PL209645B1 - Układ łańcuchowego napędu lub zwrotni, cięgno łańcuchowe i koło łańcuchowe, zwłaszcza górniczych urządzeń urabiających albo przenośnikowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ łańcuchowego napędu lub zwrotni, cięgno łańcuchowe i koło ła ńcuchowe, zwłaszcza górniczych urządzeń urabiających albo przenośnikowych, znajdujące zastosowanie w szczególności przy urabianiu i odstawie urobku w górnictwie podziemnym węgla kamiennego.

W znanych układach napędu lub zwrotni, przykładowo rewersyjnie pracującego agregatu strugowego, bądź przenośnika zgrzebłowego łańcuchowego, występuje cięgno łańcuchowe składające się z ogniw poziomych i pionowych, a koło łańcuchowe wyposażone jest w wiele, równomiernie na jego obwodzie rozmieszczonych zębów. Każdorazowo między sąsiednimi zębami koło łańcuchowe ma kieszenie ogniwowe, ograniczane flankami zębowymi swych zębów, w które to kieszenie ogniwowe wchodzi zawsze ogniwo poziome cięgna łańcuchowego. Ogniwa poziome cięgna łańcuchowego wyposażone są w dziobowe odcinki, które przy zachodzeniu ogniw poziomych do kieszeni ogniwowych koła łańcuchowego tworzą strefę przenoszenia sił, przy czym dziobowe odcinki mają kształt zbliżony do strzałki i po obu stronach wybrzuszonego środka dziobowego posiadają flanki dziobowe.

W związku ze stale rosnącymi wymaganiami stawianymi w zakresie wydajności urabiania węgla następuje stały wzrost sił, którymi obciążane jest cięgno łańcuchowe struga węglowego, bądź przenośnika zgrzebłowego łańcuchowego, a w konsekwencji wzrastają obciążenia działające na każde z pojedynczych ogniw łań cuchowych. Stawia to szczególne wymagania w zakresie konstrukcji i ukształtowania cięgien łań cuchowych, a ponieważ muszą być one przeciągane na całej długości frontu urabiania przez odpowiednie dla nich kanały łańcuchowe, wymagana jest także zoptymalizowana ich geometria. Niezbędnym jest więc dostosowanie ogniw łańcuchowych do wysokich wartości sił nośnych i pociągowych z równoczesnym utrzymaniem możliwie małej powierzchni obwiedniowej tych ogniw. Przynajmniej zaś ogniwa poziome cięgien łańcuchowych przeznaczonych do rewersyjnie pracujących strugów węglowych muszą na swych naprzeciwległych stronach czołowych posiadać jednakowo wykonane dziobowe odcinki, aby móc przenosić jednakowo wielkie obciążenia w obydwóch kierunkach roboczych. O ile w cięgnach łańcuchowych przenośników zgrzebłowych kwestia wielkości powierzchni obwiedniowej ogniw na ogół nie odgrywa większej roli, bo cięgno łańcuchowe może normalnie obiegać w przedziałach łańcuchowych przenośnika zgrzebłowego nawet przy maksymalnej obwiedni ogniw, to w cięgnach łańcuchowych strugowych wymagana jest optymalizacja pod względem ukształtowania ogniw poziomych łańcuchowych. Obok wymogu utrzymania możliwie najmniejszej powierzchni obwiedniowej, przy zadanej sile nośnej łańcucha, dużą wagę przykłada się zwłaszcza do ukształtowania ogniw poziomych łańcucha i współpracujących z nimi powierzchni kontaktowych na zębach kół łańcuchowych. Wiadomym jest bowiem, że powierzchnie przenoszenia na dziobowych odcinkach ogniw poziomych, szczególnie na skutek liniowego kontaktu pomiędzy flankami zębowymi a ogniwami poziomymi, mogą podlegać najwyż szym naciskom, powodują cym zuż ywanie się dziobowych odcinków w formie ich łuszczenia się, czy też tworzenia się karbów.

Znana jest na przykład z opisu patentowego DE 196 10 935 A1 propozycja konstrukcji łańcucha ogniwowego dla systemów przenośnikowych i/lub urabiania w górnictwie podziemnym, zgodnie z którą ogniwa poziome i pionowe mają dziobowe odcinki wykonane na podobieństwo strzałki, a w sąsiedztwie wypukłego środka dziobowego posiadają spłaszczone flanki dziobowe tworzące ze sobą kąt około 100°. W związku z dużym pokryciem w pełni spłaszczonych nośnych flanek dziobowych podlegają one podczas pracy mniejszym naciskom powierzchniowym, dzięki czemu wzrasta żywotność ogniw łańcuchowych. Zwłaszcza w takim wykonaniu ramiona ogniwowe mogą posiadać bocznie wystające ukośne flanki, tworzące ościeżnice umożliwiające korzystny rozkład sił i obciążeń przy rozwartokątnie wykonanych dziobowych odcinkach.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego układu łańcuchowego napędu zwrotni, a także odpowiedniego dla niego cięgna łańcuchowego i koła łańcuchowego, który zdolny będzie do przenoszenia dużych sił pociągowych łańcucha pomiędzy łańcuchem a kołem łańcuchowym, przy znacznym zminimalizowaniu zużycia dziobowych odcinków ogniw poziomych i współpracujących z nimi zębów koła łańcuchowego, oraz zachowaniu małej obwiedni ogniw łańcucha, szczególnie przydatnej w wysoko wydajnych agregatach strugowych.

Istota wynalazku polega na tym, że flanki dziobowe łańcuchowych ogniw poziomych, przynajmniej w części przebiegającej poniżej linii akwatorialnej, wyznaczonej płaszczyzną przechodzącą przez osie ramion ogniwowych, są wklęsłe, a ograniczające kieszenie ogniwowe flanki zębowe koła łańcuPL 209 645 B1 chowego przynajmniej w strefach kontaktowych zębów z ogniwami poziomymi są baryłkowato wypukłe i dopasowane do flanek dziobowych tych ogniw poziomych.

Odpowiednio do tego flanki dziobowe ogniw poziomych, przynajmniej poniżej linii akwatorialnej, posiadają wklęsłe wgłębienia.

