ПРИВОД ПОДЪЕМА КОВША КАРЬЕРНОГО ЭКСКАВАТОРА
BUCKET LIFT DRIVE OF A CAREER EXCAVATOR

Изобретение относится к горным машинам, используемым при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, а именно к карьерным экскаваторам типа «прямая лопата» с электромеханическими приводами главных механизмов, к которым относится привод подъема и опускания ковша при копании, и может быть использовано в подъемных и тяговых механизмах.
Известно описание привода подъема ковша карьерного экскаватора (Одноковшовые экскаваторы: конструкция, монтаж и ремонт. Учебное пособие. Владивосток, ДВГТУ, 2007 г., стр. 31-37). Привод включает лебедку подъема ковша при копании, устанавливается на поворотной платформе и приводится в движение двигателем при помощи зубчатой муфты, передает вращение шевронной паре редуктора, помещенной в масляную ванну. Шевронная пара состоит из вала-шестерни, установленного на роликоподшипниках, и шевронного колеса, размещенного на промежуточном валу. Промежуточный вал опирается на роликоподшипники, а на одном из его концов установлена шестерня, сцепленная с зубчатым колесом, к которому крепится подъемный барабан. Барабан закреплен на валу, также установленном на роликоподшипниках. Подъемный канат закреплен в отверстиях барабана. Между подъемным двигателем и редуктором расположена зубчатая муфта, которая может разъединять вал двигателя и вал редуктора при отключении подъемного механизма.
Известен привод подъема ковша карьерного гусеничного экскаватор ЭКГ-15 (Экскаваторы карьерные гусеничные типа ЭКГ-15. Руководство по эксплуатации 3537.00.00.003РЭ, ОАО «Ижорские заводы», Санкт-Петербург, 2000 г., стр. 16). Механизм подъема ковша содержит лебедку подъема с редуктором, на выходном валу которого установлены барабаны, масляные ванны с датчиками температуры и давления. Лебедка приводится в действие двумя двигателями, соединенными с редуктором двумя муфтами. На концах выходного вала редуктора установлены барабаны с закрепленными на них подъемными канатами. Редуктор подъемной лебедки двухступенчатый, первая ступень с раздвоенным потоком мощности. Смазка зубчатых передач быстроходного и тихоходного редуктора осуществляется разбрызгиванием масла из ванны редуктора.
К недостаткам механизма подъема ЭКГ-15 можно отнести большие габариты и массу подъемной лебедки.
Прототипом может служить карьерный экскаватор ЭКГ-32Р с компактным и надежным приводом подъема ковша, конструкция лебедки подъема которого усовершенствована использованием двух планетарных ступеней и эффективной смазкой при низких температурах (Патент РФ №2481439, МПК B66D 1/70, E02F 3/46). Привод подъема содержит лебедку подъема, включающую два электродвигателя, соединенных с редуктором, на выходном валу которого установлены барабаны, масляные ванны с датчиками температуры и давления. Редуктор лебедки подъема разделен на тихоходную часть в виде тихоходного редуктора и быстроходную часть в виде двух планетарных редукторов. Каждый редуктор снабжен корпусом, причем на корпусе тихоходного редуктора выполнены кольцевые заточки, в которых они зафиксированы. На входных валах планетарных редукторов установлены полумуфты, а ведущие валы тихоходного редуктора размещены в выходных водилах планетарных редукторов и связаны зубчатой передачей с внутренним зацеплением. Масляные ванны тихоходного и быстроходного редукторов выполнены в виде сообщающихся сосудов.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание ремонтопригодного, компактного и надежного привода подъема ковша карьерного экскаватора посредством усовершенствования конструкции лебедки подъема выполнением редукторов.
Поставленная техническая задача решается тем, что привод подъема ковша содержит электродвигатели и лебедку подъема, которая включает редуктор, разделенный на тихоходную часть в виде тихоходного редуктора и быстроходную часть в виде двух планетарных редукторов. Каждый редуктор снабжен корпусом, причем на корпусе тихоходного редуктора выполнены кольцевые заточки, фиксирующие корпуса планетарных редукторов. На выходных валах тихоходного редуктора установлены барабаны и масляные ванны с датчиками температуры и давления. Ведущие валы тихоходного редуктора выполнены полыми, в них размещены входные валы планетарных редукторов, на концах которых расположены упругие полумуфты. Водила планетарных редукторов установлены на ведущих валах тихоходного редуктора.
Размещение редукторов в отдельных корпусах создает блочную конструкцию, что повышает ремонтопригодность подъемной лебедки и позволяет осуществлять ремонт агрегатным методом.
