Приводное устройство для звездочек цепных приводов
Номер патента: 17108
Опубликовано: 15.04.2010
Авторы: МЕРТЕН, Герхард, ЛАНГЕНБЕРГ, Вернер, БОЛЕ, Вернер
Формула / Реферат
Изобретение относится к приводному устройству для звездочек 1-цепного привода, в частности, для привода скребково-цепных транспортеров или цепных стругов для подземных горных разработок, с блоком привода, состоящим из асинхронного электродвигателя и передачи 4, причем передача 4 выполнена как передача с защитой от перегрузки и для выравнивания перегрузки имеется переключаемая многодисковая муфта, с помощью которой можно разорвать силовой поток между асинхронным электродвигателем и звездочкой. Согласно изобретению предусмотрено, что асинхронный электродвигатель состоит из двигателя 10 с питанием от преобразователя частоты, и в блоке привода между валом двигателя и передачей 4 имеется промежуточная двухскоростная шестереночная коробка передач, выполненная, в частности, как передняя коробка 30 передач, с одной пусковой и одной нормальной ступенью переключения, с помощью которой в пусковой ступени можно достичь пускового эффекта, требуемого для запуска нагруженного скребково-цепного конвейера или свободного вытягивания струга.
Текст
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ для привода скребково-цепных транспортеров или цепных стругов для подземных горных разработок,с блоком привода, состоящим из асинхронного электродвигателя и передачи 4, причем передача 4 выполнена как передача с защитой от перегрузки и для выравнивания перегрузки имеется переключаемая многодисковая муфта, с помощью которой можно разорвать силовой поток между асинхронным электродвигателем и звездочкой. Согласно изобретению предусмотрено, что асинхронный электродвигатель состоит из двигателя 10 с питанием от преобразователя частоты, и в блоке привода между валом двигателя и передачей 4 имеется промежуточная двухскоростная шестереночная коробка передач, выполненная, в частности, как передняя коробка 30 передач, с одной пусковой и одной нормальной ступенью переключения, с помощью которой в пусковой ступени можно достичь пускового эффекта, требуемого для запуска нагруженного скребково-цепного конвейера или свободного вытягивания струга.(54) ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗВЕЗДОЧЕК ЦЕПНЫХ ПРИВОДОВ(57) Изобретение относится к приводному устройству для звездочек 1-цепного привода, в частности, 17108 Изобретение относится к приводному устройству для звездочек цепных приводов, в частности, для привода скребково-цепного транспортера или струговых агрегатов с цепным приводом для подземных горных разработок, с блоком привода, состоящим из асинхронного электродвигателя и механизма передачи, причем передача выполнена как передача с компенсацией перегрузки и выравниванием нагрузки, и для компенсации перегрузки имеется переключаемое многодисковое сцепление, с помощью которого асинхронный электродвигатель может быть отсоединен от звездочки. Приводное устройство вышеописанного типа известно, например, из публикаций 4024830 1 или Е 4316798 2. В известных цепных приводах применяются нерегулируемые асинхронные электродвигатели трехфазного тока. Дополнительно подключаемыми механизмами передачи компенсацией перегрузки и выравнивания нагрузки в работе устройств привода путем настройки многодискового сцепления достигается выравнивание нагрузки между главным приводом и вспомогательным приводом угольного струга или скребково-цепного транспортера, чтобы оптимизировать работу угольного струга или скребково-цепного транспортера и избежать неблагоприятных нагрузочных состояний на цепь. В устройстве привода согласно 4024830 1 к передаче с компенсацией перегрузки и выравниванием нагрузки добавлен поддерживающий двигатель, который при простое асинхронного электродвигателя может быть подключен и отключен, чтобы можно было натянуть цепь. Одновременно для натяжения цепи в объединенном приводе между асинхронным электродвигателем и механизмом передачи с компенсацией перегрузки и выравниванием нагрузки предусмотрено блокирующее устройство, блокирующее выключенный асинхронный электродвигатель от вращения. Вместо нерегулируемых асинхронных электродвигателей трехфазного тока предлагались также асинхронные электродвигатели с переключением числа полюсов ( 3741762 1) и асинхронные электродвигатели трехфазного тока, управляемые компьютером ( 19735022 1), у которых для каждого двигателя в присоединенном компьютере запоминалась индивидуальная кривая соотношения крутящего момента и числа оборотов. Посредством датчика угловых перемещений при работе двигателей непрерывно с развязкой по потенциалу определяется его текущее число оборотов, чтобы осуществить управление двигателем путем сравнения мгновенного значения числа оборотов с индивидуальным значением числа оборотов, соответствующим