Устройство защиты от утечек в шахтных гидросистемах

1718188 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАР:ТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 5 о 5 6 05 В 23/О НИЕ ЕТЕНИ ОП БР МУ: СВИСТЕЛ АвтО Изобретение относится к области авто- Известно устройство защиты от утечек матизации и может найти применение для, в шахтных гидросистемах, содержащее датавтоматического отключения насосной чик контроля (злектроконтактный маностанции при утечках рабочей жидкости в. метр), установленный вблизи насосной гидросистеме: .станции,Известно устройство защиты от утечек Недостатком этого устройства является рабочей жидкости в шахтных гидросиете-. малая эффективность защиты сливного гидмах, содержащее датчик контроля; установ-:.ропривода при утечках меньше максимальленный в удаленной от станции. точке иной производительности насосной станции, соединенный с аппаратом управления .ка- . а также при утечках в уплотнениях рабочих бельной линией. цилиндров гидрокрепи. Из множества виНедостатком этого устройства является.:. дов утечек фактически контролируется тольналичиедополнительной кабельной линии,ко случай практически полного разрыва что приводит к дополнительным отказам . главного напорного трубопровода, (особенно на угольных пластах малой мощ- Целью изобретения является повыше- ности) и очень малая эффективность эащи- нее надежности за счет дифференцированты, так как устройство защищает только приной оценки работоспособности устройства. утечках в главной напорной магистрали, Поставленнаяцельдостигаетсятем,что превышающих 50 ф 6 производительности в устройство защиты от утечек в шахтных насосной станции. гидросистемах, содержащее преобразова 1 2(21) 4752174/24тического отключения насосной станции (22). 19.10.89, .;, при утечках рабочей жидкостив гидросисте- (46) 07.03;92, БкФ. М 9,: ме, Цель изобретения - повышение надеж- (71): Шахта "Юбилейная":Производственно- ности за счет дифференцированной оценки го.обьединения "Ростовуголь." " - . "работоспособности. устройства. Устройство (72) А,В.Степанов и В;А.Степанов содержит преобразователь изменения (53) 62,50 (088;8): .: уровня жйдкости, формирователь времен- (56) Комплектная аппаратура.типа АРУС зв-, ных интервалов, блок индикации, буферный томатйзации струговой устайовки статиче- регистр, элемент ИЛИ, триггер, дешифраского . действия. Руководство .по:. тор. Принцип действйя устройства заключаэксплуатации АРУС.ОО.ОО.ООО РЗ; НПО; Ав.-:ется в том, что формирователь задает томатгормаш, 1977, с; 79, 68,.рис. 82. интервал времени в течение которого осуСтанциинасосные СНГ, Руководствопо ществляется измерение величины измене- эксплуатации СНГ.ОО,ООО РЭ. Донгипроуг-:. ния уровня жидкости, В зависимости от лемаш, 1986, рис. 3 скорости утечки блок индикации указываетвеличину утечки в процентах (25, 50, 75, (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ УТЕЧЕК В:100),.Данная информация позволяет за ШАХТНЫХ ГИДРОСИСТЕМАХ .благовременно установить неисправность (57) Изобретение.относитсяк автоматиза- гидросистемы и провести профилактичеции и может быть использовано для автома- ские работы, 2 з,п. ф-лы, 1 ил, 1718188тель изменения уровня жидкости в емкости насосной станции в электрический сигнал, введены формирователь временных интервалов, блок индикации, буферный регистр, элемент ИЛИ, триггер и дешифратор, входы которого соединены с информационными входами преобразователя изменения уровня жидкости в электрический сигнал, а выходы - с информационными входами буферного регистра, синхровход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, а выходы - с группой входов блока индикации, другой вход которого соединен с выходом триггера и является выходом "Аварийная утечка" устройства, первый, второй, третий входы и выход элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом сброса формирователя временных интервалов, входом сброса триггера, с выходом старшего разряда преобразователя изменения уровня жидкости в электрический сигнал, входом сброса этого преобразователя. Выход предпоследнего разряда этого преобразователя. соединен с входом установки триггера, вход