Шахтна піднімальна машина

Реферат: Шахтна піднімальна машина, що включає барабан у вигляді обичайки, має на зовнішній поверхні гальмові ділянки, розташовані біля торців барабана і взаємодіючі при гальмуванні з гальмовими колодками, а також розміщені в порожнині обичайки під її гальмовими ділянками спарені лобовини, що жорстко з'єднані між собою елементами жорсткості і виконані з прорізами, розташованими з рівним кутовим кроком, при цьому величина зазору між спареними лобовинами визначається з вираження В=Τ+Δ, де В - ширина гальмової колодки, Τ - сумарна товщина двох лобовин в одній парі, Δ - величина зазору між спареними лобовинами. Елементи жорсткості виконані у вигляді малих і великих ребер, установлених з рівним кутовим кроком між спареними лобовинами, при цьому малі ребра жорстко з'єднані з обичайкою і лобовинами і розміщені в зазорах між обичайкою і найближчими до обичайки границями прорізів, а великі ребра жорстко з'єднані з лобовинами і розміщені попарно між прорізами, крім того, на віддаленій від обичайки стороні кожного великого ребра виконаний дугоподібний виріз. UA 78160 U (54) ШАХТНА ПІДНІМАЛЬНА МАШИНА UA 78160 U UA 78160 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до піднімальних машин, а саме до конструкції барабана шахтних піднімальних пристроїв, і може бути використана при виготовленні шахтних піднімальних машин. Збільшення об'ємів видобутку корисних копалин звичайно забезпечується як ростом вантажопідйомності шахтної піднімальної машини, так і скороченням тривалості циклу її роботи на витяг однієї порції корисних копалин з глибини шахти. Ці два фактори потребують підвищеної надійності роботи гальм у шахтній піднімальній машини, тобто гальма повинні надійно стопорити барабан шахтної піднімальної машину з ростом її вантажопідйомності і забезпечувати безвідмовну роботу шахтної піднімальної машини зі збільшенням частоти її пусків і гальмувань. Відома шахтна піднімальна машина, що містить обичайку з лобовинами, розміщеними в ній з утворенням консольних ділянок, які призначені для взаємодії з гальмовими колодками (див. опис до авторського свідоцтва СРСР, № 1189778, МПК В66В 15/06). Для збільшення жорсткості консольні ділянки обичайки з'єднані косинками, що рівномірно розміщені по окружності обичайки. Недоліком аналога є недостатня жорсткість лобовин, унаслідок чого, під дією на обичайку колодкових гальм і каната з вантажем, відбувається скривлення кожної лобовини щодо площини, перпендикулярної осі обертання обичайки. У результаті скривлення кожної лобовини сильно спотворюється початкова циліндрична форма обичайки під гальмовими колодками, що призводить до погіршення взаємодії гальмової ділянки обичайки з циліндричною поверхнею тертя на гальмовій колодці, у якій початкова циліндрична форма поверхні тертя слабко змінюється після її силового контакту з обичайкою. Погіршенню взаємодії гальм з обичайкою в відомому рішенні також сприяє пружне переміщення обичайки уздовж вала через підвищену гнучкість лобовин. Нерівномірність тиску гальмових колодок на обичайку знижує надійність стопоріння гальмами шахтної піднімальної машини, тобто аналог має низьку експлуатаційну надійність. Цей недолік у меншому ступені виявляється в іншій відомій шахтній піднімальній машині, у якій замість косинок використовуються подовжені ребра, що з'єднують лобовини з внутрішньою поверхнею консольних ділянок і приводним валом (див. "Підйомники", Федоров З.М. і ін. - Вища школа, 1976.