PL192737B1 - Przekładnia obiegowa, zwłaszcza do kombajnów górniczych, wyposażona w chłodnicę - Google Patents

Abstract

1. Przekładnia obiegowa zwłaszcza do kombajnów górniczych wyposażona w chłodnicę zawierająca kadłub, wieniec zębaty, tuleję łożyskową oraz wałek koła słonecznego i jarzmo, znamienna tym, że w kadłubie (1) zabudowana jest chłodnica (4) wykonana jako tuleja (15), w osi której umieszczone są łopatki (10) wirujące osadzone na wałku (7) koła słonecznego, w a jarzmie (5) przekładni znajdują się przelotowe kanały (14)

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przekładnia obiegowa zwłaszcza do kombajnów górniczych wyposażona w chłodnicę.

Znane są przekładnie obiegowe składające się z centralnie umieszczonego koła słonecznego, które napędza satelity obtaczające się po nieruchomym, sztywno zamocowanym kole o uzębieniu wewnętrznym. Osie satelitów są osadzone w jarzmie, któremu przekazywany jest ruch obiegowy satelitów. Silnie obciążone przekładnie planetarne wytwarzają w czasie pracy duże ilości ciepła. Efektem tego jest nadmierny wzrost temperatury oleju, co powoduje obniżenie jego własności smarnych. Konsekwencją tego stanu rzeczy jest obniżenie trwałości kół zębatych i łożysk będących elementami przekładni. Znane są rozwiązania służące do chłodzenia nagrzewającego się oleju. Znany jest z polskiego opisu patentowego nr patentu 159326 układ chłodzenia przekładni górniczego kombajnu ścianowego. Posiada on w obrębie głównej przekładni zębatej płaskie komory utworzone przez blachy przyspawane do zewnętrznej powierzchni kadłuba. Powierzchnie wewnętrzne tych komór tj. zewnętrzna powierzchnia kadłuba i powierzchnia blachy mają użebrowanie dla zwiększenia powierzchni oddawania ciepła z przepływającym medium chłodzącym. Znana jest także z opisu polskiego wzoru użytkowego nr W103449 chłodnica przekładni zębatej kombajnu górniczego. Chłodnicę tworzy tylko jedna komora powstała z zamknięcia płaską blachą powierzchni bocznej ściany kadłuba kombajnu, która jest ściana boczna przekładni kombajnu, przy czym blacha jest przyspawana do nadlewków kadłuba kombajnu. Blacha ma wycięcia wykonane odpowiednio do tych nadlewków. Na bocznej ścianie kadłuba kombajnu są dodatkowe nadlewki kierunkowe, które wraz z istniejącymi nadlewkami oraz płaską blachą i boczną ścianą kadłuba kombajnu tworzą labiryntowy płaski kanał wyznaczający obieg wody w komorze chłodzącej zespoły przekładni. Powyższe rozwiązania ze względu na swoją konstrukcję nie znajdują zastosowania dla chłodzenia przekładni zębatej umieszczonej w kadłubie ramienia kombajnowego. Jako układy zewnętrzne powodowałyby konieczność zwiększenia wymiarów skrajnych kadłuba ramienia, a umieszczenie chłodnicy na zewnątrz powierzchni ramienia narażałoby taki układ na łatwe uszkodzenia. Dodatkowa trudność stanowi konieczność specjalnego ukształtowania powierzchni zewnętrznej kadłuba przekładni przez umieszczenie stosownych nadlewków a także spełnienia wymogu spawalności materiału kadłuba i blach tworzących komory chłodzenia.

Znana jest z polskiego opisu wynalazku nr zgłoszenia P317113 chłodnica przekładni zębatej zwłaszcza ramienia kombajnu górniczego. W tym rozwiązaniu chłodnice tworzą wyżłobione za zewnętrznej górnej i dolnej części kadłuba ramienia rowki szczelnie nakryte od góry blachą tworząc kanały. Kanały połączone są ze sobą przewodem i prowadzone są w kształcie wężownicy. Rozwiązanie problemu chłodzenia przekładni obiegowej umieszczonej w ramieniu kombajnu górniczego znane jest także z polskiego opisu wynalazku nr patentu 179679, który przedstawia przekładnię obiegową zwłaszcza do kombajnów górniczych. Rozwiązanie to obejmuje konstrukcję przekładni obiegowej, której wieniec zębaty posiada przelotowe kanały połączone ze sobą rowkami. Rowki są usytuowane na przemian na obu czołowych powierzchniach wieńca zębatego za wyjątkiem otworu wlotowego i wylotowego kanału. Pomiędzy powierzchnią kadłuba ramienia kombajnowego a dolegającym do niej wieńcem zębatym a tuleją łożyskową znajdują się pierścienie uszczelniające, a całość połączona jest ze sobą w sposób rozłączny.

