CZ302832B6

CZ302832B6 - Dobývací stroj pro podzemní dobývání

Info

Publication number: CZ302832B6
Application number: CZ20060189A
Authority: CZ
Inventors: Onsori@Siamak
Original assignee: Bucyrus Europe Gmbh
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2006-03-21
Publication date: 2011-11-30
Also published as: US20060232122A1; UA87666C2; AU2006201606A1; PL211832B1; RU2006112539A; US7350875B2; AU2006201606B2; CN1847614A; RU2387832C2; CZ2006189A3; GB0607647D0; GB2425321A; DE102005018120B3; GB2425321B; CN1847614B; PL379427A1

Abstract

Dobývací stroj (10) pro podzemní dobývání je proveden s telesem (13) stroje, pojízdným podél porubní fronty (11), a s alespon jednou jednotkou (14) s brázdicím bubnem, která je k telesu (13) stroje pripojena ramenem (15) výložníku a pres prevodové zarízení (17), usporádané v tomto ramenu (15) výložníku, pohánitelná pohonem (16), usporádaným na telese (13) stroje. Prevodové zarízení (17) obsahuje vyrovnávací kloubový hrídel (18), procházející ramenem (15) výložníku, který je na strane telesa (13) stroje prostrednictvím prvního úhlového prevodového stupne (19) spojitelný, poprípade spojen, s pohonem (16) a na strane brázdicího bubnu prostrednictvím druhého úhlového prevodového stupne (20) spojitelný, poprípade spojen, s jednotkou (14) s brázdicím bubnem.

Description

Vynález se týká dobývacího stroje pro podzemní dobývání, s tělesem stroje, pojízdným podél porubní fronty, a s alespoň jednou jednotkou s brázdícím bubnem, která je k tělesu stroje připojena ramenem výložníku a přes převodové zařízení, uspořádané v tomto ramenu výložníku, pohánitelná pohonem, uspořádaným na tělese stroje.

io

Dosavadní stav techniky

Takový dobývací stroj je známý například ze spisu DE 3135625 (AI). Převodové zařízení v ramenu výložníku tohoto známého bubnového hornického kombajnu je provedeno jako vícestupňová převodovka s čelními ozubenými zuby, u níž dochází v důsledku velmi velkých, částečně nárazovitých zatížení k velmi značným průhybům hřídelů, nesoucích ozubená kola, a tudíž k velmi nerovnoměrnému zatížení boků zubů. Důsledkem toho je zřetelná ztráta výkonu u převodového zařízení v ramenu výložníku, která může činit celkově 20 %, Kvůli nerovnoměrnému zatížení dílů převodovky podléhají tyto díly velmi vysokému opotřebení. Zvlášť problematickým často je, že škodlivé špičky zatížení, které vznikají na hlavě bubnu, se celým převodovým zařízením v ramenu výložníku přenášejí až na hnací motor a mohou díly převodovky, jakož i samotný pohon, již po krátké době provozu velmi silně opotřebit. Proto je často zapotřebí opotřebené, popřípadě poškozené součásti vyměnit. Tato výměna je zejména v důsledku velkého počtu sou25 částí, které mají být vyměněny, jako jsou ložiska, ozubená kola a těsnění, nebo dokonce hnací motor, obtížná a časově náročná. V průběhu těchto často potřebných prací není možno se strojem pracovat, když by bylo nutno vyměnit kompletní rameno výložníku s v něm pevně instalovaným převodovým zařízením a popřípadě dokonce ještě i jednotku s brázdícím bubnem. Výměna takto složitých konstrukčních skupin je však spojena s vysokou cenou při skladování a za podmínek, panujících v podzemí, stěží realizovatelná.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je tyto nedostatky odstranit a dobývací stroj v úvodu zmíněného druhu opatřit jednoduchým hnacím systémem, který nebude vyžadovat mnoho oprav a bude málo náchylný k opotřebení.

