Датчик весового дозирования

(511 4 С 01 С 13/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 1. 21) 4199215/24 (22) 24.0287 (46) 23,08,89, (71) Всесоюзный тельский инстит им. М.М.федоров ственный проект и экспериментал юл. В научи исследо горнои механи и Донецкии госудао-конструкторскийный институт компл снои механизации (72) В.Я.Береза А.И.Соломенцев, и А.П,.Базакуца .(53) 681.269(08 шахтС.С.Сафонов,.М.Чеппель науч 6, Д 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ РИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Информационный листок техническом достижении У 8 нецк, 1985, с. 28,29.(54) ДАТЧИК ВЕСОВОГО ДОЗИРОВАНИЯ(57) Изобретение относится к средствам весового дозирования при загрузке скипов шахтных подъемных установок. Целью изобретения является повы.шение надежности. Устройство содержитгидравлическую силоизмерительную мессцозу 1 и камеру 2, соединенную с источником сжатого воздуха, в которойрасположены заливочный клапан 3,дроссель 4, и снабжено преобразователем с редуцирующим механизмом 15,выходной элемент 16 которого взаимодействует с инфракрасными фотоэлементами 21-24, контролирующими немене четырех позиций выходного элемента, электрическим источником 53 1502963 4 питания, четырьмя формирователями, 6-9 с инверсными выходами, элементом ИЛИ 10, при этом дно силоиэмерь тельной мессдозы 1 и дно полости 11 преобразователя имеют сообщающиеся кольцевой и радиальные пазы, а зажимные кольца 25 и 26 мембрани4 13 - каналы 27 и 28. Кроме того корпуса с фотоэлементами эакреплеИзобретение относится к средствамвесового дозирования при загрузкескипов шахтных подъемных установоки может быть применено в угольной идругих областях промышленности в тяжелых подземных условиях эксплуатации. 20Цель изобретения - повышение надежности.На фиг. 1 приведена схема датчика, на фиг. 2 - расположение пазов.Датчик весового дозирования (фиг,1)25содержит гидравлическую силоизмерительную мессдозу 1 и камеру 2, соединенную со стабилизированным источником сжатого воздуха, в которой расположены заливочный клапан 3, дроссель 4, электрический источник 5 питания, четыре формирователя 6-9 с инверсными выходами, элемент ИЛИ 10,Преобразователь выполнен в виде до"полнительной полости 11, соединенной через дроссель 4 с полостью 12 мессдо- . зы 1 и закрытой упругой металлической мембранной 13 с подпружиненным регулируемым поршнем 14, механическисоединенным с редуцирующим механизмом 4015, выходной элемент 16 (флажок) которого взаимодействует с инфракрасными фотоэлементами 17-20, контролирующими не менее четырех позиций выходного элемента 16, соединенными с источником 5 питания, при этом фото- выходы фотодиодов 21-24 соединены со, ответственно со входами четырех формирователей 6-9 с инверсными .выходами, причем выходы первого и четвертого формирователей 6 и 9 соединенысоответственно с первым и вторымвходами элемента ИЛИ 10, выход которого, а также выходы второго и третьего формирователей 7 и 8 могут быть соединены с устройством управленияили с системой управления загрузочным устройством (дозатором). Зажимное кольцо 25 снлоизмерительной месны с возможностью перемещения по кронштейну 35 в направлении движения выходного элемента 16 редуцирующего механизма 15, а образцовый манометр 36 соединен с заливочным клапаном 3 и через запорный вентиль 37 и дроссель 4 с полостью 11 преобразователя и полостью 12 силоизмерительной мессдозы. 2 ил. сдозы 1 и зажимное кольцо 26 преобразователя снабжены соответственно каналами 27 и 28, а дно силоизмерительной мессдозы 1 и дно (верхняя часть) полости преобразователя снабжены кольцевым 29 и радиальными 30 соединяющимися пазами (фиг. 2), кроме того, корпуса 31-34 с фотоэлементами 17-20 закреплены с воэможностью перемещения по кронштейну 35 в направлении движения выходного элемента 16 редуцирующего механизма 15. При этом образцовый манометр 36 соединен с заливочным клапаном 3 и через за.порный вентиль 37 и дроссель 4 с полостью 11 преобразователя и полостью 12 силоизмерительной мессдозы.Датчик работает следующим образом.После заливки жидкости в гидросистему датчика, его испытания на специальном заводском стенде и градуировки образцового манометра в тоннах он может быть установлен на шахте под вертикальным дозатором или траверсой наклонного дозатора.После установки датчика открывается запорный вентиль 37 (в транспортном положении он должет быть закрытым). Стрелка манометра 36 укажет вес незагруженного дозатора. При этом выходной элемент 16 редуцирующего механизма 15 сместится и займет определенную позицию.