Механизм с перегрузочным предохранителем преимущественно для привода угольного струга Советский патент 1988 года по МПК E21C27/32 

О)

4:аь Is9

Oi 4 OS

CM

ФигЛ

34 и соединительного С 35. Последний через устойчивое к скручиванию сое- ; инение 36 связан с выходным валом i. Оконечная часть С 35 для этого имеет коническую часть 37, которая )|сестко закреплена в отверстии конусообразной формы 38 затяжным винтом ;i9. Примыкающие оконечные части С 34 и 35 соединены выполненной в ввде итепсельного соединения муфтой А1

устойчивым к скручива1гаю образом с возможностью аксиального отсоединения. Передачу крутящего момента межд С 34 и 35 обеспечивает шпоночное соединение 43. Оно м.б. выполнено из расположенного на оконечной части С 34 аксиального зубчатого зацепления с соответствующим зацеплением отверстия втулки 42 или в виде многогранника. 19 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горному оборудованию и касается, в частности, механизма с перегрузочным предохранителем преимущественно для привода угольного струга. Цель - облегчение и ускорение работ по техническому обслуживанию и ремонту. Механизм включает измерительный элемент, выполненный из двух частей - торсионного или измерительного стержня (С)

I ,1

Изобретение касается механизма с перегрузочным предохранителем, преимущественно для привода угольного струга и аналогичных устройств, с измерительным элементом, несущим тензо метрическое устройство с омическим датчиком, обладающим возможностью ;эластичного деформирования при пересдаче усилия в кинематической цепи, И электронного регулирующего устрой- ;ства, отсоединяющего выходной вал ме |ханизма в случае перегрузки.

I Целью изобретения является облег- |чение и ускорение работ по техничес- :кому обслуживанию и ремонту механизма.

На фиг. 1 изображен предлагаемый механизм с перегрузочным предохранителем, а именно область выходного вала и сочлененных с ним устройств ,предохранения от перегрузки, аксиальный разрез, на фиг. 2 - предпочтительный вариант осуществления соединения валов между измерительным и соединительным стержнями, сечение , на фиг. 3 - предпочтительный вариант выполнения измерительного стержня, который объединен вместе с другими элементами в один легко заменяемый унифицированный узел, частичное сечение .

Механизм с перегрузочным предохранителем, преимущественно для привода угольного струга, показан частично в области выходного вала и примыкающих устройств, обеспечивающих предохранение от перегрузки. В корпусе 1 расположен выходной вал 2 (на чертеж ах условно показан только отрезок вала, противолежащий выходной

оконечной части выходного вала). Коаксиально выходному валу 2 в корпусе 1 расположено соединение 3, выполненное в форме многодискового

5 сцепления. Привод выходного вала 2 в соответствии с этим осуществляется через двухступенчатую зубчатую передачу (не показана) и соединение 3, когда оно замкнуто. Соединение 3 име10 ет наружную кольцеобразную опору- фрикционного диска муфты 4 и концент рично расположенную внутри нее опору фрикционного диска муфты 5, которая посредством мелкошлицевого про филя 6 соединена с выходным валом 2. Соединение 3 выполнено таким образом, что непосредственно соединени осуществляется благодаря усилию пружины и может быть разомкнуто гидрав лически. Позицией 7 обозначен кольцеобразный направляющий поршень, который перемещается на кольцеобразной внутренней опоре фрикционного диска муфты 5 аксиально и совместно с этой опорой образует кольцеобразную камеру 8 нагретания. Нагнетание в камеру 8 нагнетания, выполненную кольцеобразной, осуществляется через вращающийся элемент 9, который пос редством аксиального винта 10 устойчивым к скручиванию образом связан с оконечной частью выходного вала 2, противолежащей той оконечной части вала, на которой осуществляется от35 бор мощности. Вращающийся элемент 9 образует аксиальное продолжение выходного вала 2 и расположен в подшипниках 11 и 12 в цилиндрическом элементе корпуса 13, который жестко

40 соединен с корпусом 1, На элемент

25

корпуса 13 с внешней стороны прикреплен клапан переключения 14, выполненный электромагнитным. В элементе корпуса 13 находится скользящее кольцо 15, которое охватывает вращающийся элемент 9 и выполняет уплотняющую функцию,

Враща:ющийся элемент 9 имеет экс- тдгнтричное аксиальное отверстие 16, закрытое пробкой 17 на внешнем своем окончании. Клапан 14 переключения на выходе через радиальные отверстия 18 и 19 элемента корпуса 13 и, соответственно, скользящее кольцо 15 соединен с аксиальным отверстием 16 вращающегося элемента 9. .В последнем для этой цели предусмотрено радиальное отверстие 20, примыкающее к плоскому кольцевому пазу 21 вращающегося элемента 9, причем гидравлическая связь между выходом клапана 14 переключения и аксиальным отверстием 16 осуществляется через отверстия 18-20.

Со стороны.внутренней оконечной части 25 формы 38, чем достигается обеспечиаксиальное отверстие 16 вращающего- ся элемента 9 через радиальное отверстие 22 и кольцевой паз 23 связано с радиальными отверстиями 24 и 25 выходного вала 2 и соответственно опоры фрикционного диска муфты 5 с камерой 8 нагнетания. Расположение деталей целесообразно осуществлять таким образом, чтобы в случае пере- . грузки, т.е. при открытии клапана 14 переключения, в камеру нагнетания 8 соединения 3 через обеспечивающий вращение кращающийся элемент 9 подавалась гидравлическая нагнетаемая среда и при этом соединение 3 резко размыкалось. По отношению к стационарному скользящему кольцу 15. вращающийся элемент 9 герметично изолирован с помощью уплотнений 26 и 27 высокого давления. При возможной утечке масло отводится через каналы ,28 и 29.

Выходной вал 2 имеет сквозное ступенчатое центральное отверстие 30, заканчивающееся в выточке 31, в которую своей цилиндрической оконечной частью входит вращакнцийся элемент 9. В этом вращакнцемся элементе 9 предусмотрено также сквозное центральное аксиальное отверстие 32, Соосные аксиальные отверстия 30 и 32 заключают в себе измерительный элемент в виде измерительного вала 33. ИзмерИ тельный вал 33 состоит из двух частей: торсионного или измерительного стержня 34 и соединительного стержня 35. Соединительный стержень 35 своей оконечной частью, не примыкающей- к измерительному стержню 34, через устойчивое к скручиванию соединение 36 связан с выходным валом 2. Оконечная часть соединительного стержня

35 с этой целью имеет оконическую оконечную часть 37, которая жестко крепится в отверстии конусообразной формы 38, ЯВЛЯЮП1ИМСЯ составным элементом аксиального отверстия 30.

Крепление осуществляется посредством

затяжного винта 39, который входит ,в аксиальное отверстие 30 со стороны оконечной части выходного вала 2, и завинчивается в аксиальное резьбовое

отверстие 40 на конической оконечной части 37 соединительного стержня 35. При завинчивании до упора затяжного винта 39 коническая оконечная часть 37 входит в отверстие конусообразной

0

5

вающее вращение соединение соединительного стержня 35 с выходным валом 2.

Примыкающие оконечные части измерительного 34 и соединительного стержней 35 соединены выполненной в виде штепсельного соединения муфтой 41 устойчивым к скручиванию образом с возможностью аксиального отсоединения. Муфта 41 состоит из укрепленной с одной стороны соединительного стержня 35 втулки 42, в аксиальное отверстие которой входит измерительный стержень 34 своей оконечной Q частью. Шпоточное соединение 43 обеспечивает передачу крутящего момента между измерительным 34 и соединительным стержнями 35. Соединение, обеспечивающее передачу крутящего момента, g может быть осуществлено с помощью

расположенного на оконечной части измерительного стержня 34 аксиально.го зубчатого зацепления, имеющего возможность сцепления с соответствующим зубчатым зацеплением отверстия 44 втулки 42. Оконечная часть измерительного стержня 34 может быть выполнена в виде многогранника, заходящего в соответствующее многогранное отверстие 44 с обеспечением передачи крутящего момента.

Измерительный стержнь 34 проходит через вращающийся элемент 9, имеющий

0

5

на своей внешней оконечной части соединительную деталь 45, укрепляемую с помощью аксиального винта 46 на вращающемся элементе 9, Примыкающая оконечная часть измерительного стержня 34 через устойчивое к скручиванию соединение связана с соединительной деталью 45, а также с вращающимся элементом 9 и выходным валом 2. С этой целью оконечная часть измерительного стержня 34 выполнена в форме конуса 47, который входит в соответствующее конусообразное отверстие 48 соединительной детали 45 и закрепляется в ней. Крепление обеспечивается аксиальным затяжным винтом 49, завинчивающимся в аксиальное резьбовое отверстие 50 конуса 47 снаружи. Затяжной винт 49 проходит через аксиальное отверстие вращающейся цапфы 51, соединенной устойчивым к скручиванию образом с соединительной деталью 45 и проходящей через крьппку корпуса 52, присоединенную фланцами с внешней стороны корпуса 1. Вращающаяся цапфа 51 выступает из корпуса 1 наружу. Она может использоваться в качестве приводного вала датчика пермещения угольно.го струга.С помощью затяжного винта 49 конус 47 измерительного стержня 34 жестко затягивается в конусообразном отверстии 48 снаружи, чем обеспечивается устойчивое к скручиванию соединение с вращающимся элементом 9, а также и с выходным валом 2.

С наружной стороны на соединительной детали 45 расположены усилители 53 измеряемых величин. Помимо этого, с внешней стороны соединительной детали 45 также расположены контактные кольца 54, обеспечивающие передачу электрических измеряемых сигналов к контактам. Контактные кольца 54 электрически соединены с тензометрическим устройством с омическими датчиками 55, расположенном в гнезде 56 измерительного стержня 34.

Так как измерительный вал 33, состоящий из двух частей, с обеих оконечных частей связан с выходным валом 2, устойчивым к скручиванию образом, то он при работе, так же как и выходной вал 2, будет передавать нагрузку на торсион. Тензометричес- кое устройство с омическими датчиками 55 вследствие этого измеряет непосредственно напряжение торсиона выходного вала. 2. Измеряемые электрические сигналы воспринимаются скользящими контактами, примыкающими к контактному кольцу 54, усиливаются усилителем 53 измеряемых величин и через кабельное соединение, выходящее через ввод 57, подаются на

управляющее электронное устройство, (не показано) и оно в случае перегрузки включает клапан 14 переключения, и соединение 3 гидравлически размыкается. Управляющее электронное

5 устройство может быть расположено

защищенным образом внутри секции корпуса 58, размещенной на корпусе 1,

Для замены измерительного вала 33 и соответственно измерительного

Q стержня 34 нужно снять только крьщ1ку корпуса 52 и освободить винт 46 соединительной детали 45 с вращающимся элементом 9. Измерительный стержень 34 с соединительной деталью 45

5 вытягивают из центрального аксиального отверстия вращаюп1егося элемента 9 и выходного вала 2, причем соединительный стержень 35 остается в своем прежнем положении. При откручивании

0 затяжного винта 49 измерительный стержень 34 может быть отделен от соединительной детали, В собранном положении весь измерительный вал 33 расположен защищенным образом внутри выходного вала 2 и соединенным с ним устойчивым к скручиванию образом вращающимся элементом 9, который является также составной частью вала 2.

0

На фиг, 2 показано выполнение муфты между измерительным стержнем 34 и соединительным стержнем 35„ Муфта 41 имеет выполненную в качестg ве соединительного элемента втулку 42. Измерительный стержень 34 имеет сквозное центральное аксиальное отверстие 59. Оконечная часть измерительного стержня 34, вводящая во втулку 42, выполнена в форме распора 60, имеющего внутренний конус 61, выполненный с возможностью распорки радиально посредством лежащего в нем затяжного конуса 62, опирающегося

gg на внутренний конус 61. В резьбовое отверстие 63 затяжного конуса 62 завинчен затяжной винт 64, выполненный в виде ходового вала, и этот затяжной винт 64 расположен в аксиаль5

0

7

ном отверстии 59 измерительного стержня. Головка затяжного винта 64 на фиг. 3 помечена позицией 65. Для обеспечивающего вращение соединения измерительного стержня 34 со втулкой 42 со стороны, расположенной снаружи оконечной части 66 измерительного стержня 34, в аксиальное отверстие 59 вставляется ключ (фиг.З). При затягивании до отказа затяжного винта 64 затяжной конус входит в распорную оконечную часть 60, где радиально распирается и неподвижно закрепляется относительно внутренней стенки муфты. Затяжной конус 62 с помощью пазово-шпоночного соединения

67закреплен в распорной оконечной части . 60 с возможностью аксиального смещения таким образом, что обеспечивается передача крутягдего момента.

На фиг. 2 видно, что втулка 42 соединена с соединительным стержнем 35 с возможностью разъема. Лежащая, внутри оконечная часть соединительного стержня 35 выполнена в виде конуса 68, расположенного в конусообразном отверстии 69 втулки 42, Позицией 70 отмечен затяжной винт, опирающийся своей головкой 71 посредством шайбы 72 на уступ 73 втулки. Затяжной винт 70 завинчен в резьбовое .отверстие 74 соединительного стержня 35. При завинчивании затяжного винта 70 конусообразная оконечная часть

68соединительного стержня 35 входит в конусообразное отверстие 69, чем обеспечивается прочное крепление между втулкой 42 и соединительным стержнем 35. При этом подразумевается, что соединительный стержень 35 другой оконечной частью соединен с выходной оконечной частью выходного вала 2 передающим крутящий момент образом. Это может быть осуществлено способом, показанным на фиг. 1, или каким-либо другим образом. Как следует из фиг. 3, головка ходового вала, как и, соответственно, затяжной винт 64, расположена внутри сквозного аксиального отверстия 59 измерительного стержня 34, Головка 65 затяжного винта опирается на кольцевой уступ 75 ступенчатого аксиального отверстия 59.

