DD280138A1 - Einbindung eines ringtraegers in mehrere stuetzelemente, insbesondere fuer tagebaugrossgeraete - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist anwendbar im Bereich der Tagebau- und Umschlagtechnik fuer Tagebaugrossgeraete auf Schienen- oder Raupenfahrwerken. Ziel der Erfindung ist es, ein Tragsystem zu schaffen, durch welches der Aufwand an Konstruktionsmasse erheblich gesenkt werden kann. Es besteht deshalb die Aufgabe, die Verbindung des Ringtraegers zu den Stuetzpunkten so zu gestalten, dass moeglichst viele Anschlusspunkte entstehen, dadurch eine bessere Lastverteilung fuer die Kugeldrehverbindung erreicht wird, mehrere Bereiche statisch und konstruktiv eine gemeinsame Tragwirkung aufweisen und dass alle vorhandenen Schnittkraefte zwischen Ringtraeger und Pratzen uebertragen werden koennen. Erfindungsgemaess wird dies erreicht, indem die Einspannungsbereiche der Stuetzsaeulen 5, 6 auf der Fest- oder Losseite liegen und sich im Schnittpunkt der Symmetrielinien von jeweils zwei gespreizten, lang auskragenden Biegetraegern 2 befinden, wobei die gespreizten Biegetraeger 2 mit dem Ringtraeger 1 in parallel zu den Fahrwerken 7 liegenden zwei bzw. drei vertikalen Schnittebenen fest verbunden sind. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist anwendbar im Bereich der Tagebau- und Umschlagtechnik für Tagebaugroßgeräte auf Schienen- oder Raupenfahrwerken.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die schwenkbaren Großgeräte im Braunkohlentagebau bestehen aus einem Oberteil, das als torsionssteifes Raumfachwerk anzusehen ist und aus einem Unterteil, das entweder als Trägerrost mit an vielen Punkten unterstütztem und aufgesetztem Ringträger oder als zusammengesetztes Flächentragwerk ausgebildet ist. Tragsysteme mit einem Ringträger sind hochgradig unbestimmte räumliche Konstruktionen.

Die Übertragung der statischen und dynamischen Belastungen in vertikaler und horizontaler Richtung aus dem Oberteil in das Unterteil erfolgt entweder statisch bestimmt durch Schwenkwerke oder statisch unbestimmt durch Kugeldrehverbindungen.

Wenn das Oberteil durch Schwenkwerke, die als Schienenfahrwerk mit drei in Schwingen gelagerten Laufrollensätzen ausgebildet sind, abgestützt ist, liegt eine punktförmige Lasteintragung andernfalls eine stetige Lasteintragung in das Unterteil

Die stetige Abstützung bietet gegenüber der punktförmigen Vorteile, z. B. geringere Bauhöhe, zwängungsfreie Drehbewegung, Vermeidung von Spannungsspitzen. In einem solchen Fall jedoch ist das Belastungsbild des Unterbaues nicht mehr allein durch Gleichgewichtsbetrachtungen angebbar, sondern von den Steifigkeiten des Ober- und Unterbaues sowie von der Elastizität der Zwischenglieder (Kugeln) abhängig. Um zu erreichen, daß sich möglichst viele Zwischenglieder an der Lastübertragung beteiligen, muß die gegenseitige vertikale Verschiebung von Oberteil und Unterteil klein sein.

Bekannterweise ist ein derartiges Tragsystem über drei Stützpunkte - in vertikaler Richtung also statisch bestimmt - auf den Fahrwerken abgestützt. Diese Stützpunkte sind am Ende von auskragenden Trägern bzw. direkt unter dem Ringträger fest angeordnet. Die Stützpunkte bilden ein Dreieck.

Bei Tagebaugroßgeräten auf Raupenfahrwerken sind die auskragenden Träger sämtlich als Pratzen ausgebildet. Die Pratzen sind hier mehrwandige Träger und gewöhnlich zu einer Vertikalebene des Unterbaues symmetrisch angeordnet.

