СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЦЕПНЫМИ ПРИВОДНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ ПОДЗЕМНЫХ РАБОЧИХ МАШИН, В ЧАСТНОСТИ ЦЕПНЫХ СКРЕБКОВЫХ ТРАНСПОРТЕРОВ, И ЦЕПНОЙ СКРЕБКОВЫЙ ТРАНСПОРТЕР Российский патент 2006 года по МПК B65G43/00 

Изобретение относится к способу управления цепными приводными устройствами подземных рабочих машин, в частности цепных скребковых транспортеров, и к соответствующему цепному скребковому транспортеру.

В публикации DE 4316798 А1, на содержание которой здесь производится ссылка, раскрыто родовое подземное цепное приводное устройство, которое снабжено пластинчатой муфтой с гидравлической установкой давления замыкания и измерительно-управляющим устройством с тем, чтобы можно было удовлетворить различные требования к современным приводным системам с постоянно возрастающими установленными мощностями, высокой надежностью и длительным сроком службы всех компонентов при компактной конструкции приводной системы. Приводное устройство для цепного привода подземной рабочей машины, в частности забойного транспортера, включает в себя два привода, один из которых образует главный привод, а другой - вспомогательный, и каждый содержит, по меньшей мере, один питаемый от сети приводной электродвигатель, частота вращения на входе и крутящий момент которого передаются на звездочку через двухступенчатый редукторный блок, в котором, по меньшей мере, вторая ступень выполнена в виде планетарной передачи. Сердцем любого приводного блока является выполненная с гидравлической установкой давления замыкания пластинчатая муфта, которая придана коронной шестерне планетарной передачи и посредством установки давления замыкания которой можно регистрировать и регулировать различные рабочие состояния и управлять такими функциями, как плавный разгон, защита от перегрузки, регулирование уравнивания нагрузки, замедленный ход и тяжелый разгон. Пластинчатая муфта состоит при этом из неподвижного пакета пластин и соединенного с коронной шестерней подвижного пакета пластин, которые посредством управляемого сервоклапаном гидроцилиндра сжимаются с заданным системой управления усилием с тем, чтобы через регулируемое притормаживание коронной шестерни установить частоту ее вращения и, тем самым, проскальзывание на любое нужное значение от 0 до максимальной частоты вращения. Для управления и регулирования приводов непрерывно регистрируют их эксплуатационные данные, измеренные величины обрабатывают в обрабатывающем устройстве и с помощью регулирующего контура выдают регулируемые величины для управления установкой давления замыкания. Пластинчатая муфта представляет собой мокрую многопластинчатую муфту со специальными фрикционными накладками, так что передача усилия практически не вызывает износа. Возникающее при проскальзывании пакетов пластин тепло отводится через теплообменники и контур охлаждающей воды. Звездочки главного и вспомогательного приводных блоков сообща приводят вращающуюся цепь, которая у забойных транспортеров состоит из горизонтальных и вертикальных цепных звеньев, а также скребков.

У забойных транспортеров со сравнительно короткой длиной цепей, т.е. расстоянием между главным и вспомогательным приводными блоками примерно до 350 м, измерительно-обрабатывающий блок вместе с регулированием уравнивания нагрузки, регулированием проскальзывания и защитой от перегрузки посредством пластинчатой муфты обеспечивает надежную работу цепных скребковых транспортеров в большинстве случаев без сбоев. По мере увеличения длины цепей, в частности у цепных скребковых транспортеров с длинными цепями, т.е. расстоянием между главным и вспомогательным приводными блоками свыше 400 м, проблема возникновения трещин в цепи нижней ветви, т.е. холостой ветви, возрастает сверхпропорционально. Заявитель данной заявки провел интенсивные исследования для выяснения причины возникновения этих трещин в цепи, так что во избежание возникновения трещин в цепи могут быть приняты конструктивные и/или регулировочно-технические меры. Новейшие результаты экспериментальных измерений показали при этом, что трещине в цепи нижней ветви часто предшествует размах характеристики усилия цепи, так что причина возникновения трещины в цепи может лежать в колебательных явлениях цепи. При этом относительно быстро оказалось, что поперечные колебания цепи в качестве причины высоких динамических усилий цепи исключены, так что исследования были перенесены на продольные колебания усилий цепи.

