CZ306916B6 - Řetězová spojka - Google Patents

Description

Předložený vynález se týká způsobu a zařízení k provozování řetězového pohonu, jakož i řetězové spojky pro řetězový pohon v hlubinném dobývání.

Dosavadní stav techniky

Řetězové pohony takovéhoto druhu jsou v hlubinném dobývání v zásadě známé a slouží například k tomu, aby poháněly dobývací zařízení, jako např. pluhy nebo válce, nebo také dopravníky v podzemí. Jako hnací zařízení pro například pluhy jsou používány pohony s frekvenčně řízeným motorem a vysokým výkonem, přičemž vyrovnání zatížení a jemný rozběh může být přebíráno motorem. Každopádně musí být řetěz, se kterým je dobývací zařízení pohybováno tam a zpátky, chráněn před dynamickým přetížením. Toto přetížení vzniká prostřednictvím kinetické energie uložené v motoru, převodovce, spojce, turasu a řetězu.

V praxi používaný řetěz může vydržet dynamické síly více než 1000 kN, přičemž hnací motor však nemůže trvale přenášet na řetěz 250 kN. V případě přetížení je přenášena síla maximálně asi 500 kN. Přesto v praxi dochází k tomu, že se řetěz v případě přetížení přetrhne, což je založeno na kinetické energii uložené v řetězu, převodovce a motoru. Je-li dobývací zařízení prostřednictvím nečekaného přetížení zastaveno, tak se zvyšuje síla v řetězu prostřednictvím setrvačné hmoty, až se řetěz podle okolností porušuje.

K řešení tohoto problému je ve stavu techniky známo, mezi převodovku a turas uspořádat spojku. Tato spojka je však normálně nastavena pevně, tzn., nemůže být během jízdy dobývacího zařízení měněna, neboť je spojka navržena tak, že je provozována kontinuálně s prokluzem a s vyšší rychlostí kontinuálně řízena. Rovněž jsou ze stavu techniky známé tlumiče rázu nebo sílu omezující řetězové články na dobývacím zařízení. Takovéto prvky nenabízí dostačující ochranu, protože takovéto prvky musí vyvíjet sílu, která je přenášena prostřednictvím řetězu. Zdvih tlumiče rázu často není dostačující. Sílu omezující řetězové články musí být často v případě přetížení opravovány.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvořit způsob k provozování řetězového pohonu, zařízení k provádění způsobu, jakož i řetězovou spojku pro řetězový pohon v hlubinném dobývání, s nimiž je možno nákladově příznivě, jednoduše a spolehlivě působit proti přetržení řetězu v případě přetížení.

Podle prvního aspektu vynálezu je tento úkol řešen prostřednictvím řetězové spojky pro řetězový pohon v hlubinném dobývání, která obsahuje spojkové pouzdro, které je spojitelné s pohánitelnou konstrukční částí. Dále obsahuje řetězový tunel a více závor. Závory mohou současně hydraulicky zajíždět do řetězového tunelu a jsou zásobovatelné tlakem přes nastavitelný ventil pro udržování tlaku.

Takováto řetězová spojka se může upevňovat svým spojkovým tělesem na dobývacím zařízení, například pluhu, přičemž hnací řetěz může být veden skrz řetězový tunel. Za pomoci závor, které mohou hydraulicky zajíždět do řetězového tunelu, pak může být mezi dobývacím přístrojem a řetězem uskutečňována spojka třecím stykem a/nebo tvarovým stykem, takže dobývací zařízení je pevně spojeno s poháněným řetězem. Protože však závory jsou upraveny s možností hydraulického zajíždění do řetězového tunelu, nechá se tlak na závory volit tak, resp. nastavovat, že ty jsou při příliš vysokých relativních silách mezi dobývacím zařízením a poháněným řetězem tla

- i CZ 306916 B6 čeny zpátky proti vznikajícímu hydraulickému tlaku z řetězového tunelu. Jinými slovy jsou závory uspořádány vratně s možností zajíždění a vyjíždění do, resp. z řetězového tunelu, přičemž zajíždění závor do řetězového tuneluje uskutečňováno prostřednictvím hydraulického tlaku a vyjíždění závor z řetězového tunelu se uskutečňuje samočinně při dosažení předem určené síly mezi řetězem a dobývacím zařízením. Protože jedna závora nebo přednostně mohou všechny závory být zásobovatelné tlakem přes vždy jeden nastavitelný ventil pro udržování tlaku, může tím být přídržná síla každé závory nastavována jednotlivě a tak, že se dosahuje požadovaná přídržná síla.

Hydraulický systém k zajíždění závor do řetězového tunelu se může utvářet velmi jednoduše, přičemž všechny konstrukční části hydraulického systému mohou být upravovány na nebo v oblasti spojkového pouzdra a tím být přemísťovány společně s dobývacím zařízením.

