DE2106444C3

DE2106444C3 - Hydraulischer Antrieb für eine Bergbau-Gewinnungsmaschine sowie dieser Gewinnungsmaschine zugeordnete hydraulisch betriebene Verbraucher

Info

Publication number: DE2106444C3
Application number: DE2106444A
Authority: DE
Inventors: Werner 4670 Lünen Mennekes; Heinz 4650 Gelsenkirchen Weinhold
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1971-02-11
Filing date: 1971-02-11
Publication date: 1985-04-18
Also published as: DE2106444A1; DE2106444B2; FR2125254A1; US3795108A; BE774555A; ES396758A1; GB1376461A; JPS5427285B1; FR2125254B1

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Antrieb für eine Bergbaugewinnungsmaschine sowie dieser Gewinnungsmaschine zugeordnete hydraulisch betriebene Verbraucher, wie Förderer, Ausbau und/oder dergieichen, mit zwei Pumpenaggregaten, deren Arbeitskreise unterschiedlichen Verbrauchern zugeordnet sind und die das hydraulische Druckmedium aus einem Druckmittelbehälter ansaugen.
Mit den herkömmlichen Gewinnungsmaschinen, die

z. B. im Streckenvortrieb oder für das Stahlvorkohlen eingesetzt werden, müssen bekanntlich weitere Einrichtungen mit Energie versorgt werden. Derartige Einrichtungen sind beispielsweise die Fördermittel, die das hereingewonnene Gut abtransportieren, Anker-Bohrmaschinen, die der Ankerung des Nebengesteins dienen, Ausbaueinheiten zur Unterstützung des Hangenden u. dgl. Vielfach werden diese Einrichtungen, ebenso wie die Gewinnungsmaschine, hydraulisch angetrieben. Dabei verwendet man im Regelfall einzelne Pumpenaggregate, deren Pumpen die verschiedenen Verbraucher mit Druckflüssigkeit versorgen. Den einzelnen Pumpenaggregaten sind platzraubende Druticnittelbehälter zugeordnet, in denen das rücklaufende öl beruhigt und gekühlt wird. Die bekannten hydraulischen Antriebssysteme haben also den Nachteil, daß bei einer großen Anzahl von Verbrauchern auch eine große Anzahl von hydraulischen Pumpenaggregaten mit den zugeordneten Druckmittelbehältern benötigt wird. Es ist einleuchtend, daß bei den räumlich beengten Verhältnissen unter Tage eine platzsparende und möglichst kostensparende Lösung anzustreben ist.

Bekannt sind Schrämmaschinen, deren hydraulische Antriebssysteme ein Pumpenaggregat mit zwei Pumpen aufweist, welche die Druckflüssigkeit einem gemeinsamen Druckmittelbehälter entnehmen und unterschiedliche hydraulische Verbraucher speisen (US-PS 25 20 040, US-PS 22 81 503). Es ist auch bekannt, das sich im Betrieb erwärmende hydraulische Druckmedium mittels Kühlvorrichtungen zu kühlen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen komplexen hydraulischen Antrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Aggregate so ausgebildet und angeordnet sind, daß bei einem Höchstmaß an erzielbarer Leistung ein möglichst geringer Platzbedarf besteht. Dies soll insbesondere durch eine möglichst weitgehende Reduzierung der Tankinhalte der Druckmittelbehälter erreicht werden. Zugleich soll aber gewährleistet sein, daß auch bei geringen Tankinhalten und damit außerordentlich kurzen Abkühl-Beruhigungszeiten, weil die rückfließende Hydraulikflüssigkeit nach sehr kurzer Zeit wieder in den Druckmittelkreis einbezogen wird, keine unzulässig hohen Temperaturen an den hydraulischen Aggregaten auftreten.

