Устройство управления режимами работы выемочного агрегата для пластов крутого падения Советский патент 1987 года по МПК E21C35/24 

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов добычи полезных ископаемых, может быть использовано в системах дистанционного и автоматического управления режимами работы горных машин, разрабатывающих крутые пласты полосами по падению, в частности щитовых агрегатов.

Цель изобретения - повышение надежности и экономичности за счет использования накопленной потенциальной энергии выемочно-доставочного органа.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит пульт 1 дистанционного управления, регулятор 2, привод 3 (электрический или пневматический) выемоч- но-доставочного органа 4 с датчиком 5 нагрузки, соединенным с входом регулятора 2, другой вход которого соединен с задатчиком 6 уставки регулятора 2, гидродомкрат 7 (количество гидродомкратов может быть больц е одного и определяется конструк- тивны.ми особенностями механизма подачи выемочно-доставочного органа 4 на забой 8), три усилителя 9, 10 и 11 мощности, гид- рораснределитель 12, соединенный с насосной станцией 13, элемент ЗАПРЕТ 14, триггер 15, элементы 16 и 17 сравнения, задат- чики 18 к 19 уровней нагрузки, элементы И 20, 21 и 22, элемент ИЛИ 23, выход которого подсоединен к приводу 24 насосной станции 13, гидравлические управляемые обратные клапаны 25 и 26, входные камеры 27 1-1 28 которых соединены соответственно с выходными линиями гидрораспределителя 12, управляющая камера 29 управляемого обратного клапана 25 соединена с выходной камерой 30 управляемого обратного клапана 26 и со 1НТОКОВОЙ полостью 31 гидродомкрата 7, а управляющая камера 32 управляемого обратного клапапа 26 соединена с выходной камерой 33 управляемого обратного клапана 25 и с порн невой полостью 34 гидродомкрата 7, трехпозицио П1ЫЙ гидро- расгфеделитель 35, управляюп;ие камеры 36 и 37 которого соединены соответственно с выходами усилите;1ей .мощности 9 и 10. Камера 38 питания трехпозиционного гидро- раснределителя 35 соединена с напорной линией насосной станции 13, а его выходные камеры 39 и 40 соединены соответственно со щтоковой 31 и поршневой 34 полостями гидродомкрата 7, отсечный унравляемый кланан 41, входная камера 42 которого соединена со щтоковой полостью 31 гидродомкрата 7, выходная камера 43 соединена со с;1ивной линией насосной станции 13, а управляющая ка.мера 44 соединена с выходом усилителя 1 1 мощности.

В позиции Н (нейтраль) напорная линия гидрораспределителя 12 отсечена от напорной магистрали насосной станции 13, а выходные линии гидрораспределителя 12 соединены со сливпой магистралью насосной станции 13, в позициях П (подача) и Р (реверс) выходные линии гидрораспределителя 12 соединены соответственно с напорной и сливной магистралями насосной станции 13.

Устройство работает в ручном и автоматическом режимах.

В ручном режиме оператор щитового агрегата включает привод 3 выемочно-доставочного органа 4, привод 24 насосной станции 13 и устанавливает гидрораспредели тель 12 в позицию П.

При этом рабочая жидкость от напорной магистрали насосной станции 13 поступает во входную камеру 27 управляемого обратного клапана 25, открывает его

5 и через выходную камеру 33 поступает в порщневую камеру 34 гидродомкрата 7. Одновременно рабочая жидкость из выходной камеры 33 управляемого обратного клапана 25 посту 1ает в управляющую камеру 32 управляемого обратного клапана 26 и

0 открывает его. Поршень гидродомкрата 7 начинает перемещать выемочно-доставоч- пый орган 4 на забой 8 с определенной скоростью. При этом рабочая жидкость со щтоковой полости 31 гидродомкрата 7 вытесняется поршнем через открытую выходную ка.меру 30 управляемого обратного клапана 26 в сливпую .магистраль насосной станции 13.

При достижении неустойчивого режима работы привода 3 оператор устанавливает

Q гидрораспределитель 12 в позицию Р, тем самым реверсирует поток рабочей жидкости, поступающей в гидродомкрат 7. При этом рабочая жидкость от напорной магистрали насосной станции 13 поступает во входную камеру 28 управляемого обратного клаг пана 26, открывает его и через его выходную камеру- 30 поступает в щтоковую полость 31 гидродомкрата 7. Одновременно рабочая жидкость из выходной камеры 30 управляемого обратного клапана 26 поступает в управляющую камеру 29 управляе0 мого обратного клапана 25 и открывает его. Поршень гидродомкрата 7 начинает пе- ремещ.ать выемочно-доставочный орган 4 от забоя 8. При этом рабочая жидкость из поршневой полости 34 вытесняется поршне.м гидродомкрата 7 через открытую-выходную камеру 33 управляе.мого обратного клапана 25 в сливную магистраль насосной станции 13, При достижении устойчивого режима работы привода 3 оператор устанавливает гидрораснределитель 12 в позицию П и цикл

повторяется.

