SE462297B - Kraftupptagande drivanordning foer ett arbetsorgan i en industrimaskin - Google Patents

Description

4 10 15 20 25 30 35 f) L 62 97 2 blir belastningen i varje överföringsmekanism (rörelse- överförande mekanism), i regel, statiskt obestämd, vilket leder till att elementen i dessa mekanismer utsättes för tillkommande (extra) statiska och dynamiska belastningar eller påkänningar.

Försök att lösa nämnda problem resulterar i åstad- kommande av en kraftupptagande, för drivning av ett arbetsorgan i en industrimaskin avsedd drivanordning, som bl a innefattar ett organ, som är avsett att för- hindra att drivanordningen utsättes för statiska och dynamiska överbelastningar. Den så utformade drivanord- ningen har för närvarande funnit ett brett användnings- område.

En känd kraftupptagande, exempelvis i den västtyska patentskriften nr l 112 463 beskriven drivanordning för drivning av ett arbetsorgan, exempelvis en grävskops- försedd rotor i en industrimaskin, exempelvis en gräv- maskin av rotortyp, är uppbyggd av en elektrisk motor och en av tre rörelseöverförande länkar bestående planethjulsmekanism (planetväxel), vars första länk utgöres av ett med den elektriska motorns axel förbundet s k solhjul och vars andra länk utgöres av ett s k kronhjul med invändigt kuggingrepp, som är förbundet med arbetsorganet, nämligen en grävmaskins rotor med grävskopor, under det att planethjulsmekanismens tredje länk utgöres av en planethjulsbärare, som medelst ett kinematiskt (rörelseöverförande) förbindningsorgan är förbunden med den med grävskopor försedda rotorns bärande bomkonstruktion, som är avsedd att upptaga det motverkande, av drivanordningen alstrade momentet.

Kronhjulet är anordnat koncentriskt med solhjulet och står i kuggingrepp med planethjul, vilka i sin tur är i kuggingrepp med solhjulet och vilkas axeltappar (axlar) är fästa vid planethjulsbäraren.

Det rörelseöverförande förbindningsorganet, som är avsett att förbinda planethjulsbäraren med den bärande bomkonstruktionen, utgöres av en ihålig axel, 10 15 20 25 30 35 462 297 3 vars ena ände är förbunden med planethjulsbäraren och vars andra ände är förbunden med den ena änden hos en hävstång, wars andra ände är förbunden med fjädrar, vilka är fästa vid den grävskopsförsedda rotorns bärande bom- konstruktion.

Den kända kraftupptagande drivanordningens fjädrar utgör ett organ, som är avsett att skydda grävmaskinen mot dynamiska överbelastningar.

I startdrifttillståndet hos denna kända drivanord- ning upptages de vilotröghetskrafter hos drivanordningens svängmassor, som är verksamma under hela accelererings- tiden för den elektriska motorn till dess nominella varv- tal, av dels planetmekanismens i kuggingrepp med varandra stående kugghjul (i kugghjulsparet), dels den ihåliga axeln, dels hävstången och dels fjädrarna, vilket i regel leder till att hållfastheten hos elementen i denna kända .drivanordning minskar drastiskt.

När grävmaskinen av rotortyp drives under nominella driftförhâllanden bildar grävmaskinens drivanordning och grävskopsförsedda rotor en svängningskrets (kontur), vari uppkomsten av resonans endast elimineras på den ena av drivanordningens egenfrekvenser, som bestämmes av fjädrar- nas linjära konstruktionsstyvhet, under det att på andra egenfrekvenser hos drivanordningen kan resonansfenomen uppträda, vilka resonansfenomen leder till att element i drivanordningen samt i den grävskopsförsedda rotorn och i den bärande konstruktionen hos grävmaskinen av rotortyp förstöres genom utmattning.

När motståndskrafterna mot grävning plötsligt - exempelvis i det fall hållfastheten hos det material, som skall grävas, ökar avsevärt - blir större än de drivande, av drivanordningen alstrade krafterna, minskar hållfastheten hos elementen i den grävskopsförsedda rotorn samt i drivanordningen etc drastiskt på grund av att fjädrarnas s k eftergivlighet är begränsad.

Den kända drivanordningen för en grävskopsförsedd rotor i en grävmaskin av rotortyp kan icke funktions- 10 15 20 25 30 35 Cm BJ BD \O \J 4 säkert skyddas mot statiska och dynamiska överbelast- ningar, i synnerhet i startdrifttillstândet och i det drifttillstånd, då motståndskrafterna mot grävning är större än de drivande, av drivanordningen alstrade krafterna.

Försök att åstadkomma en kraftupptagande, för drivning av ett arbetsorgan i en industrimaskin avsedd drivanordning, som är försedd med ett mer funktions- säkert organ för att skydda denna mot statiska och dynamiska överbelastningar, i synnerhet under de drift- förhållanden då motstàndskrafterna är större än de drivande, av drivanordningen alstrade krafterna, har lett till utveckling och åstadkommande av en kraftupp- tagande drivanordning för drivning av ett arbetsorgan, exempelvis en grävskopsförsedd kätting i en industri- maskin, exempelvis en kättinggrävmaskin, som beskrives i boken av N.G. Dombrovsky "Grävmaskiner med flera grävskopor", l972, förlag "Maschinostroenie", Moskva, s l53, 154.

Denna kända kraftupptagande drivanordning för drivning av en grävskopsförsedd kätting (grävskopor uppbärande kätting) i en kättinggrävmaskin är uppbyggd av en elektrisk motor och en av tre rörelseöverförande länkar bestående planethjulsmekanism (planetmekanism), vars första länk utgöres av ett med den elektriska motornsaxelrörelsemässigt (kinematiskt) förbundet solhjul och vars andra länk utgöres av en planethjuls- bärare, som medelst en ihålig axel är förbunden med arbetsorganet, nämligen med den grävskopor uppbärande kättingens drivande kättinghjul, medan planethjuls- mekanismens tredje länk utgöres av ett kronhjul med invändigt kuggingrepp, som medelst ett rörelseöver- förande förbindningsorgan är förbundet med kättinggräv- maskinens bärande konstruktion, som är avsedd att upptaga det motverkande, av drivanordningen alstrade momentet.

Kronhjulet är anordnat koncentriskt med solhjulet 10 15 20 25 30 35 5 och står i kuggingrepp med planethjul, vilka i sin tur är i kuggingrepp med solhjulet och vilkas axlar (axeltappar) är fästa vid planethjulsbäraren.

Det rörelseöverförande förbindningsorganet, som är avsett att förbinda kronhjulet med kättinggräv- maskinens bärande konstruktion, utgöres av rullar, vilka är anordnade att samverka med utsidan hos kron- hjulets krans och vilkas axeltappar är fästa på en kransen omgivande ram, som är ledbart förbunden med på kättinggrävmaskinens bärande konstruktion fästa fjädrar.

I denna kända, kraftupptagande drivanordning utgöres organet, som är avsett att skydda kättinggräv- maskinen mot statiska och dynamiska överbelastningar, av dels en normalt tillslagen, på ramen anbringad bromsanordning, vars bromsskor är anordnade att växel- verka med utsidan hos kronhjulets krans, och dels fjädrar.

När motstàndskrafterna mot grävning plötsligt blir större än de drivande krafterna, som alstras av drivanordningen för drivning av kättingen med gräv- skopor, vrides ramen inom gränserna för fjädrarnas förutbestämda "slaglängd". Vid slutet av ramens vrid- ningsrörelse uppbromsas (avlastas från bromskraften) kronhjulets krans, varför den kinematiska (rörelseöver- förande) förbindelsen mellan kättingen med grävskopor och den elektriska motorn brytes, vilket leder till att fria dämpade svängningar med hög begynnelseamplitud alstras i drivanordningen och i kättinggrävmaskinens bärande konstruktion. Därför förstöres länkar i kättingen med grävskopor samt element i drivanordningen och i kättinggrävmaskinens bärande konstruktion.

När denna kända drivanordning igångsättes, upptages de s k vilotröghetskrafter hos drivanordningens sväng- massor, som är verksamma under hela den tid den elektris- ka motorn accelereras till det nominella varvtalet, av dels de i ingrepp med varandra varande kuggarna 462 297 10 15 20 25 30 35 6 på planetmekanismens s k kuggade par, dels den ihåliga axeln, dels ramen och dels fjädrarna, vilket icke leder till att hållfastheten hos elementen i drivanord- ningen minskar brant.

När kättinggrävmaskinen drives under nominella driftförhållanden bildar grävmaskinens drivanordning och kätting med grävskopor en svängningskrets, vari uppkomsten av resonansfenomen endast elimineras på den ena av drivanordningens egenfrekvenser, som bestämmes av fjädrarnas s k linjära styvhet (robusthet), medan på andra egenfrekvenser hos drivanordningen resonans- fenomen kan uppträda vilka leder till att element i drivanordningen samt länkar i kättingen med grävskopor och i kättinggrävmaskinens bärande konstruktion förstöres genom utmattning.

Den kända drivanordningen för drivning av en kättinggrävmaskins kätting med grävskopor kan icke funktionssäkert skyddas mot statiska och dynamiska överbelastningar, i synnerhet i drivanordningens start- drifttillstànd samt i de fall då motståndskrafterna mot grävning blir större än de drivande, av drivanord- ningen alstrade krafterna. Dessutom har den till denna kända drivanordning tillhörande bromsanordningen för bromsning av kransen hos planethjulsmekanismens kronhjul en förhållandevis invecklad konstruktiv utformning.

Uppfinningstanken Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en sådan kraftupptagande drivanordning för drivning av ett arbetsorgan i en industrimaskin, vari man - genom modifiering av den konstruktiva ut- formningen av organet som är avsett att skydda driv- anordningen mot statiska och dynamiska överbelastningar, och av förbindningsorganet som är avsett att rörelse- mässigt förbinda planetmekanismens länk, som är avsedd att upptaga det motverkande, av drivanordningen alstrade momentet, med industrimaskinens bärande konstruktion - kan begränsa den kraftmässiga belastningen på arbets- »II 10 15 20 25 30 35 462 297 7 organet och eliminera resonansfenomen pà praktiskt taget alla egenfrekvenser hos drivanordningen.

Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst en drivanordning för drivning av en industri- maskins arbetsorgan, vilken drivanordning är avsedd att anbringas på maskinens bärande konstruktion och innefattar dels en av flera länkar uppbyggd planethjuls- mekanism (planetmekanism), som innefattar en länk, som är avsedd att upptaga det motverkande, av mekanismen (drivanordningen) alstrade momentet, och vars ingående axel är förbunden med en axel hos drivmotor, medan planethjulsmekanismens utgående axel är rörelsemässigt (kinematiskt) förbunden med arbetsorganet i industri- maskinen, och dels ett organ, som är avsett att skydda drivanordningen mot statiska och dynamiska överbelast- ningar, varvid drivanordningen enligt föreliggande uppfinning kännetecknas av att organet för att skydda drivanordningen mot statiska och dynamiska överbelast- ningar utgöres av en hydraulisk, på industrimaskinens bärande konstruktion fäst förträngningsmaskin, som är försedd med en högtrycks- och en lågtrycksledning och vars axel medelst en växel är förbunden med den länk i planethjulsmekanismen som är avsedd att upptaga det motverkande momentet.