-296 а). Наявність на лобовинах з'єднаних з обичайкою і приводним валом ребер підвищує жорсткість лобовин до скривлення, що зменшує перекручування початкової циліндричної форми обичайки під гальмовими колодками, а також перешкоджає пружному переміщенню обичайки уздовж вала під дією на обичайку колодкових гальм і каната з вантажем. У результаті, у цієї відомої шахтної піднімальної машини підвищується надійність її стопоріння гальмами, тому що забезпечується більш рівномірна зчіплюваність гальмових колодок з гальмовими ділянками барабана, чим у попереднього аналога. Однак на практиці при роботі цієї шахтної піднімальної машини спостерігається зниження опору утомленості зварених з'єднань ребер через їхнє одночасне з'єднання з кожною лобовиною, обичайкою і приводним валом. Відома інша шахтна піднімальна машина, у якій під гальмовими ділянками барабана встановлені спарені лобовини, що зв'язані між собою кільцевим елементом жорсткості, розташованим у зазорі між ними коаксійно геометричної осі барабана (див. патент України 61582 U МПК (2011.01) В66В15/00). Дана шахтна піднімальна машина найбільш близька до тієї, що заявляється, по сукупності істотних ознак і приймається як прототип. Відома і пропонована шахтна піднімальна машина мають наступні подібні ознаки: містять барабан у вигляді обичайки, яка має на зовнішній поверхні гальмові ділянки, розташовані біля торців барабана і взаємодіючі при гальмуванні з гальмовими колодками, а також розміщені в порожнині обичайки під її гальмовими ділянками спарені лобовини, що жорстко з'єднані між собою елементами жорсткості і виконані з прорізами, розташованими з рівним кутовим кроком, при цьому величина зазору між спареними лобовинами визначається з вираження В=Τ+Δ, де В - ширина гальмової колодки, Τ - сумарна товщина двох лобовин в одній парі, Δ - величина зазору між спареними лобовинами. Перевага прототипу виявляється в максимальному зменшенні можливості пружного переміщення обичайки уздовж її осі під дією на обичайку навантажень від гальмових колодок і каната з вантажем без зниження опору утомленості зварених з'єднань барабана, що забезпечено розміщенням у порожнині барабана двох спарених лобовин під гальмовими ділянками обичайки. Однак у прототипі залишається низька експлуатаційна надійність, тому що кільцевий елемент жорсткості, що зв'язує спарені лобовини між собою, слабко перешкоджає їхньому 1 UA 78160 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 скривленню під дією на барабан гальмових колодок і каната з вантажем. У результаті скривлення, тобто пружної втрати первісної плоскої форми, спарених лобовин гальмова ділянка обичайки втрачає первісну циліндричну форму, що порушує рівномірність тиску гальмових колодок на обичайку. В основу корисної моделі поставлена задача - створити шахтну піднімальну машину з підвищеною експлуатаційною надійністю шляхом поліпшення взаємодії колодок гальма з гальмовою ділянкою барабана без погіршення опору утомленості його зварених з'єднань. Рішення поставленої задача забезпечується за рахунок технічного результату, що полягає в зменшенні ступеня вигину лобовин щодо площини, перпендикулярної осі обертання барабана при впливі на барабан сумарного навантаження від гальмових колодок і каната з вантажем. Для досягнення зазначеного технічного результату в шахтній піднімальній машині, що містить барабан у вигляді обичайки, яка має на зовнішній поверхні гальмові ділянки, розташовані біля торців барабана і взаємодіючі при гальмуванні з гальмовими колодками, а також розміщені в порожнині обичайки під її гальмовими ділянками спарені лобовини, що жорстко з'єднані між собою елементами жорсткості і виконані з прорізами розташованими з рівним кутовим кроком, при цьому величина зазору між спареними лобовинами визначається з вираження В=Τ+Δ, де В - ширина гальмової колодки, Τ - сумарна товщина двох лобовин в