RU2115610C1

RU2115610C1 - Scraper conveyor drive

Info

Publication number: RU2115610C1
Application number: RU97118461A
Authority: RU
Inventors: В.М. Попов; В.А. Потапенко; П.Г. Сидоров; Н.В. Прощалыкин; В.В. Губарев; Н.С. Есырев
Original assignee: Попов Виктор Михайлович; Потапенко Вячеслав Алексеевич; Сидоров Петр Григорьевич
Priority date: 1997-11-17
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 1998-07-20

Abstract

FIELD: mining industry; scraper conveyors for mine faces. SUBSTANCE: drive has two drive units arranged longitudinally and crosswise relative to conveyor axis. Each drive unit consists of input and output modules installed in separate solid housings. Output modules of two drive units are identical and made on base of two row multiple flow planetary gear train. Input module of first drive unit is made cylindrically bevel with first cylindrical stage with internal gear meshing. Second module of second drive unit is made on base of planetary gear train in which gear rim of fixed central wheel with internal meshing is installed on flexible suspension made in form of studs with flexible bushings passing through holes of rim and secured in module housing uniformly over wheel circumference. EFFECT: improved manufacturability of drive, increased strength and reliability, power-to-weight ratio and traction power owing to maximum unification of parts and units and by-unit assembly of drive members. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному оборудованию для горной промышленности, а именно к забойным приводам скребковых конвейеров, предназначенных для транспортирования горной массы при проходке подземных выработок. The invention relates to transport equipment for the mining industry, namely, downhole drives of scraper conveyors designed to transport rock mass during the excavation of underground workings.

Известен привод скребкового конвейера, содержащий два приводных блока, расположенных на приводной головке конвейера (Скребковые конвейеры / В.Н.Хорин, Н.С.Солопий, В.П.Щенников и др. - М.: Недра, 1981. - С. 66,67; рис. 5.2 (III, IV). В данном приводе первый приводной блок, располагаемый со стороны выработанного пространства, имеет продольное расположение электродвигателя, а второй приводной блок, располагаемый с забойной стороны, имеет поперечное расположение электродвигателя. Known drive scraper conveyor containing two drive units located on the drive head of the conveyor (Scraper conveyors / V.N. Khorin, N.S. Solopiy, V.P. Schennikov and others. - M .: Nedra, 1981. - S. 66.67; Fig. 5.2 (III, IV): In this drive, the first drive unit, located on the side of the mined space, has a longitudinal location of the electric motor, and the second drive unit, located on the bottom side, has a transverse position of the electric motor.

Такое расположение приводных блоков имеет преимущество по сравнению с симметричным, когда оба приводных блока располагаются продольно. Это обусловлено тем, что исключаются ручные работы для выемки ниши в лаве под приводной блок. Однако такое расположение приводных блоков требует наличия двух различных редукторов, что увеличивает номенклатуру деталей, усложняет ремонт и обслуживание привода. This arrangement of drive units has an advantage over symmetrical when both drive units are arranged longitudinally. This is due to the fact that manual work for excavating a niche in the lava under the drive unit is excluded. However, this arrangement of drive units requires two different gearboxes, which increases the range of parts, complicates the repair and maintenance of the drive.

За прототип взят привод фирмы "Айкхофф" (проспект фирмы Германии "Eickhoff", привод 008662.G 2A; 008663.G 2A, 1993). The prototype was taken by the Eikhhoff drive (prospectus of the Eickhoff company of Germany, drive 008662.G 2A; 008663.G 2A, 1993).

Привод содержит два приводных блока. В первом приводном блоке редуктор выполнен коническо-цилиндрическо-планетарным, и его входной вал перпендикулярен выходному. Второй приводной блок имеет редуктор, выполненный в виде двухступенчатой многопоточной планетарной передачи, и его входной вал соосен выходному. The drive contains two drive units. In the first drive unit, the gearbox is made conical-cylindrical-planetary, and its input shaft is perpendicular to the output. The second drive unit has a gearbox made in the form of a two-stage multi-threaded planetary gear, and its input shaft is coaxial to the output.

