PL226376B1 - Hydrauliczne urządzenie do napinania łańcucha przenośnika zgrzebłowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest hydrauliczne urządzenie do napinania łańcucha przenośnika zgrzebłowego, które ma zastosowanie w górniczych przenośnikach ścianowych.

Napinanie cięgna łańcuchowego w zgrzebłowych z przenośnikach ścianowych odbywa się za pomocą jednostki napędowej przenośnika, która ma za zadanie gwiazdą łańcuchową naciągnąć z jednej strony trasy przenośnika cięgno łańcuchowe przy zablokowanym cięgnie łańcuchowym z drugiej strony trasy przenośnika. Naciągane jest w całości cięgno dolne trasy przenośnika tak, że górne cięgno od blokady do gwiazdy napędowej ulega zluzowaniu na tyle, aby można było wybrać parę ogniw łańcucha skracając w ten sposób jego długość. Problem bezpiecznego przeprowadzania napinania oprócz wykonywania samych czynności skracania przy nagromadzonej bardzo dużej energii sprężystej w naciągniętej części cięgna tkwi również w precyzyjnym manewrowaniu przekładnią jednostki napędowej przenośnika. Posługiwanie się silnikiem elektrycznym jednostki napędowej jest trudne i realizowane jest poprzez bardzo krótkie załączenie, co wymaga niezwykłej precyzji startowania, a przy co raz większych mocach jednostek napędowych stanowi poważny problem w związku z występującymi dużymi prądami rozruchowymi. Niezbędne jest również zastosowanie hamulca blokującego powrotny ruch obrotowy. W związku z powyższym, stosowane są urządzenia w postaci pomocniczego napędu, które z małą prędkością obrotową i dużym momentem umożliwiają wykonanie czynności napinania łańcucha w przenośnikach zgrzebłowych. Urządzenia te mają pomocniczy napęd zabudowany na obudowie sprzęgła jednostki napędowej przenośnika. Napęd posiada silnik hydrauliczny zabudowany w korpusie otwartym na stałe przyśrubowanym do łoża obudowy sprzęgła. Silnik hydrauliczny przenosi moment obrotowy poprzez pośrednie koło zębate na tarczę zębatą odsadzoną na piaście sprzęgła wału i posiada blokadę elektryczną napędu przenośnika uniemożliwiającą włączenie napędu w trakcie czynności napinania.

Znane jest z polskiego opisu patentowego o numerze PL 176 840 urządzenie do napinania łańcuchowego cięgna w górniczych przenośnikach zgrzebłowych. Urządzenie to ma przekładnię napędzaną silnikiem hydraulicznym wyposażonym w hamulec. Przekładnia zaopatrzona jest w przesuwne koło osadzone za pomocą tulei na stałej osi. Przedmiotowe koło połączone jest z mechanizmem przesuwnym zakończonym dźwignią, przez co możliwy jest ręczny przesuw koła przekładni wzdłuż osi. Koło pośrednie jest na tyle szerokie, że jego przesuw osiowy umożliwia rozłączalną współpracę uzębień tegoż koła z tarczą zębatą na piaście sprzęgła przy ciągłym zazębieniu z kołem silnika. W swej pozycji roboczej koło przekładni jest zazębione z kołem sprzęgła napędu przenośnika i jednocześnie styka się z wyłącznikiem krańcowym napędu przenośnika. Napęd na koło robocze przekładni jest podawany za pomocą koła pośredniego.

Znane jest też z opisu patentowego nr PL 207 978 urządzenie do napinania łańcucha przenośnika zgrzebłowego, składające się z korpusu, w którym mieści się zespół kół zębatych oraz z silnika hydraulicznego do napędzania kół zębatych. Napęd z silnika przenoszony jest poprzez zespół kół zębatych na koło zębate osadzone na sprzęgle pomiędzy silnikiem elektrycznym napędu przenośnika a przekładnią połączoną poprzez wał wyjściowy, z gniazdowym bębnem łańcuchowym. Zespół kół zębatych jest osadzony w korpusie urządzenia obrotowo, w osi obrotu przebiegającej zgodnie z osią silnika napędzającego urządzenie. Zespół jest przestawiany ruchem wahadłowym, o kierunku prostopadłym do osi zasprzęglanych kół, w dwa krańcowe położenia - stan zasprzęglenia lub stan wysprzęglenia. W stanie zasprzęglenia wyjściowe koło zębate zespołu zazębia się z osadzonym na sprzęgle układu napędowego przenośnika kołem zębatym. W stanie wysprzęglenia osie kół zębatych są oddalone od siebie tak, że ich zęby nie stykają się bezpośrednio. Osiąga się to poprzez obrót całego zespołu kół zębatych w jedno z dwóch krańcowych położeń.