В автоматическом режиме с пульта 1 дистанционного управления включается привод 3 и схема управления режимами работы. При этом гидрораспределитель 12 находится в положении Н. Выходной сигнал

5 от датчика 5 нагрузки, соответствующий текущему значению нагрузки привода 3, поступает па второй вход регулятора 2, где происходит сравнение его с заданным зна5

чением нагрузки, поступающим на его третий вход от задатчика 6 уставки. Выходной сигнал регулятора 2 поступает на второй вход элемента ЗАПРЕТ 14, на выходе которого формируется сигнал, поступающий на первые входы элементов и 20 и 21. Так как к второму входу элемента И 20 подведен сигнал от датчика 5 нагрузки, то на его выходе формируется сигнал, который через усилитель 1 1 мощности поступает в управляюпдую камеру 44 отсечного управляемого клапана 41, переключает его, и рабочая жидкость под действием силы тяжести выемочно-доставочного органа 4 начинает вытесняться из штоковой полости 31 гидродомкрата 7 через открытую входную камеру 42 отсечного управляемого клапана 41, его выходную камеру 43 в сливную магистраль насосной станции 13. Выемочно-до- ставочный орган 4 начинает перемещаться на забой 8.

Таким образом, подача выемочно-доставочного органа 4 на забой 8 происходит только за счет силы тяжести выемочно- доставочного органа 4, и отбойка угля осуществляется при выключенной насосной станции 13. Если нагрузка на забой 8 недостаточна, т.е. когда текущее значение нагрузки, поступающее от датчика нагрузки 5,- меньще выходного сигнала задатчика 19 минимального уровня нагрузки, на выходе элемента 17 сравнения появляется сигнал, который поступает на первый вход элемента И 22, на второй вход которого поступает выходной сигнал от датчика 5 нагрузки. На выходе элемента И 22 формируется сигнал, который поступает на второй вход элемента ИЛИ 23, которь й включает привод 24 насосной станции 13, и на второй вход элемента И 21. Выходной сигнал элемента И 21 через усилитель 10 мощности поступает в управляющую камеру 37 трехпозицион- ного гидрораспределителя 35.

Рабочая жидкость, поступающая от насосной станции 13 к камере 38 питания трехпозиционного гидрораспределителя 35, через выходную камеру 40 поступает в порщневую полость 34 гидродомкрата 7, и выемочно-доставочный орган 4 начинает перемещаться на забой 8 со скоростью, обусловленной подачей рабчей жидкости в порщ невую полость 34, при этом рабочая жидкость из щтоковой полости 31 через открытую входную 42 и выходную 43 камеры управляемого отсечного клапана 41 поступает в сливную магистраль насосной станции 13. Принудительная подача выемочно-доставочного органа 4 на забой 8 происходит до тех пор, пока текущее значение нагрузки от датчика нагрузки 5 не станет больще выходного значения задатчика 19 минимального значения нагрузки. При этом выходной.сигнал элемента 17 сравнения становится равным нулю, и, следовательно, выходной сигнал элемента И 22 равен

25

нулю, при этом выключается привод 24 насосной станции 13 и сигнал на выходе усилителя 10 мощности, и, следовательно, в управляющей камере 37 трехпозиционного усилителя гидрораспределителя 35 становится равным нулю, поршневая полость 34 гидродомкрата 7 отсекается от напорной магистрали насосной станции 13, и подача выемочно-доставочного органа 4 на забой 8 происходит только за счет силы тяжести

10 выемочно-доставочного органа 4.

При возрастании момента сопротивления от разрущения угля возрастает текущее значение нагрузки, поступающее на второй вход элемента 16 сравнения, к первому

г входу которого подключен выход задатчика 18 максимального значения нагрузки. Когда сигнал на втором входе элемента 16 сравнения становится больц.1е сигнала на его первом входе, на ei o выходе формируется сигнал, который поступает на S-вход

20 триггера 15, запоминается и поступает на первый вход элемента ЗАПРЕТ 14, на первый вход элемента ИЛИ 23 и на вход усилителя 9 мощности. При этом на выходе элемента ЗАПРЕТ 14 и соответственно на выходе усилителя 11 мощности уровень сигнала устанавливается до нуля.

При отсутствии сигнала на выходе усилителя 1 1 мощности и соответственно в управляющей камере 44 управляемого отсечного клапана 41 штоковая полость 31 гид2Q родомкрата 7 отсекается от сливной магистрали насосной станци11 13.

