Kapitola VIII. Důlní doprava a aspekty důlní dopravy

Úvod

Hlavně černé uhlí má nezastupitelnou úlohu v metalurgických procesech, zejména ve výrobě surového železa. Využívá se ve své původní formě, nebo jako tuhé a plynné deriváty, např. koks a plyn. Proto je těžba černého uhlí z dlouhodobého hlediska velice důležitá. Dle (graf 8.1) je zřetelné jaké jsou v současnosti světové zásoby uhlí a dle (graf. 8.2) je možno také prokázat, které země této těžby uhlí nejvíce využívají.

Perspektiva efektivního dobývání uhelných slojí je jednou ze stěžejních otázek světové ekonomiky, neboť k výrobě železa je stále potřeba černého uhlí. Důležitou okolností, která může ovlivnit další rozvoj efektivní těžby, je její koncentrace. Půjde zejména o to, aby byly vytvořeny příznivé podmínky nasazení vysoce výkonných dobývacích komplexů v porubech navazující na kapacitní odtěžení na třídách. Jen vzájemná synchronizace těžebního procesu vytváří příznivé předpoklady vysokého efektu hlubinné těžby.

Nemalý význam zaujímá v koncentraci těžby strojní zařízení. Jeho vývoj ve světě směřuje k postupnému zvyšování technických parametrů, ke stále vyšší automatizaci provozu a tím k dobývání uhelných slojí bez přítomnosti osádky.

8.1       Dopravní komplexy pro těžbu černého uhlí

V této studii se budeme zabývat hlubinou těžbou černého uhlí. V těchto aplikacích se nejčastěji objeví buď kombajnové komplexy pro těžbu černého uhlí, nebo pluhové komplexy, které se využívají pro nižší mocnosti sloje.U kombajnových komplexů (obr. 8.1), které se aplikují u mocností od cca 2m až v současnosti do 6m je dobývacím prostředkem kombajn. Tyto vysokokapacitní poruby s denní těžbou až 20 tis. tun za den i více jsou aplikovány zejména v Austrálii, USA, Číně a Rusku. Pro tyto podmínky musí být kombajny správně dimenzovány. U kombajnů je zejména kladen důraz na automatizaci. Průměry dobývacích fréz se pohybují v současnosti až 2m a šířka dobývacího prostředku kolem 800mm, tento rozměr samozřejmě úzce souvisí s délkou vysunutí přesouvacího válce na mechanizované výztuži. Tyto dobývací prostředky pojíždí po hřeblovém dopravníku, který musí být taktéž správně dimenzován, zejména proto, aby odtěžil potřebné množství rubaniny z dobývacího prostoru. V této oblasti se šířky dopravníků pohybují okolo 1000mm, s velikostí řetězu od průměru 42 až do průměru 52 u některých aplikací. Výkony elektromotorů jsou z hlediska potřebného vysokého výkony mnohdy předimenzovány, z důvodu obav zastavení porubu v plném provozu, nebo z obavy vypadnutí materiálu z pilíře. Nejen hledisko vysokého dopravního výkonu hraje roli při volbě elektromotru hřeblového dopravníku, ale také v neposlední řadě je to úklon porubu, a délka porubu. V současnosti je trendem výkon dopravníku 1200 kW na jednu poháněcí jednotku. Jednou z novinek je i napínací vratná stanice, která je řízena v závislosti na zatížení elektromotoru. Spolu s  kombajnem i hřeblovým dopravníkem musí spolupracovat i mechanizovaná výztuž. Průměry stojek se pohybují 400mm. Návaznost na hřeblový dopravník má i dopravník sběrný, který musí být dimenzován s minimálně 20% navýšením výkonu oproti porubovému dopravníku. Vzhledem k délce dopravníku je výkon tohoto stroje od 200 do 400 kW. Tyto stroje se vyznačují automatickým dopínáním aplikované na poháněcím rámu pomocí hydraulických válců. Velikost řetězu je v závislosti na dosazeném výkonu poháněcí stanice průměru 34 nebo 38mm. Šířka dopravníku se většinou pohybuje kolem 1300mm.

