PL159059B1 - Uklad wielobiegowych przekladni planetarnych PL - Google Patents

Abstract

nych zawierajacy przemiennik czestotliwosci oraz sprzezone z tymi przekladniami planetarnymi jako walcowym i lub k atow o-w alcow ym i dwie lub wiecej par napedowych silników pradu przemiennego jako glównych silników napedowych, polaczonych z walami wejsciowymi przekladni planetarnych i regulacyjnych silników, polaczonych z walami wejsciowymi pom ocniczych napedów regulacyj- nych tych przekladni, znamienny tym, ze silniki regulacyjne (M 2, M 4) ze stalym m om entem ob ro- tow ym p om ocn iczych napedów regulacyjnych przekladni planetarnych (PP1, PP2), napedów maszyny (P) sa p olaczon e równolegle na zasilanie z jednego regulowanego przemiennika czestotliwosci (PC), przy czym kola napedowe (16) pomocniczych napedów regulacyjnych z wiekszym m om entem obrotow ym sa sprzezone z kolami bieznymi obro- towymi (9) przekladni planetarnych (PP1, PP2) z mniejszym m om entem obrotow ym reakcji. Fig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ wielobiegowych przekładni planetarnych, zwłaszcza przeznaczony do wielonapędowych dołowych maszyn górniczych większej mocy, wymagających regulacji obrotów.

Znane są powszechnie układy sterowania elektrycznych silników prądu przemiennego o jednej liczbie obrotów w układach wielonapędowych maszyn górniczych. Mniej znane w wielonapędowych maszynach górniczych są układy sterowania elektrycznych silników prądu przemiennego zasilanych dla regulacji ich obrotów z przemienników cz^^s<^t:liwości jak również układy sterowania elektrycznych silników prądu stałego z regulowanymi obrotami.

Znane układy sterowania elektrycznych silników z regulacją ich obrotów w wielonapędowych maszynach górniczych charakteryzują się znacznymi kosztami tej regulacji, proporcjonalnymi do ich mocy jak również trudnością, zapewnienia synchronicznej współpracy tych silników. Poza tym są również znane wielonapędowe układy maszyn górniczych z planetarnymi przekładniami z których jedna jest wyposażona w pomocniczy napęd regulacyjny hydrauliczny sprzężony z obiegowym kołem bieżnym w celu wyrówynywania obciążeń. Regulacja obrotów przekładni planetarnych na drodze hydraulicznej nie zapewnia wymaganej synchronizacji kilku napędów jednej maszyny górniczej.

Znane są również układy napędowe z przekładniami planetarnymi, w których dokonuje się regulacji obrotów i momentu obrotowego za pomocą sprzęgieł ciernych lub hamulców do załączania odpowiednich stopni przekładni, jednakże tylko o charakterze skokowym. Układy te umożliwiają tylko chwilową płynną regulację momentu obrotowego przez regulację poślizgu tych sprzęgieł lub hamulców, ale ze znacznymi stratami mocy, wynikłymi z ich nagrzewania się przez tarcie poślizgowe.

Układ wielobiegowych przekładni planetarnych według wynalazku eliminuje wady znanych układów sterowania zarówno elektrycznych jak i hydraulicznych napędów z regulacją ich obrotów i momentów obrotowych.

Układ wielobiegowych przekładni planetarnych według wynalazku ma przekładnie planetarne walcowe lub kątowo-walcowe, sprzężone z parami napędowych silników prądu przemiennego, z których jeden jako główny jest połączony z wałem wejściowym przekładni planetarnej, a drugi jako regulacyjny z wałem wejścćowym pomocniczego napędu regulacyjnego tej przekładni.

Główne silniki napędowe przekładni planetarnych kilku zsynchronizowanych ze sobą napędów jednej napędzanej maszyny są zasilane z sieci prądu przemiennego a regulacyjne slniki pomocniczych napędów regulacyjnych tych przekładni są podłączone równolegle na zasilanie z jednego regulowanego przemiennika czę^st^tiliwcłści.

159 059

Układ wielostopniowych przekładni planetarnych według wynalazku znamionuje również to, że moment obrotowy na kołach napędowych pomocniczych regulacyjnych napędów, współpracujących z kołami bieżnymi obrotowymi przekładni planetarnych jest większy niż moment obrotowy reakcji na tych kołach bieżnych. Zastosowanie do pomocniczych regulacyjnych napędów silniki napędowe mają stały moment obrotowy w całym zakresie regulacji obrotów.

Układ wielobiegowych przekładni planetarnych według wynalazku stwarza możliwość płynnej regulacji bez strat obrotów wielonapędowych maszyn górniczych.

