Устройство для управления горным комбайном в профиле пласта Советский патент 1980 года по МПК E21C35/24 

1

Изобретение относится к горной промышленности, а именно, к устройствам автоматического управления горными комбайнами В профиле пласта.

Известно устройство контроля положения 5 исполнительного органа горной машины в профиле пласта, содержащее измерительный резец, преобразователь осевого усилия и гидравлический регулятор 1.

Основные недостатки устройства состоят 10 В трудности создания надежного гидравлического канала между вращаюш;ейся и неподвижной частями машины, наличии значительных утечек в гидросистеме, необходимости иметь гидравлический подпор, созда- 15 ваемый .специальным насосом, и узкий диапазон регулировки чувствительности преобразователя.

Известно также устройство для управления горным комбайном в профиле пласта, 20 содержаш,ее измерительный резец, преобразователь осевого усилия в электрический сигнал, узел передачи сигналов с враш,ающегося исполнительного органа на корпус комбайна и регулятор 2.25

Известное устройство не обеспечивает достаточной точности и надежности управления из-за наличия контактного узла передачи сигналов и сложной схемы измерения сигнала преобразователя.30

Цель изобретения - повышение точности и надежности управления.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство снабжено приемником частотно-модулированного сигнала и высокочастотным генератором, в колебательный контур которого включен конденсатор переменной емкости, ПОДВИЖНОЙ частью которого является ХВОСТОВИК преобразователя осевого усилия, а узел передачи сигналов выполнен В виде индуктивной передачи, к первичной обмотке которой подключен выход высокочастотного генератора, а к вторичной - ВХОД приемника частотно-модулированного сигнала.

На чертеже приведена схема устройства, поясняюш;ая суш,ность изобретения.

Устройство содержит измерительный резец (ролик) I, укрепленный на металлическом стержне с хвостовиком 2, и вместе с последним перемеш,ается в корпусе 3.

Хвостовик 2 вставлен в тарированную подпорную пружину 4, выталкивающую его В верхнее положение при отсутствии угля или породы под измерительным резцом 1. Конденсатор 5 колебательного контура высокочастотного (ВЧ) генератора 6 изменяет СВОЮ емкость при перемещении в нем хвостовика 2. ВЧ генератор 6 подключен к первичной обмотке индуктивной передачи 7,

обеспечивающей подачу напряжения питания для ВЧ генератора и передачи ВЧ напряжения от генератора к приемнику 8 частотно-модулированного сигнала (ЧМприемник).

Все указанные выше элементы устройства размещены на вращающемся исполнительном органе, а ЧМ-приемник 8 с задатчиком 9, источник питания 10 и регу/1ятор И управления режущим органом комбайна находятся на корпусе комбайна.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии измерительный резец (ролик) 1 не имеет контакта с породой или углем пласта. Давление подпорной пружины 4 перемещает подвижный стерженьдержатель с хвостовиком 2 и резцом 1 в крайнее верхнее положение. При этом хвостовик 2 выходит из неподвижной обоймы конденсатора 5 колебательного контура ВЧ генератора 6, частота сигнала которого будет самой высокой. ЧМ-приемник, находящийся на неподвижной части комбайна, через индуктивную передачу 7 воспримет эту частоту, преобразует ее в высокий потенциал постоянного напряжения и запускает им систему регулирования на зондирование исполнительным органом комбайна (на чертеже не показан) пространства между измерительным резцом 1 и пластом.

Исполнительный орган перемещается к границе пласта на 5-10 мм (по заданной установке) и выполняется новый цикл измерения. Когда измерительный резец 1 вступает в контакт с породой пласта, осевое усилие на нем резко возрастает. Давление перемещает стержень с хвостовиком 2 вниз, что приводит к изменению емкости конденсатора 5 колебательного контура ВЧ генератора 6. Последний изменяет частоту сигнала в сторону понижения. ЧМ-приемник 8 воспримет сигнал новой частоты, преобразует ее в сигнал постоянного тока низкого потенциала и выдает сигнал в регулятор 11 на отвод исполнительного органа от породы пласта.

, Измерения проводятся на каждом обороте исполнительного органа, а рабочие сигналы регулирования (подъем, опускание) - усреднены по времени и исполняется, например, через 2-3 оборота. Пороги уставок (чувствительность) задаются на комбайне в ЧМ-приемнике 8, задатчик которого прокалиброван на твердость материала под резцом.

Особенностью и достоинством изобретения является простота конструкции преобразователя осевого усилия и возможность перенастройки системы регулирования (от нуля до максимума) как во время работы комбайна, так и во время стоянки, а главное- обеспечение необходимой точности и надежности управления.

Формула изобретения

Устройство для управления горным комбайном в нрофиле пласта, содержащее измерительный резец, преобразователь осевого усилия в электрический сигнал, узел передачи сигналов с вращающегося исполнительного органа на корпус комбайна и регулятор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности управления, оно снабжено приемником частотно-модулированного сигнала и высокочастотным генератором, в колебательный контур которого включен конденсатор переменной емкости, подвижной частью которого является хвостовик преобразователя осевого усилия, а узел нередачи сигналов выполнен в виде индуктивной передачи, к первичной обмотке которой подключен выход высокочастотного генератора, а к вторичной - вход приемника частотно-модулированного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 488011, кл. Е 21С 27/00, 02.12.72.

2.Ю. Е. Ярыгин и др. Способ контроля границы порода - уголь. Угольное и горнорудное оборудованние, НИИинформтяжмаш, М., 1972, № 1.