Pluhové komplexy jsou dobývací komplexy pro nízké sloje (obr. 8.2). Proto se také vyznačují nižšími výkony oproti kombajnovým komplexům a to zejména, protože je sloj nižší a také hloubka tzv. zabírky je nižší a není nutno mít hřeblový dopravník o tak vysokém výkonu. Pluhové komplexy rozdělujeme na dva typy, kluzný a závalový. Výhodou závalového pluhu je dobývání nižších mocností z hlediska lepšího nakládání na dopravník. Nespornou výhodou je manipulace s pluhovým řetězem, neboť pracovník se nepohybuje v nebezpečném prostoru. Z druhé strany je nutno vynaložit daleko vyšší výkon pro hnací elektromotory pluhu z důvodu vyššího tření pluhového tělesa, které se pohybuje se spodní deskou po počvě. Dobývací rychlost závalového pluhu je cca 2 m/s. Oproti tomu pluh s kluzným vedením má daleko nižší odpory vynaložené pro dobývací jízdu, lze využít také vyšší rychlost pluhového tělesa (3m/s). Nevýhodou je vyšší nakládací výška a z toho vyplývající nutnost aplikovat zařízení pro vyšší sloje. Z tohoto důvodu se kluzný pluh hodí do geologicky těžších podmínek. O tom zda nasadit kluzný či závalový pluh rozhoduje mnoho aspektů, které nejsou předmětem této studie. Pro nižší mocnosti se objevují také kombajnové komplexy pro, ale to je zejména pro aplikace, kde jsou velmi špatné geologické podmínky, zejména bořivá počva apod. Pohony dopravníků se vyznačují výkony 400kW i více na jednu poháněcí jednotku většinou dvourychlostní, u pohonu pluhu je to v současnosti minimálně také 400kW. Většinou se volí stejné velikosti elektromotorů dopravníku i pluhu z hlediska zaměnitelnosti náhradních dílů. U sběrných dopravníků se taktéž výkony elektromotorů pohybují 200 až 300 kW, ale dopravníky jsou s menší šířkou 800mm.

Stálým trendem v oblasti dobývacích komplexů je nejen zvyšovaní zejména dopravního výkonu, ale také tzv. technické „finesy“, které zejména zvyšují bezpečnost. Zejména bezpečnost je jedním z nejdůležitějších požadavků na vysokokapacitní poruby.

8.2       Problematika hřeblových dopravníků

Jednou z nejdůležitějších otázek při navrhování hřeblových dopravníků je samozřejmě volba pohonu. Abychom navrhli správnou koncepci, musíme vědět do jakých podmínek je dopravník určen a jaké musí mít schopnosti (rozběh při vysokém zatížení, vyrovnání výkonů pohonů apod.) Při znalosti všech těchto zadávacích parametrů, které je potřeba znát, je velmi důležité, jak bude koncipován samotný pohon jednak v případě porubového dopravníku, dopravníku sběrného, ale také nesmíme zapomenout na pohon pluhu. Jak se říká, pohon je srdce dopravníku, a proto tento prvek musí být dimenzován s co největší pečlivostí. V dalších kapitolách se budeme věnovat nejnovějším poznatků z hlediska volby pohonu dopravníku porubového a pohonu pluhu.

8.3       Pohony porubových dopravníků

V současnosti se u těchto dopravníků, zejména preferují dva typy pohonu. Pohon pomocí řízení CST od fy DBT dnes již Bucyrus, nebo pohon pomocí hydraulické spojky s proměnou náplní preferovaný ostatními firmami (Joy, Ostroj, Longwall Associate, apod.). Jedním z řešení je také použití pohonu s frekvenčním měničem, které však v oblasti porubových dopravníků není až tak běžné proto se jím nebudu zabývat.

Samozřejmě se stálé používají v praxi klasické a osvědčené pohony např. pohon s pružnou spojkou, nebo také pohon s hydraulickou spojkou s konstantní náplní, které se hojně využívají u pohonů sběrných dopravníků.

8.3.1        Pohon s řízením CST

Na začátku bych rád uvedl, že tento druh pohonu se zejména používá u porubových dopravníků, kde je nutné využití maximálního záběrového momentu všech motorů pohonů dopravníku a další požadavky kladené na pohon porubového dopravníku.