Трещины в цепи нижней ветви представляют собой реальную проблему, так что главной задачей изобретения является устранение этой проблемы. Идею предотвращения продольных колебаний цепи за счет механических мер, которые повышают демпфирование в цепной системе, пришлось отбросить из-за слишком высокой нагрузки износа, высоких расходов и большой потребности в техобслуживании в пределах цепи с постоянно меняющейся нагрузкой. Заявитель данной заявки перешел поэтому к тому, чтобы цепной скребковый транспортер вместе с его приводными устройствами и цепью выполнить в виде модели, изучить на модели причины колебательных явлений и смоделировать меры по их устранению.

Существенным результатом этого создания модели и моделирования явилось то, что колебательное явление, приводящее в конце концов к перегрузке, например обрыву цепи или волновому разрушению, объясняется эффектами собственных колебаний цепи. Колебания цепи сильно зависят при этом от трения цепи верхней и нижней ветвей, следовательно, от специфических свойств характеристики трения. В верхней ветви за счет загрузки карманов между скребками сказывается демпфирование, противодействующее возникновению собственных колебаний. В нижней ветви, напротив, оказалась существенно более сильная зависимость собственных колебаний от характеристики трения, поскольку характеристика трения цепи имеет отрицательный градиент, а коэффициент трения уменьшается по мере увеличения скорости движения цепи.

С учетом приведенных результатов изобретение предлагает для устранения колебательных явлений в подземных рабочих машинах с цепной тягой, таких как транспортирующие установки или добычные машины, способ, при котором посредством устройства обнаружения из эксплуатационных данных главного и вспомогательного приводов отфильтровывают сигнал обнаружения, представляющий возникающие актуальные колебания цепи, и подают его к активному гасителю, который в зависимости от сигнала обнаружения в соответствии с гасительной функцией вырабатывает изменяющийся по времени управляющий сигнал, с помощью которого в частотном диапазоне колебания цепи вызывают изменение регулируемой величины для установки давления замыкания пластинчатой муфты, по меньшей мере, одного, преимущественно обоих приводных блоков для гашения колебания за счет отвода энергии из цепи или ввода энергии в цепь. Благодаря изобретению, следовательно, впервые предложен способ, при котором посредством устройства обнаружения получают информацию об актуальном колебательном состоянии цепи и на ее основе посредством активного гасителя вырабатывают управляющий сигнал в качестве сдвинутого по фазе возбуждения, который изменяется в том же частотном диапазоне, что и колебание цепи, и за счет наложения на колебание приводит к его демпфированию или гашению. Способ согласно изобретению может экономично применяться в существующей, интегрированной в измерительно-управляющее устройство регулирующей структуре, поскольку с помощью управляющего сигнала вызывают изменение одной из регулируемых величин в регулирующей структуре. Цепные приводные устройства с пластинчатой муфтой с установкой давления замыкания дают при этом то особое преимущество, что за счет их конструкции и регулирующей структуры возможно непосредственное вмешательство в процесс. У приводных устройств с пластинчатой муфтой можно за счет целенаправленного снижения давления масла при установке давления замыкания достичь быстрого изменения частоты вращения звездочки. За счет изменения давления замыкания проскальзывание между пластинами повышается, следовательно, коронная шестерня ускоряется, а частота вращения на выходе редуктора или звездочки уменьшается. Наоборот, за счет повышения давления замыкания можно снова притормозить коронную шестерню и ускорить звездочку. Эти изменения регулируемой величины для установки давления замыкания можно производить при этом в пределах частотного диапазона, необходимого для активного гашения колебания. Предпочтительной областью применения способа согласно изобретению является гашение собственных колебаний цепи; поскольку способ применим, в принципе, для всех колебательных явлений внутри рабочей машины с цепной тягой, описание относится к общему случаю колебаний.

Для реализации способа представляются различные возможности, из которых ниже приведены некоторые предпочтительные. Так, сигнал обнаружения электронным путем отфильтровывают подходящими фильтрами и фильтрующими структурами из колебаний измеренного тока двигателя, частоты вращения двигателя, крутящего момента двигателя, частоты вращения на входе, усилия цепи, усилия натяжного цилиндра или установки давления замыкания. Понятно, что частота дискретизации для отфильтровывания сигнала обнаружения должна быть соответственно высокой, и для расчета гасительной функции и подключения управляющего сигнала в распоряжении имеется лишь короткое тактовое время.

