Устройство для управления рабочим оборудованием экскаватора-драглайна Советский патент 1987 года по МПК E02F3/48 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для управления рабочим оборудованием экскаваторов-драглайнов.

Цель изобретения - повышение точности управления процессом копания за счет автоматической коррекции заданного усилия в подъемных канатах.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема функционального преобразователя.

Устройство для управления рабочим оборудованием экскаватора-драглайна включает рабочее оборудование в виде ковша 1 с подъемными 2 и тяговыми 3 канатами, двигатель 4 подъемной лебедки 5. Двигатель 4 управляется блоком 6 регулирования скорости подъемной лебедки, на вход которого подается сигнал с выхода блока 7 ограничения скорости выбора слабины, один из входов которого подключен к выходу датчика 8 натяжения подъемных канатов, а другой - к выходу блока 9 выделения наи- больи1его сигнала, к входам которого подключены ручной задатчик 10 скорости подъемной лебедки, регулятор 11 натяжения подъемных канатов и блок 12 ограничения напуска канатов. Первый вход регулятора 11 натяжения подъемных канатов соединен с выходом датчика 8 натяжения подъемных канатов, второй - с выходом задатчика 13 натяжения подъемных канатов, третий через функциональный преобразователь 14 соединен с выходом датчика 15 натяжения тяговых канатов, а четвертый вход регулятора 11 подключен через блок 16 коррекции заданного натяжения подъемных канатов к выходу ручного задатчика 10 скорости подъемной лебедки.

Устройство работает следующим образом.

После опускания ковша на поверхность забоя машинист управляет процессом копания путем изменения сигнала на выходе ручного задатчика 10 скорости подъемной лебедки, стремясь при этом поддержать определенное усилие в подъемных канатах. На выходе задатчика 13 натяжения подъемных канатов устанавливается сигнал, соответствующий минимальной заданной величине усилия в подъемных канатах, равной, например, массе упряжи ковша, что обеспечивает отсутствие слабины в подъемных канатах. При копании на выходе датчика 15 натяжения тяговых канатов имеется сигнал, соответ- ствуюп;ий усилию в тяговых канатах. Этот сигнал, увеличивающийся по мере загрузки ковша, поступает на вход функционального преобразователя 14, который нынолнен, например, в виде сумматора 17 с входными коэффициентами К1, К2,...К5, на входы которого включены электрические блоки 18, 19,..., 22 формирования зоны нечувствительности, а цепь обратной связи этого сумматора содержит ограничитель 23 уровня выходного

2

сигнала. Каждый блок формирования зоны нечувствительности настраивается таким образом, чтобы срабатывание электрических блоков 18, 19,..., 22 формирования зон нечувствительности осуществлялось при определенном усилии в тяговых канатах (например, 0,4 ST стоп,...0,5 STCTOM,..., 0,9 ST стоп,...)где STCTOII стопорное усилие в тяговых канатах.

По мере увеличения усилия в тяговых

канатах выходное напряжение функционального преобразователя 14, поступающее на вход регулятора 11 натяжения подъемных канатов, увеличивается, например, от значения, соответствующего массе упряжи ковща

г (в начале копания), до значения, соответствующего массе порожнего ковша (в конце копания), или до значения, соответствующего массе груженого ковша (при стопоре- нии ковша).

0 Таким образом, на вход регулятора 11, в качестве которого использован стандартный ПИ-регулятор натяжения подъемных канатов, поступает сигнал задания, направленный на увеличение их натяжения с целью компенсации возрастающей массы ковша и устранения его стопорений. Если машинист при копании не увеличивает натяжение выше заданного минимального значения или увеличивает его недостаточно для компенсации возрастающей массы ковша, то сигнал на

Q выходе регулятора 11 становится больше сигнала на выходе ручного задатчика 10 скорости подъемной лебедки. В этом случае блок 9 выделения наибольшего сигнала подключает сигнал регулятора 11 натяжения подъемных канатов через блок 7 ограниче5 щя скорости выбора слабины на вход блока 6 регулирования скорости подъемной лебедки. Натяжение подъемных канатов увеличивается в соответствии с увеличением натяжения тяговых канатов, регулируется толщина срезанной ковщо.м стружки, что предот0 вращает чрезмерное заглубление ковша. Если машинист, учитывая возрастание массы ковша, стремится увеличить натяжение подъемных канатов и при этом напряжение на выходе задатчика 10 скорости копания .г больше напряжения на выходе регулятора 11 натяжения подъемных канатов, то это надря- жение через блоки 9 и 7 поступает на вход блока 6 регулирования скорости подъемной лебедки и управление процессом копания осуществляется на основании сигнаQ лов управления машиниста. При этом усилие в подъемнЕ11х канатах достаточно, чтобы предотвратить чрезмерное заглубление ковша.

