DE3823762C2 - Motoranordnung für den Antrieb der Abbauwerkzeuge einer Streckenvortriebs- und Gewinnungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Motoranordnung für den Antrieb der Abbauwerkzeuge einer Streckenvortriebs- und Gewinnungsmaschine mit rotierbar gelagerten Schrämköpfen oder Schrämwalzen, an welchen Meißel befestigt sind, mit einem Elektromotor und einem Hydraulikmotor, welche Motoren mit der Abtriebswelle kuppelbar sind.

Im Flözstreckenvortrieb ist es immer wieder erforderlich, auch sehr harte Einlagerungen und insbesondere Gesteins­ schichten mit bis zu 120 MPa Festigkeit mitzuschneiden. Für das Schneiden von Gestein unterschiedlicher Festigkeit ist es erforderlich, die Schrämkopfdrehzahl der jeweiligen Gesteins­ beschaffenheit anzupassen. Um die maximale Wirtschaftlichkeit, d. h. den geringstmöglichen Schneidmeißelverbrauch sicher­ zustellen, ist es hiebei erforderlich, die Schrämkopfdrehzahl in einem Bereich, der bis zu einem Verhältnis von 5 : 1 veränderbar sein muß, zu verstellen. Die Drehzahlumschaltung bei den bekannten Streckenvortriebs- und Gewinnungsmaschinen erfolgte unter Verwendung polumschaltbarer Asynchronmotoren, wobei allerdings aus Platzgründen eine Drehzahlumschaltung nur im Verhältnis 2 : 1 erreicht werden konnte, da eine darüberhinausgehende Drehzahländerung mit sehr großem Platzbedarf verbunden ist und darüberhinaus mit hohen Kosten verbunden ist. Polumschaltbare Asynchronmotoren können mit getrennten Ständerwicklungen ausgebildet sein, wobei üblicherweise bis zu vier Drehzahlen gewählt werden können. Die Nenndrehmomente bleiben bei einer Umschaltung meist gleich, wobei die Nennleistungen sich im Verhältnis der Drehzahlen ändern. Alternativ sind polumschaltbare Asynchronmotoren mit nur einer Wicklung bekannt, welche in der sogenannten Dalander- Schaltung betrieben werden, wobei hier allerdings nur zwei Drehzahlen im Verhältnis 1 : 2 eingestellt werden und das Verhältnis der Leistungen zwischen 1 : 1,5 und 1 : 1,8 schwankt. Bei größeren Drehzahlverhältnissen läßt sich mit derartigen Motoren nicht über den gesamten Drehzahlbereich die gewünschte Leistung erbringen.

Eine Motoranordnung der eingangs genannten Art ist beispielsweise der DE-PS 33 28 163 zu entnehmen, wobei zwei Antriebsmotoren vorgesehen sind, wobei der zweite Antriebsmotor über die Welle des ersten Motors mit der Abtriebswelle kuppelbar ist. Dabei ist jedoch nicht an einen Einsatz der beiden Motoren zum Zweck der besseren Anpassung unter­ schiedlicher Drehzahlerfordernisse gedacht. Beim vorbekannten Stand der Technik sind die beiden Motoren ausschließlich dazu vorgesehen, um je nach zur Verfügung stehender Energiequelle entweder einen elektrischen oder einen hydraulischen Antrieb zu ermöglichen. Eben dieser Umstand führt dazu, daß bei der bekannten Anordnung für den Fall des Betriebs des Elektromotors ein Mitdrehen des Hydraulikmotors unerwünscht ist, wenn der Hydraulikmotor nicht gleichzeitig als Pumpe zur Erzielung eines Systemdrucks benötigt wird.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Motoranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher auch große Drehzahländerungen ohne weiteres realisiert werden können und dennoch ein relativ geringer Platzbedarf für den Antrieb erforderlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Motoranordnung der eingangs genannten Art im wesentlichen darin, daß der Hydraulikmotor mit gegenüber dem Elektromotor geringerer Nenndrehzahl und regelbar ausgebildet ist und über einen Drehmomentwandler und/oder ein Schaltgetriebe mit der Abtriebswelle verbunden ist und daß der Elektromotor mit größerer Nennleistung als der Hydraulikmotor ausgebildet ist. Dadurch, daß zwei Antriebsmotoren mit voneinander verschiedener Nenndrehzahl mit der Abtriebswelle kuppelbar angeordnet sind, kann der gewünschte Drehzahlbereich wesentlich vergrößert werden und dennoch mit kleinbauenden Antriebsmotoren das Auslangen gefunden werden. Als Hauptmotor kann ein herkömmlicher Elektromotor eingesetzt werden, welcher darüberhinaus nur für eine vorgegebene Drehzahl ausgelegt sein muß. Für die jeweils im Betrieb erforderlichen Dreh­ zahländerungen kann ein zweiter oder Hilfsmotor eingesetzt werden, welcher dann bezüglich seiner Drehzahl regelbar ausgebildet sein soll. Erfindungsgemäß ist die Ausbildung hiebei so getroffen, daß der Hydraulikmotor mit gegenüber dem Elektromotor geringerer Nenndrehzahl ausgebildet ist, wodurch sich eine besonders kompakte Anordnung der Motoren koaxial hintereinander ergibt. Je nach Gesteinsfestigkeit wird entweder der Hauptmotor oder der Nebenantrieb eingesetzt. Ein derartiger Hydraulikmotor läßt sich in weiten Bereichen bezüglich seiner Drehzahl verstellen, und es läßt sich ein großer Drehgeschwindigkeitssprung zwischen maximaler Rotations­ geschwindigkeit und minimaler Rotationsgeschwindigkeit realisieren.

