DE3810374C1

DE3810374C1 - Double-drum shearer

Info

Publication number: DE3810374C1
Application number: DE19883810374
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl.-Ing. 4300 Essen De Plum
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1988-03-26
Filing date: 1988-03-26
Publication date: 1989-11-16

Abstract

Double-drum shearers with adjustable speed of both shearer drums have an additional epicyclic gear stage per gear train. A motor with a braking device is additionally coupled to each epicyclic gear stage. The motor is either generator-operated or motor-operated. These additional motors are coupled to the ring gear or the web or the sun gear of the respective epicyclic gear stage and via a control and regulating unit enable the motors to be switched on and reversed as well as regulated and by speed variation of the drums permit corresponding adaptation to the different operating conditions. In shearer loaders with several cutting drives, the use of large advantageous drum diameters is possible, in which case the installed power can nevertheless be utilised for the winning. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Walzenschrämlader mit mindestens einem Asynchronmotor zum Antrieb der an einem schwenkbaren Walzentragarm drehbar angeordneten Schrämwalze, die über einen Getriebezug mit dem Antrieb verbunden ist, wobei der Getriebezug eine Planetengetriebestufe aufweist, an die zusätzlich ein generatorisch oder motorisch arbeitender Stellmotor angekoppelt ist.The invention relates to a roller cutter loader at least one asynchronous motor to drive the one swiveling roller support arm rotatably arranged cutting roller, which is connected to the drive via a gear train, the gear train having a planetary gear stage, to which an additional generator or motor working actuator is coupled.

Mit Hilfe von Doppelwalzenschrämladern werden im untertägigen Bergbau Flöze in zwei Teilschnitten hereingewonnen. An den Walzenköpfen des Walzenschrämladers sind beidseitig über Walzentragarm Schrämwalzen angeordnet, die in der Höhe schwenkbar sind. Zur Kraftübertragung dienen Getriebezüge, die den Antrieb, also den jeweiligen Asynchronmotor mit der eigentlichen Schrämwalze verbinden. Die Verstellung der Walzentragarme erfolgt in der Regel über Zylinder, die unter dem Maschinenkörper oder im Walzenkopf angebracht sind. Nachteilig bei den bekannten Doppelwalzenschrämladern ist, daß aufgrund starrer Drehzahlen der beiden Schrämwalzen den unterschiedlichen Be triebsbedingungen, denen die vorlaufende und die nachlaufende Schrämwalze unterliegen, nicht durch eine Drehzahlanpassung bei Berg- und Talfahrt bzw. bei sich än dernden Strebverhältnissen entsprochen werden kann.With the help of double roller cutters, underground mining seams in two partial cuts won in. On the roller heads of the roller cutter loader are arranged on both sides above the roller support arm, which can be swiveled in height. Serve for power transmission Gear trains that drive, that is, the respective Connect the asynchronous motor to the actual cutting roller. The roller support arms are usually adjusted via Cylinder under the machine body or in the roller head are attached. A disadvantage of the known Double roller cutter loaders is that due to more rigid Speeds of the two cutting rollers the different Be driving conditions, which the leading and the trailing cutter roller are subject, not by a Speed adjustment during ascent and descent or when changing changing striving relationships can be met.

Nach der französischen Patentschrift 12 81 035 ist ein Walzenschrämlader bekannt, der zur Drehzahlveränderung einer Schneidwalze mit zwei Stellmotoren versehen ist. Eine solche Anordnung ist sehr großbauend und erlaubt keinen Leistungs fluß von einer Schrämwalze auf die andere Schrämwalze bei einem Doppelwalzenschrämlader. Weiterhin ist nach der deutschen Patentschrift 31 03 267 eine Einrichtung zum Be lastungsausgleich einer aus mindestens zwei Antriebsgruppen bestehenden Antriebseinheit für kettenbetriebene Strebbe triebsmittel, wie Hobel und Förderer, bekannt, bei der durch kleinere Drehzahldifferenzen, die durch Leistungsabzug und -vernichtung (Schlupfen) bewirkt werden, einen Lastausgleich zwischen Haupt- und Hilfsantrieb herbeizuführen.According to French patent 12 81 035 is a Roller cutter loader known to change the speed of a Cutting roller is provided with two servomotors. Such Arrangement is very large and does not allow performance flow from one cutting roller to the other cutting roller a double roller cutter loader. Furthermore, after the German patent 31 03 267 a device for loading load balancing one of at least two drive groups existing drive unit for chain-operated strut means, such as planes and conveyors, known in the smaller speed differences caused by power deduction and - Destruction (slipping) are caused, load balancing between main and auxiliary drive.