В предпочтительном выполнении способа с помощью зависимого от управляющего сигнала изменения регулируемой величины вызывают модуляцию давления при установке давления замыкания. Оказалось, что с помощью импульсного изменения установки давления замыкания можно произвести быстрое и глубокое вмешательство в колебательное состояние цепного привода, преимущественно обоих приводных блоков. Для гашения колебания решающим является запуск первого изменения давления для ввода энергии в цепь или отвода энергии из цепи с правильным сдвигом по фазе относительно колебания и четкого согласования с ее частотой или длительностью периода с тем, чтобы достичь оптимального гашения колебания. Для достижения этого каждый импульсный цикл управляющего сигнала для модуляции давления при установке давления замыкания состоит, по меньшей мере, из одного начального импульса и одного конечного импульса с противоположным знаком, причем начальный импульс для достижения энергоотвода или энергоподвода имеет большую ширину и меньшую амплитуду, чем конечный импульс. За счет более высокого и более короткого конечного импульса пластинчатую муфту можно тогда быстрее настроить на первоначальную регулируемую величину. Модуляция давления вызывает, следовательно, изменение частоты вращения и/или крутящего момента на одной или обеих звездочках, причем временная характеристика изменения находится в согласованном отношении с колебанием, сдвинута по фазе относительно него и наложена на него, так что это наложение вызывает гашение колебания. Согласованное отношение между колебанием и гасящим его, созданным за счет модуляции давления ответным колебанием может составлять преимущественно 1, т.е. ответное колебание имеет ту же частоту, что и колебание, или же соответствует величине, равной целому кратному числу, т.е. гасящее колебание является активным только при каждом n-м колебании цепи.

Способ может быть особенно предпочтительно реализован, если измерительно-обрабатывающее устройство для каждого приводного блока имеет ступенчатое регулирование с контуром регулирования давления замыкания и контуром регулирования проскальзывания и с наложением на него имеет для обоих приводных блоков один общий регулятор мощности для уравнивания нагрузки, как это встречается у используемых заявителем приводных блоков (CST-приводы). Здесь выданный гасителем управляющий сигнал может быть подключен к выходному сигналу или выходным сигналам регулятора мощности с тем, чтобы связать изменение регулируемой величины или модуляции давления с нужной временной характеристикой. Только за счет модифицированной структуры регулирующего контура можно обнаружить в системе колебания, поскольку в старых структурах регулирующего контура в установочные вмешательства для настройки давления замыкания преобразовывались только разности между двумя величинами, как у регулятора проскальзывания, или соотношения между двумя величинами, как у регулятора уравнивания мощности. У способа согласно изобретению, напротив, сигнал обнаружения отфильтровывают преимущественно из тока двигателя или частоты вращения на входе, тогда как в качестве регулируемой величины по-прежнему влияние оказывают на проскальзывание.

Способ согласно изобретению имеет к тому же более широкую область применения и может быть реализован также в таких подземных рабочих машинах с тяговым приводом, которые содержат приводной электродвигатель, частота вращения на входе и крутящий момент которого передаются на звездочку через редукторный блок, и измерительно-управляющее устройство для управления, контроля частоты вращения, защиты от перегрузки, регулирования уравнивания нагрузки и регистрации эксплуатационных данных главного и вспомогательного приводов, причем также здесь посредством устройства обнаружения из эксплуатационных данных главного и вспомогательного приводов отфильтровывают представляющий возникающие актуальные колебания цепи сигнал обнаружения и подают его к активному гасителю, который в зависимости от сигнала обнаружения в соответствии с гасительной функцией вырабатывает изменяющийся по времени управляющий сигнал, с помощью которого в частотном диапазоне колебания цепи вызывают изменение состояния, по меньшей мере, одного, преимущественно обоих приводных блоков для гашения колебания за счет отвода энергии из цепи или ввода энергии в цепь. Способ может применяться, следовательно, также в цепных приводных устройствах, не имеющих пластинчатой муфты, но располагающих приводными электродвигателями, частоту вращения которых можно плавно изменять произвольно между минимумом и максимумом. У подобных приводных двигателей речь может идти, в частности, о приводном агрегате с устройством преобразования частоты, трансформатором и коммутационным аппаратом, так что управляющий сигнал гасителя через коммутирующее устройство приводит к изменению частоты вращения звездочки или звездочек.

