DE4222094C1

DE4222094C1 - Treibscheiben-Schachtfördermaschine

Info

Publication number: DE4222094C1
Application number: DE4222094A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Simmich; Folker Dipl Ing Rollmann
Original assignee: Siemag Transplan GmbH
Current assignee: Siemag Tecberg GmbH
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2012-07-07
Also published as: DE4222094C2; CN1032685C; CN1081157A

Description

Die Erfindung betrifft eine Treibscheiben-Schachtfördermaschine mit einem elektrischen Motor zum Antrieb von Förderseilen im Bergbau, bei der der Rotor des elektrischen Motors mit der einen Zylindermantel aufweisenden Treibscheibe verbunden ist, wobei der Stator des elektrischen Motors an einer eine Hohlachse aufweisenden, tragenden und mit Stützböcken auf Fundamenten ruhenden Konstruktion befestigt ist, wobei sich der elektrische Motor innerhalb des Zylindermantels und zwischen den Schilden der Treibscheibe angeordnet ist, und wobei der vom Zylindermantel sowie den Treibscheibenschilden umschlossene, den elektrischen Motor enthaltenden Hohlraum zur Femdbelüftung des elektrischen Motors mit Kühlluft beaufschlagbar ist. Derartige Treibscheiben-Schachtfördermaschinen sind bereits bekannt, wie bspw. die DE-OS 37 05 567 und die DE-Fachzeitschrift "Glückauf 125 (1989) Nr. 13/14, Seiten 829 bis 832" ausweisen.

Bei diesen bekannten Treibscheiben- Schachttfördermaschinen strömt die Kühlluft durch große Öffnungen auf beide Seiten der Treibscheibenschilde um die Pole und Ständerwicklungen sowie auch durch die Schlitze im Eisenpaket des elektrischen Motors. Für die Zu- und Ableitung der Kühlluft sind dabei auf beiden Treibscheibenseiten besondere Luftführungshauben aufgestellt, die innen eine Auskleidung aus nicht brennbarem Schalldämmaterial zur Dämfpung der Motorgeräusche aufweisen. Vorhanden sind ferner verschleißfreie Leckluftabdichtungen zwischen den feststehenden Hauben und rotierenden Treibscheiben, die von inneren Labyrinthdichtungen mit abschließender wartungsarmer Bürstenabdeckung gebildet werden.

Diese bekannten Treibscheiben- Schachtfördermaschinen benötigen für die Kühlluft-Zu- und Ableitung in die bzw. aus der Treibscheibe einen relativ großen Bauaufwand und auch Raumbedarf, und zwar für die stationär beidseitig außerhalb der rotierenden Treibscheibe aufgestellten Luftführungshauben. Aufwendig ist dabei auch noch die Leckluftabdichtung zwischen den stationären Luftführungshauben und der rotierenden Treibscheibe, weil die inneren Labyrinthdichtungen, obwohl sie einfach aufgebaut sind, mit relativ großem Durchmesser vorgesehen werden müssen.

Als nachteilig haben sich auch die Ventilationsgeräusche erwiesen, welche dadurch entstehen, daß die Kühlluft zwischen den Luftführungshauben und dem Inneren der Treibscheibe durch Öffnungen in den Treibscheibenschilden geführt werden muß, die sich bei der Treibscheiben- Rotation fortwährend im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung der Kühlluft verlagern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Treibscheiben- Schachtfördermaschine, der anfangs spezifizierten Gattung zu schaffen, die bei einfacher und stabiler Konstruktion ohne stationäre Luftführungshauben zu beiden Seiten der Treibscheibe auskommt und daher auch die zwischen der Treibscheibe und den Luftführungshauben vorhandene Leckluftabdichtung nicht benötigt.

Erreicht wird dieses Ziel mit den Kennzeichnungsmerkmalen des Anspruchs 1, nämlich dadurch,

- daß die Hohlachse als Kühlluft-Zu- und Ableitungs-Kanal für den elektrischen Motor genutzt ist,
- daß die Hohlachse zu diesem Zweck innerhalb der in sich abgeschlossenen bzw. dichten Treibscheibe einerseits eine Quer- bzw Schottwand enthält und
- daß sie andererseits an ihrem Umfang mit dem Inneren der Treibscheibe zugewendeten Kühlluft-Einlaßöffnungen und -Auslaßöffnungen versehen ist.