Кольцевые заточки на корпусе тихоходного редуктора, для установки и фиксации относительно зубьев, жестко фиксируют корпуса планетарных редукторов, обеспечивая качественное зацепление, что исключает перекос в процессе эксплуатации.
Выполнение быстроходных редукторов в виде одноступенчатой планетарной передачи с остановленным центральным колесом с внутренним зацеплением и размещение водил планетарных редукторов на ведущих валах тихоходного редуктора делает узел компактным и снижает модуль зубчатой передачи.
Масляные ванны тихоходного и планетарных редукторов выполнены в виде сообщающихся сосудов, поэтому прогретое масло из ванны тихоходного редуктора подается в быстроходные редукторы и оттуда стекает обратно в масляную ванну тихоходного редуктора. Таким образом, обеспечивается эффективная смазка планетарных передач при низких температурах, что очень важно, так как разместить дополнительные нагреватели не позволяют габариты узла.
Ведущие валы тихоходного редуктора выполнены полыми, в них размещены входные валы планетарных редукторов, что позволяет существенно уменьшить габариты лебедки напора.
На чертежах представлены:
Фиг. 1 - общий вид поворотной платформы с установленным оборудованием (вид сверху);
Фиг. 2 - подъемная лебедка (вид сверху);
Фиг. 3 - быстроходный и тихоходный редукторы подъемной лебедки.
На фиг. 1 изображена поворотная платформа 1, на ней установлены рабочее оборудование 2, кабина 3, электрооборудование 4, механизм поворота 5, механизм подъема - лебедка подъема 6.
На фиг. 2 показана лебедка подъема 6 (вид сверху), содержащая два электродвигателя 7, барабаны 8, тихоходный редуктор с корпусом 9, планетарные редукторы с корпусами 10, упругие муфты 11, соединительные шланги 12, тормоза 13, масляную ванну тихоходного редуктора 14, выходной вал 15 тихоходного редуктора 9, насос 16.
На фиг. 3 представлены планетарный редуктор 10 подъемной лебедки 6 в соединении с тихоходным редуктором 9 (в разрезе). На корпусе тихоходного редуктора 9 выполнены кольцевые заточки 17. Ведущий вал 18 тихоходного редуктора 9 выполнен полым. Водила планетарных редукторов 19 расположены на ведущем валу 18. Планетарные редукторы 10 содержат сателлиты 20, неподвижное центральное колесо 21, корпус планетарного редуктора 22, ведущий вал-шестерню планетарного редуктора 23, масляную ванну планетарного редуктора 24.
Корпуса 22 планетарных редукторов 10 (фиг. 2 и 3) установлены в кольцевые заточки 17 на корпусе тихоходного редуктора 9. Редукторы 9 и 10 подъемной лебедки служат для передачи вращения от электродвигателей 7 на барабаны 8 лебедки подъема 6. Трубка 12 соединяет масляную ванну 14 тихоходного редуктора 9 и масляную ванну 24 планетарного редуктора 10. Упругие муфты 11 установлены на входных валах 23 планетарных редукторов.
Входной вал-шестерня 23 входит в зацепления с сателлитами 20, размещенными на водиле 19.
Водила 19 на шлицах установлены на ведущих валах 18 тихоходного редуктора 9. На выходном валу 15 тихоходного редуктора 9 расположены барабаны 8.
Копание экскаватор осуществляет следующим образом. В начале копания ковш устанавливают в забой, затем приводами и механизмами напора (на фигурах не показаны) и подъема ковша - лебедкой подъема 6 перемещают ковш по массиву забоя до наполнения с последующим поворотом экскаватора на выгрузку и обратно в забой. Механизм подъема служит для подъема и опускания ковша и состоит из подъемной лебедки 6 и канатов.
Вращение от электродвигателей 7 к планетарным редукторам 10 передается через упругие муфты 11. Далее через сателлиты 20 планетарных редукторов 10 с остановленным центральным колесом 21 приводятся в движение ведущие валы 18 тихоходного редуктора 9, а затем его выходной вал 15 с барабанами 8, на которых размещены подъемные канаты ковша. Таким образом, ведущие валы тихоходного редуктора 9, получая вращение от планетарных редукторов 10, передают его на зубчатое колесо (на фигурах не показано), установленное на выходном валу 15, передающее вращение барабанам 8.
Эффективная смазка осуществляется разбрызгиванием масла зубчатым колесом на выходном валу 15 и водилами 19 с сателлитами 20 планетарных редукторов 10. Разогретое масло подается в корпуса планетарных редукторов 22 с помощью насоса 16 из масляной ванны 14 тихоходного редуктора 9.
Применение изобретения позволило создать компактный и ремонтопригодный привод для подъема ковша, который используется в новых карьерных экскаваторах ЭКГ-12К.