Brevet FR2027639A1 — publié le 19701002

i 2027639 la présente invention concerne un treuil pour machines d'abattage utilisées au fond dans les mines, équipé d'un moteur électrique refroidi par un liquide« Il existe déjà des haveuses comportant deux moteurs d'en-5 traînement, un pour la tête de la îiaveuse et l'autre pour le treuil. En outre, il est connu, dans l'état actuel de la technique, de refroidir le moteur électrique entraînant l'outil d'abattage et celui entraînant le treuil avec de l'eau, qui sert à lutter contre la poussière» Enfin, il existe déjà des moteurs 10 de liaveuses refroidis par eau, dont le paquet de tôles du stator est entouré d'une chemise de refroidissement. Dans le cas de ces moteurs, l'eau est guidée positivement dans des conduits de refroidissement hélicoïdaux, afin d'assurer une évacuation régulière de la chaleur. 15 Le but de l'invention est de permettre la réalisation d'un agencement du moteur du treuil et des organes de commande particulièrement rationnel, en vue d'assurer un bon refroidissement. Pour résoudre ce problème, l'invention part d'un treuil équipé d'un moteur électrique refroidi par liquide et prévoit 20 d'équiper le carter du treuil d'un bloc de refroidissement servant à la réception ou au montage du moteur et dont l'alésage est comblé par le moteur d'entraînement engagé par glissement par son carter cylindrique et est obturé à son extrémité par la bride du moteur, reliée amoviblement au bloc de refroidissement. 25 Un moteur d'entraînement ainsi constitué peut être facilement monté et déposé après le dégagement des vis de fixation de la bride ou du couvercle prévu à la place de la bride, sans grandes complications, le bloc de refroidissement peut par conséquent être nettoyé de temps en temps, ce qui évite les incidents pou-50 vant se produire dans la circulation de l'eau; de plus, le moteur lui-même peut en cas de besoin être rapidement remplacé. Rationnellement, le bloc de refroidissement peut être monté amoviblement à l'intérieur du carter du treuil et peut être immobilisé, d'une part, par le couvercle obturant l'orifice de 35 montage du carter et, d'autre part, par un bossage conique du carter ou par une douille biseautée dans laquelle passe le câble d'alimentation en énergie et qui transfère ce câble de la chambre contenant les organes de commande au bloc de refroidissement. 69 44841 2 2027639 De ce fait, l'entretien du treuil, et également son montage, sont encore simplifiés, étant donné que le moteur d'entraînement et le système de refroidissement associé constituent un seul ensemble unitaire compact. 5 S'il est prévu sur le bloc de refroidissement une bride obturant l'orifice de-montage du carter du treuil, il devient superflu de prévoir un couvercle de carter obturant cet orifice de montage, ce qui améliore encore l'accessibilité du bloc de refroidissement et par conséquent aussi du moteur d'entraînement 10 du treuil. Si l'on dispose en outre l'orifice de montage du carter du treuil parallèlement au plan passant par les deux axes du couple de pignons droits prévu en aval du moteur d'entraînement, les tolérances que peuvent présenter les dispositifs de fixation retenant le bloc de refroidissement ne peuvent pas 15 nuire de façon notable' à 1'engrènement des dents des pignons droits transmettant l'entraînement. Suivant une autre particularité de l'objet de l'invention, il est recommandé d'équiper le fond de la chambre du treuil, dans laquelle est monté le bloc de refroidissement,de plusieurs 20 nervures de support sur la surface supérieure cal* convenablement usinée desquelles le bloc de refroidissement une fois monté peut reposer. Ce bloc est ainsi maintenu à un niveau tel que, lorsqu'on visse le couvercle ou sa bride, il est obligé de s'appuyer sur le bossage conique du carter, qui l'arrête, ou sur 25 la douille biseautée. Afin de réduire la longueur des canaux et aussi pour améliorer l'évacuation de la chaleur, la chambre du carter du treuil dans laquelle est monté le bloc de refroidissement est placée à proximité de la chambre servant à la réception des or-30 ganes de commande, qui est réalisée de préférence de manière à résister aux pressions. En outre, la surface de l'alésage du bloc de refroidissement entourant le carter du moteur d'entraînement ou la surface périphérique de ce carter présente une rainure hélicoïdale aux extrémités de laquelle débouchent les 35 canaux ou conduits d'arrivée et de départ du fluide de refroidissement qui sont de préférence tangentiels, des gorges étant prévues en amont et en aval de cette rainure en vue de la réception de joints d'étanchéité s'appliquant sur la périphérie du moteur ou sur la surface de l'alésage du bloc de refroidisse 69 44841 3 2027639 ment. Grâce à cet agencement, les canaux ou conduits de liquide sont particulièrement accessibles et,en outre^il est possible de les obturer simplement vers l'extérieur au moyen de joints d'étanchéité. 5 Suivant une autre particularité de l'objet de l'invention, la paroi du carter peut porter, entre la chambre contenant le bloc de refroidissement et la chambre voisine servant à la réception des organes de commande, du côté du moteur, une plaque de refroidissement traversée par le liquide de refroidissement 10 et, de l'autre côté, un diélectrique très bon conducteur de la chaleur, constitué par exemple par de l'oxyde de béryllium, sur lequel sont fixés les organes de commande devant être refroidis. Suivant ce mode de réalisation, les organes de commande de la chambre étudiés de préférence de façon à résister aux 15 pressions sont bien isolés électriquement, mais sont aussi capables d'évacuer la chaleur vers la plaque de refroidissement, par l'intermédiaire du diélectrique et de la paroi du carter. Les dessins schématiques annexés montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet 20 de l'invention. La fig. 1 est une vue en coupe du carter du treuil par la ligne a-a en fig. 2. La fig. 2 est une vue en coupe du carter du treuil par la ligne b-b en fig. 1. 25 La fig. 3 est une vue en coupe du carter du treuil par la ligne c-e en fig. 1. La fig. -4 est une vue en coupe de détail d'une partie de la paroi du carter sur laquelle est montée une plaque de refroidissement. 30 Le carter du treuil est désigné par la référence 1. Il est équipé d'un arbre 2 le traversant entièrement qui sert, dans le cas des baveuses à un seul moteur d'entraînement, à transférer la force motrice fournie par ce moteur unique également à l'autre côté du treuil et à la tête de havage vissée 35 à cet endroit sur le carter 1 du treuil. En outre, dans le cas de liaveuses équipées de deux moteurs d'entraînement, il est possible au moyen de cet arbre 2 d'accoupler ensemble rigidement les deux moteurs, afin de réaliser une meilleure réparti 69 44841 4 2027639 tion des charges. Le barbotin 4, monté à rotation dans une paroi du carter 1 du treuil, autour d'un axe horizontal 3 est entraîné par l'intermédiaire d'un mécanisme de démultiplication 5 constitué par un train épicycloïdal. Le mouvement de rotation 5 du moteur d'entraînement 6 est transmis à ce train épicycloïdal par un petit pignon 7» un pignon 8, un couple conique 9»10 et un couple de pignons 11, 12 à denture droite. Le moteur d'entraînement 6 est un moteur à dérivation à courant continu, dont le carter cylindrique est usiné exté-10 rieurement et est protégé de l'oxydation par un revêtement su-. perficiel constitué par du cadmium, du chrome ou un métal analogue, de telle sorte qu'il puisse être introduit par glissement dans l'alésage 13 du bloc de refroidissement 14. À. son extrémité postérieure, cet alésage 13 est obturé par un courer-15 cle 15» Sans la partie bombée 16 de ce couvercle peut Stre éventuellement logée une génératrice tachymétrique accouplée à l'induit du moteur, fournissant une tension correspondant au régime du moteur et servant à effectuer des manoeuvres de commande ou de réglage. Par contre, l'autre extrémité de l'alésage 20 est obturée par la bride 17 du moteur, qui est vissée sur le bloc de refroidissement 14. Des joints d'étanchéité 18 complètent l'obturation de cet alésage 13, dont la périphérie présente une rainure hélicoïdale 19 dans sa partie comprise entre les • deux joints d'étanchéité 18. 25 Le moteur d'entraînement 6 et le blec de refroidissement 14 constituent., lorsqu'ils sont assemblés, un ensemble unitaire pouvant être introduit dans le carter 1 du treuil par l'orifice 20 orienté de préférence vers le front de taille et pouvant être également extrait de ce carter. Lors du montage et du dé-30 montage, cet ensemble prend appui sur des nervures (non représentées) du fond du carter et peut être poussé et centré au moyen de ces nervures vers l'extrémité biseautée de la douille 22 montée dans la paroi 21 du carter-. Le bloc de refroidissement 14 est recouvert par la bride 23 qui, vissée sur -le carter 1 35 du treuil, obture l'enceinte 24. Par des conduits de liquide (non représentés), l'eau de refroidissement envoyée au treuil pénètre dans un canal terminal du bloc de refroidissement 14, désigné par 25, et parvient par 69 44841 5 2027639 le canal 26 dans la rainure 19» Cette rainure 19, qui entoure le moteur d'entraînement 6 selon un trajet hélicoïdal, communique par son extrémité orientée à 11 opposé de la bride 17 du moteur avec un canal 27 de sorte que l'eau de refroidissement peut, 5 après avoir absorbé de la chaleur à partir du moteur d'entraînement 6, ressortir par l1extrémité antérieure du bloc de refroidissement à travers un canal 28 parallèle à l'axe du moteur. La partie de l'alésage 13 dans laquelle sont montés le collecteur du moteur d'entraînement 6 et la douille 22 est ob-10 turée par des surfaces munies de fentes de dimensions adéquates du couvercle 15 par la douille 22, et en avant du joint posté-'rieur 18. Il satisfait par conséquent aux conditions de protection contre les coups de grisou imposées par les règlements de sécurité des mines. Le couvercle 36 par lequel le collecteur du 15 moteur 6 est accessible présente également des surfaces de portée satisfaisant à ces conditions de sécurité* L'enceinte 29 du carter, qui est rationnellement étudiée de façon à résister aux pressions et par conséquent aux coups de grisou, contient les organes de commande et de commutation 20 électriques 30. Cette enceinte 29 est traversée