Способ пуска цепного тягового органа горных машин и привод цепного тягового органа горной машины

Изобретение относится к области горного дела, а именно к приводам горных машин и механизмов, работающих в подземных условиях. Технический результат - повышение надежности, а также упрощение процесса пуска горной машины после длительной остановки ее работы. Способ пуска цепного тягового органа подачи горной машины с дифференциальным редуктором, содержащим ступень с дифференциальным механизмом, заключающийся в разгоне электрического двигателя привода цепного тягового органа подачи горной машины до номинального значения рабочей характеристики при отсутствии тормозного момента на внешнем центральном колесе дифференциального механизма с последующим подключением кинематической цепи привода подачи машины к выходному валу двигателя путем создания тормозного момента на внешнем центральном колесе дифференциального колеса. При включении привода подачи к цепному тяговому органу прикладывают импульсное тяговое усилие, по величине превышающее в 1,5-2 раза номинальное тяговое усилие привода горной машины при ее подаче. Через 0,3-0,5 секунд убирают тяговое усилие на приводной цепи, а затем прикладывают к цепному тяговому органу номинальное по величине тяговое усилие. Импульсное тяговое усилие на цепном тяговом органе горной машины создают посредством приложения к выходному валу привода импульсного крутящего момента. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области горного дела, а именно к приводам горных машин и механизмов.

Известно, что запуск горных машин и механизмов, имеющих цепные тяговые органы, находящиеся в зоне мелко раздробленного штыба, после остановки на срок более 8-10 часов затруднен. Особенно это явление заметно в вынесенных системах подачи угольных комбайнов или скребковых конвейеров при длинах лав более 200 метров и увлажненном штыбе, склонном к схватыванию.

Известен способ пуска конвейеров с помощью специальных пусковых устройств, обеспечивающих малую скорость цепи и большое тяговое усилие, использующих стартовые регулируемые гидродвигатели (см. патент США №4817786). Однако такой способ дорог, а во многих случаях неприменим, т.к. приходится развивать большое тяговое усилие для страгивания тяговой цепи, что недопустимо по условиям ее прочности.

Известен более распространенный способ пуска заштыбованного конвейера, согласно которому включают электродвигатели конвейера и при превышении допускаемого тягового усилия в цепи конвейера на короткое время меняют направление действия силы, прилагаемой к цепи, а затем снова в рабочем направлении прикладывают тяговое усилие, раскачивая тяговую цепь.

Недостатками этого способа являются обусловленные частыми пусками перегрев электродвигателей и перегрев пусковых гидромуфт. Кроме того, такой способ пуска неприемлем для вынесенных систем подачи комбайнов, так как вместе с реверсированием движения тяговой цепи реверсируется движение комбайна.

Наиболее близким к настоящему изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ пуска горной машины с дифференциальным редуктором, содержащим ступень с дифференциальным механизмом. Способ заключается в разгоне электрического двигателя привода горной машины до номинального значения рабочей характеристики при отсутствии тормозного момента на внешнем центральном колесе дифференциального механизма с последующим подключением кинематической цепи привода горной машины к выходному валу двигателя путем создания тормозного момента на внешнем центральном колесе дифференциального механизма и снятии упомянутого тормозного момента при выключении горной машины (см. описание к патенту СССР №1811557, М. кл. Е21С 31/02).

Изобретение направлено на решение задачи по созданию способа пуска горной машины с дифференциальным редуктором в тех случаях, когда горная машина имеет цепной тяговый орган, находящийся в зоне мелко раздробленного штыба, склонного к схватыванию.

Технический результат, который может быть получен при использовании способа, заключается в повышении надежности работы горной машины за счет снижения вероятности разрыва цепи в системе подачи, а также упрощения процесса пуска горной машины после длительной остановки ее работы.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе пуска цепного тягового органа подачи горной машины с дифференциальным редуктором, содержащим ступень с дифференциальным механизмом, заключающемся в разгоне электрического двигателя привода цепного тягового органа подачи горной машины до номинального значения рабочей характеристики при отсутствии тормозного момента на внешнем центральном колесе дифференциального механизма с последующим подключением кинематической цепи привода подачи горной машины к выходному валу двигателя путем создания тормозного момента на внешнем центральном колесе дифференциального механизма, при включении привода подачи к цепному тяговому органу прикладывают импульсное тяговое усилие Р_и, по величине превышающее в

1,5-2 раза номинальное тяговое усилие привода горной машины при ее подаче. Через

0,3-0,5 секунд тяговое усилие снижают до 0, а затем прикладывают к цепному тяговому органу номинальное по величине тяговое усилие, при этом импульсное тяговое усилие на цепном тяговом органе горной машины создают посредством приложения к выходному валу привода импульсного крутящего момента.

