ПРИВОДНОЙ БЛОК ДЛЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ МАШИН И ЦЕПНЫХ СКРЕБКОВЫХ КОНВЕЙЕРОВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1997 года по МПК B65G23/00 E21C31/00 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, преимущественно к приводному блоку для горнодобывающих машин и цепных скребковых конвейеров, которые используют при разработке и добыче полезных ископаемых.

Известен приводной блок для горнодобывающих машин и цепных скребковых конвейеров, включающий главный и вспомогательный приводы соответственно каждый с приводным двигателем, механизмом передачи и регулируемой фрикционной предохранительной муфтой (авт. св. СССР N 1495980, кл. B 65 G 23/06, 1989).

В используемых известных приводных блоках остается практически нерешенной проблема, возникающая в момент пускового процесса, и в особенности так называемого тяжелого пускового процесса цепных скребковых конвейеров и горнодобывающих машин, и связанная с необходимостью защиты цепей от ослабления или их прогибания, защитой от ударных нагрузок на цепи и приводные движущиеся части горнодобывающих машин, скребковых цепных конвейеров и т.п.

Технический эффект предлагаемой заявки состоит в создании приводного блока для горнодобывающих машин и скребковых цепных конвейеров, используемых в операциях по разработке и добыче полезных ископаемых, которые при так называемом тяжелом пусковом процессе и тяжелом режиме хода устраняют вероятность ослабления цепей, а также прогибание цепей.

Этот технический эффект достигается благодаря тому, что приводной блок для горнодобывающих машин и цепных скребковых конвейеров, включающих главный и вспомогательный приводы соответственно каждый с приводным двигателем, механизмом передачи и регулируемой фрикционной предохранительной муфтой, снабжен измерительным и управляющим приспособлениями для главного и вспомогательного приводов управления приводными двигателями и предохранительными фрикционными муфтами и сенсорным средством управления, выполненным с возможностью регистрации понижения определенной величины, предварительно выбираемой в соответствии с программой граничной частоты вращения электродвигателей, при этом измерительное и управляющее приспособление выполнено с возможностью переключения приводных двигателей на ступень медленной частоты вращения и после превышения заранее выбираемой в соответствии с программой граничной частоты вращения ступени медленной частоты вращения на ступень быстрой частоты вращения. Причем сенсорное средство управления выполнено с возможность переключения на ступень медленной частоты вращения по временной характеристике падения частоты вращения посредством фиксации тепловой нагрузки приводных двигателей и сравнения с имеющимся охлаждением приводных двигателей.

При достижении заранее выбираемой в соответствии с программой нижней граничной частоты вращения на ступени быстрой или медленной частоты вращения предохранительная муфта одного из двух приводов или предохранительные муфты обоих приводов выполнены с возможностью одновременного или последовательного переведения в режим проскальзывания и замыкания после разгона приводного двигателя или приводных двигателей.

Каждый из приводов выполнен с возможностью при регулировании одного привода выполнять вместе с предохранительной муфтой функцию защиты от перегрузки цепи и приводного блока.

В соответствии с другим вариантом выполнения изобретения приводной блок для горнодобывающих машин и цепных скребковых конвейеров, включающий главный и вспомогательный приводы, соответственно каждый с приводным двигателем, механизмом передачи и регулируемой предохранительной муфтой, снабжен измерительным и управляющим приспособлениями для главного и вспомогательного приводов управления и предохранительных фрикционных муфт с регулируемым непрерывно или ступенчато прижимным усилием.

Управляющие приспособления приводных двигателей и предохранительных фрикционных муфт соединены друг с другом. При этом для регистрации данных во время пускового процесса предусмотрен блок оценки данных.

На фиг. 1 изображен вид сбоку скребкового цепного конвейера вместе с блоками привода по настоящему изобретению, а также показана прогибающаяся цепь; на фиг. 2 схематическое представление процесса запуска в работу, который включает возможность прогибания или ослабления цепи на всем протяжении скребкового цепного конвейера; на фиг. 3 разрез натянутой цепи в механизме направления движения цепи; на фиг. 4 ослабленная цепь в механизме направления движения цепи разрез; на фиг. 5 изображение блока привода по изобретению, схематически.

Теперь обратимся к фиг. 1 и 2 и более детально опишем (только в качестве примера) пусковой процесс, который исключает вероятность провисания или ослабления цепи на всем протяжении скребкового конвейера с низким предварительным напряжением или тяжелым стартом.

1. Нормальный старт
1.1. Ускорение приводного двигателя 1 для главного привода без нагрузки.

1.2. Ускорение приводного двигателя 2 для вспомогательного привода с уменьшенным осевым прижимным усилием муфты: желоб цепи 3 натянут; муфта вспомогательного привода проскальзывает.

