МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ ГОРНОЙ МАШИНЫ Российский патент 1998 года по МПК E21C29/00 

Изобретение относится к горношахтному оборудованию и предназначено для подачи очистных комбайнов на забой преимущественно для средних наклонных пластов.

Известна подающая часть угольного комбайна с исполнительными органами, расположенными на концах корпуса комбайна, включающая редуктор с проходным валом и электромагнитную муфту (авт. св.СССР N 325375, кл. E 21 C 29/00, 1970).

Недостатком данной конструкции является ее малая эффективность из-за низкого КПД, связанного с тем, что половина времени работы муфты проходит в режиме "проскальзывания".

Известен механизм подачи горной машины, включающий двигатель, установленные в корпусе механизма подачи проходной вал, который кинематически связан с выходным валом двигателя, планетарный редуктор, одно из центральных колес которого кинематически связано с проходным валом, промежуточную зубчатую передачу, входной вал которой связан с водилом планетарного редактора, и электромагнитный тормоз с катушкой возбуждения, с индуктором, который кинематически связан с вторым центральным колесом планетарного редуктора, и с расположенными в ярме и корпусе электромагнитного тормоза каналами для подвода охлаждающей жидкости к подверженным нагреву частям электромагнитного тормоза и установленную на выходном валу промежуточной передачи тяговую звездочку, которая установлена с возможность взаимодействия с неподвижным тяговым элементом ( Патент RU N 2001265, кл. E 21 C 29/00, 1993).

Такая конструкция имеет преимущества и дает хорошие результаты при применении ее в механизмах подачи для работы на комбайнах для тонких пологих пластов, когда скорость подачи комбайна в лаве практически не зависит от направления движения.

Работа комбайна на средних и мощных наклонных пластах имеет существенные отличия. Для этих условий наиболее экономичным и эффективным является схема двухсторонней работы, при которой весь пласт по мощности отрабатывается в два прохода. Выполняется это так: при движении вверх по лаве отрабатывается 80...90% мощности пласта с оставлением "земника" у почвы для улучшения нагрузки на забойный конвейер и комбайн при этом двигается со скоростью подачи, близкой к половине максимальной (например 5 м/мин). При движении вниз отрабатывается оставшийся "земник" и осуществляется зачистка почвы и комбайн при этом двигается с максимальной скоростью подачи (например 10 м/мин). Использование электромагнитного тормоза в таких условиях приводит к тому, что половина времени его работы проходит в режиме "проскальзывания", что снижает эффективность его применения.

Недостатком данной конструкции является ее невысокая надежность и эффективность работы из-за низкого КПД.

Заявляемое изобретение направлено на повышение надежности и эффективности работы механизма подачи за счет обеспечения совпадения или максимального сближения оптимального режима работы комбайна и наиболее эффективного режима работы электромагнитного тормоза.

Для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата механизм подачи горной машины, включающей электродвигатель, редуктор с зубчатой передачей, связанный с водилом планетарного редуктора, электромагнитный тормоз с катушкой возбуждения и индуктором и установленную на выходному валу тяговую звездочку, которая установлена с возможностью взаимодействия с неподвижным тяговым элементом, снабжен механизмом переключения скоростей, выполненным в виде валов с установленными на них зубчатыми передачами, одна из которых является понижающей, при этом один из валов кинематически связан с водилом планетарного редуктора, а другой - с выходным валом, а также механизм подачи снабжен стояночным тормозом, связанным с выходным валом через понижающую передачу.

Снабжение механизма подачи горной машины механизмом переключения скоростей, выполненным в виде валов с установленными на них зубчатыми порами шестерен, имеющих различные передаточные числа, которые, обеспечивая включение в работу той из пор, которая соответствует режиму работы горной машины, создает совпадение или максимальное сближение оптимального режима горной машины и наиболее эффективного режима работы электромагнитного тормоза.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан общий вид механизма подачи горной машины.

Механизм подачи горной машины содержит электродвигатель 1, который соединен с корпусом 2 редуктора 3. В редукторе 3 установлены зубчатые передачи 4-8. Механизм подачи имеет планетарный редуктор 9, который состоит из входного вала 10 с установленной на нем центральной шестерней 11, водила 12 и сателлитов 13. Сателлиты 13 соединяются с зубчатым венцом 14, который установлен на подшипниках, при этом венец 14 выполнен с двумя рядами внутреннего зацепления. Второй ряд зацепления венца 14 через сателлиты 15 соединяется со второй центральной шестерней 16, установленной на валу 17. Механизм подачи имеет электромагнитный тормоз 18, который состоит из катушки возбуждения 19 и индуктора 20, установленного на выходном конце вала 17. Планетарный редуктор имеет выходной вал 21, на котором установлена шестерня 7.