Mit der Lösung der gestellten Aufgabe gehen die Vorteile einher, daß

- keine Einhausung der Treibscheibe-Koepescheibe- erforderlich ist;
- keine Abdichtung zwischen der Einhausung und der Treibscheibe benötigt wird;
- sich ein geringerer Raumbedarf (durch Wegfall der Einhausung) ergibt;
- sich geringere Ventilationsgeräusche einstellen, weil die Kühlluft nur durch den Innenraum der Treibscheibe geführt wird.

Da erfindungsgemäß die Hohlachse nicht nur in üblicher Weise als Durchführung für die Anschlußkabel des elektrischen Motors benutzt wird, sondern auch als Kühlluft-Kanal dient, liegt es auf der Hand, daß sie zur Durchführung einer genügend großen Kühlluftmenge mit einem vergrößerten Innendurchmesser zum Einsatz gebracht wird. Hieraus resultiert dann wiederum, daß die Lager, durch welche die Treibscheibe auf der Hohlwelle gehalten und geführt wird, konstruktionsbedingt überdimensioniert eingebaut werden müssen. Hieraus erwächst dann wiederum der Vorteil,

- daß die Lager für die Treibscheibe eine größere Standzeit haben und darüber hinaus deren Laufruhe verbessern.

Besonders bewährt hat sich eine Auslegung der erfindungsgemäßen Treibscheiben-Fördermaschine, nach welcher die Kühlluft-Einlaßöffnungen und -Auslaßöffnungen an den voneinander abgewendeten Seiten des Motor-Stators liegen und im Inneren der Treibscheibe eine im wesentlichen radiale Ausrichtung haben. Es wird hierdurch eine besonders wirksame Luftführung durch das Innere der Treibscheibe erreicht, die es ermöglicht, auch hohe Verlustleistungen des elektrischen Motors von bspw. 300 kW sicher abzuführen.

In diesem Sinne vorteilhaft wirkt es sich auch aus, wenn die Hohlachse im Inneren der Treibscheibe mit einer den Statorträger des elektrischen Motors tragenden Querschnittserweiterung versehen ist, die zwei zueinander entgegengesetzt geneigte liegende Wandabschnitte aufweist, und wenn in diesen geneigten Wandabschnitten die Kühlluft- Einlaßöffnungen und -Auslaßöffnungen vorgesehen sind.

Die Kühlluft-Einlaßöffnungen und -Auslaßöffnungen werden vorteilhaft in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt in den Wandabschnitten der Hohlachse vorgesehen sowie dabei jeweils gegen die Innenseite der Treibscheibenschilde und des Zylindermantels gerichtet, um eine optimale Verteilung der Luftströme durch das Innere der Treibscheibe aufrechtzuerhalten.

Schließlich ist es auch noch wichtig, daß die Innenflächen des Zylindermaterials und der Schilde der Treibscheibe und/oder die Innenflächen der Hohlachse mit einem Dämmaterial, insbesondere einem Dämmanstrich, versehen sind, um die Eigengeräusche des elektrischen Motors zu reduzieren.

Es hat sich bewährt, wenn die stationären Kühlluft-Kanäle an beiden Enden der Hohlachse mit deren Durchlaßquerschnitt in Verbindung stehen.

Die einzige Figur der Zeichnung läßt halb im Linksschnitt und halb in der Seitenansicht eine Treibscheiben-Schachtfördermaschine mit den erfindungsgemäßen Ausbildungsmerkmalen erkennen.

Die aus der Zeichnung ersichtliche Schachtfördermaschine hat eine Treibscheibe 1, die auf ihrem Zylindermantel 2 vier Seilrillen 3 mit gleichmäßigem Abstand nebeneinander trägt.

Der Zylindermantel 2 ist dabei an seinen Enden mit den beiden Treibscheibenschilden 4 drehfest verbunden und bildet zusammen mit diesen die eigentliche Treibscheibe 1, von der ein Hohlraum 5 umschlossen wird.

Teil jedes Treibscheibenschildes 4 ist ein zentrisch um die Treibscheiben- Längsachhse 6-6 angeordneter Ringkörper 7, welcher ein Wälzlager 8 umschließt, das wiederum auf dem Außenumfang einer Hohlachse 9 ruht, deren Enden in zwei Stützböcken 10 aufgenommen sind, die wiederum auf Fundamenten 11 ruhen.