Přednostní formy provedení vynálezu jsou popsány v popisu, výkrese, jakož i v podružných nárocích.

Podle první přednostní formy provedení může být k pohonu závor upraven hydraulický zásobník, který je ve spojení se závorami přes systém vedení, který tvoří zejména uzavřený systém. Tím je pomocí velmi jednoduchých prostředků vytvořen hydraulický pohon pro jednotlivé závory, který může být přemísťován společně s dobývacím zařízením.

Podle jedné další přednostní formy provedení může být v nebo na spojkovém pouzdru uspořádán doraz, který omezuje zajíždění každé závory do řetězového tunelu. Tím je jednoduchým způsobem zajištěno, že každá závora provádí pouze předem určený maximální zdvih a nezajíždí do řetězového tunelu tak daleko, že již není možný bezpřekážkový zpětný pohyb závory.

Aby se podpořilo pohybování ven jednotlivých závor při dosažení maximální přídržné síly, může každá závora mít závorovou hlavu, která je alespoň částečně našikmena nebo vytvořena kuželovité. U takovéto formy provedení tlačí jednotlivé řetězové články každou závoru proti trvajícímu hydraulickému tlaku zpátky do příslušného závorového vedení, když síla mezi řetězem a závorou se zvětšila tak, že je překračována síla vyvozovaná hydraulikou na závoru.

Když je řetězový tunel v průřezu přizpůsoben na obrys průřezu řetězu, tzn., v průřezu má v zásadě křížový obrys, může se docilovat dobře definované vedení řetězu v řetězovém tunelu, takže jednotlivé závory mohou definovaně zabírat do řetězu.

Podle další přednostní formy provedení může řetězová spojka být vytvořena tak, že na alespoň jeden řetězový článek je nastavitelné více závor. Tímto způsobem mohou být redukovány síly, které jsou vyvozovány od jednotlivé závory na řetěz a od řetězu na závory.

Podle dalšího aspektu je úkol, který je základem vynálezu, řešen prostřednictvím způsobu k provozování řetězového pohonu v hlubinném dobývání, přičemž mezi hnacím motorem a řetězem poháněným od hnacího motoru je uspořádaná ovladatelná spojka, aby bylo možno požadovaný točivý moment z hnacího motoru přenášet na řetězové kolo. Při tom je podle vynálezu pro točivý moment přenášený prostřednictvím spojky při startu hnacího motoru volena maximální hodnota a teprve od dosažení předem určeného počtu otáček motoru je točivý moment přenášený od spojky snižován.

Způsob podle vynálezu spočívá na poznatku, že v praxi používané hnací motory mají charakteristický průběh točivého momentu. Obvykle vytvářejí takovéto hnací motory při startu motoru a do určitého počtu otáček konstantní točivý moment, který se pak při dosažení předem určitého počtu otáček zmenšuje. Způsob podle vynálezu toho využívá a nastavuje točivý moment, který je možno přenášet od spojky, vysoký, dokud motor (a od něj poháněné mechanické prvky) ještě nemá vysokou kinetickou energii. Jakmile však motor dosáhne předem určený počet otáček a jeho vytvářený točivý moment se sníží, může být točivý moment, který je možno přenášet od spojky, snižován, aby v případě přetížení nedošlo k poškození celého systému. Jako předem určený počet

-2CZ 306916 B6 otáček je přednostně zvolen takový, při kterém se od hnacího motoru vytvářený točivý moment zmenšuje podmíněn konstrukcí (něm. bauartbedingt).

Konečně je úkol podle vynálezu řešen prostřednictvím zařízení, které má pohon se spojkou ovladatelnou hydraulicky přes píst. Dále je upravena tlaková přípojka, alespoň jeden hydraulický zásobník a odblokovatelný zpětný ventil mezi tlakovou přípojkou a pístem, přičemž řídicí elektronika je ve spojení s alespoň jedním magnetickým ventilem, aby bylo možno řídit zásobování tlakem pístu. Takovéto řídicí zařízení podle vynálezu může být realizováno standardními prvky, které se používají v hlubinném dobývání. Nejsou k tomu třeba žádné rychlé ventily nebo proporcionálně působící ventily, což současně snižuje výrobní náklady.

Podle jedné výhodné formy provedení zařízení podle vynálezu může mezi tlakovou přípojkou a pístem být za sebou zapojen škrticí ventil, jakož i kombinace ze škrticího ventilu a zpětného ventilu, aby bylo možno odděleně nastavit stoupnutí tlaku a pokles tlaku pístu.