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% Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, Sidaß jedem der beiden hydraulisch verbundenen Pumöipenaggregate ein mit einer eingebauten Kühleinrich- ||tung versehener Druckmittelbehälter zugeordnet ist, jSjund daB die Druckmittelbehälter beider Pumpenaggreflfgate unter Zwischensrfaaltung einer Umwälzpumpe untereinander verbunden sind; wobei wenigstens eines der Hbeiden Pumpenaggregate ein Zwischengetriebe auf-Sjweist, an welches mehrere mehrstufige Pumpen angeifischlossen sind. i<>

j)?; Nach der erfmdungsgemäßen Lösung sind somit Ie-Ssdiglich zwei Pumpenaggregate vorgesehen, die insgesamt aber, wie im anschließenden Ausführungsbeispiel j.;|näher erläutert, über mehrere Druckkreise, z. B. acht SfiDruckkreise, eine entsprechend große Anzahl an Ver-■-brauchern versorgen können. Dabei umfaßt mindestens deines der beiden Pumpenaggregate mehrere über ein Zwischengetriebe angetriebene mehrstufige Pumpen und somit mehrere Druckkreise für die Versorgung der ' verschiedenen Verbraucher. Da die Druckmittelbehälter mit Kühleinrichtungen versehen sind und darüber hinaus mittels der Umwälzpumpe die Druckflüssigkeit ,zwischen den beiden Druckmittelbehältern ständig ausgetauscht werden kann, ist bei wirksamer Kühlung der Druckflüssigkeit eine Anpassung der DruckflOssigkeitsmengen an den jeweiligen Leistungsbedarf der Purnpenaggregate bei verhältnismäßig kleinen Tankinhalten der einzelnen Druckmittelbehälter erreichbar. Beispielsweise kann bei einem Tankinhalt von nur 10301 eine Umwälzmenge von 860 l/min erreicht werden. Die Zusammenführung der von den einzelnen Verbrauchern zurückfließenden Druckflüssigkeitsmengen und ihre Durchmischung aufgrund der ständigen Umwälzung der Druckflüssigkeit zwischen den Druckmittelbehältern steigert die Kühlwirkung, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn bei dem hydraulischen System mit Rücksicht auf die verhältnismäßig kleinen Tankinhalte der Druckmittelbehälter mit einer im Verhältnis zu dem maximalen Mangenbedarf verhältnismäßig kleinen Gesamt-Flüssigkeitsmenge gearbeitet wird. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung läßt sich die Anordnung so treffen, daß jedes der beiden hydraulischen rumpeiiaggrcgaie einen eigenen, die Pumpen antreibenden Antriebsmotor aufweist, wobei eines der beiden hydraulischen Pumpenaggregate einem Verbraucher, z. B. dem Schneidkopfantrieb der Gewinnungsmaschine, das zweite hydraulische Pumpenaggregat aber allen übrigen hydraulischen Verbrauchern, z. B. dem Fördererani.ieb, der Stempelhydraulik und dem Fahrwerk für die Gewinnungsmaschine zugeordnet ist. Dabei wird man zweckmäßig so vorgehen, daß das nur einen Verbraucher versorgende hydraulische Pumpenaggregat den Verbraucher mit dem größten Energiebedarf versorgt, während das zweite Pumpenaggregat alle übrigen Verbraucher, unter Zwischenschaltung des Zwischengetriebes und über mehrstufige Pumpen, bedient. Im einzelnen kann die Erfindung so verwirklicht sein, daß der Elektromotor dieses letztgenannten Pumpenaggregates über das Zwischengetriebe drei Pumpen antreibt, wobei zwei Pumpen mehrstufige Zahnradpumpen sind und eine Pumpe als Axialkolbenpumpe ausgebildet ist. Dabei ist zweckmäßig die Axialkolbenpumpe der Stempelhydraulik zugeordnet, während die mehrstufigen Zahnradpumpen an eiiiin oder mehrere Fördererantriebe, an das Fahrwerk für die Gewinnungsmaschine, an Ankerbohrmaschinen und/oder zwecks Einspeisung einer vorgespannten r.üssigkeilsmenge an die Pumpe des anderen Pumpenaggregates angeschlossen