сброса которого является входом сброса устройства,. вход задатчика временных интервалов формирователя временных интервалов является одноименным входом устройства, Формирователь временных интервалов содержит генератор тактовых импульсов, счетчик, формирователь импульса и задатчик временных интервалов, информационные входы которого соединены с выходом счетчика, вход задания метки времени является входом задания интервала формирователя временных интервалов, выход соединен с входом формирователя импульса, выход которого соединен с входом сброса счетчика и является выходом сброса формирователя временных интервалов, счетный вход счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов. Преобразователь изменения уровня .жидкости в электрический сигнал содержит датчик перемещения уровня жидкости, элемент защиты от дребезга контакта,формирователь импульсов по фронту и спаду, элемент И - НЕ, первый и второй усилители, входы которых соединены с выходами датчика перемещения уровня жидкости, а выходы - соответственно с входом элемента защиты от дребезга контакта и первым входом элемента И-НВ, вторрй вход которого соединен. с выходом формирователя импульсов по фронту и спаду, а выход элемента защиты от дребезга контакта соединен со входом управления направлением счета реверсивного счетчика, вход сброса которого является входом сброса преобразователя5 10 изменения уровня жидкости в электрический сигнал, выход - информационным выходом преобразователя изменения уровня жидкости в электрический сигнал, а счетный вход соединен с выходом элемента И - НЕ, выход элемента защиты от дребезга контакта соединен с выходом формирователя импульсов по фронту и спаду.На чертеже представлено предлагаемое устройство. Устройство защиты от утечек в шахтныхгидросистемах содержит преобразователь 1 изменения уровня жидкости в емкости насосной станции в электрический сигнал,формирователь 2 временных интервалов, блок 3 индикации, буферный регистр 4, элемент ИЛИ 5, триггер 6, дешифратор 7, входы (1, 2, 4) которого соединены с информацион ными выходами (1, 2, 4) преобразователя 1изменения уровня жидкости в электрический сигнал, а выходы соединены с информационными входами буферного регистра 4, синхровход которого (С) соединен с выхо дом формирователя 2 временных интервалов, а выходы соединены с группой входов блока 3 индикации, другой вход которого соединен с выходом триггера 6 и является выходом 8 "Аварийная утечка" устройства, 30 Первый, второй, третий входы и выход элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом сброса (й) формирователя 2 временных интервалов, с выходом сброса Втриггера 6, с выходом 8 старшего разряда35 преобразователя изменения уровня жидкости в электрический сигнал 1, выход(4) предпоследнего разряда преобразователя 1 соединен с входом установки (Я) триггера 6, вход сброса В которого является входом 40 сброса 9 устройства, вход задатчика 10 временных интервалов формирователя 2 временных интервалов является одноименным входом устройства. Формирователь 2 временных интервалов содержит генератор 45 тактовых импульсов, в состав которого входят инверторы 11 и 12, конденсатор 13 и резистор 14, счетчик, состоящий из.двух последовательно соединенных для увеличения диапазона выдержки счетчиков 15 и 16, формирователь импульса, содержащий ре зистор 17 и конденсатор 18, задатчик 10.временных интервалов информационные.входы которого соединены с выходами счетчика 15 и 16, Вход задания метки времени является входом задания интервала форми рователя 2 временных интервалов, выходзадатчика 10 соединен с входом формирователя импульса (17 и 18), выход 19 которого является выходом сброса формирователя 2 временных интервалов, счетный вход С17181885 6счетчика 15 соединен.с выходом генератора Однако в.