DE2434260A1

DE2434260A1 - Excavator jib swivel joint - has glide shoe-type seating with pressure pocket and pliable sealing element between pocket and outside of seating

Info

Publication number: DE2434260A1
Application number: DE2434260A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Lachner
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1974-07-17
Filing date: 1974-07-17
Publication date: 1976-01-22

Abstract

The design is concerned with excavators used on coal mine workings. For uniform distributing operation it is necessary to swivel the jib from side to side with resulting very high loadings on the jib seating and subsequent high wear. This is eliminated by using a gliding shoe-type seating fitted with a pressure pocket (8) the ring-shaped space between the pressure pocket and the outside of the seating having a pliable sealing element (10) which is nearly hydrostatically compensated. The sealing element can have circular or oval shape, the inner surface being provided with radial grooves (11) which can be arranged either as parallel circles or spirals, resulting an even pressure reduction towards the outside. The sealing element is connected with several pressure pockets (12, 13, 14) with pressures decreasing towards the outside.

Description

Lager zum Hin- und Herschwenken des Auslegerarmes von Baggern Die Erfindung betrifft ein Lager für die Dreh-und Linearbewegung von schweren Abbaugeräten, beispielsweise von Baggern, Absetzern, Brechern und ähnlichen Großgeräten, wie sie die im Braunkohletagebergbau eingesetzten Schaufelradbagger zum Transport des Abraumes darstellen.Bearing for swinging the boom arm of excavators back and forth The invention relates to a bearing for the rotary and linear movement of heavy mining equipment, for example from excavators, spreaders, crushers and similar large equipment like them the bucket wheel excavators used in open-cast lignite mining to transport the overburden represent.

Damit es möglich ist, daß der Auslegerarm eines Absetzers den Abraum gleichmäßig auf beispielsweise einem Kreisbogen durch entsprechendes Hin- und Herschwenken verteilen kann, ist eine entsprechende Lagerung des Auslegerarmes auf dem Unterbau erforderlich. Eine bekannte Lagerung besteht aus einem Kugeldrehkranz von extrem großem Durchmesser Da wegen des unebenen Liegenden die gewünschte Planparallelität des Unterbaus wegen der auf dieses Bauteil einwirkenden Biegemomente und Biegekräfte in den meisten Fällen nicht gewährleistet werden kann, führt die Lagerung des Auslegerarmes auf einem Kugeldrehkranz dazu, daß der Kugeldrehkranz punktweise belastet wird. Das bedeutet für die Kugeln des Kugeldrehkranzes wie auch für die übrigen Kugeldrehkranzteile, die für die punktförmige Belastung nicht ausgelegt sind, daß sie einem entsprechend hohen Verschleiß unterliegen. Man hat bisher eine oftmalige Auswechslung und Reparatur dieser Kugeldrehkranzverbindungen in Kauf genommen, weil eine bessere Drehverbindung nicht zur Verfügung stand.So that it is possible that the boom arm of a spreader the overburden evenly on, for example, an arc of a circle by pivoting it back and forth accordingly can distribute, is a corresponding storage of the boom on the substructure necessary. A known storage consists of a slewing ring of extreme large diameter Because of the uneven surface, the desired plane parallelism of the substructure because of the bending moments and forces acting on this component In most cases this cannot be guaranteed, the storage of the cantilever arm leads on a slewing ring to ensure that the slewing ring is loaded point by point. That means for them Balls of the slewing ring as well as for the other slewing ring parts that are not designed for point loading are that they are subject to a correspondingly high level of wear. So far you have one Frequent replacement and repair of these slewing ring connections accepted, because a better slewing ring was not available.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lager der einleitend genannten Art zu schaffen, welches sogar dann einwandfrei funktioniert, wenn die ansonsten erforderliche Planparallelität des Lagerunterteiles nicht gegeben ist.The invention is based on the object of a bearing of the introductory mentioned type, which works perfectly even if the otherwise required plane parallelism of the bearing lower part is not given.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein gleitschuhähnliches Lager vorgesehen ist, das eine Drucktasche besitzt, wobei in dem Ringbereich zwischen der Drucktasche und dem Äußeren des Lagers ein anpassungsfähiger Dichtkörpar vorgesehen ist, der bis auf eine Restkraft hydrostatisch entlastet ist.This object is achieved according to the invention in that a sliding shoe-like Storage is provided which has a pressure pocket, wherein in the ring area between the pressure pocket and the exterior of the bearing an adaptable sealing body is provided which is hydrostatically relieved except for a residual force.

