PL139654B1

PL139654B1 - Overload protected transmission gear in particular for driving coal planers and the like

Info

Publication number: PL139654B1
Application number: PL1983245308A
Authority: PL
Original assignee: Gewerk Eisenhuette Westfalia
Priority date: 1982-12-24
Filing date: 1983-12-23
Publication date: 1987-02-28
Also published as: FR2538490A1; DE3248084A1; SU1400516A3; US4682678A; GB2133105B; GB2133105A; GB8333886D0; PL245308A1; FR2538490B1; BE898528A

Description

Opis patentowy opublikowano: 1987 08 15 139654 Int. Cl.4 F16H 35/10 E21C 27/32 F16D 43/20 CZYTELNIA Ur-:$du Palmowego Twórca wynalazku Uprawniony z patentu: Gewerkschaft Eisenhittte Westfalia, Liinen (Republika Federalna Niemiec) Przekladnia z zabezpieczeniem przeciazeniowym, zwlaszcza do napedu strugów weglowych itp.Wynala:zek dotyczy przekladni z zabezpieczeniem przeciazeniowym, zwlaszcza do napedu strugów weglowych iftp. zawierajacym elastycznie odksztal- calny czlon pomiiairowy, lezacy w ciagu przekladni, odbiornik wartosci mierzonej i elektroniczne urza¬ dzenie sterujace, które w przypadku przeciazenia oddzielila jeden wal wyjsciowy przekladni od wej¬ scia przekladnt, elektrycznie rozlacza, i otwiera hydrauliczne przewietrzanie • sprzegla przekladni, przy czym sfprzeglu jest przyporzadkowany ma¬ gnetycznie uruchamiany zawór przelaczajacy, do którego strony wyjsdioweji jest przylaczona prze¬ strzen cylindryczna zasilana hydraulicznie, do od- powietrzamiia sprzegla.Taka przekladnia, zaopatrzona w zabezpieczenie przeciazeniowe jest znana z DEhOS 30!43'237. Do pomiaru kazdorazowego napedowego momentu obrotowego, wzgl. stanu obciazenia, lancucha stru¬ gowego jako czlon pomiarowy jest zastosowany pasmowy tensometr, którego -elektryczne sygnaly wyjsciowe sa wysylane w celu uruchomienia sprzegla, uimiiesizczonego w przekladni, jako zabez¬ pieczenia przeciazeniowego. Zabezpieczenie prze¬ ciazeniowe zawiera przy tym odbiornik wartosci zmierzonej z bezstyfcowyim przenoszeniem warto¬ sci zmierzonej przyporzadkowany pasmowemu ten¬ sometrowii, którego strona wyjsciowa jest sprze¬ gnieta z elektroniciznyim urzadzeniem sterujacym, które steruje sprzeglem przez -uruchomienie prze- 10 15 20 25 30 2 laczaniia przyporzadkowanego zaworu sterujacego.Sygnaly wyjsciowe pasmowego tensometru moga byc przenosizone do odbiornika wartosci zmierzo¬ nej, np. na drodze indukcyjnej. 1 Przy zastosowaniu wspomnianego zabezpieczen.a przeciazeniowego do napedu lancuchowego, o du¬ zej mocy, zwlaszcza do napedu, ciagnionego lancu¬ chem struga weglowego w przypadku przeciaze¬ nia, w ceflu unikniecia zerwania lancucha, zabeiz- pieczenie przeciazeniowe musi -zadzialac iszybko i pewnie. .Szczególowe badania napedu struga wy¬ kazaly, ze wymagany czas zadzialania' zabezpiecze¬ nia przeciazeniowego jest okreslony przez mo li- wie najimniejisza odleglosc struga od napedzanego kola. lancuchowego, to znaczy od dlugosci lancu¬ cha, które pozosta»je -jeszcze do dyspozycji przy mozliwie najmniejsizej odleglosci struga od nape¬ du struga. Przy uwzglednieniu maksymaHnie do¬ puszcza Unego wydluzenia lancucha wynoszacego 1,4)% dlugosci lancucha