Импульсный привод роторного экскаватора

Союв СоветскикСоциалистическихРеспу 6 лик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1939650(22) Заявлено 16.07.80(23) 2979623/29-03 РМ Кп 3 с присоединением заявки М Е 02 Г 3/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.48 (088,8) Опубликовано 300682, Бюллетень Но 24 Дата опубликования описания 30,06.82 4) ИМПУЛ ИВОД РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА Изобретение относится к горной промышленности, а именно к приводам . рабочих органов горных машин непрерывного действия, преимущественно к роторным экскаваторам.Известны инерционные приводы, им ю щие корпус, ведущий маховик, приводящий в движение дебалансы т РеактоР с расположенными на нем двумя механизмами свободного хода, один из которых замыкается на корпус, а другой на ведомый маховик 1).Использование этих приводов в бу ровых станках обеспечивает эффективное разрушение горных пород за. счет импульсной подачи вращающего момента на рабочий орган. ОднакО ввиду свойства инерционного импульсного привода выходить на режим динамической муфты он применяется совместно с понижающим редуктором, что приво-, дит к усложнению привода и снижению его надежности. е привод роторающий двигафрни, корпус с муфту свободилиндр имеет зоный на сливной Известен импульсный ного экскаватора, вклю тель, раздаточные шест дебалансами на осях и ного хода 23. Недостатком привода является руб; ная регулировка вращающего момента, что снижает производительность,Цель изобретения - повышение производительности экскаватора путем автоматизации стабилизации угловой скорости рабочего органа. Поставленная цель достигается тем,что импульсный привод роторного экскаватора, включающий двигатель, .Раздаточные шестерни, корпус с дебалансами на валах и муфту свободного 5хода, снабжен механизмом управления дебалансами, содержащим гидронасос, вал которого связан с рабочиморганом роторного экскаватора, напорной и сливной магистралями, гидроаккумуляторы, регулируевый дроссельи двухпоточную планетарную передачу, одно водило которой застопорено,а другое имеет гидроцилиндр и соединенный с его штоком рычаг, при этомштоковая полость гидроцилиндра соединена с гидроаккумуляторами, а поршневая - с напорнойи через регулируемый дроссель - со сливной магистралями насоса.При этом гидроцлотник, установлен939650 10 15 20 25 55 60 магистрали перед регулируемым дросселем,Кроме того, дебалансы установленыпопарно, при этом центры нх расположены в одной плоскости, а вал одного дебаланса выполнен полым, в коТором соосно размещен вал другогодебаланса.На фиг.1 схематично изображен импульсный привод роторного экскава"тора, общий вид; на фиг,2 - вид Ана фиг.1 (гидравлическая схема);на фиг.З - фазовая ориентация дебалансов при крайнем и среднем положениях штока гидроцилиндра; нафиг.4 - механизм свободного хода.Инерционный импульсный приводсостоит из корпуса 1, связанногос исполнительным органом 2, в корпусе на полых осях 3 жестко закреплены дебалансы 4 и шестерни 5. Вполые оси 3 встроены свободно вращающиеся оси 6, на которых жестко посажены дебалансы 7 и шестерни 8,Шестерни 5 и 8 находятся в постоянном зацеплениис раздаточными шестернями 9 и 10, закрепленными наэпициклах 11 и 12.На эпицикле 12.закреплено коническое колесо 13, которое находитсяв зацеплении с конической шестерней14, приводимой во вращение электродвигателем 15. Эпициклы 11 и 16, 16и 12 связаны между собой соответственно шестернями 17-20. Водило 21,на котором находятся шестерни 17 и18, застопорено на металлоконструкцию 22, а,водило 23 с расположенными на нем шестернями 19 и 20 черезрычаг 24 шарнирно соединено с гидроцилиндром 25, Насос 26 через зубчатую передачу 27 соединен с исполнительным органом 2. На корпусе 1закреплена обойма механизма 28 свободного хода, а его вторая обойма застопорена.Гидравлическая схема состоит нзгидроцилиндра 25, штоковая полостькоторого через регулируемый дроссель 29 замкнута на пневмогидравлический аккумулятор ЗО, поршневаяполость гидроцилиндра 25 соединенас напорной магистралью 31 насоса 26,К напорной магистрали 31 присоединены через регулируемый дроссель 32пневмогидравлический аккумулятор 33,через обратный клапан 34 напорнаямагистраль 35 вспомогательного насоса Зб с автономным электродвигателем 37, имеющая регулируемый предохранительный клапан 38,Поршневая полость гидроцилиндра25 снабжена двухлоэиционным золотником 39, установленным на сливноймагистрали 40 перед регулируемымдросселем 41. МСХ состоит из роликов 42, внутренней обоймы 43 и наружной обоймы 44. Привод работаЕт следующим образом,Шток гидроцилиндра 25 (фиг,2) под действием пневмогидравлического аккумулятора 30 втянут, что соответствует углу рассогласования дебалансов ф= -180 О ,(фиг,Зв), т.е. дебалансы 4 и 7 полностью уравновешивают друг друга.При включении вспомогательного насоса Зб рабочая жидкость через обратный клапан 34 подается в поршневую полость гидроцилиндра 25, давление в которой устанавливается регулируемым дросселвм 41, расположенным в сливной магистрали 40, подключенной к поршневой полости. Давление в поршневой полости начинает расти, шток выдвигается и через рычаг 24 поворачивает водило 23 и шестерни 19 и 20 передают вращение на эпицикл 16, который, вращая шестерни 17 и 18 неподвижного водила 21, поворачивает эпицикл 11 в раздаточную шестерню 10 на угол 2 с(., а она в свою очередь через шестерню 8 поворачивает деба- ланс 7 на угол рассогласования Ч= 2 Ы 1,(о 8. В начале хода шток гидроцилиндра 25 проходит точку, которой соответствует такое положение рычага 24, при котором угол рассог 30 ласования дебалансов 4,7 Ч=О (фиг.