PL159889B1

PL159889B1 - Urzadzenie napedowe dla napedów lancuchowych, zwlaszcza dla przenosników lancuchowych i ciagnionych lancuchem maszyn urabiajacych PL

Info

Publication number: PL159889B1
Application number: PL1989277643A
Authority: PL
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhuette Westfalia Gmbh 4670 Luenen De
Priority date: 1988-02-11
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 1993-01-29
Also published as: US4939949A; DE3804168A1; RU1794220C; PL277643A1

Abstract

1. Urzadzenie napedowe dla napedów lancuchowych, zwlaszcza dla przenosników lancuchowych i ciagnionych lancuchem ma- szyn urabiajacych, z napedem kól lancucho- wych na glównym i pomocniczym miejscu napedowym kazdorazowo za posrednictwem zespolu napedowego, który zawiera silnik asynchroniczny i przekladnie, oraz z urzadze- niem do uzyskania regulowanego wyrównania obciazenia silników asynchronicznych, sklada- jacym sie z czujników ustalajacych obciazenie i/lub predkosc obrotowa silników asynchro- nicznych i z jednostki oceniajacej i regulujacej, która steruje silnik wspomagajacy przekladni sumujacej obiegowej, umieszczonej na przy- najmniej jednym z obydwu miejsc napedo- wych , znamienne tym, ze przekladnia sumujaca obiegowa (10) ma stale przelozenie 1:1 i jest wlaczona jako przekladnia wstepna przed przekladnia glówna (5), uksztaltowana jako przekladnia zebata czolowa. FIG 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie napędowe, zwłaszcza dla przenośników łańcuchowych i ciągnionych łańcuchem maszyn urabiających dla eksploatacji podziemnej, z regulowanym wyrównaniem obciążenia silników asynchronicznych.

Wiadomym jest, że w napędach łańcuchowych, o dużej mocy, z silnikami asynchronicznymi w napędzie głównym i pomocniczym, na podstawie elektrycznej i mechanicznej niesymetrii dochodzi do nierównomiernego rozdziału mocy w napędach co powoduje, że zainstalowana elektryczna moc nie jest w pełni wykorzystana. Przy tradycyjnych systemach napędowych bez wyrównywania obciążenia silniki asynchroniczne w napędzie głównym i pomocniczym pracują nieregularnie. Przy tym są one przymusowo synchronizowane przez wspólne pasmo łańcuchowe, mające na swej długości całkowitej widoczne odcinki łańcucha o różnych wydłużeniach. To prowadzi, na podstawie przymusowej synchronizacji napędu poprzez pasmo łańcucha, do znacznych przesunięć mocy, to znaczy do nierównomiernego rozdziału obciążenia w napędzie głównym i pomocnicznym. Ponieważ silniki asynchronizowane reagują bardzo na zmianę ilości obrotów, to już stosunkowo małe zmiany ilości obrotów prowadzą do tego, że jeden lub oba silniki pracują tylko z obciążeniem częściowym lub nawet w zakresie prądnicowym. Aby tego uniknąć i osiągnąć możliwie pełne wykorzystanie zainstalowanej elektrycznej mocy jest znane we wspomnianych systemach napędowych zastosowanie tak zwanego napędu sumującego. Przy tym stosuje się przekładnie sumujące najczęściej przekładnie sumujące obiegowe z silnikami wspomagającymi („Gliickauf“ 1979, s. 456-460; „Gluckauf 1981 s. 386-388; „Gluckauf 1989 s. 875-880; „Gliickauf* s. 849-859; „Glii ckauf‘ 1974 s. 239-243).

Zadaniem wynalazku jest tworzenie dla wspomnianych celów urządzenia napędowego dla napędów łańcuchowych, w którym silniki asynchroniczne mogłyby zawsze pracować w zakresie swojego obciążenia uramionowego.