запомненной кривой. На основе этой пропорциональности между числом оборотов и крутящим моментом у соответствующего асинхронного электродвигателя трехфазного тока может быть, кроме того,установлен также выходной крутящий момент. В подземной горной разработке стремятся применять в качестве электрических приводов также трехфазные электродвигатели с преобразователем частоты, так называемые двигатели с питанием от 2 преобразователей частоты. У двигателей с питанием от преобразователей частоты возможна непрерывная регулировка числа оборотов. Суровые условия подземной окружающей среды с пылью, влажностью и коррозией, а также статически задаваемое соединение двигателей с питанием от преобразователей частоты и передачи с выравниванием перегрузки представляют проблему для применения двигателей с питанием от преобразователей частоты, которая до настоящего времени препятствовала широким возможностям применения двигателей с питанием от преобразователей частоты. Правда,известно одно применение двигателей с преобразователем частоты, при котором между предохранительной муфтой и двигателем с преобразователем частоты вставлена промежуточная крутильноупругая и прочная на пробой кулачковая муфта,выполненная как муфта Чана. Из-за промежуточной кулачковой муфты значительно увеличивается пространство, необходимое для приводов в подземном забое, так что соответствующим образом сконструированное устройство привода может применяться только при достаточном свободном пространстве в подземном забое. Кроме того, при применении двигателей с питанием от преобразователей частоты в цепных приводах возникают значительные трудности в достижении эффекта пуска, требуемого для запуска нагруженного скребково-цепного транспортера или для извлечения струга, застрявшего в забое. Задачей изобретения является создание приводного устройства для звездочек цепных приводов, в котором возможно регулирование числа оборотов и крутящего момента асинхронных электродвигателей и в котором может быть осуществлен требуемый пусковой эффект на звездочке и, тем самым, цепи. Эта задача в приводном устройстве для звездочек цепных приводов, в частности, для приводов скребково-цепных транспортеров или цепных стругов для подземных горных разработок, с блоком привода, образованным из асинхронного электродвигателя и коробки передач, причем коробка передач выполнена как передача с защитой от перегрузки, и для компенсации перегрузки имеет переключаемую многодисковую муфту для отсоединения асинхронного электродвигателя т звездочки, согласно изобретению, решается тем, что асинхронный электродвигатель состоит из двигателя с питанием от преобразователя частоты, и в блоке привода между валом двигателя и передачей установлена промежуточная двухскоростная шестереночная коробка передач с одной пусковой ступенью переключения и одной нормальной ступенью переключения. Двухскоростная шестереночная коробка передач выполнена как зубчатая передача или передняя коробка передач. В качестве пусковой ступени переключения предусмотрен возвращаемый передаточный механизм с передаточным числом предпочтительно от 13 до 14. Шестереночная коробка или передняя коробка передач имеет центральное зубчатое колесо, установленное с возможностью вращения на валу пере 17108 дачи на стороне привода, и центральное зубчатое колесо, установленное с возможностью вращения на валу передачи на выходной стороне, между которыми установлено без возможности проворачивания связанное с валом передачи переключаемое колесо,причем переключаемое колесо с помощью переключающего устройства по выбору может быть в зацеплении с центральным зубчатым колесом либо со стороны привода, либо с выходной стороны. Оба центральных колеса и переключаемое колесо, соосные друг с другом и примыкающие друг к другу, имеют зубчатый участок зацепления с одинаковыми зубьями. Переключающее устройство состоит из переключающей ступицы, сдвигаемой через зубчатые участки двух соседних зубчатых колес шестереночной коробки передач, причем переключающая ступица выполнена с возможностью перемещения посредством тяги управления и установленной на нем переключающей вилки. Вал передачи установлен со стороны выхода на корпусе коробки передач, а со стороны электропривода опирается через зубчатое колесо, которое установлено со стороны привода на корпусе коробки передач с возможностью вращения. Шестереночная коробка передач для пусковой ступени переключения содержит наружный вал,установленный с возможностью вращения на корпусе коробки передач и имеющий первую передаточную зубчатую нарезку, находящуюся в зубчатом зацеплении с центральным колесом со стороны привода, и вторую передаточную зубчатую нарезку,находящуюся в зубчатом зацеплении с центральным колесом на выходной стороне. По меньшей мере, первая передаточная зубчатая нарезка является составной частью отдельного