Устройство контроля состояния гидросистемы шахтной крепи Советский патент 1980 года по МПК E21D23/12 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к технике зашиты гидросистем шахтных крепей от потери рабочей жидкости при разгерметизации.

Известно устройство контроля состояния гидросистемы,содержащее электрические датчики скоростей потоков рабочей жидкости, установленные в напорной и сливной гидромагистралях, исполнительный механизм с приводом, обратный клапан, блок вычисления разности скоростей потоков и электропривод исполнительного механизма 1.

Однако для гидросистем шахтных механизированных крепей нецелесообразно, иметь специальный исполнительный механизм с приводом, что значительно усложняет их конструкцию.

Известно также устройство контроля состояния гидросистемы шахтной крепи, содержашее электрические датчики скоростей потоков рабочей жидкости, установленных в напорной и сливной гидромагистралях, переключатель, блок сравнения, усилитель, исполнительное реле, контакты которого включены в цепь управления насосной станции, источник питания и резйстбрыСгЗ.

Применение в качестве блока сравнения двухобмоточного реле с перемещающимся сердечником, скользящими контактами и токопроводящими поверхностями в условиях Щахт, опасных по гязу и пыли, требует специального искрозашищенного исполнения, что усложняет конструкцию, а высокая влажность и запыленность шахтной среды снижает надежность работы механических устройств. Кроме ТОГО, в устройстве отсутствуют блокировочные средства для исключе10ния повторного запуска после аварийного отключения насосной станции.

Цель изобретения-устранение указанных недостатков, повышение надежности контроля состояния гидросистемы и упрощение конструкции устройства.

15

Указанная цель достигается за счет .того, что устройство снабжено элементами времени и памяти, включенными последовательно между быходом блока сравнения и входом усилителя, в выходную нагрузочную цепь

20 которого подключено исполнительное реле, причем электрические цепи датчиков скоростей потоков соединены последовательно и одним выводом подключены к минусу источника питания, а другим - через переключатель и резисторы к входу блока сравнения.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит два датчика скоростей потоков рабочей жидкости 1и 2, один из которых установлен в напорной, а другой в сливной гидромагистрали гидросистемы крепи (на чертеже не показаны).

Электрические цепи датчиков 1 и 2 соединены последовательно между собой и общим выводом подключены на зажим для подключения отрицательного полюса источника питания, а две другие цепи подключены к переключателю 3 рода работы 4, который соединен через группу резисторов 4 к одному из входов блока 5 сравнения.

Блок 5 сравнения представляет собой двухходовой компаратор, выполненный на интегральной микросхеме, и обеспечивает сравнение входного сигнала с эталонным, образованным делителем напряжения.

К выходу блока 5 сравнения подключен элемент 6 времени, выполненный на интегральной микросхеме и представляющий собой пятнадцатиразрядный двоичный делитель частоты.

Выход элемента 6 времени подключен на вход элемента 7 памяти, представляющий собой триггер, выполненный на логических элементах ИЛИ-НЕ, выходная цепь которого подключена к входу усилителя 8, выполненного на транзисторе 9, в коллекторную цепь которого включено исполнительное реле 10, контакт которого (на чертеже не показано) включен в цепь управления насосной станции. Кроме того, в цепь питания блока сравнения, элементов времени и памяти включена кнопка 11. Устройство 3 рода работы устанавливают в положение, соответствующее автоматическому режиму работы (второе положение переключателя соответствует режиму фронтальной выдвижки конвейера).

При выполнении рабочих операций на крепи и при наличии расхода в гидросистеме, датчики скоростей потоков рабочей жидкости 1 и 2 преобразуют величину расхода в пропорциональный электрический сигнал в виде напряжения постоянного тока.

При выполнении рабочих операций на крепи и при отсутствии утечки рабочей жидкости из гидросистемы электрические сигналы от датчиков 1 и 2 по величине находятся в определенном соотношении и, поступая через переключатель на группу резисторов 4, отношение величин сопротивления которых выбрано в том же соотношении складываются, в результате чего на выходе группы резисторов 4 образуется нуль. При нарушении соотношения между величинами электрических сигналов от датчиков, что соответствует появлению утечки рабочей жидкости из гидросистемы, на входе элемента

5 сравнения появляется электрический сигнал, пропорциональный величине утечки рабочей жидкости. Этот сигнал сравнивается с эталонным сигналом, установленным на другом входе элемента 5 сравнения. Величина эталонного сигнала выбирается в зависимости от минимально допустимой величины контролируемой утечки рабочей жидкости.

При возрастании величины утечки в гидросистеме - на входе блока 5 сравнения возрастает электрический сигнал и при достижении величины эталонного сигнала на выходе элемента сравнения образуется логический «О вместо логической «1.

С появлением логического «О на входе элемента 6 времени начинается отсчет выдержки времени. ЕсЛи продолжительность сигнала на входе элемента 5 сравнения не превышает по времени установленную выдержку в элементе 6 времени и на входе элемента 6 времени образуется л(гическая «1, что соответствует прекращению утечки рабочей жидкости, элемент 6 времени сбрасывает отсчет времени и возврашается в исходное состояние, что исключает ложное срабатывание устройства.

В случае, если сигнал утечки рабочей жидкости по величине превышает эталонный сигнал на входе элемента 5 сравнения и по времени превышает установленную в элементе 6 времени выдержку времени, то на выходе элемента 6 времени образуется логическая «1, которая поступает на вход элемента 7 памяти, перебрасывает триггер, в результате чего на выходе элемента 7 памяти вместо логического «О образуется логическая «1.

Появление логической «1 на базе транзистора 9 усилителя 8, вызывает его открывание, в результате чего включается исполнительное реле 10, которое своим контактом разрывает цепь управления, что вызывает отключение привода насосной станции.

. После отключения насосной станции повторный запуск насосной станции не может быть произведен до тех пор, пока не будет устранена неисправность в гидросистеме крепи.

Включение устройства в работу после устранения неисправности производится кратковременным нажатием кнопки 11, в результате чего триггер элемента 7 перебрасывается в исходное состояние, что вызывает закрывание транзистора 9 и выключает исполнительное реле 10. В результате устройства готово к дальнейшей работе.

Введение в устройство элемента времени и памяти позволяет повысить надежность контроля за счет устранения ложных срабатываний и исключения повторного запуска насосной станции без устранения утечки рабочей жидкости.

Формула изобретения

Устройство контроля состояния гидросистемы шахтной крепи, содержащее электрические датчики скоростей потоков рабочей жидкости, установленные в напорной и сливной гидросистемах, переключатель, блок сравнения, усилитель, исполнительное реле, контакты которого включены в цепь управления насосной станции, источник питания и резисторы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено элементами времени и памяти, включенными последовательно между выходом

блока сравнения и входом усилителя, в выходную нагрузочную цепь которогоподключено исполнительное реле, причем электрические цепи датчиков скоростей потоков соединены последовательно и одним выводом подключены к минусу источника питания, а другим - через переключатель и резисторы к входу блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 338790, кл. G 01 F 9/00, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 485226, кл. Е 21 D 23/12, 1973.