Die Hohlachse 9 hat zwei Endteile 12 mit relativ kleinem Durchmesser und ein Mittelteil 13 von relativ großem Durchmesser. Dabei stehen die Endteile 12 und der Mittelteil 13 jeweils über geneigt liegende Wandabschnitte 27 miteinander in einstückiger Verbindung, wie das in der Zeichnung deutlich zu sehen ist. Der Mittelteil 13 der Hohlachse 9 bildet den Träger für den Stator bzw. die Statorwicklungen 14 eines Elektromotors 15, welcher von der Treibscheibe 1 völlig eingeschlossen ist, also in dessen Hohlraum liegt. Der Rotor 16 mit den Polen 17 des Elektromotors 15 ist am Innenumfang des Zylindermaterials 2 der Treibscheibe 1 aufgehängt bzw. befestigt, wie das ebenfalls deutlich in der Zeichnung zu sehen ist. Der Durchlaßquerschnitt 18 beider Endteile 12 der Hohlachse 9 steht mit Kühlluft-Kanälen 19 in Verbindung, während im größeren Durchlaßquerschnitt 20 des Mittelteils 13 der Hohlachse 9 eine Schottwand 21 sitzt, die den direkten Durchgang zwischen den Durchlaßquerschnitten 18 der beiden Endteile 12 der Hohlachse 9 absperrt. In den geneigt liegenden Wandabschnitten 27 des Mittelteils 13 befinden sich - in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt - im Abstand von der einen Seite der Schottwand 21 Einlaßöffnungen 22, während mit Abstand von der anderen Seite der Schottwand mit entsprechender Anordnung Auslaßöffnungen 23 vorhanden sind. Dabei ist die Anordnung der Einlaßöffnung 22 und der Auslaßöffnung 23 so getroffen, daß sie an den voneinander abgewendeten Seiten des Stators 14 für den Elektromotor 15 münden sowie eine im wesentlichen gegen den Zylindermantel 2 der Treibscheibe 1 hin sowie gegen die Treibscheibenschilde 4 gewendete Ausrichtlage haben.

Die Kühlluft für den Elektromotor 15 tritt bspw. durch den linken Kühlluft-Kanal 19 in den Durchlaßquerschnitt 18 des linken Endteils 12 der Hohlachse 9 ein und wird im Mittelteil 13 derselben durch die Schottwand 21 zu den Einlaßöffnungen 22 hin abgelenkt, wie das der dort eingezeichnete Pfeil andeutet. Von den Einlaßöffnungen 22 aus durchströmt die Kühlluft dann den Hohlraum 5 innerhalb der Treibscheibe 1 und beaufschlagt Stator 14 und Rotor 16 des Elektromotors 15, bevor sie auf den Auslaßöffnungen 23 gelangt, von wo sie unter Umlenkung durch die Schottwand 21 dem Durchlaßquerschnitt 18 des rechten Endteils 12 der Hohlachse 9 zuströmt, um von dort dann in den rechten Kühlluft-Kanal 19 zu gelangen.

Bewährt hat es sich, die Innenflächen der Hohlachse 9 insgesamt mit einem Dämmaterial, insbesondere einem Dämmanstrich, zu versehen und auch die den Hohlraum 5 begrenzenden Innenflächen der Treibscheibe 1, also des Zylindermantels 2 sowie der Treibscheibenschilde 4 mit einem solchen Dämmaterial auszustatten, damit eine Reduzierung der Eigengeräusche des Elektromotors erreicht wird.

Die Wälzlager 8 für die Treibscheibe 1 auf der Hohlachse 9 können zwischen Dichtungen 24 eingeschlossen werden, welche einerseits auf den Endteilen 12 der Hohlachse 9 sitzen und andererseits gegen die Stirnflächen der Ringkörper 7 anliegen, über welche die Treibscheibe 1 auf den Wälzlagern 8 sitzt. Hierdurch wird einem Leckluftaustritt aus dem Hohlraum 5 der Treibscheibe 1 relativ einfach entgegengewirkt.

Da die Hohlachse 9 als Kühlluft-Zu- und -Ableitungskanal für den in die Treibscheibe 1 integrierten Elektromotor dient und nicht nur als Zuführung für die Anschlußkabel des letzteren genutzt wird, darf ihr Durchlaßquerschnitt 18 eine bestimmte Mindestgröße nicht unterschreiten. Deshalb hat sie auch einen entsprechend großen Außendurchmesser im Bereich ihrer beiden Endteile 12.

Da die Hohlachse 9 auch als stationärer Träger für die Wälzlager 8 der Treibscheibe 1 genutzt wird, müssen die Wälzlager 8 konstruktionsbedingt überdimensioniert werden. Dies bringt den besonderen Vorteil mit sich, daß die Wälzlager 8 gegenüber den Wälzlagern herkömmlicher Größe auch eine größere Standzeit aufweisen.

