Шахтное видеоконтрольное устройство Советский патент 1990 года по МПК E21C35/24 

Изобретение относится к горной автоматике, а более конкретно к устройствам для наблюдения объектов в

шахтах и на разрезах в условиях их слабой освещенности, сильной удален-1 ности, запыленности или при наличии

тумана от орошения, и может быть | применено на пультах управления проходческими и добычными комбайнами, на роторных экскаваторах, драглайнах, на забойных конвейерах, механических лопатах, перегружателях и т.п.

Целью изобретения является обеспечение наблюдения из кабины горной машины.

На фиг.1 показано устройство при его монтаже в кабине горной машины, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на Лиг.1.

Ыахтное видеоконтрольное устройст- во содержит усилитель 1 яркости, перед которым установлен объектив 2, формирующий изображение наблюдаемого объекта на фотокатоде 3 усилителя

1яркости, который усиливает изображе ние и на своем аноде 4 дает изображение объекта достаточной для наблюдения яркости. В состав устройства входит также блок 5 наблюдения. Объектив

2закреплен перед фотокатодом Зс помощью первой переходной втулки 6,

а блок 5 наблюдения - после анода 4 с помощью второй переходной втулки 7. Источник питания и генератор (не показаны) смонтированы в корпусе 8 и соединены с усилителем 1 яркости ка- белем 9.

Устройство снабжено биокулярной лупой 5, которая является блоком наблюдения, двумя дистанционными приводами управления объективом 2, выпол ненными в виде валов 10 и 11 с шестернями 12 и 13 на концах, которые входят в зацепление с шестернями 14 и 15. Объектив 2, цилиндрический кожух 16 с усилителем 1 яркости и био- кулярная лупа 5 установлены последо- ,вательно на общей оси и концентрично с зазором установлены в несущем цилиндре 17. Дистанционные приводы управления объективом 2 смонтированы в зазоре между несущим цилиндром 17 и установленными в нем последовательно объективом 2, цилиндрическим кожухом 16 и биокулярной лупой 5. Валы 10 и 11 зубчатых колес 12 и 13 проходят от объектива 2 к биокулярной лупе 5 в зазоре между несущим цилиндром 17 и цилиндрическим кожухом 16 параллельно их общей оси и заканчиваются надетыми на них ручками 18 и 19.

Механизм поворота несущего цилиндра 17 в вертикальной плоскости содержит фигурную серьгу 20, а механизм поворота несущего цилиндра 17 в гори

0

,r

.-

25

35 0 45 50

30

зонтальной плоскости - вертикальную чашку 21. Фигурная серьга 20 и кривошип 22 надеты на общий вал 23, причем кривошип 22 выполнен заодно с пятой 24 механизма поворота несущего цилиндра в горизонтальной плоскости и жестко прикреплен к валу 23. Ширина фигурной серьги 20 меньше наружного диаметра несущего цилиндра 17.

Механизм поворота несущего цилиндра 1 7 в горизонтальной плоскости кроме пяты 24 и вертикальной чашки 21 содержит радиальный фиксатор, выполненный в виде сухарика 25, который винтом 26 прижимается к пяте 24.

Верх серьги-20 выполнен с продольной круглой канавкой, радиус которой равен наружному диаметру несущего цилиндра 17 (фиг.2). Одно кольцо 27 фигурной серьги 20 выполнено разрезным, при этом до места 28 разреза выполнен и продольный пропил 29, чтобы разрезанные части кольца 27 фигурной серьги 20 можно было сжэть на общем валу 23.

Механизм поворота несущего цилиндра 17 в вертикальной плоскости содержит также ручку управления, состоящую из стержня 30, державки (рифленого утолщения) 31 и хвостовика 32 с резьбой. Устройство содержит также кронштейн 33, к которому жестко прикреплена повернутая дном книзу чашка 21.

Иахтное видеоконтрольное устройство монтируется в отверстии в переднем стекле 34 кабины машиниста с помощью эластичного уплотнения 35, выполненного, например, из обрезинен- ной ткани в виде усеченного гофрированного конуса, который с помощью плоского кольца 36 крепится к переднему стеклу 34 кабины и с помощью цилиндрического кольца 37 - к несущему цилиндру 17.

Выпрямитель-умножитель напряжения выполнен в виде цилиндрического кольца 38, размещенного концентрично в промежутке между усилителем 1 яркости и цилиндрическим кожухом 16, заполненным эпоксидным компаундом. Источник питания и генератор смонтированы в общем корпусе 8, который прикреплен к несущему цилиндру 17.