Wspomniane zadanie zostało według wynalazku rozwiązane dzięki temu, że przekładnia sumująca obiegowa ma stałe przełożenie 1:1 i jest włączona jako przekładnia wstępna przed przekładnią główną, ukształtowaną jako przekładnia zębata czołowa. Taka przekładnia sumująca obiegowa o stałym przełożeniu 1:1 stwarza możliwość jej wykorzystania w połączeniu z tradycyjnymi przekładniami głównymi, w postaci przekładni zębatej czołowej tak, że unika się nakładczego wykonywania przekładni specjalnych.

Szczególnie proste w odniesieniu do konstrukcji i jednocześnie oszczędne pod względem przestrzeni ukształtowanie przekładni sumującej obiegowej osiąga się, gdy ona zgodnie z wynalazkiem jest tak wykonana, że posiada od strony wejściowej koło słoneczne, od strony wyjściowej koło słoneczne a koła obiegowe, ułożyskowane na jarzmie, są zazębione między sobą parami, przy czym jedno koło jest w przyporze z kołem słonecznym od strony wejściowej, a drugie koło obiegowe z kołem słonecznym, od strony wyjściowej, a ułożyskowane obracalnie jarzmo jest sprzęgnięte z silnikiem wspomagającym. W tym celu jarzmo zawiera na obwodzie wieniec zębaty, z którym zazębia się zębnik napędzany od silnika wspomagającego. Oba koła słoneczne mają jednakową średnicę, a koła obiegowe są celowe tak wykonane, że ich szerokość zęba jest znacznie większa od szerokości zęba kół słonecznych tak, że koła obiegowe pozostają w przyporze z przyporządkowanym kołem słonecznym i sąsiednim kołem obiegowym. Korzystnie koła obiegowe są ułożyskowane w jarzmie w różnych płaszczyznach poprzecznych, przy czym każdorazowo koło obiegowe w jednej płaszczyźnie poprzecznej jest zazębione z kołem obiegowym, sąsiadującym w kierunku obwodowym, w drugiej płaszczyźnie poprzecznej.

Uprzywilejowanie w każdej płaszczyźnie poprzecznej w jarzmie są umieszczone trzy koła obiegowe. Zaleca się umieszczenie w obudowie kół słonecznych, umieszczonych na wałach leżących w jednej linii, w stosunkowo małym odstępie od siebie, który jest korzystnie mniejszy od szerokości zębów kół obiegowych, ułożyskowanych w różnych płaszczyznach poprzecznych w jarzmie. Mały silnik wspomagający jest celowo zabudowany równolegle do osi przekładni w jej obudowie. Obudowa zawiera korzystnie z jednej strony kołnierz montażowy dla zabudowy silnika asynchronicznego, a po przeciwległej stronie kołnierz montażowy dla zabudowy przekładni zębatej czołowej.

Wspomniane wykonanie przekładni sumującej obiegowej według wynalazku ma także zaletę, że na jarzmie, przez przeciwbieżnie obracające się wzajemnie koła obiegowe, są wywołane przeciwnie skierowane momenty obrotowe, które w swoim działaniu znoszą się tak, że przy stałym

159 889 przełożeniu, to znaczy przy nieruchomym jarzmie nie jest skierowany na niego żaden moment reakcyjny.

Mały silnik wspomagający, w celu wyrównania obciążenia, może obracać jarzmo w jednym lub drugim kierunku, przez co stałe przełożenie 1:1 zmienia się zależnie od kierunku obrotu w przełożenie wzrastające lub zmniejszające. Przez zmianę przełożenia przekładnia stosownie do tego może tak regulować ilością obrotów przyporządkowanego koła łańcuchowego, że przynależny silnik asynchroniczny pracuje w obszarze swoich obrotów znamionowych, a więc z korzystnym oddawaniem mocy.