Przykład wykonania układu wielobiegowych przekładni planetarnych według wynalazku jest omówiony na podstawie pokazanego na rysunku według fig. 1 ideowego układu sterowania dwunapędowego górniczego przenośnika ścianowego oraz na podstawie pokazanych na rysunku układów kinematycznych regulowanej przekładni planetarnej walcowej według fig. 2 i regulowanej przekładni planetarnej kątowo-walcowej według fig. 3.

Przenośnik ścianowy P jest wyposażony w dwa napędy złożone z przekładni planetarnych PP1 i PP2 oraz ze sprzężonych z nimi par elektrycznych silników prądu przemiennego Ml i M2 oraz M3 i M4, z których silniki Ml i M3 stanowią główne silniki napędowe przekładni planetarnych PP1 i PP2, a silniki M2 i M4 stanowią regulacyjne silniki pomocniczych napędów regulacyjnych tych przekładni PP1 i PP2. Główne silniki napędowe Ml i M3 przekładni planetarnych PP1 i PP2 są zasilane bezpośrednio z kopalnianej sieci elektrycznej, a regulacyjne silniki M2 i M4 ich napędów regulacyjnych z regulowanego przemiennika częstotliwości PC, również podłączonego do tej sieci elektrycznej.

W napędach przenośnika ścianowego P są zastosowane dwie identyczne przekładnie planetarne PP1 i PP2 walcowe lub kątowo-wakowe. Przekładnia planetarna walcowa PP1 ma obudowę 1, w której jest zabudowana przekładnia główna, której wał wejściowy 2 jest połączony z głównym silnikiem napędowym Ml, a wał wyjściowy 3 z napędzanym przenośnikiem P. Z wałem wejściowym 4 napędu regulacyjnego przekładni planetarnej PP1 jest połączony regulacyjny silnik M2. Wał wejściowy 2 przekładni planetarnej PP1 jest połączony bezpośrednio z zębnikiem 5 przekładni planetarnej 6, pierwszego stopnia, na której jarzmie 7 jest osadzone koło satelitarne 8, sprzężone z wewnętrznym uzębieniem obrotowego koła bieżnego 9. Jarzmo 7 przekładni planetarnej 6 jest połączone z zębnikiem 10 przekładni planetarnej 11 drugiego stopnia, której koło satelitarne 12 osadzone na jarzmie 13 jest sprzężone z kołem bieżnym 14 osadzonym w obudowie 1. Jarzmo 13 przekładni planetarnej 11 drugiego stopnia jest połączone z wałem wyjściowym 3 przekładni planetarnej PP1. Wał wejścćowy 4 napędu regulacyjnego przekładni planetarnej PP1 jest połączony z jej przekładnią walcową 15, sprzężoną poprzez koło napędowe 16 z zewnętrznym uzębieniem obrotowego koła bieżnego 9 przekładni planetarnej 6 pierwszego stopnia.

Przekładnia planetarna walcowa PP2 ma identyczną konstrukcję jak przekładnia planetarna walcowa PP1 i jej wał wyjściowy 2 jest połączony z głównym silnikiem napędowym M3, a jej wal wyjściowy 3 z napędzanym przenośnikiem P. W drugim wariancie wykonania kątowo-waccowej przekładni planetarnych PP1 i PP2 ich wały wejściowe 18 są połączone pośrednio poprzez przekładnie kątowe 17 z zębnikami 5 przekładni planetarnych 6 pierwszego stopnia. W zastosowaniu przekładni planetarnych PP1 i PP2 jako walcowych względnie kątowo-walcowych decydują czynniki konstrukcyjne napędów maszyn górniczych.

Uruchomienie przenośnika ścianowego P następuje po załączeniu, na zasilanie z elektrycznej sieci kopalnianej nie pokazywanymi na rysunku wyłącznikami, jego głównych siników napędowych Ml i M3 przekładni planetarnych PP1 i PP2 oraz silników regulacyjnych M2 i M4 pomocniczych napędów regulacyjnych tych przekładni PP1 i PP2 za pośrednictwm przetwornika czę^st^tliwości PC, podłączonego również do elektrycznej sieci kopalnianej. Główne silniki napędowe Ml, M3 zasilane z elektrycznej sieci kopalnianej o stałej częstotliwości wprowadzają w ruch ze stałą liczbą obrotów nl, wały wejściowe 2 przekładni planetarnych walcowych lub wały wejściowe 18 przekładni planetarnych walcowych lub wały wejściowe 18 przekładni planetarnych kątowo-walcowych PP1 i PP2, z prędkością odpowiadającą częstotliwości zasilania.

