Механизм подачи горной машины Советский патент 1993 года по МПК E21C29/00 E21C29/20 

Изобретение относится к горному машиностроению, в частности к конструкциям механизмов подачи очистных комбайнов.

Известна одинарная или многоступенчатая приводная система для установок, при работе которых возможны перегрузки, которая обеспечивает регулирование или защиту установок от возможных перегрузок. Эта система содержит двигатель, последовательно установленный разветвленный редуктор с концентрично расположенными центральными колесами и разветвляющими колесами между ними, а также концентрично установленную внутри редуктора многодисковую фрикционную муфту, включаемую

пневматическими или гидравлическими средствами. Муфта передает опорный момент наружного центрального колеса на корпус редуктора. Предусмотрены средства для электрогидравлического или электропневматического управления муфтой или двигателем.

К недостаткам такой конструкции можно отнести то, что рассматриваемый механизм не обеспечивает аварийное отключение двигателя от редуктора с одновременным торможением последнего при возникновении нагрузок, превышающих допустимые. Помимо этого использование данного принципа защиты от перегрузок

VI оо

ю о

00

CJ

(передача опорного момента в редукторе на его корпус при помощи многодисковой фрикционной муфты) приведет к наличию динамических нагрузок в муфте и редукторе, т. к. очистные комбайны работают в условиях весьма значительных перегрузок динамического характера.

Известен привод механизма подачи горного комбайна, включающий двигатель, соединенный муфтой с приводным валом редуктора, выходной вал которого оснащен цевочным колесом.

Приводной вал данной конструкции выполнен в виде двух валов, один из которых пустотелый, в расточках которого подвижно установлен другой вал, причем оба вала соединены посредством упругого элемента и полумуфт, имеющих радиальные профильные пазы, в которых размещены тела качения, удерживаемые сепаратором.

К недостаткам данной конструкции, можно отнести то, что она при аварийном отключении электродвигателя механизма подачи не обеспечивает его одновременного торможения. Помимо этого в данной конструкции использована шариковая муфта, типичными недостатками которых являются низкие передаваемые моменты и износ шариков при срабатывании.

Целью изобретения является повышение надежности работы механизма подачи на наклонных пластах.

Указанная цель достигается тем, что механизм подачи горной машины, включающий электродвигатель с цепью его питания, выходной вал которого кинематически связан с входным валом редуктора, редуктор с промежуточным валом, на котором установлена с возможностью вращения ступица одного из зубчатых колес редуктора, и с выходным валом, который кинематически связан с приводным элементом,тормозной механизм с гидроцилиндром, рабочая полость которого гидравлически соединена через блок управления тормозным механизмом с напорной и сливной гидромагистралями, и предохранительный механизм в виде установленной на промежуточном валу редуктора с возможностью ограниченного осевого перемещения подвижной полумуфты с профильным пазом для размещения тел качения, закрепленной на ступице зубчатого колеса редуктора неподвижной полумуфты с профильным пазом для размещения тел качения, упругого элемента, установленного с возможностью взаимодействия с подвижной полумуфтой выключателя и приспособления для включения предохранительного механизма, выполненного в виде плунжерного

гидроцилиндра, плунжер которого кинематически связан с подвижной полумуфтой посредством размещенного между . плунжером и подвижной полумуфтой упорного подшипника, а блок управления тормозным механизмом выполнен в виде гидрораспределителя с электромагнитным приводом для перемещения его золотника, при этом упругий элемент расположен меж0 ду торцом промежуточного вала редуктора и подвижной полумуфтой, а рабочие полости гидроцилиндров тормозного механизма и приспособления для включения предохранительного механизма гидравлически сое5 динены между собой, причем выключатель предохранительного механизма электрически соединен через электромагнитный привод для перемещения золотника гидрораспределителя тормозного механиз0 ма с цепью питания электродвигателя, при этом тела качения в предохранительном механизме выполнены в виде роликов.

Сопоставительный анализ с прототипом позволит сделать вывод, что заявляе5 мый механизм подачи отличается тем, что он снабжен муфтой, состоящей из роликов и двух полумуфт, одна из которых закреплена на ступице зубчатого колеса редуктора и установлена на одном из его валов свобод0 но с фиксацией в осевом направлении, вторая полумуфта установлена на этом же валу с фиксацией от проворота и подпружинена относительно него в осевом направлении с возможностью взаимодействия в этом на5 правлении через упорный подшипник с плунжером, который включен в гидромагистраль управления тормозом, соединенную с линиями напора и слива гидросистемы комбайна через электрогидрораспредели0 тель, включенный последовательно в цепь питания электродвигателя с ним и концевым выключателем.

