Способ автоматического управления движением угольного комбайна Советский патент 1982 года по МПК E21C35/24 

1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам управления горнодобывающими машинами с гидравлическими механизмами перемещения.

X

Известен способ автоматического управления движением угольного комбайна, сущность которого заключает- , ся в том, что при перегрузке приводного электродвигателя или гидросисте- Q мы механизма перемещения производят снижение скорости движения комбайна до восстановления номинального режима работы, при этом установленная до перегрузки скорость сбрасывается 1.

Недостатком этого способа управления является то, что он только уменьшает скорость движения комбайна в случае перегруза, а последующее уве- 20 личение ее может произвести только машинист комбайна.

Известен способ автоматического управления движением угольного комбайна, заключающийся в снижении скорости движения комбайна при перегрузке как приводного электродвигателя, так и гидропривода комбайна, причем при перегрузке гидропривода комбайна поддерживают установившийся в результате перегрузки режим движения комбайна до момента снижения нагрузки гидропривода 2J.

Сущность этого способа заключается в том, что производят регулирование скорости движения угольного комбайна до установленной (заданной) скорости движения, при этом, как при перегрузке приводного электродвигателя, так и при перегрузке гидропривода механизма перемещения производят уменьшение скорости движения угольного комбайна. Кроме того, в случае перегрузки гидропривода механизма перемещения производят блокировку установленного режима движения угольного комбайна 2. Однако приводной электродвигатель угольного комбайна на передвижение затрачивает до 20 своей мощности (остальная мощность затрачивается на добычу угля), В случае недогрузки приводного электродвигателя перегрузка гидропривода не вызывает перегрузку электродвигателя. Поэтому кратковременные перегрузки гидропривода не сказываются на харак тере движения комбайна, так как перегрузка исчезает и установленный режим движения восстанавливается. , Однако в случае прохода комбайном участка с повышенным сопротивлением движению значительной протяженности (например, участок с включением породного прослойка) момент восстановления номинального режима работы гидропривода (вызванного снижением скорости движения) не совпадает с моментом окончания участка с повышен |ным сопротивлением движению. С восстановлением номинального режима работы гидропривода блокировка установ |ленного режима работы гидропривода снимается и скорость движения угольного комбайна увеличивается -до установленной величины. Однако из-за того, что участок с повышенным сопротивлением движению комбайном не был пройден, то гидропривод снова пе регрузится, и снова произойдет снижение скорости движения комбайна, за тем снова повышение и т.д. до тех по пока этот участок не будет пройден. Таким образом, на участках с повышен ным сопротивлением движению комбайн будет иметь прерывистый режим движения, характеризуемый периодическим увеличением и уменьшением скорости движения. Такой прерывистый режим работы комбайна вызывает периодические экстремальные нагрузки, гидропривода и узлов трансмиссии,.что неблагоприятно сказывается на их работоiспособности. Кроме того, такой режим движения вызывает отрицательные психологические эмоции обслуживающих горнорабочих. Цель изобретения - обеспечение стабильного режима движения угольного комбайна на участках с повышенным сопротивлением движению значительной протяженности. Поставленная цель достигается тем что в способе автоматического регулирования движением угольного комбайна 9 4 прекращают поддержание установившегося режима при снижении нагрузки гидропривода до уровня ниже номинальногоСпособ осуществляют следующим образом. Пусть номинальный режим работы гидропривода механизма перемещения характеризуется давлением P .Допускаем возможность перегрузки гидропривода до уровня f}.Bo время установовшегося режимаработы гидропривода будем иметь давление ,а комбайн будет иметь какую-то скорость,.