Wegen der Anpassungsfähigkeit des Dichtkörpers an Unebenheiten treten letztere nicht mehr störend und verschleißverursachend in Erscheinung.Step on bumps because of the adaptability of the sealing body the latter no longer disturbing and causing wear.

In vorteilhafter Weise ist der Dichtkörper von einem biegeweichen Ring mit flachem Querschnitt gebildet.The sealing body is advantageously flexible Ring formed with a flat cross-section.

Hierbei empfiehlt es sich, den Dichtkörper als Gleitring mit guten Gleiteigenschaften auszubilden.It is advisable to use the sealing body as a sliding ring with good Train sliding properties.

Um einen gleichmäßigen Druckabbau von der Drucktasche nach außen hin zu bewerkstelligen, ist der Dichtkörper an seiner Dichtspaltfläche mit Nuten derart versehen, daß ein im wesentlichen gleichmäßiger Druckabbau von der Drucktasche nach außen hin erfolgt. Insbesondere ist zu empfehlen, die Nuten in der Dichtspaltfläche des Dichtkörpers als Spiralnut auszubilden.To achieve an even pressure reduction from the pressure pocket to the outside to accomplish, the sealing body is such on its sealing gap surface with grooves provided that a substantially uniform pressure reduction from the pressure pocket after takes place on the outside. It is particularly recommended to use the grooves in the sealing gap area of the sealing body to be designed as a spiral groove.

Weiterhin sind erfindungsgemäß oberhalb des Dichtkörpers mehrere Druckräume vorgesehen, die mit nach außen abfallenden Drücken beaufschlagt sind. Vorteilhafterweise stehen die Drücke in den Druckräumen zum Taschendruck und zum Druck unter dem Dichtkörper in einem solchen Verhältnis, daß sich die Kräfte bei einer Dichtspalthöhe nahe Null etwa ausgleichen und daß bei einer Dichtspalthöhe größer als Null die Kräfte aus den Druckräumen überwiegen.Furthermore, according to the invention, there are several pressure spaces above the sealing body provided, which are acted upon with outwardly decreasing pressures. Advantageously are the pressures in the pressure chambers for the pocket pressure and for the pressure under the sealing body in such a ratio that the forces at a sealing gap height close to zero compensate approximately and that with a sealing gap height greater than zero, the forces from predominate in the pressure rooms.

Um das zu erreichen, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der innere Druckraum unmittelbar mit dem ungedrosselten Druck einer Pumpe beaufschlagt, während die weiter nach außen vorgesehenen Druckräume mit dem innen befindlichen Druckraum über Drosseln in Reihe geschaltet sind. Gleichzeitigist auch die Drucktasche über eine Drossel mit dem innen befindlichen Druckraum verbunden. Der Druck im außen befindlichen Druckraum - und damit der Druck im ganzen System - ist proportional zum Lastdruck im Messzylinderraum mittels eines geeigneten Ventils, z.B. eines fremdvorgesteuerten Druckbegrenzungsventils mit Druckwandler, gesteuert. Im Bereich des Umfanges des Lagers sind weitere Gleitlager mit geringer Flächenpressung zur Aufnahme der Restkraft vorgesehen.To achieve this, according to a further feature of the invention the internal pressure chamber is acted upon directly by the unthrottled pressure of a pump, while the pressure spaces provided further to the outside with the one located inside Pressure chamber are connected in series via throttles. At the same time is also the pressure pocket Connected via a throttle with the internal pressure chamber. The pressure on the outside The pressure space located - and thus the pressure in the entire system - is proportional to the load pressure in the measuring cylinder space by means of a suitable valve, e.g. an externally piloted one Pressure relief valve with pressure transducer, controlled. In the range of the Bearings are further plain bearings with low surface pressure to absorb the residual force intended.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie beschränkt sich nicht auf die dargestellte Ausführungsform, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung weitere Abwandlung möglich.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. She is not limited to the illustrated embodiment, rather, further modifications are possible within the scope of the invention.