колеса, соединенного с наружным валом без возможности проворачивания. Шестеренчатая коробка передач выполнена как цилиндрическая зубчатая передача. Центральное колесо со стороны привода выполнено как муфта или снабжено изнутри насадным соединением для вала двигателя. Двигатель с питанием от преобразователя частоты и шестереночная коробка передач расположены в общем корпусе, причем предпочтительно центральное колесо установлено на валу двигателя. Двигатель с питанием от преобразователя частоты выполнен с корпусом электродвигателя, статором с обмоткой статора, ротором, схемой преобразователя частоты и вращаемым посредством ротора валом двигателя, который установлен на корпусе электродвигателя и выполнен как полый вал, сквозь осевое высверленное отверстие которого проходит торсионный стержень, который с ним подвижно соединен только на заднем конце полого вала. Торсионный стержень проходит, не касаясь,сквозь осевое высверленное отверстие и корпус электродвигателя со стороны фланца двигателя. Торсионный стержень может вставляться в полый вал с заднего конца и может перемещаться сквозь него. Торсионный стержень снабжен ведущей шестерней или валовым соединением, внешний диаметр которого меньше, чем минимальный внутренний диаметросевого высверленного отверстия. Задний конец торсионного стержня снабжен ведущей шестерней или валовым соединением, внешний диаметр которых больше, чем конец торсионного стержня со стороны фланца двигателя и чем внутренний диаметросевого высверленного отверстия. На заднем конце торсионного стержня выполнено заданное место разъединения, и между заданным местом разъединения и концом со стороны фланца двигателя для помощи при монтаже/демонтаже торсионного стержня установлено крепежное средство. Крепежное средство содержит аксиальное резьбовое отверстие в торце торсионного стержня. Схема преобразователя частоты установлена в коробке скоростей, встроенной в корпус электродвигателя. Торсионный стержень концом со стороны фланца двигателя выступает наружу из корпуса электродвигателя. Благодаря промежуточной двухскоростной шестереночной коробке передач могут быть использованы все преимущества двигателя с питанием от преобразователя частоты в подземных приводных устройствах, и одновременно возникает возможность путем переключения нормальной ступени включения на пусковую ступень включения сверхпропорционально усилить крутящий момент для пускового эффекта. Другое преимущество шестереночной коробки передач с двумя ступенями состоит в том, что можно обойтись без устройств для натяжения цепи, которые обычно согласно уровню техники приводились в действие поддерживающими двигателями или другими устройствами. В предпочтительном исполнении шестереночная коробка передач выполнена как передняя коробка передач, так что она находится как промежуточная между двигателем с питанием от преобразователя частоты и механизмом передачи с компенсацией перегрузки. В наиболее предпочтительном исполнении шестереночная коробка передач имеет в качестве пусковой ступени включения возвратный повышающий редуктор с передаточным числом предпочтительно от 13 до 14, так что в пусковой ступени включения выходной крутящий момент привода соответствует примерно трех- четырехкратному номинальному крутящему моменту. Далее, шестереночная коробка передач или передняя коробка передач предпочтительно имеет одно ведущее центральное колесо, установленное на приводном валу с возможностью вращения, и одно ведомое центральное колесо, установленное на приводном валу с возможностью вращения, между которыми установлена без возможности проворачивания передвижная шестерня, соединенная с приводным валом, причем передвижная шестерня с помощью механизма переключения может на выбор сцепляться без возможности проворачивания с ведущим или ведомым центральным колесом. Чтобы 3 17108 облегчить переключение коробки передач, предпочтительно оба центральных колеса и передвижная шестерня, имеют по соосному друг другу и примыкающему друг к другу участку зубчатого зацепления с одними и теми же зубьями. В таком случае механизм переключения может состоять, в частности, из одной переключающей ступицы, сдвигаемой участками зубчатого зацепления двух соседних зубчатых колес передней коробки передач. В предпочтительном исполнении эта переключающая ступица может передвигаться с помощью переключающей вилки, которая может сдвигаться параллельно оси вала редуктора посредством тяги управления. Шестеренчатая коробка передач может, в частности,быть выполнена так, что срабатывание механизма переключения и, тем самым, смена ступени включения может происходить также и под нагрузкой. Целесообразно вал редуктора устанавливать в подшипниках со стороны выхода на корпус коробки передач, а со стороны электропривода он опирается через ведущее зубчатое колесо, которое установлено с возможностью