Korzystnym jest, gdy ogniwa pionowe cięgna łańcuchowego składają się każdorazowo z dwóch równoległych ramion ogniwowych, oraz łączących je po obu stronach czołowych jednakowo wykonanych dziobowych odcinków.

Szczególnie korzystnym jest zaś takie wykonanie, w którym flanki dziobowe ogniw poziomych, zarówno powyżej, jak i poniżej linii akwatorialnej posiadają wklęsłe wgłębienia, dzięki czemu są symetryczne względem płaszczyzny przechodzącej przez tą linię akwatorialną i łańcuch ze swymi ogniwami poziomymi może być montowany w dowolnym ich ustawieniu.

W preferowanym wykonaniu układu powierzchnie flanek dziobowych ogniwa poziomego rozciągają się na boki od środka dziobowego wyłącznie w strefach leżących w osiowym przedłużeniu ramion ogniwowych ogniw poziomych.

Ponadto korzystnym jest, gdy środek dziobowy ogniwa poziomego wypada w połowie szerokości ogniwa, a każda flanka dziobowa rozciąga się na około 1/4 szerokości ogniwa łańcuchowego.

Flanki dziobowe ogniw poziomych celowo wyposażone są we wgłębienia, których krzywizna dokładnie, lub w przybliżeniu odpowiada zakrzywieniu wybrzuszenia powierzchni kontaktowych na flankach zębowych koła łańcuchowego, dzięki czemu naciski powierzchniowe w strefach kontaktowych, względnie w strefach oddziaływania sił są szczególnie niskie.

Preferowane jest przy tym takie wykonanie ogniw łańcuchowych, w którym flanki dziobowe mają po środku kąt przyłożenia 48° do 56°, a zwłaszcza 52°.

Korzystnym jest ponadto, gdy dziobowe flanki ogniwa poziomego w środku dziobowej części posiadają przekrój okrągły i/lub jego ramiona ogniwowe na zewnętrznych stronach wyposażone są w zaokrąglone wypukłe spłaszczenia, a na swych stronach wewnętrznych mają półkoliste zaokrąglenia.

W przykładowym cięgnie łańcuchowym układu ogniwa poziome przy średnicy prę tów równej 38 mm mają podziałkę około 137 mm i długość całkowitą około 213 mm, przy szerokości ogniwa około 97 mm. Przy tej szerokości ogniw łańcuchowych flanki dziobowe rozciągają się na szerokości około 24 mm, a środek dziobowy ma szerokość zbliżoną do 49 mm.

Najlepiej jest przy tym, gdy flanki dziobowe tworzą między sobą kąt mniejszy od 110°, zwłaszcza zaś 102° ± 2°.

W szczególnie korzystnym wykonaniu układu ogniwa poziome i ogniwa pionowe cięgna łańcuchowego są względem siebie identyczne, dzięki czemu cięgno łańcuchowe może być zakładane w dowolnym ustawieniu na koło łańcuchowe i również po upływie pewnego czasu pracy może być przekręcone o 90°, po czym zamontowane na nowo. W wyniku tej operacji dotychczas stosunkowo niewiele obciążone ogniwa pionowe pracować będą jako ogniwa poziome, co zapewni odpowiednio zrównane zużywanie się ogniw i przedłużenie żywotności cięgna łańcuchowego.

Właściwe dostosowanie koła łańcuchowego do cięgna łańcuchowego w układzie według wynalazku uzyskuje się wówczas, gdy ograniczające kieszenie ogniwowe flanki zębowe koła łańcuchowego, przynajmniej w strefach kontaktowych zębów z ogniwami poziomymi cięgna łańcuchowego, mają baryłkowato zaokrąglone, wypukłe powierzchnie kontaktowe, którymi współpracują z wklęsłymi wgłębieniami na flankach dziobowych ogniw poziomych.

Celowym jest, gdy zęby koła łańcuchowego wykonane są jako zęby bliźniacze z połowami zębowymi połączonymi w pary, pomiędzy którymi istnieje komora pośrednia przewidziana dla ogniwa poziomego, przy czym obydwie połowy zębowe posiadają baryłkowato wypukłe powierzchnie kontaktowe.

Korzystnym jest również, gdy promień zakrzywienia flanek dziobowych ogniwa łańcuchowego odpowiada przynajmniej w przybliżeniu promieniowi zakrzywienia na flankach zębowych w strefie kontaktowej koła łańcuchowego.

Szczególnie pożądanym jest, gdy zęby, względnie ich połowy zębowe koła łańcuchowego z boku od zewnątrz, obok stref kontaktowych, posiadają usztywnienia, które przynajmniej częściowo ograniczają z boku kieszenie ogniwowe koła łańcuchowego, co znacznie poprawia stabilność zębów tego koła łańcuchowego.

W moż liwej realizacji ukł adu te usztywnienia kolejno po sobie nastę pują cych na kierunku obwodowym zębów przechodzą jedno w drugie i wraz ze zlokalizowaną pomiędzy nimi kieszenią ogniwową

PL 209 645 B1 tworzą ograniczające ściany boczne, dzięki czemu uzyskuje się optymalną stabilność układu oraz wysoką odporność koła łańcuchowego na ścieranie.

W ramach dopasowania koła łańcuchowego do szczególnie korzystnego ukształtowania flanek dziobowych ogniw poziomych w układzie właściwym jest, gdy baryłkowato wypukłe powierzchnie kontaktowe rozciągają się po obu stronach przeznaczonej dla ogniwa pionowego komory pośredniej, w obszarach leżących w przedłuż eniu ramion ogniwowych spoczywającego w kieszeni ogniwowej ogniwa poziomego.

W tym samym celu strefy kontaktowe koła łań cuchowego każ dorazowo rozciągają się na szerokości odpowiadającej 1/4 do 1/3 szerokości ogniwa poziomego cięgna łańcuchowego.

Pożądanym jest także, aby zlokalizowane na obydwóch częściach, względnie stronach zęba powierzchnie kontaktowe koła łańcuchowego tworzyły między sobą kąt mniejszy od 110°, zwłaszcza 102° ± 2°.

