Устройство автоматического управления выемочной машиной Советский патент 1984 года по МПК E21C35/24 

Изобретение относится к угледобывающей промышленности и может быть использовано дли автоматического управления режимом работы привода горных н других MaiiJHH.

Известны устройства для управления горными машинами, содержищие задатчики и датчики нагрузки и скорости подачи, элементы сравнения, релейные и логические элементы, релейные усилители управления сервоприводом механизма подачи.

Известно устройство автоматического управления выемочной машиной, которое содержит канал регулирования по скорости подачи, включаюп1ий задатчик и датчик скорости подачи, элемент сравнения сигналов скорости подачи, элементы выделения наибольшего и наименыпего сигналов, реле контроля превышения фактической скорости над заданной, релейные усилители управления сервоприводом механизма подачи и канал регулирования по нагрузке, включающий задатчик и датчик нагрузки, релейные элементы недогрузки и перегрузки I.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, которое дополнительно содержит реле времени уменьшения скорости 1юдачи до нуля и обнуления скорости подачи при пуске машины. Работа устройства при пуске машины заключается в следующем.

При пускг машины (подаче напряжения сети на машину) в начальный период времени, определяемый реле времени, скорость подачи выемочной машины уменьшается до нуля, т. е. мапгина останавливается и происходит разгрузка тяговой цепи.

По истечении выдержки времени реле времени, скорость гюдачи увеличивается до заданного значения с быстродействием, определяемЕ.1м механизмом подачи и его сервоприводом 2.

Недостаток известного устройства состоит, в том, что оно ие обеспечивает плавного нарастания скорости подачи до заданного значения (юсле обнуления скорости подачи при пуске машины и разгрузки тягового устройства, что вызывает динамические перегрузки силовых трансмиссий при зарубке в массив, снижает надежность горной машины и может служить источником травматизма обслуживаюпюго персонала из-за возможных всплесков тяговой цепи в вертикальной плоскости.

Цель изобретения состоит в повышении надеж 1ЮСТИ и безопасности путем обеспечения плавного нарастания скорости подачи после ее обнуления при пуске машины.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве автоматического управления выемочной ма линой, содержащем датчик и задатчик нагрузки, подключенные к соответствующим входам пе|)вого блока сравнения, выход которого соединен с входами релейного элемента недогрузки и релейного элемента перегрузки, выход последнего подключен к первому входу первого блока выделения наименьшего сигнала, второй и третий входы которого подключены к задатчику скорости подачи и реле времени уменьшения скорости подачи до нуля при пуске машины, выход первого блока выделения наименьшего сигнала соединен с первым входом первого блока выделения наибольшего сигнала

и с первым входом реле превьиления фактической скорости подачи над заданной, выход которого подключен к второму и к первому входам первого и второго блоков выделения наибольшего сигнала соответственно, выходы которых соединены с соответствующими входами второго блока сравнения, выход которого соединен с входами релейных усилителей управления сервоприводом механизма подачи, датчик скорости подачи, выход которого соединен с вторым вхо0 дом второго блока выделения наибольшего сигнала и первым входом третьего блока выделения наибольшего сигнала, выход которого соединен с вторым входом реле превышения фактической скорости подачи над заданной, дополнительно установлены пос ледовательно соединенные реле времени, генератор импульсов и второй элемент выделения наименьп его сигнала, второй вход которого соединен с выходом релейного элемента недогрузки, привода механизма по„ дачи, а выход подключен к второму входу третьего блока выделения наибольшего сигнала.

. Реле времени с выдержкой времени, обусловленной необходимой оперативностью управления скоростью подачи и быстродейст5 вием механизма подачи, иа время выдержки после пуска машины включает генератор импульсов. Последний, в свою очередь, после обнуления скорости подачи на определенный промежуток времени, осуществляет

0 плавное увеличение скорости подачи, коммутируя сигналы уставки и фактической скорости подачи. Причем генератор импульсов подключен к каналу. скорости подачи через элемент выделения наименьшего сигнала, второй вход которого подключен к

5 выходу релейного элемента недогрузки.

Введение дополнительно последовательно включенных реле времени, генератора импульсов и элемента выделения наименьшего сигнала позволяет обеспечить после обнуления скорости подачи плавное нарастание скорости подачи с целью повышения надежности машины и безопасности обслуживающего персонала.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства автоматического уп5 равления выемочной машиной; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие работу устройства.

Выемочная машина I содержит электропривод 2, гидродвигатель 3 подачи, гидронасос 4 подачи и сервопривод 5 управления производительностью насоса.

Устройство содержит каналы регулирования по нагрузке и скорости подачи.

Канал регулирования по скорости подачи включает задатчик 6 скорости подачи, реле 7 времени уменьшения скорости подачи до нуля (обнуления) при пуске машины, которые через первый блок 8 выделения наименьшего сигнала и первый блок 9 выделения наибольшего сигнала подключены к первому входу второго блока 10 сравнения сигналов скорости подачи, и датчик 11 скорости подачи, подключенный через второй блок 12 выделения наибольшего сигнала к второму входу второго блока 10 сравнения сигналов скорости подачи, на выходе которого включен трехпозиционный релейный элемент, состоящий из двух релейных усилителей 13 и 14, управляющих сервоприводом 5 механизма подачи. Канал регулирования по скорости подачи содержит также релейный элемент 15 контроля превышения фактической скорости подачи над заданной, подключенный своими входами через первый блок 8 выделения наимень1пего сигнала к задатчику 6 скорости подачи и через третий блок 16 выделения наибольшего сигнала к датчику И скорости подачи, а выходом - через блоки 9 и 12 выделения наибольшего сигнала к второму блоку 10 сравнения сигналов скорости подачи.