К недостаткам данного привода можно отнести то, что рядовые ступени (коническая и цилиндрическая) редуктора первого приводного блока монтируются в разъемном корпусе. Плоскость его разъема перпендикулярна плоскости вращения звеньев планетарной ступени и обязательна при использовании внешнего зацепления и содержит геометрические оси вращения входного и двух промежуточных валов. Наличие плоскости разъема снижает жесткость конструкции непланетарной ступени, что ограничивает передаваемые мощности или существенно влияет на габариты корпуса редуктора привода. Кроме того, использование цилиндрической передачи на выходе коническо-цилиндрической ступени требует идеальной соосности планетарной и непланетарной ступеней. Данное конструктивное исполнение приводных блоков усложняет их ремонт и обслуживание. The disadvantages of this drive include the fact that the ordinary stages (conical and cylindrical) of the gearbox of the first drive unit are mounted in a split housing. The plane of its connector is perpendicular to the plane of rotation of the links of the planetary stage and is mandatory when using external gearing and contains the geometric axis of rotation of the input and two intermediate shafts. The presence of the plane of the connector reduces the rigidity of the non-planetary stage, which limits the transmitted power or significantly affects the dimensions of the housing of the drive gearbox. In addition, the use of a cylindrical gear at the exit of a conical-cylindrical stage requires perfect alignment of the planetary and non-planetary stages. This design of the drive units complicates their repair and maintenance.

Задачей изобретения является повышение технологичности и качества изготовления привода, повышение запаса его прочности, показателей надежности на основе максимальной унификации деталей и узлов, роста энергонасыщенности и тяговой мощности в приводе, а также упрощение обслуживания при эксплуатации и облегчение ремонта агрегатно-узловым методом. The objective of the invention is to improve the manufacturability and manufacturing quality of the drive, increase its safety margin, reliability indicators based on the maximum unification of parts and components, increase energy saturation and traction power in the drive, as well as simplify maintenance during operation and facilitate repair by the aggregate-node method.

Поставленная задача решается тем, что в приводе скребкового конвейера, содержащем первый приводной блок, редуктор которого выполнен с конической и планетарной передачами, а входной вал перпендикулярен выходному, второй приводной блок, редуктор которого выполнен с двухступенчатой многопоточной планетарной передачей, а входной вал соосен выходному, каждый редуктор приводных блоков выполнен из входного и выходного модулей, размещенных в своем цельном корпусе, причем выходные модули обоих приводных блоков выполнены конструктивно идентично на базе двухрядной многопоточной планетарной передачи, содержащей входной вал с центральным колесом с внешним зацеплением, неподвижное центральное колесо с внутренним зацеплением, сателлиты и выходной вал-водило. При этом входной модуль редуктора первого приводного блока выполнен цилиндро-коническим с первой цилиндрической ступенью с внутренним зацеплением. Входной модуль редуктора второго приводного блока выполнен на базе многопоточной планетарной передачи, содержащей входной вал с центральным колесом с внешним зацеплением, неподвижное центральное колесо с внутренним зацеплением, сателлиты и выходной вал-водило. The problem is solved in that in the drive of the scraper conveyor containing the first drive unit, the gearbox of which is made with a bevel and planetary gears, and the input shaft is perpendicular to the output, the second drive unit, the gearbox of which is made with a two-stage multi-threaded planetary gear, and the input shaft is coaxial to the output, each drive unit gearbox is made up of input and output modules located in its entire body, and the output modules of both drive units are structurally identical but on the basis of the double-threaded planetary transmission comprising an input shaft to a central wheel with external gearing, stationary central wheel with internal gears, pinion gears and the output shaft carrier. In this case, the input module of the gearbox of the first drive unit is cylindrical with a first cylindrical stage with internal gearing. The input module of the gearbox of the second drive unit is made on the basis of a multi-threaded planetary gear containing an input shaft with a central wheel with external gearing, a fixed central wheel with internal gearing, satellites and an output carrier shaft.

Если привод скребкового конвейера дополнительно содержит концевой приводной блок, то его выполняют аналогично первому приводному блоку. If the drive of the scraper conveyor further comprises an end drive unit, then it is performed similarly to the first drive unit.