En dylik konstruktiv utformning av den kraftupp- tagande drivanordningen för ett arbetsorgan i en industri- maskin medverkar till att den länk i drivanordningens planetmekanism, som är avsedd att upptaga det mot- verkande, av drivanordningen alstrade momentet, är kontinuerligt rörelsemässigt förbunden med industri- maskinens bärande konstruktion i drivanordningens startdrifttillstånd, under de nominella driftförhâllan- dena för drivanordningen och i det drifttillstånd då de vid arbetsorganet uppträdande motståndskrafterna plötsligt blir större än de drivande, av drivanordningen alstrade krafterna. Den obrutna kinematiska förbindelsen mellan nämnda länk och industrimaskinens bärande konst- 10 15 20 25 30 35 462 297 8 ruktion säkerställes - i samtliga dessa drifttillstànd - med hjälp av en arbets- eller drivvätska, som står under tryck i den hydrauliska förträngningsmaskinen, som fungerar såsom ett elastiskt dämpande element.

Det är lämpligt, att den hydrauliska förträngnings- maskinens högtrycksledning via en s k strypbackventil är förbunden med en hydraulisk ackumuleringsanordning (hydraulackumulator) och att högtrycksledningen är förbunden med förträngningsmaskinens lågtrycksledning via en hydraulisk (hydraulstyrd) fördelningsventil och en styrbar ventil, som är anordnade i serie efter varandra, sett i vätskeströmningsriktningen.

En dylik konstruktiv utformning av drivanordningen för ett arbetsorgan i en industrimaskin medverkar till dels att det motverkande, vid en av planethjuls- mekanismens länkar uppträdande belastningsmomentet - när industrimaskinen drives under de nominella drift- förhållandena - omvandlas till torsionssvängningar hos den hydrauliska förträngningsmaskinens axel och dels att eliminera uppkomsten av resonansfenomen på drivanordningens egenfrekvenser genom att arbetsvätskan bringas att under tryck cirkulera i en hydraulkrets, som består av den hydrauliska förträngningsmaskinens arbetskamrar, högtrycksledningen, strypbackventilen och hydraulackumulatorn, vilket förhindrar att element i drivanordningen förstöres genom utmattning.

När drivanordningen sättes igång upptages de s k vilotröghetskrafterna vid drivanordningens sväng- massor av arbetsvätskan, som under tryck cirkulerar i en hydraulkrets, som består av högtrycksledningen, den hydrauliska fördelningsventilen, den styrbara ventilen och den hydrauliska förträngningsmaskinens lågtrycksledning, vilket eliminerar eventuella brott på element i drivanordningen.

Det är lämpligt, att den hydrauliska förträngnings- maskinen utgöres av en hydraulmaskin, som är försedd med en för reglering av volymen hos maskinens arbets- lO 15 20 25 30 35 462 297 9 kamrar avsedd reglermekanism i form av en i hydraul- maskinens hus infäst hydraulcylinder, vars kolvstångs- rum är, via en säkerhetsventil och via en strypback- ventil, hydrauliskt kopplat till hydraulmaskinens högtrycksledning respektive till hydraulmaskinens lågtrycksledning. Det är i detta fall lämpligt, att hydraulcylinderns kolvrum är försett med en fjäder, vars ena ände är förbunden med hydraulcylinderns hus och vars andra ände är förbunden med kolven, och är hydrauliskt kopplat till en utloppsanordning.

En dylik konstruktiv utformning av drivanordningen enligt föreliggande uppfinning medverkar till att begränsa den grad, i vilken arbetsorganet i industri- maskinen belastas kraftmässigt, när de vid arbets- organet uppträdande motståndskrafterna plötsligt blir större än de drivande, av drivanordningen alstrade krafterna, genom att man minskar arbetskammarvolymen i hydraulmaskinen, samtidigt som arbetsvätskan under tryck bringas att cirkulera i hydraulkretsen, som består av arbetskamrarna i hydraulmaskinen, hydraul- maskinens högtrycksledning, säkerhetsventilen, stryp- backventilen och hydraulmaskinens lågtrycksledning, vilket eliminerar eventuella brott på element i driv- anordningen och i industrimaskinens bärande konstruktion.

Det är vidare lämpligt, att den kraftupptagande drivanordningen är försedd med minst en andra, av flera länkar uppbyggd planethjulsmekanism (planet- mekanism), vars ingående axel är förbunden med en andra drivmotors axel och vars utgående axel är rörelse- mässigt (kinematiskt) förbunden med arbetsorganet i industrimaskinen, varvid den upptager den andra planetmekanismens motverkande moment, medelst en växel är förbunden med en axel hos en andra, på industri- maskinens bärande konstruktion fäst hydraulmaskin, som innefattar dels en högtrycksledning, som är hydrau- liskt kopplad till den första hydraulmaskinens högtrycks- ledning, dels en lågtrycksledning, som är hydrauliskt 10 15 20 25 30 ' 35 462 297 10 kopplad till den första hydraulmaskinens lågtrycks- ledning, och dels en för reglering av arbetskammar- volymen i den andra hydraulmaskinen avsedd reglermeka- nism iform av en i den andra hydraulmaskinens hus infäst hydraulcylinder, vars kolvrum är försett med en fjäder, vars ena ände är förbunden med hydraulcylin- derns hus och vars andra ände är förbunden med kolven, och är hydrauliskt kopplat till en utloppsanordning, under det att hydraulcylinderns kolvstångsrum är hydrau- liskt kopplat till kolvstångsrummet i hydraulcylindern i reglermekanismen för reglering av arbetskammarvolymen i den första hydraulmaskinen.

En dylik konstruktiv utformning bidrager till att drivanordningen enligt föreliggande uppfinning för arbetsorganet i industrimaskinen rationellt kan anbringas på dennas bärande konstruktion. Genom att den ena hydrauliska förträngningsmaskinens högtrycks- och lågtrycksledningar är förbundna med den andra hydrauliska förträngningsmaskinens högtrycks- respektive lågtrycksledningar elimineras den statiska obestämd- heten av belastningen i vardera planethjulsmekanismen i drivanordningen, vilket ökar livslängden hos element i drivanordningen och i industrimaskinens bärande konstruktion.

I det fall den använda industrimaskinen innefattar en för förflyttning av arbetsorganet avsedd mekanism och den kraftupptagande, enligt föreliggande uppfinning utformade drivanordningen för vridning av arbetsorganet är det lämpligt, att mekanismen för förflyttning av arbetsorganet utgöres av minst en hydraulisk kraft- upptagande, med arbetsorganet rörelsemässigt förbunden, på industrimaskinens bärande konstruktion fäst cylinder (hydraulisk tryckcylinder), vars ena rum är hydrauliskt kopplat till endera hydrauliska förträngningsmaskinens högtrycksledning och vars andra rum är hydrauliskt kopplat till kolvstångsrummet i hydraulcylindern i reglermekanismen för reglering av arbetskammarvolymen 10 15 20 25 30 35 ll i samma hydrauliska förträngningsmaskin.

En dylik hydraulisk förbindelse mellan hydraul- cylinderns rum och den hydrauliska förträngningsmaskinens respektive ledningar medverkar till att mekanismen för förflyttning av arbetsorganet skyddas mot statiska och dynamiska överbelastningar under de nominella driftförhällandena samt i det haltdrifttillstånd, som förorsakas av att motståndskrafterna mot arbets- organets vridningsrörelse plötsligt blir högre än de drivande, av drivanordningen alstrade krafterna, vilket minskar pulsationerna och begränsar det maximala trycket hos drivvätskan i hydraulcylindern.

Kort beskrivning av ritningsfigurerna Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvis- ning till bifogade ritning, på vilken FIG 1 schematiskt visar en grävmaskin av rotortyp för grävning av bergmaterial och transportering därav till en pålastningsplats för bergmaterialet, vilken grävmaskin är försedd med dels den kraftupptagande drivanordningen enligt före- liggande uppfinning för vridning av grävmaskinens grävskopförsedda rotor och dels den kraftupp- tagande reversibla drivanordningen enligt föreliggande uppfinning för vridning av gräv- maskinens s k överbyggnadskonstruktion, FIG 2 i förstorad skala visar ett i riktning moturs, 30° vridet snitt längs linjen II-II i fig l, i förstorad skala visar ett snitt längs linjen III-III i fig l, i förstorad skala visar en i den i fig l visade FIG 3 FIG 4 pilens A riktning tagen vy av grävmaskinen av rotortyp utan överbyggnadskonstruktionen, FIG 5 visar ett s k rörelse- och hydraulschema för en utföringsform av den kraftupptagande driv- anordningen enligt föreliggande uppfinning för vridning av en grävmaskins rotor med gräv- skopor, 10 15 20 25 30 35 462 297 12 FIG 6 visar ett rörelse- och hydraulschema för en utföringsform av drivanordningen enligt före- liggande uppfinning för vridning av överbyggnads- konstruktionen hos en grävmaskin av rotortyp, FIG 7 schematiskt visar en för installering i ett bergtagsteg avsedd borranläggning (borrigg) för borrning av vertikala och lutande hål, vilken borranläggning är försedd med den kraft- upptagande drivanordningen enligt föreliggande uppfinning för vridning av ett borrörsställ, FIG 8 visar en i pilens B riktning tagen vy av den i fig 7 visade borranläggningen (den högra mastkonstruktionen visas icke), FIG 9 visar ett rörelse- och hydraulschema för den kraftupptagande drivanordningen enligt före- liggande uppfinning för vridning av den för installering i ett bergtag avsedda borranlägg- ningens borrörsställ och FIG 10 i förstorad skala visar ett snitt längs linjen X-X i fig 8.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen En med flera grävskopor försedd grävmaskin av rotortyp, som är avsedd för exempelvis kolutvinning, innefattar dels en s k grävskopsrotor l (fig 1) med grävskopor 2, vilka är fästa på en mantel 3 (fig 2), som är stelt förbunden med en ihålig axel 4, som är lagrad i stödorgan (lager) 5 hos rotorns l bom 6 (fig 1), dels en på bommen 6 anbringad upptagningstransportör 7, dels en med en utmatningstransportör 9 försedd konsolarm 8, som är ledbart förbunden med en pelare 10, och dels ett bandburet underrede (bandunderrede) ll. Grävbommens 6 ena ände är ledbart förbunden med pelarens 10 övre del, medan bommens 6 andra ände är ledbart förbunden med en kolvstång 12 hos en hydraul- cylinder 13, som är ledbart förbunden med pelarens 10 undre del.

Bommen 6, konsolarmen 8, pelaren 10 och en med m 10 15 20 25 30 35 462 297 13 pelaren 10 stelt förbunden motviktsanordning 14 är anordnade att bilda en s k överbyggnadskonstruktion 15 (fig 1), som utgör en bärande konstruktion i gräv- maskinen av rotortyp och är horisontellt vridbart anbringad på bandunderredets ll ram 16. Överbyggnads- konstruktionen 15 är vridbar i förhållande till ramen 16 medelst valsar eller vältar 17 (fig 3), vilka är anordnade att samverka med styrorgan 18 och 19, som är fästa på överbyggnadskonstruktionen 15 respektive på en krans hos ett kugghjul 20 i en kraftupptagande drivanordning 21 (fig 4) för vridning av överbyggnads- konstruktionen 15 (fig 1).