Как уже сказано, изобретение относится также к цепным скребковым транспортерам родовой конструкции, отличающимся тем, что измерительно-управляющее устройство содержит устройство обнаружения, с помощью которого из эксплуатационных данных главного и вспомогательного приводов отфильтровывают представляющий возникающие актуальные колебания цепи сигнал обнаружения, и активный гаситель, к которому подают сигнал обнаружения и который в зависимости от него в соответствии с гасительной функцией вырабатывает изменяющийся по времени управляющий сигнал, с помощью которого в частотном диапазоне колебания цепи вызывают изменение регулируемой величины для установки давления замыкания пластинчатой муфты, по меньшей мере, одного приводного блока для гашения колебания за счет отвода энергии из цепи или ввода энергии в цепь. Как уже сказано, цепной скребковый транспортер содержит преимущественно измерительно-обрабатывающее устройство с контуром регулирования давления и проскальзывания и регулятором мощности, причем выданный гасителем управляющий сигнал для изменения регулируемой величины подключен к выходному сигналу или выходным сигналам регулятора мощности. У цепных скребковых транспортеров особенно благоприятно, если пластинчатая муфта мокрая и омывается преимущественно маслом, а регулируемой величиной является проскальзывание, причем сигнал обнаружения отфильтрован из колебаний частоты вращения на входе или колебаний тока двигателя.

Другие преимущества и выполнения изобретения приведены в нижеследующем пояснении изобретения со ссылкой на чертежи, на которых изображают:

фиг.1: схему возможной формы выполнения цепного скребкового транспортера, в котором может быть применено гашение колебаний, согласно изобретению;

- фиг.2: структуру регулирующего контура для активного гашения колебаний цепи в первом примере выполнения;

- фиг.3: структуру регулирующего контура для активного гашения колебаний цепи во втором примере выполнения;

- фиг.4: схематично выработанный гасителем управляющий сигнал для регулируемой величины «проскальзывание» при отфильтрованном из частоты вращения сигнале обнаружения в первом примере выполнения.

На фиг.1 изображен цепной привод забойного транспортера (цепного скребкового транспортера) с бесконечной, длинной, вращающейся цепью 1, у которой цепные звенья и скребки не показаны. Поз. 2 обозначены звездочки для огибания и привода цепи 1, которые обычным образом могут состоять из цепных барабанов. На обоих концах цепного скребкового транспортера предусмотрено по одному приводному блоку I и II для привода находящейся там звездочки 2, причем в изображенном примере выполнения приводной блок I образует главный привод, а приводной блок II - вспомогательный привод цепного скребкового транспортера. Оба приводных блока I и II выполнены в данном примере одинаково. Они состоят каждый из асинхронного электродвигателя 3, приводящего соответствующую звездочку 2 через редуктор 4, на выходном валу 5 которого установлена звездочка 2. В примере выполнения описан приводной блок соответственно только с одним асинхронным двигателем вместе с редуктором. Однако в одном приводном блоке может быть также два асинхронных двигателя вместе с соответствующим редуктором, которым цепь или звездочка может приводиться с соответственно более высокой установленной мощностью. Редуктор 4 представляет собой используемый заявителем CST-редуктор, который, как об этом подробно говорится в публикации DE 4316798 А1, на которую здесь осуществляется ссылка, выполнен двухступенчатым со ступенями 4', 4'', причем ведомая ступень 4' состоит из планетарной передачи, коронной шестерне которого (не показана) придана гидравлически нагружаемая, омываемая маслом пластинчатая муфта 6. Гидравлическая установка давления замыкания, т.е. нагружение давлением и разгрузка от давления цилиндрической камеры пластинчатой муфты 6, происходит через электрический сервоклапан 7, который известным образом выполнен в виде быстро включающегося клапана и управление или включение которого происходит через электрическую управляющую линию 8 от электронного измерительно-управляющего устройства 9. В примере выполнения изображено единственное управляющее устройство 9. Рекомендуется, однако, придать каждому приводному блоку I и II собственное измерительно-управляющее устройство 9, соединенное через линию связи или присоединенное к вышестоящему вычислительному устройству.

