Dispositivo de acoplamiento.

Dispositivo de acoplamiento

La presente invención se refiere a un dispositivo de acoplamiento para máquinas de extracción como se describe por medio del preámbulo de la reivindicación independiente 1. Un dispositivo de acoplamiento de este tipo se conoce por el documento EP 0062029 A2.

En la técnica de extracción por pozos y oblicua, se utilizan en profundidades pequeñas de hasta 500 m y profundidades grandes de 1.750 m hasta 3.000 m denominadas máquinas de extracción de doble tambor o máquinas de extracción Blair de doble tambor que enrollan o desenrollan contrariamente uno o dos cables por tambor.

A este respecto, por regla general al menos uno de los tambores está realizado como tambor libre y el otro, como tambor fijo. El tambor libre, que está alojado de manera giratoria sobe el árbol principal por medio de casquillos de deslizamiento o cojinetes de rodillos, se une a este respecto con un denominado dispositivo de acoplamiento con el árbol principal.

Este dispositivo de acoplamiento debe estar realizado como acoplamiento conmutable (embargar y desembragar) para poder desplazar relativamente entre sí los dos tambores en parada con freno de tambor libre activado.

Durante la vida útil de los cables de extracción, se modifica el alargamiento y extensión de los cables debido a cargas durante el funcionamiento de extracción, así como a pesos propios. Debido a que los diferentes cables de los correspondientes tambores a este respecto se alargan siempre con diferente magnitud, en el funcionamiento de extracción de dos compartimentos, los dos tambores de una máquina de extracción de doble tambor o de una máquina de extracción Blair de doble tambor deben poder desplazarse relativamente entre sí para garantizar una proyección unitaria y segura del un agente de extracción en el punto de carga sobre una planta bajo tierra y del otro agente de extracción en el punto de descarga. Con una constelación del tipo descrito se obtiene, entre otras cosas, una compensación de un estiramiento de cable en puntos de carga y descarga.

Simultáneamente, en el funcionamiento de extracción por pozos y oblicua puede suceder que la extracción del producto de extracción deba trasladarse de una planta a otra planta que se encuentre más arriba o más abajo. Para ello, también los dos tambores de la máquina de extracción deben poder desplazarse relativamente entre sí para garantizar una proyección simultánea del un agente de extracción en el punto de descarga y el otro agente de extracción en el punto de carga sobre la correspondiente planta bajo tierra. Un dispositivo del tipo descrito posibilita también un acercamiento correspondientemente rápido y preciso a diferentes plantas bajo tierra con descarga simultánea sobre tierra.

Un dispositivo de acoplamiento se conoce, por ejemplo, por los documentos DE 10 2012 109398 B3 y WO 2014/053299 A1, en los que se asegura una rueda de tambor respecto a una rueda libre mediante torsión.

Dispositivos de acoplamiento conocidos presentan, por ejemplo, una rueda de árbol con dentado exterior y una rueda de tambor con dentado interior estando unidas ambas por medio de una rueda de acoplamiento o deslizante axialmente móvil con dentado interior y exterior.

A este respecto, el dentado de la rueda de árbol está realizado por regla general de tal modo que, con juego de flanco relativamente estrecho, sirve como dentado guía y siempre permanece engranado -también en el estado de acoplamiento desembragado del dispositivo- en el dentado interior de la rueda deslizante.

Estos dispositivos se activan por medio de un collar de desplazamiento/ anillo de ajuste que no rota, está guiado en el bastidor de máquina y mueve de un lado a otro la rueda de acoplamiento o deslizante dentada interior y exteriormente. El collar de desplazamiento/ anillo de ajuste se acciona a este respecto, por ejemplo, por medio de dos cilindros hidráulicos que actúan doblemente y que, dado el caso, están acoplados por medio de un sistema de palanca acodada con el collar de desplazamiento/ anillo de ajuste.