Tento pohon od fy DBT dnes již Bucyrus (obr. 8.1) je ve spojení motor, pružná spojka a planetová převodovka s mokrou lamelovou třecí spojkou, umístěnou uvnitř převodovky a s elektronickým prokluzem řízení spojky CST (Controlled Start Transmission). Převodovky mají označení CST 30 (45, 65), kde hodnota za CST znamená hodnotu špičkového momentu na výstupu z převodovky.

Tento pohon má velké výhody:

  • měkký a dobrý rozjezd
  • vyrovnání tahu
  • ochranu proti přetížení
  • napnutí řetězu

Pro vlastní napnutí řetězu se používá hydraulické napínací zařízení, které je umístěno mezi motor a planetovou převodovku.

Popis funkce

Asynchronní motor se rozběhne nezatížený. Centrální kolo (obr. 8.4– (1)) je v záběru s planetovými koly (2), které pohánějí planetový věnec s lamelami spojky (4), které jsou v něm upevněny. Jakmile dojde válcem ke stlačení pohyblivých a pevných lamel spojky k sobě, přenáší se síla na výstupní hřídel (3), který je spojen s planetovým nosičem a výstupní hřídel se začíná otáčet. Planetový věnec (4) s pohyblivými lamelami je zabrzděn.

Start jednotlivých motorů je odstupňován s využitím časové prodlevy. To je zejména důležité pro minimalizaci poklesu napětí v důlní síti. Krouticí moment je aplikován nejprve na řetězové kolo vratného pohonu tak, aby se odstranil veškerý stávající průhyb řetězu. Přítlak spojky se zvyšuje až do dosažení požadovaného záběrového momentu. Vzhledem k tomu, že řídící pohonné jednotky jsou připojeny k servoregulační síti (master-slave), je zaručeno, že všechny pohony stále běží se stejnými náběhovými charakteristikami. Provozní prokluz je obvykle 0,2% a konstantní kluzné tření znamená, že spojka je provozována prakticky bez opotřebení. Současně lze ve stejný okamžik využít plný záběrový moment všech motorů. To umožňuje spuštění dopravníku i v případě jeho plného zatížení.

Přesného rozložení zatížení (obr. 8.3) mezi pohony se dosahuje díky neustálému měření spotřeby výkonu nebo proudu u všech pohonů a odpovídajícím nastavením prokluzu. To obsluze dopravníku umožňuje neustálé plné využívání instalovaného příkonu na úrovni nejvyšší účinnosti, čímž se minimalizuje riziko přetížení.

8.3.2        Pohon s hydraulickou spojkou Voith s řízeným plněním

Popis funkce

Princip činnosti hydraulické spojky je všeobecně známý. Spojka pro porubové hřeblové dopravníky pracuje s vodním pracovním médiem, z důvodu jednoduchosti použití v dole. Tyto spojky se používají až do výkonu 1600 kW. Označují se DTPKWL2. Rozdíl proti „klasické“ hydraulické spojce je, že je spojka neustále plněna a vyprazdňována vodou.

Velkou výhodou této spojky je, že spojka je zapojena do chladícího okruhu, a pokud teplota vody ve spojce dosáhne určité teploty, voda je automaticky vyměněna bez nutnosti zastavovat dopravník. Samozřejmostí jsou vysoké požadavky na chladící vodu, z důvodu možnosti zanesení spojky vodním kamenem a jinými nečistotami. Většinou se tato spojka používá v uzavřeném vodním okruhu, kde ohřátá voda se vrací zpět do zásobníkové nádrže, nebo u hydraulické spojky je zařazen chladič a voda se po opuštění spojky ochlazuje v tomto chladiči. Samozřejmě se spojka umisťuje mezi elektromotor a převodovku, kde je uchycena letmo v nosném krytu. Jednou z nejdůležitějších součástí spojky je ventilový blok, který tzv. připouští a odpouští vodu ze spojky.

Ventilový blok pracuje ve čtyřech režimech – plnění, normální provoz, vyprazdňování a výměna vody. Při každém novém startu porubového dopravníku přichází do spojky čistá chladná voda. Oba magnetické ventily spojky umístěné na ventilovém bloku jsou otevřeny. Po 20 sekundách je spojka naplněna. Ještě je nutno zmínit vysoký požadavek na vodu, neboť tato spojka potřebuje průtok cca 300 l/min vody pro tento start, tedy po dobu 20sekund. Při normálním provozu potřebuje spojka průtok vody cca 30 l/min. V tomto případě je jen otevřen provozní ventil. Při vyprazdňování je otevřen vyprazdňovací ventil a zároveň je spojka plněna čerstvou vodou.

Nevýhody CST pohonu oproti hydraulické spojce Voith s řízeným plněním

  • Není průsečík charakteristické křivky, u porubových dopravníků nutná kontrola momentu.
  • Problém „stick-slip“ se může vyskytnout (krátkodobé spojení lamel, přitom může vzniknout momentová špička a tím dojde ke kolísání tlaku ve spojce).
  • Opotřebení lamel.
  • Vysoké nároky na filtraci oleje.
  • Nutný speciální olej pro lamelovou spojku.
  • Potřebný vysoký tlak pro lamely, nutné řízení pomocí dlouhých hadic z důvodu master a slave pohonu, tím vysoké náklady na řízení spojky.
  • Nahromadění tepla v oleji a oceli – omezený počet startů.
  • Výměník tepla musí být dostatečně dimenzovaný.
  • Pomalá jízda je tepelně regulačně problematická.
  • 3,5x vyšší náklady na provoz CST oproti hydraulické spojce.
  • Až 1,3x vyšší ztráty oproti hydraulické spojce.

8.4       Řešení pluhových pohonů

V pluhových pohonech se stále zvyšují nároky na nárůst instalovaných příkonů, jak z hlediska délky porubu, tak z hlediska rychlosti pluhového zařízení. Tím se také zvyšují nároky na řízení těchto pohonů a také ochranu těchto pohonů před přetížením. Během dlouhých let se vyspecifikovaly požadavky na pluhový pohon:

  • Prodloužená životnost řetězu, řetězových kol,
  • maximální kroutící moment při rozjezdu pluhu,
  • plné využití instalovaného příkonu bez přetížení motorů,
  • ochrana před rázovým zatížením řetězu a přetržením řetězu v případě zablokování pluhového tělesa v pilíři,
  • ochrana před rázovým zatížením pohonu pluhu,
  • spolehlivý systém řízení pohonů (rozběh, doběh, vyrovnání výkonů).

V minulosti se používaly pluhové pohony do sta kilowattů, ale v dnešní době jsou to už stovky kilowattů, nebo jde také o pohony pluhu v megawattech. Jak již bylo výše uvedeno, stále se zvyšují nároky na řízení těchto pohonů, což se v dřívějších letech neřešilo. Z hlediska elektromotorů se používal dvouotáčkový elektromotor pro pohon pluhu z důvodu přeložení dopravníku těživem. Už vůbec se neřešilo vyrovnání výkonů obou pohonů, což je velice důležité z hlediska využitelnosti obou pohonů pluhu.

Jedním z hlavních článků pluhového pohonu je ochrana před rázovým zatížením a přetržením řetězu v případě zablokování pluhového tělesa v pilíři. Tento problém je většinou řešen prokluzovou lamelovou spojkou, která je umístěna buď přímo ve skříni převodovky, nebo tvoří spojovací článek mezi převodovkou a řetězovým kolem. Vzhledem k neustále rostoucím instalovaným příkonům se ochrana proti přetížení stává do budoucna ještě důležitější.

8.4.1        Skladba pohonu I (pohon fy DBT)

V této skladbě pohonu (obr. 8.8) vidíme elektromotor spojen pružnou spojkou s převodovkou od fy DBT. Převodovka S-15 LK (má na výstupní hřídeli mokrou lamelovou třecí spojku (obr. 8.9). Jak již bylo výše řečeno lamelová spojka je „mokrá“. U mokrých spojek jsou daleko menší hodnoty koeficientu tření než u spojek suchých, ale za to se pomocí oleje dobře odvádí teplo vzniklé prokluzem lamel. Tento typ spojek se vyskytuje u většiny výrobců.

Popis funkce

Nastavitelný prokluzový moment se přenáší třecím stykem lamel spojky. Nastavuje se pomocí předepjatého svazku talířových pružin.

