DE3443359A1

DE3443359A1 - Slewing arrangement for an opencast mining machine

Info

Publication number: DE3443359A1
Application number: DE19843443359
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. 4150 Krefeld Vorhölter
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1984-11-28
Publication date: 1986-05-28

Abstract

In a slewing arrangement for an opencast mining machine provided with a travelling mechanism and two booms, which slewing arrangement consists of three bearing units arranged one above the other and rotatable about a common perpendicular slewing axis, of which the two top bearing units are each allocated to a boom and the bottom bearing unit (2) is allocated to the travelling mechanism, one of the bearing units (6) being connected to the two other bearing units (2, 8) in each case via a slewing mechanism, a simpler and lighter construction is obtained owing to the fact that the middle bearing unit (6) is connected in a drivable manner to the two other bearing units, and the two slewing mechanisms (13, 17) can be coupled to one another for producing a counter-rotational motion. Here, the middle bearing unit (6) is preferably provided with the two slewing mechanisms for the connection. <IMAGE>

Description

FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNGFRIED. KRUPP GESELLSCHAFT LIMITED LIABILITY

in Essen Schwenkeinrichtung für ein Tagebaugerät Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwenkeinrichtung für ein mit einem Fahrwerk und zwei Auslegern versehenes Tagebaugerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. in Essen swivel device for an opencast mining device The invention relates on a swivel device for a one provided with a chassis and two booms Opencast mining device according to the preamble of claim 1.

Bei den bekannten Tagebaugeräten dieser Bauart ist die untere ringförmige Lagereinheit an dem mit dem Fahrwerk versehenen Unterbau angeordnet; die mit der unteren Lagereinheit drehbar verbundene ebenfalls ringförmige mittlere Lagereinheit trägt den Schaufelradausleger und ist an ihrer Oberseite mit einer als Ringscheibe ausgebildeten oberen Lagereinheit drehbar verbunden, welche den Abwurfausleger trägt. Beim Betrieb dieser Tagebaugeräte wird am häufigsten die mittlere mit dem Schaufelrad ausleger versehene Lagereinheit geschwenkt, während gleichzeitig die beiden anderen Lagereinheiten stillstehen. Die obere Lagereinheit ist mit einem Schwenkwerk versehen, das auf einem zentral angeordneten und mit dem Unterbau bzw. der unteren Lagereinheit über eine Welle verbundenen Zahnkranz zusammenwirkt. Durch die zentrale Anordnung der Achse für diese Verbindung wird der freie Raum im Inneren der ringförmigen Lagereinheiten belegt und kann somit für andere Einrichtungen nicht genutzt werden.In the known open-pit mining equipment of this type, the lower one is ring-shaped Storage unit arranged on the substructure provided with the chassis; the one with the lower bearing unit rotatably connected likewise ring-shaped middle bearing unit carries the bucket wheel arm and is on its top with a ring disk formed upper bearing unit rotatably connected, which carries the discharge boom. When operating these open pit mining equipment, the middle one with the bucket wheel is most often used Cantilever bearing unit pivoted while the other two Storage units stand still. The upper storage unit is provided with a swivel mechanism, that on a centrally arranged and with the substructure or the lower storage unit cooperates via a shaft connected ring gear. Due to the central arrangement the axis for this connection is the free space inside the annular bearing units occupied and can therefore not be used for other facilities.

Außerdem wirken auf diese Achse Biegungskräfte, die eine steife und damit schwere Konstruktion verlangen. Ferner stellt die bekannte Konstruktion an die Fertigungsgenauigkeit hohe Anforderungen.In addition, bending forces act on this axis, the require a stiff and therefore heavy construction. Furthermore, the well-known Construction high demands on manufacturing accuracy.

Zur Vermeidung dieser Nachteile und Erzielung einer leichteren Konstruktion gegenüber dem Stand der Technik wird nach der Erfindung die in den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 wiedergegebene Lehre erteilt.To avoid these disadvantages and achieve a lighter construction compared to the prior art is according to the invention in the features of characterizing part of claim 1 given teaching reproduced.

Die Erfindung ermöglicht es, den freien Innenraum der Lagereinheiten zu nutzen und - wie es nach Anspruch 3 vorgesehen ist - dort mindestens eines der beiden Schwenkwerke anzuordnen.The invention makes it possible to use the free interior space of the storage units to use and - as it is provided according to claim 3 - there at least one of the to arrange both swivel mechanisms.

Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Further advantageous exemplary embodiments are the subject of the rest Subclaims.

Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Schwenkeinrichtung nach der Erfindung schematisch wiedergibt , wird diese nachfolgend näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen mit einem Raupenfahrwerk versehenen Schaufelradbagger als Tagebaugerät in Ansicht, Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch die Schwenkeinrichtung des Tagebaugeräts und Fig. 3 das Schema der über eine Gelenkwelle miteinander verbundenen beiden Schwenkwerke der Schwenkeinrichtung.Based on the drawing, which shows an embodiment of the swivel device reproduces schematically according to the invention, this is explained in more detail below. They show: FIG. 1 a bucket wheel excavator provided with a crawler undercarriage as Opencast mining device in view, FIG. 2 a vertical section through the pivoting device of the open pit mining device and FIG. 3 shows the diagram of the interconnected via a cardan shaft both slewing mechanisms of the slewing device.

Wie Fig. 1 zeigt, ist auf dem mit einem Fahrwerk 1 versehenen Unterbau 2 des Schaufelradbaggers ein Oberbau 3 angeorndet, der mit einem Gegengewicht 4 und an der gegenüberliegenden Seite mit einem heb- und senkbaren Schaufelradausleger 5 versehen ist. Der Oberbau 3 wird getragen von einer zentral angeordneten Lagereinheit 6, die sich auf dem als Lagereinheit 2 ausgebildeten Unterbau über einen Kugeldrehkranz 7 am Außenumfang abstützt. Über der dem Oberbau 3 zugeordneten Lagereinheit 6 ist eine weitere scheibenförmige Lagereinheit 8 angeordnet, die wie Fig. 2 zeigt, etwa den Durchmesser des Innendurchmessers der beiden anderen ringförmigen Lagereinheiten aufweist und über einen Kugeldrehkranz 9 mit der Lagereinheit 6 verbunden ist. Auf der Lagereinheit 8 ist in der zentralen senkrechten Schwenkachse 10, ein Gelenk 11 angeordnet, welches einen mit einem Förderband versehenen Abwurfausleger 12 trägt.As Fig. 1 shows, is on the base provided with a chassis 1 2 of the bucket wheel excavator a superstructure 3 is arranged, which with a counterweight 4 and on the opposite side with a bucket wheel arm that can be raised and lowered 5 is provided. The superstructure 3 is supported by a centrally arranged storage unit 6, which are located on the substructure designed as a bearing unit 2 via a slewing ring 7 is supported on the outer circumference. Above the bearing unit 6 assigned to the superstructure 3 a further disk-shaped bearing unit 8 is arranged, which shows as FIG. 2 shows, for example the diameter of the inner diameter of the other two annular bearing units and is connected to the bearing unit 6 via a slewing ring 9. on the bearing unit 8 is in the central vertical pivot axis 10, a joint 11 arranged, which carries a discharge boom 12 provided with a conveyor belt.

Die - ebenso wie die Lagereinheit 2 - ein Kastenprofil aufweisende Lagereinheit 6 weist ein an ihrem Außenumfang angeordnetes Schwenkwerk 13 auf, dessen an seiner Unterseite vorstehendes Ritzel 14 mit dem Zahnkranz 15 des Kugeldrehkranzes 7 kämmt, wodurch Relativbewegungen zwischen der Lagereinheit 2 und der Lagereinheit 6 ausgeführt werden.The - like the storage unit 2 - having a box profile Bearing unit 6 has a pivot mechanism 13 arranged on its outer circumference, the on its underside protruding pinion 14 with the ring gear 15 of the slewing ring 7 meshes, whereby relative movements between the storage unit 2 and the storage unit 6 are executed.

Ein weiteres an seiner Oberseite mit einem Ritzel 16 versehendes Schwenkwerk 17 ist dem Schwenkwerk 13 gegenüberliegend an der Innenoberfläche der Lagereinheit 6 angeordnet. Das Ritzel 16 steht mit einem inneren Zahnkranz 18 des Kugeldrehkranzes 9 in Eingriff. Die beiden Schwenkwerke sind über eine durch entsprechende Hohlräume in der Lagereinheit 6 hindurchgeführte Gelenkwelle 19 miteinander gekoppelt. Die Schwenkwerke sind mit ihren Mittelachsen parallel zur Schwenkachse 10 angeordnet.Another swivel mechanism provided with a pinion 16 on its upper side 17 is opposite to the swivel mechanism 13 on the inner surface of the bearing unit 6 arranged. The pinion 16 is connected to an inner ring gear 18 of the slewing ring 9 engaged. The two swivel mechanisms are through appropriate cavities Cardan shaft 19 guided through the bearing unit 6 coupled to one another. the Slewing mechanisms are with their central axes parallel to the pivot axis 10 arranged.

