DE3010638A1

DE3010638A1 - Motor driven oscillation generator - has pairs of drive shafts projecting sideways from motor and carrying contra-rotating opposed eccentric weights

Info

Publication number: DE3010638A1
Application number: DE19803010638
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. 4630 Bochum Krämer; Heinrich Ing.(grad.) 4660 Gelsenkirchen-Buer Wildförster
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1980-03-20
Filing date: 1980-03-20
Publication date: 1981-09-24

Abstract

The oscillation generating device for coal mining equipment or other bulk material handling equipment, has a frame with bearings (3,4) supporting the drive shaft (2) of a motor (1) horizontally. The motor can be an electric or hydraulic motor and its speed can be varied. The oscillations are generated by pairs of shafts (9,10) projecting horizontally outwards, each side of the motor. Each shaft carries an eccentrically mounted weight (11-14) which causes the oscillations. The two shafts forming a pair at one side of the motor are rotated in opposite directions. The two weights (e.g. 13,14) mounted on two shafts (10) in line are offset by 180 degrees from each other. The weights may be removable.

Description

DrehschwingungserregerTorsional vibration exciter

Die Erfindung betrifft einen Motor zur Erzeugung von Drehschwingungen.The invention relates to a motor for generating torsional vibrations.

Die im untertägigen Bergbau eingesetzten Gewinnungs-und Fördermittel werden zum größten Teil von mehreren Motoren angetrieben. Dabei werden über die Motoren die an Ketten mitgezogenen Gewinnungsmittel bzw die das Fördergut transportierenden Mitnehmer am Steinkohlenstoß hin und her gezogen. Die Motoren werden dabei durch das die Antriebe verbindende Betriebsmittel, wie z.B. die Hobelkette oder die Fördererkette, sehr starken Schwingungen ausgesetzt. Die während des Betriebes auftretenden stark schwingenden Belastungen führen zu einer Verkürzung der Lebensdauer oder einer vorzeitigen Zerstörung von Anlagenteilen.The extraction and production resources used in underground mining are for the most part driven by several motors. The Motors, the means of extraction pulled along by chains or the means of transporting the goods to be conveyed Driver pulled back and forth on the coal pile. The engines are doing this by the equipment connecting the drives, such as the plow chain or the conveyor chain, exposed to very strong vibrations. The strong ones that occur during operation oscillating loads lead to a shortening of the service life or a premature one Destruction of system parts.

Zur Entwicklung von Schwingungsdämpfern für derartige kettengetriebene Gewinnungs- und Fördermittel ist eine definierte Nachbildung der im Betrieb auftretenden Schwingungen notwendig, wobei es sich bei diesen an den Antrieben auftretenden Schwingungen um Drehschwingungen handelt.For the development of vibration dampers for such chain-driven ones Extraction and funding is a defined replica of those that occur in the company Vibrations are necessary, with these vibrations occurring on the drives is about torsional vibrations.

Es sind Unwuchtmotoren und Vibratoren bekannt, die eine bestimmte Form von Schwingungen erzeugen bzw.There are unbalance motors and vibrators known that a certain Generate or

aufnehmen können. Mit diesen Schwingungserregern ist es aber nicht möglich, Drehschwingungen zu erzeugen.be able to record. But it is not with these vibration exciters possible to generate torsional vibrations.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schwingungserreger zu entwickeln, mit dem definierte Drehschwingungen erzeugt werden können, um so die an den Antrieben im untertäaigen Bergbau auftretenden Schwingungen definiert nachbilden zu können.The object of the invention is therefore to develop a vibration exciter, with which defined torsional vibrations can be generated, so as to affect the drives to be able to reproduce the vibrations occurring in underground mining in a defined manner.

