RU2290509C2 - Device for extracting mineral resources or for driving tunnels - Google Patents
Device for extracting mineral resources or for driving tunnels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2290509C2 RU2290509C2 RU2004126848/03A RU2004126848A RU2290509C2 RU 2290509 C2 RU2290509 C2 RU 2290509C2 RU 2004126848/03 A RU2004126848/03 A RU 2004126848/03A RU 2004126848 A RU2004126848 A RU 2004126848A RU 2290509 C2 RU2290509 C2 RU 2290509C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- eccentric
- sleeve
- disk
- cam
- Prior art date
Links
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 16
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 16
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 8
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 238000009527 percussion Methods 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- -1 other ores Substances 0.000 description 1
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C25/00—Cutting machines, i.e. for making slits approximately parallel or perpendicular to the seam
- E21C25/06—Machines slitting solely by one or more cutting rods or cutting drums which rotate, move through the seam, and may or may not reciprocate
- E21C25/08—Mountings for the rods or drums
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C25/00—Cutting machines, i.e. for making slits approximately parallel or perpendicular to the seam
- E21C25/16—Machines slitting solely by one or more rotating saws, cutting discs, or wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Retarders (AREA)
- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к устройству, предназначенному для добычи минеральных сырьевых материалов или для проходки туннелей или подземных выработок или галерей.The present invention relates to a device for the extraction of mineral raw materials or for tunneling or underground workings or galleries.
Известно устройство, предназначенное для добычи минеральных сырьевых материалов или для проходки туннелей, проходки подземных выработок или галерей и содержащее по меньшей мере один приводимый в действие, вращающийся перекрывающий инструмент ударного действия, в частности, для добычи твердой породы, такой как платиновая руда или медная руда, и для проходки туннелей или выработок, с втулкой, закрепленной с возможностью вращения в корпусе, при этом вал эксцентрика, один конец которого присоединен к инструменту, установлен в отверстии указанной втулки с эксцентриситетом по отношению к оси втулки и с возможностью вращения вокруг оси вала, с приводным устройством, приводной вал которого соединен с втулкой и с приспособлением для передачи вращения валу эксцентрика (см., например, Европейский патент 1138869).A device is known intended for the extraction of mineral raw materials or for tunneling, excavation of underground workings or galleries and containing at least one driven, rotating overlapping impact tool, in particular, for the extraction of hard rock, such as platinum ore or copper ore , and for driving tunnels or workings, with a sleeve mounted rotatably in the housing, the eccentric shaft, one end of which is attached to the tool, is installed in the hole Anna sleeve eccentrically with respect to the sleeve axis and is rotatable about the shaft axis, with a drive device, which drive shaft is coupled to the sleeve and with a device for transmitting rotation of the eccentric shaft (see., e.g., European Patent No. 1138869).
В данном устройстве для горных работ вал эксцентрика установлен во втулке, которая может быть приведена в движение с помощью привода и головка которой несет инструмент. Втулка уравновешена посредине между ее опорами с помощью противовеса, параметры которого рассчитаны для данного инструмента. Для усиления подшипниковых опор вала эксцентрика во втулке, в частности, по отношению к перекрывающему усилию удара, приложенному через посредство вала эксцентрика, дополнительная усиливающая опора размещена в передней концевой выступающей части втулки. Передача вращения валу эксцентрика осуществляется с помощью отдельного привода для эксцентрика. Были предложены различные конструкции, обеспечивающие соединение отдельного привода с валом эксцентрика.In this mining device, an eccentric shaft is mounted in a sleeve that can be driven by a drive and whose head carries a tool. The sleeve is balanced in the middle between its supports using a counterweight, the parameters of which are calculated for this tool. To reinforce the bearings of the eccentric shaft in the sleeve, in particular with respect to the overlapping impact force exerted through the eccentric shaft, an additional reinforcing support is placed in the front end protruding portion of the sleeve. The rotation is transmitted to the eccentric shaft using a separate eccentric drive. Various designs have been proposed that provide a separate drive connection to the cam shaft.
В одной конструкции в качестве такого устройства предусмотрена понижающая передача, которая имеет наружное венечное колесо, установленное центрально относительно приводного вала привода в корпусе, которое обеспечивает приведение вала эксцентрика в движение через посредство внутреннего венечного колеса полого колеса, присоединенного к валу эксцентрика. В этой системе имеются два отдельных привода для вала эксцентрика и для втулки и обеспечивается возможность регулирования направления вращения и скорости вращения вала эксцентрика.In one design, such a device is provided with a reduction gear that has an outer rim wheel mounted centrally relative to the drive shaft of the drive in the housing, which allows the eccentric shaft to be driven through the inner rim wheel of the hollow wheel attached to the eccentric shaft. This system has two separate drives for the eccentric shaft and for the sleeve, and it is possible to control the direction of rotation and the speed of rotation of the eccentric shaft.
Альтернативная конструкция содержит приводной вал, соединенный с втулкой с возможностью передачи приводного усилия и воспринимающий осевое давление, гидростатический подшипник скольжения на конце вала эксцентрика. При использовании этой конструкции частота вращения вала эксцентрика идентична обусловленной эксцентриситетом частоте вращения с качением, и указанную частоту вращения можно в любом случае регулировать в заданных пределах с помощью гидростатического подшипника скольжения. В третьей системе передача вращения валу эксцентрика извне осуществляется с помощью карданного механизма, ведомых деталей, движущихся в соответствии с профилем кулачка, или пары зубчатых колес.An alternative design includes a drive shaft connected to the sleeve with the possibility of transmitting drive force and perceiving axial pressure, a hydrostatic plain bearing at the end of the eccentric shaft. When using this design, the rotational speed of the eccentric shaft is identical to the rotational speed due to the eccentricity, and the indicated rotational speed can in any case be controlled within specified limits using a hydrostatic plain bearing. In the third system, the rotation is transmitted from the outside to the eccentric shaft using a cardan mechanism, driven parts moving in accordance with the cam profile, or a pair of gears.
