Автоматический регулятор положений исполнительного органа горной машины Советский патент 1985 года по МПК E21C35/24 

1

Изобретение относится к автоматизации горных машин.

Известна система автоматического управления исполнительными органами комбайна с электрогидравлическим датчиком порода-уголь типа Рубин. В ней в качестве чувствительного элемента датчика порода - уголь служит измерительный резец, на который действует осевое усилие, пропор циональное контактной прочности разрушаемой горной породы Cl.

Система, оснащенная таким датчиком, обладает низкой надежностью, так как контактный способ измерения приводит к интенсивному износу измерительного резца и частым поломкам не только самого резца, но и остальной части конструкции датчи ка. Кроме того, относительная контактная прочность границы породауголь, распознаваемая датчиком типа Рубин, превышает двухкратное значение, что ограничивает его область применения в условиях твердых углей и мягких вмещающих-пород.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является автоматичес кий регулятор положений исполнительного органа горной машины, состоящий из переключателя и двух блоков регулирования, каждый из которых содержит блок приема, выход которого подключен к первому входу счетчика-накопитеЛя и к входу первого реле времени, выход которого связан с первым входом счетчика оборотов исполнительного органа, первый выход которого соединен с блоком обнуления триггеров, а второй через задатчик оборотов - с входом триггера, выход которого подключен к вторым входам счетчика оборотов исполнительного органа и счетчиканакопителя, выходы которого соединены с первыми входами пороговых элементов, вторые входы которых подключены к задатчику уставок, а выходы - к первым входам триггеров с памятью, первые выходы которых соединены с двумя первыми входами первого элемента совпадения,:а вторые выходы - с двумя первыми входами второго элемента совпадения, выходы первого и второго элементов

1922

сов;падения связаны соответственно . через второе и третье реле времени с входами электрогидропривода исполг нительного органа, причем выход блока обнуления триггеров связан с вторыми входами триггеров с памя-. тью C2j.

В регуляторе применен радиоизотопный датчик порода-уголь с нечувствительностью к колебаниям воздушного зазора в пределах, позволяющих устанавливать его на исполнительном органе горной машины на некотором расстоянии от линий резания,исключающем износ датчика.

Кроме того, принцип работы датчика основан на различии зольности и плотности угля и породы, что позволяет применять регулятор практически на всех шахтопластах угольных бассейнов страны.

Однако в известном регуляторе переключателем режимов работы (регулирование только по почве пласта, регулирование только по кровле пласта или регулирование по почве и кровле пласта одновременно) плюс питания подается на шины питания блока регулирования по почве или блока регулирования по кровле или на шины питания обоих блоков одновременно. Регулятор с наличием подобной коммутации режимов работы имеет низкую надежность, так как при включении одного из блоков регулирования в другом |(отключенном ) блоке регулирования за счет имеющихся перекрестных связей между ними возможно появление ложных сигналов управления исполнительным органом.

Цель изобретения - повьшение надежности путем полного исключения взаимного влияния сигналов в одном регуляторе на исполнительный орган другого регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что автоматический регулятор положений исполнительного органа горной машины, состоящий из переключателя и двух блоков регулирования, каждый из которых содержит блок приема, выход которого подключен к первому входу счетчиканакопителя и к входу первого реле времени, выход которого связан с пер вым входом рчетчика оборотов исполнительного органа, первый выход кото рого соединен с блоком обнуления

31

триггеров, а второй через задатчик оборотов - с входом триггера, вьпсод которого подключен к вторым входам счетчика оборотов исполнительного органа и счетчика-накопителя, выходы которого соединены с первыми входами пороговых элементов, вторые входы которых подключены к задатчику уставок , а выходы - к первым входам триггеров с памятью, первые выходы которых соединены с двумя первыми входами первого элемента совпадения, а вторые выходы - с двумя первыми входами второго элемента совпадения, выходы первого и второго элементов совпадения связаны соответственно через второеи третье реле времени с входами электрогидропривода исполнительного органа, причем выход блока обнуления триггеров связан с вторыми входами триггеров с памятью, калсдый из двух блоков регулирования снабжен элементами И и ИЛИ-НЕ, причем выходы второ го и третьего реле времени каждого блока регулирования соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ смежного блока, выход элемента ИЛИ-НЕ соедн ; йен с первым входом элемента И, выход которого подключен к третьим входам элементов совпадения и счетчика оборотов исполнительного органа, третий выход которого соединен с вторым входом элемента И, при этом первый выход переключателя соединен с четвертыми входами элементов совпадения первого блока регулирования, а второй-- с четвертыми входами элементов совпадения второго блока регулирования.