Przekładnia główna korzystnie jest wyposażona w zabezpieczenie przeciwobciążeniowe, które jest zaopatrzone w sprzęgło przeciążeniowe oddzielające wyjście przekładni od wejścia, które za pomocą elektrycznego urządzenia włączającego lub t. p. jest uruchamiane przez urządzenie pomiarowe, mierzące wpływ momentu obrotowego na przekładnię. Przekładnię obiegową sumującą według wynalazku można zwłaszcza stosować razem z przekładnią zębatą czołową, która jest wyposażona w zabezpieczenie przeciwobciążeniowe, korzystnie w postaci elektrohydraulicznie pracującego sprzęgła przeciążeniowego, w połączeniu z członem pomiarowym, zawierającym układ tensometrów, w postaci trzpienia lub pręta, leżącym w ciągu przekładni lub obciążonego wpływem momentu obrotowego na przekładnię, którego elektryczne sygnały pomiarowe są doprowadzane do elektronicznego urządzenia sterującego, które w przypadku przeciążenia włącza sprzęgło przeciążeniowe. Takie przekładnie przeciążeniowe są znane w napędach strugów i przy napędach dla przenośników zgrzebłowych łańcuchowych lub tp. (opisy ogłoszeniowe DE nr 3 248 084, nr 3 320 997, nr 3 323 251, nr 3 323 250, nr 3 425 638).

Przedmiot wynalazku jest w przykładzie wykonania uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w schematycznym uproszczeniu urządzenie napędowe według wynalazku z przekładnią sumującą obiegową i silnikiem wspomagającym, dla osiągnięcia wyrównania obciążenia w obu zespołach napędowych napędu łańcuchowego; fig. 2 - przekładnię sumującą obiegową wynalazku w przekroju osiowym, fig. 3 - przekładnię sumującą obiegową według fig. 2 w perspektywie, w uproszczeniu, a fig. 4 - przekładnię sumującą obiegową z fig. 2 i 3 w uproszczonym przekroju poprzecznym przez jarzmo, z ułożyskowanymi na nim kołami obiegowymi.

Urządzenie napędowe, pokazane na fig. 1, dla obiegowego bez końca pasma łańcuchowego 1 maszyny roboczej o dużej mocy, korzystnie ciągnionej łańcuchem maszyny urabiającej, np. struga węglowego lub przenośnika łańcuchowego, przede wszystkim zgrzebłowego łańcuchowego, ma na obu końcach pasma łańcuchowego 1, zespół napędowy I, względnie II, z których pierwszy tworzy napęd główny a drugi napęd pomocniczy. Napęd i kierowanie pasma łańcuchowego 1 na obu końcach następuje przez koło łańcuchowe 2, względnie 3, które jest napędzane od przyporządkowanego zespołu napędowego I, względnie II.

Każdy zespół napędowy I i II ma elektryczny silnik asynchroniczny 4, który napędza przyporządkowane koło łańcuchowe 2, względnie 3 poprzez przekładnię zębatą czołową 5. Oba silniki asynchroniczne 4 mają w ogólności taką samą moc znamionową i znamionową ilość obrotów. Przekładnie zębate czołowe 5, stosowane jako przekładnie główne, są ukształtowane jako przekładnie przeciążeniowe. Mają one w obudowie sprzęgło przeciążeniowe, które w przypadku przeciążenia, np. przy blokowaniu pasma łańcuchowego 1 oddziela wał wyjściowy 6 od napędu. W tym celu przekładnie zębate czołowe 5 są zaopatrzone w urządzenie pomiarowe momentu obrotowego, które podczas pracy mierzy moment obrotowy na wale wyjściowym 6 przekładni. Urządzenia pomiarowe momentu obrotowego są umieszczone we wnętrzu przekładni, z przyporządkowaniem do wału wyjściowego 6 i składają się w ogólności z trzpienia, prętów lub tp., zaopatrzonych w układ tensometrów. Sygnały pomiarowe są doprowadzane do elektronicznej jednostki oceniającej, która w przypadku przeciążenia włącza sprzęgło przeciążeniowe.

