DE4405593C1

DE4405593C1 - Kühlluftführung für Treibscheiben-Schachtfördermaschinen

Info

Publication number: DE4405593C1
Application number: DE4405593A
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Schroeder; Wolfgang Dipl Ing Schubert
Original assignee: MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Current assignee: Siemag Tecberg GmbH
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1994-02-22
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2014-02-23
Also published as: AU1233095A; ZA951241B; AU680083B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Treibscheiben- Schachtfördermaschine mit einem innenliegenden elektrischen Motor zum Antrieb von Förderseilen, wobei der Rotor über mindestens ein Stegblech mit dem Zylindermantel der Treibscheibe verbunden ist und der Stator auf einer in Lagerböcken und auf einem Fundamentrahmen gelagerten Achse befestigt ist und wobei der vom Zylindermantel, den Seitenschilden, Wälzlagern umschlossene, den elektrischen Motor enthaltende Hohlraum zur Fremdbelüftung des elektrischen Motors mit Kühlluft beaufschlagbar ist.

Aus der DE 37 05 567 ist eine Schachtfördermaschine mit einer Treibscheibe und einem elektrischen Motor zum Antrieb von Förderseilen im Bergbau bekannt, wobei der Rotor des Motors mit der als Zylindermantel ausgebilde ten Treibscheibe verbunden ist und wobei der Stator des Motors an einer tragenden, mit Fundamentlagern versehenen Konstruktion befestigt ist.

Der Motor ist innerhalb des Zylindermantels angeordnet, wobei der die Treibscheibe bildende Zylindermantel innenseitig auf Wälzlagern gelagert ist, die auf über den äußeren Umfang feststehenden, auf der tragenden Konstruktion abgestützten Lagerplatten gehalten sind. Die scheibenförmigen Lagerplatten sind mit Durchbrechungen für die Belüftung des Motors versehen.

Die Maschine nach der DE 37 05 567 stellt eine aufwendige Konstruktion dar. Die Wälzlager weisen einen sehr großen Durchmesser auf, sind daher teuer und verursachen hohe Tangentialgeschwindigkeiten. Es ergeben sich zwangsläufig Schmierprobleme, so daß gegebenenfalls eine Ölschmierung erforderlich ist. Die dann nötigen Dichtungen für die Wälzlager sind aufwendig.

Aus der DE 42 22 094 ist eine Treibscheiben- Schachtfördermaschine mit einem innenliegenden, zwischen den Schilden der Treibscheibe angeordneten, elektrischen Motor bekannt. Der Stator des elektrischen Motors ist an einer Hohlachse befestigt, die mit Stützböcken auf Fundamenten gelagert sind.

Die Belüftung des Elektromotors erfolgt über die Hohlachse, die an einem Kühlluft-Zu- und -Ableitungskanal angeschlossen ist. Die Hohlachse weist eine radial angeordnete Quer- bzw. Schottwand im Inneren auf und ist mit peripher angeordneten Öffnungen für den Ein- und Auslaß der Kühlluft versehen.

Die Hohlachse, als Gußkonstruktion oder als Schmiedestück ausgebildet, ist aufwendig und teuer. Als Gußkonstruktion ist dieses Bauteil mit allen Risiken gegossener Teile behaftet. Durch Queröffnungen wird die Hohlwelle geschwächt. Die Statorbefestigung erscheint problematisch. Ferner kann ein Verklemmen der Hohlwelle an Lagerböcken Probleme aufwerfen (Aufnahme der Motormomente). Schließlich kann der Schottwandeinbau Probleme mit sich bringen.

Bekannt ist darüber hinaus aus der DE-Z: Glückauf 125 (1989) Nr. 13/14, S. 829-832, eine Treibscheiben- Schachtfördermaschine mit einem innenliegenden Motor zum Antrieb von Förderseilen, bei der der Rotor über ein Stegblech mit dem Zylindermantel der Treibscheibe verbunden ist und der Stator mittels Klemmringver bindungen auf einer feststehenden Achse befestigt ist, wobei dem Innenraum des Zylindermantels über Öffnungen in den Seitenschilden Kühlluft zugeführt wird.

Diese Treibscheiben-Schachtfördermaschine ist beidseitig durch Kühllufthauben eingehaust, die mit Kühlluft-Zu- und -Abführkanälen ausgerüstet sind.

Nachteilig bei dieser Ausführung sind der Fertigungs- und Montageaufwand sowie die Anforderungen, die an die Dichtigkeit der Trennfuge zwischen Haube und Treibscheibe gestellt werden müssen, um eine effektive Kühlung sicherzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Treibscheiben-Fördermaschine der im Oberbegriff genannten Gattung auf einfache und wirtschaftliche Art Kühlluft zum integrierten Motor zu bringen, wobei die Vorteile der konventionellen Fördermaschinenbauart mit außenliegendem Motor beibehalten, die in der Beschreibungseinleitung genannten Nachteile der gattungsgemäßen Fördermaschinen jedoch vermieden werden sollen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt in der Weise wie es im Hauptanspruch angegeben ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Hauptanspruchs finden sich in den Merkmalen des abhängigen Unteranspruchs.

Bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fördermaschine ist die Achse vorzugsweise aus einem Kohlenstoffstahl geschmiedet, der hohe Kerbschlagwerte aufweist. Die Achse ist bis auf die Flansche zur Statorbefestigung im Durchmesserverlauf fast stetig. Sie ist weder hohlgebohrt noch besitzt sie Querbohrungen. Die Achse kann, da sie keine schwächenden Bohrungen besitzt, relativ schlank ausgeführt werden.

Die Statorbefestigung erfolgt in bewährter Weise über Klemmringverbindungen. Der Stator kann zum Luftspaltausgleich radial eingestellt werden.

Zwischen Achse und Wälzlagern sind auf beiden Seiten Ventilationsringe für den Kühlluftdurchtrittsöffnungen angeordnet. Die Wälzlager sind auf dem Außendurchmesser der Ventilationsringe befestigt. Die Wälzlager erhalten dadurch den für die Lebensdauer erforderlichen Durchmesser, ohne daß der Wellendurchmesser angepaßt werden muß.

Die Ventilationsringe sind ortsfest angeordnet und können sich nicht drehen. Sie sind mit axialen Durchtrittsöffnungen für die Kühlluft versehen. An die Ventilationsringe werden die Kanäle für den Vor- und Rücklauf der Luftkühlanlage angeschlossen.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausführung lassen sich wie folgt darstellen:

- Die Achse ist aus Kohlenstoffstahl mit hoher Kerb schlagzähigkeit geschmiedet,
- die Achse ist weder durch Längs- noch durch Quer bohrungen geschwächt,
- die Wälzlagerdurchmesser sind mit dem Ventilations ring abgestimmt, die Achse kann auf die tatsächliche Belastung optimiert werden,
- die axiale Ausrichtung der Wälzlager bei der Montage ist auf den erfindungsgemäßen Ventilationsringen besser möglich als auf einer Achse,
- die erfindungsgemäße Ausführung ist gegenüber Konstruktionen des Standes der Technik technisch besser und gleichzeitig kostengünstiger.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Treibscheiben fördermaschine mit innenliegendem Elektromotor und

Fig. 2 einen Schnitt A-A als Ansicht eines Ventilationsringes.

Auf dem Treibscheiben-Zylindermantel (13) sind ent sprechend Fig. 1 vier Seilrillen (14) angeordnet. An der einen Stirnseite befinden sich radial nach außen vorspringende Bremsscheiben (12), an denen die nicht gezeigten Bremsen angreifen können.