Канал регулирования по нагрузке содержит датчик 17 и задатчик 18 нагрузки, подключенные к первому блоку 19 сравнения по нагрузке, на выходе которого включены релейные элементы недогрузки 20 и перегрузки 21 электропривода 2 комбайна. Выходы этих элементов подключены соответственно через второй блок 22 выделения наименьшего сигнала к входу блока 16 и входу блока 8.

Для обеспечения плавного нарастания скорости подачи гюсле пуска машины в канале нагрузки дополнительно установлены последовательно соединенные реле 23 времени и генератор 24 прямоугольных импульсов, подключенный чер( второй блок 22 выделения наименьп1его сигнала к входу блока 16.

На фиг. 2 обозначено

Uj.-напряжение сети;

Vy-сигнал уставки (заданного значения)

по скорости подачи;

Уф- сигнал фактической скорости подачи; flV-сигнал рассогласования по скорости

подачи;

,V{,-выходные сигналы релейных усилителей соответственно 13 и 14.

Устройство работает следующим образом.

После пуска машины (подачи напряжения сети на ) в течение времени tj (фиг. 2а) реле 7 времени выдает сигнал Vp О, который вь1деляется на выходе первого блока 8 выделения наименьшего сигнала и через первый блок 9 выделения наибольшего сигнала поступает на вход второго блока 10 сравнения сигналов скорости падачи. Сигнал рассогласования ско рости подачи на выходе блока .10 включит релейный усилитель 14, который воздействует на сервопривод 5 таким образом, что скорость подачи уменьшится до нуля (фиг. 2в) и будет удерживаться на этом Уровне до истечения выдержки времени t,.

Одновременно с пуском мап1ины напря кением сети Uc запускается реле 23 времени и на время включает генератор 24 прямоугольных импульсов, который через второй блок 22 выделения наименьшего 0 сигнала и третий блок 16 выделения наибольшего сигнала подает прямоугольные импульсы на вход релейного элемента 15 контроля превышения фактической скорости подачи над заданной. При этом на время паузы сигнала с выхода блока 22 будет включаться 5 элемент 15 (элемент 15 включен при и выдавать сигнал, больший сигналов V, и Уф. Вследствие этого на входы второго блока 10 сравнения сигналов скорости подачи, подаются равные сигналы и релейные элементы 13 и 14 на время паузы выключены, т. е. увеличение скорости полачи после пуска до заданного значения будет происходить импульсно (фиг. 2в., кривая А; кривая Б - при непрерывном увеличении скорости подачи).

П.О истечении времени tj режим запуска машины закончен, а с выхода генератора 24 подается сигнал больиюй величины, в результате чего на выходе второго блока 22 выделения наименьп его сигнала будет выделяться сигнал только с релейного элемен0 та 20 недогрузки и поэтому в дальнейшем алгоритм работы устройства не изменяется, т. е. наброс и сброс скорости подачи при недогруженном приводе мапгины (фиг. 2б,в) происходит с быстродействием, определяемым механизмом 1 одачи и его сервоприводрм, что сохраняет оперативность управления скоростью подачи.

Введение дополнителыю (юследовательHG 1;клоченн;лх ре нремепи. 1еиерзторз импульсов и элемента В1 1деления наименьшего сигнала позволяет обеспечить после обнуления скорости подачи плавное нарастание скорости подачи, что 1юзволяет повысить надежность маи1ины и бечонаспость обслуживающего персонала.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЫЕМОЧНОЙ МАШИНОЙ, содержащее датчик и задатчик нагрузки, подключенные к соответствующим входам первого блока сравнения, выход которого соединен с входами релейного элемента недогрузки и релейного элемента перегрузки, выход последнего подключен к первому входу первого блока выделения наименьшего сигнала, второй и третий входы которого подключены к задатчику скорости подачи и реле времени уменьшения скорости подачи до нуля при пуске машины, выход первого блока выделения наименьшего сигнала соединен с первым входом первого блока выделения наибольп1его сигнала и с первым входом реле превышения фактической скорости подачи над заданной, выход которого подключен к второму и к первому входам первого и второгц блоков выделения наибольшего сигнала соответственно, выходы которых соединены с соответствующими входами второго блока сравнения, выход которого соединен с входами релейных усилителей управления сервоприводом механизма подачи, датчик скорости подачи, выход которого соединен с вторым входом второго блока выделения наибольшего сигнала и первым входом третьего блока выделения наибольшего сигнала, выход которого соединен с вторым входом реле превышения фактической скорости подачи над заданной, отличающееся тем, что, с целью повышения надежпости и безопасности путем обеспечения п.чавного нарастания скорости подачи после ее обнуления при пуске машины, в устройстве дополнительно установлены последовательно соединенные реле времени, генератор импульсов и второй элемент выделения наименьшего сигнала, второй вход которого соединен с выходом релейного элемента недогрузки привода механизма подачи, а выход подключен к второму входу третьего блока выделения наибольшего сигнала.