Korzystnie sprzęgła przeciążeniowe są sprzęgłami włączanymi hydraulicznie, których zasilanie ciśnieniowe następuje przez elektrycznie uruchamiany zawór elektromagnetyczny.

159 889

FIG.4

Zakład Wydawnictw UPRP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie napędowe dla napędów łańcuchowych, zwłaszcza dla przenośników łańcuchowych i ciągnionych łańcuchem maszyn urabiających, z napędem kół łańcuchowych na głównym i pomocniczym miejscu napędowym każdorazowo za pośrednictwem zespołu napędowego, który zawiera silnik asynchroniczny i przekładnię, oraz z urządzeniem do uzyskania regulowanego wyrównania obciążenia silników asynchronicznych, składającym się z czujników ustalających obciążenie i/lub prędkość obrotową silników asynchronicznych i zjednostki oceniającej i regulującej, która steruje silnik wspomagający przekładni sumującej obiegowej, umieszczonej na przynajmniej jednym z obydwu miejsc napędowych, znamienne tym, że przekładnia sumująca obiegowa (10) ma stałe przełożenie 1:1 i jest włączona jako przekładnia wstępna przed przekładnią główną (5), ukształtowaną jako przekładnia zębata czołowa.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przekładnia sumująca obiegowa (10) ma od strony wejściowej koło słoneczne (17), a od strony wyjściowej koło słoneczne (20), a koła obiegowe (23,24), ułożyskowane w jarzmie (22) są zazębione między sobą parami, przy czym koło obiegowe (24) jest w przyporze z kołem słonecznym (17), a koło obiegowe (23) z kołem słonecznym (20) i, że ułożyskowane obracalne jarzmo (22) jest sprzęgnięte z silnikiem wspomagającym (8).

2. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że jarzmo (22) ma na obwodzie wieniec zębaty (26), z którym zazębia się zębnik (27), napędzany przez silnik wspomagający (8).
4. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że oba koła słoneczne (17,20) mają jednakową średnicę.
5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że koła obiegowe (23, 24) mają szerokość zębów, która jest znacznie większa od szerokości zębów kół słonecznych (17, 20).
6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że koła obiegowe (23,24) są ułożyskowane w jarzmie (22) w różnych płaszczyznach poprzecznych, przy czym każdorazowo koło obiegowe (23) w jednej płaszczyźnie poprzecznej jest zazębione z kołem obiegowym (24), sąsiadującym w kierunku obwodowym, w drugiej płaszczyźnie poprzecznej.
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że w każdej płaszczyźnie poprzecznej w jarzmie (22) są umieszczone trzy koła obiegowe (23, 24).
8. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że koło słoneczne (17, 20), umieszczone na leżących w jednej linii wałach (16,18), są umieszczone w obudowie (13) w odstępie od siebie, który jest mniejszy od szerokości zębów kół obiegowych (23, 24), ułożyskowanych w różnych płaszczyznach poprzecznych w jarzmie (22).
9. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że silnik wspomagający (8) jest umieszczony równolegle do osi przekładni, w obudowie (13).
10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że obudowa (13) ma z jednej strony kołnierz montażowy (14) dla zabudowy silnika asynchronicznego (4), a po przeciwległej stronie kołnierz montażowy (15) dla zabudowy przekładni zębatej czołowej (5).
11. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że silnik wspomagający (8) jest napędzany w obu kierunkach obrotu.
12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przekładnia główna (5) jest zaopatrzona w zabezpieczenie przeciążeniowe ze sprzęgłem przeciążeniowym, oddzielającym przy przeciążeniu wyjście przekładni od wejścia, które jest uruchamiane przez elektryczne urządzenie włączające lub tp. za pomocą urządzenia pomiarowego, mierzącego wpływ momentu obrotowego na przekładnię.

* * *

159 889