DE202008016398U1 - Electrohydraulic device, such as gears, machines or the like. in underground mining - Google Patents

Electrohydraulic device, such as gears, machines or the like. in underground mining Download PDF

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Abstract

Elektrohydraulische Vorrichtung, wie Getriebe, Maschinen od. dgl. im untertägigen Bergbau, mit einer Mehrzahl von Messsensoren zumindest zur Überwachung von Temperatur, Druck- und des Öl-Füllstandes, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (10) zusätzlich mindestens einen Neigungssensor (21) aufweist und dass alle Sensoren (22, 23, 27) mit einer extern an der elektrohydraulischen Vorrichtung angeordneten Überwachungseinrichtung (18) verbunden sind, dass die Überwachungseinrichtung (18) mit einer Anzeigevorrichtung (D) für die Messwerte sowie eine Anzeigevorrichtung (D) für die bezogen auf den gemessenen Neigungswinkel erforderlichen Öl-Füllstand versehen ist.Battery powered Device, such as gears, machines or the like in underground mining, with a plurality of measuring sensors at least for monitoring of temperature, pressure and oil level, characterized in that the transmission (10) additionally at least a tilt sensor (21) and that all sensors (22, 23, 27) with an externally arranged on the electro-hydraulic device monitoring device (18) are connected to the monitoring device (18) with a display device (D) for the measured values and a Display device (D) for the required oil level based on the measured angle of inclination is provided.

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Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Vorrichtung, wie Getriebe, Maschinen od. dgl. im untertägigen Bergbau, mit einer Mehrzahl von Messsensoren zumindest zur Überwachung von Temperatur, Druck- und des Öl-Füllstandes.The The invention relates to an electrohydraulic device, such as a transmission, Machines od. Like. In the underground Mining, with a plurality of measuring sensors at least for monitoring of temperature, pressure and oil level.

Derartige Getriebe sind aus dem druckschriftlich nicht belegbaren Stand der Technik allgemein bekannt. Im Steinkohlenbergbau weisen derartige Getriebe eine externe Kühlung des Getriebeöls auf, da sie im Bezug zu ihrer Leitung sehr kompakt aufgebaut sind und die Ölmenge vergleichsweise gering ist. Diese externe Kühlung wird im Wesentlichen aus Wärmetauschern gebildet, die in das Innere des Getriebes hineinragen, wobei durch Wasserzufuhr von Außen die Verlustwärme abgeführt wird. Durch die rauen Betriebsbedingungen im Steinkohlenbergbau, wie auch durch Vibrationen, kann es zu einem Kühlerbruch oder zu einem Entstehen von Haarrissen kommen, wodurch das Getriebeöl mit Wasser kontaminiert wird und die Ölviskosität sich verschlechtert. Als Folge dessen kann es zur Pitting-Bildung und zum Ausfall des Getriebes führen.such Transmissions are from the printed documentation not assignable Technique well known. In the coal industry have such Transmission an external cooling the gear oil on, because they are very compact in relation to their management and the amount of oil is comparatively low. This external cooling is essentially off heat exchangers formed, which protrude into the interior of the transmission, wherein Water supply from outside the heat loss dissipated becomes. Due to the harsh operating conditions in the coal industry, as well as by vibrations, it can lead to a cooler break or to a emergence come from hairline cracks, whereby the transmission oil is contaminated with water and the oil viscosity deteriorates. As a result, it can lead to pitting and failure of the Gearbox lead.