установленную машинистом, которая поддерживается на этом yfioBHe системой автоматического управления комбайном (САУК). Если при этом установовшемся движении комбайна сопротивление движению возрастает (например, комбайн проходит участок с включением породного прослойка), то сразу Ж9 -возврастает давление гидропривода механизма перемещения. Если же давление гидропривода превысит то в САУК поступит сигнал на снижение .скорости движения угольного комбайна и одновременно будет производиться контроль уровня давления гидропривода, величина которого является сигналом блокировки установленного режима движения угольного комбайна. САУК будет снижать скорость движения до тех пор, пока давление гидропривода не снизится ниже В этот момент сигнал на снижение скорости движения снимается, а сигнал на блокировку установленного режима движения угольного комбайна сохраняется, так как он зависит от промежуточного (ниже номинального) уровня давления гидропривода. Из-за того, что сигнал блокировки сохраняется, САУК будет выдерживать установленную таким образом скорость движения угольного комбайна, которая сохранится в течение времени прохождения участка с повышенным сопротивление движению. После окончания этого участка давление гидропривода упадет до уровня . Рц. Это будет являться сигналом для снятия сигнала блокировки и только после этого САУК увеличит скорость движения комбайна до установленной машинистом величины. Изложенное выше можно пояснить конкретным примером, а так как харакеристики применяемых в угольном маиностроении гидроприводов различны. то пояснение приведем на гидропривод комбайна 1ГШ-68, оборудованного насосом ТИП-120, имеющего следующие ха .рактеристики: Номинальное давление, РН 10 МПа Максимальное давление,Pfviox 1б МПа В установившемся режиме гидропри вод будет иметь давление R, Рц. При этом комбайн будет иметь какую-т скорость, установленную машинистом комбайна и автоматически поддерживае мую САУК. С началом работы на участ ке с повышенным сопротивлением движению давление гидропривода возрастет и если оно достигнет уровня 16 МПА, то в САУК поступает сигнал на снижение скорости движения комба на. Одновременно начинаем производи контроль уровня давления, равный, например, 8 МПа (ниже номинального давления 10 МПа). Давление выше 9 МП является сигналом блокировки устано ленного режима движения комбайна. Со снижением скорости движения умен шается давление гидропривода и как только оно снизится до уровня меньшего 1б МПа, то сигнал на снижение скорости движения снимается, а сигнал блокировки остается, так как давление гидропривода не достигло уровня 9 МПа. Комбайн будет двигать ся с выбранной по перегрузке гидропривода скоростью до тех пор, пока не окончится участок с повышенным сопротивлением движению. С окончанием этого участка давление гидропривода упадет ниже 9 МПа, блокиров ка установленного режима движения снимается и САУК увеличивает скорос движения комбайна до установленной машинистом величины. На чертеже представлена схема уст ройства реализующего предлагаемый способ. Устройство включает гидропривод, включающий приводной гидронасос 1, связанный магистралью 2 с гидродвигателем 3, который через редуктор и приводную звезду 5 связан с тяговым органом 6 комбайна, воспомогательный гидронасос 7, связанный маги стралью 8 с гидрораспределителем 9 с электрическим приводом (электрогидpopacпpeдeлитeлeмJ, который магистралями 10 и И связан с управляющими полостями приводного гидронасоса 1 , систему 12 автоматического управлени комбайном (САУК), электрически связанную с электрогидрораспределителем 9, датчик 13 максимального давления, гидравлически магистралью 1 связанный с гидроприводом, а электрически - . с САУК, при этом в электрической цепи этого датчика находится электрическое реле 15. Датчик 16 давления, гидравлически магистралью 17 связанный с гидроприводом, а электрически - с САУК, при этом в электрической цепи этого датчика находится электрическое реле 18 и нормально открытый контакт 19реле 15, параллельно которому установлен нормально открытый контакт 20реле 18. Задатчик 21 режима движения комбайна, электрически через нормально закрытый контакт 22 связанный с САУК. Устройство работает следующим образом. ;Гидронасос 1 подает рабочую жидкость под давлением по магистрали 2 к гидродвигателю 3, который (преобразует энергию движения жидкости и через редуктор k и звездочку 5 воздействует на тяговый орган 6, перемещая комбайн с