Ponadto korzystnym jest, gdy zęby, względnie połowy zębowe posiadają na swej promieniowo na zewnątrz leżącej strefie czołowej strefy boczne zębowe o przebiegu w przybliżeniu prostoliniowym lub równym, co w sposób istotny upraszcza wykonanie koła łańcuchowego, oraz obniża koszty wykonania przy zachowaniu jego zalet wynikających ze szczegółów konstrukcyjnych komplementarnego ukształtowania stóp zębów i dziobowych odcinków ogniw poziomych.

Istota cięgna łańcuchowego według wynalazku polega na tym, że flanki dziobowe ogniw poziomych przynajmniej poniżej linii akwatorialnej posiadają wklęsłe wgłębienia.

Korzystnie ogniwa pionowe cięgna łańcuchowego składają się każdorazowo z dwóch równoległych względem siebie ramion ogniwowych oraz z łączących je, po obu stronach jednakowo wykonanych, dziobowych odcinków.

Najlepiej jest, gdy flanki dziobowe ogniw poziomych zarówno poniżej, jak i powyżej linii akwatorialnej posiadają wklęsłe wgłębienia, co ułatwia montaż cięgna łańcuchowego.

Najbardziej korzystnym jest wykonanie cięgna łańcuchowego, w którym powierzchnie flanek dziobowych po bokach środka dziobowego ogniwa poziomego rozciągają się wyłącznie w strefach leżących w osiowym przedłużeniu ramion ogniwowych.

Pożądanym jest takie wykonanie cięgna łańcuchowego, w którym środek dziobowy rozciąga się w przybliż eniu w poł owie szerokoś ci ogniwa ł a ń cuchowego, a każ da flanka dziobowa rozcią ga się na około 1/4 szerokości ogniwa łańcuchowego.

W celowym wykonaniu powierzchnie flanek dziobowych ogniwa łańcuchowego mają wgłębienia o zakrzywieniu odpowiadają cym w przybliż eniu barył kowatemu zakrzywieniu na flankach zę bowych koła łańcuchowego, z którym ogniwo łańcuchowe współpracuje.

Najlepiej jest, gdy flanki dziobowe ogniwa łańcuchowego po środku obejmują kąt od 48° do 56°, korzystnie 52°.

W korzystnym wykonaniu cię gna ł a ń cuchowego dziobowe odcinki ogniwa poziomego w ś rodku dziobowego odcinka posiadają przekrój okrągły i/lub ramiona ogniwowe tego ogniwa poziomego na zewnętrznych stronach wyposażone są w zaokrąglone, wypukłe spłaszczenia, a na swych stronach wewnętrznych mają półkoliste zaokrąglenia.

W przykładowym, korzystnym wykonaniu cięgna łańcuchowego jego ogniwa poziome przy średnicy prętów równej 38 mm mają podziałkę około 137 mm i długość całkowitą około 213 mm, a szerokość tego ogniwa poziomego wynosi okoł o 97 mm. Przy tej szerokoś ci ogniw poziomych flanki dziobowe rozciągają się na szerokości około 24 mm, a środek dziobowy ma szerokość zbliżoną do 49 mm.

Najlepiej jest przy tym, gdy flanki dziobowe ogniwa poziomego tworzą między sobą kąt mniejszy od 110°, zwłaszcza zaś 102° ± 2°.

W szczególnie korzystnym wykonaniu cię gna ł a ńcuchowego zarówno jego ogniwa poziome, jak i ogniwa pionowe wykonane są identycznie względem siebie.

Istota koła łańcuchowego według wynalazku polega na tym, że ograniczające kieszenie ogniwowe flanki dziobowe, przynajmniej w strefach kontaktowych zębów z ogniwami poziomymi cięgna łańcuchowego, posiadają baryłkowato zaokrąglone, wypukłe powierzchnie kontaktowe.

Korzystnym jest, gdy zęby koła łańcuchowego wykonane są jako zęby bliźniacze ze skonfigurowanymi parami połowami zębowymi, pomiędzy którymi znajduje się komora pośrednia służąca do przyjmowania ogniwa pionowego, przy czym obydwie połowy zębowe posiadają baryłkowate, wypukłe powierzchnie kontaktowe.

PL 209 645 B1

Dobrze jest również, gdy promień zakrzywienia na flankach zębowych koła łańcuchowego w strefie kontaktowej przynajmniej w przybliż eniu odpowiada promieniowi zakrzywienia flanek dziobowych ogniw poziomych cięgna łańcuchowego.

Szczególnie pożądanym jest, gdy zęby, względnie ich połowy zębowe koła łańcuchowego na zewnętrznych bocznych stronach obok stref kontaktowych posiadają usztywnienia, które przynajmniej częściowo bocznie ograniczają przyległe kieszenie ogniwowe.

W wykonaniu dla agregatów strugowych celowym jest, gdy usztywnienia kolejno po sobie następujących w kierunku obwodowym zębów, względnie połówek zębowych, przechodzą jedno w drugie i w obszarze zlokalizowanej pomiędzy nimi kieszeni ogniwowej tworzą ograniczające ściany boczne, jako że zagrożenie zapychania się kieszeni ogniwowych miałem jest w takich napędach łańcuchowych, przy ich pracy rewersyjnej znacznie mniejsze.

Dla urządzeń przenośnikowych korzystnym jest takie wykonanie koła łańcuchowego, w którym usztywnienia tylko nieco wystają w kierunku obwodowym ku następnemu zębowi ponad strefy kontaktowe, a kieszenie ogniwowe pomiędzy usztywnieniami dwóch kolejnych zębów pozostają otwarte z boku, co uniemożliwia odkładanie się pyłu węglowego w znacznych ilościach.

Korzystnym jest ponadto, gdy baryłkowato wypukłe powierzchnie kontaktowe rozciągają się po obu stronach przeznaczonej dla ogniw pionowych cięgna łańcuchowego komory pośredniej, w obszarach leżących na przedłużeniu ramion ogniwowych spoczywającego w kieszeni ogniwowej ogniwa poziomego cięgna łańcuchowego.

Ponadto korzystnym jest ze względu na współpracę z ogniwami poziomymi cięgna łańcuchowego, gdy strefy kontaktowe koła łańcuchowego każdorazowo przebiegają na szerokości równej od 1/4 do 1/3 szerokości ogniwa poziomego cięgna łańcuchowego.