Die Aufgabe wird aemäß der Erfindung dadurch oelöst, daß rechtwinklig zur Antriebswelle an beiden Seiten des Motors ellen in einer Ebene angeordnet sind, auf deren Enden Unwuchtgewichte aufgesetzt sind und die eine unterschiedliche Drehrichtung aufweisen.According to the invention, the object is achieved in that at right angles to the drive shaft on both sides of the motor shafts are arranged in one plane, on the ends of which unbalance weights are placed and which have a different direction of rotation exhibit.

Ein derartiger Motor erzeugt Drehschwingungen, die durch Wahl des Motors und der Unwuchtgewichte denen im untertägigen Betrieb an Motoren von kettengetriebenen Strebbetriebsmitteln auftretenden Schwingungen anaeglichen werden können. Durch die Anordnung der Wellen an den Seiten des Motors und etwa in der gleichen Ebene wird ein Axialschub vermieden, da sich die Schwingungen in dieser Richtung aufheben. Dagegen kommen die tangential auftretenden Schwingungen voll zur Geltung, die für die Simulation der untertäcigen 3edingungen notwendig sind.Such a motor generates torsional vibrations, which by choosing the Motors and the imbalance weights those in underground operation on chain-driven motors Longwall operating means occurring vibrations can be adjusted. By the arrangement of the shafts on the sides of the motor and roughly in the same plane axial thrust is avoided as the vibrations cancel each other out in this direction. On the other hand, the tangentially occurring vibrations come into their own, those for the simulation of the underground conditions are necessary.

Eine definierte Nachbildung der im Betrieb auftretenden Schwingungen mit unterschiedlichem Charakter wird auch onne Auswechseln des Motors möglich, wenn wie erfindungsgemäß vorgesehen die Drehzahl des Motors regelbar ist, wobei zweckmäßigerweise eine stufenlose Regelung vorzusehen ist.A defined simulation of the vibrations that occur during operation With a different character it is also possible to replace the motor without as provided according to the invention, the speed of the motor can be regulated, expediently a stepless regulation is to be provided.

Neben der Änderung der Anzahl der Schwingungen kann auch deren Intensität ohne Schwierigkeiten den jeweilig nachzuahmenden Bedingungen dadurch angepaßt werden, daß die Unwuchtgewichte lösbar auf die t:iellen aufgesetzt sind. Sie können damit onne Schwierigkeiten ausgewechselt, auf der zelle in Richtung auf den Motor oder in die umgekehrte Richtung verschoben oder aber durch eine Änderung der Drehachse in ihren Wirkungen geändert werden. Durch die verschiedenen tifahlmöglichkeiten können unter Einbezug der Drehzahländerung Schwingungen in einem großen 3ereich definiert und genau nachgebildet werden.In addition to changing the number of vibrations, their intensity can also be changed can be adapted without difficulty to the respective conditions to be imitated, that the imbalance weights are releasably placed on the t: ellen. You can with it onne difficulty exchanged on the cell towards the engine or moved in the opposite direction or by changing the axis of rotation can be changed in their effects. Due to the various payment options If the change in speed is taken into account, oscillations can occur in a large 3 range defined and precisely reproduced.

Eine optimale Einstellung ist möglich und ein Axialschub ist weitgehend zu vermeiden, indem die einander zugeordneten Unwucnigewichte auf den ellen übereinstimmend angeordnet sind, dagegen auf der einzelnen Welle um 180° zueinander versetzt sind. Dadurch, daß die Wellen eine unterschiedliche Drehrichtung aufweisen, ist somit in axialer Richtung eine Addition der Schwingungen wirksam verhindert und somit eine Beschädigung des Motors unterbunden, während in der tangentialen Richtung die Schwingungen in der vorgegebenen Größenordnung auftreten. Ein solcnes Gerät kann nun mit verschiedenen Schwingungsdämpfern ausgerüstet werden, um deren wirkung zu ermitteln.An optimal setting is possible and an axial thrust is largely to be avoided by matching the associated unbalance weights on the elles are arranged, however, are offset from one another by 180 ° on the individual shaft. The fact that the shafts have a different direction of rotation is thus In the axial direction, an addition of the vibrations is effectively prevented and thus Damage to the motor prevented while in the tangential direction the Vibrations occur in the specified order of magnitude. Such a device can can now be equipped with various vibration dampers in order to increase their effectiveness determine.

