Передаточный механизм привода горной машины

 

Изобретение относится к приводам , например, горных машин и повышает надежность путем снижения динаS 8 мических нагрузок. Для этого механизм синхронизации цепной передачи для повышения плавности работы выполнен в виде закрепленного на ролике 21 зубчатого венца 22 и зубчатой пары . Шестерня 24 последней закреплена на оси ролика 21. Зубчатое колесо 25 закреплено в корпусе неподвижной звездочки 14 цепной передачи. Ось ролика 21 жестко соединена с ним и с шестерней 24. В период контакта венца 22 с цепью 17 при вращении водила ролик 21 получает от него вращение с угловой частотой сОп , обкатываясь по цепи 17. Одновременно шестерня 24, жестко связанная с осью ролика, обкатывается по колесу 25 зубчатой пары 23 с той же частотой (Л to 00 09 СлЭ а

СО1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЯ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,80„„128ЗЗ7 д1ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2!) 3878604/29-03 (22) 08 ° 04.85 (46) 15.01.87. Бюл. М 2 (71) Краматорский индустриальный институт (72) E.А,Степанов, В.Г.Крупка, Г.И.Бандаевский и В.С.Шнюков (53) 622. 619 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 899925, кл. Е 21 С 29/00, !982.

Авторское свидетельство СССР

И 1094961, кл, Е 21 С 29!00, 1984. (54) ПЕРЕДАТОЧНЬ1Й МЕХАНИЗИ ПРИВОДА

ГОРНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к при:водам, например, горных машин и повышает надежность путем снижения динаР-г

5р 4 Е 21 С 29/00, Е 02 У 3/38 мических нагрузок. Для этого механизм синхронизации цепной передачи для повышения плавности работы выполнен в виде закрепленного на ролике

21 зубчатого венца 22 и зубчатой пары. Шестерня 24 последней закреплена на оси ролика 21. Зубчатое колесо 25 закреплено в корпусе неподвижной звездочки 14 цепной передачи.

Ось ролика 21 жестко соединена с ним и с шестерней 24. В период контакта венца 22 с цепью 1? нри вращении водила ролик 21 получает от него вращение с угловой частотой у, обкатываясь по цепи 17. Одновременно шестерня 24, жестко связанная с осью ролика, обкатывается по колесу 25 зубчатой пары 23 с той же частотой 1283376

cos = — - И

К

R у за счет подбора чисел зубьев этой пары. При дальнейшем вращении водила после выхода венца из зацепления с нижней ветвью цепи 17 ролик

21 перемещается с водилом между ветИзобретение относчтся к приводам, Оапример, горных машин, а более конкретно к приводу механизма напора одноковшового экскаватора.

Цель изобретения — повышение надежности путем снижения динамических нагрузок.

На фиг.l изображена схема механизма напора экскаватора, вид сбоку, на фиг.2 — сечение А-А на фиг.l; íà 10 фиг.3 — сечение Б-E на фиг.2; на фиг.4 — сечение В-В на фиг.3; на фиг.5 — схема работы механизма {а— начало контакта ролика с цепью; б— промежуточный момент активного кон- 1э такта ролика с цепью; в — заключи-, тельный момент взаимодействия ролика с цепью: сверху — конец взаимодействия; внизу — выход из зацепления с цепью); на фиг.6 — механизм напо- 20 ра экскаватора ЭКГ-5А (а — с цилиндрическими зубчатыми передачами; б— с предлагаемой передачей).

Механизм напора ) закреплен на стреле 2 экскаватора И кинематичес25 ки связан с кремальерой 3 рукояти 4 и служит для радиального перемещения ковша 5, связанного канатом с механизмом 6 подъема (фиг.l), Механизм 1 (фиг,2) состоит из.цеп- 3О ной передачи 7 с приводным валом 8, связанным зубчатой передачей 9 с электродвигателем 10. На выходном валу 11 установлены кремальерные шестерни 12 с рейками. 13. 35

Цепная передача 7 (фиг.3 и 4) состоит из двух неподвижных звездочек

14 и 15, соосных с приводным валом 8, и ведомой звездочки 16, установленной на выходном валу 11, объединенных ®О зубчатой цепью 17. На валу 8 закреп-, лено водило 18, образованное двумя поводками 19, которые имеют ось 20 и ролик 21 с зубчатым венцом- 22. Ролик

21 связан с осью 20 шпонкой. вями цепи !7. Ведомая звездочка остается неподвижной. Ролик 21 продолжает вращение с угловой частотой у за

P счет обката шестерни 24 по колесу 25. 6 ил.