Silniki regulacyjne M2 i M4 natomiast wprowadzający wały wejściowe 4 napędów regulacyjnych przekładni planetarnych PP1 i PP2 w ruch, z liczbą obrotów n3, odpowiadającą częstotliwości PC, która może być regulowana, stosowanie do wymaganej liczby obrotów n2 na wałach wyjściowych 3 przekładni planetarnych PP1 i PP2.

159 059

Warunkiem nieodzownym regulacji obrotów n2 na wałach wyjściowych 3 przekładni planetarnych PP1 i PP2 jest moment obrotowy na kołach napędowych 16, napędów regulacyjnych, wywołany pracą siników regulacyjnych M2 i M4, większy niż moment obrotowy reakcji na obrotowych kołach bieżnych 9 przekładni planetarnych PP1 i PP2 jak również stałość momentu obrotowego tych siników M2 i M4 w całym zakresie regulacji ich obrotów n3. Przy częstotliwości zasilania regulacyjnych siników M2 i M4, wprowadzających w ruch wały wejściowe 4 napędów regulacyjnych z liczbą obrotów n3, zapewniających współbieżność obrotów ich kół napędowych 16 ze sprzężonymi z nimi poprzez obrotowe koła bieżne 9 kołami satelltarnymi 8, która powoduje unieruchomienie jarzm 7 przekładni pierwszego stopnia, a tym samym unieruchomienie zębników 10 przekładni drugiego stopnia przekładni planetarnych PP1 i PP2, obroty n2 na ich wałach wyjściowych 3 są równe zero.

Stopniowe zmniejszenie częstotliwości zasilania regulacyjnych siników M2 i M4 od wyżej wymienionej wartości do zera, powoduje również stopniowe zmniejszenie liczby obrotów n3 na wałach wejściowych 4 napędów regulacyjnych do zera włącznie, przy których następuje również zablokowanie obrotów obrotowych kół bieżnych 9 przekładni planetarnych PP1 i PP2, a obroty n2 na ich wałach wyjściowych 3, odpowiadają wtedy ich przekładniom mechanicznym bez regulacji. Zwiększenie częstotliwości zasilania regulacyjnych siników M2 i M4 w kierunku przeciwnym, powoduje również wzrost liczby obrotów n3 na wałach wejściowych 4 napędów regulacyjnych w kierunku przeciwnym do poprzedniego, co przy wzrastającej przeciwbieżności obrotów kół napędowych l6 względem kół satelitarnych 8 przekładni stopnia przekładni planetarnych PP1 i PP2 daje dalszy stosownie do potrzeby wzrost obrotów n2 na ich wałach wyjściowych 3. Zmianę obrotów n2 na wałach wyjściowych 3 przekładni planetarnych PP1 i PP2 przenośnika ścianowego P uzyskuje się drogą równoczesnej zmiany kierunku obrotów nl i n3 ich głównych silników napędowych Ml i M3 oraz siników regulacyjnych M2 i M4.

Zastosowana w układzie przekładni planetarnych według wynalazku regulacja na drodze elektrycznej zapewnia również szybką reakcję na sygnały sterownicze w układzie sterowania siników napędowych, umożliwiając także łagodzenie ich przeciążeń w przypadkach nagłych dynamicznych zmian obciążeń w szczególności przy zastosowaniu do ścianowych przenośników zgrzebłowych i strugów.

Fig.3

Fig.2

159 059

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 5000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patento w e

   Układ wielobiegowych przekładni planetarnych zawierający przemiennik częstotliwości oraz sprzężone z tymi przekładniami planetarnymi jako walcowymi lub kątowo-walcowymi dwie lub więcej par napędowych silników prądu przemiennego jako głównych silników napędowych, połączonych z wałami wejściowymi przekładni planetarnych i regulacyjnych silników, połączonych z wałami wejśccowymi pomocniczych napędów regulacyjnych tych przekładni, znamienny tym, że silniki regulacyjne (M2, M4) ze stałym momentem obrotowym pomocniczych napędów regulacyjnych przekładni planetarnych (PP1, PP2), napędów maszyny (P) są połączone równolegle na zasilanie z jednego regulowanego przemiennika częstotliwości (PC), przy czym koła napędowe (16) pomocniczych napędów regulacyjnych z większym momentem obrotowym są sprzężone z kołami bieżnymi obrotowymi (9) przekładni planetarnych (PP1, PP2) z mniejszym momentem obrotowym reakcji.