Для обеспечения возможности выемки даже твердой породы, такой как платиновая руда, с помощью ударных перекрывающих инструментов необходимы высокие окружные скорости инструментов и, следовательно, также сравнительно большая частота вращения вала эксцентрика. Использование второго отдельного привода, как в устройстве в соответствии с известным уровнем техники, отражает данный профиль требований, но, однако, за счет компактности горного комбайна вследствие необходимости дополнительного пространства для второго привода в сборе. Проблема передачи вращения второго привода к концу вала эксцентрика, движущегося с эксцентриситетом относительно корпуса, не решается с помощью конструкций, описанных в общих чертах в вышеприведенном тексте, которые соответствуют профилю требований для достаточно высокой частоты вращения и достаточно большого передаваемого крутящего момента.In order to make it possible to excavate even hard rock, such as platinum ore, with the help of impact overlapping tools, high peripheral speeds of the tools are required and, therefore, also a relatively high speed of the eccentric shaft. The use of a second separate drive, as in a device in accordance with the prior art, reflects this profile of requirements, but, however, due to the compactness of the mining machine due to the need for additional space for the second drive assembly. The problem of transferring the rotation of the second drive to the end of the eccentric shaft moving with an eccentricity relative to the housing is not solved by the structures described in general terms in the above text, which correspond to the profile of requirements for a sufficiently high speed and a sufficiently large transmitted torque.
Цель настоящего изобретения состоит в создании устройства для добычи минеральных сырьевых материалов или для проходки туннелей или подземных выработок, обеспечивающего возможность достижения высоких окружных скоростей инструмента при использовании одного привода в компактной конструкции.The purpose of the present invention is to provide a device for the extraction of mineral raw materials or for tunneling or underground workings, providing the ability to achieve high peripheral speeds of the tool when using a single drive in a compact design.
Эта цель достигается тем, что устройство для добычи минеральных сырьевых материалов или для проходки туннелей или подземных выработок, содержащее, по меньшей мере, один приводимый в действие вращающийся перекрывающий инструмент ударного действия, в частности, для выемки твердой породы, такой как платиновая руда, или для проходки туннелей или выработок, втулку, закрепленную с возможностью вращения в корпусе, вал эксцентрика, присоединенный одним концом к инструменту и установленный в отверстии втулки эксцентрика с эксцентриситетом по отношению к оси втулки и с возможностью вращения вокруг оси вала эксцентрика, привод, имеющий приводной вал, соединенный с втулкой и с приспособлением для передачи вращения валу эксцентрика. Согласно изобретению устройство имеет циклоидную передачу, расположенную снаружи по отношению к втулке и имеющую входной и выходной вал, образованный валом эксцентрика, и, по меньшей мере, один дисковый кулачок, циклоидальный на своей наружной периферии и совершающий круговое движение в наружном кольце, имеющем расположенные концентрично роликовые опоры, и предохранительную муфту, связанную с наружным кольцом или ведомым диском, установленным на валу эксцентрика.This goal is achieved in that a device for the extraction of mineral raw materials or for tunneling or underground workings containing at least one driven rotary overlapping impact tool, in particular, for the extraction of hard rock, such as platinum ore, or for driving tunnels or workings, a sleeve fixed for rotation in the housing, an eccentric shaft connected at one end to the tool and installed in the hole of the eccentric sleeve with an eccentricity from wearing to the axis of the sleeve and rotatable around the axis of the shaft of the eccentric, a drive having a drive shaft connected to the sleeve and with a device for transmitting rotation to the shaft of the eccentric. According to the invention, the device has a cycloid gear located external to the sleeve and having an input and output shaft formed by an eccentric shaft and at least one disk cam cycloidal on its outer periphery and making a circular motion in the outer ring having concentrically arranged roller bearings, and a safety clutch connected to the outer ring or driven disk mounted on the cam shaft.
Предохранительная муфта предусмотрена для защиты циклоидной передачи и привода от перегрузки и, возможно, для ограничения частоты вращения вала эксцентрика вокруг его собственной оси и ограничения крутящего момента. Предохранительная муфта может представлять собой муфту сцепления. В зависимости от конструкции циклоидной передачи фрикционная муфта может работать в радиальном направлении или в аксиальном направлении.A safety clutch is provided to protect the cycloid gear and drive from overload and, possibly, to limit the speed of the cam shaft around its own axis and to limit torque. The safety clutch may be a clutch. Depending on the design of the cycloid gear, the friction clutch can operate in the radial direction or in the axial direction.
Циклоидная передача может иметь, по меньшей мере, один дисковый кулачок, прикрепленный с возможностью передачи крутящего момента к валу эксцентрика.A cycloid gear may have at least one disk cam attached with the possibility of transmitting torque to the cam shaft.
