PL55529B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.VI.1968 55529 KI. 35 c,*».MKP B 66 d JJÓO UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Waclaw Warachim, inz. Wladyslaw Lisinski, mgr inz. Jerzy Stumpf, mgr inz. Sta¬ nislaw Kostka Wlasciciel patentu: Zaklady Konstrukcyjno Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego, Gliwice (Polska) Kolowrót bezpieczenstwa i Przedmiotem wynalazku jest kolowrót bezpie¬ czenstwa stosowany w górnictwie do zabezpiecza¬ nia maszyn urabiajacych przed zsuwaniem sie po pochylosciach pod wlasnym ciezarem w przypad¬ ku zerwania ciegla roboczego. Kolowrót bezpie¬ czenstwa jest polaczony lina z maszyna urabiaja¬ ca. Od kolowrotu bezpieczenstwa wymagacie, aby stale utrzymywal line w napieciu, niezaleznie od polozenia, badz kierunku posuwu maszyny urabiajacej. Kolowrót bezpieczenstwa nie moze -w najmniejszym stopniu krepowac posuwu ma¬ szyny podczas jej normalnej pracy.Znane sa kolowroty bezpieczenstwa, które za¬ bezpieczaja maszyne przed obsunieciem sie? wy¬ korzystujac samohamownosc przekladni slimako¬ wej. Silnik elektryczny lub pneumatyczny nape¬ dza beben linowy za posrednictwem przekladni slimakowej. W celu nawijania liny nadaje sie silnikowi obroty w jednym kierunku, a w celu odwi jania tej liny w drugim. Gdy maszyna opuszczajac sie z nadmierna predkoscia nada beb¬ nowi szybsze obroty niz nadawane mu przez sil¬ nik, nastepuje odwrotne przenoszenie momentu w przekladni slimakowej: slimacznica dazy do obracania slimaka. Jezeli dana przekladnia okaze .sie istotnie samohamowna, nastepuje zahamowa¬ nie bebna.Takie kolowroty wymagaja stalej obslugi.Zwlaszcza przy odwijaniu liny obsluga musi re¬ gulowac predkosc obrotów silnika obserwujac stopien napiecia liny, aby nie dopuscic do gwal¬ townego zahamowania przy normalnej pracy ma¬ szyny. Kolowroty te nie nadaja sie do wspólpracy z maszynami o duzej predkosci posuwu, gdyz 5 obsluga nie jest w stanie reagowac dosc szybko.Ponadto kolowroty te maja nastepujaca wade: Samohamownosc przekladni slimakowej, wyste¬ pujaca przy przenoszeniu momentu obrotowego ze slimacznicy na slimak, zalezy od kata nachy- io lenia zwojów slimaka oraz od stanu wzajemnego doszlifowania slimaka ze slimacznica.Aby istotnie zapewnic samohamownosc, nalezy stosowac takie wartosci wymienionego kata, przy których sprawnosc przekladni slimakowej przy 15 jej normalnej pracy jest minimalna. Wobec tego znane kolowroty albo pracuja z minimalna spraw¬ noscia, albo nie zapewniaja bezpieczenstwa w ca¬ lej pelni.Znane sa takze kolowroty bezpieczenstwa, które 20 pracuja calkowicie samoczynnie i daja pelna gwarancje bezpieczenstwa. Ich dzialanie hamu¬ jace polega na hamowaniu bebna hamulcami hy¬ draulicznymi, uruchamianymi w wyniku zmiany cisnien w ukladzie hydraulicznym, spowodowanej 25 nadmierna szybkoscia odwijania. Dzialanie przy nawijaniu jest wynikiem sprzezenia bebna z sil¬ nikiem hydraulicznym. Kolowroty te sa skompli¬ kowane i kosztowne, a ich rozmiary uniemozli¬ wiaja ich zastosowanie w pewnych warunkach 30 górniczych. 