вращения в корпусе коробки передач. Особенно предпочтительно, если повышающий редуктор для пусковой ступени включения содержит передаточный вал, установленный с возможностью вращения на корпусе коробки передач,который имеет первый зубчатый венец, находящийся в зубчатом зацеплении с ведущим центральным колесом и второй зубчатый венец, находящийся в зубчатом зацеплении с ведомым центральным колесом. По меньшей мере, первый зубчатый венец может быть составной частью независимого колеса,связанного без возможности проворачивания с передаточным валом, чтобы облегчить монтаж переключаемой зубчатой передачи и наружного вала. Шестереночная коробка передач или передняя коробка передач целесообразно выполнена как цилиндрическая зубчатая передача. Особенно благоприятно, если ведущее центральное колесо выполнено как муфта или снабжено изнутри насадным соединением для вала двигателя. За счет такого исполнения радиальное смещение вала двигателя с питанием от преобразователя частоты может сразу ликвидироваться. Двигатель с питанием от преобразователя частоты и шестеренчатая коробка передач могут также быть размещены в общем корпусе, причем тогда центральное зубчатое колесо со стороны электропривода установлено на валу двигателя или является составной частью вала двигателя, так что в этом случае могут быть сэкономлены дополнительные подшипники. Чтобы максимально минимизировать требующийся для подземного цепного привода конструкционный объем и улучшить статически задаваемое подключение двигателя с питанием от преобразователя частоты к шестереночной коробке передач, у двигателя с питанием от преобразователя частоты,который снабжен корпусом электродвигателя, статором с обмоткой статора, ротором и схемой преобразователя частоты, предпочтительно вал двигателя,вращаемый ротором, установленный со стороны фланца двигателя и с задней стороны на корпусе 4 электродвигателя, выполнен как полый вал, в осевом высверленном отверстии которого проходит торсионный стержень, который соединяется с ним кинематически только на заднем конце полого вала. В предпочтительном исполнении у двигателя с питанием от преобразователя частоты согласно изобретению торсионный стержень без контакта проходит насквозь осевое высверленное отверстие и/или корпус электродвигателя со стороны фланца двигателя, т. е. для торсионного стержня на полом валу со стороны двигателя не предусматривается никакого подшипника и дополнительной опоры. Этими мерами можно достичь, также без промежуточной упругой муфты, статически заданного сцепления между двигателем и дополнительно включенным приводным устройством даже тогда, когда изза технологических неточностей или монтажных неточностей не получается точной установки соосности вала двигателя и входного вала дополнительно подключенного приводного устройства. Для приводной муфты между двигателем и дополнительно подключенным устройством привода особенно благоприятно, если торсионный стержень может вставляться в полый вал с его заднего конца и проходить полый вал насквозь. Целесообразно конец торсионного стержня со стороны фланца двигателя снабдить ведущей шестерней, зубчатым венцом или соединительной муфтой вала, внешний диаметр которых меньше, чем минимальный внутренний диаметр осевого высверленного отверстия, чтобы сделать возможным прохождение торсионного стержня от заднего, всегда доступного во время сборки двигателя конца полого вала. Задний конец торсионного стержня целесообразно снабдить ведущей шестерней, средством подключения ступицы или зубьями подключения ступицы, внешний диаметр которых больше, чем конец торсионного стержня со стороны фланца двигателя и чем внутренний диаметр осевого высверленного отверстия. В качестве дополнительной гарантии для двигателя, применяемого в подземной горной разработке,рекомендуется на заднем конце торсионного стержня сформировать заданное место разъединения и установить крепежное средство для помощи при сборке/разборке торсионного стержня между заданным местом разъединения и концом полого вала со стороны фланца двигателя, так что даже после разлома торсионного стержня в заданном месте разъединения можно провести демонтаж всех частей торсионного стержня без необходимости отсоединения двигателя со стороны его фланца от дополнительно подключенного приводного устройства. Крепежное средство может содержать, в частности, осевое резьбовое отверстие в торце торсионного стержня. У двигателей с питанием от преобразователя частоты предпочтительно, в частности, когда схема преобразователя частоты встроена в двигатель с питанием от преобразователя частоты, и, в частности, установлено в коробку скоростей, встроенную в корпус электродвигателя. В одном предпочтительном исполнении торсионный стержень выступает 17108 наружу из корпуса электродвигателя концом со стороны фланца двигателя или ведущей