Устройство управления копающим механизмом экскаватора Советский патент 1992 года по МПК E02F9/20 

Изобретение относится к управлению экскаваторами, а именно к механизмам тяги драглайна и механизмам подъема экскаватора-лопаты.

Целью изобретения является повышение эффективности ограничения пиковых значений момента нагрузки,

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Копающий механизм и его привод включает в себя ковш 1 экскаватора, соединенный через трансмиссию 2 механизма двигатель 3, подключенный к якорю двигателя управляемый преобразователь 4 с системой 5 управления.Устройство управления копающим механизмом экскаватора содержит подключенное к системе 5 управления электроприводом звено 6 ограничения, датчик 7 момента Мд двигателя 3, датчик 8 момента нагрузки Мн, первый 9 и второй 10 суммирующие усилители, первый 11 и второй 12 диоды, источник 13 задания момента отсечки Мотсз, причем выходы датчика 7 момента двигателя и датчика 8 момента нагрузки подключены к первому и второму

входам первого суммирующего усилителя 9, выход которого через первый диод 11 подключен к первому входу второго суммирующего усилителя 10, второй вход которого соединен с выходом источника 13 задания момента отсечки, выход второго суммирующего усилителя 10 через второй дополнительный диод 12 подключен к управляющему входу звена 6 ограничения, а выход датчика 7 момента двигателя подключен также к входу звена 6 ограничения.

Устройство работает следующим образом.

Выходные сигналы датчика 8 момента нагрузки Мн и датчика 7 момента двигателя Мд подают на входы первого суммирующего усилителя 9 с разными знаками. В результате на выходе первого суммирующего усилителя 9 формируют сигнал, пропорциональный разности этих моментов А М Мн - Мд. При положительном знаке этого сигнала первый диод 11 открыт, вследствие iiero этот сигнал подают на первый вход второго суммирующего усилителя 10, на второй вход которого подают сигнал задания момента

сл

С

х|

О СЛ

отсечки Мотсз с выхода источника 13 задания этого момента. Выходной сигнал второго суммирующего усилителя 10 подают через второй диод 12 на управляющий вход звена 6 ограничения, изменяя момент отсечки Моте в соответствии с зависимостью

Моте Мотсз - К(МН Мд), где К - коэффициент пропорциональности, и в режиме стопорения, когда момент нагрузки Мн превышает заданное значение момента отсечки Мотсз (и момент двигателя Мд), уменьшают текущее значение момента отсечки Моте, а вследствие этого и текущее значение момента двигателя Мд, уменьшая скорость двигателя 32 воздействием на него через систему 5 управления и преобразователь 4 в функции рассогласования между моментом двигателя Мд, уменьшающимся в результате указанного воздействия, и моментом нагрузки Мн. Уменьшение момента двигателя в режиме стопорения ускоряет торможение двигателя и снижает максимальные пиковые значения момента нагруз- ки за счет быстрого уменьшения кинетической энергии движущихся механизма и ковша. Это повышает надежность копающего механизма.

Когда скорость двигателя и механизма падает до нуля, момент нагрузки Мн уменьшается до заданного значения М0тсз,а вместе с тем и момент отсечки М0тс и момент двигателя достигает заданного значения, поскольку исчезает причина, вызвавшая превышение моментом нагрузки заданного значения.

Если разность Д М Мн - Мд отрицательна, т.е. практически момент нагрузки не превышает максимального значения Мотсз, диод 11 закрыт, формируемый вторым суммирующим усилителем 10 сигнал момента отсечки определяется только сигналом с выхода источника 13 момента задания Мотсз, т.е. момент отсечки ограничивают максимальной заданной величиной М0тс Мотсз, которой ограничивают момент двигателя, например, в режиме разгона, что требуется из условия надежной работы двигателя, а следовательно, и механизма.

Если в процессе стопорения величина Мотсз - К(МН - Мд) становится меньше нуля, минимальное значение момента отсеч- ки,т е. сигнал, поступающий с выхода второго суммирующего усилителя 10 на управляющий вход звена 6 ограничения, ограничивают нулевой величиной с помощью

второго диода 12, что исключает возможность возникновения больших отрицательных значений момента двигателя как в указанном режиме, так и в режимах тормо- жения и реверсирования приводного двигателя, что также обеспечивает повышение надежности двигателя и механизма.

Коэффициент пропорциональности К, характеризующий степень зависимости момента отсечки от разности моментов нагрузки и двигателя в предложенном устройстве в соответствии с зависимостью

Моте Мотсз - К(МН - Мд)

(выставляется коэффициентом усиления второго суммирующего усилителя 10 по первому входу), выбирают меньше единицы для обеспечения устойчивой работы управления копающим механизмом, но при этом

уменьшение момента отсечки и момента двигателя в режиме стопорения существенно превышает по величине превышение момента нагрузки над заданным моментом отсечки Мотсз, поскольку по мере уменьшения момента отсечки и момента двигателя увеличивается и разность Д М Мн - Мд, которая, в свою очередь, еще больше уменьшает момент отсечки М0тс, обеспечивая быстрое увеличение динамического момента

торможения механизма (уменьшение скорости двигателя) и эффективное ограничение пиковых значений момента нагрузки. Формула изобретения Устройство управления копающим механизмом экскаватора, содержащее датчик момента двигателя, подключенный к первому входу первого суммирующего усилителя, выход которого через диод подключен к первому входу второго суммирующего усилителя, к второму входу которого подключен источник задания момента отсечки, звено ограничения, подключенное к системе управления электроприводом, отличающееся тем, что, с целью повышения

эффективности ограничения пиковых значений момента нагрузки, оно снабжено датчиком момента нагрузки и дополнительным диодом, при этом выход датчика момента нагрузки подключен к второму входу первого суммирующего усилителя, дополнительный диод включен между вторым суммирующим усилителем и звеном ограничения, а выход датчика момента двигателя подключен также к входу звена ограничения.

4

- /

1

Устройстве управления копающим механизмом экскаватора, Сущность изобретения: устройство содержит датчик 11 момента двигателя, датчик 13 момента нагрузки, два суммирующих усилителя 12, 14, два диода 15, 16, источник 17 задания мс- мента отсечки, звено 10 ограничения, систему 9 управления электроприводом. 11-10- 9; 11-14-15- 12 - 16- 10; 13 - 14; 17- 12. 1 ил.