i zwyklych predkosciach lancucha, strugowego 2 do 3 mylsek osiaga sie czasy zadzialania, które nie moga byc osiagniete za po¬ moca dotychczasowych zabezpieczen przeciazenio¬ wych.Zadaniem wynalazku jest takie uksztaltowanie zabezpieczenia przeciazeniowego, znanego z DE-OS 30 43 237, zeby w przypadku przeciazenia pewne dzialanie zabezpieczenia przeciazeniowego bylo za- pewnioine nawet wtedy, gdy strug lub tym podob- 139 654139 * \ ¦ ¦ ny znajduje sie iw poblizu, swojego napedu. Jedno¬ czesnie powinno byc zapewnione mozliwie zwar¬ te, proste i pewne uksztaltowanie zabezpieczenia przeciazeniowego.Wspomniane zadanie zostalo wedlug wynalazku rozwiazane iprzez to, ze przestrzen cylindryczna sprzegla jest utrzymywania pod stalym hydrauliicz- nym naprezeniem ii, ze zawór przelaczajacy sta- nowi zawór wspomagajacy o czasie wlaczania ma- ks-imoim 20 rmiliisekuind, korzyisitnie ponizej 10 mili¬ sekund, , Okazalo stie, ze czas zacfcialanda zabezpieczenia ^przeciazeniowego jprzy zwyklych predkosciach stru¬ ga i przy mozliwie najimniejiszym obciazeniu roz¬ ciagajacym dlugosci lancucha strugowego w ogól¬ nosci niie powinien przekraczac 2,5 m/sek i, ze ta¬ ki krótki czas- zadzialania moze byc pewnie osia¬ gniety, gdy z jednej sitrony przestrzen cyfliiindrycz- na sprzegla jeisit utrzymywana pod ciaglym hydra¬ ulicznym naciskiem wstepnym na przyklad 8 do 1|5 bara, a z drugiej strony stosuje sie zawór prze¬ laczajacy o znanych krótkich czasach przelaczania.Szereg zaworów magnetycznych spelnia tylko nie* kitóre te wymagania. W tym wzgledzie szczególnie odpowiednie sa zawory przelaczajace^ które sa za¬ opatrzone w stopien wstepny, uruchamiany ma¬ gnetycznie, przyporzadkowany tlokowi sterujace¬ mu, korzystnie w postaci stopnia wstepnego z dy¬ sza podwójna. Takie zawory wspomagajace sa produkowane przykladowo przez firme Moog GimbH typ O '06L iD 601.W celu osiagniecia duzej czulosci zadzialaniia zabezpieczenia przeciazeniowego zaleca, sie dalej bezprzewodowe i na krótkiej drodze przylaczanie do przestrzeni cylindrycznej sprzegla. To na dro¬ dze konstrukcyjnej zastalo celowo osiagniete w ten sposób, ze wyjscie zaworu przelaczajacego jest, przez stale doprowadzenie walu przekladni maja¬ cego sprzeglo, korzsyitnie walu wyjsciowego pola¬ czone z przestrzenia cylindryczna sprzegla, przy czym doprowadzenie jesit zaopatrzone w hydra- ullliczny obieg srodka cisnieniowego, utrzymujacy w ukladzie naprezenie wstepne. 0(bieg srodka cis¬ nieniowego wywoluje hyidrauiliczne naprezeniie wstepne ukladu i uniemozliwia wlot powietrza do niego, który znacznie zmniejsza czulosc zadziala¬ nia zabezpieczenia przeciazeniowego, i wywoluje jednoczesnie takze dzialanie chlodzace, przez co jest podwyzszona praktycznie pewnosc zabezpie¬ czenia przeciazeniowego.Obieg srodka cisnieniowego jest osiagniety w prosty sposób, gdy stosuje sie zawór przelaczaja^ cy wspomnianego powyzej rodzajju, który ma prze¬ plyw zerowy i który jfeislt wykorzystany dla- obie¬ gu srodka cisnieniowego doprowadzenia. Dopro¬ wadzenie ma celowo kanal osiowy, w którym jesit umieszczona osiowa rura chlodzaca, oftwarta w kierunku do niego i która przez