Устройство для электрического автоматического управления подъемными и засыпными механизмами домны Советский патент 1934 года по МПК G05G17/00 G05G19/00 

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для элект)ического автоматического управления подъемными и васыпнымн механизмами домны и имеет целью достигнуть, во-первыХ; использовання грунпы пуоковых агрегатов Леонарда в период паузы подъема, что должно уменьшить потери холостого хода нуекового аппарата Леонарда в период стоянок подъемной машины н совершенно или отчасти устранить необходимость в на отдельную умформерную подстанцию для нужд в постоянном токе прочих (кроме подъемных) двигателей доменного к других цехов и элеи-рической тягк, во-вторых достижения полной автоматизация как действия самого подъемника, так и вращения :5асыцного аапярата, подъема н опускания конусов.

На чертеже фиг. 1 изображает электрическую схему предлагаемого устройства; фиг. 2, 3 н 4-детя -и частей устройства.

Согласи изобретению, в предлагае.ом устройстве, осуществлена во.зможность лучшего использования мощности агрегата Леонарда, для чего цепь генератора 1 (фиг. 1) снабжена перевлючателе&г g, предназначенным в периоды пауз в работе подъемного двигателя 4 для автоматического переключения генератора яа шнны вспомогательных двигателей, соверщающих периодические опеf ацин по обслуживанию домны, как например, двигателей, приводящих в двяженне засыпные гфиспособления.,

Возможностьавтоматическогоитехничй-.киггравильного выполнения в нужный момент пышеуказанных переключаякй может быть ебеспечеяа, например, следующем устрой (238)

ством. Рукоятка 6 контроллера К, служащего для включения в цепь возбуждения пускового генератора 1 агрегата Леонарда и выключения из нее реостата JR, приводится во вращение серводвигателем 7.

При своем вращении, происходящем лишь в одном направлении вращения, рукоятка 6 занимает ряд последовательных положений: положение а. в котором реостат цепи возбуждения пускового генератора выключен (это положение соответствует, благодаря механической связи между переключателем и валом контроллера, работе пускового генератора на ШЕШы вспомогательных двигателей); положение в точке Ь. соответствующее началу пуска подъемного двигателя; положение с, соответствующ,; 1г.,|;, разгона, а тавже н процессу равномерного i ;j;i:iic:i:iji подъемного двигателя; иоложение d соответствует концу замедления, остановке подъемного двигателя и началу переключения генератора на шины вспомогательных двигателей, благодаря конструкции механической связи (принцип которой ясен ыз фиг. 3) между вращением рукоятки 6 и положением ручки переключателя g. положению а соответствует нахождение ножей рубильника в зажимах 5. Это значит, что при полном возбуждении пускового генератора н положенни рукоятки 6 в точке я, указанный генератор сюдает напряжение на шины 8 вспомогательных двигателей.

В начале перемещения рукоятки 6 от точки а до точки b происходит выключение переключателя g из зажимов 5, и замыкание контактов 3 подъемного двигателя 4. Моменту этого замыкания соответствует положение рукоятки 6 контроллера в точке Ь, при котором

в цепь Бозбул;дения введено максимальное сопротивление и, следовательно, напря;кекие на зажимах пускового генератора минимальное. С этого поло5кения, при дальнейшем вращении рукоятки 6 из точки b к точке с, сопротивление в цепи возбуждения уменьшается, напряжение на зажимах пускового генератора | уволкчивается, что соответствует периоду i пазгона рабочего подъемного двигателя. За i это Газгона. пере,ключатель g, оставаясь i неподвиясным, замывает конт ;:ть; Р подъем- ; него двигателя. Благодаря налнчко контаи- I тов 9 .на указателе глубнны iO тз ко15це ра.згона подъемного двигателл раамыкаетс.я депь реле 12 (бл-: годар ;xo;i7- И);го:рпт;одя11;его ; ролика 11 с :онтак.1 г.ой ji;;u,t/rnHbi9K Реле 12 i п свою очередь размывает цепь серводвпга- теля вслед:-твие чего последмкй остана:-:;;;вается. TaKiiM образов ос/гаковка серводвигателя происходит в т; ;ке с и длл-тся в тсченг;е Бсзго перкйда подъема :. раинол:ор ;ой ско- ; ростыо. В конце указанного равмод ер1;ого | дзилсения ходовая гайка указателя глубины с токопроводящим роликом И встречает вто- i рую контактную пластину 9, следствр.еи чего i является возникновйние тока в цепи реле 12 и приведение s действие при помощи это о реле серводвигателя 7. вращающего pyiioji - ; ку 6 в том же направлении дальше (от ; ; до точки d). При этом в цепь возбуждения пу- скового генератора 1 вводится сопротивленкеи напряже ние на его зажимах уменьшаете;/, подъемный двигатель замедляет свое дв1 жсние и, наконец, останавливается.,:

В .а,мом конце замедления г;одъем1;о о двигателя ролик П сходит с контактной пластмны 9, и ток в соленоиде реле 12 прекрати.чся бы, если бы в это время рукоятка S, придя в полоненке d, одним из своих контактов не прЕ1шла в соприкосновение с токопроБодящей пластиной, замыкающей цепь обмотки реле 12. Благодаря нослед1:е1гу обстоятельству реле 12 на вьнс.ючит серводвигателя 7 Е точке d, так что рукоятка 6, вращаясь вокруг оси, перейдет через точку d и приблизятся к точке а, после чего, благодаря размыканию цепи реле 12 (в момент прохождения рукояткой 5 точки а), вращение се иркостановк с;;. При вращении вала руколгггси 6 от точки d до ТОЧБ; а благодаря oco6oi:y механизму из шестеренок (фкг. 3) нриводтттся в движение переключатель g, размыкающий цепь подъемЕого двигателя к приключающий пусковой гено атор к сбщиы шинам 8 веломогательиых деигателей. Действие лсланпзма, состоящею из ряда промежуточных перегач; происходит следующим образом. При ьращснии серводвигателем вала 23 (фиг. 3), насаженные на этом валу зубчатые секторь 24 и 25 сцепляются с шестернями 26. 27, 30 и 32, причем, так как между валами 23 н 29 в зависимости от того, какая из syi чаток 24 или 25 приходит в зацепление, устанавливается ординарная или двойная зубчатая передача, то это влечет за собой поворачиванге вала 29 с насвженным аа нем пере ;люча1елем (фвг. 1) на часть окружгости вправо и на ту же часть окрулшости влево при полном повс рот8 вала 23 на все 360°. При положении рукоятки 6 в точке а (фкг. 1) вращение переключателя g приостанавливается на вес времй до подачи слодующйго скига на колошникдомаы В этот период паузы подъема пускозой генератор работает на щипы 8 вспомогательных двигателей. Приключен п. очевидно, прои.чойдет прк полном лапряжеиии па сажиыах пускового геворатора. За вргчгя ; рохожденкя рукоят1сой промех утка от д до а г.ри выключенном двигателе 4 при помощи ке Г1о::аза.нного на чертеясе привода .роз-кходкт переклю ение переключателем i8 (фиг. 1) цепи якоря двигатоля 4 на обратный ход для возможност подачи следующего скипа. В це.чях макснмр.лытЗй точности ЕЫ1;олнения преллагаемы:устройством тахог;:ам.;ы подъема, наряду

0BOFsKovieHOGTbio автоматического смягчениг: :;арактористики в экстренных сл гаях или при недо; устимо большом пусковом токе, преду; мотрено максимальное реле. i5, замыкающее в это. случае контакты 16 в цепи ;1.опо.чнптел.)1 обмотки возбуждения сярводвига9еля, г-Следствие чего в периид ускорения ;(виже1:л5 скипы (или Оадьи) серводвигатель начнет вра:Ш,аться медленнее и, следовательно, С .аут умегтывсЕЫ динамические уснлня ускоpt:HH при разгоне, и ток в цепи подъемного двигателя 4 уменьшится. В период замедле;п1Я то же реле при генераторном режиме работы двигате.-я замыкает контакты 17 цени параллельного якорю сопротивления, произвс,1ящего электрическое торможение двигателя 4.