Для обеспечения ремонта привода агрегатно-узловым методом во входном модуле редуктор первого приводного блока зубчатое колесо цилиндрической ступени и шестерня конической ступени установлены в первом стакане с центральным приложением нагрузки для конической шестерни. В боковой стенке первого стакана выполнено окно для обеспечения зацепления, а сам стакан закреплен в корпусе модуля и вместе с колесом и шестерней образует первый унифицированный сменный моноблок. Входной вал с шестерней цилиндрической ступени также установлены во втором стакане с центральным приложением нагрузки для шестерни. В боковой стенке второго стакана выполнено окно для обеспечения зацепления. Второй стакан закреплен в корпусе модуля и вместе с входным валом и шестерней образует второй унифицированный сменный моноблок. To ensure drive repair by the aggregate-node method in the input module, the gearbox of the first drive unit, the gear of the cylindrical stage and the gear of the bevel gear are installed in the first cup with a central load application for the bevel gear. A window is provided in the side wall of the first glass to ensure engagement, and the glass itself is fixed in the module housing and together with the wheel and gear forms the first unified interchangeable monoblock. The input shaft with the gear of the cylindrical gear is also installed in the second cup with a central load application for the gear. A window is provided in the side wall of the second glass to ensure engagement. The second cup is fixed in the module housing and together with the input shaft and gear forms a second unified interchangeable monoblock.

Для повышения надежности эксплуатации привода венец неподвижного центрального колеса с внутренним зацеплением планетарной передачи входного модуля второго приводного блока установлен на плавающей упругой подвеске, выполненной в виде шпилек с упругими втулками, проходящими через отверстия венца и закрепленными в корпусе модуля равномерно по окружности колеса. To increase the reliability of operation of the drive, the crown of the fixed central wheel with the internal gear of the planetary gear of the input module of the second drive unit is mounted on a floating elastic suspension made in the form of studs with elastic bushings passing through the openings of the crown and fixed in the module body uniformly around the wheel circumference.

На фиг. 1 представлена схема расположения привода по отношению к забою; на фиг. 2 - структурно-кинематическая схема привода; на фиг. 3 - первый приводной блок в разрезе; на фиг. 4 - второй приводной блок в разрезе. In FIG. 1 shows the layout of the drive relative to the bottom; in FIG. 2 - structural-kinematic diagram of the drive; in FIG. 3 - the first drive unit in section; in FIG. 4 - second drive unit in section.

Привод скребкового конвейера содержит первый приводной блок 1, располагаемый со стороны выработанного пространства. Входной вал редуктора первого приводного блока перпендикулярен выходному, а его электродвигатель 2 расположен параллельно оси конвейера 3. Привод содержит также второй приводной блок 4, располагаемый с забойной стороны. Входной вал редуктора второго приводного блока соосен выходному, и его электродвигатель 5 расположен поперечно оси конвейера 3. The drive of the scraper conveyor comprises a first drive unit 1 located on the side of the worked-out space. The input shaft of the gearbox of the first drive unit is perpendicular to the output, and its motor 2 is parallel to the axis of the conveyor 3. The drive also contains a second drive unit 4 located on the bottom side. The input shaft of the gearbox of the second drive unit is coaxial to the output, and its electric motor 5 is located transverse to the axis of the conveyor 3.

Первый приводной блок 1 состоит из входного модуля 6, соединенного посредством сцепной муфты 7 с электродвигателем 2, и выходного модуля 8. The first drive unit 1 consists of an input module 6, connected by means of a coupling 7 to an electric motor 2, and an output module 8.

Второй приводной модуль 4 состоит из входного модуля 9, соединенного посредством сцепной муфты 10 с электродвигателем 5, и выходного модуля 8, идентичного выходному модулю первого приводного блока 1. The second drive module 4 consists of an input module 9 connected via a coupling 10 to an electric motor 5, and an output module 8 identical to the output module of the first drive unit 1.

Каждый выходной модуль 8 приводных блоков 1, 4 расположен в своем цельном корпусе 11 и выполнен на базе двухрядной многопоточной планетарной передачи, содержащей входной вал 12 с центральным колесом 13 с внешним зацеплением, неподвижное центральное колесо 14 с внутренним зацеплением, сателлиты 15 по три в каждом ряду и выходной вал-водило 16. Each output module 8 of the drive units 1, 4 is located in its one-piece housing 11 and is based on a two-row multi-threaded planetary gear containing an input shaft 12 with a central wheel 13 with external gearing, a fixed central wheel 14 with internal gearing, and satellites 15 of three in each row and output shaft-carrier 16.