Podle jedné další výhodné formy provedení mohou být upraveny dva hydraulické zásobníky, totiž jeden hydraulický zásobník v oblasti tlakové přípojky, který udržuje provoz i při opadlém zásobovacím tlaku, jakož i jeden hydraulický zásobník v oblasti pístu, se kterým je stabilizován řídicí tlak.

Objasnění výkresů

Dále je popisován předložený vynález čistě příkladně za pomocí přednostní formy provedení a s odkazem na připojené výkresy. Ukazuje:

obr. 1 schematické znázornění řetězového pohonu v hlubinném dobývání;

obr. 2 průřez skrz řetězovou spojku;

obr. 3 podélný řez skrz řetězovou spojku z obr. 2; a obr. 4 zařízení k řízení řetězového pohonu.

Příklady uskutečnění vynálezu

Obr. 1 ukazuje uspořádání řetězového pohonu, přičemž u znázorněného příkladu provedení poháněná konstrukční část je pluh 10. Znázorněný řetězový pohon je vybudován symetricky, přičemž druhý pohon, který je zbudován stejným způsobem, jako je znázorněno na obr. 1, není na obrázku znázorněn. Na obr. 1 znázorněný řetězový pohon obsahuje hnací motor 12, který přes převodovku 14 pohání řetězové kolo 16, přičemž mezi převodovkou 14 a řetězovým kolem 16 je uspořádaná spojka 18. Další spojka 20 je uspořádaná v oblasti pluhu 10. Tato spojka je blíže popisována v souvislosti s obr. 2 a 3 a je v protikladu ke spojce 18 nastavena pevně, resp. není řiditelná.

Na obr. 2 a 3 znázorněná řetězová spojka obsahuje spojkové pouzdro 22, které má základní část 24, jakož i vodicí část 26, které jsou vzájemně spojené, a obě jsou upevňovány na pluhu 10. Při tom má vodicí část 26 řetězový tunel 28, který obsahuje v zásadě křížovitý průřez a skrz který je řetěz 15 se svými řetězovými články 15a a 15b proveden.

V základní části 24 spojkového pouzdra 22 je uspořádáno více závor 30 uspořádaných vždy ve vrtání 32 přesuvně, přičemž vrtání je přes přípojku 34 zásobovatelné hydraulickým médiem. Při zásobování hydraulickým tlakem je tím každá závora 30 ve svém vrtání pohybována ve směru řetězového tunelu 28, dokud závora 30 nenarazí svým obvodovým svazkem 36 na doraz 38, který je uspořádán v oblasti vodicí části 26 a který brání dalšímu zajíždění závory 30 do řetězového tunelu 28.

Jak ozřejmuje obr. 3, je ve spojkovém pouzdru 22, resp. v základní části 24, vedle sebe uspořádáno více závor, u znázorněného příkladu provedení například sedmnáct závor, přičemž každá přípojka 34 je ve spojení se systémem 40 vedení, který je vytvořen jako uzavřený systém.

Systém 40 vedení obsahuje zásobovací vedení 42, na které je napojen hydraulický zásobník 44, přičemž mezi zásobovacím vedením 42 a každou přípojkou 34 je paralelně zařazen zpětný ventil 46 a nastavitelný ventil 48 pro udržování tlaku.

Počet a rastr závor 30 jsou zvoleny tak, že je na řetězový článek 15a, resp. 15b nastavováno stále více závor 30. Za pomoci hydraulického zásobníku 44 je pečováno o minimální tlak, například přibližně 10 barů, takže všechny závory 30 buďto vyjíždějí až k dorazu 38 nebojsou zatlačovány do řetězového tunelu, až narazí na řetězový článek 15a nebo 15b. Za pomoci zpětných ventilů 46 je bráněno zpětnému toku přes stejnou dráhu. Když je však závora 30 tlačena zpátky skrz řetěz 12 do svého vrtání 32, když se řetěz j_5, chce dále pohybovat ve směru šipky (obr. 3), ačkoli dobývací stroj 10 pevně visí na podloží, je každý píst 30 tlačen zpátky do svého vrtání. Ventily 48 pro udržování tlaku jsou však nastaveny na vysoký požadovaný tlak, např. vždy přibližně 100 barů, takže je definována ta síla, kterou musí řetěz přinášet, aby se přesouval relativně ke spojkovému pouzdru.

Aby se napomáhalo tlačení zpátky závor 30 skrz jednotlivé řetězové články, má každá závora závorovou hlavu 31, která je vytvořena kuželovité a obsahuje zaoblenou špičku. Tím mohou být jednotlivé závory při dosažení předvolené síly bez překážky tlačeny zpátky od řetězových článků do spojkového pouzdra, načež potom je řetězová spojka otevřena, tzn., řetěz prokluzuje skrz řetězový tunel 28.