Znane jest opisu wzoru użytkowego nr PL 63 962 Y1 urządzenie do napinania łańcucha, zwłaszcza łańcucha górniczego przenośnika zgrzebłowego, które ma postać hydraulicznej przystawki usytuowanej na podstawie zamocowanej za pomocą wychylnych zawiasów na korpusie sprzęgła zespołu napędowego górniczego przenośnika zgrzebłowego. Pozycja podstawy w stosunku do korpusu sprzęgła ustalana jest płynnie za pomocą śruby wyposażonej w trapezowy gwint, która przechodzi przez podstawę i wkręcona jest w otwór wykonany w korpusie. W rejonie śruby umieszczony jest również sworzniowy wskaźnik do optycznej sygnalizacji położenia podstawy względem korpusu, jak również krańcowy wyłącznik przenośnika zgrzebłowego. Urządzenie do napinania łańcucha ma hydrauliczny silnik zazębiony z wymiennym kołem pośrednim usytuowanym na wałku. Dodatkowo, na wałku zamocowane jest nieprzesuwnie koło robocze, które w dolnej roboczej pozycji podstawy zazębia się

PL 226 376 B1 z kołem zębatym sprzęgła umożliwiając realizację czynności napinania łańcucha przenośnika. Po zakończeniu tej operacji za pomocą śruby dokonuje się podniesienia podstawy wraz z urządzeniem do pozycji spoczynkowej, przez co następuje rozprzężenie koła roboczego z kołem zębatym sprzęgła. W celu wykluczenia możliwości załączenia przenośnika w trakcie pracy urządzenia w rejonie śruby usytuowany jest krańcowy wyłącznik przenośnika zgrzebłowego.

Urządzenia do napinania łańcucha są wykorzystywane rzadko, jedynie wtedy, gdy zachodzi konieczność wykonania tej czynności. W pozostałym okresie urządzenia pozostają w stanie odłączenia i w przypadku zasilania niskoprocentową emulsją wodno-olejową z ogólnodostępnego układu zasilania hydrauliki siłowej zmechanizowanych obudów ścianowych, silnik hydrauliczny ulega szybkiej wewnętrznej korozji. Chyba, że urządzenia zasilane są odrębnym układem, w którym medium zasilającym jest olej mineralny. Jednak stosowanie takich dodatkowych układów zasilających stanowi bardzo duże utrudnienie w ograniczonych gabarytowo warunkach dołowych.

Znane z dotychczasowego stanu techniki urządzenia do napinania łańcucha przenośnika zgrzebłowego mają stosunkowo duże gabaryty zewnętrzne oraz wymagają wykonania szeregu zmian w przypadku ich zamiennego stosowania do napędów lewych lub prawych. Nie posiadają też oprócz blokady elektrycznej innych dodatkowych zabezpieczeń przed przypadkowym zasprzęgleniem mechanicznym urządzenia z napędowym kołem zębatym sprzęgła w trakcie pracy napędu przenośnika, co znacznie wpływa na obniżenie bezpieczeństwa pracy tych urządzeń w trudnych warunkach panujących w przyścianowych wyrobiskach górniczych.

Celem wynalazku jest opracowanie kompaktowego urządzenia, które eliminuje lub co najmniej zmniejsza wyżej podane niedogodności znanych urządzeń.

