Устройство для контроля и учета работы экскаватора Советский патент 1982 года по МПК G07C5/10 

1

Изобретение относится к приборостроению и вычислительной технике и может быть применено на карьерных экскаваторах типа механическая лопата и драглайн.

Известно устройство для контроля работы экскаватора, содержащее датчик погрузки, датчик разгрузки, времязадающие цепочки, элемент И, выход которого соединен со входом счетчика 1.

Однако учет работы экскаватора этим устройством осуществляется при условии выполнения операций в строгой последовательности. Это устройство не предназначено для экскаватора типа механическая лопата, что сужает область его применения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля и учета работы экскаватора, содержащее первый тиристор, анод которогЬ соединен с анодом источника питания, катод которого через первый резистор подключен к катоду первого тиристора, управляющий электрод которого через последовательно соединенные диНистор, первый диод, второй резистор и первый элемент индикации подключен к катоду источника питания, катод первого тиристора через первый конденсатор

соединен с точкой соединения второго резистора и первого элемента индикации, которая подключена к катоду второго тиристора, анод которого через первый счетчик соединен с анодом источника питания который через последовательно соединенные второй конденсатор и третий резистор подключен к катоду источника питания, который через последовательно соединенные электрозвонок, замыкающие контакты переключателя и датчик разгрузки ковща соединен

10 с анодом источника питания, импульсный трансформатор, один вывод первичной обмотки которого через третий тиристор подключен к точке соединения второго конденсатора и третьего резистора, управляющий 15 электрод второго тиристора через вторичную обмотку импульсного транзистора соединен со своим катодом, реле, второй диод и резисторы. Устройство предусматривает использование его для обеих типов экскаваторов, то есть для механической лопаты и

20 драглайн 2.

Однако это устройство с одинаковой оценкой учитывает работы с поворотом и без поворота платформы экскаватора. Если на экскаваторах, которые ведут погрузку

в транспортные сосуды, оценка величины поворота платформы не имеет никакого значения, то на экскаваторах (большей частью драглайн) не связанных с погрузкой в транспортные сосуды величина поворота играет уже существенную роль. Реально существует необходимость ведения раздельного учета работы как с поворотом, так и без поворота платформы экскаватора. Кроме того, в известном устройстве при напряжении, значительно превышающем рабочее, ограничитель напряжения, отвечающий за охрану участка цепи от анода источника тока до катода силового тиристора, пробивает по той причине, что ограничитель напряжения выполняется на стабилитронах, характеристика которых такова, что с повыщением стабилизированного напряжения ток стабилизации уменьщается. Поскольку ограничитель напряжения соединен последовательно с индикаторной лампой, через который проходит больщой ток, чем через ограничитель, то из-за токовой перегрузки ограничитель напряжения пробивает. Эти недостатки устройства огранчивают его применение.

Целью изобретения является расщирение области применения для обеспечения раздельного с поворотом и без поворота платформы и общего учета разгрузок загруженных ковщей и повышения надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля и учета работы экскаватора, содержащее первый тиристор, анод которого соединен с анодом источника питания, катод которого через первый резистор подключен к катоду первого тиристора, управляющий электрод которого через последовательно соединенные динистор, первый диод, второй резистор и первый элемент индикации подключен к катоду источника питания, катод первого тиристора через первый конденсатор соединен с точкой соединения второго резистора и первого элемента индкации, которая подключена к катоду второго тиристора, анод которого через первый счетчик соединен с анодом источника питания, который через последовательно соединенные второй конденсатор и третий резистор подключен к катоду источника питания, который через последовательно соединенные электрозвонок, замыкающие контакты переключения и датчик разгрузки jiOBUJa экскаватора соединен с анодом источника питания, импульсный трансформатор, один выход первичной обмотки которого через третий тиристор подключен к точке соединения второго конденсатора и третьего резистора, управляющий электрод второго тиристора через вторичную обмотку импульсного трансформатора соединен со своим катодом, реле и второй диод и резисторы, введены четвертый, пятый и шестой тиристоры стабилитроны, третий, четвертый и пятый конденсаторы, второй и третий элементы