Erwähnt sei abschließend noch, daß die Treibscheibenschilde 4 zur Verminderung des Eigengewichtes der Treibscheibe 1 in Umfangsrichtung mit einer relativ großen Anzahl von Ausbrüchen 25 versehen werden können, die wiederum durch in ihrer Wandstärke wesentlich dünnere Abschlußplatten 26 verschlossen werden, damit der Kühlluftführung dienende Hohlraum 5 der Treibscheibe 1 in sich abgeschlossen bzw. dicht bleibt und folglich Leckluftverluste vermieden werden.

Liste der Bezugszeichen

1 Treibscheibe
2 Zylindermantel
3 Seilrille
4 Treibscheibenschilde
5 Hohlraum
6-6 Treibscheibenschilde
7 Ringkörper
8 Wälzlager
9 Hohlachse
10 Stützbock
11 Fundament
12 Endteil
13 Mittelteil
14 Stator bzw. Statorwicklungen
15 elektrischer Motor
16 Rotor
17 Pole
18 Durchlaßquerschnitt
19 Kühlluft-Kanäle
20 Durchlaßquerschnitt
21 Schottwand
22 Einlaßöffnungen
23 Auslaßöffnungen
24 Dichtungen
25 Ausbrüche
26 Abschlußplatten
27 geneigt liegende Wandabschnitte

Claims

1. Treibscheiben-Schachtfördermaschine mit einem elektrischen Motor (15) zum Antrieb von Förderseilen im Bergbau, bei der der Rotor(16) des elektrischen Motors (15) mit der einen Zylindermantel (2) aufweisenden Treibscheibe (1) verbunden ist, wobei der Stator (14) des elektrischen Motors (15) an einer eine Hohlachse (9) aufweisenden, tragenden und mit Stützböcken (10) auf Fundamenten (11) ruhenden Konstruktion befestigt ist, wobei der elektrische Motor (15) innerhalb des Zylindermantels (2) und zwischen den Schilden (4) der Treibscheibe (1) angeordnet ist, und wobei der vom Zylindermantel (2) sowie den Treibscheibenschilden (4) umschlossene, den elektrischen Motor (15) enthaltenden Hohlraum (5) zur Fremdbelüftung des elektrischen Motors (15) mit Kühlluft beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Hohlachse (9) als Kühlluft-zu- und Ableitungskanal (18, 20, 22, 23, 18) für den elektrischen Motor (15) genutzt ist,
- daß die Hohlachse (9) zu diesem Zweck innerhalb der in sich abgeschlossenen bzw. dichten Treibscheibe (1) einerseits eine Quer- bzw. Schottwand (21) enthält,
- und daß sie andererseits an ihrem Umfang mit dem Inneren (Hohlraum 5) der Treibscheibe (1) zugewendeten Kühlluft- Einlaßöffnungen (22) und -Auslaßöffnungen (23) versehen ist.

2. Treibscheiben-Schachtfördermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft-Einlaßöffnungen (22) und -Auslaßöffnungen (23) an den voneinander abgewendeten Seiten des Motor-Stators (14) liegen und im Inneren (Hohlraum 5) der Treibscheibe (1) eine im wesentlichen radiale Ausrichtung haben.

3. Treibscheiben-Schachtfördermaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlachse (9) im Inneren (Hohlraum 5) der Treibscheibe (1) mit einer den Stator (14) des elektrischen Motors (15) tragenden Querschnittserweiterung (Mittelteil 13) versehen ist, die zwei zueinander entgegengesetzt geneigt liegende Wandabschnitte (27) aufweist, und daß in diesen geneigten Wandabschnitten (27) die Kühlluft-Einlaßöffnungen (22) und -Auslaßöffnungen (23) vorgesehen sind.

4. Treibscheiben-Schachtfördermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft-Einlaßöffnungen (22) und -Auslaßöffnungen (23) in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt in den Wandabschnitten (27) der Hohlachse (9) vorgesehen sowie dabei jeweils gegen die Innenseite der Treiberscheibenschilde (4) und des Zylindermantels (2) gerichtet sind.

5. Treibscheiben-Schachtfördermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Zylindermantels (2) und der Schilde (4) der Treibscheibe (1) und/oder die Innenflächen der Hohlachse (9) mit einem Dämmaterial, insbesondere einem Dämmanstrich, versehen sind.

6. Treibscheiben-Schachtfördermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß stationäre Kühlluft-Kanäle (19) an beiden Enden der Hohlachse (9) mit deren Durchlaßquerschnitt (18) in Verbindung stehen.