Die Pratzen sind als biege- und torsionsbelastete Träger anzusehen, die die Aufgabe haben, die Vertikal- und Horizontalbelastungen aus der Funktion des Baggers an die Raupenfahrwerke weiterzuleiten.

Die Raupenfahrwerke sind sehr konzentriert angeordnet, der Unterbau ist bei genügender Bodenfreiheit niedrig. Der Ringträger selbst ist sehr stark bzw. hoch ausgebildet, um die auf ihn abgestützte Kugeldrehverbindung gleichmäßig zu unterstützen, da bei nur drei Pratzenstützungen wegen der Drittelteilung relativ große Trägerlängen bzw. Stützweiten im Ringträger entstehen.

Gemäß DD-PS 116653 ist es bekannt, den Ringträger an sechs gleichmäßig am Umfang verteilten Punkten mit einem ein Dreieck bildenden Träger zu einem Trägerrost zu verbinden. Dies führt zu einer Konstruktion, deren wesentliche Merkmale darin beistehen, daß ein gleichseitiges Dreieck mit einem Ringträger exakt zentrisch zu einem Trägerrost verbunden ist und dadurch alle vertikalen Lasten gleichmäßig verteilt zu je einem Sechstel von jedem Stützpunkt zwischen Ringträger und Dreieckträger übernommen und zu je einem Drittel an die Stützs Julen der Fahrwerke weitergeleitet werden.

Die Drehachse der Raupenbagger liegt somit im Schwerpunkt des waagerechten Abstützdreiecks, also bei einem Drittel der Spannweite. Für Raupenfahrwerke stellt dies die optimale Lösung dar, weil hier angestrebt werden muß, daß jedes Raupenpaar aus mittig wirkenden Vertikallasten den gleichen Lastanteil erhält.

Bei Tagebaugroßgeräten auf Schienenfahrwerken kann eine Seite des horizontalen Abstützdreiecks mit den Feststützen über dem tiefschnittigen Gleis und die gegenüberliegende Ecke mit der Pendelstütze über dem hochschnittigen Gleis liegen.

Bei Strossenbaggern auf Schienenfahrwerken, die ausschließlich als Eimerkettenbagger ausgebildet sind, sind die technischtechnologischen Verhältnisse grundsätzlich anders, als bei Raupenbaggern. Schienentahrwerke sind sehr lang und beanspruchen infolge ihrer Schwingensysteme eine große Bauhöhe, die der Stützenhöhe des Unterbaues entspricht. Der Unterbau ist portalartig ausgebildet, so daß zwei oder mehrere Eisenbahnlichtraumprofile für die Züge frei bleiben. Das Portal wird auch bei der Kopplung des Baggers mit einer Abraumförderbrücke beibehalten und zwar für den Anschluß eines Querförderers. Der sogenannte Portalschütter übergibt das Baggergut zwischen den Stützenkonstruktionen an einer oder mehreren Stellen an die oben aufgeführten nachfolgenden Transporteinrichtungen.

Die Portalbauweise ist gekennzeichnet durch auf der Festseite in Form von zwei vom Ringträger schräg nach unten verlaufenden Pratzen, an deren Enden die Stützsäulen für die beiden Fahrwerko der Festseite eingespannt sind und durch eine auf der Losseite direkt in der Horizontalebene angeordnete Stützkugel, die mit einer Vollwandschwinge des auf dieser Seite dann zwangläufig höher bauenden Schwingensystems in Wirkverbindung steht.

Eine Aufteilung der Dreipunktstützung des Rinjträgers in mehr als drei Ringträgeranschlußpunkte mit möglichst kleinem Abstand ist somit nicht realisierbar.