Durch die besondere Ausbildung des Drehschwingungserregers ist jeder versuch wiederholbar, soweit er nicht mit einer Beschädigung des Schwingungsdämpfers geendet hat.Due to the special design of the torsional vibration exciter, everyone is attempted repeatable, as long as it does not result in damage to the vibration damper has ended.

Der technische Fortschritt der Erfindung ist insbesondere darin zu senen, daß mit dem erfinduncssemäßen Drehschwingungserreger onne Auswechselung ces eigentlichen otors verscniedene und genau definlerbare Drehschwincungen wiederholt erzeugt werden können.The technical progress of the invention is particularly therein Senen that with the inventive torsional vibration exciter onne replacement ces actual otors repeated and precisely definable torsional oscillations can be generated.

Damit wird es möglich, die Entwicklung von Schwingungsdämpfern unabhängig von den eigentlichen kettengetriebenen Strebbetriebsmitteln iM übertägigen Versuchsbetrieb, d.h. im Labor, zu entwickeln. Dabei kann auf den einsatz der einen großen Platzbedarf aufweisenden Original teile verzichtet und statt dessen ein wesentlich kleinerer in der Drehzahl regelbarer Motor einaesetzt werden.This makes it possible to develop vibration dampers independently of the actual chain-driven longwall equipment in the surface test operation, i.e. in the laboratory to develop. This can take up a lot of space exhibiting original parts are dispensed with and instead a much smaller one Motor with adjustable speed can be used.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines als Drehschwingungserregers ausgebildeten Motors und Fig. 2 eine Seitenansicht des rotors teilweise im Schnitt.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. The figures show: FIG. 1 a perspective illustration a motor designed as a torsional vibration exciter, and FIG. 2 is a side view of the rotor partially in section.

In Fig. 1 ist in einer perspektilischen Darstellung der Motor 1 wiedergegeben, dessen Antriebswelle 2 in den Lagern 3 und 4 geführt ist. Die notwendige Antriebsenergie wird über die Durchführung 5 dem Motor 1 zugeführt. 1ie Fig. 2 eist, handelt es sich bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Motor um einen Elektromotor, dessen Drehzahl regelbar ist und dem die Energie über das Kabel 16 und die Drehdurchführung zugefünrt wird. Ebenso kann es sich bei dem Motor 1 auch um einen Hydromotor handeln, wobei diesem die Energie auf ähnliche Weise zugeführt wird.In Fig. 1, the engine 1 is shown in a perspective view, whose drive shaft 2 is guided in bearings 3 and 4. The necessary drive energy is fed to the engine 1 via the bushing 5. As shown in Fig. 2, it is in the motor shown in FIGS. 1 and 2 is an electric motor, the speed of which can be regulated and supplied with the energy via the cable 16 and the rotary feedthrough will. Likewise can the motor 1 is also a hydraulic motor act, whereby the energy is supplied to it in a similar way.

Der Motor 1 ist zweckmäßigerweise in einem Gehäuse 6 untergebracht, das über einen Ständer 7 verfügt und z.B. auf dem Boden 8 ruht. Die Antriebswelle 2 wird dabei durch die im Gehäuse 6 ausgebildeten Lager 3, 4 gehalten.The motor 1 is expediently housed in a housing 6, which has a stand 7 and rests e.g. on the floor 8. The drive shaft 2 is held by the bearings 3, 4 formed in the housing 6.