En kraftupptagande drivanordning 22 för vridning av den grävskopsförsedda rotorn l är uppbyggd av en elektrisk, på grävbommen 6 fäst motor 23 och en av tre länkar (rörelseöverförande länkar) bestående planet- hjulsmekanism 24, vars första länk utgöres av ett solhjul 25, som är fäst på en ingående, med den elekt- riska motorns 23 axel 27 rörelsemässigt förbunden axel 26, och vars andra länk har formen av en planet- hjulsbärare 28, som medelst den ihåliga utgående axeln 4 är förbunden med rotorns 1 mantel 3, medan planet- hjulsmekanismens 24 tredje länk utgöres av ett kronhjul 29 med in- och utvändiga kuggar, som är anordnat koncent- riskt med solhjulet 25 och som med sina invändiga kuggar står i ingrepp med planethjul 30, vilka står i ingrepp med solhjulet 25 och vilkas axeltappar 31 är fästa på planethjulsbäraren 28. Axeln 26 är anordnad i den ihåliga axeln 4. Solhjulet 25, planethjulsbäraren 28, planethjulen 30 och kronhjulet 29 är inrymda i ett hus 32, som är vridbart anordnat på stödorgan 33 och i på bommen 6 fästa lager 34. Kronhjulet 29 är stelt förbundet med huset 32.

Den rörelseöverförande förbindningslänken mellan axeln 26 och den elektriska motorns 23 axel 27 utgöres av ett koniskt, på axeln 26 fäst hjul 35, som står i kuggingrepp med ett koniskt hjul 36, som är fäst 10 15 20 25 30 35 462 297 14 på en med den elektriska motorns 23 axel 27 medelst en koppling 38 förbunden axel 37. Det koniska hjulparet 35, 36 är anordnat i ett på bommen 6 (fig 1) fäst hus 39.

Den kraftupptagande drivanordningen 22 är försedd med ett organ, som är avsett att skydda drivanordningen 22 mot statiska och dynamiska överbelastningar och utgöres av en hydraulisk förträngningsmaskin 40 med dels en reglermekanism 4l (fig 5) för reglering av volymen hos hydraulmaskinens 40 i ritningsfigurerna icke visade arbetskamrar, dels en högtrycksledning 42 och dels en làgtrycksledning 43. Hydraulmaskinens 40 axel 44 (fig 2) är medelst en växel förbunden med planethjulsmekanismens 24 tredje länk. Växeln består av ett kugghjul 45 och det till planetmekanismen 24 tillhörande kronhjulet 29. Kugghjulet 45 är fäst på hydraulmaskinens 40 axel 44 och står i ingrepp med kronhjulets 29 utvändiga kuggar. Kugghjulet 45 är anordnat i ett på bommen 6 fäst hus 46 och uppbäres av ett stödorgan 47. Hydraulmaskinen 40 är fäst på huset 46, under det att hydraulmaskinens 40 högtrycks- ledning 42 via en strypbackventil 48 är förbunden med en hydraulisk ackumuleringsanordning (hydraul- ackumulator) 49. Dessutom är högtrycksledningen 42 - via en hydraulisk tvålägesfördelningsventil 50 och en styrbar strypventil 51, vilka är anordnade i serie efter varandra, sett i vätskeströmningsriktningen - förbunden med hydraulmaskinens 40 lågtrycksledning 43. Strypbackventilen 48 innefattar en strypventil 52 och en med denna parallellt förbunden backventil 53, under det att den hydrauliska fördelningsventilen 50 innefattar en fjäder 54 och en hydraulisk s k pilot- anordning (styranordning) 55, som är ansluten till högtrycksledningen 42 genom en hydraulisk ledning (hydraulledning) 56. Den styrbara strypventilen 51 innefattar dels en kolv 57 med en kolvstång 58 med variabel tvärsnittsarea, dels ett inloppsuppsamlings- 10 15 20 25 30 35 O\ m: m to <1 15 organ 59, som genom en hydraulledning 60 är förbundet med den hydrauliska fördelningsventilen 50, dels ett till lågtrycksledningen 43 hydrauliskt kopplat utlopps- uppsamlingsorgan 61, dels en ringformad strypspalt 62, som är förbunden med inlopps- och utloppsuppsamlings- organen 59 respektive 61, och dels en styrkammare 63, som medelst kolven 57 är uppdelad i två hålrum (rum) 64 och 65l Rummet 64 befinner sig vid den sida där kolvstången 58 är anordnad, och är hydrauliskt, via en backventil 66 och via en reglerbar strypventil 67 kopplat till lågtrycksledningen 43 respektive till en utloppsanordning (utloppsledning) 68. Rummet 65 befinner sig vid den sida (av styrkammaren 63) där kolven 57 är anordnad, och är via en reduktionsventil (reduceringsventil) 69 och via en strypventil 70 hydrauliskt kopplat till den styrbara strypventilens 51 inloppsuppsamlingsorgan 59 respektive till utlopps- anordningen 68. Ändytan hos den styrbara strypventilens 51 kolvstång 58 uppbäres av en fjäder 71, som är anordnad i ett till utloppsledningen 68 hydrauliskt kopplat hålrum 72. Reglermekanismen 41 för reglering av arbets- kammarvolymen i hydraulmaskinen 40 utgöres av en i hydraulmaskinens 40 hus infäst hydraulcylinder 73, som är försedd med en kolvstàng 74 och en kolv 75, som är anordnad att uppdela hydraulcylinderns 73 inre hålrum i två rum 76 och 77. Rummet 76 befinner sig vid den sida där kolvstången 74 är anordnad, och är via en säkerhetsventil 78 och via en strypbackventil 79 hydrauliskt kopplat till högtrycksledningen 42 respektive till lågtrycksledningen 43. Rummet 77 befinner sig vid den sida där kolven 75 är anordnad, är försett med en fjäder 80, vars ena ände är förbunden med hydraul- cylinderns 73 hus och vars andra ände är förbunden med kolven 75, och är hydrauliskt kopplat till utlopps- ledningen 68. Strypbackventilen 79 innefattar en stryp- ventil 81 och en med denna parallellt anordnad (för- bunden) backventil 82. Den styrbara strypventilens 51 462 297 10 15 20 25 30 35 16 utloppsuppsamlingsorgan 61 är förbundet med en till utloppsledningen 68 hydrauliskt kopplad anordning 83 för kompensering av arbetsvätskeläckage. Hydraul- ackumulatorn 49 innefattar ett elastiskt hölje 84, som är anordnat att uppdela hydraulackumulatorns 49 inre hâlrum i två från varandra isolerade (skilda) rum 85 och 86. Rummet 85 är via strypbackventilen 48 hydrauliskt kopplat till högtrycksledningen 42, under det att rummet 86 är fyllt med gas.

Den kraftupptagande drivanordningen 22 för vridning av grävmaskinens rotor 1 med grävskopor fungerar på följande sätt.

Innan drivanordningen 22 (fig 5) igångsättes intar kolven 75 med kolvstången 74 hos reglermekanismen 41 för reglering av arbetskammarvolymen i hydraul- maskinen 40 - under inverkan av den av fjädern 80 alstrade spännkraften (tryckkraften) - sitt vänstra ändläge, som svarar mot den maximala arbetskammarvolymen i hydraulmaskinen 40, medan den hydrauliska fördelnings- ventilen 50 under inverkan av den av fjädern 54 alstrade tryckkraften gör att högtrycksledningen 42 hydrauliskt kopplas till den styrbara strypventilens 51 inlopps- uppsamlingsorgan 59 och till reduceringsventilen 69.

Samtidigt intar den styrbara strypventilens 51 kolv 57 med kolvstången 58 - under inverkan av den av fjädern 71 alstrade tryckkraften - sitt högra ändläge, vilket svarar mot den maximala genomströmningsarean hos den ringformade strypspalten 62.

När drivanordningen 22 ingângsättes inmatar organet 83 för kompensation av läckage arbetsvätskan från utloppsledningen 68 i dels den styrbara strypventilens 51 utloppsuppsamlingsorgan 61, dels hydraulledninaen (lågtrycksledningen) 43, dels rummet 64 i den styrbara strypventilen 51 via backventilen 66 och dels hydraul- cylinderns 73 kolvstångsrum 76 via strypbackventilen 79. Därefter startas den elektriska motorn 23, som via axeln 27, kopplingen 38, axeln 37, de koniska 10 15 20 25 30 35 297 462 17 kugghjulen 36 och 35, axeln 26, solhjulet 25, planet- hjulen 30, kronhjulet 29 och kugghjulet 45 sätter hydraulmaskinens 40 axel 44 i vridningsrörelse. Arbets- vätskan från hydraulmaskinens 40 i ritningsfigurerna icke visade arbetskamrar inmatas via högtrycksledningen 42 och strypbackventilen 48 och via fördelningsventilen 50 i rummet 85 i hydraulackumulatorn 49 respektive i den styrbara strypventilens 51 inloppsuppsamlingsorgan 59, varifrån den genom den ringformade strypspalten 62 inmatas i utloppsuppsamlingsorganet 61 och vidare, genom lågtrycksledningen 43 införes i arbetskamrarna i hydraulmaskinen 40. Samtidigt som arbetsvätskan strömmar genom den ringformade strypspalten 62 ökas vätsketrycket i hydraulledningarna 60, 42 och 56, varför reduceringsventilen 69 aktiveras (sättes i funktion). Arbetsvätskan inmatas under tryck via reduk- tionsventilen 69 i den styrbara strypventilens 51 rum 65 och förflyttar kolven 57 med kolvstången 58 åt vänster genom att den övervinner den av fjädern 71 alstrade kraften. Härvid förtränges arbetsvätskan från rummet 64 medelst kolven 57 via den reglerbara strypventilen 67 in i utloppsledningen (utloppsbehål1a- ren) 68 genom att den stänger backventilen 66. Samtidigt minskar den ringformade strypspaltens62 genomströmnings- area, vilket leder till att trycket i hydraulledningarna 60, 56, 42 samt i rummet 65 ökar ytterligare. Allt eftersom trycket i högtrycksledningen 42 ökar minskas varvtalet hos hydraulmaskinens 40 axel 44 och hos det med denna förbundna kugghjulet samt varvtalet hos planethjulsmekanismens 24 kronhjul 29. Härvid börjar de roterande planethjulen 30 medef t axeltapparna 31 vrida planethjulsbäraren 28, den ihåliga axeln 4 och rotorn l med grävskopor. Samtidigt verkar det ökade trycket i rummet 65 så, att kolven 57 med kolv- stången 58 rör sig till sitt vänstra ändläge, där den ringformade strypspalten 62 helt tillslutes av kolvstången 58. Det ökade trycket i hydraulledningen 10 15 20 25 30 35 18 56 verkar så, att den hydrauliska fördelningsventilens 50 hydrauliska styranordning (pilotanordning) 55 över- vinner den av fjädern alstrade (motverkande) spännkraften och frånkopplar högtrycksledningen 42 från den styrbara strypventilen 51 samt från reduktionsventilen 69.