индикации, второй и третий счетчики, самоблокирующиеся реле и датчики выполнения операций, анод источника питанря через последовательно соединенные размыкающий контакт реле, первый замыкающий контакт

выходного реле первого датчика выполнения операции и обмотку первого самоблокирующегося реле подключен к катоду второго тиристора, второй элемент индикации подсоединен параллельно обмотке первого самоблокирующегося реле, через замыкающий контакт которого второй вывод первичной обмотки импульсного трансформатора подключен к размыкающему контакту реле, второй замыкающий контакт выходного реле первого датчика выполнения операции

подключен между точкой соединения первого диода и второго резистора и катодом первого тиристора, точка соединения первого замыкающего контакта выходного реле, первого датчика выполнения операции и обмотки первого самоблокирующегся реле через последовательно соединенные замыкающий контакт выходного реле второго датчика выполнения операции и обмотку второго самоблокирующегося реле подключена к катоду второго тиристора, третий элемент

5 индикации подключен параллельно обмотке второго самоблокирующегося реле, перекидной контакт которого подключен между анодом источника питания и управляющими электродами четвертого и пятого тиристора, катоды которых подсоединены к анодам

0 второго тиристора, аноды четвертого и пятого тиристоров соответственно через второй и третий счетчики подключены к аноду источника питания, который через последовательно соедииенные первый стабилитрон,

- четвертый резистор и третий конденсатор подключен к катоду третьего тиристора, управляющий электрод которого соединен с точкой соединения четвертого резистора и третьего конденсатора, катод третьего тиристора через последовательно соединенные второй стабилитрон, пятый резистор, второй диод, размыкающие контакты переключателя и датчик разгрузки ковща экскаватора подключен к аноду источника питания, который через щестой тиристор соединен с катодом второго тиристора, который через обмотку реле подключен к аноду источника питания, который через замыкающие контактные реле соединен с управляющим электродом шестого тиристора, анод первого стабилитрона подключен к катоду

0 второго стабилитрона, четвертый и пятый конденсаторы подключены параллельно обмоткам соответственно реле, к второго самоблокирующегося реле.

Кроме того, датчик выполнения операции содержит диод, стабилитрон, резисторы,

5 конденсатор, тиристор и выходное реле, входные клеммы датчика выполнения операции соединены между собой через последовательно соединенные диод, стабилитрон и первый

резистор, анод стабилитрона подключен к своему катоду через последовательно соединенные обмотку выходного реле и тирнстор, .управляющий электрод которого соединен с анодом стабилитрона через параллельно включенные второй резистор и конденсатор, катод стабилитрона через третий резистор подключен к управляющему электроду тиристора.

На чертеже изображена электрическая схема устройства.

Устройство содержит первый и второй датчики 1 и 2 выполнения операции, клеммы 3 и 4 для подключения датчиков к исполнительным механизмам, датчики 1 и 2 выполнения операции соответственно содержат диод 5, первый резистор 6, диод 7, первый резистор 8, стабилитроны 9 и 10, анод И и катод 12 источника питания, вторые и третьи резисторы соответственно 13 и 14, 15 R 1б,выпрямитель 17, конденсаторы 18 и 19, обмотку выходного реле 20 и тиристор 21 первого датчика 1 выполнения операции, обмотку выходного реле 22 и тиристор 23 второго датчика 2 выполнения операции. Кроме того, устройство содержит предохранитель 24, первый тиристор 25, первый резистор 26, первый замыкающий контакт 27 выходного реле первого датчика выполнения операции, обмотку 28 первого самоблокирующегося реле, динистор 29, резистор 30, первый диод 31, контакты 32 самоблокировки, второй элемент индикации 33, резистор 34, второй замыкающий контакт 35 выходного реле первого датчика выполнения операции, замыкающий контакт 36 выходного реле второго датчика выполнения операции, первую обмотку 37 второго самоблокирующегося реле, резистор 38, контакты 39. самоблокировки, резисторы, пятый конденсатор 41, вторую обмотку 42 второго самоблокирующегося реле, третий элемент индикации 43, резистор 44, второй резистор 45, резистор 46, второй счетчик 47, четвертый тиристор 48, перекидной контакт 49 второго самоблокирующегося реле, первый конденсатор 50, времязадающую цепь 51, третий счетчик 52, пятый тиристор 53, первый счетчик 54, второй тиристор 55, первый элемент индикаций 56 с клеммами 57 и 58, импульсный трансформатор 59 с первичной 60 и вторичной 61 обмотками, замыкающий контакт 62 первого самоблокирующегося реле, третий тиристор 63, первый стабилитрон 64, четвертый резистор 65, третий конденсатор 66, датчик 67 разгрузки ковща, переключатель 68, второй диод 69, пятый резистор 70, второй стабилитрон 71, клеммы 72 и 73 датчика разгрузки ковща, электрозвонок 74 с клеммами 75, и 76, второй конденсатор 77, третий резистор 78, реле 79 времени, четвертый конденсатор 80, резистор 81, обмотку реле 82, резистор 83, щестой тиристор 84, резистор 85, контакты 86 реле 82.