Die für die Häufigkeit und Intensität der Drehschwingungen notwendige Ausbildung des Motors 1 sowie der mit 11, 12, 13, 14 bezeichneten ünuchtgewichte wird rechnerisch ermittelt wobei es möglich ist, am Gehäuse 6 bzw. unmittelbar am rotor 1 Meßgeräte vorzusehen.The one necessary for the frequency and intensity of the torsional vibrations Formation of the motor 1 and the unbalanced weights indicated by 11, 12, 13, 14 is determined by calculation, it being possible to use the housing 6 or directly on the rotor 1 measuring devices to be provided.

An beiden Seiten 15, 17 des rotors 1 sind rechtwinklig zur Antriebswelle 2 angeordnete Wellen 9, Io vorgesehen. Diese ellen 9, 1o weisen eine unterschiedliche Drehrichtung 15 auf, die durch entsprechende Pfeile in Fig. 1 angedeutet ist.On both sides 15, 17 of the rotor 1 are at right angles to the drive shaft 2 arranged shafts 9, Io provided. These cells 9, 1o have a different Direction of rotation 15, which is indicated by corresponding arrows in FIG.

Die an den Enden der ellen 9, lo lösbar aufgesetzten Unwuchtgewichte 11, 12, 13, 14 sind wie in Fig. 1 angedeutet, auf der einzelnen Welle 9 bzw. 1o um 180° zueinander versetzt, während die einander zugeordneten Unwuchtgewichte auf den Wellen übereinstimmend angeordnet sind. Dadurch, daß die ellen 9, 10 eine unterschiedliche Drehrichtung 15 aufweisen, und dadurch, daß sie in einer Ebene 19 angeordnet sind, wird die Antriebswelle 2 von einem Axialschub freigehalten.The unbalance weights detachably attached to the ends of the cells 9, lo 11, 12, 13, 14 are as indicated in Fig. 1, on the individual shaft 9 or 1o offset by 180 ° to one another, while the imbalance weights assigned to one another are on the shafts are arranged in correspondence. Because the cells 9, 10 have a different Have direction of rotation 15, and in that they are arranged in a plane 19, the drive shaft 2 is kept free from axial thrust.

Dagegen treten senkrecht zur Ebene 19 Schwingungen auf1 die sich aufgrund der besonderen Anordnung des Abstandes der Wellen 9, 1o zueinander als Drehschwingungen wie gewünscht auswirken.On the other hand, oscillations occur perpendicular to the plane 191 which are due to the special arrangement of the distance between the shafts 9, 1o as torsional vibrations as desired.

1 Motor 2 Antriebswelle 3 Lager 4 Lager 5 Durchführung 6 Gehäuse 7 Ständer 8 Boden 9 Weile 10 Welle 11 Unwuchtgewicht 12 Unwuchtgewicht 13 Unwuchtzewicnt 14 Unwuchtaewichnt 15 Drehrichtung 16 Seite 17 Seite 18 Kabel 19 Ebene Leerseite1 motor 2 drive shaft 3 bearing 4 bearing 5 bushing 6 housing 7 Stand 8 Floor 9 Shaft 10 Shaft 11 Unbalance weight 12 Unbalance weight 13 Unbalance weighted 14 Unbalance weighted 15 Direction of rotation 16 Page 17 Page 18 Cable 19 Level Blank page

Claims

Torsional vibration exciter claims: 1. Motor for generating Torsional vibrations, characterized in that at right angles to the drive shaft (2) on both sides (16, 17) of the motor (1) cells (9, lo) arranged in one plane are, on the ends of which unbalance weights (11-14) are placed and which are different Have direction of rotation (15).

2. Motor according to claim 1, characterized in that the speed of the rotor (1) is adjustable.

3. Motor according to claim 1 and claim 2, characterized in that the unbalance weights (11-14) are releasably placed on the shafts (9, 10).

4. Motor according to claim 1, characterized in that the each other assigned imbalance weights (11-14) on the ellen (9, 1o) arranged in a matching manner on the other hand, on the one shaft (9 or lo), they are offset by 18o0 to one another.