Циклоидный контур на наружной периферии дискового кулачка обеспечивает разделение дискового кулачка на криволинейные участки с циклоидным контуром, в результате чего каждый криволинейный участок будет соответствовать зубу в циклоидном зубчатом зацеплении. Дисковый кулачок вращается концентрично вокруг оси вала эксцентрика, при этом роликовые опоры наружного кольца расположены концентрично вокруг оси втулки. При наличии роликовых опор и циклоидной геометрии криволинейных участков эксцентрика обеспечивается "чистое" качение дискового кулачка в наружном кольце без проскальзывания и без заслуживающих внимания потерь на трение. Вращение эксцентрикового диска, предусмотренного в циклоидной передаче, немедленно передается валу эксцентрика.The cycloid contour on the outer periphery of the disk cam provides the separation of the disk cam into curved sections with a cycloid contour, as a result of which each curved section will correspond to a tooth in cycloidal gearing. The disk cam rotates concentrically around the axis of the eccentric shaft, while the roller bearings of the outer ring are concentric around the axis of the sleeve. In the presence of roller bearings and cycloid geometry of curved sections of the eccentric, a "clean" rolling of the disk cam in the outer ring is ensured without slipping and without friction losses noteworthy. The rotation of the eccentric disk provided in the cycloid gear is immediately transmitted to the eccentric shaft.
Наружное кольцо может быть установлено с возможностью вращения концентрично относительно оси втулки, и предохранительная муфта может служить тормозом, действующим в аксиальном направлении. В данном случае наружное кольцо предпочтительно может быть присоединено с возможностью передачи крутящего момента к несущему элементу для подпружиненных фрикционных накладок, которые могут прижиматься с регулируемой силой давления к тормозному диску, прикрепленному к корпусу с возможностью передачи крутящего момента. Пока не возникла перегрузка, наружное кольцо с роликовыми опорами прочно занимает определенное положение, и передаточное отношение между частотой вращения втулки и частотой вращения вала эксцентрика определяется исключительно количеством криволинейных участков. В случае перегрузки наружное кольцо поворачивается вместе с вращающейся втулкой, так что частота вращения вала эксцентрика вокруг его собственной оси может падать, возможно, до нуля.The outer ring can be mounted rotatably concentrically with respect to the axis of the sleeve, and the safety clutch can serve as a brake acting in the axial direction. In this case, the outer ring can preferably be attached with the possibility of transmitting torque to the supporting element for spring-loaded friction linings, which can be pressed with an adjustable pressure force to the brake disk attached to the housing with the possibility of transmitting torque. Until overload occurs, the outer ring with roller bearings firmly occupies a certain position, and the gear ratio between the rotational speed of the sleeve and the rotational speed of the eccentric shaft is determined solely by the number of curved sections. In case of overload, the outer ring rotates together with the rotating sleeve, so that the frequency of rotation of the eccentric shaft around its own axis may fall, possibly to zero.
В другом варианте выполнения циклоидная передача может иметь, по меньшей мере, один дисковый кулачок, установленный с возможностью вращения на валу эксцентрика и имеющий вырезы, в которые входят ведомые пальцы ведомого диска. Указанные вырезы и пальцы могут быть расположены концентрично, и/или тела качения могут быть закреплены на верхней поверхности пальцев.In another embodiment, the cycloid gear may have at least one disk cam mounted rotatably on an eccentric shaft and having cutouts that include driven fingers of the driven disk. Said cutouts and fingers may be arranged concentrically and / or the rolling bodies may be fixed to the upper surface of the fingers.
Предохранительная муфта может включать растягивающий комплект для закрепления ведомого диска на валу эксцентрика. Растягивающий комплект может быть расположен между аксиальной выступающей частью ведомого диска, выполненной в виде барабана, и наружным покрытием вала эксцентрика.The safety clutch may include a tensile kit to secure the driven disc to the cam shaft. The tensile set may be located between the axial protruding part of the driven disk, made in the form of a drum, and the outer coating of the cam shaft.
Ведомый диск может быть закреплен с возможностью вращения на валу эксцентрика, и соединительное приспособление может быть присоединено к концу вала эксцентрика в качестве предохранительной муфты. Соединительное приспособление может иметь фрикционные накладки, расположенные на прижимной пластине, которая посредством пружин поджата к ведомому диску. Пружины предохранительной муфты могут представлять собой пластинчатые пружины, упругая сила которых является регулируемой посредством стяжных винтов и дисков для стяжки.The driven disk can be rotatably mounted on the cam shaft, and the connecting device can be attached to the end of the cam shaft as a safety clutch. The connecting device may have friction pads located on the pressure plate, which is spring-loaded to the driven disk. The safety clutch springs may be leaf springs, the elastic force of which is adjustable by means of coupling screws and screed disks.
Несколько инструментов, в частности долота, могут быть закреплены на державке и распределены по ее окружной периферии, при этом державка может быть присоединена с возможностью замены к другому концу вала эксцентрика.Several tools, in particular chisels, can be fixed on the holder and distributed around its peripheral periphery, while the holder can be attached with the possibility of replacement to the other end of the cam shaft.
Дисковый кулачок может иметь несколько криволинейных участков, при этом число тел качения превышает число криволинейных участков точно на 1.A disk cam may have several curved sections, while the number of rolling bodies exceeds the number of curved sections by exactly 1.