Najlepiej jest przy tym, gdy zlokalizowane na obydwóch częściach, względnie stronach zęba koła łańcuchowego powierzchnie kontaktowe tworzą między sobą kąt mniejszy od 110°, zwłaszcza 102° ± 2°.

Pożądanym jest także, aby zęby, względnie ich połowy zębowe posiadały w swej promieniowo na zewnątrz skierowanej strefie czołowej strefy boczne zębowe o przebiegu w przybliżeniu prostoliniowym lub równym.

Zasadniczą zaletą układu według wynalazku, wynikającą również z konstrukcji cięgna łańcuchowego oraz konstrukcji koła łańcuchowego jest to, że dzięki wklęsłym wgłębieniom we flankach dziobowych ogniw poziomych cięgna łańcuchowego i odpasowanym do nich baryłkowatym wybrzuszeniom powierzchni kontaktowych na flankach zębowych zawracającego cięgno łańcuchowe koła łańcuchowego uzyskuje się niezwykle korzystny rozkład sił dociskowych między powierzchniami kontaktowymi na kole łańcuchowym, a ogniwami poziomymi cięgna łańcuchowego, co jest rezultatem istotnego wyeliminowania styku liniowego pomiędzy tymi współpracującymi ze sobą elementami. Stąd też możliwym jest przenoszenie większych sił pociągowych bez ryzyka uszkodzenia cięgna łańcuchowego, czy też koła łańcuchowego na powierzchniach kontaktowych. Odpowiednie wykonanie flanek dziobowych ogniw łańcuchowych pozwala przy tym na przenoszenie obciążeń z kół łańcuchowych na ogniwa poziome cięgna łańcuchowego wyłącznie w tej strefie flanek dziobowych, która jest podparta, względnie zabezpieczona, ramionami ogniwowymi ogniw poziomych, bo zlokalizowana jest w osiowym przedłużeniu tych ramion. Takie rozwiązanie skutkuje znacznym wzrostem możliwych do przeniesienia sił, a więc grubość pręta, z którego wykonane są poszczególne ogniwa łańcuchowe może być mniejsza od wymaganej dla znanych i dotychczas stosowanych ogniw poziomych z dalej wewnątrz położonymi, względnie dalej ku środkowi dziobowemu rozciągającymi się flankami dziobowymi. Zmniejszenie grubości pręta na ogniwa łańcuchowe skutkuje w szczególnie korzystny sposób na zmniejszenie obwiedni cięgna łańcuchowego, względnie zastosowanych w nim ogniw łańcuchowych. Wynalazek przekłada się wprost na obniżenie kosztów wykonania, przy jednoczesnym zapewnieniu korzystniejszych parametrów technicznych.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia układ stacji zwrotnej struga urabiającego napędzanego łańcuchem, z kołem łańcuchowym zazębionym z łańcuchem w przekroju poprzecznym przez koło łańcuchowe, fig. 2 - szczegół uzębienia łańcucha z zębem koła łańcuchowego w przekroju poprzecznym przez koło łańcuchowe, fig. 3 - ogniwo poziome łańcucha w widoku z góry, fig. 4 - ogniwo poziome łańcucha w widoku bocznym z częściowym przekrojem, fig. 5 - ogniwo poziome w widoku czołowym, z częściowym przekrojem poprzecznym, fig. 6 - przekrój ogniwa poziomego wzdłuż linii I-I na fig. 3, fig. 7 - przykładowe wykonanie koła łańcuchowego w przekroju poprzecznym do jego osi obrotów, fig. 8 - fragment takiego układu koła łańcuchowego z fig. 7 w widoku na jego część czołową, fig. 9 - inne wykonanie koła łańcuchowe6

PL 209 645 B1 go w przekroju poprzecznym do jego osi obrotów, a fig. 10 - fragment koła łańcuchowego z fig. 9 w widoku na jego część czoł ową .

Cięgno łańcuchowe 1 składa się z ogniw poziomych 2 oraz łączących je ogniw pionowych 3 (fig. 1), które w prezentowanym przykładzie wykonania wykonane są identycznie jako odkuwki matrycowe. Każde z ogniw pionowych 3 posiada dwa, wzajemnie równoległe do siebie ramiona ogniwowe 4 połączone wykonanymi na kształt strzałki dziobowymi odcinkami 5 zlokalizowanymi po stronach czołowych ogniw poziomych 2 i ogniw pionowych 3. Obydwa ramiona ogniwowe 4 ogniwa poziomego 2 (fig. 3, fig. 4, fig. 5 i fig. 6) na stronach czołowych połączone są mającymi kształt strzałkowy dziobowymi odcinkami 5, które - co dokładnie widać na fig. 3 - posiadają zasadniczo koliście wybrzuszony środek dziobowy 6, po bokach którego zlokalizowane są flanki dziobowe 7. W widoku z góry (fig. 3) zewnętrzna linia konturowa ogniwa poziomego 2 stanowi linię akwatorialną 8, pokrywająca się z płaszczyzną symetrii, w stosunku do której ogniwa poziome 2 od góry i od dołu wykonane są identycznie. W odniesieniu do linii akwatorialnej 8 flanki dziobowe 7 przebiegają w stosunku do wybrzuszonego środka dziobowego 6 spłaszczeniami na zewnątrz, obejmując między sobą na linii akwatorialnej kąt α równy około 102°. Pomiędzy obydwiema flankami dziobowymi 7 dla środka dziobowego powstaje kąt przyłożenia β równy około 52°. Wybrzuszony środek dziobowy 6 rozciąga się w stosunku do całej szerokości B ogniw poziomych 2 na ich części szerokości B1, która równa jest w przybliżeniu 50% całej szerokości B, podczas gdy obydwie flanki dziobowe 7 rozciągają się na szerokości B2, która każdorazowo równa jest w przybliżeniu 1/4 całej szerokości B. Flanki dziobowe 7 całą swą powierzchnią 7A położone są ponad linią akwatorialną 8 (względnie powierzchnią 7B pod linią akwatorialną) w osiowym przedł u ż eniu ramion ogniwowych 4, przez co wszystkie sił y wprowadzane na flanki dziobowe 7 równomiernie rozkładają się na ramiona ogniwowe 4. Dziobowy odcinek 5 (fig. 4) w środku dziobowym 6 posiada przekrój poprzeczny kołowy o średnicy D równej przykładowo 38 mm. Obydwa ramiona ogniwowe 4 ogniwa poziomego 2 (fig. 5) mają natomiast na zewnątrz baryłkowato zaokrąglone spłaszczenia 9, a od wewnątrz półkoliste zaokrąglenie 10, przy czym maksymalna grubość ramieniowa T pomiędzy naprzeciwległymi wybrzuszeniami spłaszczenia 9 i półkolistego zaokrąglenia 10 może w praktyce wynosić około 28 mm, podczas gdy szerokość ramienia S może w praktyce wynosić około 39,5 mm. W rezultacie na ogólnie bardziej obciążonych ramionach ogniwowych 4 mogą być przenoszone siły pociągowe o maksymalnych wartościach, dla których łańcuch z ogniwami okrągłymi musiałby posiadać grubość pręta równą około 42 mm i odpowiednio dużą obwiednię. Wielkość podziałki T1 ogniw poziomych 2 wynosi około 137 mm, przy całkowitej długości L ogniwa wynoszącej około 97 mm, a wewnętrzna szerokość b pomiędzy ramionami ogniwowymi 4 wynosi około 41 mm, dzięki czemu ogniwa pionowe 3 dają się prowadzić w ogniwach poziomych 2 bez zapętleń.