Härvid sjunker varvtalet hos hydraulmaskinens 40 axel 44 samt kugghjulets 45 och kronhjulets 29 varvtal till praktiskt taget noll, medan varvtalet hos den elektriska motorns 23 axel 27 bringas till det nominella, varvid de roterande planethjulen 30 medelst axeltapparna 31 överför hela det av drivanordningen 22 alstrade vridmomentet, som svarar mot trycket i högtrycksledningen 43, till planethjulsbäraren 28, den ihåliga axeln 4 och rotorn 1 med grävskopor. Därefter sjunker arbets- vätsketrycket i den styrbara strypventilens 51 rum 65, under det att kolven 57 med kolvstången 58 under inverkan av den av den spända fjädern 71 alstrade kraften rör sig till sitt högra ändläge, samtidigt som den förtränger arbetsvätskan från rummet 65 in i utloppsanordningen (utloppsbehållaren) 68.

När drivanordningen 22 startas på det ovan beskrivna sättet upptages de från dess svängmassor härrörande vilotröghetskrafterna av den arbetsvätska, som cirkule- rar under det gradvis ökande trycket i hydraulkretsen, som består av hydraulmaskinens 40 arbetskamrar, hög- trycksledningen 42, den hydrauliska fördelningsventilen 50, den styrbara strypventilen 51 och làgtrycksledningen 43, vilket förhindrar att axlarna 37 och 26 skadas genom hopvridning och kugghjulens 25, 30, 36, 29 och 35 kuggar bortbrytes samt manteln 3 och rotorns l skopor brytes.

Accelerationstiden för drivanordningens 22 sväng- massor bestämmes av den reglerbara strypventilens 67 genomströmningsarea och kan regleras inom tämligen breda gränser.

När drivanordningen 22 arbetar under nominella driftförhållanden, bringas den ihåliga axeln 4, planet- 10 15 20 25 30 35 462 297 19 hjulsbäraren 28, planethjulen 30, kronhjulet 29 och hydraulmaskinens 40 med kronhjulet 29 medelst kugghjulet 45 förbundna axel 44 att - genom att de utsättes för inverkan av det motverkande, av drivanordningen 22 alstrade momentet - utföra torsionssvängningar till följd av att dels det berg, som skall brytas, uppvisar olikformiga fysikaliska och mekaniska egenskaper och dels den motståndskraft mot grävning, som uppträder vid varje grävskopa 2 på den med det nominella varvtalet roterande rotorn 1, ändras periodiskt, vilka torsions- svängningar i arbetskamrarna i hydraulmaskinen 40 omvandlas till arbetsvätsketryckvariationer. Tryck- variationerna eller ändringarna hos den arbetsvätska, som från hydraulmaskinens 40 arbetskamrar inmatas i högtrycksledningen 42 och - via backventilen 53 - i rummet 85 i hydraulackumulatorn 49 och àtermatas till högtrycksledningen 42, dämpas av det elastiska gasfyllda höljet 84 och strypventilen 52.

När drivanordningen 22 för drivning av grävmaskinens rotor l med grävskopor arbetar i det nominella drift- tillståndet omvandlas alltså torsionssvängningarna hos kronhjulet 29 i planethjulsväxeln 24 till tryck- ändringar hos den arbetsvätska som cirkulerar i hydraul- kretsen, som innefattar hydraulmaskinens 40 arbetskamrar, högtrycksledningen 42, strypbackventilen 48 och hydraul- ackumulatorn 49, vilket förhindrar att resonansfenomen initieras vid drivanordningens 22 egenfrekvenser, varför axlarna 26 och 37 samt kugghjulens 25, 30, 36, 29 och 35 kuggar icke förstöres genom utmattning.

Om den grävskopsförsedda rotorn 1 stannar genom att motståndskrafterna mot grävskopornas 2 rörelse plötsligt blir högre än de av drivanordningen 22 alstrade krafterna, stannar den ihåliga axeln 4 och planethjuls- bäraren 28, under det att de roterande, med den elekt- riska motorns 23 axel 27 rörelsemässigt förbundna planethjulen 30 överför vridmomentet till kronhjulet 29, kugghjulet 45 och hydraulmaskinens 40 axel 44. 10 15 20 25 30 35 462 297 20 Detta resulterar i att trycket i högtrycksledningen 42 och i hydraulackumulatorns 49 rum 85 ökar. När trycket i högtrycksledningen 42 blir lika med det tryck, till vilket säkerhetsventilen 78 förinställts (justerats i förväg), införes arbetsvätskan från hög- trycksledningen 42 via säkerhetsventilen 78 i kolvstángs- rummet 76 i hydraulcylindern 73 i reglermekanismen 41 för reglering av arbetskammarvolymen i hydraul- maskinen 40. Genom att nämnda arbetsvätska övervinner den av fjädern 80 alstrade kraften förflyttar den kolven 75 med kolvstången 74 till dess högra ändläge, som svarar mot den minimala arbetskammarvolymen i hydraulmaskinen 40. Arbetsvätsketrycket verkar så att backventilen 82 avstänges, varför arbetsvätskan genom strypventilen 81 strömmar in i lågtrycksledningen 43, varigenom en sluten cirkulationskrets bildas.

Arbetsvätskecirkulationen leder till en brant minskning av det hydrauliska bromsmoment, som tidigare säkrade hydraulmaskinens 40 axel 44 mot vridning. Axeln 44 börjar vrida sig och avlastar den elektriska motorns 23 med axeln 44 rörelsemässigt förbundna axel 27 från det vridmoment, som alstras genom att grävskoporna 2 stannar i ortgaveln (bergbrottet).

Den kraftupptagande drivanordningen 22 gör det alltså möjligt att begränsa den kraftmässiga belastning, som utövas på grävmaskinens grävskopsförsedda rotor l, när motståndskrafterna mot grävningen plötsligt blir högre än de av drivanordningen 22 alstrade driv- krafterna, genom att man minskar arbetskammarvolymen i hydraulmaskinen 40, samtidigt som arbetsvätskan bringas att cirkulera under det tryck, som begränsas till justeringstrycket för säkerhetsventilen 78, i hydraulkretsen, som innefattar hydraulmaskinens 40 arbetskamrar, högtrycksledningen 42, säkerhetsventilen 78, strypventilen 81 (som utgör strypbackventilens 79 ena del) och lågtrycksledningen 43, vilket förhindrar att grävskoporna 2 lossnar från manteln 3 och att 10 15 20 25 30 35 462 297 21 manteln 3 och bommen 6 deformeras plastiskt. Därefter bortkopplas den elektriska motorn 23 från matningsnätet, varför trycket i hydraulledningarna 42, 56 samt i hydraulackumulatorns 49 rum 85 sjunker, samtidigt som de rörliga elementen i den hydrauliska fördelnings- ventilen 50 i den styrbara strypventilen 51 och i reglermekanismen 41 för reglering av arbetskammarvolymen i hydraulmaskinen 40 intar det läge, som svarar mot det läge som samtliga dessa rörliga element intar innan drivanordningen 22 startas.

Samtidigt som grävmaskinen gräver i bergmaterialet (berget) bringas bommen 6 med den grävskopsförsedda rotorn 1 att utföra en framåt- och bakåtgâende rörelse i omkretsriktningen i horisontalplanet medelst den reversibla, med flera elektiska drivmotorer försedda drivanordningen 21 för vridning av överbyggnadskonstruk- tionen 15, vilken drivanordning 21 bidrager till att eliminera den statiska s k obestämdheten av belastningen i varje planethjulsmekanism (planetväxel) i drivanord- ningen 21.

Den kraftupptagande drivanordningen 21 (fig 4) för vridning av överbyggnadskonstruktionen 15 ( fig 1) hos en grävmaskin av rotortyp är uppbyggd av dels tre, av tre länkar (rörelseöverförande länkar) bestående planethjulsmekanismer (planethjulsväxlar) 87 (fig 3), vilka var och en är fäst på överbyggnadskonstruktionen (fig 4) vilka var och en är fäst på planethjulsmekanismens 87 hus 15, och dels tre elektriska motorer 88 89 (fig 3). Varje, av tre rörelseöverförande länkar bestående planethjulsmekanisms 87 första länk utgöres av ett solhjul 90, som är utformat i ett stycke med en axel 91, som medelst en koppling 92 är förbunden med den elektriska motorns 88 axel 93, medan mekanismens 87 andra länk utgöres av en planethjulsbärare 94, som medelst en axel 95 är förbunden med ett kugghjul 96, som står i kuggingrepp med det på underredets ram 16 stelt anordnade kugghjulet 20. Varje planethjuls- -h Ck PJ NJ \O \3 10 15 20 25 30 35 22 mekanisms 87 tredje länk utgöres av ett med invändiga kuggar försett kronhjul 97, som är anordnat koncentriskt med solhjulet 90 och står i ingrepp med planethjul 98, vilka, i sin tur, står i kuggingrepp med solhjulet 90 och vilkas axeltappar 99 är fästa på planethjuls- bäraren 94. Ett organ, som är avsett att skydda den kraftupptagande drivanordningen 21 mot eventuella statiska och dynamiska överbelastningar, innefattar tre hydrauliska förträngningsmaskiner 40 (fig 6), vilka var och en är fäst på planethjulsmekanismens 87 hus 89 (fig 3). Varje hydraulmaskins 40 axel 44 är medelst en växel förbunden med den tredje rörelse- överförande länken i planethjulsmekanismen 87, vilken växel utgöres av ett kugghjul 100 som står i ingrepp med ett kugghjul l0l, som är stelt förbundet med kron- hjulet 97 och som är anbringat på ett på planethjuls- bäraren 94 anordnat stödorgan 102. Kugghjulet 100 är fäst på en axel l03, vars ena ände är lagrad i ett stödorgan 104 och är medelst en koppling 105 för- bunden med hydraulmaskinens 40 axel 44 och vars andra ände är lagrad i husets 89 stödorgan 106. De lika benämnda högtrycksledningarna 42 (fig 6) hos var och en av de tre hydraulmaskinerna 40 är förbundna med varandra. De lika benämnda lågtrycksledningarna 43 hos varje hydraulmaskin 40 är även förbundna med varandra. För att kunna skydda drivanordningen 21 mot statiska och dynamiska överbelastningar, när vrid- ningsriktningen för de elektriska motorernas 88 axlar omkastas, är drivanordningens Zlhydraulkrets försedd med dels en andra hydraulackumulator 107, som genom en strypbackventil 108 är hydrauliskt kopplad till hydraulmaskinernas 40 med varandra förbundna lågtrycks- ledningar 43, och dels backventiler 109, ll0, lll och ll2, vilka är avsedda att säkerställa att arbets- vätskan strömmar genom hydraulledningarna 56 och 60 i samma riktning, när vridningsriktningen för de elekt- riska motorernas 88 axlar 93 omkastas (reverseras). 10 15 20 25 30 35 JE Cïx [xD BJ \O \'| 23 Hydraulackumulatorn 107 innefattar ett elastiskt hölje 113, som är anordnat att dela hydraulackumulatorns 107 inre hålrum i två från varandra isolerade (skilda) rum 114 och 115. Rummet 114 är hydrauliskt via stryp- backventilen 108 kopplat till hydraulmaskinernas 40 med varandra förbundna lågtrycksledningar 43, under det att rummet 115 är fyllt med gas. Strypbackventilen 108 innefattar en strypventil 116 och en till denna parallellt ansluten backventil 117. Alla de tre hydraul- cylindrarnas73 rum (kolvstångsrum) 76 är hydrauliskt kopplade till varandra. De med varandra förbundna högtrycksledningarna 42 är hydrauliskt kopplade till de med varandra förbundna lågtrycksledningarna 43 genom backventilen 109, den hydrauliska fördelnings- ventilen 50, den styrbara strypventilen 51 och back- ventilen 110, vilka är anordnade i serie efter varandra, sett i vätskeströmningsriktningen.

