Устройство для автоматической защиты электродвигателя исполнительного органа горной машины от перегрузок Советский патент 1983 года по МПК E21C35/04 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам защиты электропривода исполнительного органа проходческого комбайна.

Извест но устройство, содержащее цепь защиты электродвигателя от опрокидывания, воздействующую через электрогидравлический клапан на гидравлический двигатель привода подачи. При наличии твердых включений ток статора электродвигателя быстро нарастает, и как только он достигнет 85% опрокидывающего, срабатывает полупроводниковое реле и включает электрогидрав.лическую заслонку. Электрогидравлический элемент защиты прекращает поступление масла в гидродвигатель 1 .

В известном устройстве предпола- . гается, что прекращение перемещения стрелы исполнительного органа, при включенном главном электродвигателе способствует отбрасыванию фрезы от забоя за счет обратной реакции. Однако этот способ защиты не оправдывает себя, поскольку исполнительный орган чаще всего заштыбован.

Известно устройство для автоматической защиты электродвигателя исполнительного органа горной машины от перегрузок, содержащее последовательно соединенные с помощью трубопроводов гидрораспределитель, элей трогидрораспределитель и цилиндр подачи исполнительного органа, а также подсоединенный к гидросети клапан ИЛИ, гидроаккумулятор, обратный клапан . Электромагниты (обмотки управ10ления) электрогидрюраспределителей автоматического управления электрически связаны с датчиком нагрузки электродвигателя привода резания через электронный блок, содержащий ге15нератор напряжения для питания тензодатчика нагрузки, операционный усилитель, усилитель напряжения, триггер ИЫидта, тиристорные триггеры, реохордный датчик давления, предназ20наченный для определения направления движения стрелы исполнительного органа и включающий в себя полупроводниковое реле. Устройство защиты работает следующим образом. При встрече

