Привод горного комбайна

 

Изобретение относится к горному оборудованию, а именно к горным комбайнам. Цель - повышение надежности привода горного комбайна за счет снижения динамических нагрузок, формирующихся в его элементах в процессе разрушения горного массива. Привод комбайна включает электродвигатель, соединенный посредством муфты 2 с приводным валом 3 редуктора. На валу 3 размещена несамотормозящаяся винтовая пара, выполненная в виде шестерни (Ш) 11 и винта - втулки 12, имеющих торцовые наклонные выступы и впадины. При этом выступы Ш 11 расположены во впадинах винта - втулки 12 с возможностью относительного перемещения. Между Ш 11 и винтом - втулкой 12 размещен упругий элемент 16, выполненный в виде цилиндрической пружины. При изменении величины крутящего момента вследствие изменения нагрузки на исполнительном органе винт - втулка 12 будет вращаться вместе с валом 3 и одновременно перемещаться относительно Ш 11 в осевом направлении по шлицам вала 3. При этом Ш 11 может проворачиваться относительно вала 3. Возникающая в процессе работы упругого элемента 16 осевая сила через подшипник передается винту - втулке, реализуется на наклонных выступах Ш 11 и винта - втулки 12 и не передается на вал 3 и его опоры. Таким образом снижаются динамические нагрузки. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 31/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

1 с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4686665/03 (22) 10.05.89 (46) 23.08,91, Бюл. М 31 (71) Донецкий политехнический институт (72) П.А.Горбатов, В,Г.Гуляев, Ф.В.Костюкевич, В.П.Кондрахин, Ю.А.Кривченко, П.А.Сиригос. А,Д,Казаков, В,А.Юргилевич, А.P.Àrðàíàò и Н.И.Палчак (53) 622.232.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 480837, кл. Е 21 С 31/00, 1973. (54) ПРИВОД ГОРНОГО КОМБАЙНА (57) Изобретение относится к горному оборудованию, а именно к горным комбайнам.

Цель — повышение надежности привода горного комбайна за счет снижения динамических нагрузок, формирующихся в его элементах в процессе разрушения горного массива. Привод комбайна включает электродвигатель, соединенный посредством муфты 2 с приводным валом 3 редуктора. На валу 3 размещена несамотормоэящаяся

„„ Д.1 „„1671853 А1 винтовая пара, выполненная в виде шестерни (Ш) 11 и винта-втулки 12, имеющих торцовые наклонные выступы и впадины, При этом выступы Ш 11 расположены во впадинах винта-втулки 12 с возможностью относительного перемещения. Между Ш 11 и винтом-втулкой 12 размещен упругий элемент 16, выполненный в виде цилиндрической пружины. При измерении величины крутящего момента вследствие измерения нагрузки на исполнительном органе винтвтулка 12 вращается вместе с валом 3 и одновременно перемещается относительно

Ш 11 в осевом направлении по шлицам вала

3. При этом Ш 11 может проворачиваться относительно вала 3. Возникающая в процессе работы упругого элемента 16 осевая сила через подшипник передается винтувтулке, реализуется на наклонных выступах

Ш 11 и винта-втулки 12 и не передается на вал 3 и его опоры. Таким образом снижаются динамические нагрузки. 3 ил.

1671853 крышки 2 . Последняя зафиксирована в в корпусе 7 редуктора посредством пружин- т ного кольЦа 22.

Изобретение относится к горным комбайнам, а также может быть использовано в общем машиностроении и для различного типа землеройных машин.

Цель изобретения — повышение надежности привода горного комбайна эа счет снижения динамических нагрузок, формирующихся в его элементах в процессе разрушения горного массива.

На фиг,1 изображен горный комбайн, общий вид; на фиг.2 — конструкция приводного вала; на фиг.3 — вид А на фиг.2.

