Устройство для гашения колебаний металлоконструкций роторного экскаватора Советский патент 1992 года по МПК E02F3/26 

Изобретение относится к оборудованию для открытых горных работ и предназначено для защиты экскаваторов от вибрации.

Известно устройство для гашения колебаний металлоконструкций роторного экскаватора, содержащее, датчик колебаний, выход которого подключен к усилителю- Формирователю.

Однако устройство недостаточно надежно в работе вследствие большой его инерционности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство Для гашения колебаний металлоконструкций роторного экскаватора, содержащее датчик колебаний, выход которого подключен к усилителю-формирователю, силовой

J

vl OJ ГО

гидравлический орган, параллельно которому подключен дросселирующий гидрораспределитель с электромагнитным преобразователем..

Устройство недостаточно надежно, по- сколькув нем используется дополнительный источник гидропмтания, а также дополнительные гидроцилиндры, гидроаккумулятор, т.е. элементы, содержащие быстроизнашиваемые детали; уплотнения, пружины и т.п.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем упрощения его конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для гашения колебаний роторного экскаватора, содержащее датчик колебаний, подключенный к усилите- лю-формирователю, силовой гидравлический орган, параллельно которому подключен дросселирующий гидрораспределитель с электромагнитным преобразователем, снабжено блоком смещения сигнала, а силовой гидравлический орган состоит из гидронасоса с подключенным к нему гидро- мотором, вал которого соединен с редуктором поворота экскаватора, причем вход усилителя-формирователя через блок смещения сигнала подключен к входу электромагнитного преобразователя гидро- распределителя, а блок смещения сигнала содержит двухполупериодный выпрямитель, апериодическое звено и сумматор, выход которого подключен к выходу блока, а входом блока является вход двухполуггери- одного выпрямителя, выход которого через апериодическое звено подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с входом двухполупериодного выпрямителя..

На фиг.1 представлена схема устройст- ва;.на фиг.2 - формы колебаний металлоконструкций экскаватора, в плане.

Силовой гидравлический орган состоит из гидронасоса 1 и гидромотора 2, связан- ных друг с другом трубопроводами 3 и 4. Гидромотор через вал 5 соединен с редуктором поворота экскаватора, включающим шестерню 6 и поворотный венец 7. Рабочие линии 8 и. 9 дросселирующего гидро- распределителя 10 подключены к трубопроводам. Установленный на металлоконструкции роторной стрелы 11 датчик 12 колебаний своим выходом подключен к усилителю-формирователю 13, выход которого через блок 14 смещения сигнала подключен к входу электромагнитного преобразователя 15 парораспределителя. Блок смещения сигнала содержит двухполупериодный выпрямитель 16, вход которого

является входом блока, а выход через периодическое звено 17 подключен к первому входу 18 сумматора 19, второй вход 20 которого соединен с входом двухполупериодного выпрямителя. Выход сумматора подключен к выходу блока смещения.

При работе экскаватора гидромотор 2 через вал 5, редуктор, включающий шестерню 6 и зубчатый венец 7, вращает поворотную часть экскаватора, обеспечивая тем самым боковую подачу роторной стрелы 11 в забое. Под действием переменных сил со стороны забоя в металлоконструкциях возникают колебания в горизонтальной плоскости, фиксируемые датчиком 12, выполненным в виде акселерометра. С выхода датчика 12 электрический сигнал поступает на вход усилителя-формирователя 13, где в простейшем случае происходит усиление сигнала и фильтрация высокочастотных помех. В результате на выходе уси- лителя-формйрователя .13 возникает непрерывный электрический сигнал, пропорциональный мгновенной величине колебательного ускорения. При колебаниях в околорезонансном режиме указанный сигнал близок по форме к-синусоиде, симметричной относительно нулевого уровня.

Блок 14 смещения преобразует поступивший на его вход от усилителя-формирователя 13. сигнал таким образом, что на выходе блока 14 получается пульсирующий синусоидальный сигнал, т.е. сигнал, смещенный относительно нулевого уровня настолько, что минимальное по абсолютной величине значение сигнала равно нулю, а максимальное - равно двойной амплитуде. Указанное преобразование производится сложением в .сумматоре 19 симметричного сигнала, подаваемого на вход 20, с постоянной составляющей сигнала, поступающей на вход 18 с выхода апериодического звена 17, выполняющего роль сглаживающего фильтра сигнала, получаемого с выхода двухполупериодного выпрямителя 16. Величина открытия щели дросселирующего гидрораспределителя 10 пропорциональна электрическому сигналу, поступающему на обмотку электромагнитного преобразователя 15с выхода блока 14.