шестерней со стороны фланца двигателя. Конец торсионного стержня со стороны фланца двигателя может тогда быть статически определенно соединен с входным валом шестеренчатой коробки передач или передней коробки передач. Сцеплением двигателя с двухскоростной шестереночной коробкой передач можно без существенного увеличения необходимого монтажного пространства для цепного привода легко обеспечить крутящий момент, необходимый для достижения пускового эффекта, тем, что шестеренчатая коробка передач или передняя коробка передач включается в пусковую ступень переключения. Другие преимущества и способы исполнения изобретения явствуют из следующего описания одного примера исполнения, показанного схематически на чертеже. На чертеже фиг. 1 показывает в упрощенном схематическом виде подземное добычное устройство с двумя цепными приводами с двигателями с питанием от преобразователей частоты фиг. 2 - вид спереди в разрезе двигателя с питанием от преобразователя частоты, соединенного с передней коробкой передач и фиг. 3 - диаграмма крутящего момента двигателя, развиваемого двигателем с питанием от преобразователя частоты и передней коробкой передач. На фиг. 1 показаны два, обозначенные вместе поз. 50, цепных привода для привода одной вращающейся вокруг двух звездочек 1 цепного привода 50 бесконечной цепи 2, которая в случае скребковоцепного транспортера, выполненного как забойный конвейер или штрековый конвейер, состоит из ленты скребкового конвейера, а в случае струговой установки является струговой цепью, которая движется вдоль не показанного угольного струга к очистному забою. Звездочки 1 служат для поворота цепи 2 и приводятся в действие соответственно с помощью приводных блоков, с которыми они связаны без возможности проворачивания через вал 3 звездочки. Приводные блоки обоих цепных приводов 50 содержат электрический асинхронный трехфазный двигатель, выполненный как двигатель 10 с питанием от преобразователя частоты, со встроенной коробкой 11 скоростей для схемы преобразователя частоты, причем двигатель 10 соединен с передачей 4 с защитой от перегрузок и компенсацией нагрузок с подключением промежуточной передней коробки 30 передач. Передача 4 с защитой от перегрузок и выравниванием нагрузки выполнена, в частности,как планетарная передача с двумя планетарными ступенями, причем к полому колесу одной из планетарных ступеней присоединена нагружаемая гидравлически многодисковая муфта, чтобы получить ненагруженный пуск всех двигателей 10, иметь возможность выровнять нагрузку между обоими приводными блоками 50, а в случае блокировки цепи 2 отсоединить приводное соединение между двигателем 10 и звездочками 1. Конструкция и способ функционирования соответствующей передачи с зашитой от перегрузки и выравниванием нагрузки известны, например, из патента 4316798 1. На фиг. 2 показан продольный разрез двигателя 10 с питанием от преобразователя частоты и передней коробки 30 передач. Двигатель 10 с питанием от преобразователя частоты имеет корпус электродвигателя 12 со встроенной коробкой 11 скоростей(фиг. 1) для схемы преобразователя частоты. Во внутреннем объеме корпуса 12 электродвигателя находится статор 13 с обмоткой 14 статора, причем внутри статора 13 с некоторым воздушным зазором установлен ротор 15 двигателя 10 с питанием от преобразователя частоты, с которым соединен без возможности проворачивания вал двигателя, выполненный как полый вал 16. Принципиальная конструкция асинхронного трехфазного электродвигателя, выполненного как двигатель с питанием от преобразователя частоты, специалисту известна, так что здесь не дается более подробное описание принципа действия двигателя 10 с питанием от преобразователя частоты. Полый вал 16 как на заднем конце 17, так и со стороны фланца 18 электродвигателя через подшипники 19 и 20 соответственно установлен с возможностью вращения на задней крышке 21 и на фланцевой плите 22 двигателя и имеет продольное высверленное отверстие 23, в котором установлен торсионный стержень 24, который проходит через продольное высверленное отверстие 23 насквозь и на конце 18 полого вала 16 со стороны фланца двигателя выступает из продольного высверленного отверстия 23 и корпуса электродвигателя 12, заканчиваясь ведущей шестерней 25 привода. На заднем конце торсионного стержня 24 установлено валовое соединение или другая ведущая шестерня 26, которая снабжена подходящим зубчатым венцом и находится в зацеплении без возможности проворачивания с ответной зубчатой нарезкой 27 на внутреннем периметре заднего конца 17 полого вала. Между ответной зубчатой нарезкой 27 и ведущей шестерней 26 торсионного стержня 24 может быть образован переходной зазор, чтобы облегчить монтаж торсионного стержня 24 через закрываемое запорной крышкой 28 отверстие В задней крышке 21 корпуса электродвигателя 12. Внешний диаметр ведущей