EA028256B1 - Восстанавливающее устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к восстанавливающему устройству, то есть к механизму возврата в исходное положение грузоподъемных машин, как описано в общей части независимого п.1. Цель настоящего изобретения состоит в создании современного механизма возврата в исходное положение без вышеназванных недостатков известных устройств, которому не нужно сложное техобслуживание и которое можно безопасно и экономично эксплуатировать. Эта задача решается с помощью механизма возврата в исходное положение для расцепляемого соединения проворачивающегося барабана, который установлен с возможностью поворота на главном валу подъемного механизма, с главным валом, на котором в дополнение к проворачивающемуся барабану посажен барабан второго троса в виде фиксированного барабана или в виде второго проворачивающегося барабана с собственным механизмом возврата в исходное положение, отличающимся тем, что расцепляемое соединение проворачивающегося барабана с главным барабаном является неподвижным соединением с помощью направляемого сцепного колеса, которое может входить в зацепление и выходить из зацепления с помощью привода. В соответствии с настоящим изобретением направление сцепного колеса обеспечивается со стороны проворачивающегося барабана.

Description

Изобретение относится к восстанавливающему устройству, то есть к механизму возврата в исходное положение грузоподъемных машин, как описано в общей части независимого п. 1.

На шахтных и наклонных транспортерах на небольших глубинах до 500 м и на больших глубинах от 1750 до 3000 м, как для намотки, так и для сматывания одного троса или двух тросов на барабан используются так называемые двухбарабанные подъемники или двухбарабанные подъемники Блэра.

Как правило по крайней мере один из барабанов выполнен в виде проворачивающегося барабана, а другой в виде фиксированного барабана. Проворачивающийся барабан, который установлен с возможностью вращения на главном валу с направляющими втулками или роликовыми подшипниками, соединен с главным валом с помощью, так называемого, механизма возврата в исходное положение.

Этот механизм возврата в исходное положение должен быть выполнен в виде расцепляемой и регулируемой м уфты так, чтобы в состоянии покоя при включенном тормозе проворачивающегося барабана два барабана могли всегда перемещаться относительно друг друга.

В течение эксплуатационного периода подъемных тросов их удлинение и растяжение меняется под действием механического напряжения при грузоподъемных работах, и под действием их собственной массы. Однако, так как изменение длины различно у разных тросов, то при грузоподъемных операциях с двумя барабанами эти барабаны должны перемещаться относительно друг друга так, чтобы один подъемный механизм оставался в фиксированном состоянии в месте погрузки под землей, а другой подъемный механизм оставался в фиксированном состоянии в месте разгрузки. Один из эффектов, который может быть достигнут согласно данному описанию, состоит в выравнивании растяжения тросов в местах погрузки и разгрузки.

В то же время, при выполнении подъемных операций в шахтах и с использованием наклонных транспортеров, материал должен перемещаться с одного этажа на другой либо выше, либо ниже. Для этого необходимо обеспечить перемещение обоих барабанов подъемника относительно друг друга таким образом, чтобы в то время, когда один подъемник находится на месте разгрузки, другой подъемник был бы на месте погрузки, при этом, каждый в этот момент стоит на своем подземном этаже. При этом устройство описанного типа также позволяет достигать различные подземные этажи быстро и точно во время разгрузки над землей.

В известных механизмах возврата в исходное положение имеется, например, колесо вала с внешними зубьями и барабанное колесо с внутренними зубьями, при этом оба колеса соединяются друг с другом через перемещаемое в осевом направлении сцепное колесо с помощью внутренних и внешних зубьев.

Зубчатое колесо вала спроектировано так, что оно служат в качестве ведущего зубчатого колеса при относительно небольшом люфте и всегда остается в зацеплении, даже когда устройство переустанавливается в положение расцепления.

В результате, во время работы механизма, а также в процессе возврата в исходное положение отдельные части механизма возврата в исходное положение вращаются, хотя в действительности могли бы стоять на месте. Эти механизмы управляются невращающейся компенсирующей втулкой/регулировочным кольцом, которое перемещает внутреннюю и внешнюю шестерни сцепления передач в осевом направлении вперед и назад, и может соединять и расцеплять зубчатую передачу. Компенсирующая втулка/регулировочное кольцо приводится в действие, например, двумя двойного действия гидравлическими цилиндрами, которые также могут соединяться с компенсирующей втулкой/регулировочным кольцом через рычажную систему возврата в исходное положение.