Erfindungsgemäß ist die Ausbildung so getroffen, daß der Elektromotor mit größerer Nennleistung als der Hydraulikmotor ausgebildet ist, womit für die Hauptleistung ein entsprechend nur auf eine Drehzahl optimal ausgelegter Hauptantriebsmotor zur Verfügung steht.

Bei langsamem Schneiden muß die Drehzahl entsprechend herabgesetzt werden, und zur Anpassung der Schneidgeschwindig­ keit an die Art des zu gewinnenden Materials ist erfindungsgemäß die Ausbildung so getroffen, daß der vom Hydraulikmotor gebildete, zweite Antrieb für die kleinere Rotationsgeschwindigkeit regelbar ausgebildet ist und über einen Drehmomentwandler und/oder ein Schaltgetriebe mit der Abtriebswelle verbunden ist. Eine weitere Anpassung der Schneidgeschwindigkeit bei geringerer Rotationsgeschwindigkeit der Köpfe ergibt sich durch die Verwendung eines Schaltgetriebes.

Die Verwendung derartiger unterschiedlicher Antriebe, von welchen einer für hohe Drehzahl und der andere auf kleine Drehzahl ausgelegt ist, erlaubt es in einfacher Weise, eine Kupplung der beiden Antriebe zu bewerkstelligen, welche ohne zusätzliche Steuermaßnahmen jeweils den gewünschten Effekt ergibt. Die Maßnahme, den Hydraulikmotor über ein Schaltgetriebe mit der Abtriebswelle zu verbinden, ermöglicht es, die Drehzahl dieses zweiten Antriebsmotors den jeweils gewünschten Erfordernissen anzupassen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine Draufsicht auf einen Schrämarm einer Teilschnittstreckenvortriebsmaschine gezeigt. Mit 1 sind hierbei die Schrämköpfe bezeichnet, wobei alternativ zu Schrämköpfen naturgemäß auch Schrämwalzen eingesetzt werden können. Im Schrämarm 2 ist das Schrämgetriebe untergebracht und die Abtriebswelle ist im Inneren des Schrämarmes 2 angeordnet. Mit 3 ist ein Motor- und Getriebeträger bezeichnet, welcher den Schrämmotor 4 trägt. Der Schrämmotor 4 ist als Elektroantrieb mit zwei Wellenstummeln ausgebildet, und an diesen Schrämmotor 4 ist über eine Kupplung, insbesondere eine schaltbare Kupplung 5, ein weiterer Antriebsmotor 6 angeschlossen. Der Antriebs­ motor 6 ist als Hydraulikantriebsmotor für geringere Schräm­ kopfdrehzahlen bzw. langsames Schneiden ausgebildet. Mit 7 ist eine Drehmomentabstützung zum Motorträger bzw. zum Schräm­ armsockel angedeutet.

Alternativ zu dieser koaxialen Kupplung der beiden Antriebsmotoren 4 und 6 kann der zweite Antriebsmotor in der Position 6′ angesetzt werden und über eine Kupplung 51 mit der Abtriebswelle gekuppelt werden. Bei dieser Ausbildung liegt zwischen dem Antriebsmotor 6′ und dem Hauptantriebsmotor 4 mit Vorteil eine Hydrokupplung 8. Wahlweise kann anstelle der Hydrokupplung 8 naturgemäß auch eine elastische Kupplung oder eine Schaltkupplung zwischen dem Schrämmotor 4 und dem Schrämgetriebe angeordnet sein.

Der Schrämmotor 4 ist als Elektromotor ausgebildet und auf eine gegenüber dem zweiten Antriebsmotor 6 bzw. 6′ höhere Nenndrehzahl ausgelegt.

Claims (1)

1. Motoranordnung für den Antrieb der Abbauwerkzeuge einer Streckenvortriebs- und Gewinnungsmaschine mit rotierbar gelagerten Schrämköpfen oder Schrämwalzen, an welchen Meißel festgelegt sind, mit einem Elektromotor und einem Hydraulikmotor, welche Motoren mit der Abtriebswelle kuppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikmotor (6, 6′) mit gegenüber dem Elektromotor (4) geringerer Nenndrehzahl und regelbar ausgebildet ist und über einen Drehmomentwandler und/oder ein Schaltgetriebe mit der Abtriebswelle verbunden ist und daß der Elektromotor (4) mit größerer Nennleistung als der Hydraulikmotor (6, 6′) ausgebildet ist.