Механизм с перегрузочным предохранителем преимущественно для привода угольного струга

 

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)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 E 21 С 27/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3918748/22-03 (22) 11.07.85 (31) Р 3425638.5 (32) 12.07.84 (33) DE (46) 23.09,88. Бюл, N - 35 (71) Геверкшафт Эйзенхютте Вестфалия (ЭЕ) (72) Вернер Боле (DE) (53) 622.232.75(088.8) (56) Заявка ФРГ Р 3043237, кл. Е 21 С 35/04, опублик. 1982.

Заявка ФРГ P.- 3248084, кл. F 16 H 35/10, опублик. 1984.

„„SU ÄÄ 1426460 А 3 (54) МЕХАНИЗМ С ПЕРЕГРУЗОЧНЫМ ПРЕЛОХРАНИТЕЛЕГ1 ПРЕИГ1У1ЦЕСТВЕННО ДЛЯ

ПРИВОДА УГОЛЬНОГО СТРУГА (57) 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) 1

34 и соединительного С 35, Последний через устойчивое к скручиванию соединение 36 связан с выходным валом

2. Оконечная часть С 35 для этого еет коническую часть 37, которая естко закреплена в отверстии конуообразной формы 38 затяжным винтом

9. Примыкающие оконечные части С 34

35 соединены выполненной в виде тепсельного соединения муфтой 4 1

426460 устойчивым к скручиванию образом с возможностью аксиального отсоединения. Передачу крутящего момента между

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 касается механизма с ерегруэочным предохранителем, преищественно для привода угольного струга и аналогичных устройств, с изерительным элементом, несущим тензометрическое устройство с омическим датчиком, обладающим возможностью эластичного деформирования при передаче усилия в кинематической цепи, и электронного регулирующего устрой;ства, отсоединяющего выходной вал ме,ханизма в случае перегрузки.

Целью изобретения является облег, чение и ускорение работ по техническому 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 чертежах 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 име1О ет наружную кольцеобразную опору " фрикционного диска муфты 4 и концентрично расположенную внутри нее опору фрикционного диска муфты 5, которая посредством мелкошлицевого про15 филя 6 соединена с выходным валом 2.

Соединение 3 выполнено таким образом, что непосредственно соединение осуществляется благодаря усилию пружины и может быть разомкнуто гидрав20 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 пос3О 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

4О соединен с корпусом 1. На элемент

1426460 корпуса 13 с внешней стороны прикреплен клапан переключения 14, выполненный электромагнитным. В элементе корпуса 13 находится скользящее кольцо 15, которое охватывает вращающий-. ся элемент 9 и выполняет уплотняющую функцию.

Вращающийся элемент 9 имеет эксцентричное 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 аксиальное 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 сколь=ящему 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 вращающийся элемент 9.

В этом вращающемся 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. Измерительный вал 33 состоит из двух часможет быть осуществлено с помощью

45 расположенного на оконечной части измерительного стержня 34 аксиального 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 тей: торсионно1 о или измерительного стержня 34 и соединительного стержня

35. Соединительный стержень 35 своей оконечной частью, не примыкающей к

5 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, являющимся составным элементом аксиального отверстия 30.

15 Крепление осуществляется посредством затяжного винта 39, который входит, в аксиальное отверстие 30 со стороны оконечной части выходного вала 2, и завинчивается в аксиальное реэьбовое

2п 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

25 формы 38, чем достигается обеспечивающее 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

4О частью. Шпоточное соединение 43 обеспечивает передачу крутящего момента между измерительным 34 и соединительным стержнями 35. Соединение, обеспечивающее передачу крутящего момента, 1426460 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 1п 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 че- 2п рез аксиальное отверстие вращающейся цапфы 51, соединенной устойчивым к скручиванию образом с соединительной деталью 45 и проходящей через крышку корпуса 52, присоединенную фланцами 25 с внешней стороны корпуса 1. Вращающаяся цапфа 51 выступает из корпуса

1 наружу. Она может использоваться в качестве приводного вала датчика перемещения угольного струга.С помощью за- 30 тяжкого 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 40 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, Тензометрическое устройство с омическими датчиками 55 вследствие этого измеряет неI посредственно 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 устройство может быть расположено защищенным образом внутри секции корпуса 58, размещенной на корпусе 1.

Для замены измерительного вала 33 и соответственно измерительного стержня 34 нужно снять только крышку корпуса 52 и освободить винт 46 соединительной детали 45 с вращающимся элементом 9. Измерительный стержень 34 с соединительной деталью 45 вытягивают из центрального аксиального отверстия вращающегося элемента 9 и выходного вала 2, причем соединительный стержень 35 остается в своем прежнем положении. При откручивании 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.

На фиг. 2 показано выполнение муфты между измерительным стержнем

34 и соединительным стержнем 35.