1.3. Импульсы проскальзывания вспомогательного привода вызывают повышение прижимного усилия предохранительных фрикционных муфт на главном и вспомогательном приводах через измерительное и управляющее приспособления.

1.4. Прижимное усилие предохранительных фрикционных муфт, например многодисковых муфт, возрастает в соответствии с программой до момента полного исчезновения импульсов проскальзывания.

1.5. Управляющее приспособление переключается из режима "пуска" в нормальный рабочий режим.

Измерительное и управляющее приспособления привода вновь отключает приводные двигатели 1 и 2 и переключает блок на режим "тяжелый старт" в том случае, если не происходит запрограммированное увеличение прижимного усилия, достаточное для остановки предохранительных фрикционных муфт, т.е. если продолжается появление импульсов проскальзывания.

2. Тяжелый старт
2.1. Повторяем этапы 1-1.3 как и при нормальном старте. 2.2. В соответствии с программой "тяжелый старт" прижимное усилие предохранительных фрикционных муфт моментально повышается до значения, которое допускает передачу момента отказа двигателя в главный и вспомогательный приводы. При дальнейшем увеличении прижимного усилия пусковой процесс может дополнительно поддерживаться частотой вращения приводных двигателей 1 и 2.

Независимо от приведенного выше примера прижимное усилие предохранительных фрикционных муфт регулируется и после свободного ускорения приводных двигателей 1 и 2 в главном и вспомогательном приводах с таким расчетом, чтобы можно было оптимально адаптировать или приспособить вращающий момент приводных пусковых колес цепи, а следовательно, и стартового ускорения соответствующей цепи и цепи конвейера к соответствующим рабочим условиям скребкового цепного конвейера:
а) в соответствии с типом нагрузки и
б) в соответствии с ожидаемым сопротивлением пусковому процессу (например после длительного простоя оборудования).

Что касается приводных двигателей с переключением полюсов 1 и 2, то описанное выше явление может происходить как на ступенях быстрой частоты вращения, так и на ступенях медленной частоты. С этой целью в измерительном и управляющем приспособлениях предусмотрены несколько различных программ. Если при предварительно выбранной программе пуска процесс пуска не осуществляется, то необходимо проверить следующие данные, имеющие прямое отношение к процессу пуска:
направление проскальзывания предохранительных фрикционных муфт (например, последовательность импульсов),
силовая характеристика и расход энергии соответственно приводных двигателей 1 и 2 главного и вспомогательного приводов.

Все эти данные в блоке оценки измерительного и управляющего приспособлений будут автоматически преобразовываться в программу (например тяжелый старт).

При использовании точно установленного предварительного напряжения с конвейерной цепью регулируемый процесс пуска будет исключать вероятность образования так называемого ослабления цепей конвейера и их провисание. Следовательно регулируемое прижимное усилие, образуемое в предохранительных фрикционных муфтах, например усилие, соответствующее проскальзыванию соответствующей предохранительной фрикционной муфты, и значения частоты, достаточные для частоты привода, которые оцениваются в измерительном и управляющем приспособлениях и фиксируются сенсорным средством управления и которые могут быть различными для главного и вспомогательного приводов, будет ускорять движение скребкового цепного конвейера в соответствии с программой до тех пор, пока не исчезнет проскальзывание предохранительных фрикционных муфт, а все частоты будут передаваться на стартовые валы через предохранительные фрикционные муфты. С этого момента исключается любая потеря эффективности работы конвейера из-за проскальзывания.

В случае, если по какой-либо причине невозможно избежать так называемого ослабления или провисания цепи, например из-за недостаточного предварительного напряжения конвейерной цепи или перегрузки скребкового цепного конвейера, тогда по инициативе измерительного и управляющего приспособлений привода начинает действовать запрограммированная настройка главного и вспомогательного процессов, в результате чего ослабленные или искривленные цепи скребкового цепного конвейера укладываются таким образом, что эти бракованные секции цепного конвейера не будут опасны для продолжения работы скребкового цепного конвейера и не будут мешать нормальной работе последнего.

Ударные нагрузки на конвейерную цепь и приводные части, например в результате резкого натяжения ослабленной конвейерной цепи в процессе скребкового цепного конвейера, устраняются после свободного от нагрузки ускорения приводных двигателей 1 и 2 с помощью регулируемого прижимного усилия, образуемого в предохранительных фрикционных муфтах, причем это характерно и для случая, когда используемые приводные двигатели 1 и 2, а также асинхронные электродвигатели соответственно имеют крутую характеристику, а за счет чего можно будет полностью использовать вращательную энергию приводных двигателей 1 и 2 в процессе скребкового цепного конвейера, т.е. в данном случае отпадает необходимость в использовании каких-то сверхмощных приводных двигателей 1 и 2 и асинхронных электродвигателей соответственно для успешного осуществления процесса пуска. Следовательно, расходы по эксплуатации сводятся к минимуму.

