DE2365635A1 - Zugmaschine zum diesel-hydraulischen antrieb von schienenstandbahnen des unterlageberghaus - Google Patents

Description

Abholfach

.18.7.1975

Krampe & Co., Fertigung in Bargbaubedarf GmbH, 432 Hattingen

Zugmaschine zum diesel-hydraulischen Antrieb von Schienenstandbahnen des Untertagebergbaus.

Die Erfindung betrifft eine Zugmaschine zum diesel-bydraulisehen Antrieb von Schienenstandbahnen des Untertagobergbaus, die an ihrem Fahrgleis, das aus auf Schwellen verlegten Stahlptofilen besteht, zuiangsgeführt ist, wobei zwischen den Stahlprafilen eine Zahnstange für wenigstens ein Antriebsritzel verle.gt ist.

Derartige Schienenstandbahnsn ersetzen in zunehmendem Maße die zur Rationalisierung des untertägigen Material- und PBrsonentranspoctes entwickelten Einschienenhängebahnen, weil sie sich auf der Sohle statt am Ausbau hängend verlegen lassen und daher nicht durch die Verformungen des Ausbaus in Mitleidenschaft gezogen werden.'Diese Schienenstand-

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bahnen unterscheiden sich van den Förderbahnen der Grube, die Gleise aus Schienenprofil verwenden, im übrigen durch ihre Zwangsführung, die es ihnsn ermöglicht, ausser scharfen Kurven in der Horizontalen auch Flulden und Sättel störungsfrei zu durchfahren.

Die zwischen den Stahlprofilen angeordnete Zahnstange ( DT-OS 1.9o4.6S3 ) hat den Zweck, auf Strecken mit starker Steigung die Haftung zwischen

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der Zugmaschine und dem Gleis zu verbessern und den Einsatz grösserer Antriebsleistungen zu ermöglichen. Allerdings ist dabei zu berücksichtigen, dass die Kurven unter Tage sowohl in der Vertikalen als auch in der Horizontalen erheblich enger sind, als bei bekannten Eisenbahnstrscken. Bei Verwendung von Zahnstangen für eine formschlüssige Übertragung der Antriebskraft entstehen deshalb unter Umständen Schwierigkeiten, weil sich die Zahnteilung wenigstens teilweise mit dem Kurvenradius ändert. Im übrigen warden mit Zahnstangen versehene Fahrgleise häufig nur strekkenueise eingesetzt, nämlich dann, wenn die Reibung der Laufrädsr nicht ausreicht, um die Antriebsleistung zu übertragen. Dabei können sich bsim überfahran des Beginns und des Endes der mit Zahnstangen.versehenen Strecken Belastungsschumnkungsn und Stösse ergeben, die auf den Antrieb dar Zugmaschine zurückwirken.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zugmaschine mit einem robusten Antrieb anzugeben, dessen empfindliche Teils von betriebsbedingten Störungen und Belastungsschwqnkungen ( Stössen ) freigehalten sind.

Diese Aufgabe uird dadurch gelöst, dass das oder die Antriebsritzel über elastische Puffer an ihre zugeordneten Hydraulikmotoren gekuppelt sind, die als langsam laufende Radialkolbenmotoren ausgebildet und durch

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eine vom Dieselmotor angetriebene Pumpe versorgt sind.

Dadurch können betriebsbedingte .Belastungsschwankungen und gegebsncnfalls auftretende Stösse aufgefangen und im wesentlichen von den Hydraulikmotoren ferngehalten werden. Die Radialkolbenmotoren sind robust und besitzen eine Kennlinie, die sich in besonderem Maße für den Antrieb von Schienenbahnen eignet. Sie können nämlich sowohl hohe Drehmomente bei geringen Drehzahlen als auch kleine Drehmomente bei hohen Drehzahlen abgeben. Das jeueilige Verhältnis von Drehmoment zu Drehzahl stellt sich nach den betrieblichen Bedingungen selbsttätig ein. Ferner ist vorteilhaft, dass der wesentlich empfindlichere Dieselmotor' lediglich über Hydraulikleitungen mit den Radialkolbenmotoren verbunden ist, so dass am Antriebsritzel auftretende Störungen einerseits durch diePufferdärnpfung und andererseits durch die Dämpfung im Hydauliksystem soweit abgebaut werden, dass sie den Dieselmotor nicht mehr erreichen.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, durch Steuerung dar der, "v jraulik- " motoren zugeführten Fördermenge des Druckmittels das Betriebsverhalten der Hydraulikmotoren zu beeinflussen. Dazu wird vorgeschlagen, dass die Pumpe für die Hydräulikmotoren als Axialkolbenpumpe ausgebildet ist, dass zur Steuerung der Fördermenge sin druckgesteuerter Servomotor yorgesehen ist und dass der dafür erforderliche Steuerdruck von einer über ein Vorgelege mit dem Dieselmotor gekuppelten Hilfspumpe erzeugt wird. Um die Fördermenge zu verändern, genügt es also, den Servomotor zu betätigen. Das kann von Hand oder durch Fernsteuerung erfolgen, denn die für den Antrieb des Servomotors erforderliche Leistung wird von der Kilfspuüipü aufgebracht.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich 8.in Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 die Ansicht einer Zugmaschine für eine Schienenstandbahn des Untertagebergbaus,