Chociaż powyższe rozwiązania posiadają wiele zalet, istnieje szereg niedogodności. W przypadku wynalazku według nr zgłoszenia P317113 zachodzi konieczność wykonania kadłuba z materiału spawalnego. Także konstrukcja kadłuba musi uwzględniać możliwość wykonania w ściance górnej i dolnej kadłuba rowków, co stwarza konieczność znacznego pogrubienia ścianek kadłuba. Rozwiązanie według nr patentu 179679 umożliwia odbiór ciepła na powierzchni ograniczonej wielkością wieńca zębatego, co daje skuteczność chłodzenia tylko dla przekładni niewielkich mocy.

Celem wynalazku jest rozwiązanie konstrukcji przekładni obiegowej, która nie wymagałaby stosowania zewnętrznie usytuowanych układów chłodzenia a jednocześnie zawierała w sobie układ chłodzący zapewniający skuteczne odprowadzanie i wymianę ciepła.

Rozwiązanie według wynalazku obejmuje konstrukcję przekładni obiegowej, w której kadłubie zabudowana jest chłodnica o kształcie tulei. W osi chłodnicy umieszczone są łopatki wirujące, które wymuszają obieg czynnika chłodzącego. Łopatki wirujące osadzone są na wałku koła słonecznego przekładni obiegowej a w jarzmie przekładni wykonane są przelotowe kanały, którymi przepływa chłodzony olej przekładniowy. Kanały przelotowe są centrycznie rozmieszczone i ukierunkowane skośnie względem osi przekładni obiegowej. Łopatki wirujące osadzone są na wałku koła słonecznego w taki

PL 192 737 B1 sposób, że płaszczyzna ich osadzenia jest odchylona w stosunku do płaszczyzny poprzecznej wałka w kierunku przeciwnym do obrotu wskazówek zegara.

Chłodnica posiada przelotowe kanały równoległe do osi tulei oraz rowki do tej osi prostopadłe. Rowki wykonane są na przemian na powierzchniach czołowych tulei i łączą sąsiednie kanały. Kanały i rowki zamknięte są z obu stron tulei pierścieniami połączonymi z tuleją w sposób nierozłączny.

Rozwiązanie według wynalazku w skuteczny sposób umożliwia chłodzenie przekładni obiegowej przez dodatkowo wprowadzony wymuszony ruch oleju przekładniowego wewnątrz przekładni i intensywniejsze jego rozbryzgiwanie na powierzchni chłodnicy. Ze względu na dużą intensywność chłodzenia nie zmieniającą gabarytów przekładni rozwiązanie może znaleźć zastosowanie dla przekładni o dużych mocach i zwartej konstrukcji.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekładnię obiegową w przekroju wzdłużnym w płaszczyźnie śrub montażowych, fig. 2 przedstawia chłodnicę przekładni w widoku od góry a fig.3 przedstawia chłodnicę przekładni w widoku od dołu. Figura 4 przedstawia rozwinięcie przekroju chłodnicy.

Przekładnia obiegowa ramienia kombajnu górniczego składa się z kadłuba 1 przekładni połączonego z tuleją 2 łożyskową poprzez wieniec 3 zębaty, chłodnicy 4 zabudowanej w kadłubie 1 przekładni, jarzma 5, w którym osadzone są satelity 6 oraz wałka 7 koła słonecznego. Kadłub 1 przekładni połączony jest z tuleją 2 łożyskową poprzez wieniec 3 zębaty za pomocą śrub 8 osadzonych w otworach rozmieszczonych centrycznie na obwodzie kołnierza tulei 2 łożyskowej, kołnierza kadłuba 1 przekładni i w wieńcu 3 zębatym oraz nakrętek 9. Na obwodzie wałka 7 koła słonecznego w miejscu zabudowy chłodnicy 4 zamocowane są cztery łopatki 10 wirujące posiadające kształt wycinka pierścienia kołowego o zaokrąglonych narożach przy krawędziach pionowych łopatki i większym okręgu pierścienia. Łopatki 10 wirujące osadzone są w płaszczyźnie odchylonej w stosunku do płaszczyzny poprzecznej wałka 7 koła słonecznego o kąt równy 45° w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu wskazówek zegara. Kształt łopatek, ich ilość oraz kąt skręcenia względem powierzchni poprzecznej wałka 7 koła słonecznego mogą być zmieniane w zależności od warunków eksploatacji i chłodzenia przekładni obiegowej.