шестерни 25 предпочтительно незначительно меньше, а внешний диаметр ведущей шестерни 26 незначительно больше, чем внутренний диаметросевого высверленного отверстия 23. В зоне ведущей шестерни 26 на торсионном стержне 24, с помощью канавки сдвига образовано заданное место 29 разъединения, причем резьбовое отверстие 8, расположенное на оси А торсионного стержня 24, проходит через заданное место 29 зъединения наружу в направлении ведущей шестерни привода 25 торсионното стержня 24 со стороны привода, так что даже при разрыве торсионного стержня 24 в зоне заданного места 29 разъединения инструмент для демонтажа (не показан) ввинчивается в резьбовое отверстие 8, и торсионный стержень 24 может быть вытащен из осевого высверленного отверстия 23. Так как торсионный стержень 24 соединен с полым валом 16 только на своем заднем конце 17 и закреплен относительно полого вала 16,несоосность между корпусом 12 двигателя 10 с пи 5 17108 танием от преобразователя частоты или соответственно осью А полого вала 16 и корпусом 31 передней коробки 30 передач, или осьюпередачи передней коробки 30 передач может быть исправлена. Поэтому не требуется, чтобы между двигателем 10 с питанием от преобразователя частоты и передней коробкой 30 передач подключалась промежуточная муфта, в частности, крутильно-упругая кулачковая муфта. В показанном примере выполнения передняя коробка 30 передач выполнена как двухскоростная шестеренчатая коробка передач, причем переключение между пусковой ступенью и нормальной ступенью производится с помощью переключающей втулки или переключающей ступицы 32. В азрезе на фиг. 2 показана переключающая ступица 32, в нижней половине во включенном положении для пусковой ступени переключения, а в верхней половине во включенном положении для нормальной ступени переключения, как это будет еще пояснено. Выполненная как возвращаемый передаточный механизм двухскоростная шестереночная коробка 33 передач передней коробки 30 передач имеет вал 34 передачи, который установлен на выходной стороне через подшипник 35 в опорной плите 36, расположенной на выходной стороне. Вал 34 передачи проходит к двигателю 10 с питанием от преобразователя частоты до приблизительно ведущей шестерни 25 торсионного стержня 24, причем между ведущей шестерней 25 и валом 34 передачи остается зазор. На конце вала 34 передачи со стороны двигателя установлено расположенное с приводной стороны центральное зубчатое колесо 37 шестеренчатой коробки 33 передач, которая здесь выполнена как муфта, и участок центрального колеса 37, снабженный передаточной зубчатой нарезкой 39, установлен посредством подшипника 40 с возможностью вращения на свободном конце вала 34 передачи. Центральное колесо 37 по сравнению с участком, имеющим цилиндрическую зубчатую нарезку 39, сужается на участке 41 подключения, который снабжен на внутреннем периметре зубьями 42 и как ступица может быть сцеплен или связан без возможности проворачивания с ведущей шестерней 25 или валовым соединением в форме зубчатой нарезки или соединением типа паз-гребень с торсионным стержнем 24. Участок 41 подключения имеет на внешнем периметре цилиндрический поясок 43, который с помощью подшипника 44 установлен со стороны двигателя на опорную плиту 45, которая является встроенной составной частью корпуса 31 коробки передач. Со смещением по оси к валу 34 передачи на обеих опорных плитах 36, 45 установлен с возможностью вращения наружный вал 46, причем наружный вал 46 имеет кулачки 47 с передаточным зацеплением 48, а также участок вала, на котором установлено без возможности проворачивания, например, через шпоночное соединение, отдельное колесо 49 с передаточным сцеплением 51. В качестве дальнейших составных частей шестеренчатая коробка 33 передач имеет переключаемое колесо 52 6 с цилиндрической зубчатой нарезкой 53, связанное с валом 34 передачи без возможности проворачивания, а также расположенное с выходной стороны центральное зубчатое колесо 54 с цилиндрической зубчатой нарезкой 55, которое опирается со свободным вращением на вал 34 передачи посредством подшипника 56. В нормальной ступени переключения, в которой переключающая ступица 32, передвигаемая с помощью тяги 57 управления и жестко с ним связанной переключающей вилки 58, связывает участок передаточной зубчатой нарезки 53 переключаемого колеса 52 с участком передаточной зубчатой нарезки 39, расположенного на стороне привода центрального колеса 37, вращается переключаемое колесо 52 и, тем самым, вал 34 передачи с тем же числом оборотов, что и вал с торсионным стержнем 24, связанный с центральным колесом 37. Это положение переключающей ступицы 32 соответствует поэтому нормальной ступени переключения коробки 33 передач с передаточным числом 11. Шестереночная коробка передач, приводимая в действие входящими в зацепление друг с другом зубьями цилиндрической