SU1701831A1

SU1701831A1 - Excavating equipment of bucket-wheel excavator

Info

Publication number: SU1701831A1
Application number: SU894635556A
Authority: SU
Inventors: Владимир Юдович Чудновский; Николай Иванович Пономарев
Original assignee: Донецкий политехнический институт
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1991-12-30

Abstract

Изобретение относитс к землеройному машиностроению и предназначено дл ведени вскрышных и добычных работ. Цель - повышение надежности привода и рабочего оборудовани экскаватора путем подавлени механических противофазных колебаний в разветвленной части трансмиссии. На стреле 1 установлены ротор 2 с ковшами 3. редуктор 4, вал ротора 5 и электродвигатели (ЭД) 7, валы которых 6 и 8 соединены с муфтами предельного момента 9. На свободных концах 10 валов ЭД 7 установлены муфты 11, ведуща полумуфта (ПМ) которых жестко закреплена на валу, а ведома ПМ выполнена в виде шкива и установлена на подшипниках 14 с возможностью свободного вращени , В качестве муфт предельного момента использованы гидродинамические муфты и могут быть использованы и другие. На поверхности шкива имеютс клиновые ручьи и ведомые ПМ обоих ЭД 7 соединены между собой посредством клиновых ремней 15 с передаточным отношением 1:1. Нат жение ремней 15 обеспечиваетс подпружиненным роликом. Возникающие в приводе механические противофазные колебани гас тс за счет диссипативных потерь в клиноременной передаче и потерь на трение скольжени в муфтах. 4 ил. wЁThe invention relates to earthmoving machinery and is intended for stripping and mining operations. The goal is to increase the reliability of the drive and working equipment of the excavator by suppressing mechanical antiphase oscillations in the branched part of the transmission. On the boom 1 mounted rotor 2 with buckets 3. gear 4, rotor shaft 5 and electric motors (ED) 7, the shafts of which 6 and 8 are connected to the limit torque couplings 9. At the free ends of the 10 ED 7 shafts there are couplings 11, leading coupling half (PM ) which are rigidly fixed on the shaft, and the PM's knowledge is made in the form of a pulley and mounted on bearings 14 with the possibility of free rotation. Hydrodynamic couplings are used as the torque limit couplings and others can be used. On the pulley surface there are wedge streams and driven PMs of both ED 7 are interconnected by means of V-belts 15 with a gear ratio of 1: 1. The tension of the belts 15 is provided by a spring-loaded roller. Mechanical antiphase oscillations arising in the drive are quenched due to dissipative losses in V-belt transmission and slip friction losses in the couplings. 4 il. wE

Description

Фаг. 2Phage. 2

Изобретение относитс к землеройному машиностроению, а именно к карьерным роторным экскаваторам, предназначенным дл ведени вскрышных и добычных работ и имеющим привод рабочего органа двух- двигательного исполнени .The invention relates to earthmoving machinery, namely, mining rotary excavators, designed for stripping and mining operations and having a drive of a double-engined tool.

Цель изобретени - повышение надежности привода и рабочего оборудовани путем подавлени механических противофазных колебаний в разветвленной части трансмиссии.The purpose of the invention is to increase the reliability of the drive and working equipment by suppressing mechanical antiphase vibrations in the branched part of the transmission.

На фиг. 1 изображена схема рабочего оборудовани ; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 вид А на фиг. 2; на фиг, 4 - сечение Б-Б на фиг. 3.FIG. 1 shows a diagram of the working equipment; in fig. 2 - the same, side view; in fig. 3 view A in FIG. 2; FIG. 4 is a section BB in FIG. 3

Рабочее оборудование включает установленный на роторной стреле 1 рабочий орган 2 с ковшами 3, редуктор 4, навешенный на вал 5 рабочего органа 2 и имеющий разветвленную часть трансмиссии с двум параллельными входными валами б, выход щими по одну сторону редуктора 4. На корпусе редуктора 4 установлены два электродвигател 7, валы которых 8 соединены с входными валами 6 редуктора защитными муфтами предельного момента 9The working equipment includes a working body 2 with buckets 3 mounted on a rotor boom 1, a gearbox 4 mounted on the shaft 5 of the working organ 2 and having a branched part of the transmission with two parallel input shafts b facing one side of the gearbox 4. On the gearbox body 4 are installed two electric motors 7, the shafts of which 8 are connected to the input shafts 6 of the reducer by protective clutches of the limiting moment 9