Устройство работает следующим образом.

При включенном источнике постоянного тока с анодом 11 и катодом, которым является генератор собственных нужд на экскаваторе, начинается заряд второго конденсатора 77 через третий резистор 78, представляющие реле времени 79. Время заряда второго конденсатора 77 устанавливается эквивалентным % времени минимально возможного рабочего цикла экскаватора, по истечении которого заряд достигает порогового уровня и устройство приобретает постоянную готовность к считыванию.

При загрузке ковща на клеммах 3 возникает наиболее продолжительное падение напряжения и конденсатор 18 заряжается до уровня,- при котором ток спрямления на управляющем электроде - катоде тиристора 21 достигает порогового уровня и тиристор 21 открывается. Открытый тиристор 21 включает обмотку 20 выходного реле с замыкающими контактами 27 и 35, при этом контакты 27 и 35 закрываются. Контакт 27 включает обмотку 28 первого самоблокирующегося реле с замыкающими контактами 32 и 62 к аноду 11 источника питания и к катоду второго тиристора 55. Закрытый контакт 32 обеспечивает самоблокировку обмотки 28, а контакт 62 соединяет цепь первичной обмотки 60 импульсного трансформатора 59 через третий тиристор 63 к обкладкам второго конденсатора 77. Так проявляется запоминание загрузки ковша, при этом засвечивается второй элемент индикации 33.

При включенном повороте платформы экскаватора на клеммах 4 возникает наиболее продолжительное падение напряжения и конденсатор 19 заряжается до уровня, при котором ток спрямления на управляющем электроде - катоде тиристора 23 достигает порогового значения и тиристор 23 открывается, включая одну из двух обмоток 22 выходного реле с замыкающими контактами 36 и ,39 второго самоблокирующегося реле. Один из контактов 36 обеспечивает самоблокировку первой обмотки 37 параллельно выводам .обмотки 28, а второй замыкающий контакт 39 включает обмотку 42 реле с перекидным контактом 49, который переключается с управляющего электрода пятого тиристора 53 (включающего третий счетчик 52, учитывающий число разгрузок без поворота платформы) на управляющий электрод -четвертого тиристора 48 (питающего второй счетчик 47,учитывающий число разгрузок с поворотом платформы). Так проявляется запоминание поворота платформы экскаватора, при это.м засвечивается третий элемент индикации 43.