Редуцирующий механизм служит для увеличения линейного перемещения выходного элемента 16. Корпус 32 с фотоэлементами устанавливается в таком положении, при котором элементом 16 экранировалось бы излучение светодиода 18. Затем в ручном режиме включается конвейер и производится загрузка дозатора. Контроль за загрузкой ведется по образцовому манометру 36, класс точности которого выше, чем у электроконтактного манометра,5150При загрузке дозатора повышается давление рабочей жидкости в полостях 12и 11, в результате чего прогибаетсямембрана 13, смещая подпружиненныйпоршень 14, Смещение поршня 14 черезшток и редуцирующий механизм 15 передается выходному элементу 16.При достижении установленной дозыконвейер выключается и устанавливается корпус 33 с фотоэлементами так,чтобы выходной элемент 16, занявшийновое положение, мог экранироватьизлучение светодиода 19. Корпуса31 и 34 устанавливаются,соответственно допустимым пределам по показанию манометра 36,После подачи напряжения на источник питания и на фотоэлементы может быть произведена дополнительнаякорректировка установки указанныхкорпусов, Изменяя усилия нажатияпружины на поршень 14 с помощью зажимной гайки 38, через отверстиев которой проходит шток, можно произвести дополнительную корректировкуустановки выходного элемента 16(фиг, 1).В исходном положении источник 5питания включен. С его выхода напряжение подается на фотоэлементы 1724. Дозатор незагружен. Стрелка манометра 36 показывает вес дозатора,а выходной элемент экранирует инфракрасное излучение светодиода 18. Приэтом на выходе фотодиода 22, на входеформирователя 7 с инверсным выходомсигнал имеет значение 0", а на выходе формирователя 7 сигнал принимаетзначение "1" и поступает в системууправления дозатором по каналу 1,В результате облучения фотодиодов21,2 Д и 24 инфракрасным излучением,исходящим из светодиодов 17, 19 и 20,на выходах фотодиодов 21, 23 и 24появляется сигнал, поступающий навходы формирователей 6, 8 и 9, на выходах которых формируется 0.В связи с поступлением сигнала поканалу 1 в систему управления дозатором, включается конвейер, загружающий дозатор горной массой. В результате стрелка манометра 36 и выходнойэлемент 16 смещаются в сторону больших показаний, при этом входной элемент 16 не экранирует больше излучения светодиода 18, которое теперьпопадает на фотодиод 22, на выходекоторого и на входе формирователя Работа системы управления доэатором в этом случае в автоматическомрежиме запрещается, Разгрузка дозатора в скип производится только вручном режиме и при визуальном наблюдении оператора. При этом не происходит значительный перегруз дозатора и скипа, приводящий к обрыву канатов скипа,При разгерметизации гидросистемыдатчика, например, при порыве мембраны силоизмерительной мессдозы 1,50 55 2963 6сигнал изменяет свое значение на1а на выходе последнего - на "0".При достижении определенной дозы горной массы в доэаторе выходнойэлемент 16 экранирует излучение светодиода 19, в связи с чем на выходефотодиода 23 и на входе формирователя сигнал изменяет свое значение на"0", а на выходе последнего - на "1".Сигнал, поступающий с выхода формирователя 8 и по каналу 11 в системууправления, выключает конвейер. Загрузка доэатора прекращается.При полной разгрузке дозатора вскип выходной элемент 16 снова экранирует излучение светодиода 18, врезультате сигнал с выхода датчикапо каналу 1 поступает в систему управления для включения конвейера.Цикл загрузки повторяется. Датчик совместно с системой управлениядозатором могут работать в автоматическом режиме.Если сигнал на выключение конвейера не поступил по каналу системыуправления дозатором иэ-за неисправности ее элементов или некоторыхопределенных элементов датчика, происходит дальнейшая загрузка дозаторадо тех пор, пока выходной элемент 16не станет экранировать излучение светодиода 20, а сигнал с выхода формирователя 9 не поступил на один извходов элемента ИЛИ 10 и с его выходапо каналу 111 в систему управлениядозатором, Т.