или передаточной зубчатых нарезок 39, 51, 48 и 55 зубчатых колес и соответственно ведущих шестерен 37, 49, 47 и 54, имеет в показанном примере выполнения в пусковой ступени переключения передаточное число в замедлении 14. Пусковая ступень 1 переключения активна только тогда, когда переключающая ступица 32, как показано на нижней половине фиг. 2, находится в левом положении в упоре на фланец 59 центрального колеса 54 с выходной стороны. В этом положении переключающая ступица 32 перекрывает одновременно участок передаточной зубчатой нарезки 53 переключаемого колеса 52 и снабженный зубцами участок 60 на расположенном с выходной стороны центральном колесе 54, который выполнен на манжете 61 центрального колеса 54, которая проходит в направлении электродвигателя 10. Это положение переключающей ступицы 32 и зацепление зубчатых участков 60 и 53 будет действовать так,чтобы число оборотов центрального колеса 54 передавалось на переключаемое колесо 52 и тем самым на вал 34 передачи. В свою очередь, как выше уже изложено, в нормальной ступени переключения переключающая ступица 32 находится в зубчатом зацеплении с зубьями передаточной зубчатой нарезки 39 центрального колеса 37 со стороны привода и с зубьями зубчатого участка 53 переключаемого колеса 52, так что вал передачи вращается с тем же числом оборотов, что и торсионный стержень 24 двигателя 10 с питанием от преобразователя частоты. Пусковая ступень переключения, приводимая в действие двухскоростной шестеренчатой коробкой передач, включается только тогда, когда с помощью двигателя 10 с питанием от преобразователя частоты и цепного привода 50 должен быть получен пусковой эффект для пуска нагруженного скребковоцепного транспортера или для свободного вытягивания струга. На пусковой ступени переключения, 17108 как схематически поясняет диаграмма на фиг. 3,благодаря комбинации двигателя 10 с питанием от преобразователя частоты и шестеренчатой коробки передач 33 и соответственно передней коробки 30 передач возникающий со стороны привода крутящий момент М двигателя повышается до крутящего момента А трогания, который здесь соответствует примерно учетверенному номинальному крутящему моменту М двигателя. Пусковая ступень переключения может включаться при более низком числе оборотовили более низких скоростях цепи. Изобретение не ограничивается представленными примерами выполнения. Применение двигателя с питанием от преобразователя частоты с полым валом и торсионным стержнем является предпочтительным выполнением изобретения. Зубчатый передаточный механизм и двигатель с питанием от преобразователя частоты могут также помещаться в общем корпусе, причем тогда центральное колесо с приводной стороны может совпадать с валом двигателя, и от одного из двух подшипников 20, 44 можно отказаться. В этом выполнении, само собой разумеется, также не является необходимым, чтобы вал двигателя был выполнен как полый вал с торсионным стержнем. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Приводное устройство для звездочек цепных приводов, в частности, для приводов скребковоцепных транспортеров или цепных стругов для подземных горных разработок, с блоком привода, образованным из асинхронного электродвигателя и коробки передач, причем коробка передач выполнена как передача с защитой от перегрузки, и для компенсации перегрузки имеет переключаемую многодисковую муфту для отсоединения асинхронного электродвигателя от звездочки, отличающееся тем,что асинхронный электродвигатель состоит из двигателя 10 с питанием от преобразователя частоты, и в блоке привода между валом двигателя и передачей 4 установлена промежуточная двухскоростная шестереночная коробка 33 передач с одной пусковой ступенью переключения и одной нормальной ступенью переключения. 2. Приводное устройство по п. 1, отличающееся тем, что двухскоростная шестереночная коробка 33 передач выполнена как зубчатая передача или передняя коробка 30 передач. 3. Приводное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что в качестве пусковой ступени переключения предусмотрен возвращаемый передаточный механизм с передаточным числом предпочтительно от 13 до 14. 4. Приводное устройство по одному из пп. 1-3,отличающееся тем, что шестереночная коробка или передняя коробка передач имеет центральное зубчатое колесо 37, установленное с возможностью вращения на валу 34 передачи на стороне привода и центральное зубчатое колесо 54, установленное с возможностью вращения на валу передачи на вы ходной стороне, между которыми установлено без возможности проворачивания связанное с валом 34 передачи переключаемое колесо 52, причем переключаемое колесо 52 с помощью переключающего устройства 32, 57, 58 по выбору может быть в зацеплении с центральным зубчатым колесом 37, 54 либо со стороны привода, либо с выходной стороны. 