Передаточный механизм привода горной машины Советский патент 1987 года по МПК E21C29/00 E02F3/38 

Up .за .счет подбора чисел зубьев этой пары. При дальнейшем вращении водила после выхода венца из .зацепления с нижней ветвью цепи 17 ролик 21 перемещается с водилом между вет1

Изобретение относится к приводам, 11апример, горных машин, а более конкретно к йриводу механизма напора од- ,ноковщового экскаватора.

Цель изобретения - повышение надежности путем сн ижения динамических нагрузок.

На фиг.1 изображена схема механизма напора зкскаватора, вид сбоку; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - сечение В-Б на фиг.З; на фиг.5 - схема работы механизма (а - начало контакта ролика с цепью; б - промежуточньй момент активного контакта ролика с цепью; в - заключи- . тельный момент взаимодействия ролика с цепью: сверху - конец взаимодействия; внизу - выход из зацепления с цепью); на 4«г.6 - механизм напора экскаватора ЗКГ-5А (а - с цилиндрическими зубчатыми передачами; б - с предлагаемой передачей).

Механизм напора 1 закреплен на стреле 2 экскаватора ri кинематически связан с кремалье эой 3 рукояти 4 и служит для радиального перемещения ковша 5, связанного канатом с механизмом 6 подъема (фиг.)Механизм I (фиг.2) состоит из цепной передачи 7 с приводным валом 8, связанным зубчатой передачей 9 .с электродвигателем 10. На выходном валу 11 установлены кремальерные шестерни )2 с рейками 13.

Цепная передача 7 (фиг.З и 4) состоит из двух неподвижных звездочек 14 и 15, соосных с приводным валом 8 и ведомой звездочки 16, установленно на выходном валу 1I, объединенных зубчатой цепью 17. На валу 8 закреп- лено водило 18, образованное двумя поводками 19, которые имеют ось 20 и ролик 21 с зубчатым венцом 22.; Ролик 21 связан с осью 20 шпонкой.

вями цепи 17. Ведомая звездочка остается неподвижной. Ролик 21 продолжает вращение с угловой частотой оЗр за счет обката шестерни 24 по колесу 25. 6 ил.

Цепная передача 7 имеет механизм синхронизации для повыпшния плавности работы, который содержит зубчатый венец 22 и зубчатую пару 23 планетарного ряда. Шестерня 24 закреплена на оси 20. Зубчатое колесо 25 закреплено. в корпусе неподвижной звездочки 14 (фиг.4).

Все узлы механизма смонтированы на

раме 26 (фиг.1, 2 и 4), которая в свою очередь крепится на подмоторной площадке 27 стрелы 2 экскаватора (фиг.1,2).

Звездочки 14 и 15 опираются на раму 26 своими опорными кронштейнами 28 (приливами) и крепятся к ней шпильками 29( фиг.4). Электродвигатель 10, зубчатая передача 9 и выходной вал 11 своими опорами также закреплены на

раме 26 привода (фиг,2).

На фиг.З приняты следующие условные обозначения: R, г, R - соответственно радиусы делительных ок ружностей звездочек 14 (15), 22 и 16}

2 об - угол активного взаимодействия зубчатого венца 22 с цепью 17; t - шаг цепи 17; а, - точка касания делительной окружности венца 22 осевой линии цепи, проходящей через центры шарниров цепи; Q - точка пересечения окружности радиусом вертикальной оси симметрии 1-1 звездочки 14, 15; с - точка начала касательной к окружностям радиусов R и г. ; Ь точка на дуге окружности радиуса г., введенная для обозначения контура (отрезка) цепи 17, охватьшающего венец 22; fg - первоначальное провисание нижней ветви цепи 17. Значение

угла об находится из выражения (фиг.З)

cosoi . R

(1)

Работа механизма заключается в следующем.

