Механизм подачи горной машины

 

(19) R7 (11) (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4947139/03 (22) 21.06.91 (46) 15.10.93 Бюп. Йя 37 — 38 (71) Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт угольного машиностроения Типроуглемаш" (72) Исачкин В.В„ Лубяной ВА; Старичнев В.В.; Локшинский С.Г. (73) Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт угольного машиностроения Типроугпемаш" (54) МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ ГОРНОЙ МАШИНЫ (57) Сущность изобретения: механизм подачи горной машины содержит двигатель, проходной вал, планетарный редуктор, промежуточную зубчатую передачу. электромагнитный тормоз с катушкой возбуждения, с индуктором и с каналами для подвода охлаждающей жидкости, тяговую звездочку и тяговый элемент. Одно центральное колесо планетарного редуктора кинематически связано с проходным валом. Входной вал промежуточной передачи кинематически связан с водипом планетарного редуктора. Индуктор кинематически связан с вторым центральным колесом планетарного редуктора посредством повышающей передачи. Зубчатое копесо повышающей передачи с внутренними зубьями жестко соединено с соответствующим центральным колесом планетарного редуктора. Зубчатое колесо повышающей передачи с внешними зубьями жестко соединено с индуктором посредством вала. 2 ил.

2001255

15

25

40

50

Изобретение относится к горношахтному оборудованию и предназначено для подачи очистных комбайнов на забой преимущественно для тонких пластов.

Известны механизмы подачи с гидравлическим приводом. электрическим приводом на постоянном токе, с электромагнитными муфтами скольжения и трения. с электрическим приводом и регулированием скорости его вращения за счет изменения частоты электрической сети, Недостатками гидравлического привода подача в условиях тонких пластов является трудность обеспечения надлежащего технического обслуживания его и ремонта, необходимость перехода на применение вместо масел негорючих жидкостей, которые экологически небезопасны, а также наличие на машине магистральных трубопроводов, которые имеют значительные габариты.

Электрический привод подающих частей(на постоянном токе и частотном регулировании) требует больших габаритов, значительной металлоемкости аппаратуры управления, специальных кабелей, что не пригодно для комбайнов в тонких пластах.

Известный привод подачи с электромагнитными муфтами из-за их значительных габаритов применяется только в вынесенных на штрек системах подачи и приводах шахтных конвейеров. В этих приводах до настоящего времени применяются электромагнитные муфты с воздушным охлаждением. Для обеспечения отвода от них выделяемого при работе тепла требуются значительные габариты теплоотводящих деталей, что не пригодно для привода подачи, расположенного в комбайне для тонких пластов.

Известно изобретение, в котором привод тяговой звезды бесцепной системы подачи выполнен с применением бесконтактных электромагнитных фрикционных муфт сцепления с самоустанавливающейся относительно неподвижного тягового элемента тяговой звездой.

Основным недостатком такого привода является необходимость обеспечения взрывобезопасности всего корпуса подающей части, что практически выполнить весьма сложно, а еще сложнее обеспечить это при эксплуатации такого привода в шахтных условиях.

Известен также привод горной машины, в котором использована электромагнитная муфта в сочетании с дифференциалом.

При этом одна иэ солнечных шестерен соединена с ротором электромагнитной муфты, другая — с проходным валом редуктора.

Недостатком такой схемы привода подающей части является сложность конструкции и невозможность воплощения предложенной схемы привода подачи в стесненных габаритах тонкого пласта, так как в редукторах для этих условий перекрещивающиеся валы зубчатых передач практически не применяются.

Кроме этого, предложенная схема не позволяет трансформировать тормозной момент на электромагнитной муфте. т,е. величина тормозного момента должна быть не менее расчетного от проходного вала, что обеспечить в стесненных габаритах весьма проблематично, Целью изобретения является уменьшение габаритов механизма подачи с одновременным повышением надежности его работы за счет эффективного отвода тепла посредством водяного охлаждения и получения требуемых силовых параметров.