Es zeigt: Figur 1 das Lager im Schnitt, wobei eine Hälfte des Lagers weggebrochen ist und Figur 2 den Druckverlauf innerhalb des Lagers.It shows: FIG. 1 the bearing in section, with one half of the bearing is broken away and Figure 2 shows the pressure curve within the bearing.

Das in der Zeichnung dargestellte und erfindungsgemäß beschaffene Lager dient zum Hin- und Herschwenken des Auslegerarmes von nicht näher dargestellten Baggern. Hierbei handelt es sich im allgemeinen um im Braunkohletagebergbau eingesetzte Schaufelradbagger, deren Auslegerarm, der den Transport des Abraumes übernimmt, sich auf einem feststehenden Unterteil, z.B. einem Ponton schwenkbeweglich abstützt. Um die Schwenkbeweglichkeit zu gewährleisten, ist ein gleitschuhähnliches Lager vorgesehen, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Das Lager besteht aus dem Lagerkörper 1, der sich mit seinem Kugelkopf 2 in einem entsprechenden Kugelpfannenelement 3 befindet. Das Kugelpfannenelement 3 ist in dem Messzylinder 4 verschieblich geführt. Von dem Kugelpfannenelement 3 und dem Messzylinder 4 wird der Messzylinderraum 5 gebildet. Von dem Messzylinderraum 5 zweigt die Leitung 6 ab und gibt den Druck des Messzylinderraumes 5 über den Druckwandler 34 auf das Druckbegrenzungsventil 7.That shown in the drawing and created according to the invention Bearing is used to pivot the boom arm back and forth from not shown Dredging. These are generally those used in open-cast lignite mining Bucket wheel excavator, whose arm, which takes over the transport of the overburden, is supported in a pivotable manner on a fixed lower part, e.g. a pontoon. A sliding shoe-like bearing is used to ensure pivoting mobility provided, as shown in FIG. The bearing consists of the bearing body 1, which is located with its ball head 2 in a corresponding ball socket element 3 is located. The ball socket element 3 is displaceably guided in the measuring cylinder 4. The measuring cylinder space 5 is formed by the ball socket element 3 and the measuring cylinder 4 educated. The line 6 branches off from the measuring cylinder space 5 and provides the pressure of the measuring cylinder space 5 via the pressure transducer 34 to the pressure relief valve 7th

Zwischen der Drucktasche 8 und dem äußeren Teil 9 des Lagers ist der anpassungsfähige Dichtkörper 10 vorgesehen, der aus einem biegeweichen Ring mit flachem Querschnitt gebildet ist. Dieser Ring kann kreisrund ausgebildet sein. Es steht dem jedoch nichts entgegen, den Ring unrund, beispielsweise oval oder dergleichen auszubilden.Between the pressure pocket 8 and the outer part 9 of the bearing is the adaptable sealing body 10 is provided, which consists of a flexible ring with is formed flat cross-section. This ring can be circular. It however, nothing stands for that contrary to the ring out of round, for example to train oval or the like.

