Устройство для привода цепной струговой установки Советский патент 1993 года по МПК E21C31/02 E21C27/32 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для привода цепной струговой установки и может быть использовано в цепных приводах других механизмов.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства для привода цепной струговой установки при одновременном повышении эффективности регулирования нагрузки на привод.

На фиг.1 показано устройство для привода цепной струговой установки; на фиг.2 - механизм для защиты привода от перегрузки; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2.

Устройство для привода цепной струговой установки содержит основную зубчатую

передачу 1 с входным валом 2 и с выходным валом 3. Основной электродвигатель 4 при- фланцован к корпусу основной зубчатой передачи 1 посредством проставки 5, в которой выходной вал основного электродвигателя 4 кинематически связан с входным валом 2, основной зубчатой передачи 1. На выходном валу 3 основной зубчатой передачи 1 установлена звездочка 6 для привода тягового органа струговой установки, Основная зубчатая передача 1 содержит расположенный на ее входе промежуточный планетарный редуктор 7 и расположенный на ее выходе основной цилиндрический редуктор 8. На установленном в подшипниковом узле 9 входном валу

ел ел

XI

со

2 основной зубчатой передачи 1 установлено солнечное колесо 10 промежуточного планетарного редуктора 7, которое кинематически связано с сателлитами 11. Сателлиты 11 установлены с возможностью вращения в подшипниковых узлах 12 на общем водиле 1.3 промежуточного планетарного редуктора 7. Водило 13 установлено в подшипниковых узлах 14 и 15с возможностью вращения относительно корпуса основной зубчатой передачи 1. Сателлиты 11 кинематически связаны с полым центральным зубчатым колесом 16 промежуточного планетарного редуктора 7, которое выполнено с внутренним зубчатым венцом, Центральное зубчатое колесо 16 установлено с возможностью вращения относительно корпуса основной зубчатой передачи 1 на подшипниках 17 и 18 качения.

Водило 13 промежуточного планетарного редуктора 7 кинематически связано с входным валом 19 основного, редуктора 8: Входной вал 19 основного редуктора 8 установлен с возможностью вращения в подшипниковых узлах 20. Цилиндрическое зубчатое колесо 21 закреплено на входном валу 19 основного редуктора 8 и кинемати-- чески связано с цилиндрическим зубчатым колесом 22 большего диаметра, которое установлено на выходном валу 3 основной зубчатой передачи 1. Выходной вал 3 установлен с возможностью вращения относительно корпуса основной зубчатой передачи 1 на подшипниковых узлах 23. При этом вращающий момент от выходного вала основного электродвигателя 4 через промежуточный планетарный редуктор 7 и основной редуктор 8 передается на звездочку 6 для привода тягового органа струговой установки.

Основной электродвигатель 4 с основной зубчатой передачей 1 имеет механизм для защиты привода от перегрузки и механизм для регулирования нагрузки на привод. Механизм для защиты привода от перегрузки содержит предохранительную муфту 24. выходной вал 25 которой кинематически связан с полым центральным зубчатым колесом 16 промежуточного планетарного редуктора 7. Кинематическая связь выходного вала 25 предохранительной муфты 24 с полым центральным зубчатым колесом 16 выполнена в виде закрепленного на выходном валу 25 предохранительной муфты 24 зубчатого колеса 27 и кинематически связанного с последним промежуточного зубчатого колеса 28 большего диаметра. Полое центральное зубчатое колесо 16 промежуточного планетарного редуктора 7 выполнено с наружным зубчатым венцом, посредством ко торого оно кинематически связано с промежуточным зубчатым колесом 28. Выходной вал 29 предохранительной муфты 24 проходит через проставку 30 и кинематически свя- зан с выходным валом понижающей передачи 31, входной вал которой кинематически связан с электрическим опорным двигателем 32, Продольные оси электрического опорного двигателя 32, понижающей передачи 31, проставки 30 и предохранительной муфты 24 расположены на одной прямой, которая параллельна продольной оси основного электродвигателя 4, аксиаль5 но друг другу и своими корпусами соединены между собой посредством разъемного резьбового соединения. С помощью электрического опорного двигателя 32 через понижающую передачу 31, замкнутую