Вариант устройства для горных работ (для добычи полезных ископаемых), выполненного в соответствии с настоящим изобретением, будет описан более подробно далее со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых изображено следующее:An embodiment of a mining device (for mining), made in accordance with the present invention, will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, which depict the following:
фиг.1 показывает схематичный вид сбоку, иллюстрирующий функциональный принцип добычи платиновой руды путем использования горного комбайна, имеющего перекрывающий инструмент ударного действия, приводимый во вращение с помощью циклоидной передачи;figure 1 shows a schematic side view illustrating the functional principle of the extraction of platinum ore by using a mining machine having an overlapping impact tool, driven into rotation by a cycloid gear;
фиг.2 показывает схематичный вид сбоку циклоидной передачи;figure 2 shows a schematic side view of a cycloid gear;
фиг.3 показывает схематичное продольное сечение горного комбайна в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;Figure 3 shows a schematic longitudinal section of a mining machine in accordance with a first embodiment of the present invention;
фиг.4 показывает схематичное продольное сечение горного комбайна в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;4 shows a schematic longitudinal section of a mining machine in accordance with a second embodiment of the present invention;
фиг.5 показывает сечение альтернативного варианта осуществления средства защиты от перегрузок, предназначенного для циклоидной передачи, показанного на фиг.4.FIG. 5 shows a cross section of an alternative embodiment of an overload protection device for the cycloid transmission shown in FIG.
На фиг.1 показан горный комбайн 10, который раздробляет расколотую породу на забое 2 пласта 3 платиновой руды посредством перекрывающего и вращающегося инструмента 1 ударного действия для выемки этой руды. Инструмент 1, который может быть выполнен в виде долота, такого как роликовое долото, прикреплен к державке 5, вращающейся вокруг центральной оси МЕ вала 4 эксцентрика, и выполняет при вращательном движении горного комбайна 10 перекрываемое ударное волнообразное движение добычи, которое показано различными забоями 2, 2', 2'', образуемыми при добыче. Волнообразные ударные перекрываемые движения острых концов долота 1 достигаются за счет установки вала 4 эксцентрика в отверстии втулки 6, которая может приводиться в движение с помощью привода быстрого вращения, который будет разъяснен ниже и который не показан на фиг.1 и 2. Вращение втулки 6 вокруг центральной оси МН втулки приводит к вращательному движению вала 4 эксцентрика вокруг центральной оси МН втулки, так что инструмент 1, прикрепленный к державке 5, будет осуществлять ударное воздействие на забой 2 и смещаться в сторону от него. Для того чтобы совместить ударное движение инструмента 1 с вращательным движением, вал 4 эксцентрика взаимодействует с дисковым кулачком 7 циклоидной передачи 20. На фиг.1 и 2 четко видно, что дисковый кулачок 7 имеет циклоидальный контур на его наружной окружной периферии 8, и зоны циклоидального (зубчатого) зацепления с криволинейными участками 9, 9', 9'', 9''' и т.д. образуются с одинаковыми интервалами идентично друг другу. Дисковый кулачок 7 расположен внутри наружного кольца 11, которое расположено концентрично вокруг оси МН втулки и предусмотрено с расположенными концентрично вокруг данной оси телами 12 качения, которые взаимодействуют с криволинейными участками 9, 9', 9'', 9'''. Благодаря круговому движению приводимой во вращение втулки 6 дисковый кулачок 7 движется внутри наружного кольца 11 и в результате этого перекатывается криволинейными участками 9, 9', 9'', 9''' по телам 12 качения. Направление кругового движения дискового кулачка 7 в наружном кольце 11 соответствует направлению Н вращения втулки 6. Диаметр дискового кулачка 7 меньше диаметра окружности, образуемой телами 12 качения, и в показанном варианте осуществления дисковый кулачок 7 имеет криволинейные участки 9, количество которых на единицу меньше количества роликовых опор 12 наружного кольца 11. При каждом полном обороте втулки 6 в направлении Н вращения вал 4 эксцентрика, установленный во втулке с эксцентриситетом, аналогичным образом совершает полный оборот, в результате чего криволинейные участки 9, 9', 9'', 9''' катятся по телам 12 качения, и благодаря качению вал 4 эксцентрика смещается на один криволинейный участок 9, 9', 9'', 9''' против направления Н вращения втулки 6 относительно исходного положения. Это вращение дискового кулачка 7 в противоположном направлении, принудительно вызванное циклоидной передачей 20, передается валу 4 эксцентрика, который в результате этого смещается при вращении в направлении стрелки Е вокруг оси МЕ вала эксцентрика. Вращение вала 4 эксцентрика в направлении, противоположном направлению Н вращения втулки 6, происходит с изменением частоты вращения в сторону более низких значений, которое обусловлено понижающей передачей, и передаточное отношение определяется количеством криволинейных участков 9 дискового кулачка 7. Вал 4 эксцентрика образует как входной вал для циклоидной передачи 20, так и его выходной вал, в результате чего входная частота вращения циклоидной передачи соответствует эксцентрическому круговому движению вала 4 эксцентрика, а выходная частота вращения циклоидной передачи 20 соответствует "собственному" вращению вала 4 эксцентрика относительно оси МЕ вала эксцентрика. Фиг.1 и 2 делают ясным то, что несколько криволинейных участков 9, 9', 9'', 9''' дискового