При работе экскаватора в забое создаваемые электродвигател ми 7 вращающие моменты через муфты 8 предельного момента передаютс через разветвленные части трансмиссии на общее приводное колесо, установленное на валу рабочего органа 5 Поскольку услови зацеплени при передаче усили с каждой ветви трансмиссии на общее крупномодульное колесо не идентичны , а также в св зи с упругим закручиванием валопроводов трансмиссии и значительной инерционностью масс роторов электродвигателей в приводе возникают механические противофазные колебани . Дл подавлени этого влени на противоположных концах вала 10 двига- . телей 7 установлены муфты 11, ведуща полумуфта которых 12 жестко закреплена нэ валу, а ведома полумуфта 13 выполнена с цилиндрической наружной поверхностью в виде шкива, установлена на валу 10 двигателей 7 на подшипниках 14с возможностью свободного вращени и св зана с ведущей полумуфтой 12. Ведомые полумуфты 13 выполнены с клиновыми ручь ми на цилиндрической асти и соединены между собой клиновыми ремн ми 15с передаточным числом 1:1. Компенсаци выт жени ремней 15 и необходимое нат жение их в работе обеспечиваютс нат жным устройством с роликом 16.When the excavator is working in the face, the torque generated by the electric motors 7 is transmitted through the extreme torque clutches 8 through the branched transmission parts to the common drive wheel mounted on the shaft of the working body 5 Because the gearing conditions during the transmission of force from each transmission branch to the common large-modular wheel are not identical, but also in connection with the elastic twisting of the transmission shaft lines and the considerable inertia of the rotor masses of the electric motors, mechanical antiphase oscillations arise in the drive ani To suppress this phenomenon at the opposite ends of the shaft 10, the motor-. Couplings 7 are fitted with couplings 11, the leading half coupling of which 12 is rigidly fixed to the shaft, and the driven coupling half 13 is made with a cylindrical outer surface in the form of a pulley, mounted on the shaft 10 of the engines 7 on bearings 14 with the possibility of free rotation and connected with the leading coupling half 12. Driven coupling halves 13 are made with wedge streams on the cylindrical part and interconnected by V-belts 15c with a ratio of 1: 1. Compensation for stretching the belts 15 and the necessary tension in operation are provided by a tensioning device with a roller 16.

В предлагаемом устройстве в качестве демпферных могут быть применены фрикционные (незат нутые), асинхронные и гидродинамические муфты скольжени .In the proposed device, friction (open), asynchronous, and hydrodynamic slip sleeves can be used as dampers.

Сравнение их характеристик с учетом условий и режима работы в предлагаемомComparison of their characteristics taking into account the conditions and mode of operation in the proposed

устройстве показывает, что эффект демпфировани колебаний наилучшим образом до- стигаетс при применении жесткой гидромуфты с посто нным и полным заполнением полости рабочей жидкостью. ТакиеThe device shows that the effect of damping oscillations is best achieved when using a rigid fluid coupling with a constant and complete filling of the cavity with the working fluid. Such

0 муфты имеют внешнюю характеристику, определ емую падающей зависимостью передаваемого момента М от скольжени S (п - П2)/П1. где m - число оборотов насосного колеса, П2 - то же, турбинного.The clutches have an external characteristic determined by the falling dependence of the transmitted moment M on the slip S (n - P2) / P1. where m is the number of revolutions of the impeller, P2 is the same, turbine.

5При скольжении S 0(гп 112)- М 0, при5When sliding S 0 (gp 112) - M 0, with

S г 1 (п2 0) передаетс наибольший момент М0. В жестких муфтах с увеличением скольжени происходит резкое возрастание мо- мен га.S g 1 (n2 0) is transmitted the greatest moment M0. In rigid couplings with an increase in slip, a sharp increase in momentum occurs.

0Устройство работает следующим образом0The device works as follows.