Недостатком этой компоновки является то, что в условиях нормальных разгрузочно-погрузочных операций всегда имеет место перемещение неподвижной компенсирующей втулки/регулировочного кольца относительно вращающегося сцепного колеса. Это относительное перемещение приводит к износу и, следовательно, необходимости технического обслуживания. Кроме того, эти области являются потенциальными источниками отказов.

Кроме того, тот факт, что колесо вала снабжено зубьями имеет тот недостаток, что при изгибе вала это напрямую влияет на зубчатую передачу, и может вызвать заклинивание механизма возврата в исходное положение.

Поэтому цель настоящего изобретения состоит в создании современного механизма возврата в исходное положение без вышеназванных недостатков известных устройств, которому не нужно сложное техобслуживание, и которое можно безопасно и экономично эксплуатировать.

Эта задача решается с помощью механизма возврата в исходное положение для расцепляемого соединения проворачивающегося барабана, который установлен с возможностью поворота на главном валу подъемного механизма, с главным валом, на котором в дополнение к проворачивающемуся барабану, посажен барабан второго троса в виде фиксированного барабана или в виде второго проворачивающегося барабана с собственным механизмом возврата в исходное положение, отличающимся тем, что расцепляемое соединение проворачивающегося барабана с главным барабаном является неподвижным соединением с помощью направляемого сцепного колеса, которое может входить в зацепление и выходить из зацепления с помощью привода. В соответствии с настоящим изобретением направление сцепного колеса обеспечивается со стороны проворачивающегося барабана.

В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения сцепное

- 1 028256 колесо яв ляется частью механизма, состоящего из самого сцепного колеса и барабанного колеса, соединенного с проворачивающимся барабаном, и колеса вала, соединенного с главным валом.

Описанное устройство позволяет сцепному колесу и соединительной муфте, а также проворачивающемуся барабану оставаться на месте в процессе возврата в исходное положение, так что вращаются только главный вал, возвратный барабан и колесо вала.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения сцепное колесо направляется с помощью зацепляющихся зубьев, также в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения барабанное колесо снабжено внутренними зубьями, а колесо вала снабжено внешними зубьями с рабочей передачей, посредством чего сцепное колесо осуществляет зацепление. Сцепное колесо в осевом направлении направляется направляющими зубьями.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения посадка сцепного колеса осуществляется с зазором, при этом барабанное колесо и колесо вала снабжены зубчатыми передачами с внешними зубьями, а сцепное колесо снабжено соответственно внутренними зубьями.

Кроме того, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения зубья колеса вала имеют криволинейную форму, что позволяет регулировать зубчатое зацепление по месту при изгибе основного вала.

Кроме того, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения сцепное колесо в положении зацепления фиксируется в осевом направлении рядом пружинных элементов. Чтобы полностью использовать преимущества механизма возврата в исходное положение по настоящему изобретению, предлагается использовать достаточное количество вышеназванных пружин на равных расстояниях внутри или снаружи носителя троса или проворачивающегося барабана таким образом, что в сочетании с осуществлением направления сцепного колеса или сцепного вала на барабанное колесо привод может быть втянут на этапе эксплуатации так, что в нормальном режиме погрузочноразгрузочных операций не происходит контакта с вращающимися частями, и в частности с сцепным колесом.

Таким образом, описан современный механизм возврата в исходное положение, в котором колесо вала с внешними зубьями на главном валу грузоподъемного механизма и другое барабанное колесо с внутренними или внешними зубьями на боковой стенке носителя троса надежно прикреплены с помощью винтового соединения, а другое сцепное колесо с внутренними или внешними зубьями или только с внутренними зубьями, может перемещаться в осевом направлении и образует положительную связь между колесом вала и барабанным колесом, при этом оно направляется либо по внутренним или внешним зубьям, либо по цилиндрической посадке, и выходит из зацепления с зубьями в осевом направлении с помощью одного или более электрических, гидравлических, пневматических, электрогидравлических или других приводов в сочетании с системой сцепления или рычагов, и которое после завершения процесса возврата в исходное положение снова полностью автоматически входит в зацепление и позиционируется в зубчатой передаче с помощью нескольких предварительно взведенных пакетов пружин заданного размера.

С помощью настоящего изобретения можно устранить все относительные перемещения из системы за исключением неизбежных относительных перемещений на направляющих втулках или роликовых подшипниках, с помощью которых проворачивающийся барабан установлен на главном валу.

В то же время, предлагаемое устройство улучшает направление сцепного колеса или соединительной втулки и благодаря криволинейной форме зубьев предотвращается заклинивание механизма.

