PL159023B1 - wegla w kopalniach PL - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do zmechanizowanego urabiania surowców mineralnych, w szczególności węgla w kopalniach, z co najmniej jednym obiegowym łańcuchem bez końca i z umieszczonymi w obiegu kołami łańcuchowymi dla łańcucha bez końca, z tym, że jednemu kołu łańcuchowemu przyporządkowany jest napęd główny, a drugiemu kołu łańcuchowemu przyporządkowany jest napęd pomocniczy, przy czym każdy z tych napędów posiada przekładnię z głównym stopniem przełożenia i wstępnym stopniem przełożenia, sprzęgło i silnik napędowy. W tego rodzaju urządzeniu do urabiania chodzi o kombinowane urządzenie strugowe i transportowe z łańuchem bez końca do urządzenia strugowego lub z łańcuchem do transportera.

W tego typu urządzeniach do urabiania wymagany jest synchroniczny bieg silników napędowych napędu głównego i napędu pomocniczego, ponieważ tylko w przypadku biegu ^^n^ł^i^onicznego zapewnione jest równomierne obciążenie ewentualnie maksymalny pobór mocy z napędu głównego i napędu pomocniczego. Bieg synchroniczny siników .napędowych jest jednocześnie zakłócany przez zużycie łańcuchów i kół łańcuchowych, ponieważ po określonym czasie eksploatacji łańcuch bez końca na skutek zużycia obiega koła łańcuchowe po różnych obwodach częściowych i w następstwie tego z różnymi prędkościami. Na skutek tego obciążenia jednego silnika napędowego dla tego koła łańcuchowego, które jest obiegane z większym obiegiem częścćowym, może wzrosnąć do tego stopnia, że w rezultacie drugi silnik napędowy zaczyna współpracować niemalże jako generator. Drugi napęd - napęd główny lub napęd pomocniczy nie spełnia wówczas w następstwie braku biegu synchronicznego funkcji napędowej. Aby wyeliminować wynikające z tego przeciążenie napędu głównego lub napędu pomocniczego, stosowana jest regulacja napędu, do czego wykonane z reguły jako silniki asynchroniczne silniki napędowe są regulowane bezpośrednio. Regulacja silników napędowych o mocy do 300 kW wymaga nakładów na urządzenia, jest

159 023 kosztowna i wymaga ponadto znacznej przestrzeni. Przeszkadza to przy uwzględnieniu istniejących w kopalnictwie małych przestrzeni. Na tej podstawie stosowana jest często inna regulacja napędu. Zgodnie z nią napędzane hydraulicznie i regulowane silniki pracują przy włączeniu mechanizmu wspierającego na stopień wejściowy tak w napędzie głównym, jak też w napędzie pomocniczym. W następstwie tego wymagane jest ciągłe stosowanie dwóch specjalnych mechanizmów i dwóch silników hydraulicznych. W tym celu zasilanie silników hydraulicznych zachodzi poprzez węże hydrauliczne. Również tego typu środki wymagają nakładów przestrzennych i finansowych, są ponadto podatne na uszkodzenia, ponieważ nie jest wykluczone uszkodzenie węży hydraulicznych przy uwzględnieniu panujących w kopalniach trudnych warunków. Do tego dochodzi jeszcze to, że silniki hydrauliczne dają się tylko regulować w dół i w przypadku awarii regulacji hydraulicznej całe urządzenie do urabiania nie może być dalej eksploatowane.

Wynalazek ma za zadanie opracowanie na wstępie opisanego rodzaju urządzenia do zmechanizowanego urabiania surowców mineralnych, w szczególności węgla w kopalniach, które wyróżniać się będzie zwartą, ekonomicznie korzystną budową i niezawodną regulacją napędu dla biegu synchronicznego.

