Устройство стабилизации нагрузки выемочной машины Советский патент 1982 года по МПК E21C35/24 

Изобретение относится к автоматике выемочных машин, в частности к созданию регуляторов режимов уголь.ных комбайнов с гидравлической подающей частью.

Известны устройства, предназначенные для регулирования нагрузки угольных комбайнов, осуществляющие измерение токов электродвигателей резания и по отклонению наибольшего из них от заданного вырабатывающие сигналы на управление электрогидравлическим исполнительным механизмом. Известное устройство включает датчики тока двигателей, сравнивающее устройство, задатчики тока, трехпозиционный релейный усилитель с симметричной характеристикой, охваченный звеном инерционной обратной связи для получения импульсного режима, и электромагниты, соединенные с золотником управления скоростью подачи Щ.

Недостатками известного устройства являются его высокая сложность и низкая надежность.

Известно такое устройство стабилизации нагрузки выемочной машины, содержащее датчики токов электродвигателей резания, соединенные с помошью линии связи через задатчики уста

вок со входами блока выделения наибольшего значения тока, выход которого соединен со входом блока канала нагрузки 2 .

Однако возникновение неисправности в одном из узлов или линии связи приводит к отказу устройства, так как нет возможности оперативного устранения неисправности или SKasa-

10 ния на то, нейсправьюсть какого блока вызывает отказ устройства.

Цель изобретения - диагностирование устройства в процессе эксплуата15ции.

Указанная цель достигается тем, что устройство стабилизации нагрузки выемочной машины снабжено генератором линейно нарастающего напряжения, дву20мя светодиодами и блоком управления генератором с индикатором сигнала управления, подключенным к запускающему входу генератора, причем выход генератора подключен через диод к вы25ходу блока выделения наибольшего значения тока, а светодиоды подключены к соответствующим выходам блока канала нагрузки.

На чертеже представлена функцио30нальная схема устройства, на котороР изображены принципиальные схемы некоторых блоков. Устройство содержит датчики токов электродвигателей резания 1-3/ задатчики уставок тока 4-6, линию связи 7 датчиков тока с. задатчиками уставок, блок выделения наибольшего значения тока 8, блок канала нагрузки 9, генератор линейно нарастаквдего напряжения 10, блок управления генератором 11, светодиоды 12 и 13. Устройство работает следующим образом.. При исправном устройстве сигналы датчиков тока отрицательной полярнос ти нормируются заданием соответствующих уставок тока и поступают на вход блока выделения наибольшего зна чения тока. Сигнал, пропорциональный току наиболее загруженного электродвигателя резания,, поступает на вход блока канала нагрузки, где сравнивается с сигналом уставки. Каждая половина симметричной относительно заданного значения тока характеристики блока канала нагрузки имеет три зоны: зону нечувствительности, импульсную .зону и зону непрерывной отработки, расположенные в указанной последовательности с увели чением модуля сигнала рассогласования. По результатам сравнения в блоке канала нагру.зки вырабатываются сигналы на управление выемочной машиной: при недогрузе - на увеличение нагрузки, при перегрузе - на уменьш ние, причем в соответствии с характе ристикой блока канала нагрузки отработка рассогласования вблизи зоны нечувствительности осуществляется им пульсами. В блоке управления генератором тумблер разомкнут, при этом линейно нарасташцее напряжение не вы рабатывается, и выход генератора дио дом отсоединен от выхода блока выдел ния наибольшего значения тока. Устройство позволяет различать между собой неисправности бло.ка кана ла нагрузки, неисправности линии свя зи, задатчиков уставок, генератора линейно, нарастающего напряжения и блока управления генератором. Для Проверки исправности устройст ва машинист комбайна с пульта управления останавливает комбайн, не выключая электродвигателей,- и замыкани ем тумблера S на время проверки заП5 скает генератор. При этом светящийся светодиод V4 показывает исправность цепей блока управления генератором. Сигнал отрицательной полярности с выхода генератора, увеличиваясь по модулю, через диод V5 проходит на вход блока канала нагрузки, а диодаз V1-V3 запираются. В таблице приведена смена состояний светодиодов для исправного устройства. Большой недоНе светится .грузСветится Малый недоМигаетгруз Ток в зоне нечувствиНе светельноститится Малый переМигаетгруз Бо.льшой пеСветитсярегруз Об исправности генератора линейно нарастающего напряжения свидетельствует положительный результат проверки заведомо исправного блока канала нагрузки. Неисправности блока канала нагрузки приводят либо к опрокидыванию электродвигателей комбайна, либо к невозможности управления скоростью комбайна. Эта неисправность диагностируется, если в результате проведения проверки исправности нарушается указанная в таблице смена состояний светодиодовi Неиспрйвности линии связи проявляются, как и неисправности блока канала нагрузки, по опрокидыванию электродвигателей комбайна. Действительно, как обрыв, так и короткое замыкание в линии связи датчика тока с задатчиком приводят к тому, что сигнал о нагрузке не проходит через схему выделения наибольшего значения тока на вход блока канала нагрузки, а состояние светодиодов 12 и 13 перегруз не отражает. Неисправность линии связи диагностируется, если указанный симптом неисправности имеет .место, а проверка исправности блока канала нагрузки дает положительный результат. Неисправность задатчика уставки приводит к тому, что устройство непрерывно выдает сигналы на сброс нагрузки вплоть до остановки