Цель достигается тем, что в механизме подачи горной машины, содержащем двигатель, установленные в корпусе механизма подачи проходной вал, который кинематически связан с выходным валом двигателя, планетарный редуктор, одно из центральных колес которого кинематически связано с проходным валом, промежуточную зубчатую передачу, входной вал которой связан с водилом планетарного редуктора. и электромагнитный тормоз с катушкой возбуждения, с индуктором, который кинематически связан с вторым центральным колесом планетарного редуктора, и с расположенными в ярме и корпусе электромагнитного тормоза каналами для подвода охлаждающей жидкости к подверженным нагреву частям электромагнитного тормоза и установленную на выходном валу промежуточной передачи тяговую звездочку, которая установлена с возможностью взаимодействия с неподвижным тяговым элементом, кинематическая связь индуктора электромагнитного тормоза с центральным колесом планетарного редуктора выполнена в виде повышающей передачи с зубчатым колесом с внутренними зубьями и сопряженным с последним зубчатым колесом с внешними зубьями, а двигатель выполнен в виде электрического двигателя, корпус которого закреплен на корпусе механизма подачи, при этом зубчатое колесо с внутренними зубьями жестко соединено с соответствующим центральным колесом планетарного редуктора и установлено с возможностью вращения относительно корпуса механизма подачи посредством подшипников качения, а зубчатое колесо с внешними зубьями жестко соединено с ин2001265 дуктором электромагнитного тормоза посредством вала .

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый механизм подачи горной машины отличается тем, что кинематическая связь индуктора электромагнитного тормоза с центральным колесом выполнена в виде повышающей передачи с зубчатым колесом с внутренними зубьями и сопряженным с последним зубчатым колесом с внешними зубьями, а двигатель выполнен в виде электрического двигателя. корпус которого закреплен на корпусе механизма подачи, при этом зубчатое колесо с внутренними зубьями жестко соединено с соответствующим центральным колесом планетарного редуктора и установлено с возможностью вращения относительно корпуса механизма подачи посредством подшипника качения, а зубчатое колесо с внешними зубьями жестко соединено с индуктором электромагнитного тормоза посредством вала, что позволяет увеличить тормозной момент на нем на величину передаточного отношения повышающей передачи.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Анализ известных технических решений в исследуемой области, т.е. угольной промышленности, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом механизме подачи горной машины и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия", На фиг,1 показан механизм подачи горной машины; на фиг,2 — схема охлаждения электромагнитной муфты, Механизм подачи горной машины содержит электродвигатель 1, корпус которого закреплен на корпусе 2 механизма подачи 3. В корпусе 2 механизма подачи 3 установлен проходной вал 4, который кинематически связан с выходным валом электродвигателя 1. Механизм подачи 3 включает планетарный редуктор 5, центральное колесо 6 которого с помощью вала 7, зубчатой муфты 8 и конической пары шестерен 9 и 10 связано с проходным валом 4. В корпусе 2 механизма подачи 3 расположена промежуточная зубчатая передача 11-18, которая жестко связана с водилом 19 планетарного редуктора 5, служащего входным валом промежуточной зубчатой передачи. Механизм подачи 3 включает электромагнитный тормоз 20, в корпусе которого установлены катушка возбуждения 21, индуктор 22 и яр5

55 мо 23. В корпусе электромагнитного тормоза 20 и в ярме 23 выполнены каналы 24, 25 и 26, последовательно соединенные друг с другом и начальным подводом охлаждающей жидкости к наиболее подверженным нагреву частям электромагнитного тормоза

20, Кинематическая связь индуктора 22 с вторым центральным колесом 27 планетарного редуктора 5 выполнена в виде повышающей передачи с зубчатым колесом 28 с внутренними зубьями и сопряженным с ним зубчатым колесом 27 с внешними зубьями (с центральным колесом). Зубчатое колесо 28 с внутренними зубьями соединено с центральным колесом 6 планетарного редуктора

5 через сателлиты 29 (позиция не показана) и установлено с возможностью вращения относительно корпуса 2 механизма подачи

3 посредством подшипников качения 30. а зубчатое колесом 27 с внешними зубьями жестко соединено с индуктором 22 электромагнитного тормоза 20 посредством вала

31. На выходном валу 32 промежуточной зубчатой передачи 11 — 18 установлена тяговая звездочка 33, взаимодействующая с неподвижным тяговым элементом, например зубчатой рейкой (не показана). Реверс механизма подачи 3 осуществляется механизмом переключения 34.

Механизм подачи горной машины работает следующим образом, При запуске электродвигателя 1 комбайна и выключенном токе в катушке возбуждения 21 электромагнитного тормоза

20, вращается проходной вал 4, от которого через коническую пару 10 и 9. зубчатую муфту 8, вал 7 с жестко закрепленным центральным колесом 6, сателлитом 29, вращательное движение передается зубчатому колесу 28 с внутренними зубьями, которое свободно вращается на подшипниках качения 30. Вместе с зубчатым колесом 28 вращается и зубчатое колесо 27, которое соединено с валом 31 индуктора 22 электромагнитного тормоза 20, при этом водило 19 не вращается, а следовательно, не вращается и тяговая звездочка 33.

При подаче напряжения на катушку возбуждения 21 электромагнитного тормоза 20 возникает магнитный поток, который затормаживает индуктор 22, жестко связанный с зубчатым колесом 27, который в свою очередь затормаживает зубчатое колесо 28.