Flanki dziobowe 7 posiadają na swoich powierzchniach 7A, 7B wgłębienia (fig. 6), wykonane w prezentowanym przykładzie zarówno poniżej, jak i powyż ej linii akwatorialnej 8, dzięki czemu łańcuch 1 może być zakładany do obiegu w dowolnym ukierunkowaniu jego ogniw 2. Obydwie posiadające wgłębienia powierzchnie 7A, 7B mają zasadniczo taki sam promień zakrzywienia, jak baryłkowato wypukłe powierzchnie kontaktowe koła łańcuchowego 11 (fig. 2), przy czym promień zakrzywienia R może się przy tym zmieniać na wysokości ogniw łańcuchowych, względnie powierzchni kontaktowych i nie musi być stał y.

W przykładowym wykonaniu (fig. 1, fig. 2) przedstawione jest cięgno łańcuchowe 1 gwiazdy łańcuchowej, bądź koła łańcuchowego 11, które za pomocą nie narysowanych napędów podczas ruchu struga węglowego napędzane jest na przemian w jednym, bądź drugim kierunku obrotów. Koło łańcuchowe 11 wyposażone jest w zlokalizowane między dwoma sąsiednimi zębami 12 kieszenie ogniwowe 13, ograniczone przez flanki zębowe 14 zębów 12. Układ jest przy tym tak dobrany, że flanki zębowe 14 ograniczające kieszenie ogniwowe 13 posiadają zlokalizowane w swych strefach kontaktowych 15, znajdujących się u podstawy 16 zębów 12, baryłkowato wypukłe powierzchnie kontaktowe 17, współpracujące z powierzchniami 7A, 7B flanek dziobowych 7 ogniw poziomych 2 cięgna łańcuchowego 1. Podczas gdy ogniwa pionowe 3 przelatują przez komory pośrednie 18, znajdujące się między skonfigurowanymi parami zębami 12, względnie połówkami zębowymi 12A, 12B (fig. 8, fig. 10) koła łańcuchowego 11 bez przenoszenia sił, tylny dziobowy odcinek 5 ogniw poziomych 2, patrząc w kierunku obrotów koła ła ńcuchowego 11, każ dorazowo styka się z powierzchniami kontaktowymi 17 flanek zębowych 14 (fig. 2). Gdy ogniwa poziome 2 są zawracane obracającym się kołem łańcuchowym 11, dziobowe odcinki 5 przetaczają się po powierzchniach kontaktowych 17 flanek zębowych 14. W czasie tego przetaczania występuje zazwyczaj największe ryzyko uszkodzenia dziobowych odcinków 5 ogniw poziomych 2 w wyniku nacisków o charakterze liniowym.

PL 209 645 B1

W przykł adzie wykonania przedstawiono również dwa róż nią ce się od siebie wykonania koł a łańcuchowego 11 z zaznaczeniem szczegółów konstrukcyjnych i dla czytelności bez zawracanego tym kołem łańcuchowym 11 cięgna łańcuchowego 1.

Koło łańcuchowe 11 (fig. 7, fig. 8) przedstawia preferowane wykonanie dla urządzeń strugowych, co do których stawiane są szczególne wymagania w zakresie stabilności, sztywności i wytrzymałości zębów, co wynika z dynamicznych obciążeń występujących w trakcie rewersyjnej pracy struga. Dlatego też zęby 12, względnie ich skonfigurowane w pary połowy 12A, 12B posiadają po bokach na zewnątrz obok stref kontaktowych 15 usztywnienia 19 bocznie ograniczające kieszenie ogniwowe 13 wykonane każdorazowo pomiędzy dwoma zębami 12 koła łańcuchowego 11. Układ w tym wykonaniu jest tak dobrany, że usztywnienia 19 każdorazowo dwóch w kierunku obwodowym kolejno po sobie następujących zębów 12, względnie ich połówek 12A, 12B, zachodzą jedno w drugie i w ten sposób tworzą ściany boczne 20, ograniczające bocznie zlokalizowaną pomiędzy danymi dwoma zębami 12 kieszeń ogniwową 13. Kieszenie ogniwowe 13 są zatem w tym przypadku po bokach i na spodzie 21 zasadniczo zamknięte, a pozostają otwarte tylko na swym zewnętrznym obwodzie, dzięki czemu zyskuje się wyjątkową, wysoką stabilność koła łańcuchowego 11, a zatem również bezproblemowe napędzanie łańcucha strugowego również przy dużych obciążeniach szczytowych i nierównomiernych obciążeniach, działających w trakcie jazdy struga w ścianie. Dzięki baryłkowato wybrzuszonym powierzchniom kontaktowym 17 na flankach zębowych 14 zębów 12 koła łańcuchowego 11 i odpowiednio dopasowanym do nich wgłębieniom na flankach dziobowych 7 ogniw poziomych powstają relatywnie duże powierzchnie kontaktowe między ogniwami poziomymi 2 a zębami 12 nie tylko wówczas, gdy ogniwa poziome 2 spoczywają w kieszeniach ogniwowych 13 (fig. 1 - lewe ogniwo poziome 2) lecz także wtedy gdy już wychodzą z kieszeni ogniwowej 13, bądź do niej dopiero wchodzą (fig. 1 - prawe ogniwo poziome 2). Dzięki baryłkowatemu ukształtowaniu z jednej strony powierzchni kontaktowych 17 na flankach zębowych 14 koła łańcuchowego 11, a z drugiej strony na flankach dziobowych 7 ogniw poziomych 2 cięgna łańcuchowego 1 zawsze zapewniona jest porównywalnie duża powierzchnia kontaktu tych współpracujących elementów, oraz relatywnie małe siły nacisku.