W hydraulicznym urządzeniu do napinania łańcucha przenośnika zgrzebłowego dolna część korpusu osadzona jest na dolnym sworzniu, a górna jego część połączona jest z obudową sprzęgła suportowym mechanizmem śrubowym z ręcznym kołem sterowniczym, przy czym na żebrze obudowy osadzona jest tuleja mimośrodowa. Z kolei osłona wyposażona jest w hakowy występ, a w środkowej części korpusu usytuowany jest sworzeń blokujący suportowego mechanizmu śrubowego, a z lewej strony zawór trójdrożny silnika hydraulicznego. Korpus urządzenia składa się z połączonych ze sobą dwóch pionowych wyprofilowanych żeber zakończonych górnymi uchami i dolnymi uchami oraz z segmentowych płytek bocznych, z kolei górny sworzeń mocujący osadzony jest rozłącznie w górnym otworze żebra środkowego, natomiast dolny sworzeń mocujący osadzony jest w dolnym otworze żebra środkowego. Natomiast wymienny modułowy element części zasadniczej urządzenia w zależności od wykonania lewego lub prawego jest osadzony zamiennie na dolnym sworzniu, w którym osadzone są dolne ucha pionowego żebra korpusu oraz suwliwie poprzez suportowy mechanizm śrubowy zakończony zespołem tulei mocujących osadzonych na górnym sworzniu mocującym. Obudowa sprzęgła wyposażona jest w symetrycznie usytuowane otwory z zaślepkami. Z kolei suportowy mechanizm śrubowy ma osadzone na swym końcu koło sterownicze z korbką, przy czym koło sterownicze z korbką, w pozycji roszprzęglenia urządzenia, osadzone w pozycji odwrotnej na króćcu z otworami i zabezpieczone jest zawleczką, a korbka zwrócona w kierunku obudowy zostaje osadzona w przestrzeni pomiędzy pionowymi żebrami.

Urządzenie według wynalazku ma kompaktową konstrukcję o zminimalizowanych gabarytach zewnętrznych, która umożliwia jej zamienne stosowanie do napędów lewych i prawych bez jakichkolwiek dodatkowych zmian. Ponadto urządzenie wyposażone jest w dodatkową mechaniczną blokadę zabezpieczającą przed przypadkowym zasprzęgleniem mechanicznym urządzenia z napędowym kołem zębatym sprzęgła w trakcie pracy napędu przenośnika. Urządzenie wyposażone jest także w tuleję mimośrodową pozwalającą na serwisowe ustawienie luzu międzyzębnego pomiędzy napędowym kołem zębatym urządzenia z wieńcem zębatym sprzęgła zależnym od typu stosowanego sprzęgła. Układ ten po jego nastawieniu stanowi mechaniczny ogranicznik ustalający skrajne wewnętrzne położenie pomiędzy napędowym kołem zębatym urządzenia z wieńcem zębatym sprzęgła. Istotną cechą urządzenia jest zabezpieczenie silnika hydraulicznego zasilanego niskoprocentową emulsją wodno-olejową przed korozją wewnętrzną w czasie postoju, co uzyskano poprzez zastosowanie dodatkowego stałego obiegu zasilającego, który umożliwia pracę silnika hydraulicznego na biegu jałowym. Zastosowanie dwustopniowej przekładni zębatej umożliwia przekazywanie znacznie większego momentu obrotowego z urządzenia poprzez sprzęgło na wał przekładni napędu przenośnika zgrzebłowego w trakcie operacji napinania łańcucha, co jest niezwykle istotne przy realizacji tej operacji na długich trasach przenośników zgrzebłowych.

PL 226 376 B1

Urządzenie do napinania łańcucha zgrzebłowego według wynalazku przedstawiona jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie zabudowane na obudowie sprzęgła, w widoku perspektywicznym, fig. 2 przedstawia urządzenie z fig. 1 w rysunku rozstrzelonym, w widoku perspektywicznym, fig. 3 przedstawia część zasadniczą urządzenia zabudowaną na obudowie sprzęgła w wykonaniu prawym, w widoku perspektywicznym, fig. 4 przedstawia część zasadniczą urządzenia zabudowaną na obudowie sprzęgła w wykonaniu lewym, w widoku perspektywicznym, fig. 5 przedstawia podzespół napędowy urządzenia, w rzucie czołowym, fig. 6 przedstawia podzespół napędowy urządzenia przekroju poprzecznym A-A, fig. 7 - schemat hydraulicznego sterowania silnikiem hydraulicznym i jego hamulcem.

