Способ защиты шахтных гидравлических стоек

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1408078 1 О 15/44 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ СССР Йлов н(54) СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСК (57) Изобретение нию для крепле ности к гидравли повышение надеж от резких ударных шахтной гидравл чается в измерен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт угля СО АН(56) Патент ФРГ25489981977.Глюкауф, 1982,18, с. ЗАЩИТЫ ШАХТНЫХ ИХ СТОЕКотносится к оборудования выработок, в частческим стойкам. Цель ности защиты гидростоек нагрузок. Способ защиты ической стойки заклюии и регулирования дав ления жидкости в поршневой полости (П) 12 предохранительным клапаном блока управления (БУ) 3. При этом измеряют ускорение смешения штока гидростойки датчиком ускорения 1. Затем сравнивают полученную величину ускорения с заданной контрольной величиной ускорения С, и по результату сравнения регулируют положение предохранительного клапана БУ 3. Рост давления в П 12 происходит параллельно с процессом открывания П 12 на слив жидкости. Если давление жидкости в П 12 не превышает некоторую подстраиваемую постоянную величину, то сигнал от датчика 4 в блоке 5 преобразуется в управляющий постоянный сигнал и блок 6 открывает линию связи блока 5 с БУ 3. Постоянный сигнал переводит БУ 3 в состояние закрыто и отключает П 12 от сливной магистрали 3. 4 ил.Если давление жидкости в полости 12превьппает постоянную С 1, то клапан блока 3 управления открывается в связи с отсутствием управляющего сигнала на выходе блока 2 сравнения, Жидкость истекает из полости 2 в сливную магистраль 13, давление жидкости уменьшается и после того, как оно становится меньше постоянной С 2, на выходе блока 5 появляется сигнал И 2, который переводит клапан блока 3 управления в состояние закрыто. Изобретение относится к созданию шахтных гидравлических стоек, работающих в условиях труднообрушивающихся кровель, и может найти применение в горном деле при изготовлении автоматизированных крепей и их эксплуатации.Целью изобретения является повышение надежности защиты гидростоек от резких ударных нагрузок.На фиг. 1 показана срункциональная схема устройства для осуществления способа зациты гидравлических стоек от резких ударных нагрузок; на фиг. 2 и 3 - принципиальные схемы компаратора и мультивибратора, входящих в блок сравнения;на фиг. 4 - схема блока приоритета.Схема включает датчик 1 ускорения, блок 2 сравнения, блок 3 .управления, датчик 4, дополнительный блок 5 сравнения, блок б приоритета.В состав схемы блока 2 сравнения входит компаратор 7 (фиг. 2) и ждущий мультивибратор 8 (фиг. 3) для формирования сигнала длительностью Л 1.Образуемая длительность задается цепочкой КС и определяется0=0,26 КС 1+0,7 К ), мс.Блоки 2 и 5 сравнения представляют 25 собой интегральные компараторы на операционных усилителях, на выходе которых формируются сигналы 1, если разность входных сигналов меньше напряжения срабатывания компаратора, или О, если разность входных сигналов превышает иапряже.ние срабатывания. На один вход компаратора подается сигнал с соответствующего датчика, на другой -- опорное напряжение. Опорное напряжение определяет зону нечувствительности компаратора для входных напряжений. Зона нечувствитель.ности в блоке 2 сравнения для малых значений ускорений устанавливается напряжением С 1. В блок 5 сравнения зона нечувствительности для малых давлений устанавливается напряжением С 2. 4 ОНапряжения ограничений С 1 и С 2 определяются конструктивными особенностями узлов системы.В блок 2 также входит схема формирования сигнала запрета длительностью Л 1, определяемую конструкцией гидросистемы. 45Блок б приоритета представляет собой управляющий автомат, построенный с ис пользованием жесткой логики из разрозненных комбинационных логических схем. Блок 6 приоритета вырабатывает сигналы для блока 3 управления в зависимости от значений сигналов, поступающих с датчиков 1 и 4 системы.Блок приоритета состоит из КС-триггера 9 Р) схемы О совпадения (РЗ) и инвертора1 (Р 2), а также усилителя управляющего электромагнитом усиления. Схемы 9 - -10 обеспечивают логическое управление триггером. Блок 3 управления регулирует слив жидкости из полости Р. Примером такого блока 3 может служить гидрораспределитель с электрическим управлением прямого действия.