DE102005038168A1

DE102005038168A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erneuerung der Zugbandköpfe einer Abraumförderbrücke

Info

Publication number: DE102005038168A1
Application number: DE200510038168
Authority: DE
Inventors: Burkhard Petack; Rudolf Beyer; Rainer Pietzsch; Eberhard Thomschke
Original assignee: MAN Takraf Fordertechnik GmbH
Current assignee: Takraf GmbH
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2025-08-13
Also published as: DE102005038168B4

Abstract

Ausgehend davon, dass Abraumförderbrücken zu den größten beweglichen Bauwerken gehören und demzufolge eine hohe Eigenmasse aufweisen und bestimmte Baugruppen besonders hohen Belastungen ausgesetzt werden, müssen diese Teile vor dem Erreichen der Grenzwerte für die Dauerfestigkeit erneuert werden. Ein solches hoch beanspruchtes Bauteil sind die Zugbandköpfe (14) des Schwenkrahmens (1) der festen Stütze der Förderbrücke. Da der Hauptträger während der gesamten Erneuerung gehalten werden muss, wird ein Verfahren unter Verwendung eines Stützrahmens (5) vorgesehen. Es besteht darin, den Schwenkrahmen (1) der festen Stütze während der Erneuerung durch diesen Stützrahmen (5) zu halten und auf dem Fahrwerk abzustützen. Dazu wird der Schwenkrahmen mittels Hydraulikhebern (6) aus seiner bisherigen Kugelabstützung (16) gehoben und danach auf den Stützträger abgesetzt. Nach der Erneuerung des Zugbandkopfes (14) kann der Stützrahmen (5) entfernt und der Schwenkrahmen (1) wieder in seine erneuerte Kugelabstützung (38) abgesenkt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erneuerung der Zugbandköpfe einer Abraumförderbrücke für den Tagebau nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1. und 3.

Abraumförderbrücken werden im Kohletagebau eingesetzt, wo sie sie den Tagebau in seiner ganzen Breite überspannen und den gewonnenen Abraum von der Abbauseite über die die Kohle abbauenden Bagger hinweg zur Haldenseite transportieren (Fachbuch „Baumaschinen; Erdbau- und Tagebaumaschinen" 1. Auflage 2002, Seiten 279 bis 285). Derartige Geräte werden als Stahlkonstruktionen bis zu einer Länge von 500 m, einer Breite von 240 m und einer Höhe von 60 m ausgebildet und gehören so zu den im Weltmaßstab größten und schwersten beweglichen Geräten. Sie sind mit zwei, mit Schienenfahrwerken versehenen Stützen ausgerüstet, von denen die baggerseitige Stütze die Pendelstütze und die kippenseitige Stütze die Feststütze ist. Diese Stützen müssen die durch die hohe Eigenmasse hervorgerufene enorme Belastung aufnehmen. Die Feststütze ist als dreieckiger Schwenkrahmen ausgebildet, wobei die untere Seite des Dreiecks das Zugband ist. Die beiden Bauteile, durch welches das Zugband mit den beiden anderen Streben des Schwenkrahmens verbunden ist, werden als Zugbandkopf bezeichnet. Diese Zugbandköpfe stützen sich über Stützkugeln gelenkig über ein Schwingensystem auf dem Fahrwerk ab. Sie sind sehr hohen Belastungen ausgesetzt. Deshalb müssen die Verbindungen mit dem Zugband und jeweils einem der beiden Stützstäbe des Schwenkrahmens nach einer bestimmten Einsatzdauer noch vor dem Erreichen der Belastungsgrenze durch die Materialermüdung erneuert werden. Lediglich eine Erneuerung der Schweißnahtverbindungen im geschädigten Zugbandkopfbereich bringt auf Grund der Materialermüdung und der sich zunehmend verschlechternden Materialeigenschaften der Altkonstruktion keine Sicherheit darüber, dass hinsichtlich der Belastungsfähigkeit wieder durchgängig hohe Festigkeitswerte erreicht werden können. Es verbleibt immer das Restrisiko einer ungleichmäßig festen Verbindung. Ein solches Risiko kann durch eine vollständige Erneuerung des gesamten Schwenkrahmens der Feststütze oder Teile der überbeanspruchten Tragkonstruktion beseitigt werden. Das erfordert jedoch deren Entlastung und Ausbau sowie den Einbau der Neukonstruktion. Während der Erneuerung muss das gesamte Gerät durch eine Hilfskonstruktion abgestützt werden. Das ist bei einem so großen und schweren Gerät wie eine Abraumförderbrücke mit einem sehr hohen Aufwand verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine vollwertige Erneuerung der durch die Dauerbelastung der Zugbandköpfe eingetretenen Materialermüdung ohne die Verwendung einer zusätzlichen Abstützung des Gesamtgerätes während der Erneuerung eine Wiederherstellung der erforderlichen Tragfähigkeit bei einem niedrigen technischen Aufwand zu erreichen.