е. неЭависимый сигнална выключение конвейера и запрещающий всякое включение конвейера поступит по другому выходу датчика идругому каналу системы управления,а также на табло блока сигнализации,что является сигнализирующим фактором о некотором допустимом перегрузедоэатора и неисправности в системе 45управления или датчика при номинальном способе дозирования.30 50 который обычно образуется между прижимным кольцом 25 и краем поршня мессдозы 1, рабочая жидкость из,полости12 через порыв и каналы 27 в зажимном кольце 25 вытекает наружу. В ре 51зультате поршень мессдоэы 1 садитсяна ее дно. Чтобы поршень не препятствовал дальнейшей утечке рабочейвщдкости через отверстие 39 канала, 10связывающего манометр 36 и полость12 с полостью 11, т,е. не закрывалотверстие 39 как клапан, в дне мессдозы выполнены радиальные 30 и кольцевой 29 пазы (фиг, 2), по которым 15жидкость из полости 11 преобразователя и канала манометра 36 вытекает наружу по каналам 27. Вследствиеутечки жидкости из полости 1 1 поршень 14 смещается вверх. Пружинаоказывает дополнительное воздействие на его смещение, которое черезшток, редуцирующий механизм 15 передается выходному элементу 16. Приэтом выходной элемент 16 экранирует 25излучение светодиода 17. На выходефотодиода 2 и на входе формирователя 6 сигнал принимает значение "0",а на его выходе - "1", сигнал с выхода формирователя 6 поступает навторой вход элемента ИЛИ 10 и с еговыхода по каналу 111 в систему управления дозатором для выключения конвейера и на табло блока сигнализациио неисправности датчика. Характернеисправности датчика определяетсяпри визуальном осмотре датчика исистемы управления,Разгерметизация гидросистемы можетпроизойти и в результате нарушения 40уплотнений и в других местах гидросистемы, и при порыве мембраны преобразователя. Рабочая жидкость вэтом случае вытекает наружу черезканалы 28, а поршень силоизмерительной мессдоэы .1, садясь на дно, производит порыв ее мембраны, что ускоряет утечку небольшого объема рабочей жидкости и смещение поршня 14,т.е. выдачу сигнала на выключениеконвейера.При разгерметизации гидросистемыдатчика также не произойдет перегруздоэатора и скипа, приводящий к аварии на скиповом подъеме, 55Поверка датчика производится пообразцовому манометру 36 на местеустановки датчика, Образцовый манометр также может быть заменен или поверен. Для этого закрывается запорный вентиль 37, открывается эаливочный клапан 3 и производится замена манометра 36. Затем производится заливка рабочей жидкости части гидросистемы до запорного вентиля с помощью несложного переносного устройства, закрывается заливочный клапан 3 и открывается запорный вентиль 37.В вентилируемую камеру 2 датчика весового дозирования осуществляется подача очищенного сжатого воздуха (как и в известном датчике) от стабилизированного пневматического источника питания. Давление, возникающее внутри камеры 2, не превышает 0,2 кгс/см . Воздействие давления внутри камеры на поршень преобразователя может учитываться при наладке датчика.Наличие пазов в верхней части (дне) полости преобразователя способствует созданию более глубокого вакуума в гидросистеме датчика перед заливкой ее рабочей жидкостью, что уменьшает погрешность датчика и увеличивает срок его службы, иначе поршень может перекрыть отверстие для откачки воздуха как клапан.Формула изобретенияДатчик весового дозирования,содержащий силоизмерительную мессдозу, которая с помощью эажимногокольца установлена в герметичной каомере с двумя герметизированными вводами для подключения стабилизированного источника сжатого воздуха иэлектрического кабеля и заливочнымклапаном, дроссель, образцовый манометр и преобразователь, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введеныэлектрический источник питания, четыре формирователя с инверсными входами, элемент ИЛИ и запорный вентиль,преобразователь выполнен в виде четырех пар фотодиодов с фотоэлементами, установленными с зазором на кронштейне с направляющими в ряд с воэможностью взаимного перемещения, идополнительной металлической мессдозы, которая с помощью зажимногокольца установлена внутри камеры исоединена с подпружиненным регулируемым поршнем, связанным через редуцирующий механизм с флажком, распг -10 1502963 Составитель М,ЖуТехред М,Дидык Корректор Н.Корол ктор Н.Ро Заказ 5076/52 Тираж 660 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 оизводстэенно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10 ложенным в зазоре при этом фотодиоды подключены к выходу источника пи-, тания, фотоэлементы подключены к ,входам соответствующих формировате 5 лей, выходы первого и четвертого формирователей подсоединены к входам элемента ИЛИ, вымод которого вместе с выходами второго и третьего формирователей подключены к электрическо му кабелю, образцовый манометр соединен с заливочным клапаном и через запорный вентиль вместе с подмембранной полостью дополнительной мессдозычерез дроссель соединены с подмембранной полостью силоиэмерительноймессдоэы, причем в зажимных кольцахсилоизмерительной и дополнительноймембран выполнены сквозные каналы,а в дне силоиэмерительной мессдозыи в дне подмембранной полости дополнительной мессдоэы выполнены соединяющиеся кольцевой и радильные пазы.