При встрече ковша с труднопреодолимым препятствием или при нагрузках приво5 да тяги, близких к стопорным, в результате значительного возрастания сигнала на выходе датчика 15 натяжения тяговых канатов значительно увеличивается и напряжение на выходе функционального преобразователя 14, при этом увеличивается сигнал задания на входе регулятора 11, усилие в подъемных канатах также увеличивается и ковш, приподнимаясь, обходит непреодолимое препятствие, при этом динамические нагрузки тягового механизма уменьшаются.

В процессе копания машинист также может корректировать сигнал задания на входе регулятора натяжения подъемных канатов. Это осуществляется с помошью блока 16 коррекции задания натяжения подъемных канатов (содержащего, например, интегратор 24 с ограничителем 25 уров10

жения путем воздействия через блок 16 коррекции заданного натяжения на регулятор 11 натяжения подъемных канатов. Выходной сигнал блока 16 ограничен величиной, соответствующей, например, массе упряжи ковша.

Формула изобретения

1. Устройство для управления рабочим оборудованием экскаватора-драглайна по авт. св. № 825784, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления процессом копания за счет автоматической коррекции заданного усилия в подъемных каня выходного сигнала в цепи обратной свя- 15 натах, оно снабжено блоком коррекции за- зи). На вход блока 16 коррекции заданияданного натяжения подъемных канатов, функнатяжения канатов поступает напряжение с выхода ручного задатчика 10 скорости подъемной лебедки. Если ручной задатчик 10 скорости подъемной лебедки устанавливается машинистом в положение «От себя (т.е. его сигнал направлен на уменьшение натяжения подъемных канатов), то выходное напряжение блока 16 коррекции задания натяжения канатов равно нулю. Если ручной задатчик 10 скорости подъемной лебедки ус- танавливается машинисто.м в положение «На себя (т.е. его сигнал направлен на увеличение натяжения подъемных канатов), то на выходе блока 16 коррекции заданного натяжения появляется напряжение, увеличивающее сигнал задания на выходе ре- гулятора 11 натяжения подъемных канатов. Тем самым машинист может изменять величину заданного натяжения подъемных канатов, т.е. регулировать величину их натя

жения путем воздействия через блок 16 коррекции заданного натяжения на регулятор 11 натяжения подъемных канатов. Выходной сигнал блока 16 ограничен величиной, соответствующей, например, массе упряжи ковша.

Формула изобретения

1. Устройство для управления рабочим оборудованием экскаватора-драглайна по авт. св. № 825784, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления процессом копания за счет автоматической коррекции заданного усилия в подъемных канатах, оно снабжено блоком коррекции за- данного натяжения подъемных канатов, функциональным преобразователем и датчиком натяжения тяговых канатов, выход которого через функциональный преобразователь подключен к третьему входу регулятора натяжения подъемных канатов, а выход ручного задатчика через блок коррекции заданного натяжения подъемных канатов соединен с четвертым входом регулятора натяжения подъемных канатов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что функциональный преобразователь выполнен из пяти блоков формирования зон нечувствительности сумматора и ограничителя уровня входного сигнала, подключенного на- раллельно сумматору, входы блоков формирования зон нечувствительности соединены с выходом датчика натяжения тяговых канатов, а выходы - с входом сумматора, выход которого подключен к третьему входу регулятора.

ff UK

Редактор М. Петрова Заказ 2002/30

Составитель Л. . Ккашанеи

Те.хред И. ВересКорректор .М. Шарошн

Тираж 607Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР но долам 113обрете1Н1Й и открытнп

1 13035. . Москва. Ж-35, Раушская наб., д. 4:5 ГIpo.г вoлcтвt н o-lloлиrpгlфичecкoe предприятие, г. Ужгоро.1. ул. Проектная, 4

tflui. 2

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет с высокой точностью управлять процессом копания путем автоматической коррекции заданного усилия в подъемных канатах. Для этого к входу регулятора натяжения (РН) 11 подъемных канатов (ПК) кроме датчика 8 и задатчи- ка 13 натяжения ПК подключен выход блока коррекции (БК) 16 заданного натяжения ПК и через функциональный преобразователь 14 - датчик 15 натяжения тяговых канатов. При встрече ковша с труднопреодолимым препятствием в результате значительного возрастания сигнала на выходе датчика 15 увеличивается и напряжение на преобразователе 14. Увеличивается также и сигнал на входе РН 11. Усилие в ПК также увеличивается, и ковш, приподнимаясь, обходит препятствие. Путем воздействия на РН 11 через БК 16 в процессе копания регулируется и величина заданного натяжения ПК. Для этого на вход БК 16 подключен выход ручного задатчика 10 скорости подъемной лебедки 5. Выходы задатчика 10 и РН 11 через блок 9 выделения наибольшего сигнала подключены на вход блока 7 ограничений скорости выбора слабины ПК. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л UB.f со яяЛ. 00 со о: