ПРИВОДНОЙ УЗЕЛ (ВАРИАНТЫ) И ОПОРНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ В КОРПУСЕ ДЛЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ МАШИНЫ
DRIVE UNIT (VARIANTS) AND SUPPORT UNIT FOR SUPPORTING THE ENGINE IN THE BODY FOR A MINING MACHINE

Ссылка на родственные заявки
По настоящей заявке испрашивается приоритет находящейся в процессе одновременного рассмотрения предварительной заявки на изобретение США № 62/508,731, поданной 19 мая 2017 года, полное содержание которой включено в данный документ посредством ссылки во всей полноте.
Уровень техники
Настоящее изобретение относится к горнодобывающим машинам, а более конкретно к приводным узлам горнодобывающих машин.
Используемые в горнодобывающих машинах приводные узлы обычно делают на заказ, чтобы они соответствовали определенному типу машины для определенного применения. Однако разработка систем привода на заказ дорогая, и им не хватает гибкости для использования в различных, многообразных платформах и вариантах применения машин.
Раскрытие изобретения
В одном варианте осуществления в изобретении представлен приводной узел для горнодобывающей машины, содержащий раму, корпус, соединенный с рамой, и двигатель, расположенный в корпусе. Двигатель содержит раму двигателя с первым осевым концом и вторым осевым концом, противоположным первому осевому концу. Также приводной узел содержит трансмиссию, которая расположена, по меньшей мере, частично в раме. Трансмиссия соединена с рамой двигателя на первом осевом конце. Кроме того приводной узел содержит опорный узел, который соединяет второй осевой конец рамы двигателя с корпусом.
В другом варианте осуществления в изобретении представлен приводной узел для горнодобывающей машины, содержащий корпус и двигатель, расположенный в корпусе. Двигатель содержит первый осевой конец, второй осевой конец, противоположный первому осевому концу и стандартизованную лицевую панель на первом осевом конце. Также приводной узел содержит трансмиссию, имеющую стандартизованную входную лицевую панель, соединенную со стандартизованной лицевой панелью двигателя и опорный узел, соединяющий второй осевой конец двигателя с корпусом.
В другом варианте осуществления в изобретении представлен опорный узел для поддержания двигателя в корпусе на раме горнодобывающей машины. Опорный узел содержит основание с верхней фланцевой частью и нижним хомутом. Фланцевая часть содержит отверстие, а хомут выполнен с возможностью соединения с осевым концом двигателя. Опорный узел также содержит крепежное средство, которое проходит через отверстие. Кроме того опорный узел содержит гайку, соединенную с концом крепежного средства. Гайку с возможностью перемещения принимает в себя паз корпуса для соединения опорного узла с корпусом.
Другие аспекты изобретения станут понятны после изучения подробного описания и сопроводительных чертежей.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен общий вид гусеничной опоры.
Фиг. 2 - Общий вид приводного узла, прикрепленного к гусеничной опоре с фиг. 1.
На фиг. 3 представлен вид сбоку приводного узла фиг. 2.
На фиг. 4 представлен вид сбоку приводного узла фиг. 2 с подробным изображением опорного узла.
На фиг. 5 представлено отдельное изображение приводного узла фиг. 2.
На фиг. 6 представлен вид в разобранном виде приводного узла фиг. 5.
На фиг. 7 представлен общий вид приводного узла согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 8 представлен вид сбоку приводного узла фиг. 7.
Описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения
Перед подробным объяснением любых вариантов осуществления настоящего изобретения следует понимать, что применение настоящего изобретения не ограничено деталями конструкции и расположением набора компонентов, изложенными в следующем описании или проиллюстрированными на следующих чертежах. Настоящее изобретение допускает другие варианты осуществления, и исполнения на практике различными способами.