Nachteilig bei herkömmlichen Doppelwalzenschrämladern mit zwei Schneidantrieben ist auch, daß bei gegebener Streböff nung zur Ausnutzung der installierten Leistung bei der Ge winnung Walzen mit relativ kleinen und ungünstigen Walzen durchmessern eingesetzt werden müssen. Diese müssen wegen der Ladeaufgaben bei höheren, ungünstigeren Drehzahlen betrieben werden und erzielen wegen der kleinen Durchmesser erheblich geringere Ladehöhen.A disadvantage of conventional double roller cutters with two cutting drives is also that for a given face opening to utilize the installed power at the Ge winnung rollers with relatively small and unfavorable rollers diameters must be used. These have to be because of charging tasks at higher, less favorable speeds are operated and achieve because of the small diameter significantly lower loading heights.

Ebenso erweist es sich als nachteilig bei den bisherigen Walzenschrämladern, daß bei betrieblich begrenzter Marschgeschwindigkeit des Walzenladers die Walzendrehzahlen unnötig hoch sind, was zu ungünstiger Zerkleinerung des Haufwerks und zu hoher Staubbelastung führt. It also proves to be disadvantageous with the previous ones Roller cutter loaders that when operationally limited Marching speed of the roller loader the roller speeds are unnecessarily high, which leads to unfavorable shredding of the Accumulation and leads to high dust pollution.

Zum Räumen der Schneidgase durch die nachlaufende Walze ist vielfach eine niedrige Drehzahl vorteilhaft, die bei den bisherigen Walzenladern nur durch aufwendige, große und stufenlos arbeitende Getriebe eingestellt werden könnten. Wegen der mangelnden Überlastbarkeit und Robustheit sowie wegen des großen Raumbedarfs werden derartige Getriebe nicht eingesetzt.To clear the cutting gases through the trailing roller often a low speed is advantageous, which in the previous roller loaders only through complex, large and continuously operating gears could be set. Because of the lack of overloadability and robustness as well Because of the large amount of space required, such gears not used.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten Nachteile eine Drehzahlanpassung bei Doppelwalzenschrämladern zu schaffen.The invention is therefore based on the object Avoiding the disadvantages mentioned, a speed adjustment to create with double roller cutters.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Walzenschrämlader als Doppelwalzenlader ausgebildet ist, daß die Stellmotoren der Planetengetriebestufen über eine Steuer- und Regeleinheit sich gegenseitig leistungsmäßig versorgend miteinander verbunden sind.This object is achieved in that the Roller cutter loader is designed as a double roller loader that the actuators of the planetary gear stages via a Control and regulating unit mutually performance are connected to each other.

Bei einer derartigen Ausbildung eines Doppelwalzenschrämla ders ist es möglich, die Drehzahlen beider Schrämwalzen gleichzuhalten oder aber, wenn es sich als notwendig und zweckmäßig erweist, auch gezielt so zu variieren, daß der Doppelwalzenschrämlader unter jeweils optimaler Drehzahl für die vorlaufende und die nachlaufende Walze bei voller Ausnutzung der installierten Leistung durch den Streb gefahren werden kann. Die zusätzlich angebrachte Planetengetriebestufe bewirkt, je nach generatorischem oder motorischem Betrieb des Stellmotors einen Leistungsfluß von dem einen zu dem anderen Getriebezug und der jeweils zugeordneten Schrämwalze. Dadurch, daß die Motoren sowohl motorisch als auch generatorisch betrieben werden können, ist es möglich, die Versorgung des motorisch arbeitenden Motors im wesentlichen durch die Leistung des generatorisch arbeitenden Motors zu sichern. Zusätzliche Antriebsenergie wird dadurch praktisch kaum oder gar nicht benötigt, dennoch aber eine Drehzahlanpassung der beiden Schrämwalzen sicher gestellt. Mit der Bremseinrichtung kann er jeweilige Neben an- bzw. Nebenabtrieb auch festgesetzt werden, wenn sich dies als vorteilhaft oder notwendig erweist. Damit ist eine hohe Vielseitigkeit einer derartigen Anordnung erreicht.With such a formation of a double roller cutter it is possible to control the speeds of both cutting rollers to keep the same or if it turns out to be necessary and proves expedient to vary so that the Double roller cutter loader at each optimal speed for the leading and trailing roller at full Utilization of the installed power by the longwall can be driven. The additionally attached Planetary gear stage, depending on the generator or motor operation of the servomotor a power flow of one to the other gear train and each assigned cutting roller. Because the motors both can be operated as a motor as well as a generator, it is possible to supply the motor worker Motor essentially through the performance of the generator secure working engine. Additional drive energy is practically hardly needed or not needed, nevertheless but a speed adjustment of the two cutting rollers for sure posed. With the braking device, he can each respective side drive or power take-off can also be set if this proves to be advantageous or necessary. So that's one high versatility of such an arrangement achieved.