co naijjrnniej jedno (hydrauliczne przylacze jest przylaczona do przestrzeni cylindrycznej sprzegla. Do podtrzyma»- nia 'hydraulicznego naprezenia wsttepnegio w ukla¬ dzie jest celowe umieszczenie, w hydraulicznym obiegu srodka cisnieniowego od strony wyjscio¬ wej doprowadzenie dlawika. Dalej zaleca sie za- 654 i budowanie zaworu przelaczajacego bezposrednio na doprowadzeniu, aby osiagnac mozliwie krótkie hydrauliczne polaczenie pomiedzy nim a przestrze¬ nia cyliindryczna sprzegila, 5 ' W szczególach uklad jesit w korzystny sposób tak dobrany, ze doprowadzenie znajduje sie w otworze osiowym na tylnym koncu walu .wyjscio¬ wego, . majacego sprzeglo, przy czym pierscieniowa przestrzen cylindryczna sprzegla1 otacza tylny ko- 10 hdec walu wyjsciowego i jest przylaczona przez szereg kanalów poprzecznych do kanalu osiowego doprowadzenia.Wynalazek jest dalej: skierowany na- korzystne uksztaltowanie czlonu pomiarowego. Zgodnie z 15 wynalazkiem stanowi1 go trzpien pomiarowy, któ¬ ry jest wetkniety wymienialnie w kieszen Hub otwór i jest zaopatrzony w co najmniej jeden pasmowy tensometr lufo tym podobny. Trzpien pomiarowy jest celowo umieszczony w latwo do- 20 stepnym miejscu, jednakze osloniety w obszarze sprzeglowym przekladni.Wynalazek jest nastepnie blizej wyjasniony w zwiajzku z przykladem wykonania, uwidocznionym na rysunku, na którym fcg. 1 przedstawia prze- 25 'kladnie wedlug wynalazku, wyposazona w zabez¬ pieczenie przeciazeniowe w przekroju poziomym a fig. 2 — równiez w iprzekroju, w powiekszonej podzialce doprowadzenie wraz ze sprzeglem prze¬ kladni wedlug fig, 1. 30 Przedsltawiiona. przekladnia 1 jest uprzywilejowa- nie przeznaczona do napedu lancuchowego, a zwlaszcza do zastosowania do napedu ciagnionego lancuchem struga weglowego lub tp. Wal wejscio¬ wy przekladni 1 jest oznaczony $ a jej wal od¬ biorczy, wzglednie wal wyjsciowy 3. Na tyllnym koncu walu* wyjsciowego 3 jest osadzone sprzeglo 4, które s/tanowi sprzeglo wiieloplytkowe (fig. 2)i.Wal wyjsciowy 3 jest napedzany przez napadowy 40 wal wejsciowy 2 poprzez kola czolowe, umieszczo¬ ne w obudowie przekladni 1 i sprzeglo 4. Naped nastepuje przy tym przez tuleje 5, osadzona na wale wyjsciowym 3, pierscieniowy zewnetrzny nosnik plytek 6, polaczony z nim zamknieciem 45 Obrotowym i wspólosiowo z nim lezacy wewnetrz¬ ny nosnik plytek 7, który jest polaczony z tyl¬ nym koncem walu wyjsciowego 3 zamknieciem obrotowym, na przyklad przez uzazefoienie. Na fig. !2 plyftki sprzeglowe, które sa zamkniete obro- 50 towo^przermiennie z nosnikami.' plytek 6 i 7 sa oznaczone 8 i 9.Sprzeglo 4 jes osiowym kierunku pakiet sprezyn plytkowych 10 i hydraulicznie napowietrzane. Nastepuje to przez 55 zasfllanie cisnieniowe pierscieniowej przesltrzeni cy¬ lindrycznej 11, otaczajacej wspólosiowo^ tylny ko¬ niec walu wyjsciowego 3, która lezy pomiedzy obydwoma nosnikami plytek 6 i 7 i jest polaczona przez kanaly poprzeczne 12 w postaci otworów 60 promieniowych ze sitopmiowym otworem osiowym 13 na tylnym koncu walu wyjsciowego 3* W osiowym otworze 13 znajduje sie nierucho¬ me doprowadzenie 14, które jest zamocowane w dobudowanej obudowie 