Устройство управления гидроклапаном Советский патент 1981 года по МПК E21D23/16 

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОКЛАПАНОМ

I

Изобретение относится к автоматизации горных машин и предназначено для использования в гидрораспределительных системах высокого давления, в частности для автоматического управления гидродомкратами механизированной крепи, работающей во взрывоопасной среде.

Известны устройства управления гидроклапанами, содержащие электромагнит, источник питания постоянного тока и искробезопасные цепи управления 1.

Однако при включении в одну цепь нескольких таких устройств не удается обеспечить ее искробезопасность, так как меняются электрические параметры этой цепи.

Известно также устройство управления гидроклапаном, содержащее реверсивный электропривод, автономный источник питания, электромагнитные реле, первые концы обмоток которых соединены с катодами соответствующих тиристоров, резисторы и диоды 2.

Недостатками данного устройства являются наличие концевых микровыключателей, требующих регулировки момента срабатывания клапана, что снижает надежность работы схемы, а также наличие аккумулятора, имеющего ограниченный срок службы. Постоянство нижнего уровня напряжения на аккумуляторе исключающее самоотключение тиристора, при остановке электропривода до момента срабатывания концевого микровыключателя приводит к глубокому разряду аккумулятора. В связи с этим схема управления гидроклапаном требует, чтобы сетевой источник питания, предназначенный IQ для подзарядки аккумулятора, был постоянно включен в сеть для компенсации разряда аккумулятора, что усложняет устройство и снижает надежность его работы.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы уст15 ройства.

Цель достигается тем, что устройство снабжено динистором, а автономный источник питания выполнен в виде электролитического конденсатора, причем к конденсатору через динистор подключены вторые кон20цы обмоток электромагнитных реле.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит реверсивный электропривод 1, предназначенный для перемещения механизма гидроклапана, электролитический конденсатор 2, подключенный к электроприводу через контакты 3, 4 и 5, 6, электромагнитные реле 7 и 8, обмотки которых с одной стороны включены последовательно с тиристорами 9 и 10, между катодом и управляющими электродами которых включены ограничительные резисторы 11 и 12, а с другой стороны - с динистором 13; разделительные диоды 14 и 15 цепи управления и ограничительные резисторы 16 и 17; ограничительные резисторы 18 и 19 и пусковые кнопки 20 и 21; разделительные диоды 22 и 23 цепи подзаряда и ограничительные резисторы 24 и 25; к зажимам 26-28 подключены цепи управления устройством, а к выходным зажимам устройства 26 и 29 подключен внешний сетевой искробезопасный источник питания для зарядки электролитического конденсатора. Работа устройства управления гидроклапанами заключается в следующем. После включения искробезопасного источника питания на клеммы 26 и 29 подается напряжение зарядки электролитического конденсатора 2 соответственно с полярноетью (-) и (-f). В соответствии с выбранной постоянной времени заряда (резисторы 24 и 25) электролитический конденсатор 2 заряжается до напряжения источника питания, при котором схема подготовлена к работе. Кратковременное замыкание зажимов 26 и 28 приводит к открыванию тиристора 9, который включает реле 7, а его нормально разомкнутый контакт 4, замыкаясь, включает электропривод 1 в направлении, например, открытия гидроклапана. В процессе каждого хода работы электропривода напряжение на электролитическом конденсаторе снижается. После полного торможения из-за стопорения привода в конце хода реле 7 отключается из-за снижения уровня напряжения ниже предела удержания реле. Одновременно импульсом самоиндукции обратной полярности, возникшей при отключении реле, происходит отключение тиристора 9. Динистор 13 предназначен для увеличения порога включения реле 7 и 8 и тиристоров 9 и 10 и обеспечения повышения остаточного напряжения на конденсаторе 2. Кратковременное замыкание зажимов 26 и 27 приводит к открыванию тиристора 10, который включает реле 8. Его контакты 5 и 6 переключаются, и электропривод 1 подключается к конденсатору уже противоположной полярностью, т. е. для включения в направлении закрытия гидроклапана. Далее устройство работает аналогично описанному. Диоды 22 и 23 и резисторы 24 и 25 служат соответственно для разделения автономного источника питания (конденсатора) от искробезопасного источника и ограничения зарядного тока конденсатора 2. Что касается параметров устройства, то при емкости конденсатора 2, например, 30 тыс. мкФ и при напряжении на нем 20 В обеспечивается полное открытие или закрытие гидроклапана с повышенной скоростью срабатывания и последующее дожимание в конце хода гидроклапана с пониженным напряжением порядка 8 В. Время дозаряда конденсатора 2 до полного напряжения, через резисторы 24 и 25 с общим сопротивлением 1,2 кОм составляет 3-4 мин. Изобретение дает возможность повысить надежность работы устройства за счет упрощения схемы. Работа электропривода на упор позволяет осуществить более надежную фиксацию гидроклапана в крайних положениях в связи с возникновением эффекта дожимания. Прямое включение реле позволяет реализовать встречный импульс ЭДС самоиндукции для запирания тиристоров в момент отключения реле при снижении напряжения на конденсаторе. Предлагаемое устройство позволяет также повысить безопасность эксплуатации электрогидроклапана в шахте. Формула изобретения Устройство управления гидроклапаном, содержащее реверсивный электропривод, ав тономный источник питания, электромагнитные реле, первые концы обмоток которых соединены с катодами соответствуюших тиристоров, резисторы и диоды, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы устройства, оно снабжено динистором, а автономный источник питания выполнен в виде электролитического конденсатора, причем к конденсатору через динистор подключены вторые концы обмоток электромагнитных реле. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ковалевский В. Ф. и др. Справочник по гидроприводам горных машин. М., «Недра, 1973, с. 265. 2.Авторское свидетельство СССР № 426050, кл. Е 21 D 23/16, 30.04.74 (прототип) .