Механизм подачи горной машины содержит также механизм переключения скоростей 22, состоящий из валов 23 и 24 с установленными на них зубчатыми передачами в виде пар шестерен: 25 и 26 с передаточным числом i=2, которая является понижающей зубчатой передачей и 27 и 28 с передаточным числом i=1. Водило 12 через шестерни 7 и 8 связано с валом 23. На шлицевой части вала 23 установлена подвижная муфта включения 29, имеющая двойной венец. Муфта 19 имеет три положения: среднее положение - не передающее вращение, и два крайних положения - при этом обеспечивается включение в работу одной из двух зубчатых пар: 25, 26 или 27, 28. Вал 24 соединяется через планетарную передачу 30 с выходным валом 31, на котором установлена тяговая звездочка 32, взаимодействующая с неподвижным тяговым элементом, например зубчатой рейкой (на чертеже не показана).

В механизме подачи на валу 33, соосном валу 23, установлен стояночный тормоз 34, обеспечивающий удержание горной машины при остановках, при работе на наклонных пластах. Таким образом тормоз 34 через вал 33 жестко соединен с шестерней 25 и далее через шестерню 26, планетарную передачу 30, вал 31 и тяговую звездочку 32 с неподвижной зубчатой рейкой, и это соединение тормоза 34 с рейкой не зависит от положения муфты включения 29.

Работа механизма подачи горной машины осуществляется следующим образом. При запуске электродвигателя 1 вращение через зубчатые передачи 4-6 передается валу 10, центральной шестерне 11 и сателлитам 13. В связи с тем что венец 14 установлен на подшипниках, на водило 12 вращение не передается, а следовательно, не вращается и шестерня 7. При подаче напряжения на катушку возбуждения 19 электромагнитного тормоза 18 возникает магнитный поток, который затормаживает индуктор 20, жестко связанный со второй центральной шестерней 16, который в свою очередь затормаживает венец 14. При этом начинает вращаться водило 12 и шестерня 7. Чем выше ток возбуждения, тем сильнее магнитное сцепление индуктора 20 и его торможение и соответственно выше скорость вращения шестерни 7 и соответствующая ему скорость подачи горной машины. Максимальная скорость подачи горной машины получается тогда, когда венец 14 полностью заторможен (застопорен). Режим работы при максимальной скорости подачи наиболее эффективен для электромагнитного тормоза, т.к. в этом случае имеет место наиболее высокий КПД работы тормоза и наименьшее выделение тепла. При уменьшении скорости подачи тормоз должен быть переведен в режим "проскальзывания", и чем ниже скорость подачи, тем выше выделение тепла и снижение КПД тормоза.

Для работы горной машины вверх по лаве с помощью механизма переключения скоростей 22 включается в работу зубчатая пара 25 и 26, чем обеспечивается по условиям выемки пласта возможность получения скорости подачи в два раза меньше относительно максимальной скорости. При работе вниз по лаве с помощью механизма переключения 22 включается в работу зубчатая пара шестерен 27, 28, что обеспечивает возможность получения максимальной скорости. Таким образом обеспечивается совпадение или максимальное сближение оптимального режима работы горной машины и наиболее эффективного режима работы электромагнитного тормоза.

При остановке горной машины при работе на наклонных пластах ее стопорение осуществляется стояночным тормозом 34. В связи с тем что связь тормоза 34 с выходным валом 31 осуществляется через зубчатую пару 25, 26, которая является понижающей передачей с передаточным числом i=2, необходимый тормозной момент стояночного тормоза снижается соответственно в 2 раза по сравнению с тормозом, который может быть установлен на выходном валу (как, например, в серийных комбайнах РКУ 10 и РКУ 13). Это приводит к снижению удельных нагрузок в тормозных дисках и соответственно повышению надежности и безопасности работы горной машины на наклонных пластах.

Использование: для подачи очистных комбайнов на забой преимущественно при отработке средних наклонных пластов. Сущность изобретения: механизм подачи горной машины имеет электродвигатель, редуктор с зубчатой передачей, связанный с водилом планетарного редуктора, электромагнитный тормоз с катушкой возбуждения и индуктором и выходной вал с тяговой звездочкой, установленной с возможностью взаимодействия с неподвижным тяговым элементом. Механизм переключения выполнен в виде валов, один из которых кинематически связан с водилом планетарного редуктора, а другой - с выходным валом. На валах установлены зубчатые передачи, одна из которых - понижающая. Механизм подачи может иметь стояночный тормоз, связанный с выходным валом через понижающую передачу. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Механизм подачи горной машины, включающий электродвигатель, редуктор с зубчатой передачей, связанный с водилом планетарного редуктора, электромагнитный тормоз с катушкой возбуждения и индуктором и выходной вал с тяговой звездочкой, которая установлена с возможностью взаимодействия с неподвижным тяговым элементом, отличающийся тем, что он снабжен механизмом переключения скоростей, выполненным в виде валов, один из которых кинематически связан с водилом планетарного редуктора, а другой с выходным валом, с установленными на них зубчатыми передачами, одна из которых является понижающей. 2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что он снабжен стояночным тормозом, связанным с выходным валом через понижающую передачу.