Привод горного комбайна включает электродвигатель 1, который посредством зубчатой муфты 2 соединен с приводным валом 3 зубчатого редуктора, у которого на выходном валу 4 установлен исполнительный орган 5. Зубчатая муфта 2 установлена на шлицевом участке вала 3 и зафиксирована на нем посредством крышки 6, размещенной на торце вала 3. На валу 3 в корпусе

7 установлены подшипник 8, являющийся одной из его опор и пружинные кольца 9 и

10, предназначенные для осевой фиксации подшипника 8. В ванне редуктора привода на валу 3 размещена несамотормоэящаяся винтовая пара, выполненная в виде шестерни 11, установленной на валу 3 на опоре скольжения по посадке с гарантированным зазором, и винта-втулки 12. Винт-втулка 12 расположен на шлицевом участке вала 3.

Шестерня 11 и винт-втулка 12 связаны между собой посредством наклонных выступов

13 и 14 в виде гребенки, принадлежащих шестерне 11 и винту-втулке 12 соответственно, которые контактируют друг с другом, Угол наклона выступов 13 и 14 находится в диапазоне 30 — 40, что обуславливает отсутствие торможения в процессе их взаимодействия. В проточке вала 3 установлено пружинное кольцо 15, предназначенное для осевой фиксации шестерни 11 на валу 3.

Между шестерней 11 и винтом-втулкой 12 размещен упругий элемент 16, выполненный в виде цилиндрической пружины, Упругий элемент 16 контактирует с одной стороны с фланцем винта-втулки 12 через упорный шарикоподшипник 17, а с другой стороны — с торцом шестерни 11. Для создания предварительного натяга упругого элемента 16 служат болт 18, который размещен в торце вала 3, и втулка 19, контактирующая с фланцем винта-втулки 12. установленная на валу 3. Последний через втулку 19 опирается на подшипник 20, являющийся другой его опорой. При этом подшипник 20 размещен между торцами винта-втулки 12 и

Привод горного комбайна работает следующим образом..

Крутящий момент от электродвигателя

1 посредством зубчатой муфты 2 передается приводному валу 3, далее винту-втулке 12 и ее наклонными выступами 14, наклонным выступом 13 шестерни 11, а затем через редуктор выходному sa«y 4 и исполнительному органу 5, В процессе работы исполнительного органа 5 по выемке полезного ископаемого нагрузка на нем может изменяться в довольно широких пределах.

Вследствие этого меняется и величина передаваемого редуктором крутящего момента от электродвигателя 1. Поэтому при изменении величины крутящего момента вследствие изменения нагрузки на исполнительном органе 5 винт-втулка 12 вращается вместе с валом 3 и одновременно перемещается относительно шестерни 11 в осевом направлении по шлицам вала 3, Шестерня 11, выполняющая роль гайки несамотормоэящейся винтовой пары, может проворачиваться относительно вала 3 на его опоре скольжения. Осевому перемещению ее относительно вала 3 препятствует пружинное кольцо 15 с одной стороны и бурт вала 3 с другой. Этим достигается постоянство пятна контакта зубьев шестерни 11 с сопрягаемым колесом редуктора. Если нагрузка на исполнительном органе 5 возрастает, то винт-втулка 2 перемещается по шлицам вала 3 шестерни 11, сжимая упругий элемент 16. Если нагрузка уменьшается, то винт-втулка 12 под действием раэжимающегося упругого элемента 16 перемещается в обратном направлении. На фиг.3 показано начальное положение наклонных выступов

13 шестерни 11 и наклонных выступов 14 винта-втулки 12, соответствующее моменту, обусловленному предварительным натягом упругого элемента 16, создаваемого болтом

18 и втулкой 19. Величина этого момента соответствует работе исполнительного органа 5 без нагрузки, При увеличении передаваемого крутящего момента валу 3 электродвигателем 1 наклонные выступы 14 винта-втулки 12 перемещаются по наклонным выступам 13 шестерни 11 и площадь их контакта увеличивается. Конечное положение наклонных выступов 13 и 14 соответствует заданному максимально возможному значению момента на валу электродвигателя 1, передаваемого редуктором привода.