Der Treibscheiben-Zylindermantel (13) wird über Seiten schilde (9), die mit Mannlöchern (10) und Abdeckungen (11) ausgerüstet sind, auf den Wälzlagern (8) abge stützt, die wiederum auf den Ventilationsringen (6) ge lagert sind.

An dem Innenumfang des Treibscheiben-Zylindermantels (13) ist mittig ein umlaufendes Stegblech (15) ange bracht, an dem der Rotor (16, 17) befestigt ist. Gegenüber dem Rotor (16, 17), durch einen Luftspalt (18) getrennt, befindet sich der Stator (19), der über Klemmringverbindungen (20) lösbar mit der Achse (1) verbunden ist. Die Achse (1) ist in eine Lagerung (21) eingespannt, die sich über Fundamentrahmen (22) auf dem Fundament (23) abstützt.

Die Ventilationsringe (6) sind auf der Achse (1) befestigt. Auf den Ventilationsringen (6) sind Wälzlager (8) angeordnet.

Die Kühlluft tritt von außen auf der einen Seite durch Durchtrittsöffnungen (5) in den Innenraum, wird zwangs weise durch den Luftspalt (18) zwischen Rotor (16, 17) und Stator (19) geführt und verläßt den Innenraum durch die auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Durchtrittsöffnungen (5). Die Kühlluftzufuhr zu den Ventilationsringen (6) erfolgt über nicht dargestellte Kanäle. Die Abfuhr der erwärmten Luft zu der ebenfalls nicht dargestellten Luftrückkühlanlage erfolgt in analoger Weise.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt A-A als Ansicht eines Ventilationsringes (6) im Bereich der Achse (1). Bei dieser beispielhaften Bauform besteht der Ventilationsring (6) aus einem Innenring (2), einem Außenring (4) und dazwischen angeordneten Speichenelementen (3).

Zwischen den Speichenelementen (3) bilden sich die axial angeordneten Durchtrittsöffnungen (5) für die Zu bzw. Abfuhr der Kühlluft für den innenliegenden Elektromotor der Treibscheiben-Fördermaschine.

Bezugszeichenliste

1 Achse
2 Innenring
3 Speichenelement
4 Außenring
5 Durchtrittsöffnungen für Kühlluft
6 Ventilationsring
8 Wälzlager
9 Seitenschild
10 Mannlöcher
11 Abdeckung
12 Bremsscheibe
13 Treibscheiben-Zylindermantel
14 Seilrillen
15 Stegblech
16 Eisenring des Rotors
17 Magnete des Rotors
18 Luftspalt
19 Stator
20 Klemmringverbindung
21 Lagerung
22 Fundamentrahmen
23 Fundament

Claims

Treibscheiben-Schachtfördermaschine mit einem innenliegenden elektrischen Motor zum Antrieb von Förderseilen, wobei der Rotor über mindestens ein Stegblech mit dem Zylindermantel der Treibscheibe verbunden ist und der Stator auf einer in Lagerböcken und auf einem Fundamentrahmen gelagerten Achse befestigt ist und wobei der vom Zylindermantel, Seitenschilden und Wälzlagern umschlossene, den elektrischen Motor enthaltende Hohlraum zur Fremdbelüftung des elektrischen Motors mit Kühlluft beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die einteilige Achse (1), aus massivem Stahl geschmiedet, bis auf zwei angeschmiedete Flansche zur Befestigung des Stators (19) über lösbare Klemmringverbindungen (20) einen stetigen Durchmesserverlauf aufweist,
daß zwischen der Achse (1) und den Wälzlagern (8) Ventilationsringe (6), jeweils bestehend aus einem Innenring (2), einem Stützelement (3) und einem Außenring (4), mit Kühlluft-Durchtrittsöffnungen (5) angeordnet sind,
daß sich der Treibscheiben-Zylindermantel (13) über Seitenschilde (9) auf den Wälzlager (8) abstützt,
und daß die Seitenschilde (9) mit Mannlöchern (10) und Abdeckungen (11) versehen sind.