Входной модуль 6 редуктора первого приводного блока 1 выполнен двухступенчатым. Входная ступень выполнена цилиндрической с внутренним зацеплением, а выходная ступень 18 выполнена конической. Зубчатое колесо 19 цилиндрической ступени 17 и шестерня 20 конической ступени 18 размещены в первом стакане 21, причем опоры 22 размещены в стакане 21 таким образом, что обеспечивают центральное приложение нагрузки для конической шестерни 18. В стакане 21 выполнено окно 23 для обеспечения зацепления конической шестерни 20 с коническим колесом 24. Зубчатое колесо 19 цилиндрической ступени, шестерня 20 конической ступени с опорами 22 и первым стаканом 21 образуют первый унифицированный сменный моноблок, который крепится в корпусе 25 модуля 6. The input module 6 of the gearbox of the first drive unit 1 is made two-stage. The input stage is cylindrical with internal gearing, and the output stage 18 is conical. The gear wheel 19 of the cylindrical step 17 and the gear 20 of the bevel gear 18 are placed in the first cup 21, and the bearings 22 are placed in the cup 21 in such a way that they provide a central load application for the bevel gear 18. A window 23 is made in the cup 21 to engage the bevel gear 20 with a bevel wheel 24. The gear wheel 19 of the cylindrical stage, the gear wheel 20 of the bevel stage with bearings 22 and the first cup 21 form the first unified replaceable monoblock, which is mounted in the housing 25 of the module 6.

Во входном модуле 6 редуктора первого приводного блока 1 входной вал 26 с шестерней 27 цилиндрической ступени установлены во втором стакане 28, причем опоры 29 размещены в стакане 28 таким образом, что обеспечивают центральное приложение нагрузки для шестерни 27. В стакане 28 выполнено окно 30 для обеспечения внутреннего зацепления шестерни 27 с зубчатым колесом 19 цилиндрической ступени. Входной вал 26, шестерня 27, опоры 29 и стакан 28 образуют второй унифицированный сменный моноблок, который крепится в корпусе 25 модуля 6. In the input module 6 of the gearbox of the first drive unit 1, the input shaft 26 with the gear 27 of the cylindrical stage is installed in the second cup 28, and the supports 29 are placed in the cup 28 in such a way that they provide a central load for gear 27. A window 30 is made in the cup 28 to provide internal gearing gear 27 with the gear wheel 19 of the cylindrical stage. The input shaft 26, gear 27, bearings 29 and cup 28 form a second unified interchangeable monoblock, which is mounted in the housing 25 of the module 6.

Корпуса входного модуля 6 и выходного модуля 8 редуктора первого приводного блока 1 соединяются по плоскости разъема, перпендикулярной валу 31 конического колеса 24, причем вал 31 зубчатого колеса 24 соосен входному валу 12 планетарной передачи выходного модуля 8, при этом входной вал 26 и выходной вал-водило 16 первого приводного блока взаимно перпендикулярны. The cases of the input module 6 and the output module 8 of the gearbox of the first drive unit 1 are connected along the connector plane perpendicular to the shaft 31 of the bevel gear 24, and the shaft 31 of the gear wheel 24 is aligned with the input shaft 12 of the planetary gear of the output module 8, while the input shaft 26 and the output shaft carrier 16 of the first drive unit is mutually perpendicular.