Zur Optimierung der Steuerung der beiden zusätzlichen Stell motoren ist vorgesehen, daß die Stellmotoren beider Plane tengetriebestufen über eine Steuer- und Regeleinheit miteinander verbunden sind. So kann schnell und ohne großen Aufwand sichergestellt werden, daß je nach Aufgabe und Belastung der einzelnen Schrämwalzen der eine oder andere Stellmotor auf motorischem oder generatorischem Betrieb umgeschaltet wird. Gleichzeitig kann damit die Walzendrehzahl geregelt werden und die Stellmotoren können sich gegenseitig leistungsmäßig versorgend miteinander ver bunden werden, wobei die Stellmotoren, Asynchronmotoren, Gleichstrommotoren oder Hydraulikmotoren sein können, je nach dem, welche dieser Antriebsarten für den jeweiligen Einsatz zweckoptimal zu nutzen ist.To optimize the control of the two additional positions motors is provided that the servomotors of both tarpaulin gear stages via a control unit are interconnected. So it can be done quickly and without major Effort to ensure that depending on the task and One or the other load on the individual cutting rollers Servomotor on motor or generator operation is switched. At the same time, the Roller speed can be regulated and the servomotors can mutually supplying each other be bound, the servomotors, asynchronous motors, DC motors or hydraulic motors can be, depending according to which of these types of drives for each Use is optimally intended.

Durch die Erfindung wird es auch möglich, an den mehrmotorigen Doppelwalzenschrämladern walzengroßen Durch messers, wie bei Zentral-Motor-Maschinen einzusetzen und die gesamte installierte Leistung weitgehend für die Gewinnung auch bei angepaßten Drehzahlen der vorlaufenden und nachlaufenden Walzen zu nutzen.The invention also makes it possible to multi-engine double roller cutter loaders roller-sized through knife, as with central motor machines and the entire installed capacity largely for the Obtaining even at adjusted speeds of the leading and to use trailing rollers.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorge sehen, daß die Stellmotoren an das Hohlrad oder den Steg oder das Sonnenrad der jeweiligen Planetengetriebestufe angekoppelt sind, so daß je nach Aufbau des Doppelwalzenschrämladers eine optimale Unterbringung dieser zusätzlichen Aggregate erreicht ist. Zweckmäßigerweise sind die Planetengetriebestufen an dem dem Asynchronmotor zugeordneten Ende des Getriebezuges angeordnet oder aber sind die Planetengetriebestufen dem der Schrämwalze zugeordneten Ende des Getriebezuges zugeordnet, je nachdem, wie die Platzverhältnisse sind. Denkbar ist auch, jeweils an beiden Enden des Doppelwalzenschrämladers unterschiedliche Anordnungen vorzusehen. Je nach Platzverhältnissen und den Abmessungen der zusätzlich anzubringenden Aggregate kann so der optimale Standort gewählt und eine optimale Einleitung der zusätzlichen Leistung bzw. eine entsprechende Ableitung erfolgen.After an expedient training of the invention is pre see that the servomotors to the ring gear or the web or the sun gear of the respective planetary gear stage are coupled so that depending on the structure of the Double roller cutter loader an optimal accommodation of this additional units is reached. Are expedient the planetary gear stages on the asynchronous motor associated end of the gear train arranged or are the planetary gear stages that of the cutting roller assigned end of the gear train, depending on how the space is. It is also conceivable, in each case two ends of the double roller cutter loader different To provide arrangements. Depending on the space and the Dimensions of the additional units to be attached can thus the optimal location chosen and an optimal introduction the additional power or a corresponding derivation respectively.

Der technische Fortschritt der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß mit Hilfe eines derart ausgebildeten Doppelwalzenschrämladers sehr gleichförmig das Mineral unter weitgehender Ausnutzung der gesamten und begrenzten Leistungszufuhr in den Streb hereingewonnen werden kann und daß insbesondere die jeweiligen Antriebsmotoren, d. h. die Asynchronmotoren gleichmäßig beaufschlagt sind, so daß Überlastungen ausbleiben und damit hohe Standzeiten zu erreichen sind.The technical progress of the invention is particular to see that with the help of such a trained Double roller cutter loader very uniformly under the mineral extensive use of the entire and limited Power supply can be gained in the longwall and that in particular the respective drive motors, d. H. the Asynchronous motors are evenly applied, so that There are no overloads and long service lives are reachable.