Bekannt ist die Stützung für einen sehr großen Ringträger, der auf der Losseite auf einer Stützkugel abgestützt ist und bei der die Portalquerträger am Ringträger in der vertikalen Mittellängsebene angreifen, die dem Ringträgerdurchmesser entspricht. Die Portalquerträger und der Ringträger sind auf der Festseite über einen Fahrbahnlängsträger, der als Fachwerkträger ausgsbildet ist, miteinander verbunden, so daß der Ringträger eine vierte, relativ starre Abstützung aufweist. Die elastischen Verformungen, die durch diese Ausbildung im Ringträger auftreten, gestatten keinen Einsatz einer Kugeldrehverbindung. Das Schwenkwerk des Oberbaues ist daher als Schienenfahrwerk mit drei in Schwingen gelagerten Laufrollensätzen ausgebildet. Nur eine nicht vertretbare Steghöhe im Ringträger würde den Einsatz einer Kugeldrehverbindung zulassen, was jedoch unökonomisch wäre

(Es 3150/3750 des Anmelders)

Gemäß DD-PS 254224 ist ferner bekannt, den Ringträger an vier gleichmäßig am Umfang verteilten Punkten zu stützen. Es handelt sich hierbei um die Anschlußpunkte folgender Stützelemente: zwei Portalquerträger, eine Stützkugel und einen auskragenden Biegeträger.

Auf der Festseite ist der Ringträger über die an den Enden der auskragenden Portalquerträger fest eingespannten Stützsäulen und auf der Pendelseite über die Stützkugel auf den Schienenfahrwerken statisch bestimmt abgestützt.

Zur Stabilisierung der Stützpunkte der Festseite verbindet ein Biegestab, vorzugsweise in Höhe der Mitte der Einspannung der Stützsäulen, die Enden der Portalquerträger. Im gleicnen Schnittpunkt befinden sich die Fußgelenke eines Dreigelenkbogens, der seinerseits zur Aufnahme der vertikalen und horizontalen Lasten aus dem auskragenden Biegeträger dient.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Materialaufwand für derartige Ringträgerausbildungen bzw. -abstützungen wesentlich zu senken und die Funktionssit'ierheit durch Minimierung der vertikalen Verformungen zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindunq liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Tragsystb.n mit einem Ringträger mit einer vertikal statisch bestimmten Abstützung auf drei Fahrwerken, bestehend aus zwei Stützsäulen mit je einer Stützkugel, die auf der Festseite in den Enden zweier vom Ringträger ausgehenden Biegeträgern fest eingespannt sind und mit den beiden auf dieser Seite angeordneten Fahrwerken in Wirkverbindung stehen und einer Stützkugel, die auf der Los-oder Pendelseite mit dem Fahrwerk dieser Seite in Wirkverbindung steht, wobei die Biegeträger jeder Seite mit dem Ringträger fest verbunden sind, so zu gestalten, daß der Ringträger in mehr als drei Stützpunkten mit annähernd gleichmäßigem Abstand derart gestützt ist, daß die Stützfläche des Ringträgers für die auf ihm abgestützte Kugeldrehverbindung immer als ebene Stützflache erhalten bleibt und die Stützelemente so angeordnet sind, daß Horizontal- und Vertikallasten unmittelbar über die Stützelemente an die Fahrwbrke abgeleitet werden.

Eifindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß am Ringträger vorzugsweise auf der Festseite, in mehreren parallel zu den Fahrwerken liegenden vertikalen Schnittebenen, lange Biegeträger mit einem offenen Stabquerschnitt stabil und zur rechtwinklig zu den Fahrwerken liegenden Durchmesserebene des Ringträgers symmetrisch angebunden sind und daß sich die Symmetrielinien von jeweils zwei Biegeträgern im Einspannungsbereich der Stützsäulen schneiden. Mit dieser erfindungsgemäßen Ausbildung wird erreicht, daß durch die gespreizten Biegeträger, trotz ihrer offenen Stabquerschnitte, horizontale Lasten, wie Windbelastungen, Lasten aus Neigungen oder Blockierlasten gut an die Stützsäulen weitergeleitet werden. Bei der vorliegenden Konstruktionsform der geteilten Pratzen als gespreizte Biegeträger erfüllen diese jeweils paarweise in etwa die Funktion des bekannten äußeren Querträgers und im Zusammenwirken mit einem bestimmten Ringträgersegment die Funktion des ebenfalls bekannten Fahrbahnlängsträgers.

