Устройство для управления предохранительным торможением подъемной установки

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.В бб В 1/32 В 66 В 5/02 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(71) Заявитель Пермский политехнический институт(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ ТОРМОЖЕНИЕМ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть, использовано на подъемных машинах, имеющих быстродействующий тормозной привод.Известно устройство для управления предохранительным торможением подъемной установки, содержащее датчик положения сосудов в стволе, датчик и задатчик замедлений, соединенные со входами блока сравнения, и блок программ торможения 1) .Недостаком этого устройства является то, что режим торможения сопровождается значительными динамичес. кими напряжениями, являющимися следствием колебательного процесса, объясняемого наличием упругих механических связей и, прежде всего, упругими свойствами подъемных канатов.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления предохранительным торможением подъемной установки, содержащее датчики сигналов оптимального и экстренного торможения и положения сосудов в стволе, подключенные ко входам блока программ торможения, соединенный с датчиком положения сосудов в стволе эадатчик и датчик замедления, подключенные ко входамблока сравнения, выходом связанногос приводом тормоза подъемной машины,5 датчик скорости и элемент контроляотклонения действительного замедления от заданного, соединенный входом с датчиком замедления 2 .Недостатком этого устройства яв 10 ляется также наличие значительныхдинамических напряжений в процессепредохранительного торможения, чтоуменьшает надежность подъемной установки.15 Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения динамических напряжений в элементах подьемной установки.Цель достигается тем, что устрой ство снабжено блоком формированиясигнала уменьшения замедления, блоком нелинейности, подключенным входом к датчику замедления, и дополнительным блоком сравнения, к одному 25 иэ входов которого подключен выходблока нелинейности, к другому - датчик скорости, а к выходу - блок формирования сигнала уменьшения замедления, соединенный дополнительно вхо дом с задатчиком замедления и выхо 753761дОм элемента контроля отклонения действительного замедления от эацанного, а выходом - со входом блока программы тормох ения.на Фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на Фиг. 2 - график изменения во времени 1 скорости х подъемной машины при постоянных замедлениях хц, равных 1,5; 2; 3; 4;5 м/сек"; на Фиг. 3 - график снижения во нремени 1 замедления х подьемной машины с 5; 4; 3 и 2 м/сек до 1,5 м/сек за время замедления, равное периоду Т собственных колебаний груженого сосуда, который принят равным 1 с.; на фиг, 4 - график зависимости эталонной скорости хэ от действительного замедления х" подъемной машины.Устройство содержит датчики сигналов оптимального; экстренного торможения, включающие н себя соответственно контакты 1 и 2 предохранительного и экстренного торможения с контактами 1.1-1,3, 2.1-2.3, в цепь первого из которых включены все контакты (не показаны) существующих аппаратов защиты и блокиронок, сигнал которых требует остановки подъемной машины с оптимальным замедлением, находящимся в пределах, регламентированных Правилами безопасности, а также замыкающий контакт 2,1. контактора 2 экстреНного торможения . В цепь контактора 2 включены контакты только тех аппаратов защиты, после срабать. - вания которых необходима остановка машины с максимально допустимым замедлением, например контакты 3 защиты от бурения сосуда, контакты 4 защиты от чрезмерного провисания каната, контакты 5 аварийной кнопки и др.В цепь защиты входит также реле б времени и контактор 7 тормозного магнита с замыкающим контактом 7,1.Датчик скорости выполнен на тахо- генераторе 8, а датчик положения сосуда в стволе представляет собой ретардирующий диск 9, Задатчик замедления выполнен на связанном с ретардирующим диском 9 потенциометре 10, Датчик замедления образован подключенным через выпрямитель 11 ктахогенератору 8 конденсатором 12 и усилителем 13, один иэ выходов которогосоединен с одним из входовблока сравнения, образованного обмотками 14 и 15 управления. Этот же ,выход усилителя через переменный резистор 16 соединен с элементом кснтроля отклонения действительного замедления от заданного, выполненнымна реле 17 контроля замедления сконтактами 17.1, 17.2, причем контакты 17,1 включены последовательнос контактами 2,2 контактора 2 и контактором 7 то,мозного магнита. Другой выход усилителя 13 соединен че рез размыкающие контакты 1.1 контактора 1 с другим выводом реле 17 контроля замедления и со входом блока18 нелинейности, параллельно которому включен усилитель 19 и выход которого через резистор 20 соединен содним из входов другого блока сравнения, реализованного на усилителе21, имеющим резистор 22 в цепи обратной связи и соединено вторым входом через резистор 23 с выходом выпрямителя 11. К выходу усилителя 21подключено реле 24 программного режима, контакты 24,1 которого включеныпоследовательно с контактами 17,2реле 17 контроля замедления и пере 15 менным резистором 25, соединеннымсо входом блока Формирования сигнала уменьшения замедления, реализованного на усилителе 26 и конденсаторе 27, образующих интегратор, и2 О на диоде 28 и резисторе 29, Последовательно с упомянутыми контактами включены раэмыкающие контакты2.3 контактора 2, параллельно которым включены размыкающие контакты1.2 контактора 1,К выходу усилителя 26 подключенаобмотка 30 программного торможенияаппарата управления, входящая н состав блока программ торможения,Имеется также входящая в состанупомянутого блока обмотка 31 рабочего торможения, соединенная с источником питания через резистор 32и замыкающие контакты 7.1 контактора7 тормозного магнита,З 5 Если сигнал на предохранительноеторможение следует от аппарата, контакты которого включены н цепь контактора 1, то по обмотке 15 управления течет ток, величина которого4 О пропорциональная оптимальному замедлению, определяемому местоположением груженого сосуца.