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Zweckmäßig sind der Antriebsmotor des ersten Pumpenaggregates, das Zwischengetriebe, die Pumpen für mehrere Verbraucher, der Druckmittelbehälter und der Kühler zu einer Baueinheit zusammengefaßt Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dient das lediglich den Schneidkopfantrieb versorgende Pumpenaggregat gleichzeitig dem Antrieb einer Umwälzpumpe, die die Flüssigkeit zwischen den beiden Druckmittelbehältern umwälzt

In Ausgestaltung der Erfindung beaufschlagen eine oder mehrere Stufen einer über das Zwischengetriebe des ersten Pumpenaggregates angetriebenen mehrstufigen Pumpe die Pumpe des zweiten Pumpenaggregates mit einer vorgespannten Flüssigkeitsmenge zum Zwekke des Ausgleichs von Leckölverlusten und um eine ausreichende Zuführung von Frischöl zu gr»vährleisten. Bei dieser vorgespannter. Menge kare? es sich beispielsweise etwa um 561 bei 20 atü handeln.

Die vom Zwischengetriebe angetriebenen Pumpen sind erfindungsgemäß derart angeordnet, daß die Druckflüssigkeit aus dem zugeordneten Druckmittelbehälter angesaugt wird.

Schließlich weist nach einem besonderen Merkmal der Erfindung wenigstens einer der unter Zwischenschaltung einer Umwälzpumpe miteinander verbundenen Druckmittelbehälter eine Vorrichtung zur Abscheidung: der Luft aus dem rücklaufenden ölstrom auf.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert

Die Abbildung zeigt in einem Wirkplan, bei der die hydraulischen Verbraucher in einer Ansicht von oben, die hydraulischen Antriebe in einer Ansicht von der Seite dargestellt sind, eine hydraulische Antriebsvorrichtung für insgesamt acht Verbraucher, wobei jfdoch nur fünf Verbraucher dargestellt sind.

Das Pumpenaggregat 1 besteht im wesentlichen aus dem Antriebsmotor 15, dem Zwischengetriebe 6, den je dreistufigen hydraulischen Zahnradpumpen 7 und 9, der Axialkolbenpumpe 8, dem Druckmittelbehälter 1? und dem Kühler 3.

Das Pumpenaggregat 2 besteht im wesentlichen aus. dem Antriebsmotor 17, der Axialkolbenpumpe 16, der hydraulischen Zahnradpumpe 5, dem Druckmittelbehälter 20 und dem Kühler 4.

Das Pumpenaggregat 2 treibt mit der großen Axialkolbenpumpe 16 über die Druckleitung 23 uircd die Rücklaufleitung 24 den Schneidkopfantrieb 10, während das Pumpenaggregat 1 eine Vielzahl von Verbrauchern versorgt. In dem aufgezeigten Ausführungsbeispiel ist nur eine Stufe der hydraulischen Zahnradpumpe 9 ausgenutzt und treibt über die Druckleitung 29 und die Rücklaufleitung 30 das Fahrwerk 13 der Gewinnungsmaschine 14. Eine weitere Stufe der Pumpe 9 könnte beispielsweise die nicht dargestellten Ankerbohrmaschirien mit Druckflüssigkeit versorgen.

Über die Druckleitung 27 und die Rücklaufleitung 28 versorgt die Axialkolbenpumpe 8 die StempelhydrauÜk 12, die im Beispiel als Ausbaugestell dargestellt wurde, mit Hydraulikflüssigkeit. Die zweite Zahnradpumpe 7 treibt über eine Stufe (Druckleitung 25 und Rücklaufleitung 26) den Fördererantrbb U des Förderers, während eine weitere Stufe über die Leitung 33 zum Zwecke der Zuführung von Frischöl und zur Vermeidung von Leckölverlusten eine vorgespannte Druckflüssigkeitsmenge an den Hydraulikmotor 16 abgibt. Die dritte Stufe der hydraulischen Zahnradpumpe 7 bleibt in dem aufgeführten Ausführungsbeispiel ebenfalls unge-

nutzt.