Таким образом, пропорционально величине крутящего момента происходит деформация упругого элемента 16 и пврвмвщения инта-втулки 12 по шлицам вала.3 относиельно шестерни 11, При этом происходит роворот шестерни 11 относительно вала 3

1671853 на его опоре скольжения, т.е. формируется упругая связь шестерни 11 с валом 3, Конечное положение выступов 13 и 14 соответствует жесткой связи вала 3 и шестерни 11, при этом не происходит их взаимного проворота, т,е. ограничиваются максимальные нагрузки упругого элемента 16. Демпфирующая связь шестерни 11 с валом 3 формируется при взаимном перемещении сопрягаемых поверхностей трения (между наклонными выступами 13 и 14, в шлицевом сопряжении винт-втулка 12 — вал 3 и на опоре скольжения шестерни 11 на валу 3), Необходимо отметить, что принятая форма (направление) и угол наклонных выступбв

13 и 14 обуславливает сжатие упругого элемента 16 при увеличении нагрузки на исполнительном органе 5 между торцами шестерни 11 и винта-втулки 12. При уменьшении крутящего момента, соответствующего уменьшению нагрузки на исполнительном органе 5, разжимающийся упругий элемент 16 перемещает винт-втулку 12 по шлицам вала к подшипнику 20. При этом возникающая в процессе работы упругого элемента 16 осевая сила через подшипник 17 передается винту-втулке 12, реализуется на наклонных выступах 13 и 14 шестерни 11 и винта-втулки 12 и является внутренней силой, т.е. на вал 3 и его опоры

8 и 20 не передается. Поэтому данная конструкция привода позволяет существенно снижать его динамическую нагруженность, не нагружая привод значительной по величине осевой силой, обусловленной работой несамотормозящейся винтовой пары. Момент, обусловленный предварительным натягом упругого элемента 16, может вызывать появление осевой силы только при отсутствии нагрузки на исполнительном органе 5. Но так как этот момент составляет не более 5-7 от номинального значения передаваемого приводом момента. то величина осевой силы будет весьма малой, не оказывающей влияния на надежность привода.

Таким образом, данная конструкция

5 привода горного комбайна, узлы которого представляют собой упругодемпфирующую связь соединяемых элементов редуктора, позволяет существенно снижать динамические нагрузки, формирующиеся в его эле10 ментах эа счет уменьшения коэффициента жесткости механической части привода и эффективного рассеивания энергии крутильных колебаний на поверхности трения.

Это позволяет существенно увеличить на15 дежность как самого привода, так и всего горного комбайна в целом. Данный привод не содержит гидравлических элементов— насосов, гидроаккумуляторов, клапанов, гидроцилиндров, уплотнений для жидкости

20 высокого давления и других узлов, имеющих низкую надежность при работе с загрязненной рабочей жидкостью.

Формула изобретения

25 Привод горного комбайна, включающий электродвигатель, соединенный посредством муфты с приводным валом редуктора. на котором установлена несамотормозящаяся винтовая пара, один элемент которой

30 установлен с возможностью проворота, и упругий элемент, отличающийся тем, что,с целью повышения надежности за счет снижения динамических нагрузок, несамотормоэящаяся винтовая пара выполнена в

35 виде шестерни и винта-втулки, имеющих торцовые наклонные выступы и впадины, причем выступы шестерни расположены во впадинах винта-втулки с возможностью относительного перемещения, при этом упру40 гий элемент расположен между шестерней и винтом-втулкой, а последний установлен с возможностью осевого перемещения относительно приводного вала редуктора.

1671853

Фиг.2

Составитель Л,Ярощук

Техред М.Моргентал

Корректор А.Осауленко

Редактор Н.Лазаренко

Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул Гагарина, 101

Заказ 2811 Тираж 288 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 г