Talířové pružiny (2) se předepnou podle polohy napínacího talíře (1). Výše předpětí přímo závisí na vzdálenosti mezi napínacím talířem a vnější částí hřídele náboje s hvězdicovými čepy (8). Tato vzdálenost je určována tloušťkou svazků distančních plechů. Síla pružin působí přes klínový kroužek (5), hvězdicové čepy (8), hlavové segmenty (7) a klínové kotouče (6) na lamely spojky.

Velikost na jaké hodnoty se má lamelová spojka nastavit, závisí hlavně na instalovaném výkonu motoru a převodovém poměru používané převodovky. Optimální nastavení spojky závisí do značné míry na podmínkách, které jsou na příslušném pracovišti (pevnost uhlí, poruchy atd.). Protože jsou tyto poměry zpravidla proměnlivé lze pouze uvést rozsah, v němž se optimální nastavovací hodnota nachází.

Změna nastavení tažné síly v řetězu Fmax (změna nastavení prokluzového momentu), kterou může lamelová spojka ještě přenášet, přímo závisí na síle, kterou působí napínací sada na lamely spojky.

8.4.2        Skladba pohonu II (pohon fy Ostroj)

Jedním z klasických uspořádání pohonu je pohon od fy Ostroj (obr. 8.10). Motor je spojen pružnou spojkou s řaditelnou převodovkou, jejíž vyšší převodový poměr se používá pouze pro manipulaci s řetězem, dále klasická převodovka (pro výkon motoru 160 kW), která je na výstupním dutém hřídeli opatřena suchou lamelovou třecí spojkou (pro tah v řetězu do 500 kN) přitlačovanou pružinami (obr. 8.11). Toto zařízení chrání pluhový pohon proti rázovým přetížením řetězu a zablokování pluhového tělesa.

Popis funkce

Nastavení momentu na prokluzové spojce se děje pomocí nastavení délky patron pružin, kterou lze po sejmutí krytu spojky seřídit na požadovaný prokluzový moment. Seřízení prokluzové spojky je velice citlivé na přesné nastavení délky jednotlivých patron. Při změně délky patron o 1 mm dostáváme sílu v řetězu o 7 kN vyšší či nižší a prokluzový moment se pohybuje v určitém rozmezí, daném nepřesností seřízení. Rovněž se musí počítat s tím, že každá patrona s pružinou má svou vlastní charakteristiku, která se u jednotlivých pružin v soustavě liší a navíc, nastavíme-li na každé patroně jinou délku, nedostaneme rovnoměrně rozložený tlak na lamely spojky. I přes výše uvedené „nevýhody“ nedestrukční lamelové spojky se pohon s takovou skladbou v provozu osvědčil.

V další skladbě pohonu opět vidíme klasické uspořádání (obr. 8.12) elektromotor, spojka, převodovka a nedestrukční lamelová spojka, která je umístěna mezi převodovkou a řetězovým kolem.

Minimální síla na spojce Fminvyp je přímo úměrná maximálnímu momentu motoru Mmax, dále koeficientu bezpečnost k, skutečnému převodovému poměru ips a poloměru roztečného průměru řetězového kola 1/R. Maximální síla, na kterou lze nastavit spojku, je dána zkušebním zatížením řetězu sníženou o bezpečnost nebo maximálně přípustným moment na výstupu z převodovky.

Poháněcí soustavy fy Westfalia Becorit typu LA (vyrovnání zatížení) a typu ÜL (zabezpečení proti přetržení) chrání pohon (obr. 8.14) před provozními podmínkami. Oběhová rozdílová převodovka (LA) umožňuje rovnoměrné zatížení asynchronních motorů.

Vyrovnávání zatížení LA – popis funkce

Převodovka pro vyrovnání zatížení LA je oběhová rozdílová převodovka. Má převodový poměr 1:1 a může být upevněna přírubově na všech normalizovaných důlních převodovkách typových řad 10, 15, 20 a25 ze strany motoru.

Pomocný elektromotor je přes ozubení spojený soustavou ozubených kol. Pomocí třmenu dojde ke změně převodového poměru 1:1 maximálně o 3%, tzn. i=0,97 do i=1,03. Odběr proudu asynchronními motory obou pohonů je porovnáván, přičemž motor pomocného pohonu mění odpovídajícím způsobem otáčením vlevo nebo vpravo poměr převodu převodovky LA, a tím způsobem aktivně přizpůsobuje vzájemný odběr proudu (zatížení či odběr výkonu) obou motorů.