Schließlich ist an dem Pumpenaggregat 2 eine
Umwälzpumpe 5 vorgesehen, die über die Leitung 34
aus dem Behälter 20 Druckflüssigkeit ansaugt und über
die Leitung 31 an den Behälter 19 abgibi. Der Rücklauf 5 der Umlaufleitung 31 ist mit 32 bezeichnet.

Mit 21 ist eine Vorrichtung im Druckmittelbehälter 19
bezeichnet, die der Abscheidung der Luft aus dem aus
der Leitung 31 — und damit auch aus den übrigen
Rücklaufleitungen — rücklaufenden ölstrom dient. 10

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Antrieb für eine Bergbaugewinnungsmaschine sowie dieser Gewinnungsmaschine zugeordnete hydraulisch betriebene Verbraucher, wie Förderer, Ausbau und/oder dergleichen, mit zwei Pumpenaggregaten, deren Arbeitskreise unterschiedlichen Verbrauchern zugeordnet sind und die das hydraulische Druckmedium aus einem Druckmittelbehälter ansaugen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der beiden hydraulisch verbundenen Pumpenaggregate ein mit einer eingebauten Kühleinrichtung (3, 4) versehener Druckmittelbehälter (19,20) zugeordnet ist, und daß die Druckmittelbehälter (19, 20) beider Pumpenaggregate (1, 2) unter Zwischenschaltung einer Umwälzpumpe (5) untereinander verbunden sind, wobei wenigstens eines der beiden Pumpenaggregate ein Zwischengetriebe (6) aufweist, an welches mehrere mehrstufige Pumpen (7,8,9) angeschlossen sind.

2. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden hydraulischen Pumpenaggrfgate (1, 2) einen eigenen, die Pumpen (7, 8, 9 bzw. 16) antreibenden Antriebsmotor (15 bzw. 17) aufweist, wobei eines (2) der beiden hydraulischen Pumpenaggregate einem Verbraucher — z. B. dem Schneidkopf an trieb (10) der Gewinnungsmaschine (14) —, und das zweite hydraulische Pumpenaggregat (1) allen übrigen Verbrauchern — z. B. Fördererantrieb (11), Stempelhydraulik (12) und Fahrwerf (13) für die Gewinnungsmaschine (14) — zugeordnet ist

3. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (15) über das Getriebe (6) drei Pumpen (7,8,9) antreibt.

4. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Pumpen (7, 9) mehrstufige Zahnradpumpen sind und eine Pumpe (8) eine Axialkolbenpumpe ist.

5. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialkolbenpumpe (8) der Stempelhydraulik (12) zugeordnet ist, während die mehrstufigen Zahnradpumpen (7,9) an einen oder mehrere Fördererantriebe (11) von Förderern (22), an das Fahrwerk (13) für die Gewinnungsmaschine (14), an Ankerbohrmaschinen (nicht dargestellt) und/oder zwecks Einspeisung einer vorgespannten Flüssigkeitsmenge an die Pumpe (16) des zweiten Pumpenaggregates (2) angeschlossen sind.

6. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1 und/ oder einem der mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (15), das Zwischengetriebe (6), die Pumpen (7, 8, 9) für mehrere Verbraucher, der Druckmittelbehälter (19) und der Kühler (3) zu einer Baueinheit (Pumpenaggregat 1) zusammengefaßt sind.

7. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1 und/ oder einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß das lediglich den Schneidkopfantrieb (10) versorgende Pumpenaggregat (2) gleichzeitig dem Antrieb einer Umwälzpumpe (5) dient, die die Flüssigkeit zwischen den Druckmittelbehältern (19,20) umwälzt.

8. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1 und/ oder einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere

Stufen einer über das Zwischengetriebe (6) des ersten Pumpenaggregates (1) angetriebenen mehrstufigen Pumpe (z.B. 7) mit der Pumpe (16) des zweiten Pumpenaggregates (2) verbunden sind.

9. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1 und/ oder einem oder mehreren der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der unter Zwischenschaltung einer Umwälzpumpe (5) miteinander verbundenen Druckmittelbehälter (19, 20) eine Vorrichtung (21) zur Abscheidung der Luft aus dem rücklauf enden ölstrom aufweist