DD269055A3

DD269055A3 - Antrieb fuer braunkohlenbrikettpressen

Info

Publication number: DD269055A3
Application number: DD30499487A
Authority: DD
Inventors: Herbert Gerhardt; Dieter Herbst; Eberhard Fritsche; Hans Froehlich; Guenter Taubert
Original assignee: Borna Braunkohlenwerk
Priority date: 1987-07-16
Filing date: 1987-07-16
Publication date: 1989-06-21

Abstract

Die Erfindung kann fuer Braunkohlenbrikettpressen und aehnliche Einrichtungen angewendet werden. Kennzeichnend ist, dass ein an sich bekannter Drehstrommotor geringer Polpaarzahl und damit hoher Drehzahl in Einbuchtungen des Pressengrundflaechenprofils mit seiner Achse rechtwinklig zur Pressenkurbelwellenachse angeordnet und mit einem an sich bekannten Winkelgetriebe verbunden ist, dessen Uebersetzung so ausgelegt ist, dass die Drehzahl seiner Abtriebswelle zur Drehzahl der Brikettpresse ein Verhaeltnis von 4:1 bis 3:1 einnimmt, dass die Abtriebswelle mit einer Antriebsriemenscheibe gekoppelt ist, deren Durchmesser zum Durchmesser der Pressenriemenscheibe ein Verhaeltnis von 1:4 bis 1:3 aufweist und dass im Laeuferstromkreis des Drehstrommotors stets ein Restwiderstand eines Fluessigkeitsanlassers oder einer aehnlich wirkenden Einrichtung eingeschleift ist. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft der« Antrieb für Braunkohlenbrikettpressen und ähnliche leistungsstarke riemengetriebene Kurbelmaschinen mittels elektromotorischer Einrichtungen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, daß zur Braunkohlenbrikettierung in großem Umfang Formkanalstempelpressen eingesetzt werden, die mittels Elektromotoren angetrieben werden. Eine direkte Kupplung der Motoren mit der Kurbelwelle der Pressen ist nicht möglich, weil Motoren für die erforderlichen Drehzahlen der Kurbelwelle von 80 bis 100min"¹ viol zu teuer würden. Es werden deshalb 12-Pol-Drehstrommotoren für Drehzahlen von etwa 480 min"¹ und Spannungen von 3000 oder 6000 Volt gebaut, deren Leislung bis 65OkW beträgt. Die Kraftübertragung vom Motor auf die Pressenwelle geschieht mit Hilfe von Riemen, wobei nahezu ausschließlich Flachriemen benutzt werden. Die Riemen werden durch eine spezielle Spannrolle gespannt. Meist wird eines der Schwungräder der Brikettpresse als Riemenscheibe ausgebildet, wobei der Durchmesser der Pressenriemenscheibe zwischen 3000 und 4000mm liegt. Die Motorwelle ist gleichfalls mit einer Riemenscheibe direkt verbunden, wobei die Motorriemenscheibe entsprechend der Hubzahl der Brikettpresse von 80 bis 100min"¹ und der Motordrehzahl des 12-Pol-Drehstrommotors von 480min'¹ im Durchmesserverhältnis 1:6 zum Durchmesser der Pressenriemenscheibe dimensioniert ist. Eine in der Produktionspraxis weitverbreitete Antriebsvariante verwendet eine Pressenriemenscheibe von 3200mm und ei.ie Motorriemenscheibe von 600mm Durchmesser.

Die 12-Pol-Drehstrommotoren sind Spezialanfertigungen, die in vergleichsweise geringen Stückzahlen mit hohem Aufwand und nur auf besondere Bestellung hergestellt werden. Zur Produktionssicherung ist deshalb in den Brikettfabriken ein gesonderter und hoher Reserveaufwand in der Ersatz-Lagerhaltung erforderlich. Die Instandsetzungskosten defekter 12-Pol-Drehstrommotoren ist wegen der großen Polzahl natürlich ebenfalls sehr hoch. Zum Anlassen der 12-Pol-Drehstrommotoren und zu deren Drehzahlsteuerung im Bereich —10% sind spezielle Einrichtungen, sogenannte Steuersäulen und Anlaßwiderstände erforderlich, die ihrerseits einen sehr hohen baulichen, elektrischen und wartungstechnischen Aufwand darstellen.