Uvedený úkol splňuje dobývací stroj pro podzemní dobývání, s tělesem stroje pojízdným podél to porubní fronty a s alespoň jednou jednotkou s brázdícím bubnem, která je k tělesu stroje připojena ramenem výložníku a přes převodové zařízení, uspořádané v tomto ramenu výložníku, pohánitelná pohonem, uspořádaným na tělese stroje, podle vynálezu, jehož podstatou je, že převodové zařízení obsahuje vyrovnávací kloubový hřídel, procházející ramenem výložníku, který je na straně tělesa stroje prostřednictvím prvního úhlového převodového stupně spojitelný, popřípadě spo45 jen, s pohonem a na straně brázdícího bubnu prostřednictvím druhého úhlového převodového stupně spojitelný, popřípadě spojen, s jednotkou s brázdícím bubnem.

Pod pojmem „vyrovnávací kloubový hřídel“ je přitom nutno ve smyslu vynálezu chápat hřídel, který je schopen vyrovnávat osové a/nebo úhlové přesazení mezi prvním úhlovým převodovým stupněm na vstupní straně a druhým úhlovým převodovým stupněm na výstupní straně.

Nehledě na první úhlový převodový stupeň na straně tělesa stroje a druhý úhlový převodový stupeň, uspořádaný na straně brázdícího bubnu, tedy převodové zařízení v podstatě sestává ještě z jednoho konstrukčního elementu, přenášejícího kroutící moment, totiž z vyrovnávacího kloubo55 vého hřídele, což podstatně zmenšuje celkovou konstrukční složitost převodového zařízení. Pro- 1 CZ 302832 Β6 tože vyrovnávací kloubový hřídel je schopen vyrovnávat osové a/nebo úhlové přesazení mezi hnací a hnanou stranou převodového zařízení, zůstane prakticky neovlivněn napěťovými špičkami nebo podobně, které k němu mohou při drsném brázdícím provozu jednotky s brázdícím bubnem pronikat. Na hnané neboli výstupní straně jsou takové Špičky zatížení popřípadě patrné jako špičky kroutícího momentu, avšak nikoli ve formě například průhybů hřídelů nebo os, které by mohly vést k nerovnoměrnému zatížení boků zubů ozubených kol převodovky.

S výhodou má vyrovnávací kloubový hřídel alespoň jednu vyrovnávací spojku. Tato vyrovnávací spojka může v podstatě sestávat z kulového kloubu nebo kardanového kloubu nebo podobně. Jako zvlášť výhodné se ukázalo, když vyrovnávacím kloubovým hřídelem je kardanový hřídel se dvěma kardanovými klouby, který je schopen vyrovnávat jak úhlové, tak i osové přesazení, existující, popřípadě vzniklé mezi hnací stranou a hnanou stranou.

Zvlášť výhodné je, když jednotka s brázdícím bubnem je připojena k druhému úhlovému hnacímu stupni s mezilehle zařazenou spojkou, zejména pojistnou spojkou proti přetížení. Tím je možno spolehlivě zabránit přenosu nepřípustně vysokých zatížení, která při brázdícím provozu působí na brázdící buben, pres pojistnou spojku proti přetížení do převodového zařízení v ramenu výložní ku. U takových napěťových špiček zareaguje spojka, uspořádaná v hlavě brázdícího bubnu, a krátkodobě oddělí brázdící buben od jeho pohonu. Zatížení, působící na převodové zařízení v ramenu výložníku, tím zůstávají vždy pod předem stanovenou úrovní, definovanou hodnotou zareagování spojky.

Je výhodné, když je vyrovnávací kloubový hřídel v ramenu výložníku uložen v oblasti úhlových převodových stupňů a/nebo u vyrovnávací spojky pomocí vodicích ložisek a úložného bloku. První úhlový převodový stupeň a/nebo druhý úhlový převodový stupeň může/mohou v podstatě sestávat ze stupně, tvořeného kuželovými ozubenými koly, jak je známé a osvědčené u velkého počtu strojů pro přenos vysokých kroutících momentů. Převodové zařízení potom může být s výhodou provedeno tak, že první úhlový převodový stupeň je uspořádán na úložném bloku, přestavitelně uspořádaném v ramenu výložníku. To má tu výhodu, že poloha vstupního hřídele prvního stupně s kuželovými ozubenými koly se může nastavit přestavením úložného bloku. Zejména je tím umožněno ke vstupu prvního úhlového převodového stupně připojovat hnací motory různého provedení, rozměrů a/nebo výkonů, čímž je rameno výložníku se svým převodovým zařízením použitelné jako standardní konstrukční skupina pro různé typy dobývacích strojů. S výhodou je úložný blok přestavitelný v podstatě napříč k podélnému směru ramena výložníku a aretovatelný v různých polohách.