In diesem Zusammenhang ist auch die Getriebeeinbaulage von besonderer Bedeutung, da sich je nach Lage des Getriebes erhebliche Unterschiede in den Öl-Füllstandsmengen ergeben können, und diese zurzeit nur nach dem Öffnen des Getriebes mittels Peilstab und Umrechnungstabellen ermittelt werden können.In In this context, the gear installation position is special Meaning, as depending on the position of the transmission significant differences in the oil fill levels can result, and these currently only after opening of the transmission determined by dipstick and conversion tables can be.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, eine neue elektrohydraulische Vorrichtung, insbesondere Getriebe zu schaffen, bei der unabhängig von der Einbaulage der Betriebszustand lückenlos überwacht werden kann und rechtzeitig vor der Entstehung größerer Schäden eingegriffen werden kann.The The object of the invention is now to provide a new electro-hydraulic Device, in particular to provide transmission, regardless of the installation position of the operating condition can be completely monitored and timely intervened before the emergence of major damage can be.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Merkmal des Anspruchs 1, insbesondere dem Merkmal des Kennzeichenteiles, wonach das Getriebe zusätzlich mindestens einen Neigungssensor aufweist und dass alle Sensoren mit einer extern an der elektrohydraulischen Vorrichtung angeordneten Überwachungseinrichtung verbunden sind, dass die Überwachungseinrichtung mit einer Anzeigevorrichtung für die Messwerte sowie eine Anzeigevorrichtung für die bezogen auf den gemessenen Neigungswinkel erforderlichen Öl-Füllstand versehen ist.The solution This object is apparent from the feature of claim 1, in particular the feature of the characteristic part, according to which the transmission additionally at least has a tilt sensor and that all sensors with an external arranged on the electro-hydraulic device monitoring device are connected to that the monitoring device with a display device for the measured values and a display device for the relative to the measured Slope angle required oil level is provided.

Die erfindungsgemäße Lösung hat einerseits den Vorteil, dass unabhängig von der Getriebeeinbaulage jederzeit die erforderliche Öl-Füllstandsmenge überwacht werden kann, und andererseits, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Bedienperson automatisch vor Erreichen von kritischen Messwerten warnt, damit rechtzeitig bevor ein Schaden entsteht, eingegriffen werden kann.The inventive solution on the one hand the advantage that regardless of the gear installation position monitors the required oil level level at all times can be, and on the other hand, that the inventive device an operator automatically before reaching critical readings warns so intervened in time for damage can be.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Getriebe wenigstens zwei Sensoren zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit bzw. des Feuchtigkeitsgehaltes auf, von denen einer im unteren ölaufnehmenden Bereich und einer im oberen ölaufnehmenden Bereich angeordnet ist. Durch eine derartige zusätzliche Anordnung kann einerseits Kondenswasser im Getriebe mit dem oberen Sensor und andererseits auch eine Leckage im Kühlsystem, bei der sich das Wasser im unteren Teil des Getriebes absetzt, rechtzeitig festgestellt werden und über die Überwachungseinrichtung ein Alarm ausgegeben werden.at a further embodiment According to the invention, the transmission has at least two sensors for measurement the electrical conductivity or the moisture content, one of which in the lower oil receiving Area and one in the upper oil receiving Area is arranged. By such an additional arrangement on the one hand condensation in the gearbox with the upper sensor and on the other hand also a leak in the cooling system, at which settles the water in the lower part of the transmission, in time be detected and via the monitoring device an alarm is issued.

Die vorgenannte Ausführungsform der Erfindung kann dadurch noch verbessert werden, dass die die elektrische Leitfähigkeit des Öls messenden Feuchtigkeitssensoren jeweils von einer Filterpatrone geschützt sind. Dadurch kann verhindert werden, dass durch Anhaften von im Öl vorhandenen Partikeln (z. B. durch Abrieb) die Messwerte verfälscht werden.The aforementioned embodiment The invention can be further improved that the electric conductivity of the oil each measuring moisture sensor from a filter cartridge protected are. This can be prevented by adhesion of existing in the oil Particles (eg by abrasion) the measured values are falsified.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe zusätzliche Temperatursensoren an den einzelnen Lagerstellen aufweist, welche auf vorteilhafte Weise rechtzeitig Temperaturerhöhungen an die Überwachungseinrichtung melden.A another embodiment The invention is characterized in that the transmission additional Temperature sensors has at the individual bearings, which Advantageously, timely increases in temperature to the monitoring device Report.

Auch ist es auf vorteilhafte Weise denkbar, dass das Getriebe des Weiteren einen Betriebsstundenzähler aufweist.Also It is advantageously conceivable that the transmission further an operating hours counter having.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Getriebe Beschleunigungssensoren auf, welche die Schwingungsamplituden messen. Dies ermöglicht ebenfalls frühzeitig gewisse Alterungs- oder Verschleißerscheinungen im Getriebe festzustellen, da sich dadurch die Schwingungsamplituden verändern.at a preferred embodiment According to the invention, the transmission has acceleration sensors which measure the vibration amplitudes. This also allows early determine certain signs of aging or wear in the gearbox, because this changes the vibration amplitudes.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die externe Überwachungseinrichtung des Getriebes einen Datenspeicher aufweist, der einen Vergleich der anfänglichen Messwerte zum Zeitpunkt des Getriebeeinbaus mit den aktuellen Messwerten ermöglicht.A particularly preferred embodiment the invention is characterized in that the external monitoring device of the transmission has a data memory, a comparison of the initial Measured values at the time of gearbox installation with the current measured values allows.

