Исполнительный орган горной машины

(51)5 50 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР ОПИСА ЕНТНО ИЕ ИЗОБРЕТ НИЯ ЗТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСГВУ О ЦЧ 03 1 . 2(46) 23.04.93.Бюл, М 15 элементами 6. Большое центральное колесо : . (71) Донецкий политехнический институт . 13 выполнено с расположенными перпенди- (72) П;А.Горбатов, В,Г,Гуляев В.П.Кондра- . кулярно его оси впадинами 12; равномерно хин; .О.Д.Беспрозвайный, А.Д,Казаков, размещенными по.его наружной поверхно- ВЯ.Голуб и А,Р,Агранат .. сти. и установлено с радиальным зазором (о 6) Авторское свидетельство СССР относительно корпуса поворотногоредукто- М.324436 Х. кл, Е 21 С 27/02, 1984.ра при помощи упругодемпфирующих эле- (84) ЙСПОЛНЙТЕЛЬЙЦЙ ОРГАН ГОРНОЙ ментов 6,:которь 1 е одним концом жестко МАШИНЫ. , закреплены в корпусе поворотного редукто- (67) Изобретение относится к горным ком- . ра 11, а другим установлены с воэможно. байнами служигдля повышения надежно- стью перемещения по впадинам 12. сти горной машинй за счет снижения большого центрального колеса 13. Наличие дийамических нагрузок, Рабочий орган 2 с упругих элементов между сателлитами Я режуЩим инструментом 1, установленнйй обеспечивает демпфирование только осе, на поворотном редукторе 11, в консольной вых составляющих усилий. Снижение пико-" части котброго расположена планетарная: вых нагрузок обеспечивается за счет. передача; имеющая малое центральное ко- . "плавающей" установки большого централ 1 Р лесо 14, водило 15 с осями 16, на которых ного колеса. 3 ил. ЯАФО ФИ обретение относится к горной промышленности, а именно к исполнительныморганам очистных комбайнов, использую. щихся при выемке полезного ископаемого,Цель изобретения - повышение надежности и долговечности исполнительного органа, системы привода исполнительногооргана и горной машины в целом эа счетпредохранения от максимальных пиковыхнагрузок, эффективного снижения постоянно действующих динамических нагрузок и"плавающей" установки большого центрального колеса,На фиг.1 показан общий вид исполнительного органа; на фиг,2 - сечение А - А нафиг,1; нафиг,З - сечение Б - Б на фиг.2.Исполнительный орган содержит оснащенный режущим инструментом 1 корпус 2,ступицу 3, соединенную с корпусом специальными штифтами 4, и болтами 5, ряд упругих элементов 6, выполненных изпружинной стали в виде цилиндропараболических стержней и закрепленные консольно во фланце 7, к которомуприсоединена винтами 8 крышка 9, Фланецпосредством болтов 10 жестко соединен скорпусом поворотного редуктора 11. Противоположные концы цилиндропараболических стержней 6 расположены во впадинахзвездообразного профиля 12, выполненного на поверхности большого центральногоколеса 13, входящего в состав планетарногоредуктора. Он состоит из малого центрального колеса 14 "плавающего" типа, водила15 с осями 16, на которых установлены сателлиты 17 на опорах качения 18. Между.корпусом поворотного редуктора 11 и водилом 15 расположена опора качения 19 имефжду водилом и фланцем расположенаопора качения 20. Цилиндропараболические стержни 6 в осевом направлении зафиксированы с помощью кольца 21,Свободные концы стержней имеют возможность перемещаться по поверхности звездообразного профиля 12 благодаря упругимдеформациям стержней 6 в радиальном итангенциальном направлениях. Вал-шестерня 22 установлена в подшипниках качения 23 и соединена через зубчатую муфту 24с малым центральным колесом "плавающего" типа 14,Все стержни закреплены аксиально. Количество стержней, радиус их размещения во фланце, высота профиля на поверхности большого цилиндрического колеса, длина консольной части стержней определяются расчетным путем, исходя из требуемой величины момента срабатывания устройства и податливости упругих стержней,На валу-шестерне 22 установлено зубчатое колесо 25, В поворотно редукторе 11находятся паразитные шестерни 26.и зубчатое колесо 27, установленное на валу-шес 5 терне 28,Работает исполнительный орган следующим образом. Вращение от вала-шестерни 28 поворотного редуктора 11 передаетсячерез зубчатое колесо 27, паразитные шес 10 терни 26, зубчатое колесо 25, вал-шестерню22 через зубчатую муфту 24 малому центральному колесу 14, от которого через сателлиты 17, обкатывающиеся на осях 16 внутрисамоустанавливающегося за счет упругих15 элементов 6 большого центрального колеса13, передается водилу 15 и далее. через ступицу 3, соединенную с водилом 15 посредством эвольвентного шлицевогосоединения, на корпус исполнительного ор 20 гана 2, соединенного со ступицей 3 посредством штифтов 4 и болтов 5,Беспрепятственное вращение подвижных элементов редуктора обеспечиваетсяих установкой на опорах качения 18, 19, 2025 и 23. Опора 20 в осевом направлении зафиксирована крышкой 9, установленной при помощи болтов 8.