Obr. 4 ukazuje zařízení k provádění způsobu podle vynálezu, které má přípojku 50 k zásobování tlakem prostřednictvím porubní hydrauliky (DN10), která může být integrována v montážní přírubě pouzdra převodovky. Za filtrem 52 je uspořádaný zpětný ventil 54, který zabraňuje zpětnému toku tlakového média. V napojení na zpětný ventil 54 je spřažen hydraulický zásobník 56, který umožňuje řízení i tehdy, když by měl tlak v porubní stěně odpadnout.

Za hydraulickým zásobníkem 56 se nachází senzor 58, který předává vstupní tlak na elektrohydraulické řízení 60. Pomocí tlakoměru 62, upraveného v přípojce, může být odhadován přenášený moment.

Následně jsou upraveny dva paralelně řazené magnetické ventily 64 a 66, které jsou řízeny od řízení 60, přičemž magnetický ventil 64 zvyšuje tlak vyvozovaný na spojku 18 a magnetický ventil 66 spojku 18 uvolňuje tím, že je tlak vyvozovaný na spojkový píst 68 snižován.

Oba magnetické ventily 64 a 66 jsou propojeny odblokovatelným zpětným ventilem 70. s jehož pomocí je na spojkový píst 68 vyvozovaný tlak buďto udržován, nebo redukován. Při tom je prokluz spojky sledován prostřednictvím dvou senzorů 74a a 74b, které jsou uspořádané tak, že jejich signál je poskytován v grayově kódu. Prostřednictví dalších senzorů 72a a 72b je sledováno otáčení příslušejícího výstupního hřídele.

Vztahová značka 76 označuje tlakový senzor, který je uspořádán v napojení na odblokovatelný zpětný ventil 78, přičemž mezi tlakovým senzorem 76 a spojkovým pístem 68 je upraven další hydraulický zásobník 78, který stabilizuje řídicí tlak, který je omezován prostřednictvím tlakového omezovacího ventilu 80.

Pomocí dříve popsaného zařízení je vytvořen systém, u kterého nemusí být spojka regulována rychle. Síla, se kterou jsou spojkové kotouče spojky 18 přitlačovány k sobě, definuje moment, která je možno přenést, který je podle vynálezu v provozu stále přizpůsobován a který je nastavován při startu vysoký a při rychleji se otáčejícím hnacím motoru menší. Spojka 18 neprokluzu

-4CZ 306916 B6 je v provozu kontinuálně, nýbrž pouze při nečekaném přetížení. Tato hranice zatížení je v provozu jednoduše měnitelná.

Aby bylo možno odděleně nastavit jak stoupnutí tlaku, tak i pokles tlaku spojky, je mezi magnetickým ventilem 64 a odblokovatelným zpětným ventilem 70 upraveno sériové zapojení škrticího ventilu 82 a paralelního zapojení ze škrticího ventilu 84 a vratného ventilu 86. Tím může být odděleně nastavováno stoupnutí tlaku prostřednictvím škrticího ventilu 82 a pokles tlaku prostřednictvím škrticího ventilu 84.

Claims (8)

1. Řetězová spojka pro řetězový pohon v hlubinném dobývání, obsahující spojkové pouzdro (22), spojitelné s pohánitelnou konstrukční částí (10), s řetězovým tunelem (28) a více závorami (30), vyznačující se tím, že závory (30) jsou současně hydraulicky zajížditelné do řetězového tunelu (28) a že závory (30) jsou zásobovatelné tlakem přes nastavitelný ventil (48) pro udržování tlaku.

2. Řetězová spojka podle nároku 1, vyznačující se tím, žek pohonu závor (30) je upraven hydraulický zásobník, který je ve spojení se závorami (30) přes systém (40) vedení.

3. Řetězová spojka podle nároku 2, vyznačující se tím, že systém (40) vedení je uzavřený systém.

4. Řetězová spojka podle nároku 1, vyznačující se tím, že paralelně ke každému ventilu (48) pro udržování tlaku je upraven jeden zpětný ventil (46).

5. Řetězová spojka podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že je uspořádán doraz (38) pro omezení najíždění každé závory (30) do řetězového tunelu (28).

6. Řetězová spojka podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že závory (30) mají závorovou hlavu, která je alespoň částečně našikmena nebo vytvořena kuželovité.

7. Řetězová spojka podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že řetězový tunel (28) je v průřezu přizpůsoben na obrys průřezu řetězu (15).

8. Řetězová spojka podle alespoň jednoho z předcházejících nároků s řetězem (15) nacházejícím se v řetězovém tunelu (28), vyznačující se tím, že alespoň dvě závory (30) jsou uspořádány pro nastavení na alespoň jeden řetězový článek (15a, 15b).