В влду .симости действия каждой из доменных 1КЛей; а следовательно, и их подъСМТ5ИКОВ, npvi большом их числе (напр., 4-8) на 8 вспоглогательных двигателей почтя непрерывно может иоддер.кпваться прибли.ительно постоянное напряжение.

Для сглнживания ггогущнх все же быть колебаний напряжения можно приключить к шк1Гм 8, , буферную батарею 19 к го-тррг.гор 20 агрегата Пирани.

На itivsr. 2 изобрйжено одно из возмолгных L-онструктивиых оформлена механичесю :Х пригтГособлений, обеспечивающих выполкегше вышелкизанной схемы. Здесь серводвигатель соел.ги.ен А с валом шестерни и, передающей вращ.Зие шестерне С передаточного вала, от которого вращение передается шестерне D вала К01;троллера К. Заказанная шестерня соединена с вз.ьпом контроллера прк KOMoiiUJ храпового колеса н диска Е. несущего «обач;:у g и жестко связанного с валом контрсллсфа. Диск Е снаб;кен, кроме того, рукояткой для вращения в аварийных случаях от руки. Назначение sTor.- дне;,-з-давать возможность свободного хода Ba.:iy контроллера незапксимо от вращения сер .одвн) ателя. На том же валу рядом с диском Е свободно насажена электромагнитная муфта Я, соединенная гибкой (например, ременной) передачей со шкивом /-. на промежуточном валу. Назначение этой муфты-зскорять вращение контроллера в HczwTOibie периоды движения рукоятки 6 (фкг. 1), а именно: в период дви5кенкй aToii

1рукоятки от точки а к точке Ь, когда происходит отключение двухполюсного перек. теля g от контактов 5, т. е. от шнн добаБочныг двкгагелей. ц liUjjeKjiioHoufie на ; ажтшы 3, 3 подъемного двигателя. Время движения от точки а к точке b долягно быть сокращено сравнительно с временем движений той же рукоятки 6 от точки Ъ к точке с (период разгона от 3 до 7 секунд) или (равиптельно с временем движения от точки к точке d (6-10 секунд-время замедления двиясепия скипа неред входом на нанравляющне, период равномерного двиа;ения и период окончательного замедления). Это сокращение времени движения рукоятки 6 (фиг. 1) на участке а-Ъ достигается изменониом передачи от серводвигателя 4 таким образом, что если ноявляется ток в эл.чстромагнитной муфте, например, черея токо- .биратель Ф. она входит в сцепление с .хгааовым диском , а так как сама электромг ч-штная муфта вращается благодаря гибко i передаче от шкива с большей скоростью, чем диск Е, то во все время включения тока в электромагнитной муф I е вал контроллера может вращаться значительно быстрее (от 0,3 до 0,7 сек. т. е. время, достаточное лишь для размагничивания индукторов пускового генератора), чем от действия зубчатой передачи. Этнм устройством обеспечивается быстрота включения подъемного двигателя и у.меньшается время холостого хода пускового генератора. При помощи этого же .ускорителя с электромагнитной муфтой В08МОЖНО быстрое полное выключение нодъемного двигателя в аварийных случаях, причем вся система всегда возвращается в начальное положение, что исключает возможность непра вильпых включений.

Для автоматического управления электродвигателем засыпного механизма прнменечо приспособление, состоящее из барабана М (фиг. 4), имеющего возможность вращаться вокруг своей оси, поворачиваясь на несколько градусов каждый раз, когда окончится загрузка одной колоши (т. е. будет подано на колоигаик, напр., 4-8 скипов, составляющих одну колошу). Такой поворот барабана возможен благодаря тому, что вал 29 (фиг. 2) контроллера К, вращаясь всегда в одну и ту же сторону и вращая коническую шестерню с одним зубом 36, поворачивает на полный оборот шестерню 37 лишь после, например, 6 - 8 оборотов вала 29. Шестерня же 38 (с одним зубом) при полном своем обороте поворачивает шестерню 39 на некоторое число градусов, а так как полный поворот вала 29 соответствует подаче на колошник одного скипа, то значит каждый поборот барабана на несколько градусов произойдет лишь после подача целой колоши. Если после подачи колоши и поворота барабана одна из контактных пластин 42 (фиг. -1} придет в соприкосновение со щеткой 43, то получается замыкание через указанную щетку 43, пластину 42, пру жину 44, металлическую полосу 45, провод ник 48, якорь двигателя 47 (для вращения засыпного устройства), соленоид 48, проводник 50 на. шину а постоянного тока. В щетку 43 ток попадает лищь при замывании между еобой контактов 51 и 52 полосой 53, которое происходит при остановке рукоятки контроллера К в точке а. Тогда полоса 53 замыкает