15, polaczonej kolnierzowo «5 od strony zewnetrznej z obudowa przekladni 1.5 139 654 6 ukladem cisnieniowym, wzgl. hydraulicznym obie¬ giem powrotnym. Jak pokazuje fig. li zawór prze¬ laczajacy 22 jest zabudowany bezposrednio do wystajacego* konca doprowadzenia 14 tak, ze osoa- 5 ga sie najmniejsze polaczenie cieczy z ukladem do¬ prowadzenia i przestrzeni cylindrycznej 11 sprze- gla 4.W czasie pracy struga trzpien pomiarowy 21, zastosowany jako czlon pomiarowy dostarcza przez 10 przyporzadkowany odbiornik wartosci mierzonej sygnaly, które sa proporcjonalnie do kazdorazowe- go staniu obciazenia i które sa doprowadlzane do wspomnianego elektronicznego urzadzenia steru¬ jacego. Urzadzenie sterujace jest strona wyjsciowa 15 polaczone przez elektryczne przylacze z elektro¬ magnesem zaworu przelaczajacego 22. Uklad jest tak dobrany, ze w przypadku przeciazenia na¬ tychmiast przelacza zawór przelaczajacy 22 i dzieki temu przestrzen cylindryczna 11 sprzegla 4 20 jest przelaczana przez hydrauliczny uklad dopro¬ wadzenia- 14 na hydrauliczne cisnienie znacznie podwyzszone wobec cisnienia wstepnego, pod wplywem którego sprzeglo jest przewietrzane wibrew sille powrotnej pakietu sprezyn plytko- 25 wych 10.Czulosc zadzialania zabezpieczenia przeciazenio¬ wego wedlug wynalazku moze byc jeszcze pod¬ wyzszona: przez to, ze hydrauliczny uklad odpo¬ wietrzajacy jest wlaczony do przestrzeni cylindry- 80 cznej 11 sprzegla 4. Do tego celu jest wedlug fig. 2 przewijcMane ufzajdzenie odpowietrzajace 23 w po¬ staci sruby lub tym podobne, która jest umiesz¬ czona w otworze, laczacym hydrauliczny uklad z atmosfera. W przedstawionym przykladzie wy¬ konania sruiba odpowietrzajaca 23 znajduje sie w otworze osiowym srulby mocujacej 24, która jest" osadzona w otworze gwintowanym siegaja¬ cym do otworu promieniowego 12.Otwarcie sprzegla 4 w przypadku przeciazenia jest celowo tak przeprowadzane przez sterowanie zasilaniem pradowym elektromagnesu zaworu; prze¬ laczajacegio 22, ze przy otwarciu sprzegla. 4 nie dochodzi do 'zadnych nadmiernych uderzen odpre¬ zajacych lancuch strugowego; pozostajacego w wy¬ dluzeniu. Wspomniane odlaczenie obciazenia osia¬ ga sie przez to, ze za pomoca elektrycznego urza¬ dzenia sterujacego jest tak sterowany czasowo elektryczny prad elektromagnesu, ze przy bloko- M waniiu sltrugia, a wiec w przypadku przeciazenia- najpierw sprzeglo 4 jest przez zasilanie pradem elektromagnesu zaworu przelaczajacego 22 calko¬ wicie przewietrzane a nastepnie jest krótkotrwale tak dalece zamkniete, ze przy sprezonym lancu- 55 chu strugowym dochodzi do poslizgu sprzegla.Przez te srodki energia wydluzenia wzglednego zmagazynowana w lancuchu sirugiowym moze byc okreslenie rozlozona.Doprowadzenie 14 ma kanal osiowy 16 z rura chlodzaca 17, utrzymywana w nim koncentrycz¬ nie, której_lezacy wewnatrz koniec 18 pozostaje w polaczeniu z wewnetrznym koncem,.kanalu osio¬ wego 16, który ze swojej strony, na swoim prze¬ ciwleglym, lezacym na zewnatrz koncu jest pola¬ czony przez otwór promieniowy 19 z doprowadze¬ niem srodka cisnieniowego. Rura chlodzaca 17 jest wyprowadiziona z kanalu osiowego 16 i ma przy¬ lacze 20 do przylaczenia z odplywem, wzglednie zbiornikiem zapasowym. Na przylaczu 20 rura chlodzaca 17 jest utstaliona za pomoca polaczenia srubowego. Jednoczesnlie w tym miejscu jest umieszczony dlawik, który zapewnia, ze podczas normalnej pracy w hydraulicznym ukladzie dopro¬ wadzenia 14 i przestrzeni cylindrycznej 11 jest utrzymywane ustalone cisnienie wstepne, na przy¬ klad 8 do 15 bara.Przedstawione zabezpieczenie jest jako .czlon po¬ miarowy dCba obciazenia, w ciagiu przekladni, który lezy na drodze sily i podczas pracy jest obciaza¬ ny w ramach swojej odksatalcalnosci. Trzpien pomiarowy 21 jest latwo wymiennie wetkniety w kieszen lub otwór. Trzpien'znajduje sie w przed- stawfionym przykladzie wyikonanlia w sprzegle 4, pomiedzy nosnikiem plytek 6 a. tuleja 5. Trzpien pomiarowy 21 ma co najmniej jeden pasmowy ten- sometr, który przy elastycznym odksztalcaniu trzpienia1 pomiarowego 21 doznaje wydluzenia.Trzpieniowi pomiarowemu 21 jest przyporzadko¬ wany bezstykowy odbiornik wartosci pomiarowej, który odbiera zalezne od obciazenia sygnaly wyj¬ sciowe ,pasimowego tenisometru lufo temsometrów i doprowadza do eOiektronicznego urzadzenia steru¬ jacego, które steruje spnzeglem 4. Te urzadzenia, sa znane i dlatego na rysunku- blizej nie przed- stawione.Aby utrzymac czas zadzialania zabezpieczenia przeciazeniowego w wartosci mozliwie ponizej okolo 25 mis1, hydrauliczny uklad odpowietrza do¬ prowadzenie 14 i przestrzen cylindryczna 11 sprze¬ gla- i utrzymuje pod ciaglym hydraulicznym na¬ prezeniem wstepnym. Oprócz tego do uruchomie¬ nia sprzegla 4 jieist zastosowany zawór przelaczai- jacy 22, którego czas przelaczania wynosi naj¬ wyzej 20 ms, korzystnie jednak ponizej 10 ms'.Takie krótkie czasy przelaczania maja znane ma¬ gnetycznie uruchamiane zawory wspomagajace z hydraulicznym stopniowym wysterowaniem wstep¬ nym. Te znane zawory pracuja z przeplywem ze¬ rowym, to 'znaczy z oiagflyim obiegiem cieczy w polozeniu zerowym zaworu. Ten przeplyw zerowy jest wykorzystywany do utrzymywania hydraulicz¬ nego obiegu srodka cisnienioweglO' we wspomnia¬ nym ukladzie doprowadzenia 14 i przestrzeni cy¬ lindrycznej 11 sprzegla 4, przy czym wispomniany powyzej dlawik utrzymuje na odplywie doprowa¬ dzenia 14 ustalone cisnienie wstepne w tym ukla¬ dzie.Na fig. 2 obieg srodka cisnieniowego w ukladzie jest zaznaczony przez strzalfciL Przylacza 19 i 20 doprowadzenia 14 sa .przylaczone do obydwu wyjsc A i B zaworu przelajczaijacego 22, podczas gdy je¬ go wejscia P i R sa polaczone z hydraulicznym Poniewaz elektromagnes zaworu przelaczajacego 22, pracujacy jako pilnik momentowy steruje sko¬ kiem tloka- sterujacego tego zaworu bezposrednio proporcjonalnie do elektrycznego sygnalu wejiscio- wego jest mozliwe przez elektryczne urzajdlzenie dodatkowe okreslone sterowanie predkoscia ciaze¬ nia sprzegla w sensie unikniecia silnych uderzen 10 15 20 25 30 35 40 45 ca 55 607 139 654 S uderzajacych lanouidhia strugowego. Elektryczne uh rzadzenle sterujace silnikiem momentowym powo¬ duje wliec w przypadku przeciazenia wewnatrz ustalonego krótkiego czasu zadzialania „slizgowe" otwarcie sprzegla' 4. PL