Urządzenie do napinania łańcucha przenośnika zgrzebłowego zabudowane jest na obudowie sprzęgła 1 jednostki napędowej przenośnika (fig. 1, fig. 2). Napęd urządzenia stanowi silnik hydrauliczny 2 zabudowany w korpusie 3 zawieszonym wahliwie na dolnym sworzniu mocującym 4a osadzonym w dolnej części okna 1a obudowy sprzęgła 1. Obudowa sprzęgła 1 wyposażona jest w symetrycznie usytuowane zaślepione, bez zachowania pełnej szczelności, otwory z zaślepkami 1b odprowadzające wycieki medium zasilającego. Moment obrotowy silnika przenoszony poprzez zębatą przekładnię dwustopniową (fig. 5, fig. 6) z koła zębatego 5 na większe koło zębate 6 osadzone na osi pośredniej 7, a z mniejszego napędowego koła zębatego 8 osadzonego też na osi pośredniej 7, na wieniec zębaty 9 osadzony na piaście sprzęgła 10 przekładni zębatej. Korpus urządzenia 3 (fig. 2) składa się z połączonych ze sobą dwóch pionowych wyprofilowanych żeber 3a zakończonych górnymi uchami 3b i dolnymi uchami 3c oraz z segmentowych płytek bocznych 3d. Z kolei górny sworzeń mocujący 4 osadzony jest rozłącznie w górnym otworze żebra środkowego 1c i w górnym żebrze skrajnym 1d, natomiast dolny sworzeń mocujący 4a osadzony jest rozłącznie w dolnym otworze żebra środkowego 1c i w dolnym żebrze skrajnym 1e. Wymienny modułowy element części zasadniczej urządzenia w zależności od wykonania lewego lub prawego (fig. 3, fig. 4) jest mocowany zamiennie na dolnym sworzniu 4a, w którym osadzone są dolne ucha 3c pionowego żebra korpusu 3a oraz suwliwie poprzez suportowy mechanizm śrubowy 11 zakończony zespołem tulei mocujących 12d osadzonych na górnym sworzniu mocującym 4. Odpowiednią pozycję korpusu 3 urządzenia z kołem napędowym zębatym 8 wokół sworznia 4 realizuje się poprzez suportowy mechanizm śrubowy 11 z ręcznym kołem sterowniczym 12. W ten sposób współpraca napędowego koła zębatego 8 z wieńcem zębatym 9 osadzonym na piaście sprzęgła 10 jest rozłączalna w sytuacji oddalenia się tych kół poza zasięg ich kontaktu roboczego. W stanie zazębienia urządzenia suportowy mechanizm śrubowy 11 napędzany jest ręcznym kołem sterowniczym 12 do oporu w skrajne wewnętrzne położenie. W położeniu tym dalsze przechylanie korpusu 3 z napędowym kołem zębatym 8 w kierunku wieńca zębatego 9 blokuje nastawna tuleja mimośrodowa 13 usytuowana na żebrze 1c obudowy 1. Za pomocą nastawnej tulei mimośrodowej 13 poprzez jej odpowiedni obrót zależny od typu sprzęgła 1 ustawia się prawidłową współpracę napędowego koła zębatego 8 z wieńcem zębatym 9 z zachowaniem wymaganego luzu międzyzębnego. W tej pozycji styki sterown iczego wyłącznika krańcowego 13a są rozwarte, co powoduje zabezpieczenie przenośnika przed załączeniem. Z kolei stanie rozsprzęglenia urządzenia, zęby napędowego koła zębatego 8 nie stykają się z wieńcem zębatym 9 osadzonym na piaście sprzęgła 10. Umożliwia to suportowy mechanizm śrubowy 11 napędzany ręcznym kołem sterowniczym 12 do oporu w skrajne zewnętrzne położenie. W położeniu tym dalsze oddalanie korpusu 3 z napędowym kołem zębatym 8 od wieńca zębatego 9 blokuje hakowy występ 14 osłony 15, o który opiera się sworzeń blokujący 16 zapobiegając przed rozłączeniem gwintu roboczego suportowego mechanizmu śrubowego 11. W celu zabezpieczenia urządzenia przed jego przypadkowym zazębieniem w stanie odłączenia, np. żeby na wskutek drgań nie nastąpiło samoczynne przestawienie suportowego mechanizmu śrubowego 11, koło sterownicze 12 wraz z korbką 12a odkręca się i osadza w pozycji odwrotnej na króćcu z otworami 12b i zabezpiecza zawleczką 12c. Korbka 12a zwrócona w kierunku obudowy zostaje zablokowana w przestrzeni pomiędzy pionowymi żebrami 3a. Praktycznie, często silnik hydrauliczny 2 zasilany jest niskoprocentową emulsją wodno-olejową z ogólnodostępnego układu zasilania hydrauliki siłowej zmechanizowanych obudów ścianowych w trakcie postoju, ulega częstym awariom uniemożliwiającym uruchomienie urządzenia.