В указанную совокупность включены признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для достижения поставленного технического результата во всех случаях использования изобретения, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Вышеописанный способ пуска цепного тягового органа подачи горной машины может быть осуществлен путем выполнения привода цепного тягового органа горной машины, включающего асинхронный электродвигатель, дифференциальный редуктор с солнечным колесом, тормозом, соединенным с внешним центральным колесом дифференциала, водилом с сателлитами и ведущей звездочкой кольцевого цепного тягового органа, закрепленной на связанном с водилом выходном валу редуктора. Тормоз дифференциального редуктора выполнен в виде бесконтактного электромагнитного тормоза, момент инерции которого совместно с внешним центральным колесом дифференциала составляет 0,6-1,0 суммарного момента инерции ротора асинхронного электродвигателя и солнечного колеса дифференциала.

На чертеже представлена схема варианта привода вынесенной системы подачи комбайна, в которой реализуется предлагаемый способ.

Вынесенная система подачи комбайна содержит асинхронный электродвигатель 1, дифференциальный редуктор 2 с солнечным колесом 3, тормозом 4, соединенным с внешним центральным колесом 5 дифференциала, водилом 6 с сателлитами 7 и ведущей звездочкой 8 кольцевого цепного тягового органа 9. Звездочка 8 закреплена на связанном с водилом 6 выходном валу дифференциального редуктора 2. Тормоз 4 дифференциального редуктора 2 выполнен в виде бесконтактного электромагнитного тормоза. Это позволило увеличить массу, а следовательно, и момент инерции внешнего центрального колеса 5 дифференциала так, что он составляет 0,6-1,0 суммарного момента инерции ротора асинхронного электродвигателя 1 и солнечного колеса 3 дифференциала.

Пуск вынесенной системы подачи осуществляется в следующем порядке.

При разгоне электродвигателя 1 дифференциальный редуктор 2, создавая крутящий момент на выходном валу и соответственно усилие на ведущей звездочке 8, одновременно раскручивает тормоз 4, соединенный с внешним центральным колесом 5 дифференциала. Так как тормоз 4 и внешнее центральное колесо 5 дифференциала имеют момент инерции, близкий к суммарному моменту инерции ротора электродвигателя 1 и солнечного колеса 3, то на выходном валу дифференциального редуктора 2 в момент разгона электродвигателя 1 создается на время разгона двигателя, составляющее приблизительно 0,3-0,5 сек, крутящий момент, который исчезает после окончания разгона электродвигателя 1 и внешнего центрального колеса 5 дифференциала с тормозом 4. При этом тяговая цепь вынесенной системы подачи комбайна растягивается под действием кратковременно действующего момента привода. Затем, после разгона центрального колеса 5 дифференциала и тормоза 4, электродвигатель 1 переходит в режим работы холостого хода ввиду наличия сопротивления на водиле 6 и отсутствия сопротивления на внешнем центральном колесе 5 дифференциала. Вытянутая в результате приложения импульсной нагрузки цепь цепного тягового органа 9 сокращается, разрушая схваченную массу штыба. После разгона электродвигателя 1 происходит падение тока в электрической цепи управления и автоматически или оператором включается тормоз 4. Дифференциальный редуктор 2 начинает работать как планетарный, передавая рабочую нагрузку на приводную звездочку 8. Кольцевая цепь тягового органа 9 вместе с горной машиной начинает двигаться, не создавая больших усилий при ее перемещении.

1. Способ пуска цепного тягового органа подачи горной машины с дифференциальным редуктором, содержащим ступень с дифференциальным механизмом, и заключающийся в разгоне электрического двигателя привода цепного тягового органа подачи горной машины до номинального значения рабочей характеристики при отсутствии тормозного момента на внешнем центральном колесе дифференциального механизма с последующим подключением кинематической цепи привода подачи горной машины к выходному валу двигателя путем создания тормозного момента на внешнем центральном колесе дифференциального механизма, отличающийся тем, что при включении привода подачи к цепному тяговому органу прикладывают импульсное тяговое усилие P_и, по величине превышающее в 1,5-2 раза номинальное тяговое усилие привода горной машины при ее подаче, через 0,3-0,5 с тяговое усилие снижают до 0, а затем прикладывают к цепному тяговому органу номинальное по величине тяговое усилие, при этом импульсное тяговое усилие на цепном тяговом органе горной машины создают посредством приложения к выходному валу привода импульсного крутящего момента.

2. Привод цепного тягового органа горной машины для осуществления способа по п.1, включающий асинхронный электродвигатель, дифференциальный редуктор с солнечным колесом, тормозом, соединенным с внешним центральным колесом дифференциала, водилом с сателлитами и ведущей звездочкой кольцевого цепного тягового органа, закрепленной на связанном с водилом выходном валу редуктора, отличающийся тем, что тормоз дифференциального редуктора выполнен в виде бесконтактного электромагнитного тормоза, а момент инерции внешнего центрального колеса дифференциала составляет 0,6-1,0 суммарного момента инерции ротора асинхронного электродвигателя и солнечного колеса дифференциала.