Пневматический датчик нагрузки Советский патент 1984 года по МПК E21C27/00 

Изобретение относится к средствам автоматизации техиологических процессов добычи полезных ископаемых, оно может быть использовано в устройствах контроля, дистанционного управления и автоматического регулирования нагрузки пневмопривода горных машин. Известен пневматический датчик нагрузки, содержащий корпус, элемент сопло-заслонка, постоянный магнит, помещенный в металлический немагнитный стакан с рычагом, взаимодействующим с заслонкой элемента сопло-заслонка и соединенным свободным концом с корпусом через регулируемую упругую связь I. В известном датчике настройка на заданный диапазон измерений производится одновременным регулированием упругой связи, перемещением дросселя и сопла элемента сопло-заслонка. Такая настройка сложна и выполнима только на специальных стендах. Настройка такого датчика с необходимой точностью в условиях эксплуатации особенно трудна и трудоемка. Цель изобретения - упрощение настройки датчика в условиях эксплуатации и повыщение ее точности. Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом датчике нагрузки, содержащем корпус, элемент сопло-заслонка, постоянный магнит, помещенный в металлический немагнитный стакан с рычагом, взаимодействующим с заслонкой элемента сопло-заслонка и соединенным с корпусом через упругую связь, элемент сопло-заслонка снабжен механизмом его .реверсивного перемещения вдоль рычага. Механизм перемещения элемента соплозаслонка выполнен в виде установленного в направляющих толкателя, соединенного через пяту и штифт с элементом винт-гайка, причем свободный конец винта снабжен маховичком, гайка жестко закреплена на корпусе датчика, а между маховичком и гайкой на винт навернута контргайка. На чертеже изображен пневматический датчик нагрузки. Датчик содержит измерительный узел, включающий постоянный магнит 1, металлический немагнитный стакан 2, на котором укреплен рычаг 3, пневмопреобразователь с дистанционной передачей выходного сигнала, состоящий из элемента 4 сопло-заслонка, пневмоусилитель 5, переменный дроссель 6, регулируемую упругую связь 7 и корпус 8. Возможность перемещения элемента 4 сопло-заслонка вдоль рычага 3 обеспечивается передачей, состоящей из винта 9 и закрепленной на корпусе гайки 10. Винт 9, имеющий сферический конец, через пяту 11, с которой соединен с помощью щтифта 12, связан с жестким тсмкателем 13, могущим при вращении винта совершать возвратнопоступательное движение в направляющих 14. Другим концом толкатель связан с элементом 4 сопло-заслонка. Для приведения передачи винт-гайка в действие на винте 9 закреплен маховичок 15, а для фиксации определенного положения винта после настройки датчика на него навернута контргайка 16. В исходном состоянии давление питания подается на первый вход пневмоусилителя 5, а через переменный дроссель б - на вход элемента 4 сопло-заслонка и на второй вход пневмоусилителя 5. При вращении магнита 1 в немагнитном стакане 2, помещенном в поле вращающегося постоянного магнита, наводятся вихревые токи. Взаимодействие вихревых токов с вращающимся магнитным полем создает момент, направленный в сторону вращения и пропорциональный скорости вращения вала. Усилие от этого момента через рычаг передается на заслонку элемента 4 сопло-заслонка. Возникающий в линии сопла сигнал рассогласования подается на второй вход пневмоусилителя 5. На выходе датчика появляется усиленный по мощности сигнал, пропорциональный нагрузке на валу. Вращением маховичка 15 перемещается в неподвижной гайке 10 винт 9. Сферический конец винта воздействует на связанную с толкателем 13 пяту 11, проворачиваясь в ней. При этом обеспечивается поступательное движение толкателя в направляющих 14, причем направление движения зависит от направления вращения маховичка. Фиксированное положение толкателя после окончания настройки датчика обеспечивается с помощью контргайки 16. Движение толкателя вызывает перемещение вдоль рычага элемента 4 сопло-заслонка, изменяя тем самым длину плеча рычага и, следовательно, усилие от момента, передаваемое на заслонку элемента соплозаслонка. Передача винт-гайка обеспечивает возможность медленного движения элемента сопло-заслонка, при этом достигается высокая точность перемещений и, следовательно, высокая точность настройки датчика. По длине рычага 3 возможна градуировка шкалы измерения. Использование изобретения упростит настройку датчика. В условиях эксплуатации, за счет имеющейся возможности перемещения элемента сопло-заслонка вдоль рычага, датчик, первоначально настроенный в заводских условиях на Специальном стенде, упругой связью 7, переменным дросселем 6 и сопло элемента 4 сопло-заслонка на определенный.диапазон измерения можно перенастроить без использования стенда с необходимой степенью точности, обеспечиваемой малыми перемещениями передачи винт-гайка, на различные диапазоны измеj1076576

рений, что позволяет применять его при ав- но упрощается и делается менее продолжитоматизации пневмоприводов горных и дру- , тельной настройка датчика нагрузки при его гих машин. По этой же причине значитель- изготовлении.

1. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК НАГРУЗКИ, содержащий корпус, элемент сопло-заслонка, постоянный магнит, помещенный в металлический немагнитный стакан с рычагом, взаимодействующим с заслонкой элемента сопло-заслонка и соединенным свободным концом с корпусом через упругую связь, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки датчика в условиях эксплуатации и повышения ее точности, элемент сопло-заслонка снабжен механизмом его реверсивного перемещения вдоль рычага. 2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что механизм перемещения элемента соплозаслонка выполнен в виде установленного в направляющих толкателя, соединенного через пяту и щтифт с элементом винт-гайка, причем свободный конец винта снабжен маховичком, гайка жестко закреплена на корпусе датчика, а между маховичком и гайкой на винт навернута контргайка. сл 05 ел OfS т У /