При этом работающие на изгиб стержни6 деформируются относительно фланца 730 неподвижно закрепленного болтами 10 ккорпусу поворотного редуктора 11. Перемещение концов стержней 6 по поверхностипрофиля 12 можно представить в виде перемещений в двух взаимно перпендикулярных35 направлениях; по линии, касательйой к окружности их расположения, и в радиальномнаправлении (до высоты й подьема звездообразного профиля 12). Упругие стержнипри этом воспринимают соответственно ра 40 диальное и тангенциальное усилия, обеспечивая некоторую подвижность большогоцентрального колеса за счет своих изгибныхдеформаций. Перемещение стержней 6 восевом направлении ограничено кольцом45 21,Каждый стержень 6 работает как консольно закрепленная балка, обладающаясущественной изгибной податливостью,Концы упругих стержней 6, удерживая боль 50 шое центральное колесо 13, будут,перемещаться по поверхностям соответствующихвпадин звездообразного профиля 12, выполненного на большом центральном колесе 13,55, При этом происходит снижение постоянно действующих. динамических составляющих вращающего момента в приводеисполнительного органа горной машины зэсчет рассеивания энергии колебаний на поверхностях трения, За счет аксиального расположения стержней даже при ограниченных габаритах можно получить значительную податливость упругой связи и тем самым эффективно снижать постоянно действующие динамические нагрузки.Устройство работает как виброзащитное до тех пор, пока деформация концов стержней 6 в радиальном направлении не превысит величину высоты и профиля 12, соответствующую максимально допустимому значению передаваемого вращающего момента.Концы упругих стержней 6 при этом перемещаются по верхней выступающей по. верхности звездообразного профиля 12 большого центрального колеса 13, практически не удерживая его от поворота, Силовая кинематическая цепь будет разорвана.После поворота большого центрального колеса 13 концы стержней 6 вновь окажутся во впадинах звездообразного профиля.Процесс будет повторяться до тех пор, пока под воздействием периодически прикладываемого усилия резцами 1 не будет разрушено препятствие, послужившее причиной формирования максимальной пиковой нагрузки, превышающей расчетный момент срабатывания упругопредохранительного устройства.Таким образом, при величине передаваемого вращающего момента, не превышающей расчетную величину срабатывания, устройство работает как виброзащитное, снижает постоянно действующие динамические составляющие нагрузки в силовых системах комбайна. При этом за счет упругой подвески большого центрального колеса обеспечивается его самоустановка, и нагрузка на сателлиты распределяется равномерно. Самоустановка большого центрального колеса обеспечивается для шнеков диаметром 1,41,8 м, что невозможно из-за ограниченности габаритов при использовании сложной в изготовлении традиционной конструкции с дополнительными зубчатыми венцами на колесе и корпусе, соединенными зубчатой обоймой. При прорезании исполнительным органом твердых включений происходит предохранение привода исполнительного органагорной машины от поломок и опрокидыва 5 ния электродвигателя за счет кратковременного разрыва кинематической цепи,Преодоление препятствия происходитбез формирования значительных по величине пиковых нагрузок благодаря многократ 10 ному, периодически повторяющемусяприложению вращающего момента срабатывания защитного устройства,Таким образом, применение предложенной конструкции повышает надежность15 и долговечность исполнительного органа игорной машины в целом за счет предохранения от максимальных пиковых нагрузок иснижения постоянно действующих динамических нагрузок, возникающих в силовых20 системах горных машин, а также за счетсамоустановки большого центрального колеса и равномерного распределения нагрузки между сателлитами,25 Формула изобретенияИсполнительный орган горной машины,включающий рабочий орган с режущим инструментом, установленный на поворотномредукторе в консольной части которого рас 30 положена планетарная передача, имеющаямалое центральное колесо, водило с осями,на которых установлены сателлиты, и большое центральное колесо с упругодемпфирующими элементами, о т л и ч а ю щ и й с я35 тем, что, с целью повышения надежности за,счет снижения динамических нагрузок,большое центральное колесо выполнено срасположенными перпендикулярно его осивпадинами, равномерно размещенными по40 его наружной поверхности, и установлено срадиальным зазором относительно корпусаповоротного редуктора при помощи упругодемпфирующих элементов, которые однимконцом жестко закреплены в корпусе пово 45 ротного редуктора, а другим установлены свозможностью перемещения по впадинамбольшого центрального колеса,1810525 иеЗ Составитель В.КондрахинРедактор О.Стенина Техред М,Моргентал Корректор Л.Пилипе одственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 1428 ВНИИПИ Г Тираж Подписноеударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5