Výhodné rovněž je, když je vyrovnávací kloubový hřídel dálkově proměnný. Toto provedení usnadňuje nejen správnou montáž dílů převodovky v ramenu výložníku, nýbrž i kompenzuje jednoduchým způsobem změny rozměrů, k nimž může docházet například teplotní roztažností v převodovce. Se zvláštní výhodou může být převodové zařízení provedeno tak, že vyrovnávací kloubový hřídel je rozdělen v podstatě na dvě části, přičemž první část, uspořádaná na straně brázdícího bubnu, je v ramenu výložníku uložena mezi dvěma ložisky a pomocí vyrovnávací spojky je kloubově spojena s druhou částí, uspořádanou na straně tělesa stroje, která je na svém druhém konci pomocí druhé vyrovnávací spojky kloubově spojena s prvním úhlovým převodovým stupněm, uspořádaným v úložném bloku, přičemž alespoň jedna z těchto částí je vytvořena jako délkově proměnná.

Přehled obrázků na výkresech

Další znaky a výhody vynáiezu vyplývají z následujícího popisu, kde bude blíže objasněna výhodná forma provedení vynálezu na jednom příkladu podle výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje část brázdícího stroje podle vynálezu ve zjednodušeném bokorysu.

obr. 2 předmět z obr. 1 v půdorysu, obr. 3 podélný řez ramenem výložníku brázdícího stroje podél roviny ΙΙΙ-ΙΪ1 z obr. 2, s obr. 4 s odkazem na vyobrazení podle obr. 3 rameno výložníku s kardanovým kloubovým hřídelem jinak v něm orientovaným a obr. 5 předmět z obr. 3 v řezu podél roviny V-V.

io

Příklady provedení vynálezu

Brázdící stroj 10, znázorněný na obr. I pouze schematicky a zčásti, slouží k dobývání uhlí při důlní těžbě a obsahuje těleso B stroje, pojízdné podél porubní fronty H. podél dopravníku 12, které na svém, na vyobrazení levém konci nese jednotku 14 s brázdícím bubnem. Na svém druhém konci je těleso 13 stroje, z něhož je na vyobrazení znázorněna jen část, opatřeno druhou, neznázoměnou jednotkou s brázdícím bubnem, jak je u brázdících strojů známé. Jednotka 14 s brázdícím bubnem je k tělesu B stroje připojena ramenem J_5 výložníku. Pro pohon jednotky 14 s brázdícím bubnem slouží hnací motor 16, uspořádaný v tělese 13 stroje, který je na obr. 2 pouze čárkovaně naznačen. Převodové zařízení 17, uspořádané uvnitř ramena 15 výložníku, slouží pro přenos hnací síly, respektive hnacího momentu z hnacího motoru 16 na jednotku 14 s brázdícím bubnem.