Способ защиты шахтной гидростойки заключается в измерении и регулировании давления жидкости в поршневой полости 12 предохранительным клапаном блока 3 управления, при котором измеряют ускорение смещения штока гидростойки датчиком 1 ускорения, сравнивают его с заданной контрольной величиной ускорения С 1 и по результату сравнения регулируют положение предохранительного блока 3 управления. При отсутствии динамических нагрузок блок 3 управления находится в состоянии, когда поршневая полость 12 гидростойки отключена от сливной магистрали 13. При возникновении резкой ударной нагрузки Я датчик 1 ускорения выдает импульс а. Если его амплитуда превышает некоторую постоянную С 1, то на выходе блока 2 сравнения появляется управляющий сигнал И длительностью Л 1, который переводит предохранительный клапан блока 3 управления в состояние открыто, а блок 6 приоритета разъединяет линию связи для прохождения управляющего сигнала И 2 на закрытие клапана блока 3 управления от дополнительного блока 5 сравнения.Скорость срабатывания электрической цепи управления на открытие полости 12 соизмерима с запаздыванием повышения давления жидкости в полости 12 от ударного импульса Я. Поэтому рост давления в полости 12 происходит параллельно с процессом открытия этой полости на слив жидкости,Если давление жидкости в полости 12 не превышает некоторую подстраиваемую постоянную С 2, то сигнал от датчика 4 давления в блоке 5 преобразуется в управляющий постоянный сигнал И 2, противоположный сигналу И 1, блок 6 приоритета открывает линию связи дополнительного блока 5 сравнения с блоком 3 управления.Постоянныйсигнал И 2 переводит клапан блока 3 управления в состояние закрыто и тем самым отключает полость 12 от сливной магистрали 13.3Если характеристики нагрузки Я будут такими, что амплитуда сигнала а на выходе датчика 1 ускорения не превышает С 1, а сигнал датчика 4 управления превышает постоянную С 2, то на выходах блоков 2 и 5 сравнения управляющие сигналы И 1 и И 2 не появляются. Клапан блока 3 управления находится в состоянии закрыто. В этом случае защита гидростойки должна осуществляться обычным предохранительным клапаном.При выполнении блока сравнения и блока приоритета согласно фиг, 2-4 способ осуществляется следующим образом.В исходном состоянии напряжение с датчиков давления и ускорения не превышает опорных напряжений 11. компараторов, следовательно, на выходе блока БС 2 и на инверсном выходе ждущего мультивибратора блока БС 1 формируется положительный сигнал 1, Сигнал с выхода БС 2 и схемы ДЗ устанавливает триггер в единичное состояние и сигналом с его прямого выхода О запирается транзистор 7 и электромагнит У обесточивается. Гидрораспределитель находится в нейтральном состоянии, сливная магистраль перекрыта.При ударном воздействии нагрузки на шток, при ускорении движения штока, равным например 2 д, на выходе ДУ появляется напряжение 1.)-, которое поступает на вход компаратора БС 1 и сравнивается со значением опорного напряжения 11- задаваемого экспериментально.В случае 1 вх)1 акоп на выходе компаратора БС 1 появляется импульс О, передним фронтом которого запускается ждущий мультивибратор, ча инверсном выходе которого будет импульс О. Этот сигнал запрещает действие сигнала блока 4БС 2, на выходе ДЗ будет 0, и на вход К-триггера поступает проинвертированный сигнал с БС 1. Триггер переключается в нулевое состояние и на время транзистор Ъ открывается и вызывает открывание сливной магистрали. По окончании времени Л сигналом с ДЗ триггер устанавливается в единичное состояние и сливная магистраль перекрываетсяЕсли за время Л 1 состояие БС 2 и: менится в О, 10 то триггер удерживается в этом состояниидо момента времени 1 ь где БС 2 приходит в состояние 1 и сливная магистраль открыта до времени 1.Появление на выходе БС 2вызывает появление 1 на ДЗ и триггер устанавливается в единичное состояние. Сливная магистраль перекрыта.Если ускорение штока п 1 дростойки,например, меньшеи на выходе БС 1 состояние . а давление в гидроцилиндре 20 превышает С 2 (.,ои) вызывает появлениена БС 2 сигнала О изменение состояния триггера не происходит и сливная магистраль удерживается в перекрытом состоянии.Форлула изобретенияСпособ загцпты шахтных гидравлических стоек, заключающийся в измерении и регулировании давления жидкости в поршневой полости предохранительным клапаном, отличаюиийся тем, что. с целью повышения надежности защиты гпдростоек от ударных нагрузок, измеряют ускорение смещения штока гидростойки, сравниваю его с заданной контрольной величиной ускорения и по результату сравнения регулируют положение предохранительного клапана..ч. Санинс КП рректор Л. Патайдписноеретений и открытийд. 4/5д, ул. Проектная, 4 о делам изо сная наб., ие, г. Ужгор Составитель Техред И. Вер Тираж 459 ого комитета СССР п осква, Ж - 35, Рауш рафическое предприят