Устройство автоматического поддержания прямолинейности секций базы угледобывающего агрегата Советский патент 1982 года по МПК E21D23/12 

иионно-йвтоматическое управление раворотом базы агрегата является также необходиг«м для обеспечения вписываемости агрегата при изменениях направлений подготовительных выработок, нарезающих лаву.

Целью изобретения является повышение эффективности управления положением агрегата в плоскости пласта.

Цель изобретения достигается тем, что блок -автоматического задания программы снабжен ключами управления разворотом и Ёогнутостью базы агрегата, а каждый управляющий блок снабжен ограничителем записи программы с информационным и управляющим входами, ключами запрета и датчика перемещения с информационным и управляющим входами и дешифратором ограничителя, причем информационные входы ключей запрета через магистральную линию связи соединены Свцходом четырехвходовой схемы совпадения, а управляющие входы - с выходами дешифраторов ограничителей выходы ключей запрета соединены с суммирующими входами реверсивных счетчиков и с информационными входами ограничителей записи программы, управляющие входы которых подключены к выходам первых двухвходовых схем совпадения, один из входов которых в крайних управляющих блокам соединены через магистральные линии связи с ключами управления разворотом и вогнутостью базы агрегата, а другие входы этих схем совпадения соединены с выходами дешифраторов ограничителей управляющих блоков соседних секций агрегата, во всех остальных управляющих блоках каждый ВХОД первой двухвходовой схемы соврадения соединены с выходами дешифраторов ограничителей управляющих блоков двух соседних секций агрегата, причём выходы ограничителей записи программы подключены к дешифраторам ограничителей, к другим входам которых и к управл5.ющим входам вторых двухвходовых схем совпадения через Магистральную линию связи подключен датчик режима работы агрегата, информационные входы последних схем совпадения подключены датчикам перемещения, а выходы этих схем соединены с вычитающими входами реверсивных счетчиков импульсов.

На фиг.1 приведена функциональная схема блока автоматического задания програм1иы; .на фиг.2 - то же, аппаратуры, располагаемой непосредственно на агрегате в лаве.

Блок автоматического задания прораммы (.фиг.1) содержит ключ 1 начального ориентирювания .системы управления (сброс на О), ключи 2 и 3 управления разворотом и вогнутостью на забой базы агрегата, которые подключены соответственно к магистральным линиям 4-6 связи, датчик 7 режима работы агрегата ;. подключенный к магистральной линии 8 связи и, через инвертор 9, одновременно к одному из входов четырехвходовой схемы 10 совпадения и к входу Уста(ювка на О счетчика 11 задания пpoгpa 1мы. К выходам этого счетчика через переключатель 12 задания программы подключен дешифратор 13 програш1ы, выход которого подключен к второму входу четырехвходовой схемы 10 совпадения, к третьему входу которой подключен генератор 14 импульсов, к четвертому - магистральная линия 15 связи. Выход четырехвходовой схемы 10 совпадения соединен с магистральной линией 16 связи.

. Аппаратура, размещаемая на агрергате в лаве (фиг.2), содержит электрогидроклапаны 17, импульсные датчики 18 перемещения и управляющие блоки 19, которые содеЕ жат ключи 20 запрета, информационные входы которых соединены с магистральной линией 16 связи, а выходы соединены с суммирующими входами реверсивных счетчиков 21 и с информационными входами ограничителей 22-записи программы. Последние представляют собой суммирующие счетчики, выходы которых соединены с входами дешифраторов 23 ограничителей, к одному из входов которых подключена также магистральная линия 8 связи.

Управляющие входы ограничителей 2 записи программы соединены с выходами схем 24 совпадения, одни из входов которых в крайних управляющих блоках 19 соединены соответствен н о через магистральные линии 5 и 6 св51зи с ключами 2 и.3 управления разворотом и вогнутостью на забой базы агрегата. Вторые входы схем 24 совпадения крайних управляющих блоков 19 соединены с выходс1ми дешифраторов 23 ограничителей соседних управляющих блоков 19.