кулачка 7 находятся у тел 12 качения наружного кольца 11 в каждом положении, и только небольшое число криволинейных участков, таких как криволинейный участок 9'''', не передают никакого усилия. Следовательно, при использовании циклоидной передачи 20 большой крутящий момент может быть передан плавно, так что передача энергии уже существенно улучшается по сравнению с приводами с зубчатыми колесами даже при применении одного дискового кулачка. Передача энергии может быть улучшена за счет использования нескольких дисковых кулачков, и тем самым нагрузка на каждый дисковый кулачок может быть снижена. Характеристики ударного воздействия со стороны инструмента 1 могут быть выбраны в соответствии с перечнем требований для устройства для горных работ посредством выбора диаметра и/или эксцентриситета вала 4 эксцентрика относительно оси МЕ втулки.Figure 1 shows a
На фиг.3 показано схематичное сечение горного комбайна 10, который оснащен циклоидной передачей 20 в соответствии с первым вариантом осуществления, при этом использованы те же ссылочные номера и обозначения, что и в описании принципов работы с использованием фиг.1 и 2. Втулка 6 установлена с возможностью вращения в корпусе 21 посредством роликовых подшипников 22, расположенных с той стороны, с которой расположен инструмент (со стороны инструмента), и самоустанавливающихся роликовых подшипников 23 со стороны привода, при этом втулка 6 имеет выступающую часть 24 втулки со стороны инструмента и присоединена с возможностью передачи крутящего момента к барабану 25 в виде зубчатого колеса со стороны привода. Втулка 6 приводится во вращение посредством зубчатого колеса 17, установленного на приводном валу 15 привода 16 с большой частотой вращения, при этом зубчатое колесо 17 своими наружными зубьями входит в зацепление с наружными зубьями барабана, выполненного в виде зубчатого колеса. При работе горного комбайна 10 втулка вращается вокруг оси МН втулки, которая совпадает с осью корпуса 21.Figure 3 shows a schematic section of a
Вал 4 установлен в отверстии втулки 6 с эксцентриситетом посредством установленного с эксцентриситетом со стороны инструмента самоустанавливающегося роликового подшипника 26, расположенного в выступающей части 24 втулки, и установленного эксцентрика самоустанавливающегося подшипника 27 в барабане 25, выполненном в виде зубчатого колеса. Результатом использования такой системы подшипниковых опор является то, что вал эксцентрика может вращаться вокруг оси МЕ вала эксцентрика, при этом он вращается вместе с круговым движением втулки 6. С левой стороны вала эксцентрика, как показано на фиг.3, посредством винтов на конце 28 закреплена державка 5, на которой инструменты 1 могут быть закреплены с возможностью замены. Между концом корпуса 21 и задней стороной державки 5 и между опорным кольцом 29, служащим для уплотнения выступающей части 24 втулки, на конце и задней стороне державки 5 расположены уплотняющие кромки 30, 31, которые обеспечивают изоляцию внутреннего пространства корпуса 21 от зоны с наружной стороны корпуса. Для уравновешивания втулки 6 противовес 34 прикреплен к выступающей части 24 втулки, при этом обеспечивается соответствие положению отверстия втулки и весу вала эксцентрика, и поэтому противовес 34 прикреплен близко к инструменту 1 и к переднему концу вала эксцентрика.The shaft 4 is installed in the hole of the
На другом конце 32 вала эксцентрика внутри корпуса 21 и снаружи по отношению к втулке 6 и барабана 25, прочно прикрепленного к втулке, расположена циклоидная передача 20 в соответствии с первым вариантом осуществления. В варианте осуществления согласно фиг.3 циклоидная передача 20 включает дисковый кулачок 7, который закреплен с возможностью передачи крутящего момента на выступающей части конца 32 вала эксцентрика и который выполнен с циклоидальным контуром или зубчатым венцом на наружной окружной периферии 8. Контур циклоидального зубчатого венца с циклоидальными криволинейными участками 9, например, можно видеть на фиг.1 и 2. Дисковый кулачок 7 совершает движение внутри наружного кольца 11, которое снабжено роликовыми опорами 12, служащими в качестве тел, по которым перекатываются криволинейные участки 9, при этом тела 12 качения, как дополнительно было разъяснено выше, расположены на круговой направляющей с равномерным распределением по ней. На фиг.3 видно, что верхняя роликовая опора 12 входит в контакт с одним из криволинейных участков дискового кулачка 7, в то время как нижняя роликовая опора 12' не нагружена и свободна от контакта.At the
Наружное кольцо 11, несущее роликовые опоры 12, расположено концентрично относительно оси МН втулки и может быть присоединено к корпусу 21 машины 10 с возможностью передачи крутящего момента. Тем не менее, в показанном варианте осуществления циклоидная передача 20 имеет предохранительную муфту 40, выполненную в виде аксиального тормоза, удерживающего наружное кольцо 11, которая установлена непоказанным образом с возможностью вращения в корпусе 21 в данном своем положении. С этой целью предохранительная муфта включает прикрепленный к наружному кольцу 11 с возможностью передачи крутящего момента, например, прикрепленный винтами, имеющий форму колпачка несущий элемент 41, который имеет дискообразную часть 42, задняя сторона которой снабжена фрикционными накладками 44 и имеет имеющую форму барабана часть 43, на которой установлен пакет 45 тарельчатых пружин, который поджимает прижимную пластину 47, выполненную со второй фрикционной накладкой 46, к тормозному диску 48. Имеющий форму колпачка тормозной диск 48 с помощью винтов прикреплен с возможностью передачи крутящего момента к