0 предохранительную муфту 24 и зубчатые колеса 27 и 28 центральное зубчатое колесо 16 может быть приведено во вращение в прямом и обратном направлениях для регулирования нагрузки, Изменяя направление

5 вращения и скорость вращения электрического опорного двигателя 32 осуществляют регулирование числа оборотов звездочки 6 для привода тягового органа таким образом, чтобы асинхронный основной электродвига0 тель 4 работал в режиме номинальных оборотов и, следовательно, в режиме своей номинальной мощности,

Предохранительная муфта 24 выполняет функции тормоза и может быть выполне5 на в виде многодисковой фрикционной муфты с п/гдравлическим управлением, в корпусе 33-которой размещен пакет 34. фрикционных дисков. Фрикционные диски предохранителв-ной муфты 24 посредством

0 шлицевого соединения кинематически связаны с полумуфтой 36, которая посредством шлицевого соединения кинематически связана с входным валом 29 предохранительный муфты 24, и с полумуфтой 37, которая

5 посредством шлицевого соединения кинематически связана с выходным валом 25 предохранительной муфты 24, Замыкание фрикционных дисков осуществляется с помощью пружин 38, а размыкание фрикцион-,

0 ной муфты 24 осуществляется с помощью гидравлического привода. Для размыкания предохранительной муфты 24 в кольцевой растормаживающий цилиндр 39 подают рабочую жидкость под давлением. Во внутрен5 ней полости растормаживающего цилиндра 39 установлен с возможностью перемещения поршень нажимной планки 40. который под действием пружин 38 сжимает пакет 34 фрикционных дисков. Рабочая попость рас- тррмаживагощего цилиндра 39 через проставку 30 и соединительную гидромагистраль 41 гидравлически сообщена с блоком управления 42 предохранительной муфтой 24 для срабатывания предохранительной муфты 24 при перегрузке привода, который имеет электронное приспособление для обработки данных и соединен с источником для подачи рабочей жидкости. В проставке 30 на подшипниках качения 35 установлен с возможностью вращения входной вал 29 предохранительной муфты 24. Входной вал 29 предохранительной муфты 24 выполнен с осевым каналом 43, который сообщен с выполненным в полумуфте 36 радиальным каналом 44. Радиальный канал 44 посредством осевого канала 45 гидравлически сообщен с рабочей полостью растормаживающего цилиндра 39. Осевой канал 43 во входном валу 29 предохранительной муфты 24, по меньшей мере, через один радиальный канал 46 в выходном валу 29 предохранительной муфты 24 и канал в проставке 30 гидравлически сообщен с соединительной гидромагистралью 41.

Входной вал 29 предохранительной муфты 24 соединен с выходным ва/ном понижающей передачи 31 - на чертеже узел соединения указанных выше валов обозначен позицией 47. Понижающая передача 31 расположена в неподвижном кожухе 48, который с помощью резьбового соединения жестко соединен с проставкой 30 и, следовательно, с корпусом предохранительной муфты 24. На входе к неподвижному кожуху 48 прифланцован электрический опорный двигатель 32 через промежуточный кожух 49, в котором расположен нагрузочный тормоз 50. Выходной вал 51 электрического опорного двигателя 32 через промежуточный вал 52 соединен с входным валом 53 понижающей передачи 31. Входной и выходной валы понижающей передачи 31 расположены соосно и расположены на прямой, проходящей через продольную ось симметрии понижающей передачи 31.

Корпус 54 понижающей передачи 31 установлен с возможностью вращения в неподвижном кожухе 48. Для этого на корпусе 54 понижающей передачи 31 со стороны ее входного вала 53 установлен фланец 55 чашеобразной формы, который расположен внутри неподвижного кожуха 48 на подшипнике 56 скольжения. Фланец 55 с помощью винтов 57 разъемно соединен с корпусом 54 понижающей передачи 31. На корпусе 54 понижающей передачи 31 со стороны ее выходного вала разъемно закреплен фланец 58 кольцевой формы посредством винтов 59, С помощью подшипника 60 скольжения корпус 54 понижающей передачи 31 установлен с возможностью врлщения во фланце 58. Фланец 58 выполнен с радиальным выступом 61. Понижающая передача 31 имеет по меньшей мере одно 5 приспособление 62 для измерения крутящего момента выполнено в виде по меньшей мере одного измерительного валика с набором тензометрических датчиков 63. Измерительный валик каждого приспособления 62