Асинхронные двигатели 3 или приводные блоки I, II допускают лишь небольшие изменения частоты вращения; с помощью пластинчатых муфт 6, чей движущийся также пакет пластин соединен с коронной шестерней планетарной передачи, можно за счет изменения замкнутого состояния варьировать передаваемый на коронную шестерню опорный или тормозной момент и устанавливать этим частоту ее вращения между 0 и максимумом. Частота вращения на выходе планетарной передачи 4' поэтому косвенно зависит от тормозного момента, и ею можно, тем самым, управлять через установку давления замыкания. Сами асинхронные двигатели 3 разгоняются при этом для плавного разгона приводных устройств I и II при включенной без давления пластинчатой муфте, пока не достигнут своей максимальной частоты вращения. Движение звездочек наступает лишь тогда, когда давление замыкания в пластинчатых муфтах 6 медленно повышается и достигается необходимый момент отрыва. Повышение давления и, тем самым, нагрузка на приводные двигатели 3 следует на этом этапе разгона за стратегией запуска. Для реализации уравнивания нагрузки между приводами I, II непрерывно регистрируют потребление тока и мощности каждого двигателя 3. При отклонениях более чем на заданное значение проскальзывание на приводе с большим токопотреблением повышают до тех пор, пока другой привод не будет потреблять больше мощности и, тем самым, оба привода I, II не будут снова находиться в равновесии. Управление или регулирование плавного запуска, уравнивания нагрузки и защиты от перегрузки происходит посредством управляющего устройства 9, к которому, как показано на фиг.1, по электрическим сигнальным линиям 27 подают в качестве фактического значения, например, эксплуатационные данные, такие как электрическая эффективная мощность или эффективный ток асинхронных двигателей 3. Измерительно-управляющее устройство 9 обрабатывает далее подаваемые по электрическим сигнальным линиям 27, 28, 29 в качестве фактических значений измеренные эксплуатационные данные компонентов приводов I, II и управляет одновременно через электрическую сигнальную линию 8 пластинчатой муфтой 6 в соответствии с заданным вычислительной программой алгоритмом регулирования необходимого в данный момент гидравлического давления нагружения или давления прижима пластин. К измерительно-обрабатывающему устройству 9 подают далее по сигнальным линиям 30 измеренные значения и эксплуатационные данные приводов I, II, например, от датчиков крутящего момента, из которых получают частоту вращения на входе асинхронных двигателей 3 с тем, чтобы в случае перегрузки отключить асинхронные двигатели 3 или разомкнуть пластинчатую муфту 6 через управляющую линию 8.

Схемы на фиг.2 и 3 изображают конструкцию применявшихся прежде в приводных блоках I, II структур регулирующих контуров, дополненную, правда, предусмотренным согласно изобретению гашением колебаний, что поясняется ниже. В верхней части изображена структура регулирующего контура для главного привода I, а в нижней - структура регулирующего контура для вспомогательного привода II. Регулирующие контуры для приводов I, II выполнены при этом идентично и имеют каждый ступенчатую структуру. Внутренний регулирующий контур является приданным каждому из обоих приводных блоков I, II контуром регулирования давления с регулятором 31 давления, который давление прижима между пластинами пакетов пластинчатой муфты 6 регулирует в зависимости от заданного значения p_soll давления. Используемый для этой цели регулятор 31 давления имеет пропорциональную характеристику и компенсирует нелинейность сервоклапана 7 и зависимую от хода поршня сжимаемость гидравлической жидкости. Заданное значение p_soll давления контура регулирования давления задается наложенным регулятором 32 проскальзывания, который регулирует разность между частотой вращения n_an на входе и частотой вращения n_an на выходе. Заданные значения s_soll проскальзывания обоих приводов I, II задаются с согласованием между собой общим регулятором 33 мощности. Регулирование уравнивания нагрузки вызывает при этом то, что заданное значение s_soll проскальзывания сильнее нагруженного в данный момент привода повышается для того, чтобы достичь, в основном, одинаково высокой нагрузки главного и вспомогательного приводов. В качестве измеряемой величины для регулятора 33 мощности здесь служат измеренные в двигателях токи I_Motor.

Без изображенной на фиг.2, 3 модификации, согласно изобретению, известной структуры регулирующего контура с устройством 34 обнаружения возникающего актуального колебания цепи 1 и гасителя 35 выданное регулятором мощности заданное значение s_soll проскальзывания в регуляторе 32 проскальзывания вычитают только из вычисленного в блоке 36 расчета проскальзывания фактического значения s_ist проскальзывания и в качестве заданного значения p_soll давления задают регулятору 31 давления для установочного вмешательства в сервоклапан 7 пластинчатой муфты 6. Это было причиной того, что с помощью имеющейся регулирующей структуры даже при сильных устанавливающихся колебаниях компонентов системы эти колебания нельзя было обнаружить, поскольку, в том числе, приведенные в соотношение или разность входные величины могли колебаться синхронно друг другу.

