Устройство управления режимами работы выемочного агрегата

,1240893 5 24 151) 4 Е САНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТВ Гипро Ж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Донецкое отделение Инстиуглеавтоматизация(54) (57) УСТРОЙСТВО УПРЖИМАМИ РАБОТЫ ВЫЕМОГАТА по авт. св.1137щееся тем, что, с целью поизводительности выемки углния области применения, втельно введены функциональн СССР 1983АВЛЕНИЯ РЕ ЧНОГО АГРЕ 200, отличаювышения проя и расширенего дополниый преобразователь, третии элемент сравнения, два ключа, причем первый задатчик частоты вращения подключен к первому входу первого элемента сравнения через первый вход первого ключа и к первому входу третьего элемента сравнения непосредственно, второй вход третьего элемента сравнения подключен к выходу функционального преобразователя, который в свою очередь соединен с прямым первым входом второго ключа, второй вход последнего подключен к выходу третьего элемента сравнения и второму входу первого ключа, причем выход второго ключа также подключен к первому входу первого элемента сравнения, а вход функционального преобразователя соединен с пневмосетью добычного участка, питающей пневмодвигатель.Изобретение относится к автоматизациитехнологических процессов добычи полезныхископаемых и может быть использовано всистемах дистанционного и автоматическогоуправления режимами работы горных машинв частности щитовых агрегатов.Целью изобретения является повышениепроизводительности, расширение областиприменения.На фиг. 1 представлена функциональнаясхема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма.Устройство содержит пульт 1 дистанционного управления, регулятор 2, пневмодвигатель 3, выемочно-доставочный орган 4 с датчиком 5 частоты вращения, соединенный свходом регулятора 2, другой вход которого соединен с задатчиком 6 уставки регулятора 2, гидродомкрат 7 (количество гидродомкратов может быть больше одного иопределяется конструктивными особенностями механизма подачи выемочно-доставочного органа 4 на забой 8), два усилителя 9 и 10 мощности, гидрораспределитель 11, соединенный с насосной станцией 12, элемент ЗАПРЕТ 13, триггер 14, элементы 15, 16 и 17 сравнения, задатчики 18 и 19 уровней частоты вращения,функциональный преобразователь 20, дваключа 21 и 22, гидравлические управляемые клапаны 23 и 24, входные камеры 25и 26, которые, соединены соответственновыходными линиями гидрораспределителя 11управляющая камера 27 управляемого обратного клапана 23 соединена с выходнойкамерой 28 управляемого обратного клапана 24 и со штоковой полостью 29 гидродомкрата 7, а управляющая камера 30управляемого обратного клапана 24 соединена с выходной камерой 31 управляемогообратного клапана 23 и с поршневойполостью 32 гидродомкрата 7, трехпозиционный гидрораспределитель 33, управляющиекамеры 34, 35 которого соединены соответственно с выходами усилителей 9 и 10 мощности, камера 36 питания трехпозиционного гидрораспределителя 33 соединена с напорной линией насосной станции 12, а его выходные камеры 37 и 38 соединены соответственно со штоковой 29 и поршневой 32полостями гидродомкрата 7.В позиции Н (нейтраль) гидрораспределителя 11 его напорная линия отсечена отнасосной станции 12, а выходные линии соединены с его сливной линией, в позициях П(подача) и Р (реверс) выходные линии гидрораспределителя 11 соединены соответственно с напорной и сливной магистралями насосной станции 12.Устройство работает в ручном и в автоматическом режимах,В ручном режиме оператор щитового агрегата включает пневмодвигатель 3 выемочно-доставочного органа 4 и устанавливаетгидрораспределитель 11 в позицию П.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 При этом рабочая жидкость по напорной линии насосной станции 12 поступает во входную камеру 25 управляемого обратного клапана 23, открывает его и через выходную камеру 31 поступает в поршневую полость 32 гидродомкрата 7. Одновременно рабочая жидкость с выходной камеры 31 управляемого обратного клапана 23 поступает в управляемую камеру 30 управляемого обратного клапана 24 и открывает его. Поршень гидродомкрата 7 начинает перемещать выемочно-доставочный орган 4 на забой 8 с определенной скоростью. При этом рабочая жидкость со штоковой полости 29 гидро- домкрата 7 вытесняется поршнем через открытую выходную камеру 28 управляемого обратного клапана 24 в сливную линию насосной станции 12.