Diese Ausführungsform kann noch dadurch verbessert werden, dass der Datenspeicher eine Einrichtung zur Auswertung der gemessenen Daten, insbesondere im Hinblick auf den Alterungszustand bzw. die voraussichtliche Lebensdauer des Getriebes aufweist. Auf vorteilhafte Weise ist es bei der vorgenannten Ausführungsform für die Bedienperson möglich, anhand der vergleichenden Darstellung der Daten Veränderungen, welche auf Schäden im Getriebe hindeuten, zu erkennen. Auch ist eine automatische Warnung bei Erreichen bestimmter Abweichungen möglich.This embodiment can be further improved by the fact that the data memory has a device for evaluating the measured data, in particular with regard to the state of aging or the anticipated service life of the transmission. Advantageously, in the aforementioned embodiment, it is for the operator It is possible to identify changes that indicate damage in the transmission based on the comparative presentation of the data. Also, an automatic warning when certain deviations are possible.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprüchen sowie aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Es zeigen:Further Advantages of the invention will become apparent from the following claims from the description of an embodiment. Show it:

1 eine prinzipielle Darstellung eines Getriebes mit Überwachungseinrichtung und 1 a schematic representation of a transmission with monitoring device and

2 eine Darstellung gemäß 1 in geneigter Anordnung. 2 a representation according to 1 in an inclined position.

In den Zeichnungen ist ein Getriebe für den untertägigen Bergbau insgesamt mit der Bezugsziffer 10 gezeichnet.In the drawings, a transmission for underground mining is indicated generally by the reference numeral 10 drawn.

Das Getriebe 10 weist ein Gehäuse 11 auf, welches weitgehend mit Getriebeöl 12 gefüllt ist. Das Getriebe 10 ist nicht im Einzelnen dargestellt, lediglich zu erkennen sind einerseits das Halslager 13 und die Antriebswelle 14 sowie andererseits das Abtriebslager 15. Im Getriebegehäuse 11 sind zwei Ölkühler 16 angeordnet, welche über Zulauf- bzw. Ablaufleitungen 17 mit Wasser versorgt werden.The gear 10 has a housing 11 on, which largely with gear oil 12 is filled. The gear 10 is not shown in detail, only to recognize the one hand, the neck camp 13 and the drive shaft 14 and on the other hand, the output bearing 15 , In the gearbox 11 are two oil coolers 16 arranged, which via inlet or outlet lines 17 be supplied with water.

Das Getriebe 10 weist eine Überwachungseinrichtung 18 auf, welche eine Auswerteeinrichtung 19 und einen Datenspeicher 20 sowie Neigungssensoren 21 enthält. Die Überwachungseinrichtung 18 ist mit einer als Display D ausgebildeten Anzeigevorrichtung versehen.The gear 10 has a monitoring device 18 on which an evaluation device 19 and a data store 20 and tilt sensors 21 contains. The monitoring device 18 is provided with a trained as a display D display device.

Die Überwachungseinrichtung 18 kann auf nicht dargestellte Weise über eine eigensichere Batterie oder über eine externe eigensichere Versorgungsspannung betrieben werden. Hinsichtlich der Auswerteeinrichtung 19 ist es wichtig darauf hinzuweisen, dass diese im Batteriebetrieb in einem Sleep-Modus betrieben wird, der nur mit Hilfe eines Schlüsseltaster oder Überschreiten von Grenzwerten deaktiviert werden kann. Dadurch kann der Energieverbrauch der Überwachungseinrichtung 18 sehr gering gehalten werden.The monitoring device 18 can be operated in a manner not shown via an intrinsically safe battery or via an external intrinsically safe supply voltage. With regard to the evaluation device 19 It is important to point out that it is operated in battery mode in a sleep mode that can only be deactivated with the aid of a key switch or limit values. This can reduce the energy consumption of the monitoring device 18 be kept very low.

