PL219084B1 - Sposób i układ napinania gąsienicy podwozia, zwłaszcza kombajnu chodnikowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ napinania gąsienicy podwozia, zwłaszcza kombajnu chodnikowego, znajdującego zastosowanie przy wykonywaniu wyrobisk korytarzowych w górnictwie podziemnym.

W powszechnie znanych i wykorzystywanych kombajnach chodnikowych gąsienica przewinięta jest przez skrajne koła gwiazdowe i rolki prowadzące, zamocowane do korpusu podwozia. W typowym rozwiązaniu tylne koło gwiazdowe zamocowane jest na wózku, osadzonym wysuwnie za pomocą siłownika, względnie siłowników hydraulicznych w kierunku wzdłużnym względem korpusu kombajnu. Napinanie realizowane jest poprzez wysunięcie z określoną siłą wózka z kołem gwiazdowym za pomocą tych siłowników i ustalenie pozycji wysuniętej za pomocą zamka hydraulicznego siłowników i/lub mechanicznego zablokowania położenia wózka za pomocą wkładki blokującej. Taki sposób ustalania wielkości napięcia gąsienicy jest mało dokładny i zależy od sprawności oraz kwalifikacji pracowników obsługi kombajnu, co w praktyce niesie niekorzystne konsekwencje.

Znane są rozwiązania aktywnego napinania gąsienic w trakcie pracy maszyny. Polegają one na ciągłym oddziaływaniu na wózek mocujący koło napinające, będące skrajnym kołem gwiazdowym gąsienicy, z określoną siłą za pomocą siłownika, jak to ma miejsce przykładowo w opisie patentowym US 4,726,631, względnie z dodatkowym rozpieraniem za pomocą sprężyny współpracującej z siłownikiem, co przedstawione jest przykładowo w publikacji opisu JP 2007153020.

Ponadto znane są maszyny, w których w trakcie pracy następuje samoczynne napinanie gąsienicy za pomocą koła gwiazdowego zamocowanego na elemencie dźwigniowym, którego położenie regulowane jest siłownikiem połączonym z tym elementem mimośrodowo, jak to przedstawiono przykładowo w opisie patentowym US 20040119336A1, czy też US 20090001809A1.

Również zgodnie z opisem patentowym JP 9109952 utrzymywanie założonego i zadanego napięcia gąsienic realizuje się przez skojarzone i równoczesne wysuwanie siłownika sterującego wózkiem koła gwiazdowego gąsienicy ze zsuwaniem siłownika podnoszącego od dołu górną gałąź gąsienicy, względnie zsuwanie siłowników wózka z jednoczesnym wysuwaniem siłowników podnoszenia gąsienicy. Dla prawidłowego oddziaływania takiego układu niezbędnym jest okresowa regulacja napięcia gąsienic i luzów technologicznych gąsienicy.

W prostych urządzeniach, pracujących na gąsienicach, napinanie może być realizowane za pomocą mechanizmu śrubowego, połączonego poprzez układ belek z napinającym gąsienice kołem gwiazdowym, jak to ma przykładowo miejsce w rozwiązaniu według opisu patentowego JP 60067277A. Innym wariantem, zbliżonym do tego, jest wynalazek zgodny z opisem CN 201354106Y, w którym napinanie realizowane jest poprzez podnoszenie górnej gałęzi gąsienicy za pomocą koła gwiazdowego napinającego, zamocowanego na końcu obrotowej dźwigni w położeniu ustalanym przez sprężynę o regulowanej sile, osadzoną na teleskopowym łączniku połączonym z korpusem i dźwignią.

