Электропривод роторного экскаватора Советский патент 1992 года по МПК E02F3/26 E02F9/20 

Изобретение относится к средствам полной автоматизации производственного процесса по выемке грунта при открытии траншей и мелиоративных каналов,, в частности к системе устройства для автоматического управления роторных и шне ко роторных экскаваторов с автономным обеспечением электроэнергией постоянного тока электроприводов машины.

Целью изобретения является повыше- ,-. ние производительности работ с осуществлением автоматизации технологического цикла по выемке грунта на строительстве траншей и каналов при плавном изменении скорости вращения рабочих органов, меняющейся прямо пропорционально величине нагрузки.

На фиг.1 показан роторный экскаватор, общий вид; на фиг.2 - электрическая блок- схема автоматического управления экскаватором.

Роторный экскаватор представляет собой самоходную машину непрерывного действия, состоящую из тягача 1, рамы 2 тягача, соединенной при помощи шарнира Зс рабочим органом 4. Рабочий орган 4 ёключает в себя ротор 5 и конвейер 6. Конвейер 6 предназначен для выброса подаваемого грунта ротором 5 из траншеи. Конвейер 6 приводится в движение электроприводом, включающим электродвигатель 7 постоянного тока.

Для поддержания хвостовой части рабочего органа 4 предусмотрена задняя опора, которая фиксируется лыжей 8. Ротор 5 включает в себя электропривод, в элементы которого входит электродвигатель 9 постоянного тока.

В задней части тягача 1 установлен генератор 10 постоянного тока, который через понижающий редуктор 11 и механизм 12 отбора мощности получает движение от раздаточного редуктора 13. Отбор мощности от тягача 1 производится через карданную передачу 14 на раздаточный редуктор 13, через понижающий редуктор 11.

сл G

vi vi со

Электродвигатели 7, 9 и 15 и генератор 10 выполнены постоянного тока параллельного возбуждения.

К торцам раздаточного редуктора 13 крепится электродвигатель 15 хода машины. Движение от электродвигателя 15 хода машины передается валу и через ряд шестерен раздаточного редуктора 13 и далее через карданную передачу 14 передается тракторной коробке передач 16.

В шнекороторном исполнении экскаватор содержит дополнительные шнеки 17 и электропривод шнеков 18.

Генератор 10 вырабатывает энергию для обеспечения питанием потребителей: на экскаваторе ротора 9, конвейера 7, хода машины 15. Для обеспечения автоматизации технологического цикла защиты генератора в генераторе 10 включено реле 19 максимального тока.

Для обеспечения управления генератором 10 используется его обмотка 20 возбуждения, ручное управление которой осуществляется потенциометром 21.

Для автоматизации технологического процесса и цикла работы машины используются резистор 22, параллельно которому включены замыкающие контакты реле максимальных токов генератора 23, ротора 24, хода машины 25. Включение генератора 10 осуществляется при помощи пусковой кнопки 26, а отключение - кнопкой 27, при этом включается пускатель 28, который замыкает замыкающий контакт 29 в цепи питания обмотки 20 возбуждения.

Для обеспечения контроля работы ротора, т.е. электродвигателя 9, последовательно силовой цепи питания включено реле 30 максимального тока.

Включение ротора осуществляется дистанционно при помощи кнопочных станций 31-и 32 и контакторов 33 и 34, которыми можно осуществить реверс ротора. Остановка ротора производится стоповой кнопкой 35. При включении ротора Вперед включением кнопки 31 включается пускатель 33, который свои замыкающие контакты 36 и 37 замыкает в цепи питания обмотки 40 возбуждения ротора. При включении электродвигателя 9 ротора Назад включением кнопки 32 включается пускатель 34, который свои замыкающие контакты 38 и 39 замыкает в цепи питания обмотки 40 возбуждения ротора.

Для автоматизации технологического цикла и защиты электродвигателя 7 конвейера последовательно цепи питания его ставится реле 41 максимального тока: Управление электродвигателем конвейера вручную осуществляется при помощи потенциометра 42. которым воздействуют на обмотку возбуждения 43.

Для автоматизации работы конвейера используется резистор 44, параллельно которому включены замыкающий контакт 45 реле 41 максимального тока, замыкающий контакт 46 реле 30 максимального тока.

Для автоматизации технологического цикла и работы всей машины в режиме автематики, а также защиты электродвигателя 15 передвижения машины, последовательно подключению цепи питания ставится реле 47 максимального тока. Управление механизмом передвижения экскаватора

5 осуществляется при помощи резистора 38, который воздействует на обмотку 49 возбуждения электродвигателя 15 хода машины. .....Для автоматизации работы хода маши0 ны используются резистор 50, параллельно которому включены размыкающий контакт 51 реле 47 максимального тока, размыкающий контакт 52 реле 19 максимального тока, размыкающий контакт 53 реле 30 макси5 мального тока и размыкающий контакт 54 реле 41 максимального тока.