реальной системе всегда сутактовых импульсов (11 - 14). ществуют незначительные утечки, что приПреобразователь изменения уровня водит к снижению уровня жидкости в баке жидкости в электрический сигнал 1 содер- насосной станции, которое считается допужит датчик 10 перемещения уровня жидко стимой. Например, для какой-то конкретной сти с контактами 21 и 22, функционально, системы допустимыми являются утечки, связанными с поплавком в емкости 23 на- приводящие к снижению уровня жидкости в сосной станции, элемент защиты от дребез- баке 23 насосной станции на 1 см за 1 час. га контакта 34, включающий в себя При повреждении в гидросистеме (повреж-: повторитель 25, резистор 26 и конденсатор 10 дения уплотнений, порыв шлангов и др.) 27, формирователь импульсов по фронту.и снижение уровня жидкости в баке 23 насосспаду 28, включающий всебя элементы."Ис- ной станции будет происходить в десятки ключающее ИЛИ" 29, "Повторитель" 30, раз быстрее, При порыве самого тонкого конденсатор 31 и резистор 32, элемент И - шлайга в системе гидрофицированной кре- НЕ.ЗЗ, первый 34 и второй 35 усилители; 15 пи уровень жидкости в баке 23 насосной входы которых соединены с выходами дат- станцииупадет на 1 смза несколько десяток чика 20 перемещения уровня жидкости, а секунд, что вызовет переключение контаквыходы - соответственно с входом элемен- тов 21 и 22 датчика 20 перемещения, котота защитыот дребезга контакта 24 и первым рый функционально связан с поплавком, и входом. элемента И-НЕ 33, второй вход ко при его перемещении в одну сторону состоторого соединен с выходом формирователя яние контактов меняется, замыкается конимпульсов по.фронту и спаду 28, а выход такт 21, контакт 22, замкнуты оба, элемента защиты от дребезга контакта 24 размыкается контакт 21, размыкается консоединен со входом управления направле- такт 22, разомкнуты оба контакта,нием счета "ф 1" реверсивного счетчика 36, 25 Количество этих циклов прямо пропорВыход этого счетчика является инфор-: ционально изменению уровня жидкости, мационным выходом преобразователя из- При перемещении поплавка вдругуюстороменения уровня жидкости в электрический ну (наполнение емкости 23) очередность засигнал 1, а счетный вход С соединен с выхо- мыканий и размыканий контактов меняется, дом элемента И - НЕ 33, выход элемента за- ЗО Если при разомкнутом контакте 22 происхощиты от дребезга контакта 24 соединен с . дит размыкание контакта 21 (при снижении входом формирователя 28 импульсов по: уровня рабочей жидкости из-за утечек в сифронтуиспаду. Первыаусилитель 34 содер. стеме), с выхода элемента защиты от дрежит транзистор 31, резисторы 38 и 39, а безга контакта 24 подается "1" на вход" 1" выходомусилителя является вывод 40, Вто реверсивного счетчика 36 и счетный имрой усилитель 35 состоит из транзистора 41, пульс на вход С, что приводит к увеличению резисторов 42 и 43, выходом его является содержания счетчика на "1".вывод 44; Если же при разомкнутом состоянииУстройство защиты от утечек в шахтных контакта 22 происходит замыкание контакгидросистемах работает следующим обра та 21 датчика 20 перемещения(при заполнении бака 23 рабочей жидкостью), на входе "В,исходном состоянии, при отсутствии "1" реверсивного счетчика будет "0", а имизменения уровня жидкости в емкости 23 пульс на счетном входе С приводит к умень- насосной станции, на выходах реверсивно- ш е н ию содержа н и я реверсивного го счетчика 36, дешифратора 7 и буферного 45 счетчика 36.регистра 4 отсутствуют единицы, а на блоке Для того, чтобы при заполнении бака 23 индикации 3 отсутствует высвечивание фак- устройство не фиксировало аварию, выход 8 тической утечки (25, 50, 75, 100), счетчики старшего разряда реверсивного счетчика 36 15 и 16 формирователя временных интерва- . через элемент ИЛИ 5 подключен ко входу ловотсчитывают время интервалов, которое 50 "Сброс" й этого счетчика 36; Сброс реверизменяется ступенчато с помощью задатчи-,сивного счетчика 36 осуществляется при пока временных интервалов 10 и плавно с по- явлении "1" на выходе 19 формирователя мощью резистора 14, Два счетчика 15 и 16:, временных интервалов 2 или в линии обще-последовательно соединены для увеличе-: го сброса 9 (при подаче напряжения питания диапазона выдержки, 55 ния или при замыкании дополнительноВ идеальной системе для управления .