Муфта 41 имеет выполненную в качестве соединительного элемента втулку

42. Измерительный стержень 34 имеет сквозное центральное аксиальное отверстие 59, Оконечная часть измерительного стержня 34, взодящая во втулку 42, выполнена в форме распора 60, имеющего внутренний конус 61, выполненный с воэможностью распорки радиально посредством лежащего в нем затяжного конуса 62, опирающегося 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 аксиаль1426460 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.3).

При затягивании до отказа затяжного винта 64 затяжной конус входит в распорную оконечную часть 60, где радиально распирается и неподвижно закрепляется относительно внутренней 15 стенки муфты. Затяжной конус 62 с помощью пазово-шпоночного соединения

67 закреплен в распорной оконечной части, 60 с возможностью аксиального смещения таким образом, что обес- 2п печивается передача крутящего момента.

На фиг. 2 видно, что втулка 42 соединена с соединительным стержнем

35 с возможностью разъема. Лежащая, 25 внутри оконечная часть соединительного стержня 35 выполнена в виде конуса 68, расположенного в конусообразном отверстии 69 втулки 42. Позицией

70 отмечен затяжной винт, опирающий- 3О ся 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

68 соединительного стержня 35 входит в конусообразное отверстие 69, чем обеспечивается прочное крепление между втулкой 42 и соединительным 4О 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, голонка 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 части. Из чертежа видно, что на выс-i тупающем из вращающегося элемента 9 отрезке измерительного вала 33 имеется фланцевый элемент 76, соединенный с измерительным стержнем 34 преимущественно посредством горячего прессового соединения устойчивым к скручиванию образом. Фланцевый элемент 76 одновременно является опорой усилителей 53 измеряемых величин, защищенным образом расположенных в корпусе 77 фланцевого элемента 76.

Фланцевый элемент 76, устойчивым к. скручиванию образом соединенный с измерительным стержнем 34, посредством аксиального винта 78 прикреплен к фланцевой пластине 79, которая посредством винта 80 связана с оконечной частью вращающегося элемента

9. Фланцевый элемент 76 устойчивым к скручиванию образом соединяет измерительный стержень 34 с вращающимся элементом 9, а также с выходным валом 2.

С боковой стороны, рядом с фланцевым элементом 76 расположен кор- пус подшипника 81, начинающийся от измерительного стержня 34 и заключающий в себе. кольцевое контактное устройство с контактным кольцом 54 и скользящими контактами. Корпус име-. ет ввод 82 для электрического кабеля 83, Измерительный стержень 34 расположен в подшипнике 84 корпуса подшипника 81 и в подшипнике 85, который, в свою очередь, расположен между цилиндрическимфланцевым элементом

76 и корпусом подшипника 81. Передняя часть коРпуса подшипника 81 винтовым креплением соединена с крьппкой

86. Измерительный стержень имеет вращающуюся цапфу 51, проходящую наружу через крышку 86 и расположенную в определенном радиусе, посредством которой работает измеритель пути угольного струга. Позицией 87 отмечена крьппка корпуса, привинченная к корпусу 1.

Из фиг. 3 ясно, что фланцевый элемент 76, в котором расположен усилитель 53 измеряемых величин и корпус подшипника 81, содержащий в себе кольцевое контактное устройство, соединены с измерительным стержнем 34 в унифицированный узел. Все эти элементы вместе извлекаются и заменяются. Для замены этого унифицированного узла сначала извлекается затяж1426460 ной винт 64. Эту операцию осуществляют с помощью ключа, вставляемого со стороны цапфы 51 вала в аксиальное отверстие 59 измерительного стержня 34. После отделения крышки корпуса кабель выключается из штекерного разъема. После этого отвинчивается винт 78. Цельный блок, состоящий из измерительного стержня 34 с тензометрическим устройством с омическими датчиками 55, фланцевого элемента 76 с усилителем измеряемых величин 53 и корпусом подшипника 81 с кольцевым контактным устройством, в случае необходимости может быть отремонтировано на заводе-изготовителе как унифицированный узел, Замену деталей целесообразно осуществлять в обратной последовательности.

Формула изобретения

35 разъема, а противоположными концами соединены с выходным валом механизма посредством устойчивого к скручиванию соединения с возможностью аксиального разъема, причем измерительный стержень в отсоединенном положении установлен с возможностью извлечения иэ оконечной стороны выходного вала механизма или продлевающего его вращающегося элемента.