На фиг. 1 показана кинематическая схема механизма подачи комбайна; на фиг. 2 5 разрез муфты с деталями, кинематически связанными с ней; на фиг. 3 - фрагмент разреза муфты в плоскости, перпендикулярной оси одного из роликов.

Механизм подачи очистного комбайна

0 содержит электродвигатель с цепью его питания 1, редуктор 2 и приводное колесо 3. В редукторе 2 смонтированы нормально-замкнутый тормоз 4 и муфта 5. Тормоз 4 может быть установлен на любой ступени кинема5 тической схемы редуктора 2, а муфта 5 - на любой ступени кинематической схемы редуктора 2 от электродвигателя 1 до тормоза 4. Муфта 5 состоит из роликов б и двух полумуфт 7 и 8. Полумуфта 7 закреплена на сту- пице зубчатого колеса 9 редуктора 2,

например, с помощью шпонки 10, установленного на валу 11 редуктора 2 свободно на подшипнике скольжения 12 с фиксацией в осевом направлении подшипниками качения 13 и кольцами 14 и 15. Полумуфта 8 установлена на шлицах этого же вала 11, которые фиксируют полумуфту 8 от прово- рота относительно вала 11, и подпружинена в осевом направлении упругим элементом 16, расположенным между торцом вала 11 и торцом полумуфты 8. Полумуфта 8 взаимодействует в осевом направлении через упорный подшипник 17, который закреплен на полумуфте 8, с плунжером 18, установленным в цилиндре 19. Цилиндр 19 через штуцер 20 подключен к гидромагистрали 21 управления тормозом 4, которая соединена с напорной 22 и сливной 23 линиями гидросистемы через гидрораспределитель 24. Гидрораспределитель 24 имеет электромаг- нитный привод 25 и осуществляет распределение рабочей жидкости или в гидромагистраль 21 или на слив. В направлении перемещения полумуфты 8 при возникновении в муфте нагрузок, превышающих допустимые, установлен концевой выключатель 26. Расстояние между торцевой поверхностью полумуфты 8 и концевым выключателем 26 равно ходу полумуфты 8 при превышении допустимых на- грузок. Выключатель 26 включен в цепь питания электродвигателя последовательно с электродвигателем 1 и электромагнитным приводом 25 гидрораспределителя 24. Замыкание нормально-замкнутого тормоза 4, взаимодействующего с зубчатым колесом 27, осуществляется пружинами 28, а размыкание - гидравлически через гидромагистраль 21.

Механизм подачи работает следующим образом.

Для включения механизма гидрораспределитель 24 электромагнитом переводится в положение, обеспечивающее подачу рабочей жидкости по гидромагистрали 21 к тормозу 4 и к плунжеру 18. Пружины 28 усилием рабочей жидкости сжимаются, тормоз размыкается и механизм подачи оказывается расторможенным. Одновременно плунжер 18 давит через упорный подшил- ник 17 на полумуфту 8, которая, сжимая упругий элемент 16, и перемещаясь по шлицам вала 11, отходит от концевого выключателя 26 и прижимает ролики 6 к полумуфте 7, замыкая кинематическую схему редукто- ра2.

Для отключения механизма подачи гидрораспределитель 24 переводится в положение, обеспечивающее слив через него рабочей жидкости в бак. Давление в гидромагистрали 21 падает, упругий элемент 16 отжимает полумуфту 8 от полумуфты 7, размыкая кинематическую схему редуктора 2. Одновременно пружины 28 замыкают тормоз 4, который затормаживает трансмиссию от зубчатого колеса 9, на котором закреплена полумуфта 7, до приводного колеса 3, При отходе полумуфты 8от полумуфты 7, полумуфта 8, перемещаясь по шлицам вала 11, вступает во взаимодействие с концевым выключателем 26, который размыкает цепь питания электродвигателя 1, отключая его и электромагнитный привод 25 гидрораспределителя 24.

В случае возникновения на приводном колесе 3 нагрузок, превышающих допустимые (расчетные), полумуфта 8 за счет сил, действующих между роликами 6 и впадинами полумуфт 7 и 8 и превышающих силу давления со стороны плунжера 18, будет отжиматься от полумуфты 7, которая закреплена на ступице зубчатого колеса 9. При отходе полумуфты 8 она вступает во взаимодействие с концевым выключателем 26, который отключает электродвигатель 1 и электромагнитный привод 25 гидрораспределителя 24. Гидрорагпределитель 24 автоматически переключается нацелив рабочей жидкости в бак. Давление в гидромагистрали 21 падает, пружины 28 замыкают тормоз 4, который затормаживает трансмиссию от зубчатого колеса 9 до приводного колеса 3. Упругий элемент 16 облегчает выталкивание рабочей жидкости из цилиндра 19 и фиксирует положение полумуфты 8 относительно полумуфты 7 при их максимальном удалении друг от друга.