Во всех остальных управляющих блоках 19 каждый из входов схемы 24 совпадения соединен с выходом дешифратора 23 ограничителя одного из соседних управляющих блоков 19, расположенных по разные стороны от данного.

Входы Установка на .О ограничителя 22 записи программы и реверсивного счетчика 21 соединены с магистральной линией 4 СВЯЗИ; Выходы реверсивного счетчика 21 соединены с входами дешифратора 25 нуля, выход которого подключен к отключающему входу электрогидроклапана 17 и через инвертор 26 - к одному из входов схемы 27 совпадения, выход которой подключен к включающему входу электрогидроклапана 17, Второй вход схемы 27 совпадения подключен к магистральной линии 8 связи, к которой также подключен управляющий вход ключа 28 датчика, информационный вход которого подключен к выходу импульсного датчика 18 перемещения, а его выход подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 21. в свою очередь к его выходу через переключатель 29 подключен дешифратор 30 максимума, выход которого соединен с магистральной линией 15 связи.

Устройство работает следующим образом.

Пусть агрегат находится в исходном, строго прямолинейном положении. Для подачи базы агрегата на забой оператор устанавливает ключи 2 и 3 управления разворотом и вогнутостью на забой базы агрегата в разомкнутое положение и кратковременно замыкает ключ 1 начального ориентирования системы управления {сброс на О), подавая при этом по магистральным линиям 4-6 связи соответствующие сигналы. При этом все реверсивные счетчики 21 и все ограничители 22 записи программы управляющих блоков 19 устанавливаются в нулевое состояние. Все дешифраторы 23 ограничителей настроены на ненулевую комбинацию, а значит на их выходах будут присутствовать сигналы (логическая 1), которые откроют все ключи 20 запрета управляющих блоков 19.

Выходные сигналы дешифраторов 23 ограничителей также будут воздействовать на обавхода схем 24 совпадения всех управляющих блоков 19, за исключением крайних, и на один из входов схем 24 совпадения крайних управляйщих блоков. На других входах этих схем совпадения будут присутствовать сигналы (логическая 15 так как ключи 2 и 3 управления раз-воротом и вогнутостью на забой базы агрегата разомкнуты. Вследствие этого на выходах всех схем 24 совпа дения будут присутствовать сигналы (логический 0, а это означает, что все ограничители 22 записи .программы будут находиться в заторможенном состоянИИ. Поэтому в реверсивные счетчики 21 всех управляющих блоков 19 записывается одинаковая программа, задаваемая с блока автоматического задания программы (фиг.1/.

Это осуществляется следующим образом. Так как в данный момент гидросистема агрегата на подачу базы не включена и датчик 7 режима работы агрегата находится в соответствующем состоянии, его сигнал подается в магистральную линию 8 связи и через инвертор 9 на четырехвходовую схему 10 совпадения, счетчик 11 задания программы.

Посколькуна переключателе 12 задания программы установлена комбинация, отличная от нуля, а счетчик 11 задания программы находится в нулв вом состоянии, то на выходе дешифратора 13 программы будет присутствоьать сигнал, разрешающий прохождение через четырехвходовую схему 10

o совпад ния сигналов от генератора 14 импульсов.

Реверсивные счетчики 21 всех управляющих блоков 19 также находятся в нулевом состоянии, а переключате5ли 29 находятся в положении, отличном от нулевого. Поэтому на выходах всех дешифраторов 30 максимума, а значит и в магистральной линии 15 связи, будет присутствовать сигнал,

0 разрешающий прохождение импульсов через четырехвходовук схему 10 совпадения от генератора 14 импульсов.

В результате начинается запись импульсов в счетчик 11 задания программы и их подача через магистраль5ную линию 16 связи во все управляющие блоки 19 через открытые ключи 20 запрета на суммирующие входы реверсивных счетчиков 21.