Kombajny chodnikowe muszą cechować się znaczną prostotą budowy i łatwością obsługi, oraz dużą odpornością na warunki środowiskowe, stąd też zastosowane w nich techniczne układy napinania gąsienic muszą być jak najprostsze. Rozwiązania oparte na układach belek, dźwigni i sprężyn, narażone są na utrudnienia w działaniu, zwłaszcza ze względu na zanieczyszczenie środowiska pracy i wilgoć. Stosowanie zaś układu samoczynnego napinania w sposób istotny komplikuje budowę kombajnu, a zalety z tego tytułu są mało istotne ze względu na charakterystykę wykorzystywania napędu gąsienicowego w procesie pracy kombajnu chodnikowego.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu i układu napinania gąsienicy podwozia, zwłaszcza kombajnu chodnikowego, który w wyniku zapewni prostotę postępowania i bardzo dużą skuteczność utrzymywania napięcia gąsienic z precyzyjnie zadawanym, wymaganym technologicznie luzem.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że dla napięcia gąsienicy w pierwszej kolejności podnosi się, zasadniczo punktowo, przy zablokowanym położeniu koła gwiazdowego, górną gałąź gąsienicy o określony odcinek podwyższenia, po czym w takiej pozycji gąsienicy wysuwa się w kierunku wzdłużnym i stabilizuje się położenie koła gwiazdowego zamocowanego przesuwnie na wózku w pozycji pełnego napięcia gąsienicy bez luzu, a następnie zwalnia się miejscowy nacisk powodujący uprzednio podwyższenie pozycji górnej gałęzi gąsienicy, nadając przez to gąsienicy wymagany luz.

PL 219 084 B1

Pożądanym jest, aby wielkość punktowego podwyższenia odpowiadała założonemu luzowi gąsienicy po zwolnieniu oddziaływania na górną gałąź, co eliminuje potrzebę dodatkowego mierzenia sił napięcia gąsienic w trakcie ich napinania. Żądaną wielkość luzu technologicznego uzyskuje się więc automatycznie, bardzo prostymi środkami, bez dodatkowego oprzyrządowania pomocniczego.

Istota układu według wynalazku polega na tym, że siłowniki wózka koła gwiazdowego gąsienicy oraz siłowniki podnoszenia górnej gałęzi gąsienicy włączone są w obieg zasilania hydraulicznego w rozdzielonych obiegach, korzystnie za pomocą rozdzielacza trójpołożeniowego i zabezpieczone zaworem zwrotnym. Zasilanie siłowników podnoszenia górnej gałęzi gąsienicy włączone jest przy tym równolegle i alternatywnie względem zasilania siłowników wózka koła gwiazdowego gąsienicy. Obydwa równoległe obiegi zasilania zbocznikowane są przyłączem wypływowym medium, które może być wykorzystane do smarowania podzespołów podwozia. Dla nastawienia wielkości luzu służy przymiar wysuwu, współpracujący z siłownikami podnoszącymi miejscowo górną gałąź gąsienicy.

Najlepiej jest, gdy do korpusu podwozia zamocowane są dwa równoległe do siebie siłowniki hydrauliczne o ruchu pionowym usytuowane tak, że ich osie wzdłużne wyznaczają płaszczyznę prostopadłą do dolnej gałęzi gąsienicy spoczywającej na spągu.

W korzystnym wykonaniu głowice siłowników podnoszących miejscowo górną gałąź gąsienicy mają powierzchnię współpracy zbliżoną kształtem do tworzącej walcowej, dla łatwego wpisania się w daszkowy kształt wyznaczony przez człony gąsienicy po ich miejscowym uniesieniu.

Najprostszym jest, gdy głowice siłowników mają wypukle zaobloną powierzchnię współpracy z gąsienicą zbliżoną do tworzącej kulistej, co nie wymaga definiowania ułożenia tej powierzchni względem dolnych powierzchni członów górnej gałęzi gąsienicy.

Pożądanym jest także takie wykonanie układu, w którym do przyłącza wypływowego układu zasilania hydraulicznego przyłączony jest obieg bocznikujący, służący do smarowania powierzchni czynnych wózka koła gwiazdowego gąsienicy, co zasadniczo ułatwia obsługę konserwacyjną kombajnu.

Zasadniczą zaletą sposobu według wynalazku jest ogromna łatwość realizacji napinania gąsienic z w pełni powtarzalnym skutkiem. Stąd też zapewniona jest praca kombajnu chodnikowego na gąsienicach napiętych zgodnie z założeniami technicznymi, zatem z zachowaniem optymalnych warunków. Układ do tego celu jest bardzo prosty i łatwy w wykorzystaniu. Wykorzystanie rozdzielacza trójpołożeniowego zabezpieczonego zaworem zwrotnym narzuca rozdzielenie i alternatywne sterowanie siłownikami dla określonych funkcji cyklu napinania, bez możliwości pomyłkowego łącznego zasterowania, co jest w warunkach górniczych bardzo pożądaną cechą. Duże znaczenie przy tym ma fakt, że pełne zrealizowanie cyklu napinania gąsienicy zapewnia każdorazowo nasmarowanie w końcowej jego fazie elementów wózka mocującego i ślizgów prowadzących koło gwiazdowe napędzające gąsienicę, do korpusu podwozia, co pozwala na utrzymanie całego układu w stanie stałej gotowości do użycia. Dodatkowo, zaletą układu według wynalazku jest łatwość jego opcjonalnego zainstalowania w kombajnach chodnikowych, nie posiadających na wyposażeniu dodatkowych urządzeń służących temu celowi.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia fragment podwozia kombajnu chodnikowego z gąsienicą w widoku z boku, fig. 2 - gąsienicę w widoku z góry z częściowymi odsłonięciami korpusu podwozia, fig. 3 - uproszczony szkic zasady napinania gąsienicy i fig. 4 - schemat uproszczony układu hydraulicznego, służącego do napinania gąsienicy.

Podwozie 1 kombajnu chodnikowego (fig. 1, fig. 2) ma korpus 2, na obydwóch bokach którego zamocowane są gąsienice 3. Każda z gąsienic 3 przewinięta jest przez koła gwiazdowe 4, 5, z których tylne koło gwiazdowe 4 jest kołem napędzającym gąsienice, a przednie koło gwiazdowe 5 jest kołem nawrotnym. Na długości pomiędzy kołami gwiazdowymi 4, 5 gąsienica 3 prowadzona jest na rolkach prowadzących 6. Dla regulowania napięcia gąsienicy 3 napędowe koło gwiazdowe 4 osadzone jest na wózku 7, zamocowanym przesuwnie wzdłuż korpusu 2 za pomocą dwóch, usytuowanych obok siebie, poziomych siłowników hydraulicznych 8. W sąsiedztwie siłowników hydraulicznych 8, na trasie gąsienicy 3 zlokalizowane są osadzone w korpusie 2 dwa siłowniki hydrauliczne 9, zlokalizowane obok siebie, o ruchu zbliżonym do pionowego, poprzecznym względem długości gąsienicy 3, których głowice 9' zlokalizowane są poniżej górnej gałęzi 3' gąsienicy 3. Osie wzdłużne O1 tych siłowników hydraulicznych 9 leżą w jednej płaszczyźnie A, zasadniczo pionowej i prostopadłej do dolnej gałęzi 3 gąsienicy 3, natomiast każda z głowic 9' tych siłowników hydraulicznych 9 ma górną powierzchnię 9 wypukle zaobloną, zbliżoną do tworzącej kulistej. Jednocześnie przynajmniej jeden z siłowników hydraulicznych 9, usytuowany po zewnętrznej stronie korpusu 2, wyposażony jest w wyce4

PL 219 084 B1 chowany przymiar 10 wysuwu rdzennika z głowicą 9', przekładającego się na wielkość podwyższenia h pozycji górnej gałęzi 3' gąsienicy 3 przy podnoszeniu od położenia pierwotnego P1 do położenia wymaganego P2 dolnej powierzchni górnej gałęzi 3' gąsienicy 3. Na zewnętrznej, bocznej powierzchni korpusu 2, na odcinku pomiędzy wózkiem 7 a siłownikami hydraulicznymi 9 usytuowane jest stanowisko sterowania 11 napinaniem gąsienicy 3, wyposażone w pokrętło 12 ze wskaźnikiem, oraz posiadające rozmieszczone cechy 12', 12 i 12' oznaczające funkcje sterownicze.

W celu napięcia gąsienicy 3 pokrętło 12, sprzężone z rozdzielaczem dwudrogowym, trójpołożeniowym R, ustawia się wskaźnikiem na cechę 12 (fig. 1, fig. 4). Medium hydrauliczne pod ciśnieniem, poprzez zawór zwrotny 13 wysuwa rdzenniki siłowników hydraulicznych 9, aż do uzyskania przez ich głowice 9' zgodnego położenia, ustalonego za pomocą przymiaru 10. Przez to górna gałąź 3' gąsienicy 3 zostaje uniesiona o odcinek h podwyższenia od pierwotnego położenia P1 do położenia wymaganego P2 (fig. 3). Wówczas następuje przełączenie pokrętła 12 do położenia wskazującego wskaźnikiem na cechę 12'. W tej pozycji pokrętła 12 wysuwaniu podlegają siłowniki hydrauliczne 8 przesuwające wózek 7 wraz z osadzonym w nim tylnym kołem gwiazdowym 4 aż do momentu całkowitego, pozbawionego luzu napięcia gąsienicy 3. Wówczas następuje przełączenie pokrętła 12 na pozycję zgodną z cechą 12', gdzie następuje zwolnienie siłowników hydraulicznych 9. Wówczas górna gałąź 3' gąsienicy 3 opada pod wpływem masy własnej w dół do położenia wyznaczającego wymagany luz jej napięcia. Medium hydrauliczne, wypływające z siłowników hydraulicznych 9 w tym położeniu pokrętła 12 wypychane jest nie pokazanymi przewodami z przyłącza wypływowego 7' do punktów smarowania wózka 7.