Одновременно на выходе элемента ИЛИ 23 формируется сигнал, который включает привод 24 насосной станции 13, а на выходе усилителя 9 мощности появляется

- сигнал, который поступает в управляющую камеру 36 трехпозиционного гидрораспределителя 35, переключает его, и рабочая жидкость через выходную камеру 39 поступает в щтоковую полость 31 гидродомкрата 7. Одновременно рабочая жидкость из

40 выходной камеры 39 поступает в закрытую выходную камеру 30 управляемого обратного клапана 26 и в управляющую камеру 29 управляемого обратного к,тапапа 25 и открывает последний. Г1 дродомкрат 7 начинает перемещать выемочно-доставоч- 45 ный орган 4 от забоя 8. При этом рабочая жидкость из порщневой полости 34 гидродомкрата 7 вытесняется его пор1пнем через открытую выходную камеру 33 управляемого обратного клапана 25 в сл 1вную линию насосной станции 13. Происходит уменьщение момента сопротивления от разрущения угля и, соответственно, уменьшается текущее значение нагрузки, которое поступает от датчика 5 нагрузки к второму входу элемента 17 сравнения, к первому вхо55 ДУ которого подключен выход задатчика 19 минимального уровня нагрузки. Когда сигнал на втором входе элемента 17 сравнения ста- новится .меньше сигнала на его первом

50

входе, на его выходе формируется выходной сигнал, который поступает на R-вход триггера 15 и на первый вход элемента И 22. Выходной сигнал триггера 15 становится равным нулю. Соответственно равны нулю сигналы на выходе усилителя 9 мощности и на первом входе элемента ЗАПРЕТ 14, на выходе которого снова появляется сигнал, сформированный в регуляторе 2. При отсутствии сигнала на выходе усилителя 9 мощности, соответственно и в управляющей камере 36 трехпозиционного гидрораспределителя 35, штоковая полость 31 гидродомкрата 7 отсекается от напорной магистрали насосной станции 13. Одновременно выходной сигнал элемента И 22 поступает на второй вход элемента ИЛИ 23 и на второй вход элемента И 21. Выходной сигнал элемента И 21 через усилитель 10 мощности поступает в управляющую камеру 37 трехпозиционного гидрораспределителя 35. Рабочая жидкость через выходную камеру 40 трехпозиционного гидрораспределителя 35 поступает в поршневую полость 34 гидродомкрата 7. Происходит реверсирование движения выемочно-до- ставочного органа 4 на угольный забой 8. Принудительная подача выемочно-доста- вочного органа 4 на забой 8 происходит до тех пор, пока текущее значение нагрузки от датчика 5 нагрузки не станет больше выходного значения задатчика 19 минимального уровня нагрузки, и цикл снова повторяется.

При выключении привода 3, когда текущее значение нагрузки, поступающее от датчика 5 нагрузки, равно нулю, выходные

сигналы элементов И 20 и 22 равны нулю, что исключает самопроизвольную подачу выемочно-доставочного органа 4 на забой 8.

Формула изобретения

Устройство управления режимами работы выемочного агрегата для пластов крутого падения по авт. св. № 1137200, отли- чающееся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности за счет использования накопленной потенциальной энергии выемочно-доставочного органа, устройство дополнительно снабжено отсечным управляемым клапаном, элементом ИЛИ,

5 тремя элементами И и третьим усилителем мощности, выход которого подключен к управляющей камере отсечного управляемого клапана, выходная камера которого связана со сливной магистралью насосной станции, а входная камера - с штоковой поло0 стью гидродомкрата, выход второго элемента сравнения подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с первыми входами второго элемента И и элемента ИЛИ, выход последнего под5 ключей к приводу насосной станции, датчик нагрузки подключен к второму входу первого элемента И и к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с входом третьего усилителя, мощности, выход элемента ЗАПРЕТ соединен с вторыми

0 входами третьего элемента И и второго элемента И, выход последнего подключен к входу второго усилителя мощности, при этом выход триггера связан с вторым, а второй выход пульта дистанционного управления - с третьим входом элемента ИЛИ.

Изобретение относится к автоматизации технологических цроцессов добычи полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности за счет использования накопленной потенциальной энергии Быемочно-доставочного органа. Устройство содержит гидродомкрат 7 подачи выемочного органа (ВО) 4 на забой 8, привод 3 ВО 4 с датчиком 5 нагрузки, выход которого подключен к первому входу регулятора 2, к второму входу которого подключен задатчик 6 уставки. Устройство снабжено задатчиками максимального и минимального уровней нагрузки 18 и 19, подключенными к первым входам соответствуюш,их элементов сравнения 16 и 17 к вторым входам которых подключен датчик 5. Управ- ляюшие Сигналы от регулятора 2 поступают в логический модуль, выходные линии которого подключены к управляемому гидрораспределителю 35, насосной станции 13 и управляемому отсечному клапану 41. Логический модуль реализует алгоритм управления режимом работы агрегата, основанный на реверсировании подачи ВО 4 на забой 8 при экстремальных нагрузках с помощью Гидрораспределителя 35 и станции 13 и на подаче ВО 4 на забой 8 под собственным весом ВО 4 в об. 1астп номинальных нагрузок с помоцл.ью клапана 41, подключенного к гчтоковой полости гцдродомкра- та 7. 1 ил. сл /8 со ю о 32 го