Тормоз 4 обеспечивает торможение вращающихся частей трансмиссии от зубчатого колеса 9, на ступице которого закреплена полумуфта 7, до приводного колеса 3. При этом остальная часть трансмиссии, включая ротор электродвигателя 1, имеющий большую маховую массу, разъединена муфтой 5 с первой частью и не влияет на процесс торможения,

Таким образом, выполнение приспособления для включения предохранительного механизма в виде плунжерного гидроцилиндра, плунжер которого кинематически связан с подвижной полумуфтой посредством размещенного между плунжером и подвижной полумуфтой упорного подшипника, а блок управления тормозным механизмом выполнен в виде гидрораспределителя с электромагнитным приводом для перемещения его золотника, при этом упругий элемент расположен между торцом промежуточного вала редуктора и подвижной полумуфтой, а рабочие полости гидроцилиндров тормозного механизма и приспособления для включения предохранительного механизма гидравлически соединены между собой, причем выключатель предохранительного механизма электрически соединен через электромагнитный привод для перемещения золотника гидрораспределителя тормозного механизма с цепью питания электродвигателя/а тела качения выполнены в виде роликов, позволяет предохранить механизм от перегрузок, исключить влияние маховых масс механизма на его торможение, а, следовательно, повысить надежность и безопасность механизма подачи в работе. Формула изобретения 1. Механизм подачи горной машины, включающий электродвигатель с цепью его питания, выходной вал которого Кинематически связан с входным валом редуктора, редуктор с промежуточным валом, на котором установлена с возможностью вращенйяг ступица одного из зубчатых колес редуктора, и с выходным валом, который кинематически связан с приводным элементом, тормозной механизм с гидроцилиндром, рабочая полость которого гидравлически соединена через блок управления тормозным механизмом с напорной и сливной гидромагистралями, и предохранительный механизм в виде установленной на промежуточном валу редуктора с возможностью ограниченного осевого перемещения подвижной полумуфты с профильным пазом для размещения тел качения, закрепленной на ступице зубчатого колеса редуктора неподвижной полумуфты с профильным пазом для размещения тел качения, упругого элемента, установленного с возможностью взаимодействия с подвижной полумуфтой

выключателя, и приспособления для включения предохранительного механизма, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе на наклонных пластах за счет снижения влияния маховых

масс механизма на его торможение, приспособление для включения предохранительного механизма выполнено в виде плунжерного гидроцилиндра, плунжер которого кинематически связан с подвижной полумуфтой посредством размещенного между плунжером и подвижной полумуфтой упорного подшипника, а блок управления тормозным механизмом выполнен в виде гидрораспределителя с электромагнитным

приводом для перемещения его золотника, при этом упругий элемент расположен между торцом промежуточного вала редуктора и подвижной полумуфтой, а рабочие полости гидроцилиндров тормозного механизма

и приспособления для включения предохранительного механизма гидравлически соединены между собой, причем выключатель предохранительного механизма электрически соединен через электромагнитный привод для перемещения золотника гидрораспределителя тормозного механизма с целью питания электродвигателя.

2. Механизм поп. 1, отличающий- с я тем, что тела качения выполнены в виде роликов.

Сущность изобретения: механизм подачи содержит электродвигатель, редуктор, тормозной механизм, предохранительный механизм и приспособление для включения предохранительного механизма. Тормозной механизм содержит гидроцилиндр, рабочая полость которого сообщена с напорной и сливной гидромагистралями. Предохранительный механизм выполнен в виде установленной на промежуточном валу редуктора подвижной полумуфты и закрепленной на ступице зубчатого колеса редуктора неподвижной полумуфты. Приспособление для включения предохранительного механизма выполнено в виде плунжерного гидроцилиндра. Плунжер гидроцилиндра кинематически связан с подвижной полумуфтой посредством упорного подшипника. Блок управления тормозным механизмом выполнен в виде гидрораспределителя. Рабочие полости гидроцилиндров тормозного механизма и приспособлениядля включения предохранительного механизма гидравлически соединены между собой. Выключатель предохранительного механизма электрически соединен с цепью питания электродвигателя. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. СП с