När vridningsriktningen för de elektriska motorernas 88 axlar 93 omkastas (reverseras) kopplas de med varandra förbundna ledningarna 43, som blivit högtrycksledningarna, hydrauliskt till de med varandra förbundna ledningarna 42, som blivit lågtrycksledningarna, via (genom) back- ventilen lll, den hydrauliska fördelningsventilen 50, den styrbara strypventilen 51 och backventilen 112, vilka är anordnade i serie efter varandra, sett i vätskeströmningsriktningen.

Den kraftupptagande reversibla drivanordningen 21 för vridning av överbyggnadskonstruktionen hos en grävmaskin av rotortyp fungerar på följande sätt.

Innan drivanordningen 21 (fig 6) igàngsättes intar elementen i drivanordningens 21 hydraulkrets det läge, som beskrives ovan under hänvisning till det hydrauliska schemat över drivanordningen 22 (fig 5) och svarar mot det läge, som respektive element i drivanordningen 22 intar innan denna startas, varvid backventilerna 109-112 När drivanordningen 21 (fig 6) startas inmatar (fig 6) är avstängda. /1 'T 10 15 20 25 30 35 6 2 297 24 det för kompensering av vätskeläckage avsedda kompen- sationsorganet 83 arbetsvätskan från utloppsbehållaren 68 i dels den styrbara strypventilens 51 utloppsupp- samlingsorgan 61, dels rummet 64 i den styrbara stryp- ventilen 51 (via backventilen 66), dels de med varandra förbundna hydraulledningarna 42 (via backventilen 112), dels de med varandra förbundna hydraulledningarna 43 (via backventilen 110), dels varje kolvstångsrum 76 i hydraulcylindrarna 73 (via strypbackventilen 79 och via backventilerna 109 och lll i riktning mot säkerhetsventilen 78) och dels den styrbara stryp- ventilens 51 inloppsuppsamlingsorgan 59 (via den hydrau- liska fördelningsventilen 50). Man startar de elektriska motorerna 88, vilka var och en sätter var sin hydraul- maskins 40 axel 44 i vridningsrörelse via axeln 93 (fig 3), kopplingen 92, axeln 91, solhjulet 90, planet- hjulen 98, kronhjulet 97, kugghjulet 101, kugghjulet 100, axeln 103 och kopplingen 105. Arbetsvätskan från varje hydraulmaskins 40 (fig 6) i ritningsfigurerna icke visade arbetskamrar tillföres genom de med varandra förbundna högtrycksledningarna 42 och backventilen 109 till säkerhetsventilen 78, inmatas därefter i hydraulledningen 56 och - genom den hydrauliska för- delningsventilen 50 - i hydraulledningen 60, varvid det i hydraulledningarna 56 och 60 uppträdande trycket verkar så, att backventilernalll och ll2 avstänges.

Fortsättningsvis sker arbetsvätskecirkulationen, arbets- vätsketryckökningen och funktioneringen av elementen i hydraulkretsen analogt med vad som beskrivits ovan vid betraktande av arbetsprincipen för respektive element i hydraulkretsen för den i fig Svisade drivanord- ningen 22 i startdrifttillståndet. Samtidigt som varv- talet hos varje hydraulmaskins 40 axel 44 (fig 3) minimeras sjunker varvtalet hos kopplingen 105, axeln 103, kugghjulen 100, 101 och kronhjulet 97, vilka är rörelsemässigt (kinematiskt) förbundna med axeln 44. Samtidigt överför de roterande planethjulen 98 lO 15 20 25 30 35 25 det vid planetmekanismen 87 uppträdande vridmoment, som svarar mot trycket i de med varandra förbundna ledningarna 42, medelst axeltapparna 99 och planethjulsbäraren 94 till axeln 95 och det på denna anbringade kugghjulet 96.

Samtidigt som alla tre kugghjulen 96 överför det av driv- anordningen 21 (fig 6) alstrade vridmomentet rullar de på kugghjulet 20, varför överbyggnadskonstruktionen 15 tillsammans med bommen 6 (fig l) rör sig i omkretsrikt- ningen, vilket resulterar i att grävmaskinens grävskops- försedda rotor l matas fram i horisontalplanet i riktning mot ortgaveln.

När drivanordningen 21 (fig 6) arbetar under de nomi- nella driftförhållandena roterar varje elektrisk motors 88 axel 93 med det nominella varvtal, som svarar mot motorns 88 mekaniska karakteristika (varvtals-vridmoments- karakteristika eller -samband) mi = f(Mi), där mi är momentanvärdet för vinkelhastigheten hos den i:te elekt- riska motorns 88 axel 93; Mi är det drivmoment vid den i:te elektriska motorns 88 axel 93, som svarar mot momen- tanvärdet för axelns 93 vinkelhastighet mi. Detta resulte- rar i att varje hydraulmaskins 40 axel 44 upptar - från det roterande kronhjulet 97 (fig 6) - det motverkande, av var sin planethjulsmekanism 87 (fig 3) alstrade moment, som är proportionellt mot det vid var sin elektriska motors 88 axel verksamma drivmomentet. Härvid roterar axeln 44 med det minimala varvtalet i verkningsriktningen för det tryck, som inställts i den tillhörande hydraulled- ningen 42, vilket medverkar till att det motverkande moment, som härrör från den på drivanordningen 21 inverkande be- lastningen, omfördelas bland de tre planethjulsmekanismerna 87 (fig 3) genom att trycket i de med varandra förbundna hydraulledningarna 42 utjämnas (blir lika). Samtidigt som torsionssvängningarna hos varje kronhjul 97, som upptager det motverkande, från belastningen på var sin planethjulsmekanism 87 härrörande momentet, omvandlas till arbetsvätsketryckändringar cirkulerar arbetsvätskan i hydraulikkretsen, som är uppbyggd av de tre hydraul- 10 15 20 25 30 35 462' 297 26 maskinernas 40 (fig 6) arbetskamrar, de med varandra förbundna högtrycksledningarna 42, strypbackventilen 48 och hydraulackumulatorn 49.

När grävbommen 6 (fig 1) stannar genom att motstånds- krafterna mot bommens 6 rörelse i ortgaveln plötsligt blir högre än de av drivanordningen 21 (fig 6) alstrade drivkrafterna stannar även kugghjulet 96 och den med detta rörelsemässigt förbundna planethjulsbäraren 94 i varje planethjulsmekanism 87 (fig 3), medan de roterande, med den elektriska motorns 88 axel 93 rörelse- mässigt förbundna planethjulen 98 överför vridmomentet till kronhjulet 97, kugghjulet l0l, kugghjulet 100, axeln 103, kopplingen 105 och axeln 44 hos varje hydraul- Detta resulterar i att trycket i de med varandra förbundna hydraulledningarna 42 (fig 6) samt i rummet 85 i hydraulackumulatorn (den hydrauliska vätskelagringsanordningen) 49 ökar. När arbetsvätske- trycket i de med varandra förbundna hydraulledningarna 42 blir lika med det s k förjusterings- eller förinställ- maskin 40. ningstrycket hos säkerhetsventilen 78 inmatas arbets- vätskan från de med varandra förbundna ledningarna 42 genom den öppna backventilen 109 och säkerhets- ventilen 78 i kolvstångsrummet 76 i varje hydraulcylinder 73, varigenom kolven 75 med kolvstången 74 rör sig till sitt ändläge, som svarar mot den minimala arbets- kammarvolymen i var sin respektive hydraulmaskin 40.

Fortsättningsvis verkar arbetsvätsketrycket så, att backventilen 82 stänges, varigenom arbetsvätskan genom strypventilen 81 och den öppna backventilen 110 strömmar ut och in i de med varandra förbundna lågtrycksled- ningarna 43. Härvid bildas en sluten cirkulationskrets.

Arbetsvätskecirkulationen leder till att varvtalet hos varje hydraulmaskins 40 axel 44 ökar, varför varje elektrisk motors 88 med axeln 44 rörelsemässigt för- bundna axel 93 avlastas från det vridmoment, som föror- sakats av att bommen 6 (fig 1) stannat.

Om matningsriktningen för den grävskopsförsedda 10 15 20 25 30 35 27 rotorn 1 i ortgaveln måste omkastas reverserar man vridningsrörelsen hos varje elektrisk motors 88 axel 93(fig 6). Arbetsvätskan i de med varandra förbundna högtrycksledningarna 42 blir lika med arbetsvätske- trycket i de med varandra förbundna lågtrycksledningarna 43, varför backventilerna llloch 112 öppnar, under det att elementen i hydraulkretsen intar det läge, som svarar mot det ovan angivna läget hos respektive element innan drivanordningen 21 igångsättes.

Drivanordningen 21 igàngsättes och arbetar under de nominella driftförhållandena samt i det drifttillstånd, då bommen 6 (fig 1) plötsligt stannar i ortgaveln, analogt med vad som beskrives ovan utgående från att de med varandra förbundna ledningarna 43 (fig 6) blir högtrycksledningarna, de med varandra förbundna led- ningarna 42 blir lågtrycksledningarna och backventilerna 109 och 110 stänges, under det att arbetsvätskan från varje hydraulmaskins 40 arbetskamrar strömmar ut och in i rummet 114 i hydraulackumulatorn 107 genom de med varandra förbundna högtrycksledningarna 43 och strypbackventilen 108.

Den kraftupptagande, enligt föreliggande uppfinning utformade drivanordningen användes företrädesvis i industrimaskiner, exempelvis vid borranläggning (borrigg), vars arbetsorgan är avsett att vid borrning samtidigt utföra en roterande och en framskridande (framátgäende) rörelse.