При достижении неустойчивого режима работы пневмодвигателя 3 оператор устанавливает гидрораспределитель 11 в позицию Р и тем самым реверсирует поток рабочей жидкости, поступающий в гидродомкрат 7, При этом рабочая жидкость по напорной линии насосной станции 12 поступает во входную камеру 26 управляемого обратного клапана 24, открывает его и через его выходную камеру 28 поступает в штоковую полость 29 гидродомкрата 7. Одновременно рабочая жидкость с выходной камеры 28 управляемого обратного клапана 24 поступает в управляющую камеру 27 управляемого обратного клапана 23 и открывает его. Поршень гидро- домкрата 7 начинает перемещать выемочнодоставочный орган 4 от забоя 8. При этом рабочая жидкость из поршневой полости 32 вытесняется поршнем гидродомкрата 7 через открытую выходную камеру 31 управляемого обратного клапана 23 в сливную линию насосной станции 12.При достижении ротором пневмодвигателя 3 оборотов, близких к холостым, оператор устанавливает гидрораспределитель 11 в позицию П, и цикл повторяется.В автоматическом режиме с пульта 1 дистанционного управления включается пневмодвигатель 2 и запускается схема управления режимами работы. При этом гидрораспределитель 11 находится в положении Н. Выходной сигнал от датчика 5 частоты вращения, соответствующий текущему значению частоты вращения ротора пневмодвигателя 3, поступает на второй вход регулятора 2, где происходит сравнение его с заданным значением частоты вращения, поступающим на его третий вход от задатчика 6 уставки.Выходной сигнал регулятора 2 поступает на второй вход элемента ЗАПРЕТ 13, на выходе которого появляется сигнал, поступающий на вход усилителя 9 мощности, на выходе которого появляется усиленный по мощности сигнал, поступающий в управляющую камеру 34 трехпозиционного гидрораспределителя 33, переключает его, и рабочая40 45 50 55 жидкость через выходную камеру 38 поступает в поршневую полость 32 гидродомкрата 7. Одновременно рабочая жидкость с выходной камеры 38 трехпозиционного гидро- распределителя ЗЗ поступает в закрытую выходную камеру 31 управляемого обратного клапана 23 и в управляющую камеру 30 управляемого обратного клапана 24 и открывает последний. Поршень гидродомкрата 7 начинает перемещать выемочно-доставочный орган 4 на забой 8. При этом рабочая жидкость со штоковой полости 29 гидродомкрата 7 вытесняется его поршнем через открытую выходную камеру 28 управляемого обратного клапана 24 в сливную линию насосной станции 12.При перемещении выемочно-доставочного органа 4 на забой 8 происходит возрастание момента сопротивления от разрушения угольного забоя 8, что приводит к снижению частоты вращения ротора пневмодвигателя 3 выемочно-доставочного органа 4. Информация о частоте вращения ротора пневмодвигателя 3 от датчика 5 частоты вращения поступает на второй вход второго элемента 16 сравнения, где сравнивается с значениями выходного сигнала задатчика 19, поступающего на его первый вход. Когда сигнал на втором входе элемента 16 сравнения станет меньше сигнала на его первом входе, на его выходе появляется сигнал, который поступает на второй вход триггера 14, на выходе которого появляется сигнал, который далее поступает на первый вход элемента ЗАПРЕТ 13 и на вход усилителя 10 мощности. При этом на выходе элемента ЗАПРЕТ 13 и соответственно на выходе усилителя 9 мощности уровень сигнала устанавливается до нуля.При отсутствии сигнала на выходе усилителя 9 мощности, а следовательно, и в управляющей камере 34 трехпозиционного распределителя 33 поршневая полость 32 гидродомкрата 7 отсекается от напорной магистрали насосной станции 12.Одновременно на выходе усилителя 1 О мощности появляется сигнал, который поступает в управляющую камеру 35 трехпозиционного гидрораспределителя 33, переключает его, и рабочая жидкость через выходную камеру 37 поступает в штоковую полость 29 гидродомкрата 7. Одновременно рабочая жидкость с выходной камеры 37 поступает в закрытую камеру 27 управляемого обратного клапана 23 и открывает его, Гидродомкрат 7 начинает перемещать выемочно-доставочный орган 4 от забоя 8. При этом рабочая жидкость из поршневой полости 32 гидродомкрата 7 вытесняется его поршнем через открытую выходную камеру 31 управляемого обратного клапана 23 в сливную линию насосной станции 12. При этом происходит уменьшение момента сопротивления разрушению и транспортированию угля и соответственно увеличение частоты враще 5 10 15 20 25 30 35 ния ротора пневмодвигателя 3. Информация об этом от датчика 5 частоты вращения поступает на второй вход первого элемента 15 сравнения, на первый вход которого поступает сигнал с выхода ключей 21 и 22. Когда уровень сигнала на втором входе первого элемента 15 сравнения превысит уровень сигнала на его первом входе, на выходе элемента 15 сравнения появится сигнал, поступающий на первый вход триггера 14, после чего на его выходе уровень сигнала устанавливается равным нулю. Соответственно равны нулю сигналы на входе и выходе усилителя 10 мощности и на первом входе элемента ЗАПРЕТ 13, на выходе которого снова появляется сигнал, сформированный в.