Модификация известной структуры регулирующего контура состоит из устройства 34 обнаружения возникающих колебаний цепи, интегрированного в изображенную на фиг.2, 3 структуру регулирующего контура, и гасителя 35, который в зависимости от сигнала S_erk обнаружения, отфильтровываемого посредством устройства 34 обнаружения из одного из эксплуатационных данных приводных блоков I, II, например из частоты вращения n_an на входе, как в примере выполнения на фиг.2, или тока I_Motor двигателя, как в примере выполнения на фиг.3, выдает управляющий сигнал S_Tilgung. В активном гасителе 35 в соответствии с гасительной функцией вырабатывается изменяющийся по времени управляющий сигнал S_Tilgung, подключаемый к одной из регулируемых величин, здесь заданному значению S_soll проскальзывания, с тем, чтобы возбудить характеристику установки давления замыкания пластинчатой муфты, находящуюся в согласованном отношении с возбужденным в цепи колебанием, однако сдвинутую по фазе относительно него с тем, чтобы погасить колебание за счет ответного усилия введенного возбуждения. Это возбуждение или ответное усилие достигается за счет целенаправленного понижения или повышения давления в пластинчатой муфте 6, причем составленные из понижения и повышения давления изменения давления вызывают импульсную модуляцию давления установки замыкания. Каждый импульсный цикл модуляции давления и, следовательно, каждый импульсный цикл управляющего сигнала S_Tilgung находятся в согласованном отношении с длительностью T_Schwingung периода колебания цепи, которая предварительно была соответственно отфильтрована устройством 34 обнаружения.

Это более подробно поясняется со ссылкой на фиг.4. Фиг.4 поясняет принцип вырабатывания управляющего сигнала для гашения колебаний в структуре регулирующего контура на фиг.2. Без колебательных явлений цепи установилась бы частота вращения n_an на входе, которая на фиг.4 идеализирована кривой n_soll и изображена здесь в качестве постоянной. В действительности из-за колебаний цепи частота вращения на входе колеблется с длительностью периода колебания цепи, как это показано на фиг.4, полной колебательной волной в течение длительности T_Schwingung периода. С помощью устройства 34 обнаружения отфильтровывают частотное отклонение частоты вращения от обработанного для регулирования мощности сглаженного сигнала частоты вращения n_an на входе. В случае, если амплитуда колебания вокруг идеализированного или сглаженного значения n_Soll частоты вращения не превышает заданной величины, гаситель 35 не вмешивается в регулирующий контур. При превышении заданной амплитуды, на фиг.4 обозначено n_Tilgung, гаситель 35 активизируется и в зависимости от длительности T_Schwingung периода и величины амплитуды колебания цепи вырабатывает управляющий сигнал, который у структуры регулирующего контура на фиг.2, 3 вызывает в качестве изменяемого значения регулируемой величины S_soll импульсные изменения давления замыкания, установленного регулятором 31 давления. Чтобы приблизительно смоделировать длительность T_Schwingung периода собственного колебания, после обусловленной измерением, расчетом и инерцией задержки t₁ запускается начальный импульс А импульсного цикла, который здесь изображен с максимальным проскальзыванием S₁ в качестве постоянной в течение продолжительности t₂. За счет импульсного повышения проскальзывания до значения S₁ происходит импульсное замедление звездочки 2, в результате чего энергия отводится из цепи 1. Для того чтобы затем частоту вращения n_ab на выходе звездочки 2 как можно быстрее снова установить на заданное регулированием мощности заданное значение S_soll проскальзывания, импульсный цикл заканчивают конечным импульсом Е, изображенным здесь с меньшим проскальзыванием S₂ в течение продолжительности t₃; за счет более сильного отклонения амплитуды конечного импульса Е от заданного значения S_soll проскальзывания импульсный цикл может быть резко по времени установлен на перемену направления полуволны колебания, и в цепь вводится возбуждение колебания в качестве ответного усилия, имеющего длительность T_Schwingung периода колебания.

Моделирование цепных скребковых транспортеров с управляющим сигналом для активного гашения колебаний, имеющим форму импульса на фиг.4, показал, что колебания цепи даже при характеристике трения с высоким градиентом удалось уменьшить более чем на 60 %. Оптимизация управляющего сигнала или гасительной функции в решающей степени зависит от частоты дискретизации, с которой устройство 34 обнаружения отфильтровывает сигнал S_erk обнаружения, представляющий данное колебание, из измеренной величины, например тока двигателя или частоты вращения на входе. Поскольку колебания лежат в частотном диапазоне примерно до 20 Гц, пульсирующее вмешательство должно быть выработано и быть эффективным в том же частотном диапазоне. Это можно хорошо реализовать с помощью установки давления замыкания пластинчатых муфт 6 приводных блоков I, II.