Weitere Vorteile sind, daß mit Hilfe eines derartigen Doppelwalzenschrämladers ein gleichmäßiger staubarmer und grobkörniger Schnitt und ein gleichmäßiges Räumen des Mine rals, vor allem der Kohle, erreicht wird, so daß insgesamt günstigere Ergebnisse erreicht werden.Other advantages are that with the help of such Double roller cutter loader a uniform and low dust coarse-grained cut and an even clearing of the mine rals, especially coal, is achieved so that overall more favorable results can be achieved.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden an hand der beiden Figuren weiter erläutert. Es zeigtFurther details of the present invention are provided in hand of the two figures further explained. It shows

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung eines Doppelwalzen schrämladers in Draufsicht, Fig. 1 is a schematic representation of a twin roll schrämladers in plan view,

Fig. 2 eine weitere Ausbildung des Doppelwalzenschrämladers, und Fig. 2 shows a further embodiment of the double roller cutter loader, and

Fig. 3 eine Seitenansicht der Ausführung nach Fig. 2. Fig. 3 is a side view of the embodiment of FIG. 2.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird die Einbindung der Planetenüberlagerungsstufe in die Getriebezüge zwischen Schneidmotor und Schrämwalzen wiedergegeben. Mit 1 ist der dem linken Teil des Walzenschrämladers zugeordnete Schneid antrieb bezeichnet, während 2 und 3 den Schneidantrieb, d. h. den Asynchronmotor wiedergeben, der die Ausführung gemäß rechter Hälfte der Fig. 1 verdeutlicht. Zwischen den Schneidantrieben 1 bzw. 2, 3 und den Schrämwalzen 7, 8 sind Getriebezüge 5 und 6 untergebracht, über die die Kraftüber tragung erfolgt.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the integration of the planetary superposition stage into the gear trains between the cutting motor and the cutting rollers is reproduced. With 1 of the left part of the shearer loader assigned cutting drive is designated, while 2 and 3 represent the cutting drive, ie the asynchronous motor, which illustrates the design according to the right half of FIG. 1. Between the cutting drives 1 and 2, 3 and the cutting rollers 7, 8 gear trains 5 and 6 are housed, via which the power transmission takes place.

Bei der Ausführung gemäß linker Hälfte der Fig. 1 ist das Hohlrad 27 der Planetengetriebestufe 9 zugeordnet, nach der rechten Hälfte der Fig. 1 ist die Planetengetriebestufe 10 unmittelbar am Anfang des Getriebezuges 6 untergebracht. Über die Planetengetriebestufen 9 bzw. 10 können die Motoren 11 bzw. 12 mit ihren Bremseinrichtungen 13 bzw. 14 in das Antriebssystem eingeschaltet werden. Dabei wird einer der Motoren jeweils generatorisch und der andere motorisch be trieben, wobei die entsprechende Steuerung über die Steuer- und Regeleinheit 15 erfolgt.In the embodiment according to the left half of FIG. 1, the ring gear 27 is assigned to the planetary gear stage 9 ; according to the right half of FIG. 1, the planetary gear stage 10 is located directly at the beginning of the gear train 6 . The motors 11 and 12 with their braking devices 13 and 14 can be switched into the drive system via the planetary gear stages 9 and 10 . One of the motors is operated as a generator and the other as a motor, the corresponding control being carried out via the control and regulating unit 15 .

Die Anordnung des langen schmalen Stellmotors 11 am schwenk baren Tragarm ist bei Walzenladern mit großen Walzendurch messern platzsparend. Die Anordnung des Stellmotors 12 im Maschinenkörper ist für den Einsatz der Walzenlader in Flözen mit Mächtigkeiten bis 2 m zweckmäßig. The arrangement of the long, narrow servomotor 11 on the pivotable support arm saves space in the case of shearer loaders with large roller diameters. The arrangement of the servomotor 12 in the machine body is expedient for the use of the shearer loader in seams with thicknesses of up to 2 m.

Die Steuer- und Regeleinheit 15 ist über Verbindungsleitun gen 17 bzw. Steuersignalleitungen 18 mit den Stellmotoren 11, 12 verbunden, so daß die entsprechenden Steuerbefehle schnell und direkt entsprechend der ermittelten Daten erfolgen können.The control and regulating unit 15 is connected via connecting lines 17 and control signal lines 18 to the servomotors 11, 12 , so that the corresponding control commands can be carried out quickly and directly in accordance with the determined data.