концу 33 корпуса 21. Упругая сила, действующая со стороны пакета 45 тарельчатых пружин, действует в направлении первой фрикционной накладки 44, так что несущий элемент 41 удерживается под действием приложенной силы давления, которую можно регулировать посредством стяжных винтов 49 и пластины 50 для стяжки и которая передается через посредство фрикционных накладок 44, 46 на тормозной диск 48, следовательно, установленное с возможностью вращения наружное кольцо 11 также удерживается той же силой и тем же тормозным моментом. В том случае, если крутящий момент, поданный посредством вала 4 эксцентрика на дисковый кулачок 7 и переданный на роликовые опоры 12 наружного кольца 11, превысит заранее заданный тормозной момент, несущий элемент 41 может смещаться относительно тормозного диска 48. В результате этого наружное кольцо 11 повернется относительно корпуса 21 и дискового кулачка 7 при круговом движении, в результате чего частота вращения вала 4 эксцентрика уменьшится. В соответствии с тем же принципом предохранительную муфту 40 также можно отрегулировать для предварительного задания частоты вращения вала 4 эксцентрика в такой мере, в какой регулируется проскальзывание между тормозным диском и несущим элементом.The
На фиг.4 показан второй вариант осуществления горного комбайна 110 с циклоидной передачей 120 в соответствии со вторым вариантом конструкции. Идентичные и аналогичные элементы обозначены ссылочными номерами, увеличенными на 100. Конструкция, обеспечивающая вращение втулки 106 и вала 104 эксцентрика в корпусе 121, идентична конструкции в варианте осуществления согласно фиг.3, так что здесь не приводится никакого дополнительного повторного разъяснения. Конец 132 вала эксцентрика со стороны привода в отличие от предыдущего варианта осуществления, проходит почти до конца 133 корпуса 121. Конец 132 вала эксцентрика несет в зоне за пределами конца втулки 106, который образован барабаном 125, выполненным в виде зубчатого колеса, дисковый кулачок 107, который через посредство кольца 113 из роликовых опор установлен с возможностью вращения на валу 104 эксцентрика или на конце 132 вала эксцентрика. Дисковый кулачок 107 также имеет циклоидальный наружный контур 108 с циклоидальным зубчатым венцом, образованным из криволинейных участков 109, которые взаимодействуют с роликовыми опорами 112, которые опираются на наружное кольцо 111. Наружное кольцо 111 прочно присоединено к корпусу 121, или оно образовано из кольцевого фланца корпуса. Дисковый кулачок 107 совершает движения, как уже было описано со ссылкой на фиг.1 и фиг.2, в соответствии с круговым движением вала 104 эксцентрика в наружном кольце 111, и его криволинейные участки 109 перекатываются по телам 112 качения. В результате этого дисковый кулачок 107 приводится во вращение в направлении против направления поворота втулки 106, направление вращения которой соответствует круговому движению эксцентриситета вала 104 эксцентрика. Вращение дискового кулачка 107 вокруг оси ME вала эксцентрика, которое обусловлено качением участков циклоидального зубчатого венца по роликовым опорам 112, передается ведомому диску 114 в циклоидной передаче 120 и передается от него к валу 104 эксцентрика, так что, как было дополнительно разъяснено выше, обеспечивается принудительное вращение вала 104 эксцентрика вокруг его оси ME, и тем самым вал 104 приводится во вращение. Для обеспечения передачи крутящего момента дисковый кулачок 107 имеет вырезы 118 под пальцы, расположенные концентрично вокруг оси МЕ вала эксцентрика, при этом в данные вырезы 118 входят пальцы 119, которые прикреплены к радиальной части 151 ведомого диска 114. На пальцах 119 могут быть закреплены тела качения для уменьшения трения между поверхностями вырезов 118 под пальцы и пальцами 119. Для обеспечения соединения с валом 104 эксцентрика с возможностью передачи вращения ведомый диск 114 имеет аксиальную выступающую часть 152 в виде барабана, которая расположена за радиальной частью 151 и которая притянута к наружной стороне конца 132 вала эксцентрика с помощью "растягивающего" [проставочного] комплекта 153. При использовании "растягивающего" комплекта 153 может быть реализована предохранительная муфта в виде функционирующего в радиальном направлении тормоза, поскольку через посредство "растягивающего" комплекта 153 максимальный крутящий момент, который может быть передан ведомым диском 114 на конец 132 вала эксцентрика, может быть задан предварительно. "Растягивающий" комплект 153, например, может включать в себя конусообразные "растягивающие" [проставочные] кольца 154, 155, расстояние между которыми можно изменять посредством непоказанных винтов и которые взаимодействуют с втулками 156, 157 с конусообразными отверстиями для установки ведомого диска 114 на конце 132 вала эксцентрика в напряженном состоянии [с "натяжением"]. В данном случае трение также может быть увеличено с помощью фрикционных накладок или аналогичных элементов.4 shows a second embodiment of a