одній парі, Δ - величина зазору між спареними лобовинами, відповідно до корисної моделі, елементи жорсткості виконані у вигляді малих і великих ребер, установлених з рівним кутовим кроком між спареними лобовинами, при цьому малі ребра жорстко з'єднані з обичайкою і лобовинами і розміщені в зазорах між обичайкою і найближчими до обичайки границями прорізів, а великі ребра жорстко з'єднані з лобовинами і розміщені попарно між прорізами, крім того на віддаленій від обичайки стороні кожного великого ребра, виконаний дугоподібний виріз. Між відмітними ознаками корисної моделі і технічним результатом, що досягається, існує причинно-наслідковий зв'язок. Завдяки виконанню елементів жорсткості у вигляді малих і великих ребер, установлених з рівним кутовим кроком між спареними лобовинами і жорсткому з'єднанню малих ребер з обичайкою і лобовинами, а великих ребер - з лобовинами, а також розміщенню малих ребер у зазорах між обичайкою і найближчими до обичайки границями прорізів, а великих ребер попарно між прорізами, за рахунок взаємодії спарених лобовин між собою через малі і великі ребра, підвищується жорсткість конструкції барабана як у подовжньому, так і в поперечному напрямку, що зменшує ступінь скривлення кожної лобовини при впливі на барабан сумарного навантаження від гальмових колодок і каната з вантажем щодо площини, перпендикулярної осі обертання барабана. Крім того завдяки виконанню дугоподібного вирізу на віддаленій від обичайки стороні кожного великого ребра стало можливим знизити концентрацію напруг при спільній деформації спарених лобовин з великими ребрами, що підвищує надійність експлуатації шахтної піднімальної машини додатково до основного поліпшення взаємодії колодок гальма з гальмовою ділянкою барабана. Більш докладно корисна модель, що заявляється, пояснюється кресленнями, де зображено: на Фіг. 1 - загальний вид шахтної піднімальної машини; на Фіг. 2 - поздовжній розріз шахтної піднімальної машини по лінії Б-Б, зазначеної на Фіг. 1. Шахтна піднімальна машина містить барабан у вигляді обичайки 1, що має на зовнішній поверхні дві гальмові ділянки "СД", які розташовані відповідно біля кожного торця барабана і взаємодіють із двома парами гальмових колодок 2 і 3, а також 4 і 5. У порожнині обичайки 1 розміщаються під кожною гальмовою ділянкою "СД" спарені лобовини 6 і 7, а також 8 і 9. На кожній лобовині 6, 7, 8 і 9 виконані прорізи 10 з рівним кутовим кроком їхнього розташування. Лобовина 6 з'єднана з лобовиною 7, а лобовина 8 з лобовиною 9 елементами жорсткості 11, 12. Розміщення усередині обичайки 1 лобовин 6 і 7, а також лобовин 8 і 9 виконано відповідно до умови В=Τ+Δ, де В - ширина гальмової колодки 2 чи 3, чи 4, чи 5, Τ - сумарна товщина двох лобовин 6 і 7 чи 8 і 9, Δ - величина зазору між спареними лобовинами 6 і 7 чи 8 і 9. Відмінністю корисної моделі, що заявляється, є: виконання елементів жорсткості у вигляді малих ребер 11 і великих ребер 12, розміщених з рівним кутовим кроком між спареними лобовинами 6 і 7, 8 і 9; жорстке з'єднання малих ребер 11 з обичайкою 1 і лобовинами 6 і 7, 8 і 9, а також їхнє розміщення в зазорах між обичайкою і найближчими до обичайки границями прорізів 10; жорстке з'єднання великих ребер 12 з лобовинами 6 і 7, 8 і 9, а також їхнє розміщення попарно між прорізами 10; 2 UA 78160 U 5 10 15 20 25 30 35 виконання дугоподібного вирізу 13 на кожному великому ребрі 12 з боку, віддаленого від обичайки 1. Шахтна піднімальна машина працює наступним чином. Приводний вал 14 створює обертання лобовин 6, 7, 8 і 9, а також малих ребер 11, великих ребер 12 і обичайки 1. Від створеного обертання обичайки 1 відбувається поступове намотування чи