Изобретение относится к способу управления цепными приводными устройствами подземных рабочих машин и к соответственно оснащенному цепному скребковому транспортеру. Техническим результатом изобрете- ния является устранение колебательных явлений в подземных рабочих машинах с цепной тягой, вызванных возникновением трещин в цепи нижней ветви или волновым разрушением, объясняемыми колебательными явлениями цепи. Изобретение предлагает посредством устройства обнаружения из эксплуатационных данных главного и вспомогательного приводов отфильтровать сигнал S_Erk обнаружения, представляющий возникающие актуальные колебания T_schwingung цепи, и подать его к активному гасителю. Последний в зависимости от сигнала S_Erk обнаружения в соответствии с гасительной функцией вырабатывает изменяющийся по времени управляющий сигнал S_Tilgung. С его помощью в частотном диапазоне колебания цепи вызывают изменение регулируемой величины, например S_soll. При этом происходит установка давления замыкания пластинчатой муфты, по меньшей мере, одного приводного блока для гашения колебания за счет отвода энергии из цепи или ввода энергии в цепь. 3 с. и 11 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Способ управления цепными приводными устройствами подземных рабочих машин, в частности цепных скребковых транспортеров, содержащих длинную вращающуюся цепь с главным и вспомогательным приводными блоками, каждый, по меньшей мере, с одним приводным электродвигателем, частота вращения которого на входе и крутящий момент передаются на звездочку через редукторный блок, содержащий, по меньшей мере, одну планетарную передачу с приданной ей коронной шестерней и включающей в себя гидравлическую установку давления замыкания пластинчатой муфтой в качестве защиты от перегрузки, и с измерительно-управляющим устройством для регистрации эксплуатационных данных, контроля частоты вращения и управления главным и вспомогательным приводами, а также для регулирования уравнивания нагрузки главного и вспомогательного приводов через проскальзывание пластинчатой муфты, отличающийся тем, что посредством устройства (34) обнаружения из эксплуатационных данных главного и вспомогательного приводов (I,II) отфильтровывают сигнал (S_Erk) обнаружения, представляющий возникающие актуальные колебания (T_shcwingung) цепи, и подают его к активному гасителю (35), который в зависимости от сигнала (S_Erk) обнаружения в соответствии с гасительной функцией вырабатывает изменяющийся по времени управляющий сигнал (S_Tilgung), с помощью которого в частотном диапазоне колебания цепи вызывают изменение регулируемой величины (s_soll; P_soll) для установки давления замыкания пластинчатой муфты (6), по меньшей мере, одного приводного блока для гашения колебания за счет отвода энергии из цепи или ввода энергии в цепь (1).2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сигнал (S_Erk) обнаружения отфильтровывают из колебаний измеренного тока (I_Motor) двигателя, частоты (n_an) вращения двигателя, крутящего момента двигателя, частоты вращения на выходе, частоты вращения (n_an) на входе, усилия цепи, усилия натяжного цилиндра или установки давления замыкания.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что с помощью зависимого от управляющего сигнала (S_Tilgung) изменения регулируемой величины вызывают импульсную модуляцию давления при установке давления замыкания.4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что каждый импульсный цикл управляющего сигнала (S_Tilgung) для модуляции давления при установке давления замыкания состоит преимущественно, по меньшей мере, из одного начального импульса (S₁) и одного конечного импульса (S₂) с противоположным знаком, причем начальный импульс (S₁) для достижения энергоотвода или энергоподвода имеет большую ширину и меньшую амплитуду, чем конечный импульс (S₂).5. Способ по п.3 или 4, отличающийся тем, что с помощью модуляции давления вызывают изменение частоты вращения и/или крутящего момента на одной или обеих звездочках (2), причем временная характеристика изменений находится в согласованном отношении с колебанием, сдвинута по фазе относительно него и наложена на него.6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что измерительно-обрабатывающее устройство (9) для каждого приводного блока (I,II) имеет ступенчатое регулирование с контуром (31) регулирования давления для регулирования давления замыкания и контуром (32) регулирования проскальзывания для регулирования проскальзывания и с наложением на него имеет для обоих приводных блоков один общий регулятор (33) мощности для уравнивания нагрузки, причем выданный гасителем (35) управляющий сигнал (S_Tilgung) подключают к выходному сигналу или выходным сигналам (s_soll) регулятора (33) мощности.7. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что сигнал (S_Erk) обнаружения отфильтровывают из тока (I_Motor) двигателя или частоты (n_an) вращения на входе, а в качестве регулируемой величины используют проскальзывание (S_soll).8. Способ управления цепными приводными устройствами подземных рабочих машин, в частности цепных скребковых транспортеров, содержащих длинную вращающуюся цепь с главным и вспомогательным приводными блоками, каждый, по меньшей мере, с одним приводным электродвигателем, частота вращения которого на входе и крутящий момент передаются на звездочку через редукторный блок, и с измерительно-управляющим устройством для управления, контроля частоты вращения, защиты от перегрузки, регулирования уравнивания нагрузки и регистрации эксплуатационных данных главного и вспомогательного приводов, отличающийся тем, что посредством устройства обнаружения из эксплуатационных данных главного и вспомогательного приводов отфильтровывают сигнал обнаружения, представляющий возникающие актуальные колебания цепи, и подают его к активному гасителю, который в зависимости от сигнала обнаружения в соответствии с гасительной функцией вырабатывает изменяющийся по времени управляющий сигнал, с помощью которого в частотном диапазоне колебания цепи вызывают изменение состояния, по меньшей мере, одного из приводных блоков для гашения колебания за счет отвода энергии из цепи или ввода энергии в цепь.9. Способ по п.8, отличающийся тем, что приводной двигатель представляет собой приводной агрегат с устройством преобразования частоты, трансформатором и коммутационным аппаратом.10. Цепной скребковый транспортер, содержащий главный приводной блок (I) и вспомогательный приводной блок (II) с приводным электродвигателем (3) каждый, частота (n_an) вращения на входе которого и крутящий момент передаются на звездочку (2) через редукторный блок (4), содержащий, по меньшей мере, одну планетарную передачу (4^') с приданной ей коронной шестерней и включающей в себя гидравлическую установку давления замыкания пластинчатой муфтой (6) в качестве защиты от перегрузки, и измерительно-управляющее устройство (9) для регистрации эксплуатационных данных, контроля частоты вращения и управления главным и вспомогательным приводами (I,II), а также для регулирования уравнивания нагрузки главного и вспомогательного приводов через устанавливаемое проскальзывание (s) пластинчатой муфты (6), отличающийся тем, что измерительно-управляющее устройство (9) содержит устройство (34) обнаружения, с помощью которого из эксплуатационных данных главного и вспомогательного приводов (I, II) отфильтровывается представляющий возникающие актуальные колебания цепи (1) сигнал (S_Erk) обнаружения, и активный гаситель (35), к которому подается сигнал (S_Erk) обнаружения и который в зависимости от него в соответствии с гасительной функцией вырабатывает изменяющийся по времени управляющий сигнал (S_Tilgung), с помощью которого в частотном диапазоне колебания цепи вызывается изменение регулируемой величины для установки давления замыкания пластинчатой муфты (6), по меньшей мере, одного приводного блока (I,II) для гашения колебания за счет отвода энергии из цепи или ввода энергии в цепь (1).11. Транспортер по п.10, отличающийся тем, что измерительно-обрабатывающее устройство (9) для каждого приводного блока (I;II) содержит ступенчатое регулирование с контуром (31) регулирования давления для регулирования давления замыкания и контуром (32) регулирования проскальзывания для регулирования проскальзывания и с наложением на него для обоих приводных блоков один общий регулятор (33) мощности для уравнивания нагрузки, причем выданный гасителем (35) управляющий сигнал (S_Tilgung) для изменения регулируемой величины подключен к выходному сигналу или выходным сигналам регулятора (33) мощности.12. Транспортер по п.10 или 11, отличающийся тем, что регулируемой величиной является проскальзывание, а сигнал (S_Erk) обнаружения отфильтрован из колебаний частоты (n_an) вращения на входе.13. Транспортер по одному из пп.10-12, отличающийся тем, что регулируемой величиной является проскальзывание, а сигнал (S_Erk) обнаружения отфильтрован из колебаний тока (I_Motor) двигателя.14. Транспортер по одному из пп.10-12, отличающийся тем, что пластинчатая муфта (6) выполнена мокрой и омывается преимущественно маслом.