контакты 52 ц 51, из которых контакт 51 непосредственно приключен к шине Ъ постоянного тока. Очевидно, что, при положении ручки на контактах 52 и 51, через якорь двигателя 47, вращающего засыпной аппарат, пооходит ток п он находится- во вращении. Винт 64. вращаясь, перемещает .ходовую rai;ivy 65 вместе с присоединенным к ней враluaidimuscH контактом 44, 66 и 67. Когда при своем ностененном перемещении ходовая гайка и контакт 66 и 67 сойдут с п.-гаетины 42, цепь двигателя 47. очевидно разрывается, и он останпвлнвавтся. Это происходит тем скорее, чем короче контактная пластина 42, а так как носле засыпки калсдой колоши, благодаря повороту барабана .И. в соприкосновение с контактом 43 поочередно приходят иластнны 42, 42, 42... различной длины, тон поворот засыпного аппарата при засыпке каждой колоши будет происходить на разное число градусов (напр. 0°, 60°. 120-180° 240°, 300°, i т. д.). Во время засыпання одной колоти (одержимое вагонетки, опрокидываясь MOjie засыпную воронку, поворачивается на ;оответствующее количество градусов. Передвижение ходовой гайки 65 и контактов 67. 44 и 66 в ту и другую сторону осуществляется благодаря перемене направления вращении впнта 64.

Загрузка материалов в доменную печь происходит сперва при помощи опускания малого конуса, затем материал высыпается на большой конуС; а далее, после засыпания руды н кокса большой конус,, опускаясь, отправляет материал в колошник домны. В предлагаемом устройстве имеется в виду автоматизировать управление вышеуказанными операциями, которое обычно осуществляется вручную и требует от машиниста известного внимай ия и затраты пергик. B eшaтeльcтвo «aiiiHHHCTa необходимо .iniiii, в (.;учаях неисправкостей в сземе, за чем он имеет возможность установить самое тщательное наблюдение, пользуясь, например, соответствующими контрольными ламночками. Конуса могут опускаться н подыматься гидравлическим способом или при помощи электродвигателей.

В предлагаемом устройстве приведен пример автоматически действующего гидравлического управления конусами. Гидравлический цилиндр 80 управляет малым конусом. Поршень этого цилиндра должен подниматься н опускаться, опоражнивая тем самым малый копус каждого скипа (или бадьи). Это осущвств.чяется следующим образом. При положении ручки контро.члера К в точке а замыкаются контакты 51 и 52. Прп этом, как указывалось выше, замыкается цепь якоря двигателя 47 засыпного механизма. Во время работы этого двигателя блокировочным соленоидом 48 в контактах 82 замыкается цепь: шипа Ъ, контакты 51-52, кентакты 82 в цепи соленоида 84, контрольная лампа 79, соленоид 85, шина в. При этом, благодаря поднятию пластин 86 и 87, мехапически блокируются соленоиды 88 н 8&, управляющие впуском воды чере suianaны 90 и 91 в гидравлические цилиндры 81 в 80. Благодаря такой блокировке не может происходить одновременно поворот загрузочного аппарата н опуеканве (нлк поднятие) конусов.

