УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШИННО-ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ МУФТОЙ Советский патент 1974 года по МПК F16D33/12 

1

Оредлагаемое уст.ройст.&о отложится к области автоматики и может применяться лри автоматизации управления шин.но-иневматической Муфты (ШПМ) для соединения и разъединения вала двитателя .с валоэд нсиолнительного мехалиЗгМа.

Известны устройства для управления шинно-лневматичбской муфтой, содержащие датЧИ|КИ состояния Л1гуфты и блок у111ра1вления, соединенные с клапанами -наполнения и опорожнения ШПМ.

В процессе работы д/внгателя ,и исполнительного механизма для поддержания лормального режима работы ШПМ требуется ее под качка ири самопроиэв|0льном стравливании или справливании п/ри превышении в ней давления за счет разогрева. Подкачка и стравливание производятся оператором на блоке управления и сигнализации ключом управления в зависимости от состояния ШПМ. В случае леноцравности сигнализации или в результате ошибочных действий оператора ШПМ .может выйти из -строя. Непрерывный процесс контроля и управления по поддержанию но|рмальной работы ШПМ т|ребу€Т тостояиной загрузки оператора. Другим ледостатком известлого устройства является (Отсутствие аварийной и .аварийно-предуп|редительиой сигаализацли х) состоянии ШПМ.

с целью повышения надежности работы муфты устройство содержит блоки управления опорожнением и на;полнением ши.ннопневмапгической муфты, блок анализатора,

бл.ок прерывания и блок счета, причем входы блока урравленля опорожнением связаны с выходами датчика скорости и блака управления и сигналлзадии соответственно, выходы блока управления 01порожн€нием соединены со входами блока анализатора, три других входа которого связаны с выходами датчиков давления, два выхода блока анализатора соединены со входами блока счета, два других выхода соединены с первым и вторым входа;ми блока П|рерывания, третий вход которого связан с выходом блока управления л сигнализации, два выхода блока прерьшания соединены с клапанами наполнения ,и опорожнения муфты, два других выхода соединены со в.ходами блока управления и сигнализации; шина сброса блока счета соединена с выходом датчика м,и1вимального давления и с одним И)3 выходов блока управления и сигнализации, два выхода блока счета соединены с соответствующими инди.катора.ми -блока управления и сигнализации, один из выходов которого соединен с лервым входом блока уяравления наполнением шинно-яневматической муфты, второй вход которого связан с

выходос« дат.чи,ка запрета на1п0л,нения, третий

3

вход соединен с выходом датчика скорости, а выход - с соответствующим входом блока анализатора.

На чертеже нредставлеиа схема предлагаемого устройства.

Устройство содержат: блож ул-равлення и сигнализации 1, датчи.к минимального давления («опорожнено) 2; датчик номинального давления («наполнено) 3; датчик максимального давления («перекачено) 4; клалан наполнения :ШПМ 5, клалан опорожнения ШПМ 6, ключ управления 7, датчик запрета наполнения 8, датчик скорости 9, индикаторы датчиков давления (сигнальные лам-пы) 10-12; блок управления опорожнением 13 ШПМ; блок-анализатор 14; блок управления наполнением 15; блок прерывания 16; си1гнализатор «авария наполнения 17; сигнализатор «авария апорож.нения 18; блок счета 19; сигнализатор утечки «ШПМ травит 20; сигнализатор «ШПМ греется 21; сброса сигнализац.ии 22; элемент «ПЕ 23; элемент намяти 24 триггеры бло1ка счета 25, 26; «И 27, элемепт «НЕ 28; элемент «Н и элемент «НЕ 30; элемент «ИЛИ 31; элемент «И 32; элемент «НЕ 33; зсилитель мощности 34; элемент задержки 35; элемент иа/мяти 36; кнопка снятия 37 сигнала «авария наполнения или опорож нения ; элементы «И 38-39, элементы «НЕ 40, элемент «ИЛ.И 41, элемент «И 42, элемент «НЕ 43, уснлитель мощности 44; элемент задержки 45; элемент памяти 46; элементы «И 47, 48; развязывающий диод 49; а и б - поло}кение ключа управления 7.

Преал1ожен1ное устройство для управления ШПМ работает следующим образом.

В исходном состоянии ШПМ опорожнена, датчик 2 опорожненной ШЛМ замкнут, на блоке уиравле.НИЯ ,и сигнализации 21 горит только лам1пач,ка 10 «ШПМ опорожнена, ключ управления 7 находится в нейтральном положении, клапаны 5, 6 наполнения и опорожнения ШПМ за крыты. От датчика 2 опорожненной ШПМ поступают сигналы: на вход блока анализатора 14 к элементу 23 и к элементу 24 п ва вход блока счета 19 к элементам 25 и 26.