При разгрузке ковша датчик 67 разгрузки ковща закрывает клеммы 72 и 73, что ведет к разряду второго конденсатора 77 через переключатель 68, второй диод 69, пятый резистор 70 и четвертый резистор 65

и заряду третьего конденсатора 66. По достижении порогового уровня заряда на третьем конденсаторе 66 ток спрямления на управляющем электроде - катоде третьего тиристора 63 достигает порогового значения и третий тиристор 63 открывается. Через открытый третий тиристор 63 происходит основной интенсивный разряд второго конденсатора 77 на первичную обмотку 60 импульсного трансформатора 59, откуда с его вторичной обмотки 61 положительный импульс тока подается на управляющий электрод - катод второго тиристора 55 и последний открывается. Тёк, проходящий от анода 11 к катоду 12 источника питания, включает первый счетчик 54 и первый элемент индикации 56. При этом на катущке первого счетчика 54 возникает падение напряжения по величине достаточное для образования порогового тока на переходе управляющий электрод - катод пятого или четвертого тиристоров 53 и 48, чтобы открыть последний. Открытый четвертый тиристор 48 включает второй счетчик 47, учитывающий циклы с поворотом платформы экскаватора. При этом общее падение напряжения на участке цепи анод 11 источника питания катод второго тиристора 55 перераспределяется. На долю обмотки 28 первого самоблокирующегося реле приходится напряжение, недостаточное для удержания замыкающего контакта 32 в закрытом состоянии, и поэтому он раскрывается, раскрывая и замыкающий контакт 62. При открытом втором тиристоре 55 и включенном первом элементе индикации 56 начинается заряд первого конденсатора 50 через первый резистор 26. (Время заряда первого конденсатора 50 определяет время включения аервого элемента индикации 56, устанавливаемого над кузовом экскаватора для контроля работы устройства со стороны). Когда величина заряда на обкладках первого конденсатора 50 достигает порогового уровня на динисторе 29, то он открывается, открывая и первый тиристор 25. С открыванием первого тиристора 25 изменяется полярность заряда первого конденсатора 50, что приводит к закрыванию второго тиристора 55, отключению счетчиков 47 и 54 и первого элемента индикации 56. Затем по малости тока первый тиристор 25 закрывается. Цикл повторяется.

Если второй датчик 2 выполнения операции не сработал на переключение контакта 49, то при разгрузке ковща совместно с первым счетчиком 54 срабатывает третий счетчик 52, фиксирующий циклы без поворота платформы. Работа счетчиков 47 и 54 обеспечивает самоконтроль правильности работы и показаний самих счетчиков, где при правильной работе сумма показаний второго и третьего счетчиков 47 и 52 должна быть равна показаниям на первом счетчике 54.

На период выполнения вспомогательных (не основных) работ переключатель 68 приводится во второе положение. В этом случае при вьючении датчика 67 разгрузки ковща включается электрозвонок 74, напоминающий мащинисту экскаватора о том, что счетчики 47, 52 и 54 отключены.

Когда напряжение на аноде 11, катоде 12 источника питания превыщает рабочее, то контакт 86 реле 82 переключается на управляющий электрод щестого тиристора 84 и он открывается. При этом напряжение с участка цепи: анод 11 источника питания - катод второго тиристора 55 сбрасывается на первый элемент индикации 56. При этом начинается заряд первого конденсатора 50 через первый резистор 26. Когда, первый конденсатор 50 зарядится до уровня срабатывания динистора 29, то с открыванием динистора открывается и первый тиристор 25. С открыванием первого тиристора 25 изменяется полярность заряда первого конденсатора 50 и щестой тиристор 84 закрывается.

В целях предотвращения открывания третьего тиристора 63 при кратковременных, но больщих всплесках напряжения на выводах источника питания параллельно управля1ощему электроду и катоду третьего тиристора 63 устанавливается третий конденсатор 66.

В случае продолжительного попадания ложного загрузочного напряжения на клеммы 3 замыкающий контакт 35, находящийся в обмотке выходного реле 20 закрывается и щунтирует обкладки первого конденсатора 50 (предотвращая заряд) и переход управляющий элекгрод - катод первого тиристора 25 (преотвращая открывание первого тиристора 25), то есть предотвращая возвращение схемы в исходное положение до тех пор, пока не снято несвойственное работе экскаватора напряжение.