На фиг. 1-6 представлен приводной узел 10, который выполнен с возможностью установки на горнодобывающей машине (например, на сортировальной машине, экскаваторе и т.д.) или к другой рабочей машине, для приведения этой машины в движение. В соответствие с фиг. 2 приводной узел 10 содержит стандартизированную трансмиссию 14 и двигатель 18 со стандартизированной рамой 22 двигателя (т.е. корпусом мотора), такой как стандартная рама Национальной ассоциации производителей электрооборудования (НАПЭ) и Международной электротехнической комиссии (МЭК). Приводной узел 10 - конечный привод, который может быть соединен либо с гусеничной машиной, либо с колесом. Стандартизированная рама 22 двигателя 18 допускает прямое соединение трансмиссии 14 и двигателя 18 без каких-либо дополнительных или сделанных под заказ соединяющих устройств. Как более подробно объяснено ниже, из-за того, что в приводном узле 10 используются стандартизированные компоненты (например, двигатель 18 с рамой НАПЭ), то приводной узел 10 можно применять в машинах различных вариантов применения и прикреплять его к машине предпочтительными способами. Термины «стандарт», «стандартизированный» и тому подобное в рамках данного изобретения, означают компоновку в соответствие со стандартами НАПЭ, стандартами МЭК или с любыми другими стандартами к двигателю, трансмиссии и цепи привода, которые изданы правительственной или торговой организацией.
В соответствие с фиг. 1 приводной узел 10 соединен с гусеничной опорой 26. В других вариантах осуществления приводной узел 10 можно присоединить к другим колесным машинам или машинам гусеничного типа (например, к кранам, сортировальным машинам, питателям-дробилкам и т.д.). Гусеничная опора 26 содержит раму 30 с первой стороной 34, со второй стороной (не показано) напротив первой стороны 34 и гусеничную ленту 38, обернутую вокруг рамы 30. У рамы есть верхняя сторона 39 и нижняя сторона 40 напротив верхней стороны 39. Гусеничная лента выполнена с возможностью зацепления с поверхностью земли, когда она переходит на нижнюю сторону 40.
Приводной узел 10 соединен с первой стороной 34 рамы 30 и расположен в корпусе 42, который продолжается от рамы 30. Как показано на фиг. 2 и 3, у корпуса 42 есть верхняя опора, которая поддерживает двигатель 18. Верхняя опора 50 содержит по меньшей мере один Т-образный паз 54, который в проиллюстрированном варианте осуществления продолжается по всей длине верхней опоры в направлении перпендикулярном к первой стороне 34 рамы 30. Двигатель 18 имеет первый или внутренний осевой конец 58 и второй или внешний осевой конец 62 напротив первого осевого конца 58 (фиг. 2). В проиллюстрированном варианте осуществления первый осевой конец 58 соединен непосредственно с трансмиссией 14, а второй осевой конец 62 соединен с верхней опорой 50 корпуса 42 посредством опорного узла 66 (например, узла хомута). Второй осевой конец 62 двигателя 18, таким образом, может быть подвешен под верхней опорой 50 посредством опорного узла 66.
Первая лицевая панель 70 (фиг. 6) находится на первом осевом конце 58 рамы 22 двигателя для соединения рамы 22 двигателя с трансмиссией 14. Первая лицевая панель 70 может быть выполнена в виде С-образного фланца или Д-образного фланца (например, в соответствие со стандартом НАПЭ или МЭК). Вторая лицевая панель 74 (фиг. 3) расположена на втором осевом конце 62 двигателя 18 для соединения рамы 22 двигателя с опорным узлом 66. Вторая лицевая панель 74 может быть либо адаптирована к С-образному фланцу, либо сама может быть выполнена в виде С-образного фланца. Вторая лицевая панель установлена на опорном узле 66. В проиллюстрированном варианте осуществления первая лицевая панель 70 представляет собой Д-образный фланец стандарта НАПЭ, а вторая лицевая панель 74 представляет собой С-образный фланец стандарта НАПЭ. В других вариантах осуществления первую лицевую пластину 70 и вторую лицевую пластину 74 можно поменять таким образом, чтобы первый осевой конец 58 рамы 22 двигателя имел С-образный фланец стандарта НАПЭ, второй осевой конец 62 рамы 22 двигателя имел Д-образный фланец стандарта НАПЭ. В дополнительных вариантах осуществления первая лицевая панель 70 и вторая лицевая панель 74 могут иметь другие размеры лицевой пластины, либо размеры лицевого фланца стандарта НАПЭ или МЭК.