Der Dichtring 10 ist als Gleitkörper mit guten Gleiteigenschaften ausgebildet. Um einen im wesentlichen gleichmäßigen Druckabbau von der Drucktasche 8 nach außen hin zu erreichen, ist der Dichtkörper 10 an seiner Dichtspaltfläche mit Nuten 11 versehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Nuten 11 in der Dichtspaltfläche des Dichtkörpers 10 als Spiralnut ausgebildet. Auch hier ist ohne weiteres eine andere Formgebung der Nuten möglich, insbesondere dann, wenn der Dichtkörper 10 nicht kreisförmig ausgebildet ist.The sealing ring 10 is a sliding body with good sliding properties educated. To achieve a substantially uniform pressure reduction from the pressure pocket 8 to reach the outside, the sealing body 10 is at its sealing gap surface provided with grooves 11. In the illustrated embodiment, the grooves 11 are in the sealing gap surface of the sealing body 10 is designed as a spiral groove. Here too is A different shape of the grooves is easily possible, especially if the sealing body 10 is not circular.

Oberhalb des Dichtkörpers 10 sind die Druckräume 12, 13 und 14 vorgesehen. Sie sind mit nach außen abfallenden Drücken beaufschlagt.The pressure chambers 12, 13 and 14 are provided above the sealing body 10. They are acted upon with outwardly decreasing pressures.

Die Pumpe 15 ist über die Leitung 16 ungedrosselt mit dem Druckraum 12 verbunden. Der im Druckraum 12 herrschende Druck wird über die Dichtung 17, die in ihrer Dichtigkeit noch durch die weitere Dichtung 18 unterstützt ist, auf den Dichtkörper 10 übertragen. Der in dem Druckraum 12 herrschende Druck wird über die Leitung 19 und die Drossel 20 sowie über die weitere Leitung 21 in die Drucktasche 8 geleitet. Der in der Drucktasche 8 herrschende Druck ist niedriger als der Druck in dem Druckraum 12, weil der Druck beim Fließen der Arbeitsflüssigkeit durch die Drossel 20 herabgedrosselt wird.The pump 15 is unthrottled with the pressure chamber via the line 16 12 connected. The pressure prevailing in the pressure chamber 12 is via the seal 17, which is still supported in their tightness by the further seal 18 on the Sealing body 10 transferred. The pressure prevailing in the pressure chamber 12 is via the Line 19 and the throttle 20 and via the further line 21 into the pressure pocket 8 headed. The pressure prevailing in the pressure pocket 8 is lower than the pressure in the pressure chamber 12, because the pressure when the working fluid flows through the Throttle 20 is reduced.

Der mittlere Druckraum 13 ist mit dem inneren Druckraum 12 über die Leitung 22, in deren Verlauf die Drossel 23 geschaltet ist, verbunden. Von dem mittleren Druckraum 13 zweigt die Leitung 24 mit der in ihrem Verlauf befindlichen Drossel 25 ab und führt zu dem außenbefindlichen Druckraum 14. Dieser Druckraum 14 ist über die Leitung 26 ebenfalls mit dem Druckbegrenzungsventil 7 verbunden. Die Übertragung des Druckes aus dem Druckraum 14 auf den Dichtkörper 10 erfolgt über die Dichtung 31, die in ihrer Dichtigkeit durch die weitere Dichtung 32 noch unterstützt wird.The middle pressure chamber 13 is connected to the inner pressure chamber 12 via the Line 22, in the course of which the throttle 23 is connected, connected. From the middle one Printing room 13 branches off the line 24 with the throttle 25 located in its course and leads to the external pressure chamber 14. This pressure chamber 14 is via the line 26 also connected to the pressure relief valve 7. The transfer of the pressure from the pressure chamber 14 to the sealing body 10 takes place via the seal 31, which in their tightness is supported by the further seal 32.