Когда в приводе противофазные колебани отсутствуют, скорости двигателем одинаковы так как ветви привода кинематическиWhen there are no antiphase oscillations in the drive, the motor speeds are the same as the drive branches are kinematically

5 идентичны При этом гидромуфты практически ненагружены, они передают лишь незначительный по величине момент дл преодолени сопротивлени в подшипниках, трени корпуса муфты о воздух, трени в упП лотнительном узле на валу двигател Скольжение муфт практически равно нулю (ги П2) 1 следовательно непосредственна св зь м( жду двигател ми отсутствует5 are identical. At the same time, the hydraulic clutches are practically unloaded, they transmit only insignificant moment to overcome the resistance in the bearings, friction between the coupling housing and the air, friction at the propulsion unit on the motor shaft. Slip of the couplings is almost zero (gi P2) (waiting for engines missing

При возникновении противофазных ко5 леб ний мгновенные скорости двигателей ст нов т с отличными от средней В момент времени когда мгновенна скорость одного из двигателей выше средней, его гидромуфта пходит в режим положительного скольже0 ни (S 0. так как ги П2) и это приводит к резкому возрастанию передаваемого ею момента На насосное копесо (и вал двигател ) при этом будет действовать равный реактивный момент, направленный на5 встречу колебательной скорости В этот же момент времени мгновенна скорость второго двигател будет ниже средней и его гидромуфта войдет в режим отрицательного скольжени (S 0, так как П2 ni), характе0 ризуемый тем, что вращающий момент будет передаватьс от турбинного колеса к насосному, т. е. в этом случае активный момент направлен в муфте навстерчу колебательной скорости двигател АктивныйWhen out-of-phase collisions occur, the instantaneous speeds of the engines become different from the average ones. At the time moment when the instantaneous speed of one of the engines is higher than the average, its hydraulic clutch goes into positive slip mode (S 0. since gi P2) and this leads to a sharp increase of the moment transmitted by it. At the same time, the pumping unit (and the shaft of the engine) will have an equal reactive moment, which is directed to meet the 5 oscillatory speeds. At the same time, the instantaneous speed of the second engine will be lower than days and its fluid clutch will enter the negative slip mode (S 0, since П2 ni), characterized by the fact that the torque will be transmitted from the turbine wheel to the pumping wheel, i.e., in this case, the active moment is directed in the coupling at the top of the engine oscillatory speed Active

5 момент на эту муфту передастс с гидромуфты первого двигател , получающей положительное скольжение, через св зывающую корпуса муфт клиноременную передачу5 moment for this clutch is transmitted from the fluid clutch of the first engine, receiving a positive slip, through the V-belt transmission

Таким образом, при возникновении в двухдвигательном приводе противофазныхThus, when an antiphase occurs in a twin-engine drive

колебаний в разветвленной части трансмиссии , соединенные между собой клиноременной передачей гидромуфты, устанавливаемые на валах приводных двигателей, работают как демпферы, гидравлическое сопротивление которых в каждый момент времени равно по величине и направлено навстречу колеба - тельной скорости двигателей, что способствует эффективному подавлению противофазных колебаний. oscillations in the branched part of the transmission, interconnected by a V-belt transmission of the hydraulic clutch mounted on the shafts of the driving engines, operate as dampers, whose hydraulic resistance at each time point is equal in magnitude and directed towards the oscillatory speed of the engines, which contributes to the effective suppression of antiphase oscillations.

Claims

Claims of the invention: a working equipment for a rotor excavator, including a rotor boom and working tools with buckets mounted on it, a double-flow reducer and parallel-mounted electric motors.

0

coupled to the reducer by safety couplings, characterized in that, in order to increase the reliability of the drive and working equipment by suppressing mechanical antiphase oscillations in the branched part of the transmission, the electric motors are equipped with rigid hydrodynamic couplings, the pump wheels of which are fixed on the output shafts of the electric motors fixedly, and the turbine wheels are fitted with possibility of rotation, with the outer surfaces of the turbine wheels made cylindrical with wedge streams and connecting s with each other by means of V-belts.

figure 1

Fig.Z

6-5