En borranläggning (borrmaskin) för användning i s k bergtag för borrning av exempelvis spränghàl innefattar en bärande, på ett underredes 119 ram 118 ledbart anordnad konstruktion i form av en mast (mast- konstruktion) 120, som uppbär en tvärbalk 121, som är försedd med en mekanism 122 (fig 8) för förflyttning av tvärbalken 121 i på ritningen icke visade styrorgan längs mastens 120 längdaxel. Mekanismen 122 för förflytt- ning av tvärbalken 121 utgöres av dels en hydraulcylinder 123 med en kolvstång 124, vars ändar är fästa vid 10 15 20 25 30 35 C“\ NJ RJ V) \1 28 mastens 120 övre respektive undre gördlar, dels ett blocktyg (flerskivsblock) bestående av fyra block 125, vilkas axeltapp 126 (fig 9) är fäst vid hydraul- cylindern 123, och dels fyra linor 127 med lika längd, vilka var och en är dragen över ett av blocken 125 och vilkas ena ände är fäst vid tvärbalken 121, medan linornas 127 andra ände är fäst vid mastkonstruktionens 120 mittersta gördel. En kraftupptagande drivanordning 128 (fig 10) är anbringad på tvärbalken 121 och är uppbyggd av dels två av tre rörelseöverförande länkar bestående planethjulsmekanismer 129, vilka var och en är fäst på tvärbalken 121, och dels två elektriska motorer 130, vilka var och en är fäst på tvärbalken 121. Varje planethjulsmekanisms 129 första länk utgöres av ett solhjul 131, som medelst en ingående axel i form av en koppling 132 är förbundet med den elektriska motorns 130 axel 133, medan mekanismens 129 andra länk utgöres av en planethjulsbärare 134, som utgör en utgående axel, varvid en del av den utgående axeln (planethjulsbäraren 134) har formen av en krans hos ett kugghjul, som står i ingrepp med ett på en spindel 136 fast anordnat kugghjul 135. Varje planethjuls- mekanisms 129 tredje länk utgöres av ett kronhjul 137, som är anordnat koncentriskt med solhjulet 131 och står i ingrepp med planethjul 138, vilka, i sin tur, står i ingrepp med solhjulet 131 och vilkas axel- tappar 139 är fästa på planethjulsbäraren 134. Ett organ, som är avsett att skydda den kraftupptagande drivanordningen 128 (fig 9) mot statiska och dynamiska överbelastningar, utgöres av två hydrauliska förträng- ningsmaskiner 40, vilka var och en är fäst på tvärbalken 121 och är försedd med en högtrycks- och en lågtrycks- ledning 42 respektive 43. Varje hydraulmaskins 40 axel 44 (fig 10) är medelst en växel förbunden med planethjulsmekanismens 129 tredje länk, vilken växel har formen av en koppling 140, som är anbringad på ett i tvärbalken 121 anordnat stödorgan 141. De lika 10 15 20 25 30 35 .q~.

Cñ ha ha Q? -J 29 benämnda högtrycksledningarna 42 (fig 9) hos vardera hydraulmaskinen 40 är förbundna med varandra, under det att vardera hydraulmaskinens 40 lågtrycksledningar 43 även är förbundna med varandra. Kolvstångsrummen 76 i de båda hydraulcylindrarna 73 i var sin regler- mekanism 41 för reglering av arbetskammarvolymen i var sin hydraulmaskin 40 är hydrauliskt kopplade till varandra. Varje planethjulsbärare 134 (fig 10) är anordnad på stödorgan 142 och 143, varvid stödorganet 142 är anordnat i kopplingen 140, under det att stöd- organet 143 är inrymt i tvärbalken 121. Spindeln 136 är lagrad i stödorgan 144, 145 och 146, som är anordnade i tvärbalken 121, varvid spindelns 136 ena ände medelst en elastisk koppling 147 är förbunden med ett borr- rörsställ (borrörspelare) 148, som är försett med en bromsanordning 149, vars bromsskor 150 är ledbart förbundna med tvärbalken 121 och vars bromsskiva 151 är fäst på spindelns 136 andra fria ände. Drivanord- ningens 128 i fig 9 visade hydraulkrets liknar driv- anordningens 21 i fig 6 visade hydraulkrets och inne- fattar dessutom dels en hydraulcylinder 123 med en kolv 152, som är anordnad att dela hydraulcylinderns 123 inre hålrum i två rum 153 och 154, och dels en hydraulisk trelägesfördelningsventil 155, som är hydrau- liskt kopplad till hydraulcylinderns 123 rum 153 och 154 samt till hydraulledningar 156 och 157. Högtrycks- ledningen 156 är förbunden med hydraulledningen 56, under det att lågtrycksledningen 157 står i förbindelse med de med varandra förbundna kolvstångsrummen 76 i hydraulcylindrarna 73 i reglermekanismen 41 för reglering av arbetskammarvolymen i hydraulmaskinen 40. Den hydrauliska trelägesfördelningsventilen 155 är försedd med fjädrar 158 och 159 samt elektriskt styrda s k pilot- eller styranordningar 160 och 161.

När den hydrauliska fördelningsventilens 155 i ritnings- figurerna icke visade påverkningselement intar sitt 462 297 10 15 20 25 30 35 30 mittläge (mittersta läge) frànkopplar ventilen 155 rummen 153 och 154 från den kraftupptagande drivanord- ningens 128 hydraulkrets. Om hydraulventilens 155 påverkningselement intar sitt högra ändläge, kopplar ventilen 155 rummen 153 och 154 till hydraulledningen 156 respektive till hydraulledningen 157.

Den reversibla kraftupptagande drivanordningen för vridning av borrörsstället 148 hos den för användning i bergtag avsedda borranläggningen fungerar på följande sätt.

Innan drivanordningen 128 (fig 9) igångsättes intar elementen i drivanordningens 128 hydraulkrets det läge, som är identiskt med det läge, som respektive element i drivanordningens 21 (fig 6) hydraulkrets intar innan drivanordningen 21 igångsättes, varvid rummen 153 (fig 9) och 154 i hydraulcylindern 123 är fyllda med arbetsvätska, under det att den hydrau- liska fördelningsventilens 155 påverkningselement - när detta befinner sig i sitt mittersta läge - utsättes för inverkan av de av fjädrarna 158 och 159 alstrade tryck- eller spännkrafterna, samtidigt som bromsskivan 151 hos bromsanordningen 128 för borrörsstället 148 är bromsad av bromsskorna 150. Samtidigt som drivanord- ningen 128 (fig 9) igångsättes tillför det för kompen- sering av vätskeläckage avsedda organet 83 arbetsvätska från utloppsbehållaren 68 till elementen i hydraul- kretsen analogt med vad som sker, när arbetsvätska tillföres till respektive element i den i fig 6 visade drivanordningens 21 hydraulkrets i drivanordningens 21 startdrifttillstånd. Därefter startas de elektriska motorerna 130, vilkas axel 133 (fig 10) sätter hydraul- maskinens 40 axel 44 i vridningsrörelse medelst koppling- en 132, solhjulet 131, planethjulen 138, kronhjulet 137 och kopplingen 147. Arbetsvätskan börjar cirkulera i en hydrau1krets,som innefattar varje hydraulmaskins 40 arbetskamrar, de med varandra förbundna högtrycks- ledningarna 42, backventilen 109, hydraulventilen 50, 10 15 20 25 30 35 4-62 297 31 den styrbara strypventilen 51, backventilen 110 och de med varandra förbundna lågtrycksledningarna 43.

Härvid är backventilerna lll och 112 avstängda. Arbets- vätsketrycket i denna hydraulkrets ökar och elementen i denna arbetar analogt med vad som sker i drivanord- ningens 21 hydraulkrets (fig 6), när drivanordningen 21 igângsättes. Vid den tidpunkt då varvtalet hos varje hydraulmaskins 40 axel 44 sjunker till det minimala och varvtalet hos varje elektrisk motors 130 axel 133 uppnår det nominella, ökar emellertid trycket i de med varandra förbundna ledningarna 42. När vätske- trycket i ledningarna 42 blir lika med det tryck, till vilket säkerhetsventilen 78 justerats i förväg, tillföres arbetsvätska från ledningarna 42 genom back- ventilen 109 och hydraulledningen 156 till den hydrau- liska fördelningsventilen 155, varefter den genom säkerhetsventilen 78 inmatas i kolvstångsrummet 76 i varje hydraulcylinder 73 och - genom att arbetsvätskan övervinner den av fjädern 80 alstrade spännkraften - förflyttar kolven 75 med kolvstången 74 till dess undre ändläge, som svarar mot den minimala arbetskammar- volymen i varje hydraulmaskin. Samtidigt verkar arbets- vätsketrycket så att backventilen 82 stänges, varför arbetsvätska genom strypventilen 81 och backventilen ll0 införes i de med varandra förbundna lågtrycks- ledningarna 43. Härigenom bildas en sluten cirkulations- krets. Arbetsvätskecirkulationen leder till en brant minskning av det hydrauliska bromsmoment, som hämmat vridningsrörelsen hos varje hydraulmaskins 40 axel 41. Varvtalet hos hydraulmaskinens 40 axel 44 ökar till det värde, som svarar mot det nominella varvtalet hos den elektriska motorns 130 med axeln 44 rörelse- mässigt förbundna axel 133. Man inkopplar den elektriska pilot- eller styranordningen 161, som - genom att den övervinner fjäderns 158 spännkraft - förflyttar hydraulventilens 155 påverkningselement till dess vänstra ändläge, varvid hydraulventilen 155 ansluter 10 15 20 25 30 35 -fix 62 297 32 rummen 153 och 154 till högtrycksledningen 156 respektive till lågtrycksledningen 157. Därefter börjar hydraul- cylindern 123 i mekanismen 122 för förflyttning av tvärbalken 121 röra sig i förhållande till kolvstången 124, varvid rummets 153 volym ökar och rummets 154 volym minskar. Detta resulterar i att blocken 125 och blocktygets över dessa dragna linor 127 förflyttar tvärbalken 121 med drivanordningen 128 och med borrörs- stället 148 längs mastens 120 styrorgan i riktning mot hålets (borrhålets) ortgavel. Samtidigt som borrörs- stället 148 rör sig i riktning mot hålets ortgavel sjunker Vätsketrycket i hydraulledningen 156, i de med varandra förbundna ledningarna 42 samt i hydraul- ledningen 56, varvid det blir lägre än det tryck till vilket säkerhetsventilen 78 förinställts, varigenom säkerhetsventilen 78 fránkopplar dels kolvstångsrummet 76 i varje hydraulcylinder 73 i reglermekanismen 41 för reglering av arbetskammarvolymen i hydraulmaskinen 40 och dels hydraulledningen 157 från hydraulledningen 56. Vätsketrycket i hydraulledningen 157 och i kolv- stångsrummet 76 i varje hydraulcylinder 73 sjunker, varför kolven 75 med kolvstången 74 under inverkan av den spända fjäderns 80 spännkraft överföres till sitt övre ändläge, som svarar mot den maximala arbets- kammarvolymen i varje hydraulmaskin 40. Den hastighet, med vilken borrörsstället 148 matas fram till borrhåls- bottnen (hålets ortgavel), bestämmes av genomströmnings- arean hos strypbackventilens 79 strypventil 81. Samtidigt som borrörsstället 148 når upp till borrhálsbottnen, stannar det. Vätsketrycket i rummet 153 i hydraul- cylindern 123 samt i hydraulledningarna 156, 56 och 42 börjar öka. När Vätsketrycket i hydraulledningen 56 blir lika med säkerhetsventilens 78 justerings- eller ställtryck, inmatas arbetsvätska från hydraul- ledningarna 42 genom backventilen 109 och säkerhets- ventilen 78 i kolvstångsrummet 76 i varje hydraulcylinder 73. Genom att arbetsvätskan övervinner fjäderns 80 10 15 20 25 30 35 33 spännkraft förflyttar den varje hydraulcylinders 73 kolv 75 med kolvstången 74 till dess undre ändläge, som svarar mot den minimala arbetskammarvolymen i varje hydraulmaskin 40. Därefter bromsas bromsanordningen 149 för borrörsstället 148 genom att bromsskorna 150 föres bort från bromsskivan 151. Vätsketrycket i de med varandra förbundna ledningarna 42 sjunker. När vätsketrycket i ledningarna 42 blir lägre än säker- hetsventilens 78 justeringstryck frånkopplar säker- hetsventilen 78 varje hydraulcylirders 73 kolvstångs- rum 76 och hydraulledningen 15” från hydraulledningen 56, varför kolven 75 med kolvstången 74 under inverkan av den spända fjäderns 80 spännkraft överföres till sitt övre ändläge, som svarar mot den maximala arbets- kammarvolymen i varje hydraulmaskin 40. Samtidigt 'som arbetskammarvolymen i varje hydraulmaskin ökar från den minimala till den maximala så ökar det hydrauliska bromsmoment, som medverkar till att minska varvtalet hos varje, med kronhjulet 137 rörelsemässigt förbunden axel 44, vilket resulterar i att varvtalet hos kronhjulet 137 i varje planethjulsmekanism 129 (fig 10) sjunker till det minimala. Därför överför de roterande planethjulen 138 det av drivanordningen 128 alstrade vridmomentet medelst axeltapparna 139 till planethjulbäraren 134, kugghjulet 135, spindeln 136 och borrörsstället 148. Borrörsställets 148 (fig 9) varvtal blir lika med det nominella, under det att det i rummet 153 i hydraulcylindern 123 uppträdande vätsketrycket, som svarar mot trycket i de med varandra förbundna hydraulledningarna 42, medverkar till att åstadkomma den nominella frammatningskraften för borr- rörsstället 148.