Durch eine elektrische Verbindung mit dem übergeordneten Antriebs- und Steuerungssystem entfällt der Sleep-Modus der Überwachungseinrichtung 18, so dass auch beim Über- oder Unterschreiten festgelegter getriebespezifischer Messwerte eine Abschaltung des gesamten Antriebes erfolgen kann.By an electrical connection with the parent drive and control system eliminates the sleep mode of the monitoring device 18 so that a shutdown of the entire drive can take place even when predetermined or geared specific measured values are exceeded or fallen short of.

Die Überwachungseinrichtung 18 ist elektrisch verbunden mit zahlreichen weiteren Sensoren. Dabei handelt es sich zum einen um einen Temperatursensor 22 am Halslager 13 sowie einen weiteren Temperatursensor 23 im Bereich des Ölsumpfes S. Im Bereich des Ölsumpfes S wie auch an der Oberseite des Gehäuses 11 ist ein Feuchtigkeitssensor 24 und 25 angeordnet, der jeweils von einer Filterpatrone 26 umgeben ist.The monitoring device 18 is electrically connected to numerous other sensors. On the one hand, this is a temperature sensor 22 at the neck camp 13 as well as another temperature sensor 23 in the area of the oil sump S. In the area of the oil sump S as well as on the top of the housing 11 is a humidity sensor 24 and 25 arranged, each by a filter cartridge 26 is surrounded.

Ebenfalls im Bereich des Ölsumpfes S ist ein Sensor 27 angeordnet, der den Getriebeöl-Füllstand misst.Also in the area of the oil sump S is a sensor 27 arranged, which measures the transmission oil level.

Am Getriebe 10 sind einerseits im Bereich des Halslagers 13 und andererseits am Abtriebslager 15 jeweils ein Beschleunigungssensor 28 befestigt, welche die Schwingungsamplituden messen.At the transmission 10 are on the one hand in the area of the neck camp 13 and on the other hand at the output bearing 15 one acceleration sensor each 28 attached, which measure the vibration amplitudes.

In dem in der 1 dargestellten Betriebszustand, also bei waagerechter Positionierung des Getriebes 10, erkennt man einen ebenso weitgehend waagerecht verlaufenden Getriebeöl-Füllstand F, wobei oberhalb des Niveaus des Getriebeöls 12 und unterhalb einer oberen Begrenzung des Gehäuses 11 Ölnebel 29 vorhanden ist.In the in the 1 shown operating state, ie with horizontal positioning of the transmission 10 , One recognizes a largely largely extending gear oil level F, being above the level of the gear oil 12 and below an upper limit of the housing 11 oil mist 29 is available.

Bei geneigter in 2 dargestellter Lage des Getriebes 10 ist die Veränderung des Getriebeöl-Füllstandes F und damit auch die Abhängigkeit des notwendigen Öl-Füllstandes in Bezug auf die Neigung des Getriebes 10 zu erkennen.When inclined in 2 illustrated position of the transmission 10 is the change in the gear oil level F and thus the dependence of the necessary oil level in relation to the inclination of the transmission 10 to recognize.

Sollte es also zu einer Herabsetzung des Öl-Füllstandes F kommen, kann insbesondere bei geneigter Aufstellung des Getriebes 10 sehr schnell eine mangelnde Schmierung von beweglichen Teilen des Getriebes 10 hervorgerufen werden, wodurch die Gefahr des Getriebeausfalles sehr stark steigt.Should it come to a reduction of the oil level F, especially when tilted installation of the transmission 10 very quickly a lack of lubrication of moving parts of the transmission 10 caused, whereby the risk of transmission failure increases very strong.

Ebenso kann dies passieren, wenn durch einen Kühlerbruch oder durch Haarrisse Wasser aus den Ölkühlern 16 im Bereich W austritt und dieses Wasser sich im unteren Bereich des Gehäuses 11, also im Ölsumpf S, sammelt.Likewise, this can happen if water from the oil coolers due to a radiator break or hairline cracks 16 in the area W exits and this water is in the lower part of the housing 11 , that is in the oil sump S, collects.