Дистанционные приводы управления объективом 2 (детали 10-15, 18 и 19) смонтированы в зазоре между несущим цилиндром 17 и цилиндрическим кожухом 16. Несущий цилиндр 17 вставлен.с зазором в отверстие в переднем стекле 34 кабины объективом 2 наружу и через механизм поворота несущего цилиндра в горизонтальной (детали 21, 24, 25, 26, 30 и 31) и в вертикальной (детали 20, 22, 23, 27, 32, 30 и 31) плоскостях прикреплен к кронштейну 33, жестко установленному в

электроны, которые под действием высокого напряжения ускоряются и фокусируются на анод 4. Люминесцирующий анод 4 под действием потока фотоэлектронов светится, при этом на ано де 4 получается усиленное по яркости изображение наблюдаемого объекта, Увеличенное изображение объекта с

кабине горной машины. Механизмы пово- JQ анода А наблюдают с помощью биокурота несущего цилиндра 17 в горизонтальной и вертикальной плоскостях расположены в зазоре между несущим цилиндром 17 и нижней кромкой отверстия в переднем стекле 34 кабины так, что оси обоих механизмов лежат в плоскости отверстия,, вертикальная ось механизма поворота несущего цилиндра 17 в горизонтальной плоскости (совпадает с осью чашки 21) проходит через центры отверстия в переднем стекле 34 кабины и несущего цилиндра 17. Горизонтальная ось механизма поворота несущего цилиндра 17 в вертикальной плоскости (совпадает с осью вала 23) пересекает вертикальную ось ниже образующей несущего цилиндра 17 и выше механизма поворота несущего цилиндра в горизонтальной плоскости.

В месте разреза 28 в кольца 27 фигурной серьги 20 под острым углом и круглой канавке выполнено отверстие, имеющее резьбу со стороны объектива

2.Ручка объектива выполнена в виде стержня 30 с рифленым утолщением 31 на одном конце и хвостовика 32 с резьбой на другом конце, причем хвостовик 32 ввинчен в резьбу кольца 27 фигурной серьги 20 с возможностью сжатия кольца 27 на валу 23 при ввинчивании ручки управления, В круглой канавке фигурной серьги 20 жестко закреплен (например, с помощью сварки) несущий цилиндр 17.

Шахтное выдеоконтрольное устройство работает следующим образом.

С помощью источника питания, генератора, смонтированных в корпусе 8, и выпрямителя-умножителя напряжения, смонтированного в промежутке 33 в виде кольца, формируется высокое постоянное напряжение около 10000 В между фотокатодом 3 и анодом 4 усилителя 1 яркости.

Объектив 2 формирует изображение наблюдаемого объектива на фотокатоде

3.Под действием света от полученного изображения из фотокатода 3 вовнутрь усилителя 1 яркости выбиваются фото15

20

25

30

35

40

45

50

55

лярной лупы 5. Бнокулярная лупа 5 дает возможность наблюдать изображение объекта с разных расстояний от лупы (от 2 см до 1500 см), не привязываясь при этом глазами к биокулярно лупе.

Для изменения яркости наблюдаемого изображения вращают ручку 18 и через вал 10, шестерню 12 и зубчатое колесо 14 изменяют в требуемую сторону диафрагму объектива 2 (уменьшая при силь ной освещенности объекта или увеличивая при слабой освещенности относительное отверстие объектива 2).

Для получения четкого изображения объекта вращают в ту или иную сторону ручку 19 и через вал 11, шестерню 13 и зубчатое колесо 15 изменяют фокусировку объектива до получения четкого изображения наблюдаемого объекта.

Чтобы перевести видеоконтрольное устройство вверх или вниз для наблюдения объектов вверху или внизу, выкручивают ручку 31, ослабляя обжатие кольцом 27 фигурной серьги 20 вала 23, и ручкой 31 переводят видеоконтрольное устройство в требуемое положение, вращая всю конструкцию с несущим цилиндром 17 в вертикальной плоскости вокруг вала 23. После наведения видеоконтрольного устройства в требуемом направлении заворачивают ручку 31, кольцо 27 сжимается вокруг вала 23 и фиксирует несущий цилиндр в требуемом положении.

Конструкция видеоконтрольного устройства позволяет вращать несущий цилиндр на угол +50 от горизонтали в вертикальной плоскости и формировать его в любом требуемом положении.