л только ijoc.ic ocitfiiOiii-.ii ;iBHiaTL-.iUi реле 48 опускается и замыкает контакты 92. При этом замыкается цепь; шила Ь. контакты 93, соленоид 89, контрольная лампа 77, контакты S2, шина а, после чего соленоид 89 втягивает деблокированную теперь пластину 94, поворачивая рычаг, впускающий через клапан 9t Боду в гидравлический цилин,р 80, благодаря чему поршень этого цилиндра начинает подыматься, а связанный с ним тягой 98 малый конус опускаться. В конце подъема поршня цилиндра 80 (когда материал с малого конуса высыпался уже на большой конус) контакт 99 ириходит в соприкосновение со стрелкой i03. свободно вращающейся вокруг своей оси, вследствие чего замкнется йепь: шина а. стрелка 103, контрольная лампа 78, соленоид 101, шина Ь. В результате соленоид 101 откроет соответствующий кланан и впустит воду в цилиндр с противоположной стороны поршня. С этого момента начнется опускание поршня (поднятие малого конуса). Ток в соленоиде 101 во все время опускания поршня поддерживается благодаря тому, что из верхнего положения контакт 99 возвращается обратно, образу.ч контакт с проводящей стороной вращающейся стрелки 103. В самом нижнем положепии контакт S9 снова отключается от проводящих частей стрелки 103, ток через соленоид 101 не проходит, все возвращается в свое первоначальное положение. Во время прохождения тока через соленоид 101 он размыкает контакт 93, благодмря чему ток в соленоид 89- не проходит. Рь;чаг 98 возвращается в первоначальное пололсение, соответствующее закрытию доступа воды под давлением в нилшюю полость цилиндра 80 п открытию выхода находящейся там отработавшей воды наружу. Для предотвращения вторичного самопроизвольного полпятия и опускания малого конуса предусмотрено механическое устройство, состоящее из нгтангн 116. передвигаемой соленоидом 101, и защелки U7. После опускания штанги 116 под влиянием опускания сердечника соленоида iOl собачка, заскакивая за защелку 117, удерживается последней до момента подачи второго скипа, в конце которого защелка, под действием выступа 119 на вращающейся части контроллера, освобождает щтангу 116, благодаря чему получается возможность замыкания цепи, управляющей клапаном гидравлического цилиндра малого конуса.

Таким образом действие малого конуса происходит вполне автоматически прч условии .гшшь окончания операции поворота загрузочного аппарата и нахолсдения пластинки 53 на контакт 51 и 52 (что наступает во время паузы подъема).

Большой конус управляется также автоматически. После засыпания полной колоши (вагрузяа нескольких вагонеток на большой конус), т. е. после нескольких поворотов вращающейся части контроллера К, связанное с валом контроллера губчатое колесо i04 с одпим зубом поворачивает на один- зубец колесо 105, которое поворачивает на один зубец колесо 106 с находящимся с ним на одном вал.- диском с контактной пластинкой 107.

Эта пластин;;; замы):ает в контактах ЬОЗ цепь: шина Ь, контакты IOS, контакты , салоноид 88, контрольная Лймпа 75, контииты 92, шина а. 1иля соленоид 88 мехапическн не заблокирован соленоидом 84, то соленоид 88 подействует, откроет клапан 90 в гидравлический цилиндр и этим подымет поршень (большой конус опускается). В конце опускания большого конуса (после засыпания колоши) аналогичным образом, как и в схеме управления палым конусом, контакт 112, прикоснувшись к стрелке 113, замкнет яепь соленоида 114, назначенке которого состоит в том, чтобы, открыв клапан 115. впустить воду в гидравлический цилиндр для обратного хода поршня, а также одновременно, разомкнув контакт 109, выключить соленоид 88 и т. д. Передача от вала контроллера к контактной пластине 107 рассчитана таким образом, что контакты 108 могут замкнуться только при вращении рукоятки от точки а до точки Ь, т. е. в период, непосрздственпо предшествующий периоду ускорения подъемного двигателя. Это обстоятельство дает гарантию того, что одновременное поднятие или опускание обоих конусов невозможно. Невозможен также, очевидно, одновременный поворот засыпного устройства и маневрирование большого и малого конусов.

Предмет изобретения.

1.Устройство для электрического автоматического управления подъемными и засыпными мехинизмамп домны с применением агрегата

Леопарда, отличающееся тем, что с целью лучшего использования мощности агрегата Леонарда цепь генератора последнего снабжена переключателем, предназначенным в н риоды пауз в работе подъемного двигателя для автоматического переключения генератора па шины вспомогате.ньных двигателей, совершающих периодические операции по обслуживанию домны, как, например, двигателей, приводящих в движение засыпное приспособление.