Как только число импульсов, за0писавшихся в счетчик 11 задания программы блока задания программы на пульте управления агрегатом досйсгнет заданной величины (такое же число импульсов будет записайои во, все

5 реверсивные счетчики 21), появится сигнал на выходе дешифратора 13 программы, и импульсы на выход схемы 10 -совпадения проходить не лудут. Уст1ЕЮЙСТВО готово к.выполнению цикла

0 автоматической порционированной подачи базы на забой.

Далее оператор переключает гидросистему агрегата на подачу базы.-При этом срабатывает датчик 7 режима работы агрегата, и счетчик 11 задания

5 программы через инвертор 9 сбрасывается в нулевое-состояние, а также запрещается прохождение импульсов от генератора 14 импульсов через четырехвходовую схему 10 совпадения.

0 Кроме того, сигнал от датчика 7 режима работы агрегата через магистральную линию 8 связи поступает во . Все управляющие блоки 19 на один из входов дешифраторов 23 ограничителей.

5 Но так как в данном случае ограничители 22 записи программы заторможены сигналом О (на их выходах нулевая комбинация), то на выходах дешифраторов 23 ограничителей сигналы

0 не изменятся.

Сигнгш от датчика 7 режима ра-боты агрегата -поступает на один из входов схем 27 совпадения, на другом входе которых присутствует проинвертирован5ный инвертором 26 сигнал выхода дешифратора 25 нуля, регистрирующий ненулевое состояние реверсивных счетчиков 21. Поэтому на вьлходах схем 27 совпадения появится сигнал, который откроет электрогидроклапаны 17.

Секции базы агрегата начнут перемещаться, что регистрируется импульсными датчикс1ми 18 перемещения. Ин формация от них через открытые к этому времени сигналом от датчика 7 режима работы агрегата ключи 28 датчиков будет поступать на вычитдющие входы реверсивных счетчиков 21.

В случае прохождения всеми секциями базы заданного шага подачи, импульсные датч1 ки 18 пути сформируют то число импульсов, которюе соответствует заданной щюграмме, и реверсивные счетчики 21 придут в нулевое состояние, что регистрируют дешифраторы 25 нуля, которые отключают электрогидроклапаны 17. На этом при нормальной работе передвижка секций базы агрегата заканчивается.

Если по каким-то причинам некоторые секции базы пройдут во времся передвижки путь/ больший (меньший) заданного шага, то в соответствую-, щих им реверсивных счетчиках 21 останется информация, отражающая величину опережения (недодвижку,) , которая будет равна разнице между величиной заданного шага передвижки и величинами пути, пройденного секциями на данном цикле передвижки базы. База агрегата в этом случае займет положение, отличное от прямолинейного. При записи следующей прогрс1ммы на передвижку секций базы в реверсивные счетчики 21 управляющих блоков 19, которые соответствуют сек-. циям базы, прошедшим на предыдущем цикле заданный шаг, запишется программа, установленная переключателем 12 программы, а в реверсивные счетчики 21 управляющих блоков 19, опередивших ( отставших ) секций на предыдущем цикле подачи будет записана |программа, меньшая (.большая) на величину, оставшуюся в этих реверсивных счетчиках 21 на предыдущем цикле подачи базы.

Это означает, что в реверсивных счетчиках 21 управляющих блоков 19 будут записаны програ1ммы, после обработки которых база агрегата займет прямолинейное положение.

В тех случаях, когда какие-то группы секций базы по каким-то причинам отстанут на максимально допустимого значения, в работу включаются дешифраторы 30 максимума, которые ограничивают величины заданий всем секциям на следующем цикле подачи базы при формировании программы. Установка дешифраторов 30 максимума ;чадаетсч переключателями 29.

Так как гипсометрия отрабатываемого пласта различна по длине агрегата, то при выдвижке какие-то секции базы агрегата начнут отставать, так как в этом случае пройденный путь не будет отражать расстояние отхода агрегата от первоначального состояния. А это означает, что агрегат будет разворачивать.ся в ту или иную сторону, если будут отставать

крайние секции.или будет создаваться вогнутость на забой при отставании промежуточных секций. Малые отставания секций приведут к потере производительности агрегата, а большие - к

аварийной ситуации, т.е. разворот агрегата в плоскости пласта или недопустимый изгиб базы агрегата (ее разрыв, устранить которую можно только записью различной программы

в реверсивные счетчики 21 управляющих блоков 19.