Převodové zařízení 17 podle vynálezu je blíže znázorněno na obr. 3 až 5. Je vidět, že obsahuje vyrovnávací kloubový hřídel 18, procházející ramenem 15 výložníku, který je potom na konci ramena J_5 výložníku na straně tělesa B stroje spojen s hnacím motorem 16 prostřednictvím prvního úhlového převodového stupně 19. Na druhém konci ramena 15 výložníku, na straně brázdícího bubnu, obsahuje převodové zařízení 17 druhý úhlový převodový stupeň 20, kterým je otočný pohyb vyrovnávacího kloubového hřídele 18 převáděn na otáčení otočné jednotky 14 s brázdícím bubnem, vystupující z ramena Γ5 výložníku ve směru k porubní frontě lije vidět, že vyrovnávací kloubový hřídel 18 obsahuje dvě vyrovnávací spojky ve formě kardanových kloubů 21, 22, a proto může vyrovnávat úhlové přesazení a, resp. osové přesazení a, které vzniká mezi hnacím koncem 23 na straně stroje a hnaným koncem 24 vyrovnávacího klou35 bového hřídele 18 na straně hlavy brázdícího bubnu. Taková úhlová přesazení ct, resp. osová přesazení a, mohou nechtěně vznikat vysokými zatíženími převodových zařízení j_7 při provozu, v důsledku výrobních a montážních tolerancí, avšak nechtěně v důsledku použití různých hnacích agregátů s různými vestavnými rozměry, které způsobí to, že je nevyhnutelně nutné přemístit první úhlový převodový stupeň 19 na hnacím konci 23 v ramenu 15 výložníku na straně tělesa 13 stroje. Například na obr. 3 je tak poloha prvního úhlového převodového stupně 19 uspořádána v podstatě koaxiálně se středovou osou 25 ramena J_5 výložníku, pro uskutečnění pohonu hnacím motorem 16 prvního provedení, zatímco při uspořádání vyrovnávacího kloubového hřídele J_8 podle obr. 4 je použit hnací motor j_6 druhého provedení, jehož hnací hřídel leží poněkud hlouběji, takže vstupní hřídel 26 prvního úhlového převodového stupně 19 odpovídajícím způsobem zasahuje z ramena 15 výložníku do tělesa 13 stroje níže.

Aby byla tato nastavitelnost prvního úhlového převodového stupně 19 zaručena, je tento první úhlový převodový stupeň 19 uspořádán v úložném bloku 27, uspořádaném v ramenu 15 výložníku přestavitel ně, který může být upevněn uvnitř ramena 15 výložníku v různých polohách pomocí neznázoměných upevňovacích elementů, jako například upevňovacích šroubů, aretačních výstupků nebo podobně.

Aby bylo možno kompenzovat délkové změny vyrovnávacího kloubového hřídele 18, k nimž může docházet například změnou teploty nebo i délkovými změnami prvního úhlového převodo55 vého stupně 19, je vyrovnávací kloubový hřídel 18 proveden délkově proměnlivě. Uspořádání je

- j CZ 302832 Β6 provedeno tak, že vyrovnávací kloubový hřídel 18 je rozdělen na dvě ěásti 28, 29, z nichž každá může kompenzovat délkové změny. První část 28 je uspořádána v ramenu 15 výložníku na straně brázdícího bubnu a uložena mezi dvěma ložisky 30, 31, přičemž první hřídelová část 33, nesoucí kuželové ozubené kolo 32 druhého úhlového převodového stupně 20 svým drážkovaným profilem, zasahuje do druhé hřídelové části 35 první části 28 vyrovnávacího kloubového hřídele 18, vytvořené jako dutý hřídel, takže obě hřídelové části 33, 35 se mohou vůči sobě axiálně nastavovat. První část 28 vyrovnávacího kloubového hřídele j_8 je kardanovým kloubem 21 spojena s druhou částí 29, která je vytvořena podobně jako první část 28, tedy rovněž sestává ze dvou hřídelových částí 36, 37, které jsou vzájemně spojeny drážkovaným spojem neotočně, avšak vůči sobě axiálně posuvně. Ke konci hřídelové části 37 druhé části 29 na straně tělesa J3. stroje je potom přes druhý kardanový kloub 22 připojeno talířové ozubené kolo prvního úhlového převodového stupně 19.

Jak je nejlépe vidět na obr. 3 a 5, je jednotka 14 s brázdícím bubnem připojena k druhému úhlovému převodovému stupni 20 při mezilehlém zařazení pojistné spojky 38 proti přetížení, která potom reaguje a jednotku j_4 s brázdícím bubnem oddělí od převodového zařízení 17 uvnitř ramena J_5 výložníku tehdy, když na brázdící buben působí velmi vysoká zatížení. V takových případech pojistná spojka 38 proti přetížení zareaguje tak, že tato zatížení se nepřenášejí do převodového zařízení 17 v ramenu 1_5 výložníku a přes toto převodové zařízení 17 na pohon, takže nemůže dojít k poškození, respektive předčasnému opotřebení převodového zařízení 17.