Электропривод роторного экскаватора работает следующим образом.

Установленный в задней части тягача 1

0 генератор 6 постоянного тока получает движение через понижающий редуктор 11 механизма 12 отбора мощности от раздаточного редуктора 13, карданную передачу 14 и коробку передач 16 и предназ5 начен для выработки энергии.

Для получения энергии от генератора 10 и обеспечения контроля и управления ею на машине предусмотрено включение обмотки 20 возбуждения путем нажатия кнопки 26 и

0 включению пускателя 28, который своими запоминающими контактами 29 запитывает шунтовую обмотку 20 возбуждения генератора 10. Регулировка напряжения и установка его до 220 В осуществляется

5 потенциометром 21 путем изменения величины сопротивления обмотки 20 возбуждения, которая воздействует на величину получаемого напряжения от генератора 10. Включение подачи напряжения при аваQ рии или в конце смены производится стоповой кнопкой 27. Включение ротора 5 производится путем нажатия кнопки 31. которая включает контактор 33, он своими контактами 36 и 37 создает питание обмотки

g 40 возбуждения электродвигателя 9 ротора. Отключение вручную при необходимости ротора производится стоповой кнопкой 35. При создаваемом аварийном завале ротора, предусмотрено включение его назад. Реверс обеспечивается кнопкой 32, которая

включает пускатель 34, замыкающий свои замыкающие контакты 38 и 39, создавая обратную полярность для обмотки 40 возбужде- ния. Этим обеспечивается реверс электродвигателя 9 ротора.

Одновременно произойдет включение электродвигателя 7 конвейера, изменение скорости которого производится путём изменения сопротивления в обмотке 43 возбуждения потенциометром 42. Электродвигатель 15 хода начинает работать. Изменение передвижения скорости машины осуществляется путем изменения сопротивления в обмотке 49 возбуждения потенциометром48. Отстройка производит- ся вручную перед началом работ после запуска дизеля тягача 1.

Работа машины в режиме автоматики происходит следующим образом.

При заглублении машины в траншею все электроприводы принимают нагрузку, причем при увеличении толщины снимаемого грунта нагрузка становится выше Заданного предела, номинал которого закладывается в реле 19 максимального то- ка, соответственно, напряжение генератора падает. Для восстановления необходимого номинала напряжения реле максимального тока срабатывает и замыкает свои замыкающие контакты 23, запиты- вая шунтовую обмотку возбуждения, минуя резистор 22; этим автоматически повысится напряжение до необходимой величины. Одновременно, в цепи питания обмотки возбуждения электродвигателя 15 хода реле 19 максимального тока размыкает свои размыкающие контакты 51, создавая питание обмотки 49 возбуждения через резистор 50. Автоматически ход машины переводится на минимальную скорость. Загрузка генера- тора уменьшается, реле 19 максимального тока отключается и переводится в исходное положение. Контакты 23 реле открываются и обмотка 20 возбуждения запитывается через резистор 22, напряжение генератора понижается и становится номинальным 220 В. Контакты 51 реле 19 замыкаются и питание обмотки возбуждения произойдет.на прямую, резистор 50. Передвижение машины начнет постепенно увеличиваться.

Одновременно при увеличении нагрузки увеличивается количество грунта подаваемого ротором 5 на конвейер 6. Чтобы не было завала конвейера и не произошла остановка машины, автоматически срабатыва- ет реле 41 максимального тока в цепи питания электродвигателя 7 конвейера. Замыкающие контакты 45 реле 41 замыкаются и создается прямое питания обмотки 43 возбуждения, минуя резистор 44. Этим деист

вием увеличивается скорость вращения электродвигателя 7 конвейера. Выброс грунта постоянно плавно нарастает. Одновременно размыкающий контакт 52 размыкается и создается цепь литания обмотки 49 возбуждения через резистор 50. Этим уменьшается Скорость передвижения хода.

При увеличении количества подаваемого грунта ротором 5, если например взята большая толщина грунта или при увеличенной скорости прохоДа, увеличивается потребляемый ток электродвигателем 9 ротора, поэтому мгновенно срабатывает реле 30 максимального тока. С увеличением нагрузки падает напряжение генератора 10 и становится меньше номинала.