Zadanie to zostało zgodnie z wynalazkiem rozwiązane przez to, że jedynie przekładnia o wstępnym stopniu przełożenia napędu pomocniczego lub głównego jest wykonana jako przekładnia sumująca i że na wejściu jedynie tej sumującej przekładnijest zamontowany silnik elektryczny, który wykonany jest jako regulowany silnik superpozycyjny małej mocy. Te środki wynalazku powodują to, że po pierwsze wymagana jest jedynie jednostronna regulacja, a zatem albo przekładni pomocniczej, albo przekładni głównej, i to w zależności od liczby obrotów silnika napędu głównego ewentualnie napędu pomocniczego. W każdym razie wymagane jest jedynie zastosowanie pojedynczego mechanizmu ^^e^calnego - a mianowicie mechanizmu superpozycyjnego - i pojedynczego silnika superpozycyjnego - a mianowicie silnika elektrycznego małej mocy. Mimo to jest zapewniony synchroniczny bieg obu silników napędowych, które w zgodnym z wynalazkiem w urządzeniu do urabiania są wykonane przeważnie jako silniki asynchroniczne. Stąd wynika odnośnie obu kół łańcuchowych równomierny pobór mocy obu silników napędowych i w następstwie tego równomierny rozkład poboru obciążenia na kołach łańcuchowych ewentualnie na łańcuchu bez końca. W każdym razie w porównaniu do znanej regulacji napędu z silnikami hydraulicznymi zużycie miejsca i nakłady finansowe są zmniejszone o połowę, ponadto podwyższona zostaje funkcjonalność, ponieważ zasilanie prądowe jednego silnika elektrycznego jest o wiele mniej problematyczne niż zasilanie hydrauliczne dwóch silników hydraulicznych. Do tego dochodzi jeszcze to, że · w zgodnym z wynalazkiem wykonaniem odpowiednia liczba obrotów silnika może być w trak cie synchronizacji w sposób regulowany podwyższana lub obniżana. Poza tym regulacja napędu daje się zredukować do napędu pomocniczego, w przypadku którego z reguły jest do dyspozycji więcej miejsca niż dla napędu głównego w obszarze przejściowym od ściany do chodnika. Pozostaje jeszcze zauważyć, że urządzenie do urabiania przy uszkodzonej regulacji może być dalej eksploatowane w sposób konwencjonalny i zazwyczaj przy zastosowaniu zgodnie z wynalazkiem regulacji napędu powietrze kopalniane nie jest praktycznie dodatkowo dogrzewane. W tym należy upatrywać istotnych zalet wynalazku.

Inne istotne dla wynalazku cechy zostaną omówione poniżej. A zatem wynalazek przewiduje, że silnik elektryczny przy napędzanym znamionową liczbą obrotów kole łańcuchowym pracuje z zadaną liczbą obrotów superpozycyjnych na przekładni sumującej i w ramach określonego w ten sposób zakresu liczby obrotów · następuje przynajmniej obniżenie w sposób regulowany podwyższonej liczby obrotów lub odwrotnie do każdorazowej liczby obrotów sinika napędu głównego (ewentualnie napędu pomocniczego). Znamionowa liczba obrotów oznacza wyjściową liczbę obrotów przy jeszcze niezużytym łańcuchu bez końca ewentualnie kole łańcuchowym. Ta istniejąca wyjściowa ewentualnie znamionowa liczba obrotów uwzględnia zatem zadaną uprzednio przez sinik superpozycyjny ewentualnie elektryczny superpozycyjną liczbę obrotów. Na skutek tego obniżanie w sposób regulowany podwyższonej liczby obrotów oraz podwyższanie w sposób regulowany obniżonej liczby obrotów przy stale pracującym silniku elektrycznym jest znacznie ułatwione. Zakres regulacji może wynosić odnośnie liczby obrotów ±Upm, odnośnie mocy ±5%. Przeważnie między wykonaną jako przekładnia planetarna przekładnią sumującą i silnikiem

159 023 elektrycznym włączona jest przekładnia wspomagająca, która wykonana jest jako przekładnia ślimakowa. Ta przekładnia ślimakowa stanowi blokadę przed obciążeniami z układu napędowego tak, że silnik elektryczny jest chroniony zwłaszcza przed uderzeniowymi obciążeniami z układu napędowego. Celowo silnik elektryczny ma moc od 10 do 20 kW, zazwyczaj 15 kW, i ma regulowaną częstotliwość w zależności od liczby obrotów sinika napędu głównego (ewentualnie napędu pomocniczego).