Простота схемы доступна обслуживанию устройства работниками средней квалификации, которыми располагают горные предприятия. Возможность применения устройства на экскаваторах различного типа и надежность его работы делают устройство универсальным. Применение устройства на экскаваторах повыщает производительность труда.JФормула изобретенияJ

1. Устройство для контроля и учета работы экскаватора, содержащее первый тиристор, анод которого соединен с анодом источника питалия, катод которого через первый резистор подключен к катоду первого тиристора, управляющий электрод которого через последовательно соединенные динистор, первый диод, второй резистор и первый элемент индикации подключен к катоду источника питания, катод первого тиристора через первый конденсатор соединен с точкой соединения второго резистора и

первого элемента индикации, которая подключена к катоду второго тиристора, анод которого через первый счетчик соединен с анодом источника питания, который через последовательно соединенные второй конденсатор и третий резистор подключен к катоду источника питания, который через последовательно соединенные электрозвонок, замыкающие контакты переключателя и. датчик разгрузки ковша экскаватора соединен с анодом источника питания, импульсный трансформатор, один выход первичной обмотки которого через третий тиристор подключен к точке соединения второго конденсатора и третьего резистора, управляющий электрод второго тиристора через вторичную обмотку импульсного трансформатора соединен со своим катодом, реле и второй диод и резисторы, отличающее.ся тем, что, с целью повышения надежности и расщирения области применения устройства, в него введены четвертый, пятый и шестой тиристоры, стабилитроны, третий, четвертый и пятый конденсаторы, второй и третий элементы индикации, второй и третий счетчики, самоблокирующиеся реле и датчики выполнения операции, анод источника питания через последовательно соединенные размыкающий контакт реле, первый замыкающий контакт выходного реле первого датчика выполнения операции и обмотку первого самоблокирующегося реле подключен к катоду второго тиристора, второй элемент индикации подсоединен параллельно обмотке первого самоблокирующегося реле, через замыкающий контакт которого второй вывод первичной обмотки импульсного трансформатора подключен к размыкающему контакту реле, второй замыкающий контакт выходного реле первого датчика выполнения операции подключен между точкой соединения первого диода и второго резистора и катодом первого тиристора, точка соединения первого замыкающего контакта выходного реле, первого датчика выполнения операции и обмотки первого- самоблокирующегося реле через последовательно соединенные замыкающий контакт выходного реле второго датчика выполнения операции к обмотку второго самоблокирующегося реле 1дк-лючена к катоду BTopofo тиристора, оетий элемент индикации подключен па, (ллельно обмотке второго самоблокирующегося реле, перекидной контакт которого подключен между анодом источника питания и управляющими электродами четвертого и пятого тиристоров, катоды которых подсоединены к анодам второго тиристора, аноды четвертого и пятого тиристоров соответственно через второй и третий счетчики подключены к аноду источника питания, который через последовательно соединенные первый стабилитрон, четвертый резистор и третий конденсатор подключен к катоду

третьего тиристора, управляющий электрод которого соединён с точкой соединения четвертого резистора и третьего конденсатора, катод третьего тиристора через последовательно соединенные второй стабилитрон,

J пятый резистор, второй диод, размыкающие контакты переключателя и датчик разгрузки ковша экскаватора подключен к аноду источника питания, которой через шестой тиристор соединен с катодом второго тиристора, который через обмотку реле подключен

0 к аноду источника питания, который через замыкающие контактные реле соединен с управляющим электродом шестого тиристора, анод первого стабилитрона подключен к катоду втрого стабилитрона, четвертый и пятый конденсаторы подключены параллельно обмоткам соответственно реле и второго самоблокирующегося реле.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик выполнения, операции содержит диод, стабилитрон, резисторы, конденсатор,

0 тиристор и выходное реле, выходные клеммы датчика выполнения операции соединены между собой через последовательно соединенные диод, стабилитрон и первый резистор, анод стабилитрона подключен к своему катоду через последовательно соединенные

5 обмотку выходного реле и тиристор, управляющий электрод которого соединен с анодом стабилитрона через параллельно включенные второй резистор и конденсатор, катод стабилитрона через третий резистор подключен к управляющему электроду тиристора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 619939, кл. G 07 С 5/10, 1977. 5 2. Авторское свидетельство СССР

№ 439005, кл. G 07 С 5/10, 1973 (прототип) .