Если обесточивается контактор 2,то независимо от местоположения сосудов обмотка 15 подключается контактором 2,3 на полное напряжение.Обмотка 31 выполняет функции раоочего торможения, поэтому в рассматриваемом процессе через нее проходитполный сигнал, направленный на растормажинание подъемной машины.В случае экстренного торможенияконтактор 2 разрывает контактом 2,2цепь контактора 7, который своимконтактом 7,1 обесточинает обмотку31, что соответствует максимальномутормозному моменту.Обмотка 30 осуществляет программное уменьшение величины замедления,закон которого определяется блокомЬО 18 нелинейности и усилителями 19,21 и 26.Устройство работает следующим образом.При подаче сигнала на предохрани65 тельное торможение раэмыкающие кон753761 10 15 20 30 35 55 60 65 такты 1.1 и 1.2 контактора 1 подклю-.чают обмотки 14 и 15, магнитные потоки которых направлены встречно. По обмоткам протекают токи, пропорци.",ональные оптимальному и действительному замедлению. Под действием разности этих сигналов аппарат управления тормозом (например, регулятордавления) воздействует на органы навивки в направлении уменьшения рассогласования действительного и оптимального замедлений. Одновременноконтакт 1.3 контактора 1 разрываетцепь реле б времени, выдержка которого равна времени срабатывания тормоза. Если за это время начинаетсяпроцесс торможения и действительное замедление составляет более 1,5 м/сек то реле 17 контроля замедлеиия замыкаю.;им контактом 17.1 заблокируетконтакт 33 в цепи контактора 7 тормозного магнита, а контактом 17.2подготовляет цепь интегратора. Контактор 7 выполняет Функции подачи.сигнала на торможение органов навивки максимальным нерегулируемым тормозным усилием в случае неисправности системы программного предохранительного торможения, а также послеостановки подъемной машины. В зависимости от величины действитедьного замедления блок 18 нелинейности, работающий совместно с усилителем 19, выдает напряжение, пропорциональное скорости, при которой необходимо начать уменьшение величины замедления подъемной машины.1Закон изменения в зависимости от действительного замедления скорости, при которой необходимо начать уменьшение замедления эталонной скорости), выводится из рассмотрения режима движения подъемной системы в период уменьшения замедления. Зависимость эталонной скорости от действительного замедления реализуется с помощью диодных Функциональных преобразователей блока 18 нелинейности. Эталонная величина скорости сравнивается с действительной на усилителе 21. Так как положительный потенциал на входе усилителя 21 в начале процесса торможения больше отрицательного, то реле 24 программного режима не обтекается током. При снижении действительной скорости до эталонной реле 24 замыкает свои контакты 24.1 в цепи интегратора, на вход которого подается сигнал, пропорциональный оптимальному замедлению, а на его выходе формируется за. кон изменения сигнала в обмотке 30,. магнитный поток которой направлен . встречно сигналу задания, Суммарный сигнал регулирования при этом изменяется таким образом, что замедление подъемной машины, уменьшаясь по прямой, достигает своего нижнего допустимого значения за время, равное периоду собственных колебаний груженого сосуда. Такое изменение сигнала регулирования достигается подбором резистора 25,Если в процессе предохранительного торможения действительное замедление становится меньше нижнего допустимого значения (например, по причине неисправности системы регулирования), то реле 17 отключает обмотку 30 и разрывает цепь контактора 7, контакты 7.1 которого обеспечивают обмотку 31; к органам навивки в этом случае прикладывается максимальное тормозное усилие. Эта операция осуществляется и после остановки подьемной машины, так как действительное замедление становится равным нулю. Таким образом, устройство позволяет уменьшить динамические напражения в элементах подъемной устаноЭ- ки при предохранительном торможеииа, что повышает ее надежность и безопасность эксплуатации. формула изобретения Устройство для управления предохранительным торможением подъемной установки, содержащее датчики сигналов оптимального и экстренного торможения и положения сосудов в стволе, подключенные ко входам блока программ торможения, соединенный с датчиком положения сосудов в стволе задатчик и датчик замедления, подключенные ко входам блока сравнения, выходом связанного с приводом тормоза подъемной машины, датчик скорости и элемент контроля отклонения действительного замедления от заданного, соединенный входом с датчиком замедления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьаввния надежности путем уменьшения динамических напряжений в элементах подъемной установки, оно снабжено блоком формирования сигнала уменьшения замедления, блоком нелинейности, подключенным входом к датчику замедления, и дополнительным блоком сравнения, к одному из входов которого подключен выход блока нелинейности, к другому - датчик скорости, а к выходу - блок формирования сигна-:, ла уменьшения замедления, соединенный дополнительно входом с эадатчиком замедления и выходом элемента контроля отклонения действительного замедления от заданного, а выходом - со входом блока программ торможения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 350744, кл. В 66 В 5/00, 16.06.69. 2. Верстакова Г,В. и др, Програм,мное предохранительное торможениешахтных подъемных установок. В кн.Электромеханические системы и оборудование. Сборник научных трудов ППИ9 151, Пермь, 1974, с. 140-1451 прототип ).753761 Фие ФиеЗ Составитель Л. ЦобанБельельская Техред М. Кузьма Корректор Г. Решетник лиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектн Редактор Г Заказ 4831/Тираж 932 ЦНИИПИ Госуда по делам и 13035, Москва, ЖПодписное твенного комитета СС бретений и открытий 35, Раушская наб., д