При этом начинает вращаться водило 19 и через промежуточную зубчатую передачу

11 — 18 передает вращение на тяговую звездочку ЗЗ, связанную с зубчатой рейкой.

Необходимые силовые параметры механизма подачи и надежная работа электромагнитного тормоза 20 обеспечивается тем, 2001265 (56) Авторское свидетельство СССР

O 1208227, кл. Е 21 С 29/00, 1984, Авторское свидетельство СССР

35 N 325375, кл. E 21 С 29/00, 1970. вижным тяговым элементом, отличающийся тем, что кинематическая связь индуктора электромагнитного тормоза с центральным колесом планетарного редуктора выполнена в виде повышающей передачи с зубчатым колесом с внутренними зубьями и сопряженным с последним зубчатым колесом с внешними зубьями, а двигатель выполнен в виде электрического двигателя, корпус которого закреплен на корпусе механизма подачи, при этом эуб50 чатое колесо с внутренними зубьями жестко соединено с соответствующим центральным колесом гйанетарного редуктора и установлено с воэможностью вращения относительно корпуса механизма

55 подачи посредством подшипников качения, а зубчатое колесо с внешними зубьями жестко соединено с индуктором электромагнитного тормоза посредством вала. что электромагнитный тормоз соединен с зубчатым колесом 28 планетарного редуктора 5 через повышающую передачу, позволяющую трансформировать (увеличить) тормозной момент на зубчатом колесе 28 с внутренними зубьями пропорционально передаточному отношению повышающей передачи, а для замыкания магнитного потока, создаваемого катушкой возбуждения 21 электромагнитного тормоза 20, используется корпус 2 привода механизма подачи 3, в котором установлен электромагнитный тормоз 20, выполненный с минимальными размерами (фиг.1).

Важным фактором надежности и эффективности работы механизма подачи является отвод тепла, выделяемого при работе электромагнитного тормоза. В основном тепло образуется в местах пересечения магнитного потока индуктором 22 на поверхности корпуса и наружной поверхности ярма

23. При этом на поверхности корпуса электромагнитного тормоза 20 выделяется тепла значительно больше. чем на поверхности ярма 23.

Для обеспечения эффективного отвода тепла от рабочих поверхностей электромагнитного тормоза 20 использовано жидкостное охлаждение. При этом первоначально жидкость подается в корпус электромагнитного тормоза 20, подверженный повышенному нагреву, в канал 24 (фиг.2), последовательно проходит по всем охлаждающим каналам, отбирает тепло от рабочих поверхностей корпуса и поступает по

Формула изобретения мехАнизм пОдАчи ГОРНОЙ мАшины, включающий двигатель, установленные в корпусе механизма подачи проходной вал, который кинематичвски связан с выходным валом двигателя, планетарный редуктор, одно иэ центральных колес которого кинематически связано с проходным валом, промежуточную зубчатую передачу, входной вал которой связан с водилом планетарного редуктора, и электромагнитный тормоз с катушкой возбуждения, с индуктором, который кинематически связан с вторым центральным колесом планетарного редуктора, и с расположенными в ярме и корпусе электромагнитного тормоза каналами для подвода охлаждающей жидкости к подверженным нагреву частям электромагнитного тормоза и установленную на выходном валу промежуточной передачи тяговую звездочку, которая установлена с возможностью взаимодействия с непод5

30 каналу 25 и охлаждающие каналы ярма 23, Последовательно пройдя по всем охлаждающим каналам 25 ярма 23, жидкость, поглотив выделенное тормозом тепло. по изолированному каналу 26 выходит иэ электромагнитного тормоза 20 и направляется к форсункам орошения комбайна (не показано).

Система управления тормозом позволяет осуществлять плавное изменение скорости подачи от нуля до максимального значения и обеспечивать четкое ограничение максимальной величины тягового усилия. Переключение направления вращения тяговой звезды может осуществляться как за счет изменения направления вращения электродвигателя, так и переключением зубчатых передач механизмом переключения 34.

Предлагаемая конструкция механизма подачи горной машины с электромагнитным тормозом в сравнении с механизмом подачи, выполненным на базе постоянного тока и регулирования частоты электрической сети, позволяет значительно упростить конструкцию механизма подачи, снизить трудоемкость изготовления, металлоемкость механизма подачи, исключить применение специальных кабелей и повысить его надежность и долговечность работы, Ю

Ю

° °

В

O фФ °

° и Ю

° I

° ° ° - ° ° ° - ° .

° I

° 4

° °

° В

° ° ° °

° Ф

° I °

° ° 5 ° «