Alternatywne rozwiązanie koła łańcuchowego 11 (fig. 9, fig. 10) znajduje zastosowanie zwłaszcza w urządzeniach transportowych, stosowanych w podziemiach kopalń, w szczególności w przenośnikach zgrzebłowych łańcuchowych. Takie koło łańcuchowe 11 różni się od opisanego poprzednio wykonania (fig. 7, fig. 8) zasadniczo tym, że usztywnienia 19 zębów 12 dwóch kolejno po sobie następujących zębów 12 lub par zębów nie tworzą przelotowych ścian bocznych 20 (fig. 7, fig. 8), lecz zęby 12 na zewnętrznej stronie obu stref kontaktowych 15 są jedynie nieco przedłużone w kierunku obwodowym tak, że leżące między nimi kieszenie ogniwowe 13 każdorazowo w swym środkowym obszarze 22 pozostają bocznie otwarte. Kieszenie ogniwowe 13 z bocznym otwarciem mają tą zaletę, że nie zapychają się łatwo miałem węglowym, a jeśli nawet to nastąpi po dłuższym okresie czasu pracy urządzenia - łatwo go z nich usunąć.

Zarówno w pierwszym z opisanych kole łańcuchowym, jak i w alternatywnym wykonaniu (fig. 9, fig. 10), radialnie na zewnątrz wykonana czołowa strefa zębowa posiada przebiegające w przybliżeniu prostoliniowo, względnie równo, strefy boczne zębowe 23, a więc flanki zębowe 14 ukształtowane są inaczej, niż strefa podstawy zębów 16 i nie są baryłko wato wypukłe, tworząc zasadniczo równe powierzchnie, co zasadniczo upraszcza i obniża koszty wykonania zębów 12, nie wpływając równocześnie na zdolność funkcjonalną koła łańcuchowego 11.

W ramach przedstawionego wynalazku mogą istnieć liczne modyfikacje, mieszczące się w ramach zastrzeżeń patentowych. Podane w opisie parametry wymiarowe dotyczą preferowanego wykonania ogniw poziomych 2 o grubości pręta ogniwowego w środku dziobowego odcinka 5 wynoszącej 38 mm. Przy większych grubościach pręta mogą występować inne odpowiednie wielkości. Ogniwa pionowe mogą także mieć kształt różny od formy ogniw poziomych.

Claims (44)

1. Układ łańcuchowego napędu lub zwrotni, zwłaszcza górniczych urządzeń urabiających albo przenośnikowych, takich jak strugowe urządzenia urabiające lub przenośniki zgrzebłowe łańcuchowe, posiadających koło łańcuchowe i zawracane na tym kole łańcuchowym, bądź napędzane cięgno łańcuchowe, przy czym cięgno łańcuchowe składa się z ogniw poziomych oraz ogniw pionowych, a koło łańcuchowe ma równomiernie rozmieszczone na obwodzie zęby i między sąsiednimi zębami znajdują

PL 209 645 B1 się kieszenie ogniwowe ograniczone przez flanki zębów, każdorazowo przejmujące ogniwo poziome cięgna łańcuchowego, natomiast ogniwa poziome posiadają dziobowe odcinki, które przy wejściu tych ogniw w kieszenie ogniwowe koła łańcuchowego tworzą strefę przenoszenia sił z tym, że dziobowe odcinki wykonane są na kształt zbliżony do strzałki i po obu stronach wybrzuszonego środka dziobowego posiadają flanki dziobowe, znamienny tym, że flanki dziobowe /7/ łańcuchowych ogniw poziomych /2/, przynajmniej w części przebiegającej poniżej linii akwatorialnej /8/ są wklęsłe, a flanki zębowe /14/ ograniczające kieszenie ogniwowe /13/ koła łańcuchowego /11/ przynajmniej w strefach kontaktowych /15/ zębów /12/ koła łańcuchowego /11/ z ogniwami poziomymi /2/ cięgna łańcuchowego /1/ są baryłkowato wypukłe dopasowane do flanek dziobowych /7/ ogniw poziomych /2/ cięgna łańcuchowego /1/.

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że flanki dziobowe /7/ ogniw poziomych /2/ przynajmniej poniżej linii akwatorialnej /8/ posiadają wklęsłe wgłębienia.

3. Układ według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e ogniwa pionowe /3/ składają się każdorazowo z dwóch równoległych ramion ogniwowych /4/ oraz z łączących je, po obu stronach jednakowo wykonanych, dziobowych odcinków /5/.

4. Ukł ad wedł ug jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, ż e flanki dziobowe /7/ ogniw poziomych /2/ zarówno powyżej, jak i poniżej linii akwatorialnej /8/ posiadają wklęsłe wgłębienia.

5. Układ według jednego z zastrz. 1 do 4, znamienny tym, ż e powierzchnie /7A, 7B/ flanek dziobowych /7/ po bokach środka dziobowego /6/ rozciągają się wyłącznie w strefach leżących w osiowym przedłużeniu ramion ogniwowych /4/.

6. Układ według jednego z zastrz. 1 do 5, znamienny tym, że środek dziobowy /6/ rozciąga się w przybliżeniu w połowie szerokości /B/ ogniwa łańcuchowego /2/, a każda flanka dziobowa /7/ rozciąga się na około 1/4 szerokości /B/ ogniwa łańcuchowego /2/.

7. Układ według jednego z zastrz. 1 do 6, znamienny tym, ż e powierzchnie /7A, 7B/ flanek dziobowych /7/ mają wgłębienia o zakrzywieniu /R/, odpowiadające w przybliżeniu baryłkowatemu zakrzywieniu na flankach zębowych /14/ koła łańcuchowego /11/.