W celu wyeliminowania tej istotnej niedogodności w typowym układzie zasilania silnika hydraulicznego 2 niskoprocentową emulsją wodno-olejową zastosowano dodatkowy układ umożliwiający ciągłe zasilanie silnika hydraulicznego 2 w stanie jego odłączenia małym strumieniem medium zasilającego, który umożliwia utrzymanie stałych małych obrotów wirnika silnika. W stanie odłączonym silnik hydrauliczny 2 zasilany jest bardzo małym strumieniem, tak by taki stan nie zakłócał parametrów maPL 226 376 B1 gistrali zasilającej hydraulikę siłową zmechanizowanej obudowy ścianowej. Układ hydrauliczny (fig. 7) składa się z stacji redukcyjno-filtrującej 17 podłączonej do magistrali wysokociśnieniowej 18, która zasila poprzez zawór trójdrożny 19, blok rozdzielaczy 20 sterujący pracą zespołu silnika hydraulicznego 2 z hamulcem 21. W położeniu zaworu trójdrożnego 19, w pozycji wyłączenia pracy silnika hydraulicznego 2 zasilanie kierowane jest dodatkowo do obwodu z zaworem odcinającym 22 i przełącznika obiegu 23. Zawór odcinający 22 ustawiony jest tak, by ustawiony był minimalny przepływ potrzebny do zasilania silnika hydraulicznego 2 i mógł wykonać przynajmniej 3-6 obr/min. Przełącznik obiegu 23 zwalnia hamulec 21 podzespołu silnika hydraulicznego 2 pozwalający na obroty jałowe jego wału.

Claims (6)

1. Hydrauliczne urządzenie do napinania łańcucha przenośnika zgrzebłowego, zawierające zespół napędowy osadzony uchylnie na obudowie sprzęgła składający się z silnika hydraulicznego sprzężonego z przekładnią napędzającą koło zębate osadzone na sprzęgle napędu przenośnika, przy czym silnik hydrauliczny zasilany jest medium roboczym poprzez stację redukcyjno-filtrującą, zawór trójdrożny i blok rozdzielaczy sterujący oraz blokadę wyposażoną w wyłącznik krańcowy, znamienne tym, że dolna część korpusu (3) osadzona jest na dolnym sworzniu (4a), a górna jego część połączona jest z obudową sprzęgła (1) suportowym mechanizmem śrubowym (11) z ręcznym kołem sterowniczym (12), przy czym na żebrze (1c) obudowy (1) osadzona jest tuleja mimośrodowa (13), z kolei osłona (15) wyposażona jest w hakowy występ (14), a w środkowej części korpusu (3) usytuowany jest sworzeń blokujący (16) suportowego mechanizmu śrubowego (11), a z lewej strony zawór trójdrożny (19) silnika hydraulicznego (2).

2. Hydrauliczne urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że korpus urządzenia (3) składa się z połączonych ze sobą dwóch pionowych wyprofilowanych żeber (3a) zakończonych górnymi uchami (3b) i dolnymi uchami (3c) oraz z segmentowych płytek bocznych (3d), z kolei górny sworzeń mocujący (4) osadzony jest rozłącznie w górnym otworze żebra środkowego (1c), natomiast dolny sworzeń mocujący (4a) osadzony jest rozłącznie w dolnym otworze żebra środkowego (1c).

3. Hydrauliczne urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że wymienny modułowy element części zasadniczej urządzenia w zależności od wykonania lewego lub prawego jest osadzony zamiennie na dolnym sworzniu (4a), w którym osadzone są dolne ucha (3c) pionowego żebra korpusu (3a) oraz suwliwie poprzez suportowy mechanizm śrubowy (11) zakończony zespołem tulei mocujących (12d) osadzonych na górnym sworzniu mocującym (4).

4. Hydrauliczne urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obudowa sprzęgła (1) wyposażona jest w symetrycznie usytuowane otwory z zaślepkami (1b).

5. Hydrauliczne urządzenie według zastrz. 1 albo 3, znamienne tym, że suportowy mechanizm śrubowy (11) ma osadzone na swym końcu koło sterownicze (12) z korbką (12a).

6. Hydrauliczne urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że koło sterownicze (12) z korbką (12a), w pozycji rozsprzęglenia urządzenia, osadzone w pozycji odwrotnej na króćcu z otworami (12b) i zabezpieczone jest zawleczką (12c), a korbka (12a) zwrócona w kierunku obudowy zostaje osadzona w przestrzeni pomiędzy pionowymi żebrami (3a).