Во втором приводном блоке 4 входной модуль 9 редуктора выполнен на базе многопоточной планетарной передачи, содержащей входной вал 32 с центральным колесом 33 с наружным зацеплением, неподвижное центральное колесо 34 с внутренним зацеплением, три сателлита 35 и выходной вал-водило 36. Венец неподвижного центрального колеса 34 с внутренним зацеплением планетарной передачи входного модуля 9 второго приводного блока 4 установлен на упругой плавающей подвеске. Подвеска выполнена в виде+ шпилек 37 с упругими втулками 38, проходящими через отверстия 39, выполненными в венце центрального колеса 34 равномерно по его окружности. Шпильки 37 закреплены в корпусе 40 модуля 9. Корпуса входного 9 и выходного 8 модулей редуктора второго приводного блока 4 соединяются по плоскости разъема, перпендикулярной валам центральных колес планетарных передач, при этом входной вал 32 и выходной вал-водило 16 второго приводного блока соосны. In the second drive unit 4, the input module 9 of the gearbox is based on a multi-threaded planetary gear comprising an input shaft 32 with a central wheel 33 with external gearing, a fixed central wheel 34 with internal gearing, three satellites 35 and an output carrier 36. The crown of the fixed central wheel 34 with internal gearing of the planetary gear of the input module 9 of the second drive unit 4 is mounted on an elastic floating suspension. The suspension is made in the form of + studs 37 with elastic bushings 38 passing through holes 39 made in the rim of the central wheel 34 uniformly around its circumference. The studs 37 are fixed in the housing 40 of the module 9. The input 9 and output 8 gear units of the second drive unit 4 are connected along the plane of the connector perpendicular to the shafts of the central wheels of the planetary gears, while the input shaft 32 and the drive shaft 16 of the second drive unit are aligned.

Позицией 41 показан зубчатый кардан, соединяющий вал 31 конического колеса 24 с входным валом 12 выходного модуля 8. Позицией 42 показан двойной зубчатый кардан, соединяющий выходной вал-водило 36 входного модуля 9 с входным валом 12 выходного модуля 8. 41 shows a toothed universal joint connecting the shaft 31 of the bevel gear 24 to the input shaft 12 of the output module 8. At 42, a double toothed universal joint connecting the output carrier shaft 36 of the input module 9 to the input shaft 12 of the output module 8 is shown.

Привод скребкового конвейера работает следующим образом. Посредством пускозащитных муфт 7 и 10 производят запуск электродвигателей 2 и 5. В первом приводном блоке 1 крутящий момент от электродвигателя 2 передается на вход рядовой цилиндро-конической ступени входного модуля 6 и далее через входной вал 26, цилиндрическую ступень 17 с внутренним зацеплением и коническую ступень 18 передается на входной вал 12 выходного модуля 8 через зубчатый кардан 41. Посредством шестипоточной планетарной передачи через центральное колесо 13, сателлиты 15, неподвижное центральное колесо 14 и выходной вал-водило 16 крутящий момент передается на приводную звездочку конвейера 3. The drive scraper conveyor operates as follows. Using start-up clutches 7 and 10, the motors 2 and 5 are started. In the first drive unit 1, the torque from the electric motor 2 is transmitted to the input of the ordinary cylinder-conical stage of the input module 6 and then through the input shaft 26, a cylindrical stage 17 with internal gearing and a conical stage 18 is transmitted to the input shaft 12 of the output module 8 through a toothed cardan 41. By means of a six-threaded planetary gear through the central wheel 13, the satellites 15, the stationary central wheel 14 and the output carrier 16 are rotatable the moment is transmitted to the drive sprocket of the conveyor 3.

Выполнение первой ступени 17 цилиндрической с внутренним зацеплением позволяет корпус 25 входного модуля 6 первого приводного блока 1 выполнить неразъемным. Размещение зубчатого колеса 19 цилиндрической ступени 17 шестерни 20 конической ступени 18 с опорами 22 в стакане 21 позволяет производить быструю установку, облегчает ремонт и смену данного унифицированного сменного моноблока. Это справедливо и в отношении второго унифицированного сменного моноблока, содержащего стакан 28 и размещенных в нем входного вала 26 с шестерней 27 цилиндрической ступени 17 и опор 29. The implementation of the first stage 17 cylindrical with internal gearing allows the housing 25 of the input module 6 of the first drive unit 1 to be made integral. The placement of the gear wheel 19 of the cylindrical step 17 of the gear 20 of the bevel gear 18 with bearings 22 in the cup 21 allows for quick installation, facilitates repair and replacement of this unified interchangeable monoblock. This is also true with respect to the second unified interchangeable monoblock containing a cup 28 and an input shaft 26 located therein with gear 27 of the cylindrical step 17 and supports 29.