Цепная передача 7 имеет механизм синхронизации для повышения плавности работы, который содержит зубчатый венец 22 и зубчатую пару 23 планетарного ряда. Шестерня 24 закреплена на оси 20. Зубчатое колесо 25 закреплено, в корпусе неподвижной звездочки 14

{фиг.4).

Все узлы механизма смонтированы на раме 26 (фиг.l, 2 и 4), которая в свою очередь крепится на подмоторной площадке 27 стрелы 2 экскаватора . (фиг.1,2).

Звездочки 14 и 15 опираются на раму 26 своими опорными кронштейнами

28 (приливами) и крепятся к ней шпильками 29 { фиг.4). Электродвигатель 10,,зубчатая передача 9 и выходной вал ll своими опорами также закреплены на раме 26 привода (фиг.2).

На фиг.3 приняты следующие условные обозначения: В, г, К вЂ” соответственно радиусы делйтельных ок- ружностей звездочек 14 (15), 22 и 16, 2 oc — угол активного взаимодействия зубчатого венца 22 с цепью 17; шаг цепи 17; а — точка касания делительной окружности венца 22 осевой линии цепи, проходящей через центры шарниров цепи; — точка пересечения окружности радиусом вертикальной оси симметрии 1-1 звездочки 14, 15; с — точка начала касательной к окружностям. радиусов Г и r ; b точка на дуге окружности радиуса r введенная для обозначения контура (отрезка) цепи 17, охватывающего венец 22; Ец — первоначальное провиса-. ние нижней ветви цепи 17. Значение угла о6 находится из выражения

{фиг,3) Работа механизма заключается в следующем.

1283376

В течение этого йериода верхний участок цепи находится в покое и ведомая звездочка 16 остается неподвижной. В конце периода (нижний угол 2 Ос на фиг.3) происходит "исчезновение" контура с!Ьс и передача его (возврат) в виде отрезка d eave нижней ветви цепи, которая получает первоначальное провисание f . Максимальное значение отрезка определяют из выражения

4мокс = сiЬс — ac (2) где аЬс = Zt,t; ac = Е,! t; Z) — число звеньев цепи в отрезке ломаной abc

Z4 — число звеньев цепи в ломаной (дуге) ac .

Приводной вал 8 и водило !8, несущее ролик 2! с венцом 22 с центром, расположенным на окружности радиуса R (радиус водила), получает непрерывное и равномерное вращение с угловой частотой Q, от электродвигателя 10 через зубчатую передачу 9 (фиг.3). В определенный момент времени венец 22 касается верхней ветви цепи !7 в условной точке а (положение I центра венца 22). Положение водила 18 определяется в этот момент углом сс отклонения от вертикальной оси I-! вправо, причем венец

22 вступает в правильный контакт с цепью 17. В пределах угла поворота водила 18 2рс. происходит перемещение освобождаемого участка верхней ветви цепи 17 вверх и влево — оттяжка цепи венцом 22. В положении II центра венца 22 этот процесс заканчивается. Поворот водила 18 в пределах угла 2 с является периодом активного взаимодействия водила 18

",и венца 22 с цепью 17.

Удлинение верхнего участка цепи

I7 на величинуа „ак в этот период сопровождается соответствующим укорочением (подборкой) нижней ветви цепи эа счет уменьшения провисания цепи У, что сопровождается поворотом ведомой звездочки 16 на соответствующий угол.

Дальнейшее вращение водила 18 характеризуется круговым перемещением ролика 2! с венцом 22, охваченным цепью 17 по контуру аЬс, т.е. перекатыванием этого контура по неподвижным звездочкам 14, 15 я пределах угла Ф (!80 )..