När drivanordningen 128 (fig 10) för vridning av borrörsstället 148 arbetar under de nominella drift- förhållandena, elimineras den statiska obestämdheten (av belastningen) i varje planethjulsmekanism 129 10 15 20 25 30 35 34 analogt med hur man eliminerar den statiska obestämdheten (av belastningen) i den ovan beskrivna drivanordningen 21(fig 6). Borrningshastigheten och den kraft med vilken borrörsstället 148 (fig 9) frammatas bestämmes av genomströmningsarean hos strypventilen 81 i stryp- och backventilenheten 79. Torsionssvängningsenergin hos kronhjulet 137 i varje planethjulsväxel 129 (fig 10) absorberas i den hydraulkrets i den ovan beskrivna drivanordningen 21 (fig 6) som är verksam, när drivanord- ningen 21 arbetar under de nominella driftförhållandena.

Samma hydraulkrets absorberar trycksvängningsenergin i hydraulcylinderns 123 rum 153, som genom hydraul- ledningen 156 och den öppna backventilen 109 är hydrau- liskt kopplat till de med varandra förbundna högtrycks- ledningarna 42.

När borrörsstället 148 (fig 10) stannar genom att motståndskrafterna mot borrörsställets 148 vridnings- rörelse plötsligt blir högre än de av drivanordningen 128 åstadkomna drivkrafterna stannar spindeln 136, kugghjulet 135 och varje planethjulsmekanisms 129 planethjulbärare 134, medan de roterande, med den elektriska motorns 130 axel 133 rörelsemässigt förbundna planethjulen 138 överför vridmomentet till kronhjulet 137, kopplingen 147 och till varje hydraulmaskins 40 axel 44. Därför ökar vätsketrycket i de med varandra förbundna ledningarna 42 (fig 9) samt i rummet 85 i hydraulackumulatorn 49. Arbetsvätsketrycket ökar och elementen i drivanordningens 128 hydraulkrets arbetar fortsättningsvis analogt med vad som sker i den ovan beskrivna drivanordningens 21 (fig 6) hydraul- krets, när drivanordningen plötsligt stannar.

När borrörsställets 148 (fig 9) vridningsriktning måste omkastas, exempelvis vid demontering av borr- rörsstället 148, urkopplar man den elektriska pilot- eller styranordningen 161 för styrning av hydraulventilen 155 och reverserar vridningsrörelsen hos varje elektrisk motors 130 axel 133. Den spända fjädern 158 verkar så 10 15 20 25 30 35 35 att hydraulventilens 155 påverkningselement överföres till sitt mittläge, varvid hydraulventilen 155 frånkopp- lar rummen 153 och 154 i hydraulcylindern 123 i mekanis- men 122 för förflyttning av tvärbalken 121 från den kraftupptagande drivanordningens 128 hydraulkrets, varför tvärbalken 121 låses i förhållande till mast- konstruktionen 120 i det läge, som svarar mot tvärbalkens 121 läge vid den tidpunkt då pilotanordningen 161 urkopplas. Arbetsvätsketrycket i de med varandra för- bundna ledningarna 42 blir lika med arbetsvätsketrycket i de med varandra förbundna ledningarna 43, varför backventilerna lll och 112 öppnar, under det att elemen- ten i hydraulkretsen intar det läge som svarar mot det ovan angivna läge, som respektive element intar innan drivanordningen 128 igångsätts. I det fall borr- rörsställets 148 vridningsriktning omkastas startas drivanordningen 128 (fig 9) (varjämte borrörsstället 148 demonteras) analogt med den ovan beskrivna igång- sättningen av drivanordningen 128 (respektive analogt med demonteringen av borrörsstället 148) utgående från att bromsanordningen 149 för borrörsstället 148 förblir frånslagen (isärförd), under det att de med varandra förbundna ledningarna 43 blir högtrycksled- ningarna, de med varandra förbundna ledningarna 42 blir lågtrycksledningarna, backventilerna 109 och 110 avstänges och arbetsvätskan från varje hydraul- maskins 40 arbetskamrar strömmar ut och in i rummet 114 i hydraulackumulatorn 107 genom de med varandra förbundna högtrycksledningarna 43 och strypbackventilen 108. Den arbetsvätskesvängningsenergi som härrör från att trycket i de med varandra förbundna ledningarna 43 ökar brant, när de element (rörelement) i borrörs- stället 148, som skall demonteras (losskruvas), bringas att utföra en begynnelserörelse vid losskruvningen, absorberas av hydraulackumulatorns 107 elastiska gas- fyllda hölje 113 samt av strypventilen 116.

Om borrörsställets 148 längd måste ökas inkopplar 10 15 20 25 30 35 462 297 36 man den elektriska pilot- eller styranordningen 160 för styrning av hydraulventilen 155 och bromsar broms- skivan 151 hos bromsanordningen 149 för borrörsstället 148 medelst bromsskorna 150. Hydraulventilens 155 påverkningselement övervinner fjäderns 159 spännkraft och överföres till sitt ändläge, varvid hydraulventilen 155 ansluter rummen 153 och 154 i hydraulcylindern 123 i mekanismen 122 (för förflyttning av tvärbalken 121) till hydraulledningen 157 respektive till högtrycks- ledningen 156. Därefter börjar hydraulcylindern 123 röra sig i förhållande till kolvstången 124, varvid rummets 153 volym minskar'medan rummets 154 volym ökar, vilket resulterar i att blocken 125 och block- tygets över dessa dragna linor 127 förflyttar tvärbalken 121 med drivanordningen 128 i mastkonstruktionens 120 styrorgan i riktning bort från borrhålsbottnen (hålets ortgavel). Samtidigt roterar varje hydraul- maskins 40 axel 44 med ett varvtal, som svarar mot det minimala varvtalet hos den elektriska motorns 130 med axeln 44 rörelsemässigt förbundna axel 133.

Tvärbalkens 121 rörelsehastighet bestämmes av genom- strömningsarean hos strypventilen 81 i stryp- och backventilenheten 79.

Den hydrauliska, enligt föreliggande uppfinning utformade förbindelsen mellan rummen 153 och 154 i hydraulcylindern 123 i mekanismen 122 för förflyttning av tvärbalken 121 medverkar till att skydda förflytt- ningsmekanismen 122 mot statiska och dynamiska över- belastningar under nominella borrningsförhållanden samt i det drifttillstånd, då borrörsstället 148 plöts- ligt stannar till följd av att motståndskrafterna mot borrörsställets 148 vridningsrörelse blir högre än de av drivanordningen 128 alstrade drivkrafterna.

Detta bidrager till att minska pulsationen (arbetsvätske- tryckvariationerna) samt till att begränsa det maximala arbetsvätsketrycket i hydraulcylindern 123. 10 15 20 25 30 35 37 Industriell användbarhet Motorn i den kraftupptagande, enligt föreliggande uppfinning föreslagna drivanordningen för drivning av ett arbetsorgan i en industrimaskin kan utgöras av en elektrisk (reglerbar eller oreglerbar) motor, en förbränningsmotor, en ångmaskin eller någon annan s k primärmaskin.

Det är att föredra att motorn i drivanordningen enligt föreliggande uppfinning utgöres av en elektrisk motor, som säkerställer att drivanordningen enligt uppfinningen erhåller alla de egenskaper, som är typiska för den hydrauliska drivanordningen av volymförträng- ningstyp, varvid den föreslagna drivanordningens livs- längd och funktionssäkerhet (s k motorresurs) är jäm- förbara med livslängden respektive funktionssäkerheten hos en elektromekanisk drivanordning.

Drivanordningen enligt föreliggande uppfinning är uppbyggd av standardiserade element, är tillräckligt billig att framställa och är förhållandevis snabb att montera.

Den enligt föreliggande uppfinning föreslagna drivanordningen kan, om så erfordras, mycket snabbt genom frånkoppling av hydraulelement omvandlas till en elektromekanisk drivanordning.

Drivanordningen enligt uppfinningen kan innefatta ett valfritt antal drivmotorer med valfri sammanlagd effekt. Den kan särskilt effektivt användas för drivning av industrimaskiner, vilka utsättes för växlande belast- ningar med hög s k dynamicitetskoefficient, exempelvis i inom gruvindustri och transportteknik användbara borranläggningar, grävmaskiner, krossar etc.

Den enligt föreliggande uppfinning föreslagna drivanordningen uppvisar följande fördelar: - den kräver icke den s k dubbla (rätt- och back- vända) energiomvandling, som är typisk för hydraulisk drivanordning; - den ger en i det närmaste dubbel hydrauleffekt- 10 15 -lë- Q\ ha BJ vO 38 besparing under de nominella driftförhàllandena; - den bidrager till att avsevärt öka hydraul- maskiners s k motorresurs (livslängd), exempelvis att öka denna till 30000-50000 drifttimmar (vid filtre- ring av arbetsvätskan till 10 um).