Přednosti oběhové rozdílové převodovky LA:

Vyrovnávání zatížení LA stačí použít jen na jednom pohonu (pomocná převodovka je nainstalována jen na jednom z obou pohonů hlavním nebo pomocném)

  • možnost volby velikosti pohonů (výkonů) a velikosti řetězů
  • optimální využití instalovaného výkonu
  • snížení tepelného zatížení asynchronních motorů
  • rovnoměrné zatížení řetězů a pohonů

Konstrukce

Převodovku s vyrovnáním zatížení je možné sestavit jako normalizovanou důlní převodovku, skládající se z:

  • oběhové převodovky
  • pomocného elektrického motoru
  • hydraulické prokluzové spojky
  • elektronického systému řízení

Jestliže se liší rychlost řetězu při obíhání přes řetězová na pohonu hlavním a pomocném, tak se také liší počty otáček a odběr výkonu pohonů (obr. 8.15). Elektronický systém řízení na to zareaguje a zapíná pomocný motor na převodovce, vyrovnává zatížení ve směru otáčení odpovídajícímu zvětšení či zmenšení zatížení až do vyrovnaného zatížení obou pohonů.

Zabezpečení proti přetížení ÜL – popis funkce

V provozních podmínkách vznikají v pluhování různé dynamické síly. Tyto síly mohou například při zablokování pluhového tělesa mnohokrát převýšit hodnotu, na kterou je dimenzován pohon pluhu. Z tohoto důvodu je ochrana proti přetížení zvlášť důležitá, neboť tyto síly mohou být pro podsestavy pohonu a pluhový řetěz limitujícím stavem.

Zabezpečení ÜL musí zjišťovat přetížení a okamžitě reagovat na vzniklou situaci. U převodovek fa Westfalia se ochrana proti přetížení nachází uvnitř převodovky na výstupním hřídeli. Odpojovací moment spojky je možno libovolně volit a nastavovat. Po jeho překročení je přenos energie a zatížení přerušen.

Konstrukce a činnost:

Ochrana proti přetížení ÜL je součástí převodovky a skládá se:

  • vypínatelné lamelové spojky
  • hydraulického systému řízení
  • snímače krouticího momentu
  • elektronické soustavy

Pružiny stlačují lamelovou spojku. Spojka je rozpojována hydraulicky, při čemž následuje přerušení přenosu energie na výstupním hřídeli převodovky. Řízení je zabezpečováno pomocí elektromagnetického ventilu. Hydraulická kapalina je do spojky přiváděna otočným vstupem.

Elektronická soustava snímá krouticí moment, který je měřen na výstupní hřídeli převodovky. Ventily hlavního a pomocného pohonu dostanou impuls k rozpojení lamelových spojek po překročení nastaveného krouticího momentu na spojce. Hydraulický ventil rozpojuje lamelovou spojku a v průběhu 25 milisekund nastupuje přerušení přenosu energie. Brání to přetížení řetězu a podsestav pohonu a to i v případě velmi krátké doby trvání zablokování.

8.4.5        Skladba pohonu V (pohon fy DORSTENER)

Motor s převodovkou je opět spojen pružnou spojkou. V této části je navíc umístěno hydraulické napínání pro vytvoření dostatečného předpětí v tažném řetězu. Planetová převodovka je s integrovanou lamelovou spojkou na výstupu. Cílem převodovky v každodenním provozu je optimální využití instalovaného výkonu elektromotoru.

Převodovka fy DORSTENER má tyto funkce:

  • Ochrana proti přetížení,
  • vyrovnání výkonu mezi hlavním a pomocným pohonem,
  • definovaný rozjezd jako nezatížený rozběh a těžký rozběh řetězových dopravníků.

Zejména pro využití u pluhových pohonů je nejdůležitější funkce ochrany proti přetížení.