Для натолнения ШПМ оператор на блоке управления ,и сигнализации 1 устанавливает ключ управления 7 в положение б; при этом сигнал на наполнение ШПМ поступает на вход блока управления наполнением ШПМ 15 к элементу «И 27, этот же сигнал может иметь место и при лодаче команды на наполнение ШПМ от внешни устройств. Если на вход блока управления наполнением ШПМ к элементу 27, кроме упомянутого сигнала, ностулают сигналы от датчика запрета наполнения ШПМ 8, что .нет запрета на наполнение ШПМ от внещних систем, и от датчика скорости 9 через элемент «НЕ 28, что обороты вала двигателя не превыщают Д01пустимых для наполнения Ш|ПМ, то с элемента 27 по4

ступает сигнал на вход в блок-анализатор }4 к элементу 29.

На элемеит 29, кроме сигнала от элемента 27, поступает оигнал от элемента 30; такой же сигнал с выхода элемента 30 постуеает на вход элемента 38, от датчика наполнения ШПМ 5. С элемента 29 сигнал .поступает на элемент «ИЛИ 31 и далее - через него с выхода блока-анализатора 14 на вход блока

прерывания 16 к элементу «И 32. Так как на другой |Вход элемента 32 поступает сигнал от элемента 33, то сигнал с выхода элемента 32 поступает на элемент 34, с выхода которого сигнал поступает на вход элемента 35, и одновременно с .выхода блока прерывания 16 - на клапан наиолнення ШПМ 5. Клапан открывается, ШПМ начинает иатюлняться сжатым воздухом. По мере наполнения ШПМ датчик 2 опорожненной ШЛМ изменяет свое

положение и исчезают сигналы, поступавшие от него на вход в блок управления и сигнализации / к лам1почке 10, на вход бло к-анализатора к элементам 23 и 24 и на вход блока счета к элементам 25 и 26.

При наполнении ШПМ датчик наполнения 3 изменяет свое состояние и выдает сигналы на вход блока управления и сигнализации к лампочке «наполнено 11, на вход блок-анализатора 14 к элементу 24, в котором этот

сигнал запо.минается; с выхода элемента 24 сигнал поступает на входы элементов 38 и 39 и к элементу 30. При поступлении сигнала на вход элемента 30 сигнал на его выходе исчезает, соответственно исчезает один из сигналов на входе .элемента 29, и, следовательно, исчезают сигналы на выходах элементов 29 и 31 и на соответствующем выходе блока анализатора 14. В результате исчезает входной сигнал на входе в блок прерывания 16 к одному .из входов элементов 32, а следовательно, исчезает сигнал с выхода этого элемента, который вызывает исчезновение следующих сигналов: с входа и выхода элемента 34, с входа элемента 35, с .выхода блока прерывания 76 на клапан наполнения ШПМ 5. Клапан наполнения ШПМ закрывается, наполнение Ш.ПМ сжатым воздухом П1рекращается. ШПМ наполнена и готова к работе. Так как при работе ШПМ обороты вала двигателя,

как правило, выще оборотов, допустимых для еапол.нения ШПМ, то появи вшийся сигнал от датчика йкорост.и 5 поступает на вход в блок управления наполнением ШПМ 15 к элементу 23, вследствие чего сигнал на выходе элемента 28 исчезает. Следовательно, исчезает один из сигналов на входе элемента 27 и соответственно исчезают следующие сигналы: на выходе элемента 27, т. е. на выходе блока управления наполнением ШПМ 15, на входе

блока анализатора 14 и на другом входе элемента 29.

Если на.пряжение ШПМ продолжается сверх заданного промежутка времени, контролируемого элементом 35, т.. е. датчик наполнениой ШПМ 3 за это время не изменил своего состоян.пя (при наличии сигналов на выкаде элемента 34, и, следовательно, на входе элемента 35 н кланчиа наполнения ШПМ 5), то после окончания выдержан вреатенн, с выхода эле1мента 55 поступает сигнал .на вход элемента 36, в котором этот сигнал зашомн«ается. С выхода элемента 36 сигнал поступает «а вход элемента 33; .сигнал с выхода этого элемента исчезает, соответственно исчезают сигналы с выходов элементов 32 и 34 ,и с выхода блока .прерьг1ва)пш 16 на наподнения ШПМ, и одновременно сигнал с вы«ода элемента 36 .поступает на вход бложа управления и сигнализации / к лампочке «авария на;полнен,ия 17. Оператор, получив этот сигнал, должен установить ключ управления 7 на блоке управления н .снгнаЛИзации / в нейтральное положение и принять меры к устранеНИЮ неисправн{зст.и. Сигнал «авария иа1пол:нения может быть снят оператором нажатием кнопки 57 на бло,ке управления л сигяализащии 1.