На чертеже изображены два блока регулирования по кровле 1 и почве По пласта с идентичными блочными схемами.

Блоки приема 1, установленные на поворотных редукторах горной машины со стороны исполнительных органов, представляют собой катушки кости в корпусах из немагнитного материала. Блоки приема соединены с счетчикаьш-накопителями 2 и реле

3времени. Счетчики-накопители 2 соединенны с пороговыми элементами

4и 5, которые, в свою очеред, другими своими входами соединены с задатчиками 6 уставок, а выходами с триггерами 7 и 8 с памятью. Первые выходы триггеров 7 и 8 с памятью

24

соединены с двумя первыми входами элементов 9 совпадения, третьи входы которых соединены с выходами элементов И 10, а четвертые - через переключатель режимов работы 11с плюсом питания. Вторые выходы триггеров 7 и 8 с памятью соединены с двумя первыми входами элементов 12 совпадения, третьи входы которых

соединены с третьими входами схем 9 совпадения соответственно, а четвертые - с четвертыми входами схем 9 совпадения. Выходы элементов 9 и 12 совпадений соединены с входами

соответствукицих реле 13 и 14 времени, йяходы реле 3 времени соединены с первыми входами счетчиков 15 оборотов исполнительных органов, первые; выходы которых через блоки 16 обнуле

ния триггеров соединены с вторыми входами триггеров 7 и 8 с памятью. Третьи входы счетчиков 15 оборотов соединены с выходами элементов И 10, а их вторые выходы через задатчики

17 оборотов 17 - с триггерами 18.

Вторые входы счетчиков 15 оборотов исполнителышх органов соединены с выходами триггеров 18 и входами счетчиков-накопителей 2. Выхода

реле 13 и 14 времени каждого из блоков регулирования перекрестно соединены с элементами ИЛИ-НЕ 19 смежного блока, а также с электрогид-} роприводом 20 исполнительного органа.

Работа автоматического регулятора осуществляется следующим образом.

Сигналы с изотопных датчиков порода - уголь через электронные блоки поступают на передающие катушки

индуктивности ( условно не показаны ). В период вращения исполнительных орг ганов, когда передающие катупжи индуйтивности находятся против блока 1 приема, сигналы улавливаются

последним и поступают в счетчикинакопители 2 и через реле 3 времени, время задержки которых превышает время совмещенного положения передакицих и приемных катушек индуктивноУ

сти, на первый вход счетчика 15 оборотов. Таким образом, в счетчиках 15 оборотов один оборот исполнительных органов фиксируется только после первого импульса, пришедшего соответ

ственно от каждого датчика породауголь. По истечении заданного числа оборотов в любом из блоков регулирования (если заданное число об , 1

разевалось разновременно ) с третьего выхода счетчика 15 оборотов через элемент И 10 на третьи входы элементов 9 и 12 совпадения поступят сигналы, разрешающие исполнение когманд управления, и на третий вход собственно счетчика 15 оборотов для обнуления части его разрядов. Осталь часть разрядов счетчика оборотов обнуляется одновременно со счетчиком-накопителем по истёненйй заданного числа оборотов через задатчик 17 и триггер 18.

В случае, если в одном из блоков регулирования цикл накопления информации завершен и уже выполняется сигнал управления, то во втором блоке на входе элемента ИЛИ-НЕ 19 будет присутствовать один из запрещающих сигналов из первого блока, что приведет к появлению логического нуля на входе элемента И 10, и, таким образом, наложит запрет на функцию по первому входу последнего.