5552955529 Znane sa równiez kolowroty bezpieczenstwa dwubebnowe ze sprzeglem ciernym do wyrówny¬ wania predkosci. Budowa ich jest bardzo skom¬ plikowana, a ponadto sa one dostosowane do obec¬ nie juz przestarzalych rozwiazan maszyn urabia¬ jacych, zaopatrzonych w pojemniki do liny. W ko¬ lowrotach tych sa stosowane sprzegla zapadko¬ we.Kolowrót wedlug wynalazku ma silnik hydrau¬ liczny, który przy jednym kierunku obrotów, mianowicie przy nawijaniu liny, napedza kolejny uklad nastepujacych elementów: slimak, slimacz¬ nica, gwiazda z zapadkami sprzegla zapadkowego, kolo zapadkowe tegoz sprzegla i beben linowy.Podczas nawijania liny sprzeglo zapadkowe jest zasprzeglone, wobec czego beben obraca sie, wy¬ wierajac na line sile o zalozonej wartosci. Gdy maszyna urabiajaca zwalnia posuw ku górze, licz¬ ba obrotów silnika zmniejsza sie, a pompa zasila¬ jaca pracuje z mniejsza wydajnoscia, która nasta¬ wia sie w zaleznosci od cisnienia w przewodzie tlocznym.Do odwijania liny kolowrót wedlug wynalazku wymaga przestawienia recznego rozdzielacza, któ¬ ry ustala kierunek przeplywu cieczy przez silnik.Silnik obracajacy sie w przeciwnym kierunku, napedza wyzej wymienione kolejne elementy, az do gwiazdy z zapadkami wlacznie, natomiast nie obraca on kola zapadkowego i bebna, gdyz sprze¬ glo zapadkowe wysprzegla sie. Lina, odwijajaca sie pod wplywem posuwu maszyny urabiajacej, obraca beben.Swoboda obracania bebna jest ograniczona je¬ dynie ukladem'ciernym, nastawnym, który zabez¬ piecza beben od rozpedzenia sie i poluzowania liny. Podczas odwi jania liny, wraz z bebnem obraca sie kolo zapadkowe w wysprzeglonym sprzegle zapadkowym. Jezeli obsuwanie sie ma¬ szyny nastepuje z predkoscia wieksza niz zalo¬ zona predkosc dopuszczalna, kolo zapadkowe na¬ pedzane przez beben dogania gwiazde z zapadka¬ mi obracana przez silnik ze stala predkoscia.Nastepuje wówczas zasprzeglenie sprzegla zapad¬ kowego.Zwiekszone obroty bebna przenosza sie przez slimacznice na slimak, a ze slimaka na silnik, który wówczas pracuje w charakterze pompy.Nalezy zaznaczyc, ze wieksza czesc momentu, przekazywanego przez beben linowy, wytraca sie w przekladni slimakowej. Silnik, pracujac w cha¬ rakterze pompy, szybciej wyciaga ciecz z ruro¬ ciagu tlocznego pompy zasilajacej niz pompa przy maksymalnej wydajnosci jest w stanie dostar¬ czyc.Wywoluje to zanik cisnienia w przewodzie mie¬ dzy pompa zasilajaca a silnikiem. Wedlug wyna¬ lazku w ukladzie hydraulicznym kolowrotu znaj¬ duje sie tlokowy zawór suwakowy, sterowany cisnieniem w przewodzie tlocznym pompy. Pod wplywem tego cisnienia zawór otwiera wyplyw cieczy z silnika. Przy zaniku cisnienia tlok tego zaworu, bedacy pod naciskiem sprezyny, przesu¬ wa sie powodujac dlawienie wyplywu cieczy z sil¬ nika. Silnik staje sie hamulcem, niedopuszczaja- cym do obrotu bebna linowego z predkoscia po¬ wyzej zalozonej. Praca kolowrotu wedlug wyna¬ lazku jest samoczynna z wyjatkiem recznego prze¬ stawienia rozdzielacza, decydujacego o kierunku obrotów silnika, czego dokonuje sie przy zmianie 5 kierunku posuwu maszyny urabiajacej.Kolowrót wedlug wynalazku jest przedstawiony na rysunku schematycznym, obejmujacym kine¬ tyczny i hydrauliczny uklad jego istotnych ele¬ mentów. 10 Kolowrót ma silnik 1 elektryczny do napedza¬ nia pompy 2, która pobiera ciecz ze zbiornika $ i tloczy do sJnika hydraulicznego 4 przez rozdzie¬ lacz 5, sluzacy do zmiany kierunku obrotów sil¬ nika. Silnik 4 jest polaczony ze slimakiem 6 15 wspólpracujacym ze slimacznica 7, która jest po¬ laczona z gwiazda zapadkowa 8 sprzegla zapad¬ kowego, którego kolo zapadkowe 9 jest polaczone z przekladnia zebata 10 do napedzania bebna 11.Na splywie z silnika 5 do zbiornika 3, znajduje 20 sie zawór 12 suwakowy, przesuwany w kierunku dlawienia sprezyna, a w kierunku otwarcia tlo¬ kiem pod cisnieniem cieczy w przewodzie tlocz¬ nym pompy 2.Regulacje wydajnosci pompy 2 stanowi suwako- 25 wo-sprezynowy uklad 13 nastawiajacy mimosro- dowosc pompy. Suwak w tym ukladzie znajduje sie po dzialaniem sprezyny w kierunku zwieksze¬ nia wydajnosci oraz tloka dzialajacego pod cis¬ nieniem cieczy, panujacym w przewodzie tlocz- 30 nym pompy, w kierunku zmniejszenia mimosro- dowosci.Dzialanie kolowrotu jest nastepujace. Przy na¬ wijaniu silnik hydrauliczny 4 napedza elementy 6, 7, 8, 9, 10, obracajac beben 11. W razie zwiek- 35 szenia oporu liny na skutek zwolnienia posuwu lub zatrzymania sie maszyny urabiajacej ilosc obrotów silnik© maleje, az do calkowitego zatrzy¬ mania sie silnika. Przy tym wydajnosc pompy zmniejsza sie do zera. 40 Przy odwijaniu liny silnik 4 ma odmienny kie¬ runek obrotów i napedza tylko elementy 6, 7, 8.Gwiazda zapadkowa 8 obraca sie luzem ze stala predkoscia. Beben 11 obraca sie na skutek odwi- jania liny i przez przekladnie 10 obraca kolo za- 45 padkowe 9. Wobec czego w sprzegle zapadko¬ wym rozsprzeglonym dwa jego czlony 8 i 9 obra¬ caja sie niezaleznie od siebie na skutek napedu z róznych zródel. Gdy nastapi zbyt szybkie od- wijanie liny, kolo zapadkowe 9, napedzane przez 50 beben osiaga predkosc przewyzszajaca predkosc obrotów gwiazdy 8. Nastepuje zasprzeglenie sprze¬ gla i zwiekszone obroty bebna przenosza sie na slimacznice 7, która napedza slimak 6, przy czes¬ ciowym wytraceniu mocy. Slimak 6 napedza sil- 55 nik 4 z wieksza predkoscia niz predkosc, która mu nadawala pompa zasilajaca 2. Wobec tego* w przewodzie tlocznym pompy nastepuje zanik cisnienia, powodujacy dlawienie splywu cieczy z silnika zaworem 12. Z ta chwila silnik dziala 60 hamujaco na beben.W kolowrocie wedlug wynalazku, okazalo sie- szczególnie korzystne nastepujace uksztaltowanie sprzegla zapadkowego. Kolo zapadkowe 9 ma wewnetrzne uzebienie, a wewnatrz niego umiesz- 65 czona jest wspólosiowo gwiazda 8 z zapadkami,.5552* 6 z która bezposrednio polaczona jest slimacznica 7. Ten dobór typu znanego sprzegla zapadkowego i jego polaczenia w znacznym stopniu wplynal na zmniejszenie wymiarów kolowrotu.Jak wynika z powyzszego opisu, kolowrót we¬ dlug wynalazku jest nowym zestawieniem znanych elementów, wystepujacych odrebnie w róznych rozwiazaniach kolowrotów, badz ukladów hydrau¬ licznych. W kolowrocie tym jest wykorzystana samohamownosc przekladni slimakowej, lecz nie ma on wad znanych kolowrotów bezpieczenstwa, których dzialanie jest wylacznie oparte na samo¬ hamownosci przekladni slimakowej. Nie zachodzi w nim nadmierna strata mocy, gdyz zastosowano w nim przekladnie slimakowa.o wiekszej spraw¬ nosci, dopuszczajac mniejsza jej samohamownosc.Zapewnia on pelne bezpieczenstwo dzieki zasto¬ sowaniu dodatkowego ukladu hamujacego, w któ¬ rym silnik hydrauliczny dziala jako pompa w celu hamowania.Przy tym dzialanie hamujace silnika jest tu wzmozone dlawieniem splywu za pomoca suwaka sterowanego cisnieniem w rurociagu tlocznym pom¬ py. Zawór suwakowy, ^sterowany cisnieniem w rurociagu tlocznym pompy, ma znane zastosowa¬ nie do dlawienia splywu z silownika w celu unieruchamiania tlokfe silownika w polozeniu, przy którym pompa zostala zatrzymana lub w celu otwierania obiegu silownika hydraulicznego, aby umozliwic stosowanie pompy o stalej wydajnosci.Te znane zastosowania nie maja blizszych cech wspólnych z zagadnieniami wystepujacymi w ko¬ lowrocie bezpieczenstwa.Do niezawodnosci dzialania kolowrotu wedlug wynalazku w znacznej mierze przyczynia sie za¬ stosowanie sprzegla zapadkowego w ukladzie do porównywania ze soba dwóch predkosci obrotu.Znane jest sprzeglo zapadkowe, które z reguly sluzy do zasprzeglenia walu napedzajacego z wa- 10 15 20 25 30 35 lem napedzanym przy jednym kierunku obrotu, a wysprzeglanym przy innym. W ukladzie za¬ stosowanym wedlug wynalazku, obie czesci sprze¬ gla niezasprzeglonego obracaja sie w tym samym kierunku z tym, 'ze jedna otrzymuje z silnika za posrednictwem przekladni slimakowej obroty ze stala predkoscia, a druga z bebna z predkoscia zmienna. Gdy predkosc zmienna przewyzszy stala predkosc, porównawcza, nastepuje zasprzeglenie.Rozwiazanie wedlug wynalazku pozwolilo na znaczne zmniejszenie wymiarów calosci kolowro¬ tu, mimo zdwojenia w nim ukladów hamujacych.Okazalo sie bowiem, ze w kolowrocie wedlug wynalazku poszczególne elementy, moga miec zna¬ cznie mniejsze wymiary bez pogorszenia dzialania maszyny, a przy tym elementy te nadaja sie do zwartej budowy calego zestawienia. Dzieki mniejszym wymiarom kolowrotu wedlug wyna¬ lazku, kolowrót ten znajduje zastosowanie w wa¬ runkach kopalnianych, w których kolowroty zna¬ ne, nawet kolowroty o mniejszej pewnosci dzia¬ lania, nie moga byc stosowane z braku miejsca. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Kolowrót bezpieczenstwa, zawierajacy prze¬ kladnie slimakowa jako element regulujacy obro¬ ty bebna przy rozwijaniu liny, znamienny tym, ze jest wyposazony w dodatkowy uklad regulujacy obroty bebna (11), zlozony z silnika (4) hydrau¬ licznego i zaworu (12) suwakowego, sterowanego cisnieniem w rurociagu tlocznym pompy (2) i slu¬ zacego do dlawienia splywu z silnika, (4) oraz w uklad do porównywania predkosci- obrotów, zlo¬ zony ze sprzegla zapadkowego, którego gwiazda (8) jest polaczona. z silnikiem (4) za posrednic¬ twem przekladni slimakowej (6, 7) w celu uzyska¬ nia obrotów ze stala predkoscia, przy czym kolo zapadkowe (9) polaczone jest bebnem^ (11). PL