Fig. 2 die Ansicht in Richtung A-A eines Teils des Gegenstandes nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Hydraulik-Schaltplan der Zugmaschine nach Fig. 1.

Aus der Fig. 2 ergibt sich der Aufbau des Fahrgleises 1 für Wagen und Zugmaschine der Schienenstandbahn. Das Fahrgleis besteht aus zuei zylindrischen Rohren 1,3, die mit Hilfe von Befestigungsblochen 4 an Schujsllen 5 festgelegt sind. Oie Schwellen 5 bestehen aus U-Profilen, deren Stege auf der Sohle 6 aufliegen,- während die Flansche der Befestigung der Rohre 2, 3 dienen.

Aus der Fig. 2 ergibt sich weiterhin, dass die Laufrollen 7, 8 der Uagen und der Zugmaschine schräg zur Gleismittenebene hin geneigt sind und konkave Laufflächen 9 besitzen, mit denen sie auf den Rohren 2, 3 ablaufen. Die schräge Anordnung der Laufrollen 7, 8 bewirkt, dass sin Teil der Lauffläche 9 sowie der daran anschliessonde Rollßnflansch . 1o das jeueiligs Rohr 2, 3 untergreift, wodurch eine Zwangsführung der Bahn erreicht wird.

Zwischen den Rohren 2, 3 des Fahrgleises 1 befindet sich eine Zahnstan-

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ge 11. Diese ,Zahnstange 11 wird zwischen zu8i Winkelprofilen 12 mit Schrauben 13 gehalten. Die Uinkelprofile 12, "sind mit Uinkelabschnitten 14 an dan Flanschen der U-fürmigen Schwellen 5 befestigt.

Aus Fig. 2 ist auch der Aufbau des Antriebsmotor der Zugmaschine einer Schientinstandbahn zu erkennen. Dieser Antriebsmotor besteht aus ι einem hydraulischen Radialkolbenmotor 15, an den über ein nicht darge-] stelltes elastisches Pufferglied ein Antriebsritzel 16 gekuppelt ist. Das Antriebsritzßl 16 kämmt mit der Zahmitange 11, deren Zähne unter einem Winkel von 16_; gegen die Zahnstangennormale geneigte, gerade Kopf-

flanken und entsprechend einer Evolventsnvarzahnung ausgebildete Fussflanken besitzen, so dass jeweils zuei Zähne des Antriebsritzels 16 und dar Zahnstange 11 sich gleichzeitig im übertragenden Eingriff befinden. Zusätzlich sind hydraulisch betätigte Bremsen 17 vorgesehen.

Aus der Fig. 1 entnimmt ,man, dass die Zugmaschine zwei Hydraulikmotoren 15 mit Antriebsritzel 16 besitzt. Diese sind in Drehgestellen 18 untergebracht, die gelenkig am Unterbau 19 der Zugmaschine gelagert sind. Auf dem Unterbau 19 sind ein Dieselmotor 2o sowie hydraulische Einrichtungen für den Batrieb der Hydraulikmotoren 15 untergebracht. Die Steuerung des Dieselmotors 2o und der Hydraulikmotoren 15 erfolgt von Fahrerkabinen 21 aus·, die über Kuppelstangsn 22 an die Drehgestelle 18 angekuppelt sind. Die Fahrerkabinen 21 besitzen eigene Fahrgestelle 23 mit Laufrollen 24 und sind über Stouerlsitungen 25 mit dem hydraulischen System verbunden. Zum Ankuppeln von weiteren Uagen der Schienanstandbahn sind an den Fahrgestellen 23 Kupplungen 26 vorgesehen .