Claims

1. Zastrzezenia patentowe ii. Przekladnia z zabezpieczenieim przeciazenio¬ wym, zwlaszcza do napedu strugów weglowych itp., zawierajacym elastycznie odksztalca^hy czlon pomiarowy, lezacy w ciagu przekladni, odbiornik wartosci mierzonej! i elektroniczne urzadzenie ste¬ rujace, które w przypadku przeciazenia oddteiela jeden wal wyjsciowy przekladni od wejiscia prze¬ kladni, elektrycznie rozlacza i' otwiera hydraulicz¬ ne przewieltrzanie sprzegla przekladni, przy czyni sprzeglu jiest przyporzadkowany magnetycznie ui- ruchamiany zawór przelaczajacy, do którego stro¬ ny wyjsciowej jest przylaczona przestrzen cylin¬ dryczna zasilana hydlraiulicznie, do odpowietrzania sprzegla, znamienna tym, ze przestrzen cylindry¬ czna (11) sprzegla (4) jieslt utrzymywana pod ciar glym hydraulicznym naprezeniem wstepnym i, ze zawór przelaczajacy (22) stanowi zawór wspoma¬ gajacy o czasie przelaczania maksymailinie okolo 20 milisekund korzystnie ponizej1 10 milisekund'.

2. Przekladnia wedlug zastrz. li, znamienna tym, ze zawór przelaczajacy (22) jest zaopatrzony w stopien wstepnego sterowania., uruchamiany ma¬ gnetycznie, przyporzadkowany tlokowi sterujace¬ mu, korzystnie w stopien wstepnego sterowania z podwójna dylsza.

3. Przekladnia wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, ze wyjlscie zaworu przelaczajacego (22) jest polaczone przez stale doprowadzenie (14) walu przekladinli majacego sprzeglo (4), korzystnie walu wyjsciowego (3) z przestrzenia cytodryczna (II) sprzejglla (4) i, ze doprowadzenie (14) jest zaopa¬ trzone w obieg hydraulicznego srodka cisnienio¬ wego, utmzymiuijiacego w ukladzie naprezenie wstep¬ ne.

4. Przekladnia wedlug zastrz. 3, znamienna tym, ze zawór przelaczajacy (22) ma przeplyw zerowy, który wywoluijie obieg srodka cilsnieniowego w doprowadzeniu' (14).

5. Pr;zekladn ze doprowadzenie (14) ma- kanal osiowy (16), w którym jest umieszczona osiowa rura chlodzaca (17), otwarta w kierunku do niego i która przez co najmniej jeden hydrauliczny kanal przylacze¬ niowy (12) jest przylaczona, do przestrzeni cylin¬ drycznej (11) sprzegla (4).

6. Przekladnia wediug zasftrz. 5, znamienna tym, ze w hydraulicznym obieglu srodka cisnieniowego od strony wyjsciowej doprowadzenia (14) jest u- mieszczony dlawik.

7. 1. Przekladnia wedlug zastrz. 4, znamienna tym, ze. zawór przelaczajacy (22) jest zabudowany na doprowadzeniu (14).

8. Przekladnia wedllug zastrz. 7, znamienna tym, ze doprowadzenie (14) ijest umieszczone w otworze osiowym (13) na tylnym koncu wafluwyjlsciDwego (3) majacego sptizegilo (4) i, ze pierscieniowa jprze- strzen cylindryczna (11) otacza tyllny koniec walu wyjlsciowego (3) i jest przylaczona przez szereg kanalów poprzecznych (12) do kanalu osiowego {16) doprowadzenia (14).

9. 19. Przekladnia wedlug zastrz. 8, znamienna tym, ze jest przewidziane urzajdzemiiie odpowietrzajace (23) do odpowietrzania hydraulicznego ukladu o- ibejimujajcego przestrzen cylindryczna (11).

10. Przekladnia wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze zaworowi przelaczajacemu (22) jest przy¬ porzadkowane elektryczne urzadzenie sterujace powodujace slizganie sprzegla (4) w przypadku przeciazenia, w celu unikniecia nadmiernych u- derzen naprezajacych lancucha. id. Przekladnia wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze czlon pomiarowy stanowi trzpien pomia¬ rowy (21), wetkniety rozlacznlie w kieszen lub otwór, który jest, zaopatrzony w pasmowy tenso- metr. 10 15 20 25 30 35139 654 k 6 21 FI6.1139 654 FIG. 2 DN-3, zam. 283/87 Cena 130 zl PL