В соответствие с фиг. 5 и 6 трансмиссия 14 имеет барабан 86, который расположен в раме 30 и вмещает компоненты привода (не показаны), для приведения в движение гусеничной ленты 38 гусеничной опоры 26. Внешний фланец 90 расположен радиально от барабана 86 и имеет множество отверстий и пазов 94, расположенных по окружности фланца 90. Крепежные средства (например, болты, винт и т.д., не показаны) находятся в пазах 94 для прикрепления трансмиссии 14 к первой стороне 34 рамы 30. Изображенная трансмиссия 18 также имеет узкую часть 102, которая проходит наружу от барабана 86, с входной стороной 106 (фиг. 6). В некоторых вариантах осуществления входная сторона 106 может содержать переходное кольцо для облегчения соединения с первой лицевой панелью 70, которая может быть С-образным фланцем или Д-образным фланцем (НАПЭ или МЭК).
В соответствие с фиг. 6 двигатель 18 содержит выходной вал 110, продолжающийся от первого осевого конца 58 перпендикулярно первой стороне 34 рамы 30.
Выходной вал 110 соединен напрямую с охватывающим валом (не изображен) в узкой части 102 трансмиссии 14 для того, чтобы создать прямое соединение вал-вал между двигателем 18 и трансмиссией 14. Как описано подробно далее, Т-образные пазы 54 проходят параллельно выходному валу 110 двигателя 18 и охватывающему валу трансмиссии 14 для облегчения осевого выравнивания выходного вала 110 и входного вала во время установки и сборки.
В соответствие с фиг. 4 и 5 опора 66 содержит крепление 112 с нижним хомутом 114 и верхней, фланцевой частью 118. Хомут 114 имеет множество отверстий 120 для приема крепежных средств, чтобы соединить опорный узел 66 со второй лицевой панелью 74 на втором осевом конце 62 двигателя 18. Фланцевая часть 118 расположена между двумя упругими разделителями 126 для поглощения вибраций. Разделители 126 и фланцевая часть 118 содержат по меньшей мере одно отверстие 122 (фиг. 6), через которое проходит крепежное средство 130. На одном конце каждого крепежного средства 130 находится Т-образная гайка 82, которая соответствует Т-образным пазам 54 на верхней опоре 50. Сейчас в соответствие с фиг. 4 гайка 138 и шайба 142 прикрепляют крепежное средство 130 к креплению 112 на другом конце крепежного средства 130 напротив Т-образной гайки 82. В изображенном варианте осуществления два крепежных средства 130 с соответствующими Т-образными гайками 82 стыкуются с Т-образными пазами 54 верхней опоры 50. В других вариантах осуществления крепление 112 может иметь любое другое количество крепежных средств 130 и Т-образных гаек 82 (и предпочтительно от одной до четырех) для стыковки с соответствующими Т-образными пазами 54 на верхней опоре 50. В других вариантах осуществления пазы 54 и гайки 82 могут иметь другие взаимодействующие конфигурации, такие как конфигурация «ласточкин хвост» и т.д.