Przedmiot wynalazku jest dokładniej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia urządzenie do urabiania ze zgodną z wynalazkiem regulacją napędu w ujęciu schematycznym.

Zwłaszcza chodzi o urządzenie do zmechanizowanego urabiania surowców mineralnych, w szczególności węgla w kopalniach, z obiegowym łańcuchem bez końca 1 i z kołami łańcuchowymi 2 dla łańcucha bez końca, przy czym jednemu kołu łańcuchowemu przyporządkowany jest napęd główny 3, a drugiemu kołu łańcuchowemu przyporządkowany jest napęd pomocniczy 4, każdy z głównym stopniem przełożenia 5 i wstępnym stopniem przełożenia 6, ze sprzęgiem 7 i silnikiem napędowym 8. Według przykładu wykonania chodzi w przypadku urządzenia do urabiania o urządzenie strugowe,w przypadku łańcucha bez końca 1 o łańcuch urządzenia strugowego. Silniki napędowe 8 są wykonane jako silniki asynchroniczne. Między stopniem głównym przekładni 5 i kołem łańcuchowym 2 włączony jest napęd urządzenia strugowego 9 ze sprzęgłem palcowym, które może rozdzielić wirujące masy bezpośrednio na koło łańcuchowe 2. Jedynie stopień wstępny przekładni 6 napędu pomocniczego 4 jest wykonany jako przekładnia sumująca. Na wejściu jedynie tej przekładni sumującej 6 pracuje wykonany jako regulowany silnik elektryczny 10 małej mocy sinik superpozycyjny. Między wykonaną jako przekładnia planetarna przekładnią sumującą 6 i silnikiem elektrycznym 10 włączona jest, wykonana jako przekładnia ślimakowa, przekładnia wspomagająca 11. Silnik elektryczny 10 ma moc od 10 do 20 kW, zazwyczaj 15 kW, i ma regulowaną częstotliwość w zależności od liczby obrotów silnika napędowego głównego. Obwód regulacji nie jest przedstawiony.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 5000 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do zmechanizowanego urabiania surowców mineralnych, w szczególności węgla w kopalniach, z co najmniej jednym obiegowym łańcuchem bez końca i na obiegu kołami łańcuchowymi dła łańcucha bez końca, z tym, że jednemu kołu łańcuchowemu przyporządkowany jest napęd główny, a drugiemu kołu łańcuchowemu przyporządkowany jest napęd pomocniczy, przy czym każdy z tych napędów posiada przekładnię z głównym stopniem przełożenia i wstępnym stopniem przełożenia, sprzęgło i sinik napędowy, znamienne tym, że jedynie przekładnia (6) o wstępnym stopniu przełożenia napędu pomocniczego (4) lub napędu głównego jest wykonanajako przekładnia sumująca i że na wejściu jedynie tej sumującej przekładni (6) jest zamontowany silnik elektryczny (10), który wykonany jest jako regulowany superpozycyjny silnik małej mocy.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że sinik elektryczny (10) przy napędzanym znamionową liczbą obrotów kołem łańcuchowym (2) jest ustawiony na zadaną liczbę obrotów przekładni sumującej (6) i w ramach określonego w ten sposób zakresu liczby obrotów następuje co najmniej obniżenie w sposób regulowany podwyższonej liczby obrotów lub odwrotnie do żądanej liczby obrotów silnika napędu głównego (3) ewentualnie napędu pomocniczego.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1 lub 2, znamienne tym, że między wykonaną jako przekładnia planetarna przekładnią sumującą (6) i silnikiem elektrycznym (10) włączona jest wykonana jako przekładnia ślimakowa przekładnia wspomagająca (11).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że silnik elektryczny (10) ma moc od 10 do 20 kW, korzystnie 15 kW, i ma regulowaną częstotliwość w zależności od liczby obrotów silnika napędu głównego ewentualnie napędu pomocniczego.