0 для измерения крутящего момента установлен в пробке 64,которая ввинчена в боковое резьбовое отверстие неподвижного кожуха 48, и упирается с соответствующей стороны в радиальный выступ 61 фланца

5 58. Токопроводы 65 приспособлений 62 для измерения крутящего момента соединены с блоком управления 42 предохранительной муфты 24. Понижающая передача 31 имеет дополнительное приспособление 62 для из0 мерения крутящего момента, которое установлено с возможностью взаимодействия с радиальным выступом 61 фланца 58 для удержания корпуса 54 понижающей передачи 31 от вращения при реверсировании

5 электрического опорного двигателя 32. Основное и дополнительное приспособления 62 для измерения крутящего момента установлены с возможностью взаимодействия с радиальным выступом 61 и воспринимают реактивные силы, которые воздействуют на

0 центральное зубчатое колесо 16 промежуточного планетарного редуктора 7. Указанные реактивные силы через зубчатые колеса 27 и 28, замкнутую предохранительную муфту 24, выходной вал 29 последней и понижа5 ющую передачу 31 передаются на приспособления 62 для измерения крутящего момента. Тензометрические датчики 63 передают по соответствующему токопрово- ду 65 электрический сигнал, соответстеую0 щий определенному значению реактивной силы, на блок управления 42 предохранительной муфты 24,

Блок управления 42 предохранительной муфты 24 содержит, как было указано выше,

5 электронное приспособление для обработки данных, к которому по токопроводу 65 поступают электрические измерительные сигналы. Электронное приспособление в случае перегрузки привода включает элект0 ромагнитный клапан,.который соединяет рабочую полость растормаживающего цилиндра 39 с источником для подачи рабочей жидкости. При этом предохранительная муфта 24 размыкается и освобождает цент5 ральное зубчатое колесо 16 промежуточного планетарного редуктора 7, которое начинает свободно вращаться, При свободном вращении центрального зубчатого колеса 16 звездочка 6 для привода тягового

органа струговой установки отсоединяется от входного вала 2 основной зубчатой передачи 1.

При замкнутой предохранительной муфте 24 центральное зубчатое колесо 16 промежуточного планетарного редуктора 7 удерживается от вращения посредством нагрузочного тормоза 50. Нагрузочный тормоз 50 через промежуточный вал 52, понижающую передачу 31 и зубчатые колеса 27 и 28 находится в силовом зацеплении с центральным зубчатым колесом 16. При этом удерживающее усилие на центральном зубчатом колесе 16 снимается нагрузочным тормозом 50 и передается на корпус 49 нагрузочного тормоза 50 и, следовательно, удерживающее усилие не передается на электрический опорный двигатель 32.

Нагрузочный тормоз 50 может быть выполнен в виде дискового тормоза с пакетом 66 фрикционных дисков, Фрикционные диски через один соединены соответственно с расположенным на промежуточном валу 52 основанием 67 дискового тормоза и с кольцевой частью 68 корпуса 49 дискового тормоза. Корпус 49 дискового тормоза с кольцевой частью 68 посредством винтов 69 соединен с неподвижным кожухом 48, Замыкание нагрузочного тормоза 50 осуществляется с помощью пружин (на чертеже не показаны), а его размыкание осуществляется с помощью гидравлического привода для перемещения его тормозных элементов. Для размыкания нагрузочного тормоза 50 в его корпусе выполнена кольцевая полсть 70 растормаживающего цилиндра, которая через патрубок 71 и соединительную гидрома гистраль 72 гидравлически сообщена с блоком 73 управления/Конструктивно блок 73 управления нагрузочным тормозом 50 может быть объединен с блоком управления 42 предохранительной муфты 24 в единый блок. При включении электрического опорного двигателя 32 нагрузочный тормоз 50 раскрывается при.подаче рабочей жидкости в кольцевую полость 70 растормаживающего цилиндра, а при выключении электрического опорного двигателя 32 нагрузочный тормоз 50 под действием пружины, вытесняющей рабочую жидкость из кольцевой полости 70 растормаживающего цилиндра, замыкается. Таким образом, блок 73 управления осуществляет управление нагрузочным тормозом 50 в зависимости от режима включения электрического опорного двигателя 32.

Между электрическим опорным двигателем 32 и понижающей передачей 31 установлен центробежный тормоз 74. Корпус 54 понижающей породами 31 выполнен с присоединенным к нему со стороны входа по нижающей передачи чашеобразным эле- ментом 55 с полостью на его торце для размещения центробежного тормоза 74.

Центробежный тормоз 74 расположен на входном валу 57 понижающей передачи 31. Центробежный тормоз 74 предназначен для того, чтобы при выходе из строя нагрузочного тормоза 50 или системы его управления

от центрального зубчатого колеса 16 через понижающую передачу 31 электрический опорный двигатель 32 приводился во вращение с таким числом оборотов, которое могло бы привести к его повреждению или

разрушению.

Электрический опорный двигатель 32 выполнен реверсивным и, следовательно, он может приводить во вращение центральное зубчатое колесо 16 промежуточного планетарного редуктора 7 через понижающую передачу 31 и предохранительную муфту 24 выборочно в одном или другом направлениях со скоростью, регулируемой

в зависимости от мощности привода. В струговых цепных приводах или цепных приводах аналогичных механизмов обычно с каждой звездочкой 6 для привода тягового органа соединено описанное выше устройство, Асинхронные основные двигатели 4 обоих устройств для привода цепной струговой установки имеют в общем случае одинаковую номинальную мощность и одинаковое номинальное число оборотов.

Соединенный с устройствами для привода цепной струговой установки электронный блок для обработки данных и управления известным образом осуществляет регулировку нагрузки на обоих устройствах для

привода цепной струговой установки, то есть на основном и вспомогательном приводе последней. С помощью понижающей передачи 31 скорость вращения электрического опорного двигателя 32 может быть

понижена до уровня, обеспечивающего чувствительное регулирование нагрузки в рабочем режиме. Предохранительная муфта 24, проставкаЗО, понижающая передача 31, нагрузочный тормоз 50 и электрический

опорный двигатель 32 могут быть легко объединены в единый компактный и легко монтируемый конструктивный блок, который может быть прифланцован к корпусу основной зубчатой передачи 1. Основная зубчатая

передача 1 может быть выполнена в виде двух отдельных узлов с корпусами, один из которых содержит, по меньшей мере, промежуточный планетарный редуктор, а другой -основной цилиндрический редуктор 8. При этом вместо основного цнтшдричоско-

го редуктора 8 может быть установлен дополнительный планетарный редуктор.

Фо.рмула изобретения

1. Устройство для привода цепной струговой установки, включающее основной электродвигатель, выходной вал которого последовательно через промежуточный планетарный редуктор и через основной редуктор кинематически связан с установленной на выходном валу основного редуктора звездочкой для привода тягового органа, механизм для защиты привода от перегрузки с предохранительной муфтой, выходной вал которой кинематически связан с полым центральным зубчатым колесом промежуточного планетарного редуктора, и с блоком управления предохранительной муфтой для срабатывания предохранительной муфты при перегрузке привода и механизм для регулирования нагрузки на привод с электрическим опорным двигателем, выходной вал которого кинематически связан с предохранительной муфтой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его. в работе при одновременном повышении эффективности регулирования нагрузки на привод, оно снабжено нагрузочным тормозом для торможения полого центрального зубчатого колеса промежуточного планетарного редуктора и соединенным с нагрузочным тормозом блоком управления нагрузочным тормозом, при этом кинематическая связь электрического опорного дви-; гателя с предохранительной муфтой выполнена в виде понижающей передачи, входной вал которой кинематически связан с выходным валом электрического опорного двигателя, а выходной вал которой кинематически связан с предохранительной муфтой, причем нагрузочный тормоз установлен в кинематической цепи между электрическим опорным двигателем и полым центральным зубчатым колесом промежуточного планетарного редуктора,

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что нагрузочный тормоз установлен на входе понижающей передачи.

3. Устройство по п.1 или 2, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что нагрузочный тормоз имеет гидравлический привод для перемещения его тормозных элементов,

4. Устройство по одному из пп. 1-3, о т- личающееся тем, что нагрузочный тормоз выполнен в виде дискового тормоза, фрикционные диски которого кинематически связаны между собой и соответственно с входным валом понижающей передачи и с корпусом дискового тормоза, при этом

корпус дискового тормоза жестко соединен с корпусом электрического опорного двигателя и с корпусом предохранительной муфты.

5. Устройство по одному из пп. 1-4. о т- личающееся тем, что понижающая передача имеет по меньшей мере одно приспособление для измерения крутящего момента и установлена с возможностью

0 вращения вокруг своей продольной оси симметрии, при этом приспособление для измерения крутящего момента установлено с возможностью взаимодействия с корпусом понижающей передачи для удержания кор5 пуса понижающей передачи от вращения.

6. Устройство по п.5, отличающеес я тем, что приспособление для измерения

крутящего момента выполнено в виде по

меньшей мере одного измерительного ва0 лика с набором тензометрических датчиков.

7. Устройство по пп.5 или 6, отл и ч а ю- щ е е с я тем, что понижающая передача выполнена с неподвижным кожухом, который расположен коаксиально снаружи кор- 5 пуса понижающей передачи, при этом приспособление для измерения крутящего момента закреплено на неподвижном кожухе дополнительного редуктора.

8. Устройство по одному из пп. 5-7, о т0 личающееся тем, что корпус понижающей передачи установлен с возможностью вращения относительно неподвижного кожуха посредством подшипников скольжения.

5 9. Устройство по одному из пп. 5-8, о т- л и ч.а ю щ е е с я тем, что понижающая передача имеет дополнительное приспособление для измерения крутящего момента, при этом .дополнительное

0 приспособление для измерения крутящего момента установлено с возможностью взаимодействия с корпусом понижающей передачи для удержания корпуса понижающей передачи от вращения при реверсировании

5 электрического опорного двигателя.

10. Устройство по п.8 или 9, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что корпус понижающей передачи выполнен с закрепленным на нем посредством резьбового соединения флан- 0 цем с радиальным выступом для взаимодей- ствия с основным или основным и дополнительным приспособлениями для измерений крутящего момента.

11. Устройство по одному из пп. 1-10, 5 отличающееся тем, что оно имеет центробежный тормоз, который, установлен на входе понижающей передачи.

12. Устройство по п.11, о т л и ч а ю ще- е с я тем, что корпус понижающей передачи выполнен с присоединенным к нему со стороны вход-ч понижающей передачи чашеобразным элементом с полостью на его торце для размещения центробежного тормоза.

13. Устройство по одному из пп. 1-12, отличающееся тем, что электрический опорный двигатель , нагрузочный тормоз, понижающая передача и предохранительная муфта установлены соосно друг с другом и их продольные оси симметрии расположены на одной прямой, при этом корпус электрического опорного двигателя, корпус нагрузочного тормоза, неподвижный кожух понижающей передачи и корпус предохранительной муфты соединены между собой посредством разъемного резьбового соединения.

14. Устройство по одному из пп. 1-13, отличающееся тем, что кинематическая связь предохранительной муфты с полым центральным зубчатым колесом промежуточного планетарного редуктора выполнена в виде закрепленного на выходном валу предохранительной муфты зубчатого колеса и кинематически связанного с последним промежуточного зубчатого колеса, а полое

центральное зубчатое колесо промежуточного планетарного редуктора выполнено с наружным зубчатым венцом, посредством которого оно кинематически связано с промежуточным зубчатым колесом, при этом

диаметр промежуточного зубчатого колеса больше диаметра закрепленного на выходном валу предохранительной муфты зубчатого колеса.

фи2. З

Сущность изобретения: устройство для привода цепной струговой установки содержит основной электродвигатель, промежуточный планетарный редуктор, основной редуктор, механизм для защиты привода от перегрузки с предохранительной муфтой и с блоком управления, механизм для регулирования нагрузки на лривод с электрическим опорным двигателем и нагрузочный тормоз с блоком управления. Выходной вал основного электродвигателя последовательно кинематически связан через проме- жуточный планетарный редуктор и основной редуктор со звездочкой для при1 вода тягового органа. Выходной вал электрического опорного двигателя через понижающую передачу кинематически связан с предохранительной муфтой. Нагрузочный тормоз предназначен для торможения полого центрального зубчатого колеса промежуточного планетарного редуктора и установлен в кинематической цепи между электрическим опорным двигателем и полым центральным зубчатым колесом промежуточного планетарного редуктора. 13 з.п.ф-лы., 3 ил. ; з СЛ С