Устройство для определения отклонения вертикального щита Советский патент 1983 года по МПК E21D9/06 E21D9/14 

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для оп-ределения отклонения вертикального щита в процессе проходки шахтных стволов. Известно устройство для з.амера кривизны и корректировки оси скважи больших диаметров, состоящее аэ тре установленйых под углом в 12,0 друг к другу в горизонтальной плоскости, раздвижных щупов, имеющих связь с датчиками индукционного типа., и слу жащих для передачи и записи положения щупов при взаимодействии со сте ками ствола. Щупы установлены на центральном отвесе и ограничены от поворота внецентренным (боковым I отвесом i 1. Известно также устройство для определения отклонения вертикальног шита, включающее корпус., установлен вый на Откидном полке щита и датчик иоложения троса центрального отвеса Замер отклонений вертикального щита производится с помощью направляютдей и расположенной в ней штанги, выполненной с отверстием для пропус ка -троса центрального отвеса, прича направляющая с одной строны закреп.лена в корпусе с помощью вертикального шарнира, а с другой стороны с помощью опоры скольжения. Одни части датчика установлены на опоре скольжения и на щтанге и взаи1чодействуюг с другими частями датчика, которые закреплены на торце и внутр направляющей С 2. Недостатком этого устройства является сложность производства замеров из-за наличия подвижных элементов, трение которых снижает точрость измерения. Цель изобретения - повышение точ ности определения пространственного отклонения.. Указанная цель достигается тем, 41:0 устройство для определения отклонения вертикального .щита, включаю щее корпус, установленный на откидном полке щита, и датчик положения троса центрального отвеса, снабжено генератором, двумя кольцевыми счет. чйками, схемой вывода информащ1и и пультом индикации, датчик вьтолнен В виде расположенной в корпусе квадратной рамки с диаметрально противоположньши горизЬнтальньами прорезя- : ми, выполненными на разных уровнях, причем на смежных прорезях установлены фотоэлементы, а за противопояож тши им прорезяют на корпусе зак- реплены источники света, при этом входы фотоэлементов соединены с выходом схемы опроса, а вьисоды - с информационными входами.схемы вывода информации, к управлямцему входу которой подключен выход первого коль цевого счетчика, а к выходу - пульт индикации, вход схемы опроса соединен с выходом второго кольцевого счетчика, а выходы обоих кольцевых счетчиков соединены с выходом генератора . На фиг. 1 изображен вертикальный щит с устройством, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг,1 на фиг. 3 - поперечный разрез устройства повернуто на на фиг. 4 устройство вмомент замера отклонения щита, вид cBepixy; на фиг. 5 блок-схема электрического датчика измерения, Вертикальный щит (фиг. 1 и 2 содержит ножевое кольцо 1, наружную 2 и внутреннюю 3 оболочки, силовые д(Л 1краты 4, полки 5 и б. Откидной полок 7 для приемки тюбингов установлен на полке 5 с помощью шарнира 8 и опускается в , рабочее положение приводом 9. Устройство для определения отклонения вертикального щита в процессе П1ХЭХОДКИ установлено в корпусе 10 на откидном полке 7. Внутри корпуса 10 расположена квадратная рамка 11 с лрорезями 12-15. Причем прорези 13 и двух параллельных сторонах выполнены на одном уровне, а порези 12 и 14 на другом. Это сделано для того, чтобы исключить влияние одного светового потока на другой. Между прорезями 13, 14 и корпусом 10 установлены источники света. Источники света 16 и 17 расположены таким образом, чтобы свет соответственно попадсш на прорези 15, 12 и фотоэлементы 18 и 19. Величина прорези выбирается из расчета определения. : максимального отклонения щита от вертикали. Трос 20 центрального отвеса 21 проходит внутри квадратной рамки Блок-схема электрической части датчика содержит два блока фотоэлементов 22 и 23,схема опроса фотоэлементов 24, кольцевые счетчики 25 и 26, генератор прямоугольных иш1ульсов-27, схема вывода информации 28 чна. пульт 29. Работает устройство следующим образом. В нерабочем состоянии откидной полок 7 занимает вертикальное положение (как изобра хейо пунктирной линией на фиг. 1| . После приведе ия откидного полка 7 в рабочее (горизонтаяьное положение и соединения троса 20 с отвесом 21 приступают к замеру отклонения вертикального вдата (его центра от оси ствола/ обозначенной центральным отвесом). Трос отвеса закреплен на барабане лебедки, установленной на дневной поверхности , с которой по мере углубки ствола трос сматывается. Генератор вьард,батывает прямоугольные импульсы, которые поступают на кольцевыесчетчики 25 и 26. Счетчик 25 производит последовательный опрос фотоэлементов по двум взаимно перпендикулярным плоскостям. Одновременно кольцевой счетчик 26 последовательно разрешает проход информации на пульт. При совпадении по времени сигнала со cx&f опроса и разрешения прохода информации сигнал поступает на электронную схему, которая его обрабатывает, и на пульте загорается индикатор, соответ ствующий положению троса центрального Отвеса. Сигнал с фотоэлемента на схему опроса поступает в том случае, если световой поток между источником света и фотоэлементом перекрывается (в данном случае тросом центрального отвеса). Перед измерением датчик уст анавли вают таким образом, чтобы трос центрального отвеса перекрывал световой поток в центрег . на пульте должен светиться центральный индикатор. В далъ ёРва&л датчик, установленный на щите, отклоняется вместе с ним, а трос центрального отвеса постоянно Находится в вертикальном положении Световой ноток перекрывается тросом 1 7 f центрального отвеса. Информация пос-/ тупает на пульт машиниста, которялй в зависимости от отклонения вк1шчает соответствующие домкраты. Отсутствие связи между тросом отвеса и регистрирующей отклонение вертикального щита аппаратурой положительно влияет на точность измерения. В известной конструкции устройства такая связь выполнена в виде штанги, соединенной одним концом с тросом отвеса и расположенной в направляющей, которая с одной стороны закреплена в корпусе с псмощью вертикального шарнира, а с другой опирается на опору скольжения. При перемещении во время регистрации отклонения вертикального щита штанги в направляющей и последней вокруг шарнира и в опоре скольжения возникают силы трения, снижающие точность измерения, особенно при некачественном изготовлении этой связи. Известный прибор обеспечивает точность определения отклонения до 5 мм, а предлагаемый с точностью до |1 мм.Точность устройства по сравнению с известным возросла в 5 раз.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЩИТА, включакядее корпус, установленный на откидном полке щита, и датчик положения троса центрального отвеса, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения пространственного г отклонения, оно сн жено генератором, двумя кольцевьами счетчиками, схемой вывода информации и пультом индикации, датчик выполнен в виде расположенной в корпусе квадратной рамки с диаметрально противоположными горизонтальными прорезями, выполненными на разных уровнях, причем на смежных прорезях установлены фотоэлементы, а за противоположными им прорезями на корпусе закреплены источники света, при этом входы фотоэлементов соединены с выходом схемы опроса фотоэлементов, а выходы - с информационными входами схемы- вывода информации, к управляющему входу которой подключен выход первого кольцевого счетчика, а к выходу - пульт индикации, вход схемы опроса соеди- i нен с выходом второго кольцевого W счетчика, а входы обоих кольцевых счетчиков соединены с внходся«1 генера с тора. го со о со ч

8

X

J3

Й7

//

Ж

ФигЛ

ц

и

2$

2S

26

г- Zr