При срабатывании реле 30 максимального тока замыкающий контакт 46,закрыва- ется и создает прямую цепь питания обмотки 43 возбуждения, этим увеличивается скорость конвейера 6 и количество выбрасываемого г.рунтз. Одновременно замыкаются контакты 24, создавая прямое питание обмотки 20 возбуждения. Этим увеличивается напряжение, выдаваемое генератором 10. и доходит до номинального с отдачей при максимальной нагрузке,

Размыкающие контакты 53 открываются и создается цепь питания обмотки 49 возбуждения через резистор 50, Скорость передвижения машины 1 уменьшается.

При уменьшении нагрузки реле 30 максимального тока отключается и схема приходит в исходное состояние при номинальной нагрузке. Увеличение нагрузки на электродвигателе 15 хода происходит в случае повышенного заглубления ротора 5 или увеличенной скорости передвижения машины,.

Повышенную нагрузку берут ротор 5 и конвейер 6 ввиду дополнительной подачи грунта. Энергия, вырабатываемая генератором для потребителей, превышает номинальные нормы, напряжение падает.

Срабатывает реле 47 максимального тока в цепи питания электродвигателя 15 машины, замыкает свой контакт 25 и создает прямую цепь питания обмотки 20 возбуждения генератора 10. минуя резистор 22, этим напряжение в обмотке 33 возбуждения увеличивается и на. генераторе происходит со- ответственно то же. Одновременно открываются размыкающий контакт 54 в цепи питания обмотки 49 возбуждения, создавая цепь питания через резистор 50. Этим уменьшается скорость вращения электродвигателя 15 хода.

Приуменьшении нагрузки все приходит в исходное состояние, реле 47 максимального токя отключается и размыкает свой замыкающий контакт 25, и замыкает размыкающий контакт 54.

Ф 6 f$ ti у л а и з о б р ете н и я Электропривод роторного экскаватб- pi, вкЛЙчйющий электродвигатели хода, ротора Й транспортера, подключенные к rertepatd y параллельно друг другу, пуска тёль генератора, реле максимального тока, 6 т ли чающийся тем, что, с целью повышения производительности работ и не- прёрывндсти технологического цикла по вы- ёШ ё фун гй при строительстве траншей и каналов при плавном изменении скорости вращения рабочих органов, меняющейся пропорционально величине нагрузки, он снабжен Тремя потенциометрами и тремя резисторами, при этом электродвигатели и генератор выполнены постоянного тока параллельного возбуждения, электродвига- тель ротора выполнен реверсивным, в цепь якоря Кйждого электродвигателя и генёра tofte включены соответствующие реле мак ёймалбногб тока, а первый резистор, замыкающие контакты реле максимального Шй ШнИгратдра, электродвигателя хода и первый замыкающий контакт реле макси- тока электродвигателя ротора объединены и включены между одним выводом обмотки возбуждения генератора и ка- тушкой реле максимального тока

генератора, а к другому выводу обмотки возбуждениягенератора подключены последовательно соединенные замыкающий контакт riyCKafeTtfl генератора и один вывод первого потенцйбштра; другие выводы которого объединены и подключены к якорю генера- торй, замыкающий контакт pe/ie максималь- нбго Токе электродвигателя конвейера и второй замыкающий контакт реле максимального тока электродвигателя ротора объединены и включены между одним выводом обмотки возбуждения электродвигателя конвейера и катушк ой реле максимального Тока электродвигателя конвейера, к другому выводу обмфтки возбуждения подключен один вывод etdporo г отенциометра, два других выводе которого объединены и подключены к якорю электродвигателе конвейере, йОследовате.(ьно в-;пюченные размыкающие контакты реле гла симальмо- гО тОка ffeWepaTOpa и электоодв.гателем хо- да, ротйра и конвейера оЬъ динемы с третьим резистором и р люиены между одним выводом обмотки возбуждения элект р о д В и г а теля хода и атушкой рея о маКеима/г нбто тока электродвигателя хода, а другбй вывод Обмотки возбуждения элек- Т0ддбигатёля хода соел нен с одним выводом Третьего потенциометра, другие выводы которого ооъед:1нень и подключены к якОрЮ ЭЛёкт00двигЈ хода.

Сущность изобретения: электропривод содержит установленный в задней части тягача генератор 6 постоянного тока параллельного возбуждения, электродвигатели (ЭД) хода, ротора и конвейера, выполненные также постоянного тока параллельного возбуждения, подключенные параллельно генератору, ЭД ротора выполнен также реверсивным. В цепь якоря каждого ЭД включены соответствующие реле максимального тока.2 ил.

Фиг,1

ft

W/ ЯП// /// ///У//7//

$

г-Ь