Es wäre zwar prinzipiell möglich, langsam laufende Gleichstrommotoren zu verwenden. Diese hätten jedoch den Nachteil, daß Regeleinrichtungen und Gleichrichteranlagen erforderlich sind, die zusätzlichen materiellen und energetischen Aufwand erfo'dern.

Die s.andardisierten Drehstrommotoren für allgemeine Antriebszwerkc uesiizen 5 Polpaare und erfordern durch ihre geringere Polpa.Tzahl wesentlich geringeren Fertigungsaufwand ais die 12-Pol-Drehstrommotoren. Die Drehzahl der standardisierten Drehsti ommotoren geringerer Polpaarzahl, die in großen Stückzahlen gefertigt werden und dadurch immer verfügbar sind, ist

gemäß der Beziehung η wesentlich größer als die der 12-Ppl-Drehstrommotoren. In o. g. Proportionalgleichung bezeichnet

f die Drehstromfrequenz, η die Drehzahl und ρ die Polpaarzahl.

Um die billigen standardisierten Drehstrommotoren mit kleiner Polpaarzahl nutzen zu können, müßte der Durchmesser der Mctorriemenscheibe wesentlich kleiner als 600mm gestaltet werden. Mit verringertem Riemenscheibendurchmesser verringert sich jedoch die übertragbare Leistung. Die übertragbare Leistung könnte zwar durch die Spannrolle, mit der der Umschlingungsgrad vergrößert wird, und eine Erhöhung der Vorspannkraft teilweise vsrbessi rt werden. Die Maßnahme brächte jedoch zuf Gliche Reibungsverluste und eine Verringerung der Lebensdauer des Flachriemens, weil das Riemenmateria¹ otäri; .r gewalkt wird. Die Spannrolle hat grundsätzlich darüber hinaus den Nachteil, daß sie einen besonderen Platzbedarf erfordert, ebenfalls verschleißgefährdet ist und selbst Riemenverschleiß bewirkt, was insgesamt die Montage, Wartung und Reparatur aufwands^rnäßig belastet und kompliziert.

Man hat versucht, die schneller laufenden standardisierten Drehstrommotoren geringerer Polpaarzahl zu verwenden und zwischen Motor und Riemenantrieb ein Zahnradgetriebe als Zwischenvorgelege mit der Untersetzung 2:1 oder 2,5:1 einzuschalten. Wegen des größeren Wartungsbedarfs, erhöhten Ölverbrauchs und schnellen Verschleißes der Getriebezahnräder durch die Belastungsstöße bewährte sich diese Ausführung nicht, zumal keine Verminderung der Anschaffungskosten erzielt werden konnte (Autorenkollektiv: Braunkohlenbrikettierung, 1 .Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1984, S. 192).

Bei den vorhandenen elektromotorisch angetriebenen Brikettpressen ist die Kurbelwellenachse parallel zu der des 12-PoI-Drehstrommotors mit Motorriemenscheibe angeordnet. Die axiale Baulänge der Antriebsseite, d. h. des Motors mit Motorriemenscheibe, ist größer als die Achslänge der Pressenkurbelwelle und damit breiter als die gesamte Brikettpresse. Dieser Zustand ist im Vergleich zu den älteren dampfgetriebenen Brikettpressen nachteilig, weil in die vorhandenen Pressenhäuser nur eine geringere Anzahl elektromotorisch angetriebener Brikettprassen eingebaut werden kann. Bei der Umstellung von Dampf- auf Elektroantrieb war und ist zusätzlicher hoher Aufwand in Form von Baukapazität für zusätzliche Pressenhäuser zur Produktionssicherung erforderlich.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, den Betrieb von Brikettpressenanlagen effektiver zu gestalten u nd die Kapazität vorhandener Pressenhäuser zu erhöhen.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Vorurteil der Fachwelt gegen den Einsatz von schnellaufenden Motoren und Zahnradgetrieben für den Antrieb von Braunkohlenbrikettpressen zu überwinden.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein an sich bekannter Drehstrommotor geringer Polpaarzahl und damit relativ hoher Drehzahl auf gleicher Bauebene mit der Brikettpresse in Einbuchtungen des Pressengrundflächenprofils mit seiner Achse rechtwinklig zur Pressenkurbelwellenachse angeordnet und mit einem an sich bekannten Winkelgetriebe verbunden ist, dessen Übersetzung so ausgelegt ist, daß die Drehzahl seiner Abtriebswelle zur Drehzahl der Brikettpresse ein Verhältnis von 4:1 bis 3:1 einnimmt, daß die Abtriebswelle des Winkelgetriebes mit einer Antriebsriemenscheibe axial gekoppelt ist, deren Durchmesser zu dem Durchmesser der Pressenriemenscheibe ein Verhältnis von 1:4 bis entsprechend 1:3 aufweist und die mit der Pressenriemenscheibe fluchtet und daß im Läuferstromkreis des Drehstrommotors stets ein Restwiderstand eines Flüssigkeitsanlassers oder einer ähnlich wirkenden Einrichtung eingeschleift ist. Die Vorteile der Erfindung resultieren aus der überraschend vielfältig vorteilhaften Antriebskoinbination. Die bisher von der Fachwelt abgelehnte Ve.wendung standardisier tor Drehstrommotoren geringer Polpaarzahl und damit entsprechend höherer Drehzahl gewährleistet nicht nur, daß die Kosten der Elektromotoren und damit insbesondere die bisher hohen Reservehaltungskosten für die teuren 12-Pol-Drehstrommotoren drastisch reduziert werden konnten, sondern es kann durch die Verwendung der stnndardisierten Drehstrommotoren geringer Polpaarzahl, z. B. 6-Pol-Motoren, auf die bisherigen aufwendigen speziellen Widerstandsschränke, welche u.a. Anlaßwiderstände mit 6-8 Stufen beinhalten und die dazugehörigen Steuersäulen verzichtet werden. Als stufenlos regelbare Anlaßwiderstände werden Flüssigkeitsanlasser ohne Steuersäule eingesetzt, die in Anschaffung, Betrieb und Unterhaltung wesentlich effektiver sind und mit denen gleichzeitig dadurch, daß ein Restwiderstand im Läuferstromkreis verbleibt, die erforderliche Drehzahlregelung der Brikettpresse auf einfache Weise realisiert wird.