W kadłubie 1 przekładni znajdują się: kanał 11 wlotowy i kanał 12 wylotowy wody chłodzącej oraz centrycznie względem osi przekładni wykonane kanały 13.

W jarzmie 5 znajdują się kanały 14 usytuowane centrycznie i ukierunkowane skośnie względem osi przekładni obiegowej.

Chłodnica 4 wykonana jest jako tuleja 15, która posiada na zewnętrznej powierzchni rowki 1a i 1b równoległe do powierzchni czołowej tulei. Wewnętrzna powierzchnia tulei wykonana jest w postaci radiatorów 16. Tuleja 15 zawiera centrycznie względem osi umieszczone przelotowe kanały 17 równoległe do osi oraz rowki 18 prostopadłe do osi wykonane w ten sposób, że rowki 18 wykonane są na przemian na powierzchniach czołowych tulei 15 łącząc sąsiednie kanały 17. Kanały 17 i rowki 18 zamknięte są z obu stron pierścieniami 19 połączonymi z tuleją 15 w sposób nierozłączny za pomocą spawania lub lutowania. Na powierzchni bocznej tulei 15 znajdują się wykonane promieniowo kanał 20 wlotowy i kanał 21 wylotowy, które łączą się odpowiednio z dwoma kanałami 1/7 umieszczonymi symetrycznie względem osi tulei 15.

Chłodzenie przekładni odbywa się w następujący sposób: Woda chłodząca doprowadzana jest do chłodnicy 4 kanałem 11 wlotowym i następnie rowkiem 1a zamkniętym od góry powierzchnią wewnętrzną kadłuba 1 dostaje się poprzez kanał 20 wlotowy do układu kanałów 17 i rowków 18 wewnątrz tulei 15 chłodnicy. Po odebraniu ciepła od oleju woda chłodząca wyprowadzana jest poprzez kanał 21 wylotowy, rowek Ib zamknięty podobnie jak 1a do kanału 12 wylotowego.

Aby zwiększyć wymianę ciepła w układzie chłodzenia olej chłodzący rozbryzgiwany jest na powierzchni radiatorów 16 chłodnicy 4 za pomocą łopatek 10. Obrócenie płaszczyzny łopatek wymusza dodatkowo przy ruchu obrotowym wałka 7 koła słonecznego przepływ oleju zaznaczony strzałkami na fig. 1 poprzez kanały 14 i 13.

Claims (7)

1. Przekładnia obiegowa zwłaszcza do kombajnów górniczych wyposażona w chłodnicę zawierająca kadłub, wieniec zębaty, tuleję łożyskową oraz wałek koła słonecznego i jarzmo, znamienna tym, że w kadłubie (1) zabudowana jest chłodnica (4) wykonana jako tuleja (15), w osi której

PL 192 737 B1 umieszczone są łopatki (10) wirujące osadzone na wałku (7) koła słonecznego, w a jarzmie (5) przekładni znajdują się przelotowe kanały (14).

2. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że łopatki (10) wirujące osadzone są na wałku (7) koła słonecznego w płaszczyźnie odchylonej w stosunku do płaszczyzny poprzecznej wałka (7) w kierunku przeciwnym do kierunku wskazówek zegara.

3. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że chłodnica (4) posiada na zewnętrznej powierzchni tulei (15) rowki (1a) i (1b) usytuowane równolegle do powierzchni czołowej tulei (15), natomiast wewnętrzna powierzchnia tulei (15) wykonana jest w postaci radiatorów (16).

4. Przekładnia według zastrz. 3, znamienna tym, że tuleja (15) zawiera przelotowe kanały (17) i rowki (18), przy czym kanały (17) są równoległe do osi tulei (15) a rowki (18) są do tej osi prostopadłe.

5. Przekładnia według zastrz. 4, znamienna tym, że rowki (18) wykonane są na powierzchniach czołowych tulei (15) na przemian.

6. Przekładnia według zastrz. 4, znamienna tym, że kanały (17) i rowki (18) zamknięte są z obu stron pierścieniami (19) połączonymi z tuleją (15)w sposób nierozłączny.

7. Przekładnia według zastrz. 1, znamienna tym, że przelotowe kanały (14) rozmieszczone są centrycznie i ukierunkowane są skośnie względem osi przekładni.