Регулятор для предохранительного тормоза Советский патент 1992 года по МПК B66B5/18 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам управления предохранительным тормозом капьерных машин, и может быть использовано в шахтных одноканатных и многоканатных подъемниках.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности при обеспечении двухступенчатого предохранительного торможения с непрерывным бесступенчатым двухсторонним автоматическим регулированием величины тормозной силы первой ступени.

На чертеже представлена принципиальная гидравлическая схема устройства.

Регулятор для предохранительного тормоза содержит корпус 1 с нагнетательным,

подводным и сливным каналами 2-4 и установленным в нем золотником 5 с образованием камер 6-8 рабочего давления, управления и обратной связи. Камеры 6 и 8 связаны каналом 9. Золотник 5 взаимодействует с корпусом 1 посредством пружины 10. Камера 7 соединена с нагнетательным трубопроводом 11 через фильтр 12 и дроссель 13. Кроме того, камера 7 подключена к регулируемому дросселю 14 с задающим и исполнительным соленоидами 15 и 16. Соленоид 15 включает якорь 17, катушку 18 и пружины 19 и 20, а соленоид 16 - якорь 21; катушку 22 и пружины 23 и 24. Якорь 17 связан с заслонкой 25, взаимодействующей с соплом 26 основного регулируемого дросселя 14, а якорь 21 - с заслонкой 27, взаимоvj

Ю

О

о ы

00

действующей с соплом 28 дополнительного регулируемого дросселя 29. Кроме того, регулятор снабжен узлом 30 отсечки, установленным в линии 31 связи дросселя 13 с камерой 7 и выполненным в виде мембранного блока 32, жестко связанного с запорным элементом 33. Узел 30 включает также приемную и перепускную камеры 34 и 35 и сервокамеру 36, которая подключена к трубопроводу 11 через фильтр 37 и дроссель 38 и к дополнительному дросселю 29 типа сопло-заслонка. Перепускная камера 35 связана с основным дросселем 14 через камеру 39 управления. При установке задающего соленоида 15 между соплом 26 и заслонкой 25 при обесточенной катушке 18 устанавливается максимальный зазор 5Макс. соответствующий зоне регулирования давления от нуля до максимального значения рабочего давления. При обесточенном исполнительном соленоиде 16 между соплом 28 и заслонкой 27 также устанавливается зазор 5макс. Исполнительный соленоид 16 питается постоянным по величине напряжением и включен в цепь защиты. Задающий соленоид 15 питается напряжением от системы управления предохранительным торможением. Величина напряжения, подаваемого на катушку 18 соленоида 15, всегда соответствует задан ному замедлению для выполняемого технологического режима, а следовательно, и величине силы первой ступени торможения, которая при предохрани- тельном торможении обеспечивает величину допустимого замедления.

Регулятор для предохранительного тормоза работает следующим образом. При зарядке тормоза одновременно подается напряжение на соленоиды 15 и 16.

При подаче напряжения на катушку 22 соленоида 16 он развивает тяговую силу, направленную вниз (по чертежу), под действием которой его якорь 21 совместно с заслонкой 27 перемещается вниз на величину зазора 5макс и заслонка 27 полностью перекрывает сопло 28. Так как сервокамера 36 соединена с нагнетательным трубопроводом 11, то в ней устанавливается ма кси- мальное рабочее давление, которое также действует и на мембранный блок 32, создавая силу давления, направленную вниз. Под действием силы давления, действующей на блок 32, он, прогибаясь, перемещает запорный элемент 33 вниз, в результате чего приемная и перепускная камеры 34 и 35 разобщаются между собой, поток управления, поступающий по трубопроводу 11.отсе- кается от камеры 39 управления. При разобщении приемной и перепускной камер 34 и 36 в камерах 7 и 34 установится наибольшее рабочее давление, такое же по величине как и в нагнетательном трубопроводе 11. В связи с тем, что подводной канал

3 перекрыт электроклапаном включения предохранительного торможения (на чертеже не показан) и в камере 7 в результате разобщения приемной и перепускной камер 34 и 35 устанавливается наибольшее рабочее давление, под действием силы давления, действующего на торец золотника 5 со стороны камеры 7; золотник 5 переместится вниз (по чертежу). При этом нагнетательный канал 2 соединится с камерой 6 рабочего

давления. При этом в камере 6 рабочего давления в подводном канале 3 и в камере 8 обратной связи давление повысится, так как камера 6 рабочего давления и камера 8 обратной связи соединены между собой посредством канала 9. При повышении давления в камерах 7 и 8 золотник 5 займет свое среднее, нейтральное, положение. При таком расположении золотника 5 между собой разобщены все три канала 2-4.

Так как приемная и перепускная камеры 34 и 35 между собой разобщены, то через линию 31 будет нулевой расход потока управления, в камерах 7 и 34 установится наибольшее рабочее давление, а в камере 39

управления будет нулевое избыточное давление при нулевом расходе потока управления. Все элементы узла отсечки и распределителя будут находиться в таком положении на протяжении всего времени

нормальной работы подъемной установки при точном выполнении заданных режимов. При зарядке тормоза до включения подъемного двигателя (на чертеже не показан) на катушку 18 соленоида 15 подается

дежурное напряжение.

При подаче дежурного напряжения на катушку 18 соленоида 15 якорь 17 совместно с заслонкой 25 не будет перемещаться вниз, так как магнитная сила, развиваемая

задающим соленоидом 15, будет незначительна и между соплом 26 и заслонкой 25 установится наибольший зазор 5Макс.

При включении двигателя в зависимости от выбранного режима работы подъемной установки система управления предохранительным торможением .автоматически вырабатывает сигнал в виде напряжения, соответствующего требуемой величине замедления для выполняемого

технологического режима, т.е. соответствующей силе первой ступени торможения. Это напряжение подается на катушку 18 задающего соленоида 15, в результате чего под действием магнитной силы, развиваемой

задающим соленоидом 15, его якорь 17, нагружая пружины 19 и 20, переместится вниз и между соплом 26 и заслонкой 25 установится зазор б , соответствующий заданной величине силы первой ступени торможения.

При работе подъемной установки, когда выполняется заданный режим, и на протяжении времени подъемного цикла статический момент не изменяется, катушка 18 задающего соленоида 15 находится под напряжением, постоянным по величине, и зазор между соплом 26 и заслонкой 25 будет постоянным по величине. Если при выполнении заданного режима статический момент изменяется, то для обеспечения заданной величины замедления система управления предохранительным торможением автоматически вносит корректировку в величину напряжения, подаваемого на катушку 18 задающего соленоида 15, в результате чего между соплом 26 и заслонкой 25 установится зазор, соответствующий силе первой ступени торможения для данного статического момента.

Работа регулятора для предохранительного тормоза в период предохранительного торможения.

Включение предохранительного торможения происходит, при разрыве цепи защиты в случае отклонения режима работы от заданного. При разрыве цепи защиты обесточивается только катушка 22 исполнительного соленоида 16, катушка 18 задающего соленоида 15 продолжает оставаться под напряжением, поступающим от системы управления предохранительным торможением. При обесточивании катушки 22 якорь 21 совместно с заслонкой 27 под действием силы, развиваемой нагрузочными пружинами 23 и 24, переместится вверх, в результате чего между соплом 28 и заслонкой 27 устанйвится зазор, равный 5Макс. При этом давление в сервокамере 36 понизится практически до нуля, до нуля снизится также и сила давления, действующая на блок 32. Под действием упругих сил блок 32 совместно с запорным элементом 33 переместится вверх и займет свое верхнее исходное положение. В результате перемещения блока 32 приемная и перепускная камеры 34 и 35 соединятся между собой. При этом поток управления из линии 31 поступит в камеру 39 управления. Так как между соплом 26 и заслонкой 25 установлен зазор б , соответствующий силе первой ступени торможения, то в камере 39 управления, перепускной приемной камерах 35 и 34, в линии 31 и в камере 7 давление понизится до величины, соответствующей первой ступени торможения. При понижении давления в камере 7 также понизится и сила, действующая на верхний торец золотника 5. Так как в камере 8 обратной связи

5 наибольшее рабочее давление, то под действием избыточной силы, действующей на нижний торец золотника 5 со стороны камеры 8 обратной связи, золотник 5 переместится вверх и через камеру 6 рабочего

0 давления соединит подводной и сливной каналы 3 и 4. При этом произойдет слив рабочего тела из регулируемого объема. По мере отработки первой ступени торможения в регулируемом объеме (не показан},.а следова5 тельно, и в камерах 6 и 8 давление будет понижаться. При выравнивании давления и в камерах 39,7 и 8 золотник 5 переместится в среднее, нейтральное, положение. При этом подводной канал 3 будет-разобщен со

0 сливным каналом 4, что свидетельствует об отработке первой ступени торможения, т.е. слив рабочей жидкости из регулируемого объема прекратится.

Если в период выполнения предохрани5 тельного торможения фактическое замедление будет отклоняться от заданного, то система управления автоматически внесет корректировку в величину сигнала на отработку первой ступени торможения путем из0 менения величины напряжения, подаваемого на катушку 18 задающего соленоида 15. В результате чего установится новое значение зазора б, соответствующее требуемому значению силы первой ступени

5 торможения.

При необходимости понижения силы первой ступени торможения напряжение, подаваемое на катушку 18 задающего соленоида 15,увеличивается на величину,соот0 ветствующую изменению силы первой ступени торможения, и наоборот при необходимости увеличения силы первой ступени торможения напряжение снижается на соответствующую величину.

5 При увеличении напряжения, подаваемого на катушку 18 задающего соленоида 15, якорь 17 совместно с заслонкой 25 под действием тяговой магнитной силы, нагружая пружины 19 и 20, переместятся вниз.

0 При этом уменьшится зазор между соплом 26 и заслонкой 25. В камере 39 управления и в камере 7 давление повысится. При этом увеличится также и сила, действующая на верхний торец золотника 5. Золотник 5 под

5 действием этой силы переместится вниз и соединит через камеру 6 подводной канал 3 с нагнетательным каналом 2. Произойдет впуск рабочего тела в регулируемый объем, в результате чего в нем повысится давление, а сила первой ступени торможения уменьшится. При отработке команды, когда давление в камере 8 обратной связи сравняется с давлением в камерах 7 и 39, золотник 5 займет свое среднее, нейтральное, положение, при котором нагнетательный и подвод- ной каналы 2 и 3 будут разобщены.

При необходимости увеличения тормозной силы первой ступени торможения напряжение, подаваемое на катушку 18 задающего соленоида 15, понижается на ве- личину, соответствующую изменению силы первой ступени торможения. При понижении напряжения, подаваемого на катушку 18 задающего соленоида 15, тяговая магнитная сила уменьшится, и под действием силы нагрузочных пружин 19 и 20 якорь 17 совместно с заслонкой 25 переместятся вверх. При этом зазор д между соплом 26 и заслонкой 25 увеличится, а в камерах 39 и 7 давление понизится. Уменьшится также и сила давления, действующая на верхний торец золотника 5. Золотник 5 под действием избыточной силы давления, действующей на нижний торец золотника 5 со стороны камеры 8 управления, переместится вверх и через камеру 6 рабочего давления соединит подводной и сливной каналы 3 и 4. Произойдет частичный слив (выхлоп) рабочего тела из регулируемого объема, в результате чего в нем понизится давление, а сила первой ступени торможения увеличится. При отработке команды, когда давления в камерах 39,7 и 8 сравняются, золотник 5 займет свое среднее, нейтральное, положение, при котором каналы 4 и 3 будут разобщены и слив рабочего тела из регулируемого объема прекратится. Следовательно, как автоматическое задание и формирование сигнала на отработку величины силы первой ступени торможения, так и непрерывное внесение корректив в величину сигнала на ее отработку на протяжении времени подъемного цикла, а также и в период непосредственного наполнения предохранительного торможения свидетельствует о том, что регулятор для предохранительного тормоза обеспечивает непрерывное регулирование величины силы первой ступени торможения. Причем глубина регулирования силы первой ступени торможения происходит в диапазоне от нуля до наибольшего ее значения, соответствующего наибольшему тормозному моменту.

Вторая ступень торможения, соответствующая наибольшему расчетному тормоз- ному моменту, накладывается в конце

периода предохранительного торможения, когда скорость движения подъемных сосудов равна или близка нулю, т.е. продолжительность технологической паузы задается системой управления предохранительным торможением. Для наложения второй ступени торможения обесточивается катушка 18 задающего соленоида 15, в результате чего якорь 17 совместно с заслонкой 25 под действием силы нагрузочных пружин 19 и 20 перемещается вверх. При этом между соплом 26 и заслонкой 25 устанавливается наибольший зазор бмакс, а в камерах 39 и 7 - практически нулевое избыточное давление. Золотник 5 переместится вверх по аналогии как и при отработке первой ступени торможения и соединит через камеру 6 каналы 3. Произойдет слив оставшейся части рабочего тела из регулируемого объема. Наложит- ся вторая ступень тормозной силы, под действием которой подъемная машина будет надежно застопорена.

После устранения причины, вызвавшей включение предохранительного торможения, при запуске подъемной машины производится зарядка тормоза и регулятор для предохранительного тормоза будет подготовлен к включению предохранительного торможения при дальнейшей работе подъемной установки.

Формула изобретения Регулятор для предохранительного тормоза, содержащий корпус, установленный в нем с образованием камер управления и обратной связи золотник, нагнетательный, подводной и сливной каналы, выполненные в корпусе, и подключенный к камере управления регулируемый дроссель типа сопло- заслонка с задающим и исполнительным соленоидами, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности при обеспечении двухступенчатого предохранительного торможения с непрерывным бесступенчатым двухсторонним автоматическим регулированием величины тормозной силы первой ступени, регулятор снабжен узлом отсечки, установленным в линии связи регулируемого дросселя с камерой управления и выполненным в виде мембранного блока, жестко связанного с запорным элементом, сервокамера которого подключена к дополнительному регулируемому дросселю сопло-заслонка,связанного с исполнительным соленоидом, размещенным радиально от задающего соленоида.

16

Изобретение м.б. использовано в шахтных подъемниках. Цель изобретения - упро- щение конструкции и повышение надежности при обеспечении двухступенчатого предохранительного торможения с непрерывным бесступенчатым двухсторонним автоматическим регулированием величины тормозной силы первой ступени. Регулятор содержит золотник 5, установленный в корпусе 1 с образованием камер 6-8 соответственно рабочего давления, управления и обратной связи. Кроме того, регулятор включает регулируемые дроссели 14 и 29 типа сопло-заслонка, связанные с задающим и исполнительным соленоидами 15 и 16. Между камерами 7 и 39 управления дополнительно установлен узел 30 отсечки, сер- вокамера 36 которого подключена к дросселю 29, что позволило упростить конструкцию регулятора, повысить его надежность, упростить обслуживание и обеспечить его универсальность как при работе на жидкости, так и при работе на газе. 1 ил. (Л С