змотування каната, що поступово розміщається в гвинтовій канавці 15 чи відповідно виходить з неї. У результаті намотування чи змотування каната здійснюється підйом скіпа з корисним копалинам з шахти чи опускання порожнього скіпа в шахту. Наприкінці спуска чи підйому скіпа гальмові колодки 2 і 3, а також 4 і 5 одночасно здавлюють обичайку 1 на гальмових ділянках "СД", здійснюючи стопоріння барабана шахтної піднімальної машини від обертання. Після завантаження скіпа корисним копалинам чи після його вивантаження зі скіпа гальмові колодки 2 і 3, а також 4 і 5 звільняють барабан, дозволяючи приводному валу 14 знову обертати лобовини 6, 7, 8 і 9, а також малі ребра 11, великі ребра 12 і обичайку 1 для здійснення чергового циклу витягування порції корисних копалин з глибини шахти. При намотуванні каната в обичайці 1 виникають механічні напруги, які додаються до напруг, що виникають від її стискання гальмовими колодками 2 і 3, а також 4 і 5. Від виниклих механічних напруг в обичайці 1 деформується як сама обичайка 1, так і лобовини 6, 7, 8 і 9, а також малі ребра 11 і великі ребра 12. Завдяки спільній деформації лобовин 6 і 7 між собою через малі ребра 11 і великі ребра 12 і аналогічно в спарених лобовин 8 і 9, зменшується ступінь вигину кожної, спочатку плоскої лобовини 6, 7, 8 і 9, щодо площини, перпендикулярної осі обертання барабана. Зі зменшенням вигину кожної лобовини 6, 7, 8 і 9 максимально зберігається первісна циліндрична форма гальмових ділянок "СД", що поліпшує взаємодію гальмових колодок 2 і 3, а також 4 і 5 з гальмовими ділянками "СД" і тому підвищує надійність експлуатації шахтної піднімальної машини, що заявляється. Підвищенню експлуатаційної надійності шахтної піднімальної машини, що заявляється, також сприяють вирізи 13 на віддалених від обичайки сторонах великих ребер 12, тому що їхня наявність знижує концентрацію напруг для кожної лобовини 6, 7, 8 і 9 при їхній спільній деформації з великими ребрами 12, що підвищує опір утомленості зварених з'єднань при промисловій експлуатації шахтної піднімальної машини. Як видно з опису конструкції і роботи шахтної піднімальної машини, за рахунок відмітних ознак корисної моделі забезпечується зменшення ступеня вигину добовий щодо площини, перпендикулярної осі обертання барабана при впливі на барабан сумарного навантаження від гальмових колодок і каната з вантажем, що веде до підвищення експлуатаційної надійності шахтної піднімальної машини. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 Шахтна піднімальна машина, що включає барабан у вигляді обичайки, яка має на зовнішній поверхні гальмові ділянки, розташовані біля торців барабана і взаємодіючі при гальмуванні з гальмовими колодками, а також розміщені в порожнині обичайки під її гальмовими ділянками спарені лобовини, що жорстко з'єднані між собою елементами жорсткості і виконані з прорізами, розташованими з рівним кутовим кроком, при цьому величина зазору між спареними лобовинами визначається з вираження В=Τ+Δ, де В - ширина гальмової колодки, Τ - сумарна товщина двох лобовин в одній парі, Δ - величина зазору між спареними лобовинами, яка відрізняється тим, що елементи жорсткості виконані у вигляді малих і великих ребер, установлених з рівним кутовим кроком між спареними лобовинами, при цьому малі ребра жорстко з'єднані з обичайкою і лобовинами і розміщені в зазорах між обичайкою і найближчими до обичайки границями прорізів, а великі ребра жорстко з'єднані з лобовинами і розміщені попарно між прорізами, крім того, на віддаленій від обичайки стороні кожного великого ребра виконаний дугоподібний виріз. 3 UA 78160 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4