Claims (11)

Elektrohydraulische Vorrichtung, wie Getriebe, Maschinen od. dgl. im untertägigen Bergbau, mit einer Mehrzahl von Messsensoren zumindest zur Überwachung von Temperatur, Druck- und des Öl-Füllstandes, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (10) zusätzlich mindestens einen Neigungssensor (21) aufweist und dass alle Sensoren (22, 23, 27) mit einer extern an der elektrohydraulischen Vorrichtung angeordneten Überwachungseinrichtung (18) verbunden sind, dass die Überwachungseinrichtung (18) mit einer Anzeigevorrichtung (D) für die Messwerte sowie eine Anzeigevorrichtung (D) für die bezogen auf den gemessenen Neigungswinkel erforderlichen Öl-Füllstand versehen ist.Electrohydraulic device, such as gears, machines od. Like. In underground mining, with a plurality of measuring sensors at least for monitoring temperature, pressure and the oil level, characterized in that the transmission ( 10 ) additionally at least one inclination sensor ( 21 ) and that all sensors ( 22 . 23 . 27 ) with a monitoring device arranged externally on the electrohydraulic device ( 18 ), that the monitoring device ( 18 ) is provided with a display device (D) for the measured values and a display device (D) for the oil level required based on the measured angle of inclination. Elektrohydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (10) wenigstens zwei Sensoren (24, 25) zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit bzw. dem Feuchtigkeitsgehalt aufweist, von denen einer im unteren ölaufnehmenden Bereich und einer im oberen ölaufnehmenden Bereich angeordnet ist.Electrohydraulic device according to An Claim 1, characterized in that the transmission ( 10 ) at least two sensors ( 24 . 25 ) for measuring the electrical conductivity or the moisture content, one of which is arranged in the lower oil-receiving region and one in the upper oil-receiving region. Elektrohydraulische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die elektrische Leitfähigkeit des Öls messenden Feuchtigkeitssensoren (24, 25) jeweils von einer Filterpatrone (26) geschützt sind.Electrohydraulic device according to claim 2, characterized in that the moisture sensors measuring the electrical conductivity of the oil ( 24 . 25 ) each of a filter cartridge ( 26 ) are protected. Elektrohydraulische Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (10) zusätzliche Temperatursensoren (22, 23) an den einzelnen Lagerstellen (13, 15) aufweist.Electrohydraulic device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission ( 10 ) additional temperature sensors ( 22 . 23 ) at the individual storage locations ( 13 . 15 ) having. Elektrohydraulische Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (10) einen Betriebsstundenzähler aufweist.Electrohydraulic device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission ( 10 ) has an operating hours counter. Elektrohydraulische Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das das Getriebe (10) Beschleunigungssensoren (28) aufweist, welche die Schwingungsamplituden messen.Electrohydraulic device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission ( 10 ) Acceleration sensors ( 28 ), which measure the vibration amplitudes. Elektrohydraulische Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Überwachungseinrichtung (18) des Getriebes (10) einen Datenspeicher (20) aufweist, der einen Vergleich der anfänglichen Messwerte zum Zeitpunkt des Getriebeeinbaus mit den aktuellen Messwerten ermöglicht.Electrohydraulic device according to one of the preceding claims, characterized in that the external monitoring device ( 18 ) of the transmission ( 10 ) a data memory ( 20 ), which allows a comparison of the initial measured values at the time of transmission installation with the current measured values. Elektrohydraulische Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher (20) eine Einrichtung (19) zur Auswertung der gemessenen Daten, insbesondere in Hinblick auf den Alterungszustand bzw. die voraussichtliche Lebensdauer des Getriebes (10) aufweist.Electrohydraulic device according to claim 7, characterized in that the data memory ( 20 ) An institution ( 19 ) for evaluating the measured data, in particular with regard to the state of aging or the expected service life of the transmission ( 10 ) having. Elektrohydraulische Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) über eine eigensichere Batterie autark betrieben wirdElectrohydraulic device according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring device ( 18 ) is operated autonomously via an intrinsically safe battery Elektrohydraulische Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) einen energiesparenden Sleep-Modus aufweist, der bei Überschreiten von Grenzwerten oder auf Grund manueller Betätigung deaktivierbar ist.Electrohydraulic device according to claim 9, characterized in that the monitoring device ( 18 ) has an energy-saving sleep mode that can be deactivated when limits are exceeded or due to manual operation. Elektrohydraulische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (18) über eine externe, eigensichere Versorgungsspannung betrieben wird.Electrohydraulic device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the monitoring device ( 18 ) is operated via an external, intrinsically safe supply voltage.
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