Desventajoso en esta disposición es que, durante el funcionamiento de extracción normal siempre se presentan desplazamientos relativos entre el collar de desplazamiento/ anillo de ajuste estacionario y la rueda de acoplamiento que rota. Estos movimientos relativos generan desgaste y, por tanto, acarrean un esfuerzo de mantenimiento. Además, estos puntos son potenciales puntos de fallo. El movimiento relativo también afecta negativamente al calentamiento y la deformación concomitante de los componentes, lo que eleva adicionalmente el desgaste.

El objetivo de la presente invención es, por tanto, prever un dispositivo de acoplamiento del tipo genérico que evite las desventajas mencionadas, que sea lo más sencillo posible de realizar y posibilite un funcionamiento que requiera bajo mantenimiento y sea seguro y económico.

Para lograr este objetivo, se prevé un dispositivo de acoplamiento de acuerdo con la reivindicación 1, estando ealizada la unión desmontable del tambor libre con el árbol principal con arrastre de forma por medio de una rueda deslizante acoplable y desacoplable guiada sobre una rueda de árbol, estando previstos según la invención para el acoplamiento y desacoplamiento de la rueda deslizante accionamientos distribuidos por su perímetro que actúan de manera puntual y directa sobre la rueda deslizante.

Las ventajas de esta disposición son que ya no es necesario un collar o anillo de desplazamiento independiente y que necesitan moverse masas menores. Otras ventajas radican en el desgaste considerablemente menor debido al accionamiento puntual, así como el sencillo reequipamiento de instalaciones ya existentes. Además, los accionamientos son estacionarios y la rueda deslizante puede rotar más allá de estos de tal modo que las masas movidas se puedan mantener lo más reducidas posible. Además, la rueda deslizante está provista de un reborde perimetral sobre el que actúan los accionamientos solo durante la operación de acoplamiento. Como accionamientos de la rueda deslizante, están previstas a este respecto garras axialmente desplazables, estando previsto entre la correspondiente garra y el reborde un juego definido de tal manera que las garras, tras el accionamiento de la rueda deslizante, puedan desplazarse libremente.

En una forma de realización preferente del dispositivo de acoplamiento están previstos al menos dos accionamientos distribuidos por el perímetro de la rueda deslizante, estando previstos aún más preferentemente tres accionamientos distribuidos por el perímetro de la rueda deslizante.

El número reducido de los accionamientos hace que la instalación sea fácil de montar y mantener.

Las garras pueden estar provistas en al menos uno de sus lados interiores que apuntan hacia el reborde perimetral de un amortiguador de goma que entre en contacto en el embrague y desembrague con el reborde perimetral. De manera particularmente preferente, está provisto de un amortiguador de goma el lado interior de la garra que entra en contacto al embragarse la rueda deslizante con el reborde de la misma. De esta manera, las fuerzas de embrague se pueden reducir mediante un embrague suave.

Para el desplazamiento axial de las garras, pueden estar previstos, además, aparatos de desplazamiento eléctricos, por ejemplo, en forma de un motor eléctrico que actúe sobre una cremallera dentada u otro equipo apropiado. Mediante el uso de aparatos de desplazamiento eléctricos se puede prescindir de un costoso sistema hidráulico de potencia y control.

Finalmente, el dispositivo de acoplamiento, en una forma de realización preferente, también puede estar configurado de tal modo que la rueda deslizante esté provista de segmentos dentados distribuidos por el perímetro exterior e interior, en lugar de un dentado completo, para el engranaje con correspondientes dentados exteriores e interiores en la rueda de tambor libre y de árbol. Estos segmentos dentados pueden estar configurados a este respecto, en otra forma de realización preferente, como elementos independientes desmontables, que se puedan insertar en la rueda deslizante y que se puedan unir con esta con arrastre de fuerza y/o arrastre de forma. Esta solución hace posible reemplazar segmentos dentados desgastados de manera sencilla y económica sin que tenga que cambiarse desde el principio toda la rueda de acoplamiento o deslizante. El empleo de segmentos dentados en lugar de un dentado completo en el perímetro exterior de la rueda deslizante reduce los costes, por tanto, de manera considerable.

Otras características y ventajas de la...