регуляторе 2. При отсутствии сигнала на выходе усилителя 10 мощности и соответственно в управляющей камере 35 трехпозиционного гидрораспределителя ЗЗ штоковая полость 29 гидродомкрата 7 отсе- кается от напорной линии насосной станции 12. Одновременно в управляющую камеру 34 трехпозиционного гидрораспределителя 33 поступает сигнал с выхода усилителя 9 мощности, и рабочая жидкость через выходную камеру 38 трехпозиционного гидрораспределителя 33 поступает в поршневую полость 32 гидродомкрата 7. Происходит реверсирование движения выемочнодоставочного органа 4 на угольный забой 8, и цикл снова повторяется.В ходе рабочего процесса в связи с изменением питающего давления в пневмосети добычного участка изменяется и уровень частоты вращения ротора пневмодвигателя 3. Сигнал об изменении давления пневмосети поступает на функциональный преобразователь 20, который работает по алго итму Ра= КРгде в, - частота вращения ротора, пневмодвигателя в холостом режиме, 1/с;К - коэффициент пропорциональности,мН С Р, - давление в пневматической сетишахты, Н/м;Сигнал с выхода функционального преобразователя 20 поступает на второй вход третьего элемента 17 сравнения, на первый вход которого поступает сигнал от задатчика 18, который настроен на минимальный уровень частоты холостого вращения ротора пневмодвигателя. Когдауровень сигнала на втором входе элемента 17 сравнения превысит уровень сигнала на его первом входе, на выходе элемента 17 сравнения сигнал станет равным нулю и поступает на вторые входы ключей 21 и 22. На первые входы ключей 21 и 22 поступают соответственно сигналы от задатчика 18 и от функционального преобразователя 20. В режиме при отсутствии сигнала от элемента 171240893 Составитель ВТехред И. ВересТираж 470И Государственногоделам изобретенийосква, Ж - 35, РауПатент, г. Ужго ЧупринКорректор И. МПодписноекомитета СССРи от крытийшская наб., д. 4/5род, ул. Проектная, 4 дактор М. Келемешказ 3466/27ВНИИПпо113035,Филиал ПП ска сравнения сигнал от функционального преобразователя 20 проходит через ключ 22 на первый вход элемента 15 сравнения, где сравнивается с сигналом от датчика 5 частоты вращения. Если уровни сигналов на первом и втором входах элемента 17 сравнения будут равными, то на его выходе появится сигнал. Тогда на выходе ключа 21 также появится сигнал, равный выходному сигналу задатчика 18, который проходит на первый вход элемента 15 сравнения, где будет сравниваться с сигналом от датчика 5 частоты вращения,В предлагаемом устройстве за счет введения дополнительных элементов своевременно производится перестройка уровня задания максимально возможной частоты вращения ротора пневмодвигателя в зависимости от изменений характеристики пневматической сети шахты. Этим значительно расширяется область применения устройства и повышается производительность выемки угля агрегатом. Действительно, при отсутствии предлагаемого устройства в ходе рабочего процесса выемки могут возникнуть три режима (фиг. 2), В первом режиме характеристика пневматической сети шахты постоянна и частота вращения ротора пневмодвигателя в холостом режиме совпадает с уровнем задания максимально-возможной частоты вращения ротора пневмодвигателя. Во втором и третьем режимах характеристика пневматической сети изменяется: вначале частота вращения ротора в холостом режиме уменьшилась за счет падения давления в пневмосети шахты, а затем увеличилась за счет повышения давления в пневмосети, т.е. во втором режиме частота вращения ротора меньше заданной частоты, а в третьем больше. В первом случае это приводит к неработоспособности устройства в подобных условиях (не произойдет реверс направления движения выемочно-доставочного органа агрегата на забой), что сокращает область 20 его применения. Во втором случае не будет использован дополнительный запас кинетической энергии при выемке угля,