8. Układ według jednego z zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że flanki dziobowe /7/ po środku obejmują kąt /β/ od 48° do 56°, korzystnie 52°.

9. Układ według jednego z zastrz. 1 do 8, znamienny tym, że dziobowe odcinki /5/ ogniw poziomych /2/ mają po środku okrągły przekrój /Q/.

10. Układ według jednego z zastrz. 1 do 9, znamienny tym, że ramiona ogniwowe /4/ ogniw poziomych /2/ na swoich zewnętrznych stronach wyposażone są w zaokrąglone spłaszczenia /9/, a na swych stronach wewnętrznych posiadają półkoliste zaokrąglenia /10/.

11. Układ według jednego z zastrz. 1 do 10, znamienny tym, że ogniwa poziome /2/ przy średnicy prętów łańcucha /1/ równej 38 mm mają podziałkę /T1/ około 137 mm, długość całkowitą /L/ równa w przybliżeniu 213 mm i szerokość /B/ około 97 mm.

12. Układ według jednego z zastrz. 1 do 11, znamienny tym, że flanki dziobowe /7/ tworzą między sobą kąt /α/ co najwyżej równy 110°, zwłaszcza zaś około 102° ± 2°.

13. Układ według jednego z zastrz. 1 do 12, znamienny tym, że ogniwa poziome /2/ i ogniwa pionowe /3/ wykonane są identycznie.

14. Układ według jednego z zastrz. 1 do 13, znamienny tym, że ograniczające kieszenie ogniwowe /13/ flanki zębowe /14/ przynajmniej w strefach kontaktowych /15/ zębów /12/ z ogniwami poziomymi /2/ posiadają baryłkowato zaokrąglone, wypukłe powierzchnie kontaktowe /17/.

15. Układ według jednego z zastrz. 1 do 14, znamienny tym, że zęby /12/ wykonane są jako zęby bliźniacze ze skonfigurowanymi parami połowami zębowymi /12A, 12B/, pomiędzy którymi znajduje się komora pośrednia /18/ do przyjęcia ogniwa pionowego /3/, przy czym obydwie połowy zębowe /12A, 12B/ posiadają baryłkowate wypukłe powierzchnie kontaktowe /17/.

16. Układ według jednego z zastrz. 1 do 15, znamienny tym, że promień zakrzywienia /R/ flanek dziobowych /7/ odpowiada przynajmniej w przybliżeniu promieniowi zakrzywienia na flankach zębowych /14/ w strefach kontaktowych /15/ koła łańcuchowego /11/.

17. Układ według jednego z zastrz. 1 do 16, znamienny tym, że zęby /12/ względnie ich połowy /12A, 12B/ na zewnętrznych bocznych stronach obok stref kontaktowych /15/ posiadają usztywnienia /19/, które przynajmniej częściowo bocznie ograniczają przyległe kieszenie ogniwowe /13/.

18. Układ według zastrz. 17, znamienny tym, że usztywnienia /19/ kolejno po sobie następujących na kierunku obwodowym zębów /12/ względnie połówek /12A, 12B/ zębów /12/ przechodzą jedPL 209 645 B1 no w drugie i wraz ze zlokalizowaną pomiędzy nimi kieszenią ogniwową /13/ tworzą ograniczające ściany boczne.

19. Układ według jednego z zastrz. 1 do 18, znamienny tym, że baryłkowato wypukłe powierzchnie kontaktowe /17/ rozciągają się po obu stronach przeznaczonej dla ogniwa pionowego /3/ komory pośredniej /18/ w obszarach leżących w przedłużeniu ramion ogniwowych /4/ spoczywającego w kieszeni ogniwowej /13/ ogniwa poziomego /2/.

20. Układ według jednego z zastrz. 1 do 19, znamienny tym, że strefy kontaktowe /15/ każdorazowo przebiegają na szerokości równej od 1/4 do 1/3 szerokości /B/ ogniwa poziomego /2/.

21. Układ według jednego z zastrz. 1 do 20, znamienny tym, że zlokalizowane na obydwóch częściach, względnie stronach zęba /12/ powierzchnie kontaktowe /17/ tworzą między sobą kąt /α/ mniejszy niż 110° zwłaszcza 102° ± 2°.

22. Układ według jednego z zastrz. 1 do 21, znamienny tym, że zęby /12/ względnie ich połowy /12A, 12B/ posiadają w swej promieniowo na zewnątrz leżącej strefie czołowej strefy boczne zębowe /23/ o przebiegu w przybliżeniu prostoliniowym lub równym.

23. Cięgno łańcuchowe, zwłaszcza górniczych urządzeń urabiających albo przenośnikowych, takich jak w szczególności strugowe urządzenia urabiające, albo przenośniki zgrzebłowe łańcuchowe, z łańcuchowymi ogniwami pionowymi i z łańcuchowymi ogniwami poziomymi, posiadającymi dziobowe odcinki tworzące podczas pracy cięgna łańcuchowego wraz z kołem łańcuchowym strefy przenoszenia sił, przy czym dziobowe odcinki mają kształt zbliżony do strzałki, a po obu stronach wybrzuszonego środka dziobowego znajdują się flanki dziobowe, znamienne tym, że flanki dziobowe /7/ ogniw poziomych /2/ przynajmniej poniżej linii akwatorialnej /8/ posiadają wklęsłe wgłębienia.

24. Cięgno według zastrz. 23, znamienne tym, że ogniwa pionowe /3/ składają się każdorazowo z dwóch ramion ogniwowych /4/ oraz z łączących je, po obu stronach jednakowo wykonanych, dziobowych odcinków /5/.

25. Cięgno według zastrz. 23 albo 24, znamienne tym, że flanki dziobowe /7/ ogniw poziomych /2/ zarówno powyżej, jak i poniżej linii akwatorialnej /8/ posiadają wklęsłe wgłębienia.

26. Cięgno według jednego z zastrz. 23 do 25, znamienne tym, że powierzchnie /7A, 7B/ flanek dziobowych /7/ po bokach środka dziobowego /6/ rozciągają się wyłącznie w strefach leżących w osiowym przedł u ż eniu ramion ogniwowych /4/.