Поэтому, если во втором блоке регулирования в это: время также накопилось заданное число оборотов, сигналы управления.в нем будут отсутствовать и обнуления части разрядов счетчика оборотов не произойдет, причем последнее обстоятельство приведет к сдвигу начала отсчета в счетчике оборотов. .

Формирование управляющих сигналов происходит следующим образом. Счетчики-накопители соединены с пороговыми элементами 4 - Порода и 5 - Уголь, представляющими собой числовые значения, набранные на элементах совпадения из соответствующих разрядов двоичного счетчика-накопителя. Выбор необходимых пар порода уголь осуществляется задатчиками 6. В зависимости от количества накопленных на заданное число оборотов импульсов в счетчиках-накопителях с выходовпороговых элементов будут появляться сигналы, включающие триггеры 7 Ь 8 по следующей логике: при количестве импульсов в счетчике1926

накопителе, меньшем числового значения порогового элемента Порода, ни один из триггеров не включится; при количестве импульсов в счетчике большем числового значения порогово го элемента уголь, включатся триггеры 7 и 8.

При выключенном состоянии триггеров с их первых выходов поступят сигналы на первый и второй входы элементов 9 совпадения, на выходах которых появятся сигналы управления От породы в уголь при условии наличия на третьих входах сигналов от элементов И 10 и на четвертых входах - от переключателя 11 режимов работы. При включенном состоянии триггеров с их вторых выходов поступят сигналы на первьй и второй входы элементов 12 совпадения, на выходах которых появятся сигналы управления От угля в породу при тех же дополнительных условиях. Включенное состояние только триггеров 7 свидетельствует о работе регуляторов в зоне нечувствительности и сигналы управления отсутствуют.

Через реле 13 или 14 ,времени сигналы управления, с элементов 9 или 12 совпадения воздействуют на электрогидропривод 20, который включает гидродомкраты на подъем или отпускание исполнительного органа горной машины.

Переключателем 11 режимов работы при помощи подачи плюсэ питания на четвертые входы схем 9 и 12 совпадения того или другого блока регулирования происходит выбор регулирования по почве или кровле пласта или по почве и кровле пласта одновременно,

Достигаемое в регуляторе повышение надежности управления позволяет повысить удобство эксплуатации комбайна в целом, а также сортность угля за счет уменьшения присечки породы.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ПОЛОЖЕНИЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ГОРНОЙ МАШНЫ, состоящий из переключателя и двух блоков регулирования, каждый из которых содержит блок приема, выход которого подключен к первому входу счетчика-накопителя и к входу первого реле времени, выход которого связан с первым вхог дом счетчика оборотов исполнительного органа, первый выход которого соединен с блоком обнуления триггеров , а второй через задатчик оборотов - с входом триггера, выход которого подключен к вторым входам счетчика оборотов исполнительного органа и счетчика-накопителя, выходы которого соединены с первыми входами пороговых элементов, вторые входы которых покдлючены к задатчику установок, а выхода - к первым входам триггеров с памятью, первые выходы которых соединены с двумя первыми входами первого элемента совпадения, а вторые выходы - с двумя первыми входами второго элемента совпадения, выхода первого и второго .элементов совпадения связаны соответственно через второе и третье реле времени с входами электрогидропривода исполнительного органа, причем выход блока обнуления триггеров связан с вторыми входами триггеров с памятью, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулирования, каждый из двух блоков регулирования снабжен элементами И и ИЛИ-НЕ, причем выходы второго и третьего per ле времени каждого блока регулирования соединены с входами элемента ШШ-НЕ смежного блока выкод элемейта ШШ-НЕ соединен с .первым входом элемента И, выход которого подключен к третьим входам элемента совпадения и счетчика оборотов исполнительного органа, третий выход которого соединен с вторым входом элемента И, при этом первый выход переключателя соединен с четвертыми входами элементов совпадения первого блока регулирования, а второй - с четвертыми входами элементов совпадения второго блока )егулирования.