коммутационного элемента). При постоянгидрофицированными крепями (когда утеч- ном уменьшении уровня жидкости в емкока жидкости равна нулю) уровень жидкости сти 23 содержание реверсивного счетчика в баке насосной станции не должен изме-. Зб увеличивается и через дешифратор 7 поняться, так как система является замкнутой. дается на буферный регистр 4, который при5 10 15 20 30 35 40 45 появлении "1" на входе С(от формирователя временных интервалов 2) фиксирует содержание реверсивного счетчика 36 на данный момент времени, выдает этиданные на блок индикации 3 до поступления на вход С следующего сигнала от формирователя 2 временных интервалов.,Блок индикации 3 высвечивает величину утечки (25, 50, 75 О/), Если же в период между сигналами от формирователя 2 временных интервалов содержание реверсивного счетчика 36, достигает предельной величины (появится "1" на выходе 4 этого счетчика), то на выходе триггера 6 появляется "1"; которая дает команду на отключение объекта и высвечивает на блоке индикации.3 недопустимую утечку в системе (100), Возвратить в исходное состояние устройство можно, подав "1" в. линию общего сброса 9.Формула изобретения 1. Устройство защиты от утечек в шахтных гидросистемах, содержащее преобразователь изменения уровня жидкости в емкости насосной станции в электрический сигнал, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет дифференцированной оценки работоспособности устройства, в него введены формирователь временных интервалов, блок индикации, буферный регистр, элемент ИЛИ; триггер и дешифратор, входы которого соединены с информационными выходами преобразователя изменения уровня жидкости в электрический сигнал, а выходы - с информационными входами буферного регистра, синхровход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, а выходы - с группой входов блока индикации, вход которого соединен с выходом триггера и является выходом "Аварийная утечка" устройства, первый второй,третий входы и выход элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом сброса фор; мирователя временных интервалов; входом сброса триггера, с выходом старшего разряда преобразователя изменения уровня жидкости в электрический сигнал, выход предпо.леднего разряда которого соединен с входом установки триггера, вход сброса которого является входом сброса устройства, вход задания временных интервалов формирователя временных интервалов является одноименным входом устройства;2 Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е-. с я тем, что формирователь временных интервалов содержит генератор тактовых импульсов, счетчик, формирователь импульса и задатчик временных интервалов, информационные входы которого соединены с вы-. ходами счетчика, вход задания метки времени задатчика временных интервалов является входом задания интервала формирователя временных интервалов, выход соединен с входом формирователя импульса, выход.которого соединен с входом сброСа счетчика и является выходом сброса формирователя временных интервалов, счетный вход счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов. 3, Устройство по и, 1, отл и ч а ю щеес.я тем, что преобразователь изменения уровня жидкости в электрический сигнал содержит датчик перемещения уровня жидкости, элемент, защиты от дребезга контакта, формирователь импульсов по фронту и спаду, реверсивный счетчик, элемент И-НЕ,. первый и второй усилители, входы которых соединены соответственно с выходами датчика перемещения уровня жидкости, а выходы - соответственно с входом элемента защиты от дребезга контакта и первым вхо. дом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов по фронту и спаду, а выход элемента защиты от дребезга контакта соединен с входом управления направлением счета реверсивного счетчика, вход сброса которого является входом сброса преобразователя, выход - информационным выходом преобразователя, а.счетный вход соединен с вы- . ходом элемента И-НЕ, выход элемента защиты от дребезга контакта соединен с входом формирователя импульсов по фронту и спаду.1718188Составитель В. СтепановРедактор И; Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор О. Кунд аказ 881 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035. Москва, Ж, Раущская наб., 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул;Гагарина, 101