Drivanordningen enligt föreliggande uppfinning har använts i en borranläggning såsom en kraftupptagande drivanordning för vridning av ett borrörsställ, varvid driftprovningen har bekräftat att drivanordningen ger samtliga dessa fördelar, nämligen att den uppvisar lång livslängd, goda skydds- och regleringsegenskaper, bidrager till att begränsa vibrationer (exempelvis s k torsionsvibrationer samt vertikala vibrationer) hos borrörsstället samt till att öka den använda borr- mejselns eller borrfräsens livslängd.

Claims (10)

10 15 20 25 30 ¿> CA PJ NJ \Q \J 39 PATENTKRAV

1. Kraftupptagande drivanordning för drivning av ett arbetsorgan i en industrimaskin, vilken driv- anordning är avsedd att uppbäras av industrimaskinens bärande konstruktion (6, 15, 120) och innefattar dels en av flera rörelseöverförande länkar uppbyggd planet- hjulsmekanism (24, 87, 129) som innefattar en länk (29, 97, 137), som är avsedd att upptaga ett motverkande, av mekanismen (24, 87, 129) alstrat moment, vilken mekanisms (24, 87, 129) ingående och utgående axel är förbunden med en drivmotors axel (27, 93 resp 133), respektive är rörelsemässigt (kinematiskt) förbunden med industrimaskinens arbetsorgan, och dels ett organ som är avsett att skydda drivanordningen mot statiska och dynamiska överbelastningar, k ä n n e t e c k n a d av att organet för att skydda drivanordningen mot statiska och dynamiska överbelastningar utgöres av en hydraulisk, på industrimaskinens bärande konstruktion (6, 15, 120) fäst förträngningsmaskin (40), som är försedd med en högtrycks- och en lågtrycksledning (42 resp 43) och vars axel (44) medelst en växel är förbunden med planethjulsmekanismens (24, 87, 129) länk (29, 97 resp 137) som är avsedd att upptaga det motverkande momentet.

2. Drivanordning enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d av att den hydrauliska förträngnings- maskinens (40) högtrycksledning (42) är - genom en s.k. strypbackventil (48), en hydraulisk fördelnings- ventil (50) och en styrbar strypventil (51), vilka är anordnade i serie med varandra, sett i vätskeström- ningsriktningen - förbunden med en s.k. hydraulackumu- lator (49) respektive med lågtrycksledningen (43).

3. Drivanordning enligt patentkravet 1, k ä n n e- t e c k n a d av att den hydrauliska förträngnings- maskinen (40) utgöres av en hydraulmaskin med en regler- 462 297 10 15 20 25 30 35 40 mekanism (41) för reglering av arbetskammarvolymen i hydraulmaskinen, vilken reglermekanism (41) utgöres av en i hydraulmaskinens (40) hus infäst hydraul- cylinder (73), vars kolvstàngsrum (dvs vid kolvstàngs- sidan anordnade rum) (76) är - genom en säkerhets- ventil (78) och genom en strypbackventil (79) - hyd- rauliskt kopplat till hydraulmaskinens (40) högtrycks- ledning (42) respektive till hydraulmaskinens (40) lågtrycksledning (43) och vars kolvrum (77) är försett med en fjäder (80), vars ena ände är förbunden med hydraulcylinderns (73) hus och vars andra ände är förbunden med en kolv (75), och är hydrauliskt kopplat till en utloppsanordning eller -behållare (68).

4. Drivanordning enligt patentkravet 2, k ä n - n e t e c k n a d av att den hydrauliska förträng- ningsmaskinen (40) utgöres av en hydraulmaskin med en reglermekanism (41) för reglering av arbetskammar- volymen i hydraulmaskinen, vilken reglermekanism (41) utgöres av en i hydraulmaskinens (40) hus infäst hydraulcylinder (73), vars kolvstångsrum (76) är - genom säkerhetsventilen (78) och genom strypback- ventilen (79) ~ hydrauliskt kopplat till högtrycks- ledningen (42) respektive till lâgtrycksledningen (43) och vars kolvrum (77) är försett med fjädern (80), vars ena ände är förbunden med hydraulcylinderns (73) hus och vars andra ände är förbunden med kolven (75), och är hydrauliskt kopplat till utloppsanordningen eller -behållaren (68).

5. Drivanordning enligt patentkravet 3, k ä n - n e t e c k n a d av att den är försedd med minst en andra, av flera rörelseöverförande länkar uppbyggd planethjulsmekanism (87, 129), vars ingående och ut- gående axel är förbunden med en axel (93, 133) hos en andra drivmotor (88 respektive 130) respektive är rörelsemässigt (kinematiskt) förbunden med industri- maskinens arbetsorgan, varvid den andra planethjuls- mekanismens (87, 129) länk (97 respektive 129), som 10 15 20 25 30 35 41 är avsedd att upptaga det motverkande, av mekanismen (87, 129) alstrade momentet, medelst en växel är för- bunden med en axel (44) hos en andra, på industri- maskinens bärande konstruktion (15, 120) fäst hydraul- maskin (40), som innefattar dels en högtrycksledning (42), som är hydrauliskt kopplad till den första hydraul- maskinens (40) lika benämnda ledning (42), dels en lågtrycksledning (43), som är hydrauliskt kopplad till den första hydraulmaskinens (40) lika benämnda ledning (43), och dels en reglermekanism (41), som är avsedd för reglering av arbetskammarvolymen i den andra hydraulmaskinen (40) och utgöres av en i den andra hydraulmaskinens (40) hus infäst hydraulcylinder (73), vars kolvrum (77) är försett med en fjäder (80), vars ena ände är förbunden med hydraulcylinderns (73) hus och vars andra ände är förbunden med kolven (75), och är hydrauliskt kopplat till utloppsanordningen eller -behållaren (68), medan hydraulcylinderns (73) kolvstångsrum (76) är hydrauliskt kopplat till kolv- stångsrummet (76) i hydraulcylindern (73) i regler- mekanismen (41) för reglering av arbetskammarvolymen i den första hydraulmaskinen (40).

6. Drivanordning enligt patentkravet 4, k ä n n e - t e c k n a d andra, av flera rörelseöverförande länkar uppbyggd planethjulsmekanism (87, 129), vars in- och utgående av att den är försedd med minst en axel är förbunden med en axel (93 respektive 133) hos en andra drivmotor (88 respektive 130) respektive är rörelsemässigt (kinematiskt) förbunden med industri- maskinens arbetsorgan, varvid den andra planethjuls- mekanismens (87, 129) länk (97 respektive 137), som är avsedd att upptaga det motverkande, av den andra mekanismen (87, 129) alstrade momentet, medelst en växel är förbunden med en axel (44) hos en andra, på industrimaskinens bärande konstruktion (15, 120) fäst hydraulmaskin (40), som innefattar dels en högtrycks- ledning (42), som är hydrauliskt kopplad till den 10 15 20 25 30 35 Ä LL | 62 297 42 första hydraulmaskinens (40) lika benämnda ledning (42), dels en lågtrycksledning (43), som är hydrauliskt kopplad till den första hydraulmaskinens (40) lika benämnda ledning (43), och dels en reglermekanism (41), som är avsedd för reglering av arbetskammar- volymen i den andra hydraulmaskinen (40) och utgöres av en i den andra hydraulmaskinens (40) hus infäst hydraulcylinder (73), vars kolvrum (77) är försett med en fjäder (80), vars ena ände är förbunden med hydraulcylinderns (73) hus och vars ände är förbunden med kolven (75), och är hydrauliskt kopplat till utlopps- anordningen eller behållaren (68), medan hydraulcylin- derns (73) kolvstångsrum (76) är hydrauliskt kopplat till kolvstångsrummet (76) i hydraulcylindern (73) i reglermekanismen (41) för reglering av arbetskammar- volymen i den första hydraulmaskinen (40).

7. Kraftupptagande drivanordning enligt patent- kravet 3 för drivning av ett arbetsorgan i en industri- maskin, som är försedd med en mekanism (122) för för- flyttning av arbetsorganet, k ä n n e t e c k n a d av att mekanismen (122) för förflyttning av arbets- organet utgöres av minst en kraftupptagande, med arbets- organet rörelsemässigt förbunden, på industrimaskinens bärande konstruktion (120) fäst cylinder (tryckcylinder) (123), vars ena rum (153 eller 154) är hydrauliskt kopplat till endera hydrauliska förträngningsmaskinens (40) högtrycksledning (43) och vars andra rum (154 eller 155) är hydrauliskt kopplat till kolvstångs- rummet (76) i hydraulcylindern (73) i reglermekanismen (41) för reglering av arbetskammarvolymen i samma hydrauliska förträngningsmaskin (40).

8. Kraftupptagande drivanordning enligt patentkravet 4 för drivning av ett arbetsorgan i en industrimaskin, som är försedd med en mekanism för förflyttning av arbetsorganet, k ä n n e t e c k n a d av att mekanis- men (l22) för förflyttning av arbetsorganet utgöres av minst en kraftupptagande, med arbetsorganet rörelse- 10 15 20 25 30 35 -[': O\ bl' BD \O Q 43 mässigt förbunden, på industrimaskinens bärande konstruk- tion (120) fäst cylinder (tryckcylinder) (123), vars ena rum (153 eller 154) är hydrauliskt kopplat till en högtrycksledning (42) hos en av de hydrauliska förträngningsmaskinerna (40) och vars andra rum (154 eller 153) är hydrauliskt kopplat till kolvstångsrummet (76) i hydraulcylindern (73) i reglermekanismen (41) för reglering av arbetskammarvolymen i samma hydrauliska förträngarmaskin (40).

9. Kraftupptagande drivanordning enligt patent- kravet 5 för drivning av ett arbetsorgan i en industri- maskin, som är försedd med en mekanism (122) för för- flyttning av arbetsorganet, k ä n n e t e c k n a d av att mekanismen (122) för förflyttning av arbets- organet utgöres av minst en kraftupptagande, med arbets- organet rörelsemässigt förbunden, på industrimaskinens bärande konstruktion (120) fäst cylinder (tryckcylinder) (123), vars ena rum (153 eller 154) är hydrauliskt kopplat till en högtrycksledning (42) hos en av de hydrauliska förträngningsmaskinerna (40) och vars andra rum (154 eller 153) är hydrauliskt kopplat till kolvstångsrummet (76) i hydraulcylindern (73) i regler- mekanismen (41) för reglering av arbetskammarvolymen i samma hydrauliska förträngningsmaskin (40).

10. Kraftupptagande drivanordning enligt patent- kravet 6 för drivning av ett arbetsorgan i en industri- maskin, som är försedd med en mekanism (122) för för- flyttning av arbetsorganet, k ä n n e t e c k n a d av att mekanismen (122) för förflyttning av arbets- organet utgöres av minst en kraftupptagande, med arbetsorganet rörelsemässigt förbunden, på industri- maskinens bärande konstruktion fäst cylinder (tryck- cylinder) (123), vars ena rum (153 eller 154) är hydrau- liskt kopplat till en högtrycksledning (42) hos en av de hydrauliska förträngningsmaskinerna (40) och vars andra rum (154 eller 153) är hydrauliskt kopplat till kolvstångsrummet (76) i hydraulcylindern (73) 462 297 44 i reglermekanismen (41) för reglering av arbetskammar- volymen i samma hydrauliska förträngningsmaskin (40).