Durch die gezielte Reduzierung der Drehzahl der Antriebsriemenscheibe im Verhältnis zur Drehzahl der Pressenriemenscheibe wird unter Bezugnahme auf die wesentlich erhöhte Motordrehzahl eine definierte große Untersetzung eines bisher ebenfalls von der Fachwelt abgelehnten Zwischengetriebes eingeführt.

Das Untersetzungsverhältnis des Zwischengetriebes liegt im Bereich von etwa 3,0:1 oder höher. Durch die Vergrößerung dos Durchmessers der Antriebsriemenscheibe in fachunüblicher Weise und die Einführung eines Zwischengetriebes mit sepzieliem Übersetzungsverhältnis entgegen dem Vorurteil der Fachwelt ist es gelungen, die Intensität der von der Brikettpresse auf die Zahnräder des Getriebes wirkenden Arbeitsstöße um etwa 50% auf ein unschädliches Maß zu reduzieren, wobei der Restanteil der über das Getriebe auf den Elektromotor durchkommenden Stöße durch das gezielt hohe Untersetzungsverhältnis des Getriebes im Zusammenspiel mit der Elastizität der Getriebebauteile weitgehend kompensiert wird, was eine hohe Motorlebensdauer bewirkt. Von den elektrischen Maßnahmen her werden die Stöße, die über den Riementrieb und das Getriebe auf den Elektromotor wirken, durch den im Läuferstromkreis eingeschleiften Restwiderstand vermindert. Die bisher notwendige Spanntrommel kann völlig entfallen, weil im Zusammenspiel der erfindungsgemäßen Maßnahmen, insbesondei 3 durch die Durchmesservergrößerung der Antriebsriemenscheibe ein größerer Umschlingungswinkel bewußt erzeugt wird. Mit dieser Maßnahme wird einerseits die Montage, Wartung und Instandhaltung aufwandsmäßig verringert und vereinfacht und gleichzeitig die Lebensdauer des Riemens erhöht.

Dadurch, daß in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Ausführung des besonderen Zwischengetriebes als Winkelgetriebe der Elektromotor in Einbuchtungen des Pressengrundflächenprofils angeordnet wird, wurde eine für Brikettprassen 'berraschend platzsparende Antriebsvariante gefunden, mit der die Gesamtbaubreite bisheriger elektromotorisch angetriebener Brikettpressen entscheidend verringert wird. In die vorhandenen Pressenhäuser kann nunmehr ein größeres Produktionspotential installiert werden. Insgesamt wird mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen der Aufwand für die elektromechanische Antriebstechnik verringert und die Produktionskapazität von Brikettpressonanlagen erhöh:.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt das Aufstellungs- und Antriebsschema zweier Braunkohlenbrikettpressen in einem Pressenhaus, von denen die untere Braunkohlenbrikettpresse 1 in ihrer Aufstellung dem bekannten Stand der Technik und die obere Braunkohlenbrikettpresse in ihrer Aufstellung der erfindungsgemäßen Lösung entspricht.