Diese Aufgabe wird durch eine Erneuerung der Zugbandköpfe nach den Merkmalen der kennzeichnenden Teile der Ansprüche 1. und 3. gelöst.

Da auch während der Erneuerung der Zugbandköpfe die gesamte, von der Abraumförderbrücke auf die feste Stütze mit dem Schwenkrahmen einwirkende Last getragen werden muss, wird der Schwenkrahmen nahe der Stelle, an der der verschlissene Zugbandkopf abgetrennt werden soll, durch eine Hilfs- und Stützkonstruktion gehalten und auf dem Fahrwerk gleich neben der bisherigen mit der Kugelstütze geschaffenen Auflage abgestützt. Diese geringe Abweichung gewährleistet eine ausreichende Tragfähigkeit, da die Förderbrücke während der Erneuerung der Zugbandköpfe nicht in Betrieb und damit keinen so hohen Beanspruchungen ausgesetzt ist.

Nach dem Unteranspruch 2. kann die Erneuerung der Zugbandköpfe entweder nacheinander mit dem Einsatz eines Stützrahmens oder zur gleichen Zeit mit dem Einsatz von zwei Stützrahmen erfolgen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den dazugehörigen Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:
1 die Darstellung der festen Stütze einer Abraumförderbrücke in einer Seitenansicht,
2 den nach 1 rechten Zugbandkopfbereich mit dem anschließenden Teil des Schwenkrahmens in einer perspektivischen Ansicht,
3 den nach 1 linken Zugbandkopfbereich mit dem anschließenden Teil des Schwenkrahmens in einer perspektivischen Ansicht,
4 den Stützrahmen in einer Seitenansicht,
5 den am rechten Zugbandkopf eingesetzten Stützrahmen in einer perspektivischen Ansicht,
6 den Einsatz des Stützrahmens am rechten Zugbandkopf in einer perspektivischen Ansicht,
7 die zur Erläuterung des Verfahrens zur Erneuerung eine Zugbandkopfes wichtigen Baugruppen der festen Stütze der Abraumförderbrücke in einer schematischen Darstellung.
Die in der Zeichnung nach 1 dargestellte feste Stütze einer Abraumfördebrücke besteht aus dem dreieckigen Schwenkrahmen 1 und dem auf den Gleisen 2 verfahrbaren Fahrwerk 3. Die Stütze nimmt oben den Brückenhauptträger 4 der Abraumförderbrücke auf. Der Schwenkrahmen 1 ist dreieckig ausgebildet und besteht hauptsächlich aus den beiden schrägen Streben 10 und 11 sowie dem unteren waagerechten Zugband 12. In diesem Stützdreieck sind zur Erhöhung der Stabilität des Schwenkrahmens 1 weitere Ausfachungen 13 angeordnet. Die Verbindungen der beiden schrägen Streben 10 und 11 mit dem Zugband 13 werden als Zugbandköpfe 14, 15 bezeichnet.
Das Schienenfahrwerk 3 besteht hauptsächlich aus den Laufrädern 30, den Schwingen 31, den großen und kleinen Dreiecksträgern 32 und 33 sowie den großen Schwingen 34 und zwischen diesen Tragelementen angeordneten Gelenkstützen mit jeweils einer oberen Stützkugel 35 und einem unteren Kugelstuhl 36, die auf zwei Gleise 2 verteilt sind. Da zwischen diesen Stützkugeln 35 im Folgenden keine Unterscheidungen erforderlich sind, wird nur dieses eine Bezugszeichen verwendet. Zwischen den beiden großen Dreiecksträgern 32 ist ein Verbindungsstab 37 angeordnet.