Для разворота агрегата в плоскости пласта оператор устанавливЖет ключ 2 или 3 в замкнутое состояние.

Рассмотрим случай замыкания ключа 2. При зйгом в магистральной линии 5 связи и на входе схемы 24 совпадения крайнего (верхнего) управляющего блока (фиг.2) появится сигнал, который

разблокирует ограничитель 22 записи программы. Поэтому при. записи программы импульсы, поступающие на суммирующий вход реверсивных счетчиков 21, будут также поступать и на вход ограничителя 22 записи программы

верхнего управляющего блока 19.

Просчитав определенное количество импульсов, на которое настроен дешифратор 23 ограничителя, последний воздействует на управляющий

вход ключа 20 запрета, который закрывается и запрещает прохождение импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика 21 верхнего управляющего блока 19.

Одновременно с этим сигнал с выхода дешифратора 23 ограничителя верхнего по схеме управляющего блока 19 воздействует на схему 24 совпадения соседнего (второго сверху )

управляющего блока 19. Сигнал с его выхода растормазкивает ограничитель 22 записи программы данного (второго сверху) управляющего блока 19, который также начинает подсчет импульсов. Просчитав их определенное число, на которюе настроен дешифратор 23 ограничителя, сигнал с выхода последрего закрывает ключ 20 запрета данйого управляющего блока 19. Тем самым прекращается запись в реверсивный счетчик 21.