скфростью, пропорциональной производительности гидронасоса 1. Скорость и направление движения комбайна задаются задатчиком 21 и передаются в регулятор нагрузки 12, который ключает электрогидрораспределитель 9. Электрогидрораспределитель 9 соединяет напор насоса 7 с одной из управляющих полостей гидронасоса 1, который устанавливается в необходимую производительность. После установки зaдaннo 1 скорости движения (производительности гидронасоса 1) электрогидрораспределитель 9 выключается. При нагрузке гидропривода, близкой к номинальной, датчик 16 срабатывает и замкнет свой контакт. Однако из-за того, что контакт 19 реле 15 останется открытым, никаких сигналов в САУК не поступит и изменения режима движения комбайна не произойдет. При перегрузке гидропривода сработает датчик 13 и замкнет свой контакт. Это является сигналом для САУК на снижение скорости движения угольного комбайна. Одновременно замыкание электрической цепи датчика 13 вызовет срабатывание реле 15, которое замкнет контакт 19 электрической цепи датчика 16, а так как электрический контакт этого датчика был замкнут ранее, то это вызовет ерабатывание реле 18, которое замкнет свой контакт 20 и,разомкнет контакт 22. Размыканием контакта 22 будет отключен задатчик 21 и осуществлена блокировка заданного режима движения угольного комбайна. Получив от датчика 13 сигнал на снижение скорости движения угольного комбайна, САУК включает электрогидрораспределитель 9 который уменьшает производительность гидронасоса 1, как было описано выше. С уменьшением производительности гидронасоса 1 и связанной с ней скоростью движения комбайна уменьшается нагрузка на гидропривод. Со снижением нагрузки до уровня ниже максимального, снова сработает датчик 13 и разомкнет свой контакт. Это снимает сигнал на уменьшение скорости движения комбайна. Однако реле 18 останется включенным .(через контакт датчика 16 и контакт 20), а его разомкнутый контакт 22 будет обеспечивать блокировку заданного режима движения комбайна. САУК выключит электрогидрораспре делитель 9 и комбайн далее будет дви гаться с установленной в результате перегрузки скоростью движения. Со снижением нагрузки гидропривода ниже номинального уровня датчик 16 сработает и разомкнет свой контакт. Это вызов ет выключение реле 18, которое замкнет свой контакт 22. Сигнал о заданном режиме движения угольного комбайна от задатчика 21 поступит в САУК, который через электрораспределитель 9 передает его на гидропривод. Поддержание установившегося в результате перегрузки режима движения комбайна позволяет проходить участки t повышенным сопротивлением движению на пониженной, но равномерной скорос ти движения, а сохранение блокировки заданного режима движения угольного комбайна позволяет определить момент окончания участка с повышенным сопро 88 тивлёнием движению, который определяется Моментом снижения нагрузки гидт ропривода до уровня ниже номинального. Использование способа автоматического управления движением угольного комбайна устраняет колебательный (прерывистый) режим движения комбайна при преодолении участков с повышенным сопротивлением движению, обеспечивает номинальную загрузку гидропривода комбайна при преодолении участков с повышенным сопротивлением движению, снимает экстремальные нагрузки с узлов гидропривода, вызванные его перегрузкой. Данный способ реализован в опытном образце перспективного ряда гидравлических механизмов перемещения. Формула изобретения Способ автоматического управления движением угольного комбайна, заключающийся в снижении скорости движения, комбайна при перегрузке как приводного электродвигателя, так и гидропривода комбайна, причем при перегрузке гидропривода комбайна поддерживают установившийся в результате перегрузки режим движения комбайна до момента снижения нагрузки гидропривода, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильного режима движения на участках с повышенным сопротивлением движению значительной протяженности, прекращают поддержание установившегося режима при снижении нагрузки гидропривода до уровня ниже номинального. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ If 1173048, кл. 5 b 29/10, 1966., 2.Братченко Б.Ф. Комплексная механизация и автоматизация очистных работ в угольных шахтах. М., Недра, с. 285-3 Э (прототип).