Следовательно !! мак где d Z = ZI, — Š— разность числа

5 звеньев (шагов) цепи в отрезках аЪс и ас или (4) 2(R — r ) invg, t0 макс где inv g =

tgC, 0(р

dZ к

inv Ы. (5) Е -Е

К моменту касания венца 22 с цепью

1? в точке ао положение ее зубьев относительно шарниров цепи будет та40 ким же, что и в начале цикла, чем обеспечивается правильный вход в saцепление венца 22 с цепью 17. Затем цикл повторяется.

45. Таким образом, за один оборот водила 18 ведомая звездочка 16 получает вращение в период поворота водила

18 на угол 2К . В течение остального угла поворота 2 (n -N) ведомая звездочка 16 получает пульсирующее (прерывное) вращение. Среднее передаточное отношение цепной передачи находится из выражения

Я Zq

1 — -- У J ï "сдг д Е (6) 55 где Š— число зубьев ведомой звездочки 16, вращающейся со средней угловой частотой И,! где Е и Z — соответственно числа зубьев неподвжкных звездочек 14, 15 и зубчатого венца 22.

В период контакта венца 22 с цепью 17 при вращении водила 18 ролик 21 получает от него вращение с угловой частотой У, обкатываясь по цепи 17.

Одновременйо шестерня 24, будучи жестко связанной с осью 20, обкатывается по колесу 25 зубчатой пары 23 с той же частотой д за счет подбора чисел зубьев этой пары.

При дальнейшем вращении водила 18 после выхода венца 22 из зацепления с нижней ветвью цепи 17 (положение III центра венца 22) ролик 21 переме ается с водилом 18 между ветвями цепи 17. Ведомая звездочка 16 при этом остается неподвижной. Ролик 21 продолжает вращение с угловой частотой

М за счет обката шестерни 24 по

35 колесу 25.

1283376

25

9иг. f

Дпя обеспечения нормальной работы передачи необходимо принять числа зубьев зубчатой пары 23: шестерня 24 — Е = Е; колесо 25 — Е =Е +2 ьЕ (7)

Б этом случае передаточные отношения от водила к ролику 21 с венцом

22 и шестерне 24 .соответственно будут (.„ i,)°.

ZÐ

1 «» ° (8)

Р У м

ЕЯФ йФ (9)

Е„- Еа, f5 где Е„- Z + 2 аЕ.

Прерывный характер контакта ролика 21 с венцом 22 с цепью 17 обеспечивает импульсный характер вращения ведомой звездочки 16, а также крега мальерных шестерен 12, реек 13, кремальвры 3, рукояти 4, ковша 5, что облегчает внедрение последнего в забой.

Кинематический расчет цепной передачи при заданном i>„ è числе зубьев зедомой звездочки 16 Z сводится к определению параметра ЬЕ по формуле (6). Причем g Z должно быть целым числом. Затем при заданном ЬЕ

30 из выражения (5) находят разность

Z — Zp методом подбора угла М . Эта разность должна быть тоже целым числом. Зная число зубьев Z или Z о р> находят число . зубьев Z или Z 0. .3атем при известном шаге t цепи находят радиусы звездочек и венца R u а затем согласно формуле (1) определяют радиус R окружности, на которой расположен центр ролика 21, имеющего радиус r

Формула изобретения

Передаточный механизм привода горной машины, включающий цепную передачу, содвржащую соосно расположенные приводному валу две неподвижные звездочки и ведомую звездочку, охваченные зубчатой цепью, закрепленное на приводном валу н расположенное между неподвижными звездочками водило с осью, на которой расположен с возможностью взаимодействия с зубчатой цепью ролик и механизм синхронизации, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения динамических нагрузок, механизм синхронизации выполнен из кинематически связанной зубчатой пары, срдержащей расположенный на неподвижной звездочке зубчатый венец с внутренним зацеплением и расположенную на оси ролика шестерню, и из закрепленного на ролике с воэможностью внутреннего зацепления с зубчатой цепью зубчатого венца, при этом ось ролика жестко соединена с шестерней и роликом, передаточные отношения которых с водилом равны между собой °! 283376

1 283376

"+ и ió(М

Е

Составитель В.Прокофьев

Редактор Л.Веселовская Техред И.Попович Корректор И.Муска

Заказ 739б/28 . Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4