31283376

Приводной вал 8 и водило 18, несущее ролик 21 с венцом 22 с центром, расположенным на окружности -радиуса R (радиус водила), получает непрерывное и равномерное вращение с угловой частотой W, от электродвигателя 10 через зубчатую передачу 9 (фиг.З). В определенный момент времени венец 22 касается йерхней ветви цепи 17 в условной точке а, (по- Ш ложение I центра венца 22). Положение водила 18 определяется в этот момент углом ot отклонения от вертикальной оси 1-1 вправо, причем венец

й«а.с uZ-t .(

где Z - Z - разность числ 5 звеньев (шагов) цепи в отрезках аЪс и ас , или

москс 2(,).invot ,

где inv 06 tgoC - СС ,

uz.-nZO-ZP

invoi

где Z и Z,, - соответственно чис

1. - rt О JWlOCJV.l 3t;nnVJ ЧГИ

22 вступает в правильн ый контакт с t5 зубьев неподвижных звездочек 14, цепью 17. В пределах угла поворота 15 и зубчатого венца 22. водила 18 2 ct происходит перемещеВ период контакта венца 22 с 17 при вращении водила 18 ролик получает от него вращение с угло 20 частотой ОЭр , обкатываясь по цепи Одновременно шестерня 24, будучи жестко связанной с осью 2Q, обка ется по колесу 25 зубчатой пары

ние освобождаемого участка верхней ветви цепи 17 вверх и влево - оттяжка цепи венцом 22. В положении II центра венца 22 этот процесс заканчивается. Поворот водила 18 в пределах угла 2 об является периодом активного взаимодействия водила 18

;и венца 22 с цепью 17.

Удлинение верхнего участка цепи

. 1 7 на величину Д «„КС этот период сопровождается соответствующим укорочением (подборкой) нижней ветви цепи за счет уменьшения провисания цепи f J,, что сопровождается поворотом ведомой зЬездочки 16 на соответствующий угол.

Дальнейшее вращение водила 18 характеризуется кругивым перемещением ролика 21 с венцом 22, охваченным цепью 17 по контуру а be т.е. перекатыванием этог.о контура по не подвижным звездочкам lA, 15 в пределах угла (180).

В течение этого периода верхний участок цепи находится в покое и ведомая звездочка 16 остается неподвижной. В конце периода (нижний угол 2 об на фиг.З) происходит исчезновение контура qbc и передача его (возврат) в виде отрезка нижней ветви цепи, которая получает

В период контакта венца 22 с цепью 17 при вращении водила 18 ролик 21 получает от него вращение с угловой 20 частотой ОЭр , обкатываясь по цепи 17. Одновременно шестерня 24, будучи жестко связанной с осью 2Q, обкатывается по колесу 25 зубчатой пары 23

25

с той же частотой сЭр за счет подбора чисел зубьев этой пары.

При дальнейшем вращении водила I8 после выхода венца 22 из зацепления с нижней ветвью цепи 17 (положение III центра венца 22) ролик 21 переме-да ется с водилом 18 между ветвями цепи 17. Ведомая звездочка 16 при этом остается неподвижной. Ролик 21 продолжает вращение с угловой частотой СОр за счет обката шестерни 24 по

35 колесу 25.

К моменту касания венца 22 с цепью 17 в точке а, положение ее зубьев относительно шарниров цепи будет та- Q КИМ же, что и в начале цикла, чем обеспечивается правильный вход в зацепление венца 22 с цепью 17. Затем- цикл повторяется.

, Таким образом, за один оборот водила 18 ведомая звездочка 16 получает вращение в период поворота водила 18 на угол 2сС . В течение остального угла поворота 2 ( и -oi) ведомая звезпервоначальное провисание. „. Макси- 50 Д°чка 16 получает пульсирующее (прерывное) вращение. Среднее передаточное отношение цепной передачи находит-мальное значение отрезка определяют из выражения

wane

аЬс - сзГс

(2)

где я be dc Z - число звеньев цепи в отрезке Ломаной аЬс; Z число звеньев цепи в ломаной (дуге) otf .

Следовательно

й«а.с uZ-t .(3)

где Z - Z - разность числа звеньев (шагов) цепи в отрезках аЪс и ас , или

москс 2(,).invot ,

(4)

inv 06 tgoC - СС ,

uz.-nZO-ZP

invoi

(5)

где Z и Z,, - соответственно числа

1. - rt О JWlOCJV.l 3t;nnVJ ЧГИ

зубьев неподвижных звездочек 14, 15 и зубчатого венца 22.

зубьев неподвижных звездочек 14, 15 и зубчатого венца 22.

В период контакта венца 22 с цепью 17 при вращении водила 18 ролик 21 получает от него вращение с угловой частотой ОЭр , обкатываясь по цепи 17. Одновременно шестерня 24, будучи жестко связанной с осью 2Q, обкатывается по колесу 25 зубчатой пары 23

с той же частотой сЭр за счет подбора чисел зубьев этой пары.