Mit 19 sind die Vorschubwinden bezeichnet, mit denen der Doppelwalzenschrämlader in Längsrichtung des Strebes ver schoben bzw. verfahren wird.With 19 , the feed winches are designated with which the double roller cutter loader is pushed or moved in the longitudinal direction of the strut.

Die Unterbringung eines Teils des Getriebezuges erfolgt je weils in den Walzentragarmen 25 und 26, wobei auch die Pla netengetriebestufe 9 in diesem Bereich mit Hohlrad 27 oder auch in Form der Planetengetriebestufe 10 mit Hohlrad 28 im Maschinenkörper 29 untergebracht wird.A part of the gear train is accommodated in the roller support arms 25 and 26 , whereby the planetary gear stage 9 is accommodated in this area with a ring gear 27 or in the form of the planetary gear stage 10 with a ring gear 28 in the machine body 29 .

Die Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht bezüglich der Un terbringung der Getriebezüge 5, 6 der nach Fig. 1, nur daß hier die Planetengetriebestufe 9 unmittelbar dem Schneidan trieb 1 zugeordnet ist, der hier schwenkbar am Walzenkopf untergebracht ist, so daß durch Vorsetzen des Stellmotors 11 eine platzsparende Anordnung ohne Umbau der bestehenden Maschinenkörper ausführbar ist, wie das aus der Seitenan sicht in Fig. 3 verdeutlicht ist. The embodiment of FIG. 2 corresponds with respect to the placement of the gear trains 5, 6 of FIG. 1, only that here the planetary gear stage 9 is directly assigned to the Schneidan 1 , which is pivotally housed here on the roller head, so that by setting the servomotor 11 a space-saving arrangement can be carried out without converting the existing machine body, as is illustrated from the side view in FIG. 3.

1 Schneidantrieb Asynchronmotor
2 Schneidantrieb Asynchronmotor
3 Schneidantrieb Asynchronmotor
5 Getriebezug zur Walze
6 Getriebezug zur Walze
7 Schrämwalze
8 Schrämwalze
9 Planetengetriebestufe
10 Planetengetriebestufe
11 Stellmotor
12 Stellmotor
13 Bremseinrichtung
14 Bremseinrichtung
15 Steuer- und Regeleinheit
17 Verbindungsleitung
18 Steuersignalleitung
19 Vorschubwinde
25 Walzentragarm
26 Walzentragarm
27 Hohlrad
28 Hohlrad
29 Maschinenkörper 1 cutting drive asynchronous motor
2 cutting drive asynchronous motor
3 cutting drive asynchronous motor
5 gear train to the roller
6 gear train to the roller
7 cutting roller
8 cutting roller
9 planetary gear stage
10 planetary gear stage
11 servomotor
12 servomotor
13 braking device
14 braking device
15 control and regulating unit
17 connecting line
18 control signal line
19 feed winch
25 roller support arm
26 roller support arm
27 ring gear
28 ring gear
29 machine body

Claims

1. Roller cutter loader with at least one asynchronous motor for driving the cutting roller rotatably arranged on a pivotable roller support arm, which is connected via a gearbox to the drive, the gear train having a planetary gear stage to which a generator or motor-operated servomotor is coupled, characterized that the roller cutter loader is designed as a longwall shearer loader, in that the adjusting motors (11, 12) of the planetary gear stage (9, 10) are mutually connected in terms of performance supplying one another via a control and regulating unit (15).

2. Roller cutter loader according to claim 1, characterized in that the servomotors ( 11, 12 ) to the ring gear ( 27, 28 ) or the web or the sun gear of the respective planetary gear stage ( 9, 10 ) are coupled.

3. shearer loader according to claim 1, characterized in that the planetary gear stages ( 9, 10 ) at the asynchronous motor ( 1, 2 ) associated end of the gear cover ( 5, 6 ) are arranged.

4. Roller cutter loader according to claim 1, characterized in that the planetary gear stages ( 9, 10 ) are assigned to the end of the gear train ( 5, 6 ) associated with the cutting roller ( 7, 8 ).

5. shearer loader according to claim 1, characterized in that the servomotors ( 11, 12 ) are asynchronous motors, DC motors or hydraulic motors.

6. shearer loader according to claim 1, characterized in that a braking device ( 13, 14 ) is provided on the servomotors ( 11, 12 ).