Wie Fig. 3 zeigt, weist die Gelenkwelle beidendig jeweils ein Kardangelenk 20 auf, welches jeweils mit einem Kegelradgetriebe des betreffenden Schwenkwerks in Verbindung steht. Das Kegelradgetriebe 21 des Schwenkwerks 13 ist an dessenAntriebswelle 22 angeschlossen, welche außerdem noch eine Backenbremse 23 aufweist. An der dem Antriebsmotor 24 abgewandten Seite ist die Antriebswelle 22 über ein dreistufiges Planetengetriebe 25 mit dem Ritzel 14 verbunden. In entsprechender Weise steht das Ritzel 16 des Schwenkwerks 17 über ein Planetengetriebe 26 mit der ebenfalls mit einer Bremse 27 und einem Antriebsmotor 28 versehenen Antriebswelle 29 in Verbindung, wobei lediglich der Antriebswelle 29 noch eine Stirnradgetriebestufe 30 vorgeschaltet ist. Das dreistufige Planetenradgetriebe 26 weist eine Überlagerungsstufe 31 auf, deren Hohlrad an ein Kegelradgetriebe 32 angeschlossen ist, welches wieder mit der Gelenkwelle 19 in Verbindung steht Wenn der Oberbau geschwenkt und der Abwurfausleger im Stillstand verharren soll, wobei es sich um die am häufigsten auftretende Schwenkbewegung handelt, wird das Ritzel 14 durch den Antriebsmotor 24 betätigt und damit die mit dem Oberbau verbundene Lagereinheit 6 gedreht. Dadurch, daß die Bremse 27 außer der Antriebswelle 29 auch das Sonnenrad er Überlagerungsstufe 31 festhält, wird das Ritzel 16 des Schwenkwerks 17 über die Gelenkwelle 19 gegeläufig angetrieben. Die Übersetzungen der Getriebe sind so gewählt, daß durch eine entsprechende Relativ bewegung keine Schwenkbewegung des AbwurfauslegeAs stattfindet. Soll der Abwurfausleger geschwenkt werden und der Oberbau stillstehen, so wird durch Anziehen der Bremse 23 über die Gelenkwelle 19 das Hohlrad der Überlagerungsstufe 31 festgehalten, wodurch bei gelöster Bremse 27 mittels des Antriebsmotors 28 das Ritzel 16 und über den Zahnkranz 18 die Lagereinheit 8 mit dem Abwurfausleger verdreht wird.As FIG. 3 shows, the cardan shaft has a cardan joint at both ends 20, which each with a bevel gear of the swivel mechanism in question communicates. The bevel gear 21 of the swivel mechanism 13 is on its drive shaft 22 connected, which also has a shoe brake 23. At that The side facing away from the drive motor 24 is the drive shaft 22 via a three-stage Planetary gear 25 connected to the pinion 14. That is in a corresponding way Pinion 16 of the swivel mechanism 17 via a planetary gear 26 with the also with a brake 27 and a drive motor 28 provided drive shaft 29 in connection, only the drive shaft 29 is preceded by a spur gear stage 30 is. The three-stage planetary gear 26 has a superposition stage 31, whose ring gear is connected to a bevel gear 32, which again with the PTO shaft 19 is connected when the superstructure is pivoted and the discharge boom should remain at a standstill, which is the most frequently occurring pivoting movement acts, the pinion 14 is actuated by the drive motor 24 and thus the with the bearing unit 6 connected to the superstructure rotated. The fact that the brake 27 except the drive shaft 29 also holds the sun gear of the superposition stage 31 the pinion 16 of the swivel mechanism 17 is driven in opposite directions via the cardan shaft 19. The gear ratios are chosen so that a corresponding relative movement no swiveling movement of the discharge boom takes place. If the discharge boom is to be swiveled and the superstructure stand still, then through Applying the brake 23 via the cardan shaft 19, the ring gear of the superposition stage 31 held, whereby when the brake 27 is released by means of the drive motor 28 the Pinion 16 and the bearing unit 8 with the discharge boom rotated via the ring gear 18 will.

Es ist ferner möglich, den Oberbau und den Abwurfausleger gleichzeitig, d.h. also überlagert zu schwenken, z. B. durch Entkoppeln der Gelenkwelle 19 mittels einer nicht dargestellten ausrückbaren Kupplung. Das überlagerte Schwenken kann auch gegenläufig erfolgen, wenn z. B. einer der beiden Antriebsmotore 23, 28 geschwindigkeitsregelbar ist.It is also possible to have the superstructure and the discharge boom at the same time, i.e. to swivel superimposed, e.g. B. by decoupling the propeller shaft 19 by means of a disengageable clutch, not shown. The superimposed panning can also take place in opposite directions, if z. B. one of the two drive motors 23, 28 adjustable in speed is.