Если во время работы давление в ШПМ начнет падать из-за утечки воздуха, то датч.нк наполненной ШПМ 5 изменит свое положение (разомкнет цепь) на блочке управления н сигйализадии, ногасггет лaмlпoч кa «наполнено 11 (при этом на блоке управления и сигнализации ни одна лампа не горит). Однавременио сигнал от датчн ка нанол.ненной ШПМ исчезает на входе блока анализатора 14 (на входе элементов 24 и 30), но в элементе 24 -Остается зафиксированным наполненное со.стояние ШПМ н си;г,иал на его выходе остается. Сигнал иа выходе элемента 30 появляется снова н поступает на входы элементов 29 и . Так как на другом входе элемента 29 сигнал отсутствует, то и па его выходе сигнала не будет.

Если нет команды иа онорожнение ШПМ .(от ключа унраеления 7 или от внешних устройств), то па вход блока анализатора 14 к третьему входу элемента 58 постоявно поступает сигнал с выхода блока управления опорожнением ШПМ (с выхода элемента 40). Поэтому при появлении на входе элемента 58 сигнала с вых,ода элемента 30 (сигнал с вы-хода элемента 24 поступил на вход элемента 58 ранее) на выходе элемента 58 появится -СИрнал, который поступает на вход элемента 31 и далее с выхода блок-анализатора 14 - на вход блока прерывания 16 к элементам 52, S4 v. с выхода блока прерывания 16 - на клашан наполнения ШПМ 5.

Программа работы цепей блока прерывания 1€, клапана наполнения ШПМ 5 и датчика наполненной ШПМ аналогичны ранее описанному случаю для наполнения ШПМ (с учетом аварийной сит1уации).

После каждого подкачивания при срабатывании датчика наполненной ШПМ 5 устройство приходит в исходное состояние.

Одновременно сигнал с выхода элемента 58 поступает через выход блок-анализатора J4 на вход блока счета 19 к элементам 25, в

которых за1 :оми; яется каждый случай оодкачкл стравливающей ШПМ во время работы. После превышения количества подкачки заранее установленного числа, заложенного в счетную цепочку, с выхода элементов 25, т. е. с выхода блока счета 19 на вход блока управления и сигнализации / поступает сигнал к лампочке «ШПМ травит.

Если во время работы давление в ШПМ,

начинает , т. е. давление в ШПМ повышается за счет разогрева находящегося в ней сжатого воздуха, то датчик перекаченной ШПМ 4 изменяет свое положение (замыкает контакт), В:следствие чего на блоке управлепня и сигнализации 1 загорается лалгпочка 12 «перекачено и иа вход блок-аиализатора 14 к элементу 59 поступает сигнал. Так как на другом входе элемента 39 уясе есть сигнал от элемента 24, то сигнал с выхода элемента 39,

т. е. с выхода блок-ана.лизатора 14, поступает иа вход блока счета 19 к элементам 26 н к элементу 41 и далее с его выхода через выход блак-анализатора - на вход блока прерывания 16 к элементу 42. Так как на другой

вход элемента 42 поступает си1риал с элемента 43, то сигнал с выхода элемента 42 поступает на элемент 44, выходной сигнал которого поступает на вход элемента 45 и одновременно с выхода блока прерывания 16 - на

клапан опорожнения ШПМ 6. Клапан открывается, сжатый воздух из ШПМ начинает стравливаться. Одновременно с этим сигнал, 1поступ1ивший с выхода элемента 59 на вход элементов 26, в которых запоминается каждый случай стравливания ШПМ во время работы, после превышения количества в.ключений стравливания заранее установленного числа, заложенного в счетную цепочку, с выхода элемента 26, т. е. с выхода блока счета

на вход блока управления и сигнализации 1 поступает сигнал к лампочке 2 «ШПМ греется, при снижении давления в ШПМ датчик перекаченного состояния ШПМ размыкает свой контакт, вследствие чего лампочка 12

«пе;ре1качено на блоке управления и сигнализации 1 погаснет, исчез,нет сигнал на входе в блок-анализатор 14 к элементу 59, и, следовательно, исчезают сигналы с входов и выходов элементов 41, 42 н 44 и в конечном итоге с клапана опорожнения ШПМ 6, который за К|рывается, выпуск сжатого воздуха из ШПМ прекращается.