Claims (7)

1. Sposób napinania gąsienicy podwozia, zwłaszcza kombajnu chodnikowego, polegający na wzdłużnym wysuwaniu z określoną siłą skrajnego koła gwiazdowego, napinającego gąsienicę, w stosunku do korpusu i stabilizowaniu nowego, ustalonego położenia tego koła gwiazdowego oraz na oddziaływaniu na górną gałąź gąsienicy, znamienny tym, że w pierwszej kolejności miejscowo, zasadniczo punktowo, przy zablokowanym położeniu koła gwiazdowego (4) podnosi się górną gałąź (3') gąsienicy (3) o określony odcinek (h) podwyższenia, po czym w tej pozycji (P2) gąsienicy (3') wysuwa się w kierunku wzdłużnym i stabilizuje się położenie koła gwiazdowego (4) w pozycji pełnego napięcia gąsienicy (3), po czym zwalnia się miejscowy nacisk powodujący podwyższenie na górnej gałęzi (3') gąsienicy (3), nadając przez to gąsienicy (3) wymagany luz.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że górną gałąź (3') gąsienicy (3) unosi się punktowo o odcinek (h) odpowiadający założonemu luzowi gąsienicy (3).

3. Układ napinania gąsienicy podwozia, zwłaszcza kombajnu chodnikowego, w którym napędzające gąsienicę koło gwiazdowe osadzone jest na wózku zamocowanym przesuwnie wzdłuż osi korpusu za pomocą przynajmniej jednego siłownika hydraulicznego o ustalonej hydraulicznie i/lub mechanicznie pozycji wysunięcia, a ponadto korpus wyposażony jest w przynajmniej jeden, skierowany poprzecznie względem gąsienicy siłownik hydrauliczny oddziaływujący od góry na górną gałąź gąsienicy dla jej unoszenia, sterowane z rozdzielacza czterodrogowego, znamienny tym, że siłowniki (8) wózka (7) koła gwiazdowego (4) gąsienicy (3), oraz siłowniki (9) podnoszenia górnej gałęzi (3') gąsienicy (3) włączone są w obieg zasilania hydraulicznego w rozdzielonych obiegach, korzystnie za pomocą rozdzielacza trójpołożeniowego (R) i zabezpieczone zaworem zwrotnym (13), przy czym zasilanie siłowników (9) podnoszenia górnej gałęzi (3') gąsienicy (3) włączone jest równolegle i alternatywnie względem zasilania siłowników (8) wózka (7) koła gwiazdowego (4) gąsienicy (3), a obydwa te obiegi są zbocznikowane przyłączem wypływowym (7') medium, natomiast siłowniki (9) podnoszące miejscowo górną gałąź (3') gąsienicy (3) współpracują z przymiarem wysuwu (10).

4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że do korpusu (2) zamocowane są dwa, usytuowane obok siebie dwa siłowniki (9) o ruchu pionowym usytuowane tak, że ich osie wzdłużne (O1) wyznaczają płaszczyznę (A) prostopadłą do dolnej gałęzi (3'') gąsienicy (3).

5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że głowice (9') siłowników (9) podnoszących miejscowo górną gałąź (3') gąsienicy (3) mają powierzchnię (9'') zbliżoną kształtem do tworzącej walcowej.

PL 219 084 B1

6. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że głowice (9') siłowników (9) podnoszących miejscowo górną gałąź (3') gąsienicy (3) mają górną powierzchnię (9'') zaobloną, zbliżoną do tworzącej kulistej.

7. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że do przyłącza wypływowego (7') przyłączony jest obieg bocznikujący smarowania wózka (7) koła gwiazdowego (4) gąsienicy (3).