoběžné polohy, a ve spoji mezi spodním koncem sloupu (13) a spodním dílem (2) je umístěna membrána, vyznačující se tím, že uložení pro spodní konec sloupu (13) na spodním dílu (2) sestává z opěrného rámu (14), tvořeného dutým tělesem, na kterém je umístěn pevný kotouč (17) sna něm ležícím ukládacím prstencem (18), na který dosedá na spodním konci sloupu (13) umístěný membránový kotouč (16), jehož elastická oblast je tvořená prstencem, jehož vnitřní průměr je větší než vnější průměr sloupu (13) a jehož vnější průměr je menší než vnitřní průměr ukládacího prstence (18), přičemž mezi pevným kotoučem (17) a membránovým kotoučem (16) jsou vytvořeny v oblasti ukládacího prstence (18) šroubové spoje (19) a ve svislé ose (10) otáčení je umístěno axiální kloubové ložisko (15), jehož horní polovina je opřena ve středu membránového kotouče (16), v jeho neelastické oblasti, a spodní polovina ložiska (15) je soustředně uložena na pevném kotouči (17) a sloup (13) je uložen v otočném horním díle (3) a ukončen v oblasti otočného rámu (26) vykládacího výložníku (8), kde je horní ložisko sloupu (13) vytvořeno ve tvarukulového vrchlíku (28) a je spojeno pomocí pláště (27) ložiska, umístěného ve středu otáčení otočného rámu (26), s otočným rámem (26), přičemž plášť (27) ložiska obepíná kulový vrchlík (28) a tvoří horní kloubové ložisko a pohon (12) otáčení, umístěný na otočném rámu (26) vykládacího výložníku (8), obsahuje pastorek (33), jehož osa otáčení je rovnoběžná se svislou osou (10) otáčení a který je v záběru se souose na sloupu (13) umístěným ozubeným věncem (34).
2. Točnice podle nároku 1, vyznačující se t í m , že kulový vrchlík (28) je uložen na čepovitém horním konci sloupu (13) ve směru svislé osy (10) otáčení, která je totožná s podélnou osou sloupu (13).
3. Točnice podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi sloupem (13) a ozubeným věncem (34) je umístěn prstencový kotouč (35) a spojení mezi ozubeným věncem (34) a prstencovým kotoučem (35) je rozebíratelné.

-4CZ 294439 B6
4. Točnice podle nároků la3, vyznačující se tím, že ozubený věnec (34) sestává z alespoň dvou segmentů.
5 5. Točnice podle nároků 1 a 3, vyznačující se tím, že prstencový kotouč (35), rozebíratelně spojený s ozubeným věncem (34), tvoří s pláštěm sloupu (13) a čepem (25) pevně spojenou jednotku, nebo prstencový kotouč (35) je rozebíratelně spojen s menším prstencovým kotoučem (36), který je svařen s pláštěm sloupu (13) a čepem (25), a tvoří spolu navzájem rozebíratelnou jednotku.