В условиях нормальных разгрузочно-погрузочных операций для приведения в действие посредством приводного механизма требуемого типа не требуется контакт с механизмом возврата в исходное положение или других частей подъемного механизма, так что все негативные последствия такого контакта полностью устранены с самого начала.

Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения поясняются ниже с помощью описания в ариантов осуществления настоящего изобретения в сочетании с соответствующими рисунками.

На фиг. 1 показан механизм возврата в исходное положение в расцепленном и в сцепленном положении.

На фиг. 2 показан вариант механизма возврата в исходное положение, изображенного на фиг. 1.

На фиг. 1 и 2 показаны два варианта осуществления механизма возврата в исходное положение в соответствии с настоящим изобретением. На обеих фигурах в верхней половине показан механизм возврата в исходное положение в состоянии зацепления, а в нижней половине - в расцепленном состоянии. Соответствующие элементы обозначены теми же самыми ссылочными номерами.

Как показано на фигурах, в обеих версиях сцепное колесо 3а с внутренними и наружными зубьями и соединительная муфта 3Ь с внутренними зубьями перемещаются от колеса вала 1 в сторону барабанного колеса 2.

Таким образом, сцепное колесо 3 а или соединительная муфта 3Ь остаются на месте в процессе возврата в исходное положение, а вращаются только главный вал 11, фиксированный барабан (не показан) и колесо вала 1.

- 2 028256

Направление барабанному колесу 2 осуществляется либо по соответствующим зубьям (например, ΌΙΝ 5480), как показано на фиг. 1, либо по цилиндрической посадке с соответствующим зазором, как показано на фиг. 2.

В варианте, изображенном на фиг. 1, то есть с направлением, задаваемым эвольвентным зубчатым зацеплением с эвольвентным профилем (например, ΌΙΝ 5480), барабанное колесо 2 снабжено именно такими внутренними зубьями и крепится к боковому щиту 12 носителя троса с помощью винтового соединения 5.

Колесо вала 1 с внешними зубьями снабжено так называемой рабочей передачей (например, согласно ΌΙΝ 867) с эвольвентными зубьями с большим фланцевым зазором и зазором головки, и крепится с помощью фрикционного фланцевого соединения 4 к обеим сторонам фланца вала 13 на главном валу 11. Зубья колеса вала 1 имеют криволинейную форму, чтобы обеспечить регулировку в пределах зубьев в случае изгиба главного вала 11.

Реальному сцепному колесу 3 а, которое снаружи снабжено соответствующими ответными зубьями (например, согласно ΌΙΝ 5480) и внутри снабжено соответствующими ответными зубьями (например, согласно ΌΙΝ 867), сообщается направление вдоль оси посредством направляющих зубьев и в то же время оно поджимается к достаточному количеству пакетов спиральных или дисковых пружин 6, предусмотренных внутри носителя троса.

В нормальном режиме эксплуатации привод 7 не контактирует с сцепным колесом 3 а. Между ними предусмотрен зазор, который предотвращает нежелательный контакт. Только во время процесса возврата в исходное положение, когда применяется тормоз (не показан) носителя троса, привод 7 выступает и давит на наружную поверхность сцепного колеса 3 а. В этот момент рабочая передача полностью разделяется, зубчатая направляющая остается неизменной, и в этот момент пружинные пакеты 6 внутри носителя троса по лностью поджимаются. Для этой цели, пружины насаживаются на стержень 8, снабженный поворотным воротником, который давит на пружины.

Расположенная с противоположной стороны опора установлена в пружинной крышке 9, которая крепится к пружинному цилиндру 10 внутри носителя троса, где пружины сначала поджимаются до определенного крутящего момента, а затем поджимаются окончательно после расцепления. Сквозное отверстие на боковом щите носителя троса для стержня 8 снабжено зазором такой величины, которая способствует тому, чтобы всегда первыми воспринимали нагрузку от бокового щита зубья, а не стержни 8.

После возврата в исходное положение привод 7 медленно втягивается назад и пружины 6 отжимаются.

В идеальном случае зубья рабочей передачи так хорошо подгоняются друг к другу, что они могут войти в зацепление снова, не контактируя друг с другом.

Если это не так, то преимущество, вызванное использованием пружин 6, пропадает. При аккуратном расцеплении тормоза носителя троса, передача входит в зацепление с щелчком и с заданным усилием, как только зуб сцепного колеса 1 находит свой промежуток между зубьями на колесе вала 1. После мониторинга всего процесса сцепления с помощью измерительных приборов (не показаны) разгрузочно-погрузочные операции могут быть продолжены.