2.В устройстве по п. 1 применение серводвигателя, механически связанного посредством храповика с собачкой, и ряда промежу точных передач с валом 23, несущим, с одной стороны,- два зубчатых сектора24 и 25, сцепляющихся с щестернями, сидящими на валу 29, снабженном переключателем генератора Леонарда и поворачиваемом в ту к другую сторону на определенный угол при полном обороте вала 23, а с другой стороны-контроллер, осуществляющий управление генератором Леонарда, причем пол. жение рукоятки контроллера, обозначенное через Ь, соответствует пуску подъемного двигателя, положение с- концу разгона, а также и процессу равномерного движения подъемного механизма в силу остановки серводвигателя, отключаемого от сети через посредство реле 12, размыкаемого указателем глубины в конце разгона подъемного двигателя и замыкаемого с помощью того же указателя глубины перед началом торможения, положение й--остаповке подъемного двигателя и началу переключения генератора на кпаш вспомогательных ;Рпгатвлей. положение и-остановке серводвигателя и работе генератора с полным возбулгдеипем на шины вспомогательных двигателей, причем этому же положению соответствует включекие подъемного двигатели на обратный год по сравнению с предыдущнл; хйдом.

3.В устройство по на. 1 и 2 ирныскение адектромагниткой муфты, свободно насаженной на вал контроллера и ариводнмой во вращение от промежуточного вала передачи серводвигателя, каковая ;:р.Дн;;У1;ачена для осуществления в необходимых случаях быстрого поворачивания вала контроллера в исходное положение при сцеплении ыуФты с диском 1, несущим собачку gи з;ест«о связанных с валом контроллера.

4.В устройстве по по. 1-Й применение серводвигателя с дополнлтельнок обмоткой, подключаемой к сети с помощью максима.тп:.ного реле 15, установленного в цепи подъемного двигателя, какова обмотка предназначона для усиления возбулгдонрзя. а следоадтельно, и понижения числа о(5оротов серводвигаталя при чрезмерных величинах ускорений.

5.В устройстве по пи. 1-4 применение реле, включенного в цепь подъемного двигателя и предназначенного при генераторном релаше работы двигателя для переключения последнего па тормозное сопротнЕление.

6.В устройства по пп, -5 применение приспособления, предназначенного для автоматического управления электродвигателем засыпного механизма и состоящего из бараеана, поворачиваемого от вала контроллера и снабженного пластинами различной длины, служащими для осуществления конт.кта со

щеткой; сзлзанлой с rauKoii кк.:та; вращисыого через посредство какой-либо механической или электрической передачи от электродвигателя 47, поворачивающего засыпной механизм н включаемого контроллером в электрическую цепь после остановки подъемного двигателя, причем положение щетки 86 на пластинах разной длины соответствует повороту засыпного механизма на раз.личные углы.

7. В устройстве по вп. 1-6 применение приспособления, предназначенного дл;; автоматического уирайл ПИЯ гидравлическим опувканием и подъемом малого и большого конусов домны к состоящего из клапаков, управляемых соленондамИ; из соленоид 89 клапана, впускающего жидкость в цилиндр под поршень, связанный с малым конуоом; как равно н соленоид S8 клапанл, впускающего жидкость в цилиндр под поршень, связанный с большим конусоМ; сблокированы, с одной стороны, с электродвигателем засыпного механизма через посредстЕо реле 48. втглючепиого последоватс. в цепь двигателя 47, а с другой стороны, каждый из указанных соленоядов сблокирован с, соответствующим соленоидом клапана, впускающего ;к дкость в цилиндр над поршнем в конце процесса опускания конусов, причем для осуществления замыкания цепи соленоида 89 при каждом обороте вала контроллера использована штанга 116, зашелка 117 и выступ П9 на | укояткв контроллера, а для замыкания ЦП аи соленоида 88 после подачи на большой KOHjc целой колощи-диск, снабженный кон тактной пластиной 107 и поворачиваемый от вала контроллера с нередаточным числом, соответствующим числу вагонеток в колоше.

----T-vwjjjjjCK.g igST v.Q:te/

.

лига

. ч ,.

Ш ii

-: - П- -У.

) |4