Для опорожнения ШПМ оператор на блоке у1правления и сигнализации / устанавливает ключ управления 7 в положение а; при этом сигнал на опорожнение ШПМ поступает на вход блока управления опорожнением ШПМ 13 к элементу 47; этот же сигнал может-иметь место и при подаче команды Иа

опорожнение ШПМ от внешних устройств. Если иа 1ВХОД блока унравления опорожнением ШПМ 13 к элементу 47, кроме упомянутого сигнала, поступает сигнал от датчика скорости 9, что ооороты вала двигателя не превышаю1Т допустимых для опорожнения ШПМ,

то с элемента 47 лостулают сигналы на элемент 40 (сигнал на выходе последнего исчезает) и далее - на выход блока управления сшорожнением ШПМ 13 и на вход блок-анализатора 14 и к элементу 48. Так как при неопорожненной ШПМ от элемента 23 на другой вхсд элемента 48 также поступает сигнал (датчн1к опорожнения ШПМ 2 разомкнут), то на выходе элемента 48 появляется сигнал, который поступает на вход элемента 41 н далее - на выход блОК-анализато)ра 14, на вход бложа прсрывания 16 через элементы 42 и 44-на .клапан опорожнения ШПМ 6. Клапан открывается, ШПМ начинает опорожняться.

При опорожнении ШПМ на блоке управления и сирнализации / гаснет лампа 11 «наполнено и после опорожнения ШПМ, когда датчик опорожненной 2 зам-кнет свои контакты, на блоке управления и сигнализации / загорается лампочка 10 «оторожнено. Однавраменно сиг.нал от датчи.ка опорожненной ШПМ 2 поступает па входы блока анализатора 14 к элементу 23 (IB результате чего сигнал на выходе элемента 23 исчезает и, еледавательно, исчезают сигналы на выходах элементов 48, 41, 42 и 44 и на входах элемента 45 и клапана оиорожпения ШПМ 6, который возвращается в исходное состояние, закрывая отверстие выпуска сжатого воздуха изШПМ), и к элементу 24 (в результате чего сигнал, соответствующий TOMiy, что ШПМ ранее была парполнепа в этом элементе, сбрасывается). Сигнал от датчи1ка 2 поступает также на входы блока счета 19 к элементам 25 и 26, в результате накопившиеся в них дан«ые о лодкачке и стравливал ни ШПМ сбрасывают1ся; то же самое может сделать аператор, на-жав кнопку сброса онгнал.изации 22 на блоке управления ,и сигнализации. Устройство приходит в исходное состояние, ШПМ опорожяена. Если опорожнение ШПМ затянулось сверх заданного промежутка времени (контролируемого элементом 45), т. е. датчик опорожненной ШПМ за это время не изменил своего состояНйя (при налиЧи-и сигналов на вы-ходе элемента 44 и, следовательно, на входе элемента 45 и клапана опорожнения ШПМ 6), то после окончания выдержки времени с выхода элемента 45 поступает сигнал на вход элемента 46, в котором этот сигнал запоминается. С выхода элемента 46 сигнал поступает на вход элемента 43, сигнал с выхода этого элемента исчезает, далее соответственно исчезают сигналы с выходов элементов 42 и 44 н с выхода блока прерывания 16 на клапан опорожнения ШПМ 6, клапан закрывается, опорожнение ШПМ прекращается, и одновременно поступает сигнал с выхода элемента 46 на вход управлення и сигнализации / к лампочке 18 «авария опорожне 1ия. Оператор, получив этот сигнал, должен установить ключ управления 7 в нейтральное положение (или исключить сигнал на опорожнение ШПМ от внешних устройств) и принять меры к устранению неисправности. Сигнал «авария опорожнения может быть, снят оператором нажатием кнопки 37 на блоке управления и сигнализации /.

Предмет нзобретеиия

Устройство для управления шинпо-пневматнческой муфтой, содержащее датчики мн1п-)мального, номинального и макси.мального давлений в муфте, выходы которых соединены с соответствующими входами блока управления и сигнализации, клапаны апслнения и опорожнения шинно-пневматической муфты, датчики скорости вращения п запрета наполнения муфты, выходы которых связаны с соответствующими индикаторами, отличающееся тем, что, с целью повыщення надежности работы муфты, оно содержит блоки управления опорожнением и наполнением щинно-пневматической муфты, блок анализатора, блок прерывания и блок счета, причем входы блока управления опорожнением связаны с выходами датчи-ка скорости и блока управления и сигнализации соответственно, выходы блока управления опорожнением соединены со входами блока анализатора, три других входа которого связаны с выходами датчиков давления, два выхода блока анализатора соединены со входами блока сч-ета, два других выхода соединены с первым и вторым входамп блока прерывания, третий вход которого связан с выходом блока управления и сигнализации, два выхода блока прерываиия соединены с клапанами наполнения и опорожнения муфты, два других выхода соединены со входами блока управления и сигнализации; щина сброса блока счета соединена с выходом датчика минимального давления и с одним из выходов блока управления и сигнализации, два выхода блока счета соединены с соответствующими индикаторами блока управления и сигнализации, одни из выходов которого соединен с первым входом блока управления наполнениеж щинно-пневматической муфты, второй вход которого связан с выходом датчика запрета наполнения, третий вход соединен с выходом датчика скорости, а выход - с соответствующим входом блока анализатора.