На фиг.5 показан альтернативный вариант осуществления предохранительной муфты 240, которая предусмотрена для циклоидной передачи 220, который имеет дисковый кулачок 207, смонтированный на валу 204 эксцентрика посредством кольца 213, образованного из опор, и наружное кольцо 211 с телами 212 качения и соответствует по конструкции циклоидному приводу согласно фиг.4. Дисковый кулачок 207 имеет вырезы 218 под пальцы, в которые входят ведомые пальцы 219, которые закреплены концентрично и с возможностью передачи крутящего момента на ведомом диске 214. Ведомый диск 214 имеет втулочную часть 260 на своей внутренней окружной периферии, которая установлена с минимальным зазором на выступающей части конца 232 вала эксцентрика. Ведомый диск 214 имеет дискообразную часть 261, от передней стороны которой выступают ведомые пальцы 219 и на заднюю сторону которой опирается прижимная пластина 263, выполненная с фрикционными накладками 264. Прижимная пластина 263 поджата к задней стороне дискообразной части 261 посредством пластинчатых пружин 265, при этом упругую силу пластинчатых пружин 265 можно регулировать посредством стяжных винтов 266, плиты 268 для стяжки, установленной с возможностью смещения в аксиальном направлении, и диска 267 для стяжки, который закреплен с возможностью передачи крутящего момента на конической части 234 конца 232 вала эксцентрика. В данном случае предохранительная муфта 240 также функционирует в качестве муфты сцепления, и, если крутящий момент, который можно регулировать через посредство пластинчатых пружин 265, будет превышен, передача энергии (мощности) от ведомого диска 214 к валу 204 эксцентрика будет прервана, так что частота вращения вала будет падать.Figure 5 shows an alternative embodiment of the
Для специалиста в данной области техники очевиден ряд модификаций, которые могут быть выполнены на основе предшествующего описания и которые находятся в пределах объема защиты, определяемого формулой изобретения. Расположение и конструкция предохранительной муфты приведены только в качестве примера, и дополнительные модификации будут очевидными для специалиста в данной области техники без дальнейшего разъяснения. На фигурах в каждом случае показан только один дисковый кулачок, тем не менее, также может быть предусмотрено несколько дисковых кулачков. Кроме этого, другие конструктивные варианты циклоидных зубчатых передач также могут находиться в пределах объема защиты, определяемого формулой изобретения, при условии, что в них используется вал эксцентрика как в качестве входного вала, так и в качестве выходного вала, и циклоидная передача используется совместно с перекрывающими рабочими инструментами и устройствами ударного действия. Устройство или машина согласно изобретению также могут быть использованы для выемки других минеральных сырьевых материалов, таких как другие руды, медная руда, поташ или каменная соль, а также для проходки туннелей, подземных выработок или галерей в пластах твердых пород или т.п.A person skilled in the art will appreciate a number of modifications that can be made based on the foregoing description and which are within the scope of protection defined by the claims. The location and design of the overload clutch is provided as an example only, and further modifications will be apparent to those skilled in the art without further explanation. In the figures, in each case, only one disk cam is shown, however, several disk cams may also be provided. In addition, other structural options for cycloidal gears can also fall within the scope of protection defined by the claims, provided that they use an eccentric shaft both as an input shaft and as an output shaft, and the cycloid gear is used in conjunction with overlapping working tools and percussion devices. The device or machine according to the invention can also be used for excavating other mineral raw materials, such as other ores, copper ore, potash or rock salt, as well as for tunneling, underground workings or galleries in hard rock formations or the like.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10205124.0 | 2002-02-07 | ||
| DE10205124A DE10205124C1 (en) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | Extraction machine, for digging out hard rock e.g. platinum ore, has an eccentric shaft through a sleeve supported in a housing, as the drive for a cycloid gear to power the cutters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004126848A RU2004126848A (en) | 2005-05-27 |
| RU2290509C2 true RU2290509C2 (en) | 2006-12-27 |
Family
ID=7713752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004126848/03A RU2290509C2 (en) | 2002-02-07 | 2003-02-04 | Device for extracting mineral resources or for driving tunnels |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1277041C (en) |
| CA (1) | CA2471335C (en) |
| DE (1) | DE10205124C1 (en) |
| GB (1) | GB2401623B (en) |
| PL (1) | PL200542B1 (en) |
| RU (1) | RU2290509C2 (en) |
| WO (1) | WO2003067022A1 (en) |
| ZA (1) | ZA200406283B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689966C1 (en) * | 2015-06-22 | 2019-05-29 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Cutting assembly with rolling elements and disassembly method |
| RU2742978C2 (en) * | 2016-11-10 | 2021-02-12 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Cone roller for undercutting machine |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10319211A1 (en) * | 2003-04-29 | 2004-12-16 | Schwamborn Entwicklungsges. Mbh | Rotary cutter, especially chisel cutter, used for cutting ground surfaces, roads, floor surfaces, etc. made of concrete, asphalt, tar, etc. comprises roller bodies distributed uniformly between friction surfaces of overload device |
| DE112004002931A5 (en) * | 2004-07-28 | 2007-07-26 | Bechem, Hannelore | Mobile slot, micro and tunnel, as well as shaft and deep hole drilling machine with undercut removing impact overlapping tools |
| DE102005028277A1 (en) * | 2005-06-18 | 2006-12-21 | Dbt Gmbh | Driving device for rotating, with Oszillationsüberlagerung working tools and tools hereby |
| SE533284C2 (en) * | 2008-10-31 | 2010-08-10 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Method, rotatable cutting head, device and rig for driving tunnels, places, shafts or the like |