Чтобы перевести видеоконтрольное устройство вправо или влево от положения Прямо, ослабляют (отвинчивают) винт 26. При этом сухарик 25 перестает давить на пяту 24 и она может свободно вращаться в чашке 21 вместе с серьгой 20 и прикрепленным к ней несущим цилиндром 17 со всеми закрепленными в нем деталями. Ручкой

5783306

электроны, которые под действием высокого напряжения ускоряются и фокусируются на анод 4. Люминесцирующий анод 4 под действием потока фотоэлектронов светится, при этом на аноде 4 получается усиленное по яркости изображение наблюдаемого объекта, Увеличенное изображение объекта с

Q анода А наблюдают с помощью биоку5

0

5

0

5

0

5

0

5

лярной лупы 5. Бнокулярная лупа 5 дает возможность наблюдать изображение объекта с разных расстояний от лупы (от 2 см до 1500 см), не привязываясь при этом глазами к биокулярной лупе.

Для изменения яркости наблюдаемого изображения вращают ручку 18 и через вал 10, шестерню 12 и зубчатое колесо 14 изменяют в требуемую сторону диафрагму объектива 2 (уменьшая при сильной освещенности объекта или увеличивая при слабой освещенности относительное отверстие объектива 2).

Для получения четкого изображения объекта вращают в ту или иную сторону ручку 19 и через вал 11, шестерню 13 и зубчатое колесо 15 изменяют фокусировку объектива до получения четкого изображения наблюдаемого объекта.

Чтобы перевести видеоконтрольное устройство вверх или вниз для наблюдения объектов вверху или внизу, выкручивают ручку 31, ослабляя обжатие кольцом 27 фигурной серьги 20 вала 23, и ручкой 31 переводят видеоконтрольное устройство в требуемое положение, вращая всю конструкцию с несущим цилиндром 17 в вертикальной плоскости вокруг вала 23. После наведения видеоконтрольного устройства в требуемом направлении заворачивают ручку 31, кольцо 27 сжимается вокруг вала 23 и фиксирует несущий цилиндр в требуемом положении.

Конструкция видеоконтрольного устройства позволяет вращать несущий цилиндр на угол +50 от горизонтали в вертикальной плоскости и формировать его в любом требуемом положении.

Чтобы перевести видеоконтрольное устройство вправо или влево от положения Прямо, ослабляют (отвинчивают) винт 26. При этом сухарик 25 перестает давить на пяту 24 и она может свободно вращаться в чашке 21 вместе с серьгой 20 и прикрепленным к ней несущим цилиндром 17 со всеми закрепленными в нем деталями. Ручкой

31 поворачивают несущий цилиндр в требуемое от направления Прямо положение в горизонтальной плоскости и фиксирует несущий цилиндр завинчиванием винта 26. При этом сухарик 25 давит на выточку в пяте 24 и не дает ей возможности вращаться в чаш- ке 21. Угол поворота несущего цилиндра 17 в горизонтальной плоскости ограничивается лишь стенками отверстия в переднем стекле ЗА и составляет +60° от положения Прямо.

Угол поворота несущего цилиндра 17 в вертикальной плоскости ограни- чей углом между скосом колец серьги 20 и поверхностью чашки 21 и равен 50

При поворотах несущего цилиндра 17 в горизонтальной или вертикальной плоскостях соответствующим образом деформируется усеченный гофрированный конус эластичного уплотнителя 35. образующая конуса 35 в направлении поворота несущего цилиндра 17 снижается, а противоположная направляющая растягивается. При этом в любом случае уплотнение 35 обеспечивает герметизацию кабины и не выходит за пределы плоского кольца 36, т.е. не уменьшает обзора через кабину.

Расположение вала 23 и оси чашки 21 в плоскости переднего стекла ЗА кабины совместно со смещением несущег цилиндра 17 вверх от центра отверстия в переднем стекле ЗА кабины совмест- но с расположением вала 23 между чашкой 21 и несущим цилиндром 18 и с расположением стержня 30 под острым углом к несущему цилиндру 17 сбоку от вертикальной оси чашки 21 на расстоя нии меньше диаметра несущего цилиндра 17 обеспечивает максимально возможный обзор из кабины с помощью видеоконтрольного устройства при минимальном затемнении обзора для маши- ниста без использования видеоконтрольного устройства.