2. Механизм по и, 1, о т л и ч аю шийся тем, что измерительный

1. Механизм с перегрузочным предохранителем, преимущественно для 25 привода угольного струга, содержащий измерительный элемент, выполненный из сменного торсионного измерительного стержня с расположенным на нем тензометрическим устройством с омическими датчиками и из электрониого устройства для управления нагрузкой на выходе передачи, предохранительной муфтой, отсоединяющей выходной вал механизма в случае перегрузки, отличающийся тем, что, с целью облегчения и ускорения работ по техническому обслуживанию и ремонту, измерительный элемент выполнен в виде сборного измерительного вала, 40 который расположен внутри приводного вала механизма и состоит иэ измерительного и соединительного стержней, которые своими примыкающими концами соединены посредством муфты устойчивым к скручиванию соединением с возможностью аксиального стержень одним концом при помощи устойчивого к скручиванию соединения соединен с соединительной деталью, установленной на оконечной части приводного вала механизма или соединенного с ним вращающегося элемента с возможностью разъема, 3. Механизм по пп. 1 и 2. о т л и ч а ю шийся тем, что устойчивое к скручиванию соединение выполнено в виде конусообразного соединения с возможностью аксиального разъема.

4, Механизм по пп, 1-3, о т л ич а ю шийся тем, что соединение выходного вала с предохранительной муфтой выполнено с возможностью разъединения гидравлическим путем, выходной вал и вращающийся элемент для обеспечивания вращения гидравлически нагнетаемой среды имеют сквозное центральное аксиальное отверстие, в котором расположен измерительный вал.

5. Механизм по пп, 2-4, о т л ич а ю шийся тем, что соединенная деталь укреплена с возможностью разъема на вращающемся элементе посредством затяжного винта, установленного в аксиальном резьбовом отверстии на. конусообразной оконечной части измерительного вала.

6. Механизм по пп. 1-5, о т л ич а ю шийся тем, что на соеди нительной детали расположены электрические контактные кольца, к которым электрически подсоединено тензометрическое устройство с омическими датчиками.

7, Механизм по пп. 1-6, о т л ич а ю шийся тем, что в аксиальном отверстии, расположенном внутри выходной оконечной части выходного вала, расположен затяжной винт, установленный в аксиальном резьбовом отверстии на внутренней оконечной части измерительного вала и, следовательно, его соединительного стержня.

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

9. Механизм по пп. 1-8, о т л ич а ю шийся тем, что один конец измерительного стержня выполнен

1426460

12 фланцевым элементом, соединенным устойчивым к скручиванию образом с этим участком и имеющим возможность отделения от выходного вала механиз5 ма и соответственно вращающегося элемента. верстии измерительного стержня, закреплена в муфте. 25

12. Механизм по п. 11, о т л и— ч а-ю шийся тем, что затяжной винт своей головкой, расположенной внутри аксиального отверстия измерительного стержня, контактирует с радиальным уступом ступенчатого аксиального отверстия.

13. Механизм по пп. 1-12, о т .л ич а ю шийся тем, что соединительный стержень своей конусообраз35 ной оконечной частью входит в конусообразное отверстие муфты и закреплен в нем посредством затяжного винта, завинченного в аксиальное резьбовое отверстие соединительного стерж- 4О ня. l4. Механизм по пп. 1-13, о т л и ч а ю шийся тем, что измерительный стержень на участке, выходящем из вращающего элемента, снабжен

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

10. Механизм по пп. 1-9, о т л ич а ю шийся тем, что тензометрическое устройство с омическими датчиками расположено в гнезде измерительного стержня измерительного вала, размещенном между его оконечными частями.

11. Механизм по пп. 1-10, о т л и— ч ающий ся тем, что часть измерительного стержня, входящая во втулку муфты, выполнена в форме распорной оконечной части, имеющей внутренний конус, которая посредством расположенного в ней затяжного конуса и затяжного винта, размещенного с ней в резьбовом соединении и расположенного в сквозном аксиальном от15. Механизм по и. 14, о т л ич а ю шийся тем, что фланцевый элемент выполнен в виде опоры усилителя измеряемых величин.

16. Механизм по п. 15, о т л и— ч а ю шийся тем, что фланцевый элемент имеет корпус, в котором расположен усилитель измеряемых величин.

17. Механизм по пп..14-16, о тл и ч а ю шийся 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— ч а ю шийся тем, что контактные кольца расположены в корпусе подшипника, размещенном сбоку фланцевого элемента.

19. Механизм по и. 18, о т л и— чающий с я тем, что измерительный стержень расположен в подшипнике корпуса тензометрического устройства, при этом он снабжен дополнительным подшипником, размещенным между корпусом тензометрического устройства и фланцевым элементом.

20. Механизм попп. 1-19, о т л ич а ющи и с я тем, что измерительный вал и соответственно его измерительный стержень имеют установленную с возможностью взаимодействия с устройством измерения пути угольного струга вращающуюся цапфу, выступающую из корпуса механизма.! 526460

1426460

Составитель В.Пушкарский

Техред М.Дидык Корректор Н.Король

Редактор А,Ворович

Заказ 4788/59

Тираж 459 Подписное

БНИИПИ 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