Popsané uspořádání podle vynálezu vytváří zvlášť jednoduché a spolehlivé převodové zařízení uvnitř ramena výložníku, které je prakticky necitlivé na špičky zatížení a které může být zvlášť výhodným způsobem snadno přizpůsobeno různým podmínkám při vestavění a hnacím agregátům pro brázdící stroj, takže rameno výložníku s v něm uspořádaným převodovým zařízením je vhodné jako standardní konstrukční element pro různé brázdící stroje.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Dobývací stroj pro podzemní dobývání, s tělesem stroje, pojízdným podél porubní fronty, a s alespoň jednou jednotkou s brázdícím bubnem, která je k tělesu stroje připojena ramenem výložníku a přes převodové zařízení, uspořádané v tomto ramenu výložníku, pohanitelná pohonem, uspořádaným na tělese stroje, vyznačující se tím, že převodové zařízení (17) obsahuje vyrovnávací kloubový hřídel (18), procházející ramenem (15) výložníku, který je na straně tělesa (13) stroje prostřednictvím prvního úhlového převodového stupně (19) spojitelný, popřípadě spojen, s pohonem (16) a na straně brázdícího bubnu prostřednictvím druhého úhlového převodového stupně (20) spojitelný, popřípadě spojen, s jednotkou (14) s brázdícím bubnem,
2. Dobývací stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že vyrovnávací kloubový hřídel (18) obsahuje alespoň jednu vyrovnávací spojku (21, 22).
3. Dobývací stroj podle nároku 2, vyznačující se tím, že vyrovnávací spojka sestává v podstatě z kulového kloubu nebo kardanového kloubu (21,22) nebo podobně.
4. Dobývací stroj podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že vyrovnávací kloubový hřídel (1 8) je kardanovým hřídelem se dvěma kardanovými klouby (21, 22).
5. Dobývací stroj podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že jednotka (14) s brázdícím bubnem je k druhému úhlovému převodovému stupni (20) připojena při mezilehlém zařazení spojky, zejména pojistné spojky (38) proti přetížení.

-4 CZ 302832 B6
6. Dobývací stroj podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že vyrovnávací kloubový hřídel (18) je v ramenu (15) výložníku v oblasti úhlových převodových stupňů (19, 20) a/nebo u vyrovnávací spojky (21, 22) uložen prostřednictvím vodicích ložisek (30, 31) a prostřednictvím úložného bloku (27),
7. Dobývací stroj podle jednoho z nároků laž6, vyznačující se tím, že první úhlový převodový stupeň (19) a/nebo druhý úhlový převodový stupeň (20) sestává/sestávají v podstatě z vždy jednoho stupně s kuželovými ozubenými koly.

i o
8. Dobývací stroj podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že první úhlový převodový stupeň (19) je uspořádán v úložném bloku (27), uspořádaném přestavitelně v ramenu (15) výložníku.
9. Dobývací stroj podle nároku 8, v y z n a Č uj í c í se tím, že úložný blok (27) je přesta15 vitelný v podstatě napříč k podélné ose ramena (15) výložníku a je aretovatelný v různých polohách.
10. Dobývací stroj podle jednoho z nároků laž9, vyznačující se tím, že vyrovnávací kloubový hřídel (18) je délkově proměnný.
11. Dobývací stroj podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že vyrovnávací kloubový hřídel (18) je v podstatě rozdělen na dvě části (28, 29), přičemž první část (28), uspořádaná na straně brázdícího bubnuje v ramenu (15) výložníku uložena mezi dvěma ložisky (30, 31) a prostřednictvím jedné vyrovnávací spojky (21) je kloubově spojena s druhou částí (29) na

25 straně tělesa (13) stroje, která je na svém druhém konci prostřednictvím druhé vyrovnávací spojky (22) kloubově spojena s prvním úhlovým převodovým stupněm (19) uspořádaným v úložném bloku (27), přičemž alespoň jedna z částí (28, 29) je vytvořena jako délkově proměnná.