par la gouttière 31 qui entoure en demi-cercle l'arbre 2 sur une partie de sa longueur. Au-dessus se trouve la douille 22 qui maintient le bloc de refroidissement 14 et qui sert en même temps de passage à l'épreuve des coups de grisou pour les conducteurs 32 raccor-25 dés au moteur d'entraînement 6. Au-dessous de la gouttière 31 se trouvent éventuellement les organes de commande 30 du moteur d'entraînement 6, qui sont constitués dans l'exemple-représenté par des thyristors. Ceux-ci sont fixés sur la paroi 21 du carter qui sépare l'enceinte 24 du treuil renfermant le bloc de 30 refroidissement 14 de la chambre 29 résistant aux pressions» Il est par conséquent possible de disposer sur un des côtés de la paroi 21, entre le bloc de refroidissement 14 et cette paroi 21, une plaque de refroidissement 33 qui est vissée sur ladite paroi. 35 Par des conduits de liquide (non représentés), l'eau de refroidissement sortant du bloc de refroidissement 14 traverse l'alésage 34 de la plaque de refroidissement 35 avant d'être 69 44841 6 2027639 envoyée ensuite au moteur (non représenté) de la baveuse, qu'elle refroidit, et à l'outil d'abattage, sur lequel elle ruisselle. La chaleur provenant des organes de commande 30 fixée sur l'autre côté de la paroi est par conséquent évacuée avec l'eau de 5 refroidissement, par l'intermédiaire de la paroi 21 du carter et de la plaque de refroidissement. Les organes de commande 30 sont isolés par rapport à la paroi 21 du carter par un diélectrique 35» Ce diélectrique, constitué par exemple par de l'oxyde de béryllium, doit présenter une bonne conductibilité thermique, 10 afin de ne pas gêner l'évacuation de la chaleur. Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques. 69 44841 7 2027639 EETEHDIOAITIOIfS 1. Treuil pour machines d'abattage utilisées au fond dans les mines, équipé de son propre moteur, entraîné électriquement et refroidi par un liquide, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un bloc de refroidissement (14) servant à la réception du mo- 5 teur d'entraînement (6) et dont l'alésage (13) est comblé par le moteur d'entraînement (6), engagé par glissement par son carter cylindrique, et est obturé à son extrémité de préférence par la bride (17) du moteur, qui est reliée amoviblement au bloc de refroidissement (14). 10 2. Treuil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc de refroidissement (14) est monté amoviblement à l'intérieur du carter (1) du treuil et est immobilisé d'une part par le couvercle obturant l'orifice d'entrée (20) du carter (1) et d'autre part par un bossage de forme tronconique ou 15 par une douille biseautée (22) dans laquelle passe le câble (32) d'alimentation en énergie et qui transfère ce câble de l'enceinte (29)renfermant les éléments de commande et de commutation (30) dans le bloc de refroidissement (14). 3. Treuil suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé 20 en ce que le bloc de refroidissement (14) est muni d'une bride (23) obturant l'orifice d'entrée (20) du carter (1) du treuil. 4. Treuil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3t caractérisé en ce que l'orifice d'entrée (20) du carter (1) du treuil est parallèle au plan passant par les deux axes du 25 couple de pignons droits (7» 8) montés en aval du moteur d'entraînement (6). 5. Treuil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fond de la chambre (24) du treuil dans laquelle est monté le bloc de refroidissement (14) présente 30 plusieurs nervures de support. 6. Treuil suivant l'une quelconque' des revendications 1 à1 5» caractérisé en ce que la chambre (24) du carter (1) du treuil dans laquelle est monté le bloc de refroidissement (14) est contiguë à la chambre (29) de ce carter, qui de préférence ré- 35 siste aux pressions et qui sert à la réception des organes de commutation et de commande (30). 69 44841 2027639 7» ïreuil suivant l'ane quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la surface de l'alésage (13) du bloc de refroidissement (14) entourant de façon étroite le carter da moteur d1 entraînement (6) oa la périphérie de oa moteur présente 5 une rainure hélicoïdale (19) aux extrémités de laquelle débouchent les canaux ou conduits d1arrivée et de départ (26*27) disposés taa-gentielleneat da bloc de refroidissement (14)» traversés par le liquide de refroidissement , des gorges étant prévues sa amant et en aval dé oette raiaure (19) ea vue de la réception de joints 10 à'étanchéité (1S) appliquée sur lajpériphérle da moteur oa sur la périphérie de l*alésags da bloc de refroidissement (13)* 8« freuil suivant l'mu quelconque des revendications 1 à 7» caractérisé an oa çpe la parai (21) da carter porte, da côté dm netear, entre ls chambre (24) da treuil dans laquelle est monté 13 le Um de refroidissement (14) et la chambre voisine aervaat à la réception des organes de commutation et de commande (30) urne plaque (33) traversée par le liquide de refroidissement at, da l'antre cdté, an diélectrique (55) à haute conductibilité thermique, constitué par erengple par de 1* oxyde de béryllium, sar lequel sent 20 fixée las organes de oomantation et de commande (30) devant être refroidie.