При дальнейшем вращении водила I8 после выхода венца 22 из зацепления с нижней ветвью цепи 17 (положение III центра венца 22) ролик 21 переме-дается с водилом 18 между ветвями цепи 17. Ведомая звездочка 16 при этом остается неподвижной. Ролик 21 продолжает вращение с угловой частотой СОр за счет обката шестерни 24 по

колесу 25.

К моменту касания венца 22 с цепью 17 в точке а, положение ее зубьев относительно шарниров цепи будет та- КИМ же, что и в начале цикла, чем обеспечивается правильный вход в зацепление венца 22 с цепью 17. Затем- цикл повторяется.

ся из выражения

W, Z2

со.

uZ,

(6)

где Zj - число зубьев ведомой звез- , дочки 16, вращающейся со средней угловой частотой

Для обеспечения нормальной работы передачи необходимо принять числа зубьев зубчатой пары 23:

шестерня 24 25 - Z

ZM

г

Zp +2 uZ

J.

(7)

колесо

В этом случае передаточные отношения от водила к ролику 21 с венцом 22 и шестерне 24 соответственно будут (i, 1ш):

г

-Zf.

ZP 7

а

(8)

(9)

2аZ + 2 uZ.

где .-jj .j,

Прерывный характер контакта ролика 21 с венцом 22 с цепью 17 обеспечивает импульсный характер вращения ведомой звездочки 16, а также кремальерных шестерен 12, реек 13, кремальеры 3, рукояти 4, ковша 5, что облегчает внедрение последнего в забой.

Кинематический расчет цепной передачи при заданном iijn и числе зубьев эведомой звездочки 16 L сводится к определению параметра AZ по формуле (6). Причем fiZ должно быть целым числом. Затем при заданном А2 из выражения (5) находят разность ZP - ZP методом подбора утлая . Эта разность должна быть тоже целым числом. Зная число зубьев Z или

находят число зубьев Zp

-о или Z

О

ZP, За

тем при известном шаге t цепи находят радиусы звездочек и венца R, и Jip, а затем согласно формуле (1) определяют радиус R окружности, на которой расположен центр ролика 21, имеющего радиус г-.

Формула изобретения

Передаточный механизм привода горной машины, включающий цепную передачу, содержащую соосно располЬжен- ные приводному валу две неподвижные звездочки и ведомую звездочку, охваченные зубчатой цепью, закрепленное на приводном валу к расположенное между неподвижными звездочками водило с осью, на которой расположен с возможностью взаимодействия с зубчатой цепью ролик и механизм синхронизации, отличающийся тем, что, с целью пОвьш1ения надежности путем снижения динамических нагрузок, механизм синхронизации выпол- нен из кинематически связанной зубчатой пары, срдержащей расположенный на неподвижной звездочке зубчатый венец с внутренним зацеплением и расположенную на оси ролика шестерню, и из закрепленного на ролике с возможностью внутреннего зацепления с зубчатой цепью зубчатого венца, при этом ось ролика жестко соединена с шестерней и роликом, передаточные отношения которых с водилом равнь: между собой,

хЦрй

/7 21 15 22 h

10

fPu

.13

26 11

S

fPu2.2

Изобретение относится к приводам, например, горных машин и повышает надежность путем снижения динаS 8 мических нагрузок. Для этого механизм синхронизации цепной передачи для повышения плавности работы выполнен в виде закрепленного на ролике 21 зубчатого венца 22 и зубчатой пары. Шестерня 24 последней закреплена на оси ролика 21. Зубчатое колесо 25 закреплено в корпусе неподвижной звездочки 14 цепной передачи. Ось ролика 21 жестко соединена с ним и с шестерней 24. В период контакта венца 22 с цепью 17 при вращении водила ролик 21 получает от него вращение с угловой частотой сОп , обкатываясь по цепи 17. Одновременно шестерня 24, жестко связанная с осью ролика, обкатывается по колесу 25 зубчатой пары 23 с той же частотой (Л to 00 09 СлЭ а

c«.

17

S/

nOs)

fpu.U

di

f

Pat.S

U)g(ng) is

,:,v--.-, ©c

jjf i

2 2

i r/ f;

.

/5 2

Составитель В.Прокофьев Редактор Л.Веселовская Техред И.Попоаич Корректор И.Муска

Заказ 7396/28 Тираж 455 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4