5. Приводное устройство по п. 4, отличающееся тем, что оба центральных колеса 37, 54 и переключаемое колесо 52, соосные друг с другом и примыкающие друг к другу, имеют зубчатый участок зацепления 53, 39, 60 с одинаковыми зубьями. 6. Приводное устройство по п. 4, отличающееся тем, что переключающее устройство 32, 57, 58 состоит из переключающей ступицы 32, сдвигаемой через зубчатые участки 53, 39 53, 60 двух соседних зубчатых колес 37, 52, 54 шестереночной коробки 33 передач, причем переключающая ступица 32 выполнена с возможностью перемещения посредством тяги 57 управления и установленной на ней переключающей вилки 58. 7. Приводное устройство по одному из пп. 4-6,отличающееся тем, что вал 34 передачи установлен со стороны выхода на корпусе 36 коробки передач, а со стороны электропривода опирается через зубчатое колесо 37, которое установлено со стороны привода на корпусе 31 коробки передач с возможностью вращения. 8. Приводное устройство по одному из пп. 1-7,отличающееся тем, что шестереночная коробка 33 передач для пусковой ступени переключения содержит наружный вал 46, установленный с возможностью вращения на корпусе 31, 36 коробки передач и имеющий первую передаточную зубчатую нарезку 51, находящуюся в зубчатом зацеплении с центральным колесом 37 со стороны привода, и вторую передаточную зубчатую нарезку 48, находящуюся в зубчатом зацеплении с центральным колесом 54 на выходной стороне. 9. Приводное устройство по п. 8, отличающееся тем, что, по крайней мере, первая передаточная зубчатая нарезка 51 является составной частью отдельного колеса 49, соединенного с наружным валом 46 без возможности проворачивания. 10. Приводное устройство по одному из пп. 2-9,отличающееся тем, что шестеренчатая коробка передач 33 выполнена как цилиндрическая зубчатая передача. 11. Приводное устройство по одному из пп. 1-10,отличающееся тем, что центральное колесо 37 со стороны привода выполнено как муфта или снабжено изнутри насадным соединением для вала двигателя. 12. Приводное устройство по одному из пп. 2-10,отличающееся тем, что двигатель с питанием от преобразователя частоты ишестереночная коробка передач расположены в общем корпусе, причем предпочтительно, если центральное колесо 37 установлено на валу двигателя. 13. Приводное устройство по одному из пп. 1-12,отличающееся тем, что двигатель с питанием от преобразователя частоты выполнен с корпусом 12,7 17108 статором 13, с обмоткой 14 статора, ротором 15,схемой преобразователя частоты и вращаемым посредством ротора 15 валом двигателя, который установлен в корпусе 12, 21, 22 электродвигателя и выполнен как полый вал 16, сквозь осевое высверленное отверстие 23 которого проходит торсионный стержень 24, который с ним подвижно соединен только на заднем конце 17 полого вала 16. 14. Приводное устройство по п. 13, отличающееся тем, что торсионный стержень 24 проходит,не касаясь, сквозь осевое высверленное отверстие 23 и корпус 22, 12 электродвигателя со стороны фланца двигателя. 15. Приводное устройство по п. 13 или 14, отличающееся тем, что торсионный стержень 24 вставлен в полый вал 16 с заднего конца 17 с возможностью перемещения сквозь него. 16. Приводное устройство по одному из пп. 1315, отличающееся тем, что торсионный стержень 24 снабжен ведущей шестерней 25 или валовым соединением, внешний диаметр которого меньше, чем минимальный внутренний диаметр ( ) осевого вы конец торсионного стержня 24 со стороны фланца двигателя и чем внутренний диаметр ( ) осевого сверленного отверстия (23). 17. Приводное устройство по п. 16, отличающееся тем, что задний конец торсионного стержня 24 снабжен ведущей шестерней 26 или валовым соединением, внешний диаметр которых больше, чем высверленного отверстия 23. 18. Приводное устройство по одному из пп. 1317, отличающееся тем, что на заднем конце 17 торсионного стержня 24 выполнено заданное место 29 разъединения, и между заданным местом 29 разъединения и концом со стороны фланца двигателя для помощи при монтаже или демонтаже торсионного стержня 24 установлено крепежное средство. 19. Приводное устройство по п. 18, отличающееся тем, что крепежное средство содержит аксиальное резьбовое отверстие 8 в торце торсионного стержня 24. 20. Приводное устройство по одному из пп. 1319, отличающееся тем, что схема преобразователя частоты установлена в коробке 11 скоростей, встроенной в корпус 12 электродвигателя. 21. Приводное устройство по одному из пп. 1320, отличающееся тем, что торсионный стержень 24 концом 25 со стороны фланца двигателя выступает наружу из корпуса 12, 22 электродвигателя.
МПК / Метки
МПК: E21C 27/34
Метки: приводов, приводное, цепных, звездочек, устройство
Код ссылки
<a href="https://kz.patents.su/9-17108-privodnoe-ustrojjstvo-dlya-zvezdochek-cepnyh-privodov.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Приводное устройство для звездочек цепных приводов</a>