Eine Kopplung der beiden Schwenkwerke 13 und 17 kann jedoch auch auf andere Weise als durch eine Gelenkwelle erfolgen. Als weiteres Ausführungsbeispiel einer solchen Kopplung wird eine sogenannte elektrische Welle durch eine elektronische Regelung hergestellt. Die Getriebe der beiden Schwenkwerke sind dazu jeweils mit einem sogenannten Rotationsimpulsgeber versehen. Mittels einer Elektronikeinheit, vorzugsweise einer PLC-Einheit, werden die beiden Impulse der Rotationsimpulsgeber miteinander verglichen und zur Regelung der Antriebsmotoren herangezogen. Die Steuerung kann dabei durch entsprechende Programmschaltungen so vorgenommen werden, daß alle gewünschten Schwenkkombinationen ausgeführt werden können. Das bevorzugte Programm ist dabei wieder die Gegenlauf-Schwenkung, bei welcher lediglich der Oberbau geschwenkt wird. Die Anordnung der Lagereinheiten und Schwenkwerke ist die gleiche wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Die elektrische Kopplung hat gegenüber der mechanischen Kopplung den Vorteil, daß eine räumliche Zuordnung der Schwenkwerke, wie sie z.B. die Gelenkwelle 19 erfordert, entfällt.A coupling of the two swivel mechanisms 13 and 17 can, however, also be carried out other way than by means of a cardan shaft. As a further embodiment Such a coupling becomes a so-called electric wave through an electronic one Scheme established. The gears of the two slewing mechanisms are each with a so-called rotation pulse generator. By means of an electronic unit, preferably a PLC unit, the two pulses become the rotary pulse generator compared with each other and used to control the drive motors. The control can be made by appropriate program circuits so that all desired swivel combinations can be carried out. The preferred program is again the counter-rotation pivoting, in which only the superstructure is pivoted will. The arrangement of the bearing units and slewing mechanisms is the same as for the previous embodiment. The electric Has coupling compared to the mechanical coupling the advantage that a spatial assignment of the Swivel mechanisms, such as those required by the cardan shaft 19, are not required.

Bei mehreren "parallel geschalteten" d.h. gleichzeitig auf einen Zahnkranz wirkenden Schwenkwerken ist deren Anordnung, Aufbau und Wirkungsweise praktisch die gleiche wie in den beschriebenen Ausführungsbeispielen. Solche parallel geschalteten Schwenkwerke bringen den Vorteil einer besseren Gewichtsverteilung auf den Umfang der Schwenkeinrichtung.If there are several "connected in parallel", i.e. simultaneously on one sprocket acting swivel mechanisms, their arrangement, structure and mode of operation are practical the same as in the described embodiments. Such connected in parallel Swing mechanisms bring the advantage of a better weight distribution on the circumference the swivel device.

Unter Tagebau- o.dgl. Geräten sollen hier auch Lagerplatzgeräte verstanden werden, z.B. auch solche, die in ihrer Förderrichtung umkehrbar sind und auch Geräte, die anstelle eines Schaufelrades ein anderes oder auch kein Grabeorgan aufweisen.Under opencast mining or the like. Devices should also be understood here to mean storage space devices e.g. also those that are reversible in their conveying direction and also devices, which instead of a paddle wheel have another or no grave organ.

Claims

Claims 1. swivel device for one with a chassis and two Open-cast mining equipment provided with outriggers. O. like., which consist of three superimposed, bearing units rotatable relative to one another about a common vertical pivot axis consists, of which the top two each have a boom and the lower storage unit is assigned to the chassis, one of the storage units with the other two Storage units are each connected via at least one pivot mechanism, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the middle storage unit (6) with the two other storage units is drivably connected and the two or each other associated swivel mechanisms can be coupled to one another to generate a counter-rotating movement are.

2. Pivoting device according to claim 1, characterized in that the middle storage unit (6) with the two pivoting mechanisms (13, 17) for the connection is provided.

3. Pivoting device according to claim 1 or 2, characterized in that that at least one of the two pivoting mechanisms (17) in that of the annular bearing units formed interior is arranged.

4. Pivoting device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the two swivel mechanisms can be electrically coupled.

5. Pivoting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the two swivel mechanisms can be coupled mechanically.

6. Pivoting device according to claim 5, characterized in that the two swivel mechanisms can be coupled to one another via a cardan shaft (19).