Зб),далее при выдвижении штока угол Ч увеличивается и приближается к 180(фиг.За), После этого производитсязапуск электродвигателя 15, вращающего через коническую шестерню 14 и коническое колесо 15 эпицикл 12 и раздаточную шестерню 9. Одновременно вращение с эпицикла 12 передается на шестерни 19 и 20, расположенные на водиле 23, и эпицикл 16, который через шестерни 17 и 18 водила 21 вращает эпицикл 11 и раздаточную шестерню 10. Раздаточные шестерни 10 и 9 через шестерни 5 и 8 синхронно в одну сторону вращают дебалансы 4 и 7 с частотой вращения 3000-4000 об/мин. Исполнительный орган 2 начинает вращаться и через передачу 27 вращает вал насоса 26, нагнетающего рабочую50 жидкость в поршневую полость гидро- цилиндра 25, в этот момент вспомогательный насос 36 отключается. Возрастание момента сопротивления приводит к снижению оборотов исполнительного органа 2 и связанного с, ним через передачу 27 насоса 26, что вызывает падение давления в поршневой полости гидроцилиндра 25, шток под действием давления пневмогидрав= лического аккумулятора 30 начинает опускаться и через рычаг 24 поворачивает водило 23, угол рассогласования дебалансов 9 уменьшается, а вращающий момент и амплитуда колебаний на исполнительном органе увеличиваетсяФормула изобретения и частота его вращения восстанавливается.Если шток гидроцилиндра 25 поддействием момента сопротивления наисполнительном органе 2 занимает положение, соответствующее углу рассогласования дебалансов У в интервалеот 0 до 180 О, происходит автоматическая стабилизация скорости исполнительного органа. При моменте сопротивления, превышающем момент, развиваемый приводом, шток проходит точку,соответствующую углу Ч=О (фиг.Зб),при этом частота вращения роторногонасоса уменьшается, давление в поршневой полости падает, шток гидроцилиндра 25 опускается и дебалансы 4и 7 расходятся на угол рассогласования Ч= -180 и привод начинает работать в режиме холостого хода. Длявывода привода на.рабочий. режим включается вспомогательный насос 36 ишток выходит в крайнее положение,после чего насос Зб отключается.Торможение производится следующим образом.Переключается двухпозиционныйзолотник 39 и соединяет поршневуюполость гидроцилиндра 25 со сливноймагистралью 40, минуя дроссель 41,давление в поршневой полости падает, шток полностью втягивается ичерез рычаг 24 поворачивает водило23, дебалансы 4 и 7 расходятся наугол рассогласования Ч= -180 О иуравновешивают друг друга, вращающий момент привода равен нулю, одно.временно включается тормоз исполнительного органа.Применение предлагаемого привода исполнительного органа роторного экскаватора средней мощности позволит по сравнению с известными .снизить неравномерность входной нагрузки на исполнительный орган и эффективно .стабилизировать его в пространстве забоя, что приведет к значи-:тельному уменьшению энергоемкостиэкскавации и, как следствие, к увеличению производительности, особенно для хрупких пород (уголь, мел ит,п.),При вращении обоймы 43 МСХ почасовой стрелке происходит заклинивание механизма. При жестком креплеНии обоймы 42 отрицательный импульс,аклинивая МСХ, поглощается металоконструкцией стрелы ротора.Положительный импульс дебалансов,направленный в противоположнуюсторону, расклинивает механизм и 5 обойма 43 поворачивается и передаетвращение рабочему органу экскаватора. 10 1. Импульсный привод роторногоэкскаватора, включающий двигатель,раздаточные шестерни, корпус с дебалансами на валах и муфту свободногохода, о т л и ч а ю щ и й с я тем,15 что, с целью повышения производительности экскаватора путем автоматизации стабилизации угловой скоростирабочего органа, он снабжен механиз-.мом управления дебалансами, содержа 20 щим насос, вал которого связан срабочим органом роторного экскаватора, с напорной и сливной магистралями, гидроаккумуляторы, регулируемыйдроссель и двухпоточную планетарную25 передачу одно водило которой застопорено, а другое имеет гидроцилиндри соединенный с его штоком рычаг,при этом штоковая полость гидроцилиндра соединена с гидроаккумулятором, а поршневая - с напорной и через регулируемый дроссель - со сливной магистралями гидронасоса.2, Привод по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что гидроцилиндримеет золотник, установленный наЗ 5 сливной магистрали перед регулируемым дросселем.3. Привод по пп.1 и, 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что дебалансы установлены попарно, при этом40 центры их масс расположены в однойплоскости, а вал одного дебалансакаждой пары выполнен полым, в котором соосно размещен вал другогодебаланса.45 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Леонов А.И. Инерционные автоматические трансформаторы вращающего момента. М Машиностроением,5 О 1978 с. 28-31.2. Студниц Е.Я. Методика расчетацентробежного импульсного привода.Институт горного дела им. А.А.Скочинского, 1976, с, 17-19 (прототип).939650 Составитель В.ПрокофьевТехредЕ. Харитончик Корректор И.Мус шеля Редакт Заказ 4616/45 Тираж 709ВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и откры113035, Москва, Ж, Раушская Подписноеа СССРтийнаб.,д, 4/5 филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4