Auch die beiden Zugbandköpfe 14 stützen sich gelenkig auf dem Schienenfahrwerk 3 ab. Dazu sind die Zugbandköpfe 14 mit Stützkugeln 16 und die großen Schwingen 34 mit Kugelstühlen 38 versehen.
Die spezifische Ausbildung des rechten und linken Zugbandkopfbereiches mit den sich daran anschließenden Baugruppen des Schwenkrahmens 1 und des Fahrwerkes 3 ist in den 2 und 3 perspektivisch dargestellt. Sie zeigt die spezifische konstruktive Ausbildung der der Trag- und Stützkonstruktion. Sie ist so ausgelegt, dass die eingeleitete Last gleichmäßig auf die in diesen Zeichnungen nicht dargestellten beiden Gleise 2 verteilt wird. Dazu werden die großen Schwingen 34a; 34b des Fahrwerkes und die schrägen Stützen 10a; 10b sowie 11a; 11b und die darauf abgestimmte breite Ausbildung der Zugbandköpfe 14; 15 mit jeweils zwei Kugelstützen parallel zueinander in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet. Durch diese beiden Kugelstützen, die in den perspektivischen Zeichnungen verdeckt und deshalb nicht sichtbar sind, wird eine durchgehende Lasteinleitung von jedem der schrägen Stützen 10a; 10b sowie 11a; 11b über die betreffende Stützkugelauflage, die großen Schwingen 34a; 34b und die weitere Fahrwerkskonstruktion auf die Gleise 2 erreicht. Die, bezogen auf die Lebensdauer der Bauteile, ungünstigste Beanspruchung tritt dabei an den Zugbandköpfen 14; 15 auf, wo diese mit dem Zugband 12 verschweißt sind. Deshalb müssen diese nach der erreichten maximalen Einsatzdauer noch vor dem Erreichen der Belastungsgrenze durch die Materialermüdung erneuert werden. Dabei ist zu gewährleisten, dass während der gesamten Zeit der Entfernung der verschlissenen Zugbandköpfe 14; 15 und deren Erneuerung weiterhin die gesamte Last des Hauptträgers 4 der Abraumförderbrücke gesichert wird. Dies geschieht nach durch jeweils einen Abstützrahmen 5, der während der Erneuerung auf jeweils einer Seite des Schwenkrahmens 1 zum Einsatz kommt. Dieser Abstützrahmen 5 besteht nach 4 aus einem oberen Halbrahmen 50 und dem unteren geraden Stützträger 51. Zum Halbrahmen 50 gehört ein oberer waagerechten Träger 500 und die beiden damit fest verbundenen senkrechten Seitenträger 501; 502. In der Zeichnung ist die Situation dargestellt, wo der Abstützrahmen 5 im ausgehobenen Zustand die Strebe 10 aufgenommen hat, der Stützrahmen 5 aber durch die Hydraulikheber 6 noch nicht auf die große Schwinge des Fahrwerkes abgesetzt wurde. Die Anordnung eines Abstützrahmens 5 bei zur Erneuerung des rechten Zugbandkopfes 15 ist in 5 in einer perspektivischen Ansicht von außen zum Gerät dargestellt. Die Zeichnung nach 6 zeigt die Anordnung des Abstützrahmens 5 bei zur Erneuerung des linken Zugbandkopfes 14 in einer Ansicht von der Gerätemitte.
Die Technologie zur Erneuerung des linken Zugbandkopfes 14 wird an Hand der Zeichnung nach 7 näher erläutert. Sie wird in folgenden Schritten vorgenommen:

• Montage des den Schwenkrahmen 1 nahe dem Zugbandkopf 14 umschließenden oberen Halbrahmens 50 zur Gewährleistung der Festigkeit des Schwenkrahmens 1 der Feststütze und damit der Standsicherheit des Gerätes während der Erneuerung,
• Montage der Stütztraverse 51 nach vorherigen Anheben des Schwenkrahmes 1 mit mindestens zwei Hydraulikhebern 6 zur Aufnahme der Stützkräfte aus dem Schwenkrahmen 1 zur Entlastung der Stützkugeln 16 unterhalb des Zugbandkopfes 14,
• Herstellen eines geschlossenen rechteckigen Abstützrahmens 5 durch Zusammenschweißen von Halbrahmen 50 und Stütztraverse 51,
• Verschweißen senkrechten Seitenträger 501; 502 der Stütztraverse 5 mit dem Schwenkrahmen 1 unter Verwendung von Strützstreben 52 nach 4,
• Abtrennen und Entfernen des Zugbandkopfes 14^alt ,
• Abtrennen des verschlissenen Bereiches von der Altkonstruktion des Schwenkrahmens 1, Schaffung einer sauberen und geraden Verbindungsfläche,
• Anschweißen eines neu gefertigten Zugbandkopfes 14^neu mit Stützkugel 16 an den Schwenkrahmen 1,
• Sanierung des Kugelstuhls 38 auf der großen Schwinge 34,
• Absetzen des Schwenkrahmens 1 in umgekehrter Reihenfolge wie vorstehend beschrieben zur Aufnahme der Stützkräfte aus dem Schwenkrahmen 1 auf die Stützkugel 16 in ihrer eigentlichen Funktion,
• Entfernen des Abstützrahmens 5.

Die Auswechslung des rechten Zugbandkopfes 15^alt durch den Zugbandkopf 15^neu erfolgt in gleicher Weise.
Die Erneuerung der Zugbandköpfe (14^alt ; 15^alt ) an den beiden Seiten des Schwenkrahmens 1 kann entweder zeitlich nacheinander an einer Seite oder gleichzeitig an beiden Seiten vorgenommen werden.

Claims

Verfahren zur Erneuerung der zum Schwenkrahmen einer Abraumförderbrücke gehörenden Zugbandköpfe, gekennzeichnet durch die Schritte: • Montage eines den Schwenkrahmen (1) nahe dem Zugbandkopf (14; 15) umschließenden oberen Halbrahmens (50) zur Gewährleistung der Festigkeit des Schwenkrahmens (1) der Feststütze und damit der Standsicherheit des Gerätes während der Erneuerung, • Montage einer Stütztraverse (5) nach vorherigen Anheben des Schwenkrahmes (1) zur Aufnahme der Stützkräfte aus dem Schwenkrahmen (1) zur Entlastung der Stützkugeln (16) unterhalb des Zugbandkopfes (14^alt ; 15^alt ), • Verbindung von Halbrahmen und Stütztraverse zu einem geschlossenen System, • Sanierung des Kugelstuhls (38) in der großen Schwinge (34), • Entfernen des Zugbandkopfes (14^alt ; 15^alt ), • Abtrennen des verschlissenen Bereiches von der Altkonstruktion des Schwenkrahmens (1) und Schaffung einer sauberen und geraden Verbindungsfläche, • Anschweißen eines neu gefertigten Zugbandkopfes (14^neu ; 15^neu ) mit Stützkugel (16) an den Schwenkrahmen (1), • Absetzen des Schwenkrahmens (1) in umgekehrter Reihenfolge zur Aufnahme der Stützkräfte aus dem Schwenkrahmen (1) auf die Stützkugel (16) in ihrer eigentlichen Funktion, • Entfernen des Abstützrahmens (5).
Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass die Erneuerung der Zugbandköpfe (14^alt ; 15^alt ) an den beiden Seiten des Schwenkrahmens (1) entweder nacheinander nur an einer Seite oder gleichzeitig an beiden Seiten vorgenommen wird.
Vorrichtung zur Erneuerung der Zugbandköpfe einer Abraumförderbrücke zur Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1. und 2., dadurch gekennzeichnet, dass der die Altkonstruktion des Schwenkrahmens (1) umschließende Abstützrahmen (5) aus einem oberen Halbrahmen (50) und einer unteren geraden Stütztraverse (51) besteht und der Halbrahmen (50) aus einem waagerechten Träger (500) mit rechts und links senkrecht daran befestigten und nach unten führenden Seitenträgern (501; 502) zusammen gesetzt ist, zwischen den Seitenteilen und der Altkonstruktion des Schwenkrahmens (1) Stützstreben (52) eingeschweißt bzw. auch geschraubt werden und zum Ausheben und Absetzen des Schwenkrahmens (1) auf die große Schwinge (34) Hydraulikheber (6) oder in ihrer Wirkung vergleichbare Vorrichtungen vorgesehen sind.