25 исполнительного органа с колчеданным включением на датчике нагрузки главного привода появляется сигнал о перегрузке. Сигнал о перегрузке в электронном блоке преобразуется в .сиг30нал управления электрогидрораспреяелителями, которые в зависимости от направления движения стрелы исполнительного органа автоматически реверсируют его в противоположную движению сторону, тем самым снимается перегрузка с главного привода 2. Недостатком данного устройства яв ляется сложность схемного решения электронного блока, труднореализуемого в условиях угольных шахт и, как следствие, недостаточно высокая надежность системы защиты в целом. Цель изобретения - повышение надежности и эффективности защиты элек тродвигателя исполнительного органу горной машины от перегрузок. Поставленная; цель достигается тем что устройство для автоматической защиты электродвигателя исполнительного органа машины, содержащее подсоединенный к гидросетй клапан ИПИ гидроаккумулятор и последовательно соединенные с помощью трубопроводов 1 идрораспределитель, электрогидрорас пределитель и цилиндр подачи испол- Нительного органа, снабжено регулируемым дросселем, предохранительным клапаном, магнитом, искробезопасным источником питания и подключенными k нему магнитоуправляемым контактом и реле времени, а гидроаккумулятор выполнен В виде цилиндра .со штоком и Пружиной, причем магнитоуправляемый контакт установлен между магнитом и штоком, злектрогидрораспределитель через контакты реле времени подключе к искробезопасному источнику питания вход предохранительного клапана Соединен с выходом клапана ИЛИ и электр гидрораспределителем,.а выход соединен с цилиндром 1гидроаккумулятора и входом регулируемого дросселя, выход которого соединен с выходами гид рораспределителя и электрогидрорасПреяелиТеля. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Устройство содержит гидрораспределитель 1 ручного управления, клапан ИЛИ 2, гидрораспределитель 3, гидроцилиндр 4 подачи исполнительного органа в горизонтальной плоскости элекрогидрораспределитель 5, предокранительный клапан 6, гидроаккумулятор 7 со штоком 8 и пружиной 9, регулируемый дроссель 10, магнитоуправлемый контакт 11, постоянный м гнит 12, реле времени 13 с времязадер живающей цепочкой, состоящей из переменного резистора 14 и конденсатоpa 15, искробезопасный источник питания 16. При встрече исполнительного органа проходческого комбайна с колчедан ным включением возможно возникновени перегрузок двигателя исполнительного органа. Задачей защиты главного привода проходческого комбайна от перегрузок постоянного уровня является своевременное снятие перегрузки, что возможно осуществить за счет привода подачи, Устройство работает следующим образом. Перегрузка главного двигателя контролируется по резкому нарастанию давления до какого-либо постоянного значения в нагнетательном трубопроводе в момент встречи исполнительного органа с колчеданным включением. Сигнал о перегрузке в нагнетательном (в данный момент времени) трубопроводе фиксируется клапаном ИЛИ 2, который является датчиком давления, контролирующим направление движения стрелы исполнительного органа. Предохранительный клапан 6 настроен на определенную величину давления, возникающего в системе в момент перег рузки. За счет изменения усилия сжатия пружины предохранительного клапана 6 можно регулировать усгавку срабатывания защиты. До некоторого значения давления клапан 6 не пропускает жидкость на выход, а затем после достижения определенного значения давления - пропускает жидкость, заставляя реверсировать привод подачи в обратную сторонуj по существу выполняя функцию токовой отсечки. Контролируя перегрузку привода исполнительного органа по величине нарастающего даврения в гидро.системе, клапан 6 выполняет функцию, датчика нагрузки. При превышении сигналом нагрузки определенной величины предохранительный клапан 6 срабатывает, жидкость поступает в гидроаккумулятор 7. и перемещает его шток 8 в направляющей втулке, сжимая при этом пружину 9. Шток 8 гидроаккумулятора 7, перемещаясь в поле постоянного магнита 12, безынерционно замыкает магнитоуправляемый контакт 11. Реле времени 13 срабатывает и заг-шкает своим контактом цепь питания электрогидрораспределителя 5.Тот, в свою очередь, соединяет напорнуюмагистраль с гидрораспределителем 3, который осуществляет реверс исполнительного органа проходческого комбайна. .Время отвода контролируется за счет времязадерживающей цепочки,состоящей из резистора 14 и конденсатора 15. В исходное состо,Яние, после снятия перегрузки, схема возвращается за счет пружины 9, которая выталкивает шток 8 гидроаккумулятора -7 в исходное состояние. Жидкость при этом поступает через регулируемый дроссель 10 на слив Регулирование дросселя 10 необходимо осуществлять с целью определения оптимального времени возврата гидроаккумулятора 7 в исходное состояние для различного типа проходческих комбайнов.

Использование данного устройства защиты электродвигателя исполнительного органа проходческого комбайна от перегрузок позволяет увеличить производительность комбайна (сократить количество отказов, повысить Машинное время работы комбайна), уменьшить потребление электроэнергий поскольку сокращается время работы двигателя в режиме короткого замыкания, увеличить срок службы электродвгателя исполнительного органа (сокращается время перегрева его изоляции) , уменьшить количество запасных частей.

Формула изобретения

Устройство для автоматической защиты электродвигателя исполнительного органа горной машины от перегрузок, содержащее подсоединенный к гидросети клапан ИЛИ, гидроаккумулятор и последовательно соединенные с помощью трубопроводов гидрораспределитель , электрогидрораспределитель и цилиндр подачи исполнительноро органа, о тличающеес я тем, что

|с цель повьпиения надежности и эффективности защиты, оно снабжено регулируе1ллм дросселем, предохранитель- . ным клапаном, магнитом, искробезопас нкм источником питания и подкяюченными к лему магнитоуправляемым контактом и реле времени, а гидроаккумуяятор выполнен в виде цилиндра со штоком и пружиной, причем магнитоуп равляемый контакт установлен между

0 магнитом и штоком, электрогидрораспределитель через контакты реле времени подключен к искробезопаснсму источнику питания, вход предохранителыного клапана соединен с выходом кла5 пана ИЛИ и электрогидрораспределителем, а выход соединен с цилиндром гидроаккумулятора и входом регулируемого дросселя, выход которого соеди нен с выходами гидрораспределителя

0 и электрогидрораспределителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР - № 164045, кл. Е 21 С 31/00, 1963.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2817915/03,

;кл. Е 21 С 35/04, 1979 Спрототип).