Устройство для управления копающим механизмом экскаватора Советский патент 1978 года по МПК E02F9/20 

1

Изобретение относится к системам управления копающих механизмов одноковшовых экскаваторов, кранов и ряда других машин с тяжелыми условиями работы.

Известны устройства для управления электроприводом копаюш,его механизма экскаватора, обеспечивающие формирование статических экскаваторных характеристик с заданными значениями стопорного тока и тока отсечки 1.

Однако в режимах стопорения ковша, характерных для копающих механизмов экскаватора, динамические выбросы тока часто превышают его стопорное значение Б 1,8- 2,4 раза. Эти динамические нагрузки являютСИ основной причиной разрушения и недопустимых деформаций электромеханического оборудования экскаваторов. Высокий коэффициент динамики приводит к повышенному износу механического оборудования и сииженшо надежности и долговечности дорогостоящих высокопроизводительных машин.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для управления ироцессом копания одноковшового экскаватора, содержащее привод подъема по системе управляемый преобразователь - двигатель с двухконтурным регулятором подчиненного управления, включающим регулятор ЭДС, звено ограничения и регулятор тока,

2

датчики тока и напрял ения, источник постояниого напряжения, подключенный к элементу сравнения, и ключевой элемент.

Такое стройство, хотя и уменьшает динамические нагрузки на нривод подъема, однако в режимах жесткого стопорення ковша не обеспечивает эффективного снижения коэффициента динамнчности механизмов, что приводит к снижению производительности и наде/к1 ости экскаватора.

Целью 13обрете)1;1Я является повыщение производительности п надежности экскаватора путем снижения динамических нагрузок при стглюрении механизма.

Указа1ная цель достигается тем, что датчик тока через элемент сравнения подключен к упра1.1яюшему входу ключевого элемента, ьыход которого соединен с одним из входов регулятора тока, а вход - с выходом датчика капряжения.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для управления копающим механизмом одпоковшового экскаватора.

Устройство состоит из электропривода по системе управляемым преобразователь - двигатель с двухконтурной системой подчиненного регулирования и содержит последо ,;псльи() исключенные задатчик скорости 1, регулятор напряжения 2, звено ограничения 3, регулятор тока 4, управляемый преобразователь 5 с подключенным к нему двигателем

6.К управляемому преобразователю 5 подключен датчик напряжения 7, выходом соединенный с регулятором напряжения 2 и с входом ключа 8. Датчик тока 9 соединен со звеном ограничения 3 и с входом элемента сравнения 10, к второму входу которого подключен источник постоянного напряжения 11. Выход элемента сравнения 10 связан с управляющим входом ключа 8.

Устройство функционирует следующим образом.

Сигнал задания на скорость привода поступает с задатчика скорости 1 на регулятор напряжения 2, имеющий характеристику с насыщением. Величина насыщения регулятора напряжения определяет значение тока отсечки якорной цепи привода. До значения тока якорной цепи, близкой к стопорному значению, внещняя характеристика привода формируется с помощью обратпых связей по напряжению преобразователя 5 и току двигателя 6. Обратная связь по напряжению осуществляется с помощью датчика напряжения

7,а обратная связь по току-с помощью датчика тока 9, подсоединенного к входу звена ограничения 3. Звено ограничения 3 служит для ограничения нроизводной тока якорной цепи при скачкообразном изменении задания на входе регулятора тока 4.

При стопорении копающего механизма нри токе якорной цени, близком к стонорному значению, сигнал с датчика тока 9 превыщает напряжение, снимаемое с источника постоянного напряжения 11 и на выходе элемента сравнения 10 ноявлястся сигнал, открывающий ключ 8. При открытом ключе на вход регулятора тока 4 поступает значительный по величине сигнал с датчика нанрял ения 7, усиливающий действие сигнала со звена ограничення 3. В результате этого происходит более эффективное уменьщенне сигнала на выходе регулятора тока 4 и соответственно более быстрое снижение напряжения преобразователя 5.

Поскольку ток якорной цени привода определяется из выражения

/ пр - Едв

а - D

.ц

где пр - напряжение преобразователя;

ЕДЕ - ЭДС двигателя,

то более эффективное снижение напряжения преобразователя приводит к уменьщению

динамических выбросов тока.

При снижении нагрузки на привод или нри его полной остановке уменьщается сигнал с регулятора тока 4, что вызывает закрывание ключа 8.

Применение предлагаемого устройства для управления копающим механизмом одноковшового экскаватора нозволяет нри внезапном набросе нагрузки на механизм, например при встрече ковща с твердым включением, перевести привод в режим рекуперативного торможения, что уменьщает динамические нагрузки в копающем механизме при его стопорении и, тем самым, повыщает надежность и производительность экскаватора.

Формула изобретения

Устройство для управления копающим механизмом одноковщового экскаватора, содержащее нривод нодъема но системе управляемый нреобразователь - двигатель с двухконтурным регулятором нодчиненного управлепия, включающим регулятор ЭДС, звено ограничения н регулятор тока, датчики тока и

напряжения, источник постоянного напряжения, подключенный к элементу сравнения, и ключевой элемент, отличающееся тем, что, с целью повыщения производительности и надежности экскаватора нутем снижения

динамических нагрузок при стопорении механизма, датчик тока через элемент сравнения подключен к унравляющему входу ключевого э.лемента, выход которого соединен с одним из входов регулятора тока, а вход - с

выходом датчика нанряження.

Псточники информации, нрннятые во внимание при экспертизе

1. Сатовский Б. П. и др. Современные карьерные экскаваторы. «Педра, 1971, с. 227- 235.

2. Заявка № 2352399/03, кл. Е 02F 9/20, 1976, по которой принято рещение о выдаче

авторского свидетельства.