На фиг. 3 изображено продолжение сечения, показанного на фиг. 2, со стороны, противолежащей выходной

264608

части. Из чертежа видно, что на вые- тупающем из вращающегося элемента 9 отрезке измерительного вала 33 име.(- ется фланцевый элемент 76, соединенный с измерительным стержнем 34 преимущественно посредством горячего прессового соединения устойчивым к скручиванию образом. Фланцевый эле10 мент 76 одновременно является опорой усилителей 53 измеряемых величин, защищенным образом расположенных в корпусе 77 фланцевого элемента 76. Фланцевый элемент 76, устойчивым к.

15 скручиванию образом соединенный с измерительным стержнем 34, посредством аксиального винта 78 прикреплен к фланцевой пластине 79, которая посредством винта 80 связана с око20 нечной частью вращающегося элемента 9. Фланцевый элемент 76 устойчивым к скручиванию образом соединяет измерительный стержень 34 с вращающимся элементом 9, а также с выходным

25 валом 2.

С боковой стороны, рядом с фланцевым элементом 76 расположен кор- пус подшипника 81, начинающийся от измерительного стержня 34 и заключаю30 щий в себе кольцевое контактное устройство с контактным кольцом 54 и скользящими контактами. Корпус име ет ввод 82 для электрического кабеля 83. Измерительный стержень 34

.jg расположен в подшипнике 84 корпуса подшипника 81 и в подшипнике 85, ко- торый, в свою очередь, расположен между цилиндрическим фланцевым элементом 76 и корпусом подшипника 81. Перед40 няя часть корпуса подшипника 81 винтовым креплением соединена с крьш1кой 86. Измерительный стержень имеет вращающуюся цапфу 51, проходящую наружу через крышку 86 и расположенную

45 в определенном радиусе, посредством которой работает измеритель пути угольного струга. Позицией 87 отмече- на крышка корпуса, привинченная к корпусу 1.

gQ Из фиг. 3 ясно, что фланцевый зле- мент 76, в котором расположен усилитель 53 измеряемых величин и корпус подшипника 81, содержащий в себе кольцевое контактное устройство, сое динены с измерительным стержнем 34 в унифицированный узел. Все эти элементы вместе извлекаются и заменяются. Для замены этого унифицированного узла сначала извлекается затяжной винт 64. Эту операцию осуществляют с помощью ключа, вставляемого со стороны цапфы 51 вала в аксиальное отверстие 59 измерительного стерж ня 34, После отделения крышки корпуса кабель выключается из штекерного разъема. После этого отвинчивается винт 78. Цельный блок, состоящий из измерительного стержня 34 с тензо- метрическим устройством с омическими датчиками 55, фланцевого элемента 76 с усилителем измеряемых величин 53 и корпусом подшипника 81 с кольцевым контактным устройством, в случае не- обходимости может быть отремонтировано на заводе-изготовителе как унифицированный узел. Замену деталей целесообразно осуществлять в обратной последовательности.

Формула изобретения

стержень одним концом при помоп(и устойчивого к скручиванию соединения; соединен с соединительной деталью, установленной на оконечной части приводного вала механизма или соединенного с ним вращающегося элемента с возможностью разъема.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

о т Механизм по пп, 1 и а ю щ и и с я тем, что устой- к скручиванию соединение вы- в виде конусообразного сое- с возможностью аксиального

8; Механизм по пп. 1-7, о т л и- чающийся тем, что измерительный вал и соответственно его соединительный стержень соединены с выходным валом механизма аксиально посредством затяжного винта.

11

в виде штепсельного соединения, имеющего зубчатое зацепление, выполненное с возможностью сцепления с соединительной деталью на оконечной части соединительного стержня,

142646012

фланцевым элементом, соединенным устойчивым к скручиванию образом с этим участком и имеющим возможность отделения от выходного вала механизма и соответственно вращающегося элемента.

15,Механизм -по п. 14, отличающийся тем, что фланцевый элемент выполнен в виде опоры усилителя измеряемых величин.

16,Механизм по п. 15, отличающийся тем, что фланцевый элемент имеет корпус, в котором расположен усилитель измеряемых величин,

17,Механизм по пп. 14-16, отличающийся тем, что контактные кольца, тензометрическое устройство с омическими датчиками, измерительный стержень и фланцевый элемент соединены в один унифицированный узел, выполненный в виде разборного блока,

18,Механизм по п. 17, о т л и - чающийся тем, что контактные кольца расположены в корпусе подщип- ника, размещенном сбоку фланцевого элемента.

19,Механизм по п. 18, отличающийся тем, что измерительный стержень расположен в подшипнике корпуса тензометрического устройства, при этом он снабжен дополнительным подшипником, размещенным между корпусом тензометрического устройства и фланцевым элементом.

N