Wie sich aus dem Schaltplan nach Fig. 3 ergibt, ist eine Axialkolben-

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pumpe 27 direkt mit dom Dieselmotor 2o gekuppelt. Diese Axialkolbenpumpe 27 versorgt über Leitungen 28, 29 die, Hydraulikmotorein 15 a, 15b. Die Fördermenge der Axialkolbenpumpe 27 wird mit Hilfe eines Servomotors 3o gesteuert, zu dessen Betätigung eine Kurvenscheibe 31 vorgesehen ist. Bsi Betätigung der Kurvenscheibe 31 gerät das Verstellventil des Servomotors 3o aus seiner Nullage heraus und in einen an den" Servomotor 3o angeschlossenen Verstellzylinder 32 baut sich eine Druckdifferenz auf, so dass ein Kolban 33 im Versteilzylinder 32 iibar ein im einzelnen nicht dargestelltes Hitnehmersystern die Zylindertrommel der Axialkolbenpumpe 27 verschmenkt. Damit ändert sich die Fördermenge und die Drehzahl der Hydraulikmotoren 15 a, 15 b. Ein Rückschlagventil 34 verhindert bei plötzlichem Zurücksohwenken der Zylindertrommel der Axialkolbenpumpe 27 die Bildung eines Vakuums.

Das für den Betrieb des.Servomotors erforderliche Druckmittel lie Pert eine Hilfspumpe 35, die.durch ein Druckbegrenzungsventil 36 abgesichert ist und im übrigen über ein Vorgelege 37 an den Dieselmotor 2o gekuppelt ist. Eine weitere, von dom Dieselmotor 2o angetriebene und auf der gleichen Uslls wie die Hilfspumpe 35 sitzende Speisepumpe 38 sorgt dafür, dass die aus dem Hydrauliksystem austretende Leckflüssigkeit ersetzt wird, wobei sie gleichzeitig die umlaufende Flenge des Druckmittels ständig erneuert. Dazu fördert die Speisepumpe 38 über einen Druckfilter 39, der zur Absicherung bei Verschmutzung mit einam Druckbegrenzungsventil 4o versehen ist, sowie über einen Luftkuhler 41 und Rückschlagventile 42 in die jeweilige Pviederdruckseite des hydraulischen Systems. Das überschüssige Druckmittel strömt über ein Druckbegrenzungsventil 43, dessen Einstellung gleichzeitig den Druck auf der Niederdruckseite -das hydraulischen Systems bestimmt, ab. Der

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Druck der [Jiederdruckseite kann an einem nanometer 44 abgelesen werden. .

Eins weitere Hilfspumpe. 45, die ebenfalls auf gleicher VJgIIb wie die Speisepumpe 38 b2u. die Hilfspumpe 35 sitzt, fördert das Druckmittel in ninen Hydrospsicher 46, dessen jeweiliger. Druck an dem Ha-

/ notneter 47 abgelesen uerden kann. Ein Druckabschaltventil 48 schaltet bei Erreichen eines Betriebsdruckes von ca. 9o bar die Hilfspum-

j pe 45 auf drucklosen Umlauf.

An den Hydroapeicher 46 ist ein als Bremsluftventil dienendes 3/2- . Wegeventil 49 angeschlossen, dessen Umsteuerung pneumatisch von einer der Fahrerkabinsn 21 aus erfolgt. Bei Umsteuerung des Bremslüftventils 49 aus dar Nullstellung heraus uird dar Hydrospeichsr 46 mit den federbelasteten Bremszylindern 5o der Bremsen 1? verbunden, so dass die Bremsen 17 gelüftet werden» Zusätzlich ist ein Notbremsventil 51 vorgesehen, das von Hand betätigt uerden muss.

Die beiden von der Axialkolbenpumpe 27 zu den .Hydromotoren 15 a, 15 b führenden Leitungen 28, 29 sind über einen Kurzschlußschiebar 52 miteinander verbunden. Bei geöffnetem Kurzschlußschisber findet ein Druckausgleich zwischen den Leitungen 2Ü, 29 statt_f es ergibt sich beim Betrieb der Schienenstandbahn eine Freilaufuirkung an den Hydromotoren 15 a, 15 b. Aussardem sind die Leitungen 28, 29 über Druckbegrenzungsventil« 53 abgesichert, so dass bei erhöhtem Betriebsdruck das Druckmittel übar die Druckbegrenzungsventil 53 zur Nisderdruckseite abfliessen kann. Der Jeweilige Betriebsdruck kann vom nanometer 54 abgsiessn werden, das über -ein Ventil 55 an eine der Leitungen 23, 29

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gelegt werden kann.