Во втором приводном блоке 4 крутящий момент от электродвигателя 5 передается на вход многопоточной планетарной передачи и посредством входного вала 32, центрального колеса, неподвижного центрального колеса 34 и сателлитов 35 - на вал-водило 36. Установка венца колеса 35 на упругой плавающей подвеске, выполненной в виде шпилек 37 с упругими втулками 38, проходящими через отверстие 39 венца колеса 34, позволяет компенсировать геометрические неточности изготовления (дефекты) элементов передачи. Плавающая подвеска выравнивает нагрузку по сателлитам 35 (по потокам мощности), что позволяет минимизировать габариты входного модуля 9 и повысить надежность его работы. In the second drive unit 4, the torque from the electric motor 5 is transmitted to the input of the multi-threaded planetary gear and, via the input shaft 32, the central wheel, the fixed central wheel 34 and the satellites 35, to the carrier shaft 36. The wheel rim 35 is mounted on an elastic floating suspension made in in the form of studs 37 with elastic bushings 38 passing through the hole 39 of the wheel rim 34, it is possible to compensate for the geometric manufacturing inaccuracies (defects) of the transmission elements. The floating suspension equalizes the load on satellites 35 (power flows), which allows to minimize the dimensions of the input module 9 and increase the reliability of its operation.

Крутящий момент с вала-водила 36 через двойной зубчатый кардан 42, входной вал 12 и шестипоточную планетарную передачу, аналогичную планетарной передаче первого приводного блока 1, передается на приводную звездочку конвейера 3. Torque from the drive shaft 36 through a double gear universal joint 42, input shaft 12 and a six-threaded planetary gear similar to the planetary gear of the first drive unit 1, is transmitted to the drive sprocket of the conveyor 3.

Использование заявляемого привода выгодно отличает его от аналогов энерговооруженностью, габаритно-массовыми характеристиками при высокой жесткости трансмиссий и корпусных звеньев. Использование самоустанавливающихся механизмов гарантирует высокую надежность привода на стадиях производства и эксплуатации. Компоновка отдельных элементов привода в виде сменных унифицированных моноблоков позволит значительно упростить его сборку, облегчить обслуживание и ремонт агрегатно-узловым методом. The use of the inventive drive compares it favorably with its power-to-weight ratio, overall mass characteristics with high rigidity of transmissions and hull links. The use of self-aligning mechanisms guarantees high reliability of the drive at the stages of production and operation. The layout of the individual drive elements in the form of interchangeable unified monoblocks will significantly simplify its assembly, facilitate maintenance and repair by the aggregate-node method.

Claims

1. The drive of the scraper conveyor, comprising a first drive unit, the gearbox of which is made with a bevel and planetary gears, and the input shaft is perpendicular to the output, a second drive unit, the gearbox of which is made with a two-stage multi-threaded planetary gear, and the input shaft is coaxial with the output, characterized in that each drive unit reducer is made of input and output modules located in its entire body, and the output modules of both drive units are structurally identical on the basis of two the bottom of a multi-threaded planetary gear containing an input shaft with a central wheel with external gearing, a fixed central wheel with internal gearing, satellites and an output carrier shaft, while the input gear module of the first drive unit is cylindrical with the first cylindrical stage with internal gearing, and the input module the gearbox of the second drive unit is based on a multi-threaded planetary gear containing an input shaft with a central wheel with external gearing, a fixed center internal gear wheel, satellites and carrier shaft.

2. The drive according to claim 1, characterized in that it is equipped with an end drive unit similar to the first drive unit.

3. The drive according to any one of claims 1 and 2, characterized in that in the input module of the gearbox of the first drive unit, the gear of the cylindrical stage and the gear of the bevel gear are installed in the first cup fixed in the housing and are made in the form of a first unified interchangeable monoblock with a central load application for the bevel gear, and the output shaft with the gear of the cylindrical gear installed in the second cup, mounted in the module housing, and made in the form of a second unified interchangeable monoblock with a central gear load application.

4. The drive according to claim 1, characterized in that the crown of the stationary central wheel with the internal gear of the planetary gear of the input module of the second drive unit is mounted on an elastic suspension made in the form of studs with elastic bushings passing through the opening of the crown and fixed in the module body uniformly wheel circumference.