Пульсирующему сигналу, подаваемому на электромагнитный преобразователь 15, соответствует пульсирующий расход жидкости через гидрораспределитель 10. Вследствие шунтирования трубопроводов 3 и 4 рабочими линиями 8 и 9 гидрораспределителя 10 происходит периодическое изменение потока жидкости, поступающей в гидромотор 2, и соответствующее изменение скорости поворота экскаватора.

Возникающие при этом инерционные силы направлены таким образом, что происходит гашение колебаний металлоконструкций экскаватора по координатам xi и Х2 (фиг.2).

Главная частота колебаний металлоконструкций роторных экскаваторов лежит в пределах 0,3-0,5 Гц.

Для получения качественного сглаживания Постоянной составляющей сиг- нала и получения пульсирующего сигнала на выходе блока 14 смещения рекомендуются значения коэффициентов передачи по соответствующим фиг. 1 входам: Ki «2 100; К2 1,57; К4 - 1,

Пульсирующий характер сигнала, подаваемого на электромагнитный преобразователь 15, дает возможность производить изменение потока жидкости, проходящей через гидрораспределитель 10 при отрмца- тельных значениях сигнала на выходе усилителя-формирователя 13. Если бы смещение сигнала отсутствовало, to Отрицательные импульсы не отрабатывались, поскольку поток жидкости направлен из трубопровода большего давления в трубопровод меньшего давления в зависимости от направления движения гидромотора 2. Отсутствие искажений, обусловленное возможностью отработки сигналов обеих полярностей, задаваемых усилителем-формирователем 13, повышает эффективность гашения колебаний и улучшает динамические качества устройства.

Поскольку величина смещения сигнала автоматически меняется в зависимости от его амплитуды, то повышается экономичность устройства. При уменьшении амплитуды колебаний металлоконструкций происходит уменьшение постоянной со-

ставляющей расхода жидкости через гидро- распредёлитель 10 и соответствующее снижение потребляемой жидкости.

Использование изобретения позволяет повысить надежность устройства для гашения колебаний за счет существенного упрощения его конструкции и уменьшения числа быстроизнашиваемых деталей.

Форм у л а и зоб р е те н и я

1.Устройство для гашения колебаний металлоконструкций роторного экскаватора, содержащее датчик колебаний, выход которого подключен к усилителю-формирователю, силовой гидравлический орган, параллельно которому подключен дросселирующий гидрораспределитель с электромагнитным преобразователем, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения конструкции, устройство снабжено блоком смещения сигналов, а силовой ридравлический орган состоит из гидронасоса с подключенным к нему гидромотором, вал которого соединен с редуктором поворота экскаватора, причем выход усилителя формирователя через блок Смещения сигналов подключен к входу электромагнитного преобразователя гидрораспределителя.2.Устройство по п.1, от л и ч а ю щ е е- с я тем, что блок смещения содержит двух- полупермодный выпрямитель, апериодическое звено и сумматор, выход которого подключен к выходу блока, а входом блока является вход двухполупёриодного выпрямителя, выход которого через апериодическое звено подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с входом двухполупёриодного выпрямителя...: .. -.

-шШ

Фиг.1

Изобретение относится к оборудованию для открытых горных работ и-предназначено для защиты экскаваторов от вибрации. Цель изобретения - повышение надежности устройства путем упрощения его конструкции. Для решения поставленной задачи ус-. 2 тройство для гашения колебаний металлоконструкций роторного экскаватора, включающего привод поворота, выполненный в виде насоса 1 и гидромотора 2 с соединяющими их трубопроводами 3, 4, содержащее датчик 12 колебаний, подключенный к усилителю-формирователю 13, гидрораспределитель 10 с электромагнитным преобразователем 15, согласно изобретению снабжено блоком 14 смещения сигнала, включенным между усилителем-формирователем 13 и электромагнитным преобразователем 15, а рабочие линии 8, 9 гидрораспределителя 10 подключены к трубопроводам 3,4, при этом блок 14 смещения содержит двухполупериодный выпрямитель 16, вход которого подключен к выходу усилителя-формирователя 13, а выход - к апериодическому звену 17, соединенному с первым входом 18 сумматора 19. второй вход 20 которого подключен к выходу усилителя-формирователя 13, а выход- к электромагнитному преобразователю 15. 1 з,п. ф-лы. 2 ил. fe