27. Cięgno według jednego z zastrz. 23 do 26, znamienne tym, że środek dziobowy /6/ rozciąga się w przybliżeniu w połowie szerokości /B/ ogniwa łańcuchowego /2/, a każda flanka dziobowa /7/ rozciąga się na około 1/4 szerokości /B/ ogniwa łańcuchowego /2/.

28. Cięgno według jednego z zastrz. 23 do 27, znamienne tym, że powierzchnie /7A, 7B/ flanek dziobowych /7/ mają wgłębienia o zakrzywieniu /R/, odpowiadające w przybliżeniu baryłkowatemu zakrzywieniu na flankach zębowych /14/ koła łańcuchowego /11/.

29. Cięgno łańcuchowe według jednego z zastrz. 23 do 28, znamienne tym, że flanki dziobowe /7/ po środku obejmują kąt /β/ od 48° do 56°, korzystnie 52°.

30. Cięgno według jednego z zastrz. 23 do 29, znamienne tym, że dziobowe odcinki /5/ ogniw poziomych /2/ mają po środku okrągły przekrój /Q/.

31. Cięgno według jednego z zastrz. 23 do 30, znamienne tym, że ramiona ogniwowe /4/ ogniw poziomych /2/ na swych zewnętrznych stronach wyposażone są w zaokrąglone spłaszczenia /9/, a na swych stronach wewnę trznych posiadają pół koliste zaokrąglenia /10/.

32. Cięgno według jednego z zastrz. 23 do 31, znamienne tym, że ogniwa poziome /2/ przy średnicy prętów łańcucha /1/ równej 38 mm mają podziałkę /T1/ około 137 mm, długość całkowita /L/ równą w przybliżeniu 213 mm i szerokość /B/ około 97 mm.

33. Cięgno według jednego z zastrz. 23 do 32, znamienne tym, że flanki dziobowe /7/ tworzą między sobą kąt /α/ co najwyżej równy 110°, zwłaszcza zaś około 102° ± 2°.

34. Cięgno według jednego z zastrz. 23 do 33, znamienne tym, że ogniwa poziome /2/ i ogniwa pionowe /3/ wykonane są identycznie.

35. Koło łańcuchowe, zwłaszcza górniczych urządzeń urabiających, albo przenośnikowych, skonfigurowane z układem łańcuchowego napędu lub zwrotni, oraz z cięgnem łańcuchowym, mające wiele rozmieszczonych równomiernie na obwodzie zębów, a każdorazowo między dwoma sąsiednimi zębami ma zlokalizowane kieszenie ogniwowe do przyjmowania jednego ogniwa poziomego cięgna łańcuchowego, przy czym kieszenie ogniwowe ograniczone są flankami zębowymi zębów, znamienne tym, że ograniczające kieszenie ogniwowe /13/ flanki zębowe /14/ przynajmniej w strefach kontakto10

PL 209 645 B1 wych /15/ zębów /12/ z ogniwami poziomymi /2/ posiadają baryłkowato zaokrąglone, wypukłe powierzchnie kontaktowe /17/.

36. Koło według zastrz. 35, znamienne tym, że zęby /12/ wykonane są jako zęby bliźniacze ze skonfigurowanymi parami połowami zębowymi /12A, 12B/, pomiędzy którymi znajduje się komora pośrednia /18/ do przyjęcia ogniwa pionowego /3/, przy czym obydwie połowy zębowe /12A, 12B/ posiadają baryłkowate, wypukłe powierzchnie kontaktowe /17/.

37. Koło według zastrz. 35 albo 36, znamienne tym, że promień zakrzywienia na flankach zębowych /14/ koła łańcuchowego /11/ w strefie kontaktowej /15/ przynajmniej w przybliżeniu odpowiada promieniowi zakrzywienia /R/ flanek dziobowych /7/ ogniwa łańcuchowego /2/.

38. Koło według jednego z zastrz. 35 do 37, znamienne tym, że zęby /12/ względnie ich połowy /12A, 12B/ na zewnętrznych bocznych stronach obok stref kontaktowych /15/ posiadają usztywnienia /19/, które przynajmniej częściowo bocznie ograniczają przyległe kieszenie ogniwowe /13/.

39. Koło według zastrz. 38, znamienne tym, że usztywnienia /19/ kolejno po sobie następujących na kierunku obwodowym zębów /12/ względnie połówek /12A, 12B/ zębów /12/ przechodzą jedno w drugie i wraz ze zlokalizowaną pomiędzy nimi kieszenią ogniwową /13/ tworzą ograniczające ściany boczne.

40. Koło według zastrz. 38, znamienne tym, że usztywnienia /19/ kolejno po sobie następujących na kierunku obwodowym zębów /12/, względnie połówek zębowych /12A, 12B/, tylko nieco wystają w kierunku obwodowym ku następnemu zębowi /12/ lub połówkom zębowym /12A, 12B/ ponad strefy kontaktowe /15/, a kieszenie ogniwowe /13/ pomiędzy usztywnieniami /19/ pozostają otwarte z boku.

41. Koło według jednego z zastrz. 35 do 39, znamienne tym, że baryłkowato wypukłe powierzchnie kontaktowe /17/ rozciągają się po obu stronach przeznaczonej dla ogniw pionowych /3/ komory pośredniej /18/ w obszarach leżących w przedłużeniu ramion ogniwowych /4/ spoczywającego w kieszeni ogniwowej /13/ ogniwa poziomego /2/.

42. Koło według jednego z zastrz. 35 do 41, znamienne tym, że strefy kontaktowe /15/ każdorazowo przebiegają na szerokości równej od 1/4 do 1/3 szerokości /B/ ogniwa poziomego /2/.

43. Koło według jednego z zastrz. 35 do 42, znamienne tym, że zlokalizowane na obydwóch częściach, względnie stronach zęba /12/ powierzchnie kontaktowe /17/ tworzą między sobą kąt /α/ mniejszy niż 110°, zwłaszcza 102° ± 2°.

44. Koło według jednego z zastrz. 35 do 43, znamienne tym, że zęby /12/ względnie ich połowy /12A, 12B/ posiadają w swej promieniowo na zewnątrz leżącej strefie czołowej strefy boczne zębowe /23/ o przebiegu w przybliżeniu prostoliniowym lub równym.