Durch die über verschiedene Drosseln und mittels verschiedener Leitungen miteinander verbundenen Druckräume ergibt sich als Druckverlauf in den drei Druckräumen 12, 13 und 14 der gemäß der Linie 27 in Figur 2 dargestellte Druckverlauf. Dieser Druck wirkt im Sinne eines Anpressens des Dichtkörpers 10 auf die Gegenfläche 28 und ist deshalb in Figur 2 positiv dargestellt. Der in der Drucktasche 8 herr-schendeDruck ist, weil er der Druckrichtung der Druckräume 12, 13 und 14 entgegenwirkt, in Figur 2 negativ dargestellt. Er ist im gesamten Bereich der Drucktasche überall gleich groß und hat die durch die Linie 29 in Figur 2 dargestellt Größe.By using different chokes and by means of different lines interconnected pressure chambers results as a pressure curve in the three pressure chambers 12, 13 and 14 show the pressure curve shown along line 27 in FIG. This Pressure acts in the sense of pressing the sealing body 10 onto the mating surface 28 and is therefore shown positively in FIG. The pressure prevailing in the pressure pocket 8 is because it counteracts the pressure direction of the pressure chambers 12, 13 and 14, in Figure 2 shown negatively. It is the same everywhere in the entire area of the pressure pocket large and has the size shown by the line 29 in FIG.

Von der Drucktasche aus fällt der Druck entsprechend der Kennlinie 30 in Figur 2 im wesentlichen gleichmäßig bis auf den Wert Null am äußeren Umfang des Lagers ab. Die Größe des Druckes ist durch Maßpfeile dargestellt. Mit gleichen Buchstaben bezeichnete Maßpfeile bedeuten gleiche Druckwerte, Im Bereich des Umfanges des Lagers sind weitere Gleitlager 33 mit geringer Flächenpressung zur Aufnahme der Restkraft vorgesehen.From the pressure pocket, the pressure drops according to the characteristic curve 30 in FIG. 2 essentially uniformly down to the value zero on the outer circumference of the camp. The size of the pressure is shown by dimension arrows. With the same Dimensional arrows marked with letters mean the same pressure values, in the area of the circumference of the bearing are further plain bearings 33 with low surface pressure for receiving the residual force provided.

- Ansprüche -- Expectations -

Claims

Requirements bearings for the rotary and linear movement of heavy mining equipment, for example from excavators, spreaders, crushers and similar large equipment like them the bucket wheel excavators used in open-cast lignite mining to transport the overburden represent, characterized in that a sliding shoe-like bearing is provided is, which has a pressure pocket (8), wherein in the ring area between the pressure pocket (8) and the exterior of the bearing an adaptable sealing body (10) is provided which is hydrostatically relieved except for a residual force.

2. Bearing according to claim 1, characterized in that the sealing body (10) is formed by a flexible ring with a flat cross-section.

3. Bearing according to claims 1 and 2, characterized in that the sealing body (10) is designed as a sliding ring with good sliding properties.

4. Bearing according to one of the preceding claims, characterized in that that the sealing body (10) is provided with grooves (11) on its sealing gap surface is that a substantially uniform pressure reduction from the pressure pocket (8) after takes place on the outside.

5. Bearing according to claim 4, characterized in that the grooves (11) are designed as a spiral groove in the sealing gap area of the sealing body (10).

6. Bearing according to one of the preceding claims, characterized in that that several pressure chambers (12, 13, 14) are provided above the sealing body (10), which are subjected to outwardly decreasing pressures.

7. Bearing according to claim 6, characterized in that the pressures in the pressure chambers (12, 13, 14) for pocket pressure and for pressure under the sealing body (10) are in such a relationship that the forces at a sealing gap height approximately equalize near zero and that with a sealing gap height greater than zero the Forces from the pressure chambers (12, 13, 14) predominate.

8. Bearing according to one of the preceding claims, characterized in that that the inner pressure chamber (12) directly with the unthrottled pressure of a pump (15) is acted upon, while the pressure spaces (13, 14) connected in series with the internal pressure chamber (12) via throttles (23, 25) are.

9. Bearing according to one of the preceding claims, characterized in that that the pressure pocket (8) via a throttle (20) with the internal pressure chamber (12) is connected.

10. Bearing according to one of the preceding claims, characterized in that that the pressure in the outside pressure chamber (14) - and thus the pressure as a whole System - proportional to the load pressure in the measuring cylinder space (5) by means of a suitable Device (34) is controlled.

11. Bearing according to one of the preceding claims, characterized in that that in the area of the circumference of the bearing further plain bearings (33) with low surface pressure are provided to absorb the residual force.

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