Формула изобретения

1. Шахтное видеоконтрольное устройство, содержащее последовательно соединенные источник питания, генератор, выпрямитель-умножитель напряжения и усилитель яркости, перед фотокатодом которого установлен объектив, усилитель яркости выполнен в виде цилиндра, концентрично размещенного в цилиндрическом кожухе, выпрямитель

0 5 0

д $

0

5

умножитель напряжения выполнен в виде цилиндрического кольца, размещенного концентрично в промежутке между усилителем яркости и цилиндрическим кожухом, отличающееся тем, что, с целью обеспечения наблюдения из кабины горной машины, оно снабжено биокулярной лупой, дистанционными приводами управления объективом, несущим цилиндром, механизмами поворота несущего цилиндра в горизонтальной и вертикальной плоскостях, прп- чем объектив, цилиндрический кожух с усилителем яркости и биокулярная лупа установлены на общей оси друг за другом и концентрично, с зазором установлены в несущем цилиндре, дистационные приводы управления объективом расположены в зазоре между несущим цилиндром и цилиндрическим кожухом,несущий цилиндр через механизм поворота несущего цилиндра в горизонтальной и вертикальной плоскостях установлен с возможностью крепления к кабине, при этом механизм поворота несущего цилиндра в горизонтальной и вертикальной плоскостях расположены так, что вертикальная ось механизма поворота несущего цилиндра в горизонтальной плоскости проходит через центр несущего цилиндра, а горизонтальная ось механизма поворота несущего цилиндра в вертикальной плоскости пересекает вертикальную ось ниже образующей несущего цилиндра и выше механизма поворота несущего цилиндра в горизонтальной плоскости.

2.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что каждый дистанционный привод управления объективом выполнен в виде шестерни, уста,- новленной на управляемом кольце объектива, с возможностью зацепления с зубчатым колесом, вал которого установлен в зазоре между несущим цилиндром и цилиндрическим кожухом.

3.Устройство по п.отличающееся тем, что механизм поворота несущего цилиндра в горизонтальной плоскости выполнен в виде вертикальной чашки с радиальным фиксатором и вставленной в нее пяты с возможностью вращения и фиксации в любом положении, причем чашка повернута дном книзу.

А. Устройство по пп.1 и 3, отличающееся тем, что механизм поворота несущего цилиндра в

вертикальной плоскости выполнен в виде ручки управления кривошипа и фигурной серъги, установленных на общем валу, причем кривошип выполнен заодно с пятой механизма поворота несущего цилиндра в горизонтальной плоскости и жестко прикреплен к валу, ширина фигурной серьги меньше наружного диаметра несущего цилиндра, верх фигурной серьги выполнен с продольной круглой канавкой, радиус которой равен наружному радиусу

7833010

цилиндра, одно .кольцо фигурной серьги выполнено разрезанным, при этом в месте разреза в кольце фигурной серьги под острым углом к круглой канавке выполнено отверстие, ручка управления выполнена в виде стержня, который соединен с фигурной серьгой резьбовым соединением с возможностью сжатия кольца на валу при ввинчивании ручки управления, в круглой канавке фигурной серьги жестко закреплен несущий цилиндр.

10

Изобретение относится к горной автоматике и предназначено для наблюдения объектов в шахтах и на разрезах в условиях их слабой освещенности, сильной удаленности и запыленности. Цель - обеспечение наблюдения из кабины горной машины. Для этого устройство снабжено несущим цилиндром (НЦ) 17, который через механизм его поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях установлен с возможностью крепления к кабине. Вертикальная ось механизма поворота НЦ 17 в горизонтальной плоскости проходит через центр НЦ 17, а горизонтальная ось механизма поворота НЦ 17 в вертикальной плоскости пересекает вертикальную ось ниже образующей НЦ 17 и выше механизма поворота НЦ 17 в горизонтальной плоскости. На общей оси один за другим и концентрично с зазором в НЦ 17 установлены объектив 2, цилиндрический кожух (ЦК) 16 с размещенным в нем усилителем 1 яркости в виде цилиндра и биокулярная лупа 5. В зазоре между НЦ 17 и ЦК 16 расположены дистанционные приводы управления объективом 2. Объектив 2 формирует изображение наблюдаемого объекта на фотокатоде 3 усилителя 1, который усиливает изображение и на своем аноде 4 дает изображение объекта достаточной для наблюдения яркости. Между усилителем 1 и ЦК 16 концентрично размещен выпрямитель-умножитель напряжения в виде цилиндрического кольца 38. К НЦ 17 прикреплен корпус 8, в котором смонтированы источник питания и генератор. Лупа 5 увеличивает изображение с анода 4. С помощью дистанционных приводов можно менять фокусировку объектива 2 до получения четкого изображения объекта. Конструкция устройства позволяет вращать НЦ 17 на угол ± 50° от горизонтали в вертикальной плоскости и формировать его в любом требуемом положении. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

/772 10 637

// / /

J5J6

5 18

31

20

W

2б