комбайна. Задатчик уставки, представляющий собой группу резисторов, переключаемых при помощи переключателя, шунтирует выход соответствующего датчика тока в такой степени, что через него проходит почти весь ток датчика. Обрыв в цепях задатчика приводит к тому, что напряжение на выходе датчика тока значительно увеличивается. Этот сигнал, пройдя блок выделения наибольшего значения тока, попадает на вход блока канала нагрузки и вызывает такую же реакцию устройства, как при возникновении значительного перегруза. Этот симптом может возникнуть и при неисправности блока канала нагрузки. В устройстве диагностируется неисправность задатчика уставки,, если при возникновении этого симптома в процессе проверки исправности блока канала нагрузки состояние светодиодов 12 и 13 не изменяется и соответствует большому перегрузу.

Наличие генератора нарастающего напряжения, блока управления генератором с возможностью проверки его электрических цепей и двух светодиодов, включенных на выход блока канала нагрузки, дает возможность определить неисправность предлагаемого устройства и определить вышедший из строя блок. Установление факта неисправности устройства по светодиодам исключает необходимость поиска неисправности, связанного с большим объемом подготовительных работ и определенной последовательностью выполнения действий обслуживающего персонала-высокой квалификации по последовательному перебору всех возможных неисправностей. Это уменьшает, время простоя выемочной машины. Проверка исправности блоков устройства перед началом работы позволяет своевременно устранить такие неисправности, как отказ блока канала нагрузки, повреждение линии связи дат-чиков тока с задатчиками уставки. При выходе из строя задатчика уставки неисправность устанавливается, но в условиях эксплуатации не усураняется. Наличие светодиодов на выходе блока канала нагрузки дает машинисту визуальную информацию о нагрузКе электродвигателей резания и о ее изменении во времени, что может

быть использовано также для увеличения уставки нагрузки.

Формула изобретения

Устройство стабилизации нагрузки выемочной машины, содержащее датчики токов электродвигателей резания, соединенные с помощью линии связи через задатчики.уставок с входами

блока выделения наибольшего значения тока, выход которого соединен с входом блока канала нагрузки, отличающееся тем, что, с целью диагностирования устройства в процессе эксплуатации, оно снабжено генератором линейно нарастающего напряжения, двумя светодиодами и блоком управления генератором с индикатором сигнала управления, псшключенным к

запускающему входу генератора, причем выход генератора подключен через диод к выходу блока выделения наибольшего значения тока, а светодиоды подключены к соответствующим выходам блока

канала нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Зубков Л.А., Силаев В.И., Ененков Б.и. Аппаратура автоматизации

очистных комбайнов. М., Недра, 1979, с.62-63.

2.Регулятор нагрузки УРАН. Донецк, НПО Автоматгормаш, арх. № 1597-513

(прототип).