При установке приводного узла 10 на машину барабан 86 трансмиссии помещают внутрь рамы 30 гусеничной опоры 26. Как описано выше, внешний фланец 90 трансмиссии 14 прикрепляют к раме 30 множеством крепежных средств, которые проходят через пазы 94 (фиг. 5). Т-образные гайки 82, находящиеся на креплении 112, вставляются в Т-образные пазы 54 в верхних опорах 50 (фиг. 4). Сопряжение Т-образных гаек 82 и Т-образных пазов 54 может помочь в концентрическом выравнивании выходного вала 110 двигателя 18 и охватывающего вала трансмиссии 14. Так как первая и вторая лицевые пластины 70, 74 стандартизированные, то можно достичь меньших допусков при монтаже приводного узла 10 через лицевые пластины 70, 74. В этом случае из-за разрегулировки напряжение становится минимальным. Двигатель 18 будет подвижным в Т-образных пазах 54 до тех пор, пока первая лицевая панель 70 не упрется во входную сторону 106 трансмиссии 18. Затем крепежными средствами (не показаны) можно прикрепить входную сторону 106 трансмиссии к первой лицевой панели 70.
В дополнение к улучшению концентрического выравнивания выходного вала 110 двигателя 18 с охватывающим валом трансмиссии 14 конфигурация опорного узла 66 обеспечивает установку и крепление в машине двигателей, которые обычно не используются в комбинации с трансмиссией машин из-за их размера, формы, номинала и т.д. Разделители 126 изолируют двигатель от вибраций, от которых машина может испытывать большие вибрационные нагрузки. Изоляция вибраций опорного узла 66 позволяет использовать двигатели, не приспособленные для высоких вибрационных нагрузок, в различных машинах с большими вибрационными нагрузками. Кроме того опорный узел 66 предусматривает варианты двигателя 18 по всей длине (например, осевой длине), потому что гайки 82 можно расположить в любой точке пазов 54. Таким образом, приводной узел 10 можно использовать с широким выбором двигателей и трансмиссий, в широком диапазоне применения различных машин. Использование стандартизированных рам двигателей и размеров трансмиссий снижает стоимость приводного узла 10 и устраняет потребность в разработках двигателей и трансмиссий специализированного применения, которые обычно требуются для горнодобывающих машин и других рабочих машин. Другими словами опорный узел 66 дает возможность использовать стандартизированные детали, которые при других обстоятельствах не подошли бы для производственных условий машин с большими вибрационными нагрузками и жестким технологическим допуском.
Кроме того, из-за того, что в опорном узле 66 используются стандартизированные детали, к двигателю 18 и трансмиссии 14 можно подсоединить другие обычные дополнительные элементы. Например, двигатель 18 может сочетаться с такими дополнительными элементами как тормоз двигателя, кодирующее устройство, датчик положения, нагреватель конденсата и т.д., а трансмиссия 14 может сочетаться с такими дополнительными элементами как интегральный тормоз, гидравлическая или электрическая входная лицевая панель двигателя. На фиг. 7 и 8 приводной узел 210 представлен в другом варианте осуществления изобретения. Приводной узел 210 отличается от приводного узла 10 тем, что в приводном узле 210 используется нижняя опора 240 в корпусе 42 (как альтернатива верхней опоре 50, описанной выше). Нижняя опора 240 содержит Т-образные пазы 54, которые расположены по всей длине нижней опоры 240 перпендикулярно первой стороне 34 рамы 30. Также в приводном узле 210 двигатель 18 содержит два держателя, которые поддерживаются нижней опорой 240 корпуса 42. Каждый держатель 278 соединен Т-образными гайками 82, которые соответствуют Т-образным пазам 54 на нижней опоре 240. Т-образные гайки 82 на держателях 78 двигателя 18 входят в Т-образные пазы 54 на нижней опоре 240. Как было описано выше в отношении приводного узла 10, Т-образные гайки 82 двигателя 18 будут подвижным в Т-образных пазах 54 до тех пор, пока первая лицевая панель 70 не упрется во входную сторону 106 трансмиссии 18. Затем крепежными средствами присоединяют входную сторону 106 трансмиссии к первой лицевой панели 70. В дополнительных вариантах осуществления узлы 10, 210 привода могут содержать и верхнюю опору 50, и нижнюю опору 240.
Различные признаки и преимущества изобретения представлены далее в следующей формуле изобретения.