Сигнал с выхода дешифратора 23 ограничителя также воздействует на входы схем 24 совпадения двух соседних (первого сверху и третьего сверху) управляющих блоков 19, что заблокирует расторможенное состояние ограничителя 22 записи программы ве него управляющего блока 19 и растор маживает ограничитель 22 записи про раммы третьего сверху управляющего блока 19, Дальнейшая запись программы происходит аналогично описанному выше. То есть в реверсивных счетчиках 21 управляющих блоков 19 будет записан различная программа, выражающаяся в количестве импульсов: А ада + ад. адч Аг дэ А Аг - лг ,хр - количество им где х, , Х2., х, пульсов, записанное в реверсивнь е , счетчики 21 соответственно первого сверху, второго сверху, третьего сверху, четвертого сверху и п-го сверху управляющих блоков 19; ад,,ад, ...,а(,- число, на которое настроены дешифраторы 23 ограни чителей соответственно первого свер ху, второго сверху, третьего сверху .и п-го сверху управляющих блоков 19 Таким образом, устройство подготовлено к выполнению программы разв рота базы агрегата. Оператор переключает гидросистему агрегата на подачу базы. При это срабатывает датчик 7 режима работы агрегата, счетчик 11 задания программа через инвертор 9 сбрасывается в нулевое состояние, а также запрещается прохождение импульсов от генератора 14 импульсов через четырех входовую схему 10 совпадения. Сигнал от датчика 7 режима работы агрегата через магистральную линию связи 8 поступает во все управляющие блоки 19 на один из входов дешифраторов 23 ограничителей. В связи с этим на их выходах появляются сигнгида (логическая 1), которыевоздейЬтвуют на оба. ., входа схем 24-совпадения соседних- управляющих блоков 19. Поэтому затормаживаются все, за исключением верхне го,- ограничители 22 записи програм мы, а также открываются все ключи 2 (запрета. Для затормаживания верхнег ограничителя 22 записи программы необходимо разомкнуть ключ 2. Сигнал от датчика 7 режима работы агрегата поступает и на один из входов схем 27 совпадения. Поскольку во всех реверсивных счетчиках 21 присутствует не нулевая.программа, то проинвертированный инверторами 26 выходной дешифраторов 25 нуля будет присутствовать на вторых входах схем 27 совпадения. Выходные сигналы схем 27 совпадения открывают электрогидроклапаны 17, и секции базы агрегата начинают перемещаться . Дп Выдвинувшись на заданный шаг,что зарегистрируют реверсивные счетчики 21, секции базы агрегата остановятся. Так как в реверсивные счетчики 21 была записана различная прюграмма, то база агрегата развернется на заданную величину. Чтобы развернуть базу агрегата в обратную сторону необходимо перед записью программы замкнуть ключ 3, при этом ключ 2 должен быть разомкнут. Процессы, происходящие в устройстве при этом, аналогичны описанным выше. Если же необходимо выравнить базу агрегата, которая по каким-то при1чинам имеет вогнутость на забой, то перед записью программы необходимо .замкнуть ключи 2 и 3 управления разворотом и вогнутостью на забой базы агрегата. Тогда ограничители записи начнут работать одновременно в обоих концевых управляющих блоках 19, в который запишется наименьшее число импульсов. Наибольшее число имупльсов запишется в центральном, относительно крайних, управляющем блоке 19. Т.е. в управляющих блоках будет записана такая программа на выдвижку базы, при отработке которой верхияя половина базы будет разворачиваться своей нижней частью вперед, а .нижняя половина базы будет разворачиваться своей верхней частью вперед. Это означает-, что всй база агрегата будет выдвигаться своей средней частью вперед. При выравнивании вогнутости, не симметричной относительно центральной .секции, необходима двухкратная зашюь программы. Экономическая эффективность от внедрения изобретения выражается в повышении производительности угледрбывающего агрегата за счет повышения эффективности управления им в плоскости пласта, а также в повышении надежности его работы путем устранения возможных аварийных ситуаций. Формула изобретения Устройство автоматического поддержания прямолинейности секций базы угледобывающего агрегата, содержащее блок автоматического задания программы, включающий датчик режима работы агрегата, инвертор, генератор импульсов, четырехвходовую схему совпадения, счетчик задания программы, переключатель и дешифратор, и управляющие блоки секций агрегата, каждый из которых включает датчик перемещения секции, две двухвходовые схемы совпадения, реверсивный счетчик ийпульсов С с суммирующим, вычитающим и управляю дим входами) , дешифраторы нуля и ма ксимума искривления, переключатель, инвертор и электрогидроклапан, соединенные магистральными линиями связи, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности управления положением агрегата в плоскости пласта, блок автоматического задания программы снабжен ключами управления разворотом вогнутостью базы агрегата, а каждый управляющий блок снабжен ограничителем записи программы с информационным и управляющим входами, ключами запрета и датчика перемещения с информационным и управляющим входами и дешифратором ограничителя, причем информационные входы ключей запрета через магистральную линию связи соединены с выходом четырехвходовой схемы совпадения, и управляющие входы - с выходами дешифраторов ограничителей, выходы ключей запрета соединены с суммирующими входами реверсивных счетчиков и с информационными входами ограничи телей записи программы, управляющие входы которых подключены к выходам, первых двухвходовых схем совпадения, одни из входов которых в крайних управляющих блоках соединены через

магистральные линии связи с ключами управления разворотом и вогнутостью базы агрегата, а другие входы этих схем совпадения соединены с выходами дешифраторов ограничителей управляющих блоков соседних секций агрегата, во всех остальных управляющих блоках каждый вход первой двухвходовой схемы совпадения соединен с выходами дешифраторов ограничителей управляющих блоков двух соседних секций агрегата, причем выходы ограничителей записи программы,подключены к дешифраторам ограничителей, к другим входам которых и к управляющим входам вторых двухвходовых схем совпадения через магистральную линию связи подключен датчик режима работы агрегата, информационные входы последних схем совпадений подключены к датчикам перемегцения, а выходы этих схем соединены с вычитающими входами реверсивных счетчиков импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при эк.спертизе

1.Авторское Свидетельство СССР 459757, кл. Е 21 D 23/00, 1973.

2,Авторское свидетельство СССР по заявке 2045927/22-03,

кл. Е 21 О 23/00, 1974 (прототип).

//гд