На фиг. 5 схематически показан блок привода согласно настоящему изобретению, который можно использовать как с главным приводом, так и с вспомогательным приводом. Предназначенный для горнодобывающих машин и, в частности, для скребкового цепного конвейера 4, блок привода имеет приводной электродвигатель 1, расположенный ниже блока цепной передачи 5 и предохранительную фрикционную муфту 6. Зубчатая передача 5 может быть представлена боковой передачей и планетарной передачей соответственно, а предохранительная фрикционная муфта 6 многодисковой муфтой. В любом случае предохранительная фрикционная муфта 6 снабжена монитором скольжения в качестве датчика для измерительного и управляющего приспособлений 7, чтобы приводить в действие предохранительную фрикционную муфту 6. В описанном варианте изобретения предохранительная фрикционная муфта 6 расположена по центру внутри канала передачи и передает поддерживающий момент либо полого колеса, либо водила планетарного ряда зубчатой передачи, сконструированного в виде планетарной передачи в кожухе коробки скоростей. Измеренные значения, которые затем передаются в блок управления, проходят оценку электронными средствами. В случае переоценки соответственно установленного специфицированного значения измерительное и управляющее приспособления 7 обеспечивают срабатывание предохранительной фрикционной муфты 6 и приводного электродвигателя 1 с помощью электронного блока управления 8, а для большей точности и с помощью расположенного на одной линии с первым гидравлического и пневматического блоков 9.

Приводной блок для горнодобывающих машин и скребковых цепных конвейеров, используемых в горнодобывающей промышленности, содержит главный привод и вспомогательный привод, а также приспособление измерения и управления приводных электродвигателей и предохранительных фрикционных муфт. В процессе тяжелого запуска и тяжелого хода соответственно сенсорное средство управления фиксирует недорегулировку предельной скорости приводных электродвигателей, которую можно заранее выбирать в соответствии с программой и регулирование привода одновременно и последовательно перемещается на этап медленной скорости. Более того, в течение процесса запуска в работу можно отрегулировать усилие привода предохранительных фрикционных муфт. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Приводной блок для горнодобывающих машин и цепных скребковых конвейеров, включающий главный и вспомогательный приводы, соответственно каждый с приводным двигателем, механизмом передачи и регулируемой фрикционной предохранительной муфтой, отличающийся тем, что он снабжен измерительным и управляющим приспособлением для главного и вспомогательного приводов управления приводными двигателями и предохранительными фрикционными муфтами и сенсорным средством управления, выполненным с возможностью регистрации понижения определенной величины, предварительно выбираемой в соответствии с программой граничной частоты вращения электродвигателей, при этом измерительное и управляющее приспособление выполнено с возможностью переключения приводных двигателей на ступень медленной частоты вращения и после превышения заранее выбираемой в соответствии с программой граничной частоты вращения ступени медленной частоты вращения на ступень быстрой частоты вращения. 2. Блок по п.1, отличающийся тем, что сенсорное средство управления выполнено с возможностью переключения на ступень медленной частоты вращения посредством фиксации тепловой нагрузки приводных двигателей по временной характеристике падения частоты вращения и сравнения с имеющимся охлаждением приводных двигателей. 3. Блок по п.1, отличающийся тем, что при достижении заранее выбираемой в соответствии с программой нижней граничной частоты вращения на ступени быстрой или медленной частоты вращения предохранительная фрикционная муфта одного из двух приводов или предохранительные муфты обоих приводов выполнены с возможностью одновременного или последовательного переведения в режим проскальзывания и замыкания после разгона приводного двигателя или приводных двигателей. 4. Блок по одному из пп.1 3, отличающийся тем, что каждый из приводов выполнен с возможностью при регулировании одного привода выполнять вместе с предохранительной муфтой функцию защиты от перегрузки цепи и приводного блока. 5. Приводной блок для горнодобывающих машин и цепных скребковых конвейеров, включающий главный и вспомогательный приводы, соответственно каждый с приводным двигателем, механизмом передачи и регулируемой предохранительной муфтой, отличающийся тем, что он снабжен измерительным и управляющим приспособлениями для главного и вспомогательного приводов управления и предохранительными фрикционными муфтами с регулируемым непрерывно или ступенчато прижимным усилием. 6. Блок по п.5, отличающийся тем, что управляющие приспособления приводных двигателей и предохранительных фрикционных муфт соединены друг с другом. 7. Блок по п.5 или 6, отличающийся тем, что для регистрации данных во время пускового процесса предусмотрен блок оценки данных.