| CN102322272B (en) * | 2011-08-30 | 2013-08-21 | 李志伟 | Hard rock tunnel tunneling method |
| CN102797798A (en) * | 2012-08-18 | 2012-11-28 | 江苏中机矿山设备有限公司 | Planetary mechanism of drum coal shearer |
| US9400035B1 (en) | 2014-05-13 | 2016-07-26 | Google Inc. | Cycloid transmission with an adjustable ring |
| CN113007329B (en) * | 2021-03-22 | 2022-11-22 | 安徽唐兴装备科技股份有限公司 | Push bench driven assembly |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4935481B1 (en) * | 1962-02-16 | 1974-09-24 | ||
| DE2433675C3 (en) * | 1974-07-12 | 1981-07-23 | Braren, Rudolf, 8000 München | Planetary gear with eccentric and cyclic teeth |
| GB1585119A (en) * | 1976-07-08 | 1981-02-25 | Gullick Dobson Ltd | Tool mount |
| US4527637A (en) * | 1981-05-11 | 1985-07-09 | Bodine Albert G | Cycloidal drill bit |
| DE3309737A1 (en) | 1983-03-18 | 1984-09-20 | Erno Raumfahrttechnik Gmbh, 2800 Bremen | DEVICE FOR EXACTLY POSITIONING AN OBJECT IN SPACE |
| US4693325A (en) * | 1985-04-22 | 1987-09-15 | Bodine Albert G | Sonic drill employing orbiting crank mechanism |
| US4815543A (en) * | 1986-06-09 | 1989-03-28 | General Mining Union Corporation Limited | Activated rock cutting assembly |
| CH677890A5 (en) * | 1987-12-30 | 1991-07-15 | Hannelore Bechem | Eccentric FOR DRILLING. |
| JP3481335B2 (en) * | 1995-01-06 | 2003-12-22 | ティーエスコーポレーション株式会社 | Inner mesh planetary gear |
| US6139477A (en) * | 1997-08-18 | 2000-10-31 | Bechem; Ulrich | Process for producing slots, grooves, and planar excavations |
| JP3712515B2 (en) * | 1997-12-11 | 2005-11-02 | ナブテスコ株式会社 | Planetary gear set |
| JP2001140996A (en) * | 1999-11-18 | 2001-05-22 | Shoken Ri | Cycloidal speed reduction type electric wheel motor |
| DE10002213A1 (en) * | 2000-06-14 | 2001-12-20 | Bechem Hannelore | Optimization of counterbalanced tools overlaid with eccentric impact |
-
2002
- 2002-02-07 DE DE10205124A patent/DE10205124C1/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-02-04 CA CA002471335A patent/CA2471335C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-02-04 WO PCT/EP2003/001078 patent/WO2003067022A1/en active IP Right Grant
- 2003-02-04 CN CN03800039.3A patent/CN1277041C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-02-04 RU RU2004126848/03A patent/RU2290509C2/en not_active IP Right Cessation
- 2003-02-04 GB GB0413646A patent/GB2401623B/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-02-04 PL PL371182A patent/PL200542B1/en not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-08-06 ZA ZA200406283A patent/ZA200406283B/en unknown
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689966C1 (en) * | 2015-06-22 | 2019-05-29 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Cutting assembly with rolling elements and disassembly method |
| US10415383B2 (en) | 2015-06-22 | 2019-09-17 | Sandvik Intellectual Property Ab | Cutter assembly with rolling elements and method of disassembling |
| RU2742978C2 (en) * | 2016-11-10 | 2021-02-12 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Cone roller for undercutting machine |
| RU2742978C9 (en) * | 2016-11-10 | 2021-04-05 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Cone roller for undercutting machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA200406283B (en) | 2005-09-13 |
| CA2471335A1 (en) | 2003-08-14 |
| GB2401623A (en) | 2004-11-17 |
| CN1277041C (en) | 2006-09-27 |
| PL371182A1 (en) | 2005-06-13 |
| CN1496437A (en) | 2004-05-12 |
| WO2003067022A1 (en) | 2003-08-14 |
| AU2003244496A1 (en) | 2003-09-02 |
| RU2004126848A (en) | 2005-05-27 |
| DE10205124C1 (en) | 2003-04-17 |
| CA2471335C (en) | 2007-11-27 |
| PL200542B1 (en) | 2009-01-30 |
| GB2401623B (en) | 2006-06-21 |
| GB0413646D0 (en) | 2004-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2290509C2 (en) | Device for extracting mineral resources or for driving tunnels | |
| US4796713A (en) | Activated earth drill | |
| CA2661476C (en) | Method and apparatus for the milling cutting of materials | |
| US5190353A (en) | Rock cutting tool having eccentric drive | |
| RU2457309C2 (en) | Directed drilling system | |
| CN109414837A (en) | Cutting apparatus with wearing piece | |
| EP1171735B1 (en) | Apparatus for propulsion in oblong cavities | |
| CA2245148A1 (en) | Combination of conventional or superimposed percussive slot-cutting tools | |
| CN1880724B (en) | Driving device for rotating tools with superimposed oscillatory movement and tool therefore | |
| US6203113B1 (en) | Cutting drum with percussive bits | |
| US7182170B1 (en) | Gerotor and bearing system for whirling mass orbital vibrator | |
| AU2003244496B2 (en) | A mining or tunnelling device | |
| WO2008030205A1 (en) | Drill bit provided with a sealed bearing support | |
| JP2000027584A (en) | Reducing gear train for eccentric drive type rotary tool against repeated shock | |
| AU745927B2 (en) | A process for producing slots, grooves and the like | |
| RU2261319C1 (en) | Rotary drill with increased speed | |
| RU2343268C1 (en) | Device for well boring (versions) | |
| SU1613621A1 (en) | Device for drilling wells | |
| JPS634195A (en) | Rock cutter | |
| SU1707196A1 (en) | Drive of continuous miner working tool | |
| RU2343270C1 (en) | Device for well boring (versions) | |
| RU2190743C2 (en) | Air percussion machine with independent rotation of tool | |
| CN117167001A (en) | Rock-soil cutting device driven by superposition vibration and single power source | |
| JP2001152772A (en) | Rotation transmission mechanism in drill head for rotary percussion drill | |
| PL116200B1 (en) | Impact-type vibratory device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130205 |