Если направление осуществляется через цилиндрическую посадку, как показано на фиг. 2, то задняя часть барабанного колеса 2 между зубьями и боковым щитом 12 носителя троса снабжена посадкой с зазором, которая сопрягается с двумя вкладышами 9, которые соединены с сцепной муфтой 3Ь, снабженной внутренними зубьями. Барабанное колесо 2, которое в данном случае снабжено внешними зубьями, и колесо вала 1, которое снабжено внешними зубьями с криволинейным профилем, как показано на фиг. 1, закреплены по аналогии с решением, изображенном на фиг. 1, через прямое винтовое крепление 5 или фланец 4.

Сцепная муфта 3Ь с внутренними зубьями, так же как ответные зубья на барабанном колесе и колесе вала, сопрягается в соответствии с ΌΙΝ 867 с общим боковым зазором, и поджимается к достаточному количеству пружин 6 между боковым щитом 12 носителя троса и кольцом, расположенным снаружи сцепной муфты 3Ь.

Так же, как и в версии, изображенной на фиг. 1, в условиях нормальной эксплуатации привод 7 не контактирует с сцепной муфтой 3Ь. Между ними имеется зазор, благодаря которому предотвращается нежелательный контакт.

Только в момент процесса возврата в исходное положение, когда применяется тормоз (не показан) носителя троса, привод 7 выступает и давит на наружную поверхность сцепной муфты 3Ь. В этот момент зубчатая передача полностью разделяется, сцепная муфта направляется по цилиндрической посадке с зазором в направлении бокового щита 12 носителя троса, и в тот же момент пружины 6 снаружи носителя троса полностью поджимаются. Для этой цели пружины размещены на стержне 8, снабженном поворотным воротником, который давит на пружины 6.

Расположенной с противоположной стороны опорой является боковой щит 12 носителя троса. Сквозное отверстие для стержня 8 на боковом щите 12 носителя троса должно быть снабжено зазором такой величины, которая способствует тому, чтобы всегда первыми воспринимали нагрузку от бокового щита 12 зубья, а не стержни 8.

Claims (10)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Механизм возврата в исходное положение для расцепления соединения между по меньшей мере одним проворачивающимся барабаном, установленным с возможностью вращения на главном валу (11) шахтного или наклонного подъемного механизма, и упомянутым главным валом (11), в результате чего расцепляемое соединение между проворачивающимся барабаном и главным валом (11) осуществлено в качестве неподвижного соединения с направляемым сцепным колесом (3 а, 3Ь), которое может входить в контакт и выходить из контакта с приводом (7), отличающийся тем, что направление сцепного колеса (3 а, 3Ь) осуществляется по сторонам проворачивающегося барабана.
2. 2. Механизм возврата в исходное положение по п.1, отличающийся тем, что сцепное колесо (3а, 3Ь) является частью механизма, состоящего из сцепного колеса (3 а, 3Ь), барабанного колеса (2), соединенного с проворачивающимся барабаном и колесом (1), соединенным с главным валом (11).
3. 3. Механизм возврата в исходное положение по одному из п.1 или 2, отличающийся тем, что направление сцепного колеса осуществлено зубьями.
4. 4. Механизм возврата в исходное положение по п.2 и 3, отличающийся тем, что барабанное колесо (2) снабжено внутренними направляющими зубьями, и что колесо (1) вала снабжено рабочей передачей из внешних зубьев, при этом сцепное колесо (3 а) снабжено соответствующими зубьями.
5. 5. Механизм возврата в исходное положение по п.4, отличающийся тем, что сцепное колесо (3 а) в осевом направлении может направляться по зубьям зубчатой передачи.
6. 6. Механизм возврата в исходное положение по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что направление сцепного колеса (3Ь) осуществлено по цилиндрической посадке с соответствующим зазором.
7. 7. Механизм возврата в исходное положение по пп.2 и 6, отличающийся тем, что барабанное колесо (2) и колесо (1) вала снабжены рабочей передачей с внешними зубьями, при этом сцепное колесо (3Ь) снабжено соответствующими внутренними зубьями.
8. 8. Механизм возврата в исходное положение по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что зубья на колесе (1) вала имеют криволинейную форму.
9. 9. Механизм возврата в исходное положение по пп.3 и 6, отличающийся тем, что сцепное колесо (3 а, 3Ь) поджато рядом пружинных элементов (6), расположенных на сторонах проворачивающегося барабана в положении зацепления.
10. 10. Механизм возврата в исходное положение согласно одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что, когда сцепное колесо (3 а, 3Ь) находится в положении зацепления, то приводы (7) не вступают в контакт с ним.