Für die Kugeldrehverbindung bedeutet eine Vielfachstützung immer eine höhere Lebensdauer. Die beschriebene gespreizte Pratzenausführung führt zu einer optimalen Fiinffachstützung des Ringträgers in vertikaler Richtung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Räumliche Prinzipskizze des statischen Systems von der Tiefbaggerseite betrachtet Fig. 2: Räumliche Prinzipskizze des statischen Systems von der Hochbaggerseite betrachtet Fig. 3: Draufsicht des statischen Systems.

Der Ringträger 1 ist vorzugsweise als einfachsymmetrisches, offenes I-Profil ausgebildet. Auf der Festseite ist der Ringträger 1 über die an den Enden der auskragenden gespreizten Biegeträger 2 fest eingespannten Stützsäulen 5,6 und auf der Los- oder Pendelseite über die Stützkugel 3 auf den Fahrwerken 7 statisch bestimmt abgestützt. Die einwandigen, gespreizten Biegeträger 2 sind zu der Vertikalebene des Unterbaues, die rechtwinklig zu den Fahrwerken 7 liegt, symmetrisch angeordnet. Die Verbindung des Ringträgers 1 mit den drei Stützpunkten 3,5 und 6 der Fahrwerke 7 ist so gestaltet, daß fünf Anschlußpunkte 8,9,10,11 und 3 am Ringträger 1 entstanden sind. Es handelt sich um die Anschlußpunkte folgender Stützelemente: vier Biegeträger 2 und eine Stützkugel 3.

Das erfindungsgemäße Tragsystem bietet somit gegenüber bekannten Konstruktionen den Vorteil, daß durch die Doppelfunktion hinsichtlich des Tragverhaltens von Teilen des Ringträgers und der gespreizten Biegeträger alle vorhandenen Schnittkräfte zwischen Ringträger und Stützträger bei geringstem Materialeinsatz übertragen werden können. Insbesondere bei Raupenfahrwerken ist es außerdem möglich, die Stützkugel 3 ebenfalls am Ende eines gespreizten Biegeträgers anzuordnen.

Claims (1)

1. Einbindung eines Ringträgers in mehrere Stützelemente, insbesondere für Tagebaugroßgeräte, mit einer vertikal statisch bestimmten Abstützung auf drei Fahrwerken, bestehend aus zwei Stützsäulen mit je einer Stützkugel, die auf der Festseite jeweils in den Enden zweier getrennt vom Ringträger ausgehenden Biegeträgern mit offenem Stabquerschnitt fest eingespannt sind und mit den beiden auf dieser Seite angeordneten Fahrwerken in Wirkverbindung stehen und vorzugsweise einer Stützkugel, die auf der Los- oder Pendelseite mit dem Fahrwerk dieser Seite in Wirkverbindung steht, wobei die zwei Biegeträger mit dem Ringträger in dessen parallel zu den Fahrwerken liegenden vertikalen Schnittebenen fest verbunden sind, so zu gestalten, daß der Ringträger in mehr als drei Stützpunkten mit annähernd gleichmäßigem Abstand derart gestützt ist, daß die Stützfläche des Ringträgers für die auf ihm abgestützte Kugeldrehverbindung immer als ebene Stützfläche erhalten bleibt und die Stützelemente so angeordnet sind, daß Horizontal- und Vertikallasten unmittelbar über die Stützelemente an die Fahrwerke abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß am Ringträger (1) vorzugsweise auf der Festseite, in zwei oder drei parallel zu den Fahrwerken (7) liegenden vertikalen Schnittebenen, lange Biegeträger (2) mit einem offenen Stabquerschnitt stabil und zur rechtwinklig zu den Fahrwerken (7) liegenden vertikalen Durchmesserebene des Ringträgers (1) symmetrisch angebunden sind und daß sich die Symmetrielinieri von jeweils zwei Biegeträgern (2) im Einspannungsbereich der Stützsäulen (5, 6) schneiden.

   Hierzu 3 Seiten Zeichnungen