Wio man der Fig. 3-entnimmt, sind die Leitungen 28, 29 in Zweigleitungen 28 a, 23 b bzw. 29 a, 29 b aufgeteilt. Die Zweigleitungen 28 a und 29 a sind direkt zu Anschlüssen dar H/draulikmotoren .15 a, 15 b geführt, während die Zweigleitungen 28 b und 29 b zu einem Umschaltventil 56 geführt sind, mit dem jeweils ein oder beide Hydraulikmotoren 15 a, 15 b mit der Axialkolbenpumpe 27 verbunden werden können, Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, bei geringem Fahrwiderstand der Schienenstandbahn mit nur einem Hydraulikmotor 15 a odsr 15 b zu fahren.

Das Umschaltventil 56 wird von einer der Fahrerkabine 21 aus über einen Fusshebel 57 angesteuert. An den Fusshebel 57 ist ein Ventil 58. angeschlossen, das bei Betätigung des Fusshebels 57 einen pneumatischen Arbeitskreis freigibt, der seinerseits ein pneumatisches Umsteuerventil 59 betätigt, das das Umschaltventil 5G an den Arbeitskreis der Speisepumpe 38 anlegt.

Das Umsteuerventil 59 kann allerdings nur dann betätigt werden, uenn ein in der Fahrerkabine 21 angeordneter Fahrhebel Go sich in Nullstellung befindet, so dass das an diesem Fahrhebel 6o angeschlossene pneumatische Steuerventil G1 den Durchgang der Druckluft sperrt. Dann kann nämlich ein in.dem pneumatischen Steuerkreis zwischen dem Ventil 50 und dem Steuerventil 61 angeordnetes pneumatisches Ooppelabsperrventil 62 den Weg für die Druckluft vom Druckluftspeicher 63 über das Ventil 58 zu einem Differenzkolbenventil 64 freigeben, nach dessen Umschaltung auch das pneumatisch, betätigte llrnsteuervsntil 53 von der Druckluft

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aus dem Druckluftspeicher 63 beaufschlagt wird.

Die Umsteuerung von zwei Hydraulimotoren auf einen Hydraulikmotor kann nur im Bereich der Nullstellung des Fahrhebels Go eingeleitet werden, wann gleichzeitig der Fusshebel 5? betätigt wird. Uird der Fahrhebel 6a danach in eine der Fahrtstellungen bewegt, kann der Fusshebel 5? wieder freigegeben werden. Bei Zurücknahme des Fahrhebels in die Nullstellung uird dar zweite Hydraulikmotor automatisch uieder zugeschaltot, sofern nicht gleichzeitig der Fusshebel 57 betätigt uird.

Der Druckluftspeicher 63 liefert auch die für den Druckluftanlasser des Dieselmotors erforderliche Druckluft. Er uird von einem mit dem Dieselmotor gekuppelten Kompressor wieder aufgeladen.

Patentansprüche

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Zugmaschine zum diesal-hydraulischan Antrieb von Schiensnstandbahnen des Untertagebergbaus, die an ihrem Fahrgleis, das aus auf Schwellen vorlagtön Stahlprofilen besteht, zwangsgeführt ist, uobei zuiischen den Stahlprofilen eine Zahnstange für wenigstens ein Antriebsritzel vorlegt ist, dadur. ch gekennzeichnet ,dass das oder die Antriebsritzel ( 16 ) über. elastische Puffer an ihre zugeordneten Hydrauiikmatoren ( 15 ) gekuppelt sind, dia als langsam laufende Radialkolbenmotor^ susgebildet und durch eine vom Dieselmotor ( 2o ) angetriebene Pumpe ( 27 ) versorgt sind.

2. Zugmaschina nach Anspruch 1,dadurch gekennzeich not, dass die Pumpe ( 27 ) für die Hydraülikmotoren ( 15 ) als Axialkolbenpumpe ausgebildet ist, dass zu»· Steuerung der Fordsrmenge ein druckgBsteuerter Servomotor ( 3o ) vorgesehen ist und dass der dafür erforderliche Steuerdruck von einer über ein Vorgelege ( 37 ) mit dem Dieselmotor ( 2o ) gekuppelten Hllfspurnpe ( 35 ) erzeugt uird.

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