Popis funkce

Lamelová spojka se zavírá hydraulicky a drží korunové kolo vstupního planetového stupně. V případě přetížení spojka proklouzne a korunové kolo se pohne. Na korunovém kole jsou umístěny spínací praporky, nad nimiž se nacházejí dva redundantně zapojené indukční přibližovací spínače jako snímače prokluzu. V případě zjištění prokluzu vypnou motory a pohon je chráněn před špičkovým zatížením.

Pro spolehlivé přenášení maximálního přípustného momentu převodovky se ve spojce vytvoří definovaný tlak. Tento tlak je závislý na velikosti převodovky, převodu a hnacích motorech.

Hydraulické zařízení se v podstatě skládá z čerpadla, akumulátorové patrony a elektronické kontroly tlaku soustavy. Akumulátorová patrona má v soustavě vyrovnávat nepatrné ztráty prosakováním a kompenzovat rozpínání působením tepla.

Převodovka je připravena k provozu po vytvoření tlaku v prostoru válce spojky. Tento tlak načítá řídící počítač. Pokud je ve válci spojky příliš nízký tlak, nelze zapnout motory. Pokud tlak klesne během provozu, motory se vypnou.

U pluhů rozlišujeme dva druhy blokování tzv. tvrdé a měkké. U tvrdého blokování dochází při prudkém nárazu pluhového tělesa do nějaké překážky. V tomto případě musí být pohon okamžitě odpojen. V případě měkkého blokování dochází k velmi malému prokluzování spojky. Pokud toto prokluzování trvá po dobu více, než 10 vteřin, je pohon také automaticky odpojen (viz. obr. 8.17).

Pro pluhy přináší systém od fy Dorstener následující výhody oproti konvenčním systémům pohonu:

  • Ochrana proti přetížení s automatickým nastavením pro tvrdé a měkké blokování
  • Vysoká dostupnost, jelikož vypnutí při přetížení probíhá během několika sekund
  • Chrání elektromotory při měkkém blokování ve spojení s řízením převodovky
  • Optimální ochrana řetězu při krátkém blokování
  • Konstantní rozpínací moment pomocí jednorázového hydraulického nastavení
  • Prodloužení životnosti dobývacího zařízení
  • Nenáročný provoz
  • Integrovaný polohoměr pluhu
  • Modulární planetová a kuželočelní planetová převodovka s integrovanou řízenou spojkou
  • Kompletní elektronika a hydraulika k řízení a regulaci

Závěr

Jedním z hlavních požadavků provozovatelů je neustálé zvyšování výkonů elektromotorů nejenom pluhové soupravy ale i hřeblového dopravníku. Se zvyšováním výkonů motorů je nutné také řešit vyrovnání výkonů všech pohonů a rovněž ochranu tažných řetězů a pohonů před špičkovým zatížením.

Jedním z pohonů, který zde nebyl uváděn, je pohon, který je řízen frekvenčním měničem. Lze řídit jak rozjezd, tak dojezd pluhového tělesa po zadané křivce. Vyrovnání výkonů mezi pohony. Jednou z věcí, která nelze do tohoto pohonu integrovat je ochrana proti přetížení, jež by se musela realizovat speciální převodovkou nebo spojkou. Hlavní výhodou pohonů s frekvenčním měničem je vyrovnání výkonů obou motorů, což je jedno z nejdůležitějších hledisek. Elektromotor s integrovaným frekvenčním měničem či motor ovládaný frekvenčním měničem lze také použít u předchozí skladby pohonu nebo u jakékoliv skladby pohonu, kde potřebujeme parametry pohonů ovládat.

Toto řešení vyrovnání výkonů je jedno z nejjednodušších. S použitím frekvenčního měniče lze nejenom řídit vyrovnání výkonů ± 3%, ale je to v podstatě 0 – 100%. Další výhodou je obrovská nezávislost frekvenčního měniče na typu elektromotoru – v podstatě lze použít jakýkoliv elektromotor (musí být samozřejmě na to připraven).

Reference

[1]       Prospekt fy DBT, www.bucyrus.com

[2]       Prospekt fy Voith, www.voith.cz

[3]       Prospekt fy Ostroj, www.ostroj.cz

[4]       Prospekt fy Halbach&Braun, www.halbach-braun.de

[5]       Prospekt fy Westfalia-Becorit

[6]       Prospekt fy Dorstener, www.zollern.de

There are currently no posts in this category.