Die Braunkohlenbrikettpresse 1 entspricht der Bauform Zweistrang mit Pressenriemenscheibe 2 rechts. Die Pressenriemenscheibe 2 hat einen Durchmesser von 4000 mm und ist über den Flachriemen 3, der durch die Spanntrommel 4 vorgespannt wird, mit der Antriebsriemenscheibe 5 verbunden, die in den Lagern 6 gelagert ist, und einen Durchmesser von

750mm aufweist. Die Antridbsriemenscheibe 5 ist axial direkt mit einem 12-Pol-DrehsIrommotor 7 für 6000 Volt Betriebsspannung verbunden, welcher eine Drehzahl von 480min"¹ liefert. Der 12-Pol-Drehstrommotor 7 ist also m'i seiner Achse parallel zu der Kurbelwellenachse der Braunkohlenbrikettpresse 1 aufgestellt.

Diese dem bekannten Stand der Technik entsprechende Antriebsform bedingt, daß die gesamte Achslänge von 12-Pol-Drehstrommotor 7 einschließlich Antriebsriemenscheibe 5 und Fundamentplatte 8 größer als 4000 mm, damit wesentlich breiter als die gesamte Braunkohlenbrikettpresse 1 mit Pressenriemenscheibe 2 und auch breiter als das durch die Stützsäulen 9 und 10 eingeteilte untere Pressenfeld 11 ist.

In dem zwischen den Stützsäulen 10 und 12 eingegrenzten oberen Pressenfeld 13 ist eine Brikettpresse 14 aufgestellt, die in Bauform und Typ der Braunkohlenbrikettpresse 1 gleicht. Die Pressenriemenscheibe 15 ist über den Flachriemen 16 mit der Antriebsriemenscheibe 17 verbunden, die in den Lagern 18 gelagert ist und einen Durchmesser von 1134 mm aufweist. Die Antriebsriemenscheibe 17 ist mit der Abtriebswelle 19 des Winkelgetriebes 20 axial gekoppelt. Das Winkelgetriebe 20 ist auf der Antriebsseite mit einem 6-Pol-Drehstrommotor 21, also einem Drehstrommotor geringer Polpaarzahl verbunden, der durch sein hohes Übersetzungsverhältnis von 3,15:1 die Drehzahl des Drehstrommotors 21 von 1OOOmin"' auf die Drehzahl der Abtriebswelle 19 von 317,46min"' reduziert. Der Drehstrommotor 21 ist in der von der Pressenriemenscheibe 15 und dem Körper der Brikettpresse 14 gebildeten Einbuchtung des Pressengrundflächenprofils angeordnet, wobei seine Achse rechtwinklig zur Pressenkurbelwellenach'se liegt, im nicht einzeln dargestellten Läuferstromkreis des Drehstrommotors 21 ist stets ein Restwiderstand eines Flüssigkeitsanlassers 22 eingeschleift.

Claims

-1- 269 035 Patentanspruch:

Antrieb für Braunkohlenbrikettpressen unter Verwendung von Elektromotoren und Flachriemen, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter Drehstrommotor (21) geringer Polpaarzahl und damit hoher Drehzahl in Einbuchtungen des Pressengrundflächenprofils mit seiner Achse rechtwinklig zur Pressenkurbelwellenachse angeordnet und mit einem an sich bekannten Winkelgetriebe (20) verbunden ist, dessen Übersetzung so ausgelegt ist, daß die Drehzahl seiner Abtriebswelle (19) zur Drehzahl der Brikettpresse (14) ein Verhältnis von 4:1 bis 3:1 einnimmt, die Abtriebswelle (19) mit einer Antriebsriemenscheibe (1) axial gekoppelt ist, deren Durchmesser zu dem Durchmesser der Pressenriemenscheibe (19) ein Verhältnis von 1:4 bis entsprechend 1:3 aufweist., und im Läuferstromkreis des Drehstrommotors (21) stets ein Restwiderstand eines Flüssigkeitsanlassers (22) oder einer ähnlich wirkenden Einrichtung eingeschleift ist.