Способ автоматического управления выдвижкой секций базы угледобывающего агрегата и устройство для его осуществления

(51) Е 21 Р 23/00 ИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТ ТОР СКОМУ935тип).(54) СРАВЛЗЫ УУСТРОНИЯ. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А. Скочинского (53) 622.002,54 (088.8)(56) 1. Сафохин М. С. и др. Испытания системы поддержания прямолинейности базы крепи. - Горные машины и автоматика, 1972,8, с. 5 - 6.2. Пастоев И. Л. Синхронизация передвижения забойных конвейеров и агрегатных крепей. В кн.: Вопросы разработки и изучения месторождений полезных ископаемых. Научные труды МИРГЭМ. М., 1964, с. 162 - 169.3, Авторс628, кокое свидетельство СССРл. Е 21 Р 23/00, 1980 (прот ПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПЕНИЯ ВЫДВИЖКОЛ СЕКЦИИ БАЛЕДОБЫВАЮЩЕГО АГРЕГАТА И йСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ(57) 1. Способ автоматического управления выдвижкой секций базы угледобываюгцего агрегата, основанный на синхронизации скоростей раздвижки гидродомкратов, передвижки секций базы за счет поддержания равенства рабочей жидкости, поступающей из напорной магистрали в поршневые полости гидродомкратов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности управления для использования мощности привода добычной машины угледобывающего агрегата, дополнительно непрерывно измеряют скорость движения кареток добычной машины и нагрузку на ее приводе и выдвижку секций базы агрегата осуществляют со скоростью, определяемой соотношениема Чк(ЦЧ.(С) - , )где Чв, (1-скорость выдвижки секций базыагрегата, м/с,а - величина стружки разрушаемогоугля для каждой каретки, м;Чк(т)-скорость движения кареток добычнои машины, м/с;-расстояние между каретками, м;К(1)-коэффициент загрузки привода добычной машины.1052670 2. Устройство автоМатического управления выдвижкой секций базы угледобывающего агрегата, содержащее датчик режима работы агрегата, пульт управления, включающий формирователь временных интервалов, дешифратор, генератор, выход которого соединен с первым входом трехвходовой схемы совпадения, к выходу которой подключен первый вход счетчика, и соединенные с пультом управления при помощи магистральной линии связи управляющие блоки, каждый из которых состоит из электрогидроклапана и датчика перемещения секций базы, соединенного со счетчиком пути, отличаюи 1 ееся тем, что оно снабжено датчиком нагрузки агрегата и датчиком перемещения струга, пульт управления снабжен двумя пороговыми элементами, логической схемой Эквивалентность, второй трехвходовой схемой совпадения, трехфазным триггером и двухвходовой схемой совпадения, каждый управляющий блок дополнительно снабжен схемой И, вход которой соединен с выходом счетчика пути, выход каждой схемы И соединен с электрогидроклапаном, причем датчик нагрузки агрегата соединен с входами пороговых элементов пульта управления, единичный выход первого из которых соединен с вторым входом первой трехвходовой схемы совпадения, а нулевой выход подключен к первому входу логической схемы Эквивалентность, к второму входу которой подключен выход второго порогового элемента,Изобретение относится к автоматизацииуправления угледобывающими комплексамии агрегатами, а именно к способам и устройствам автоматического управления скоростьювыдвижки секций базы угледобывающегоагрегата фронтального действия.Известен способ синхронизации передвижки секций базы агрегата, основанныйна обеспечении постоянной скорости раздвижки гидродомкратов передвижки секцийбазы за счет поддержания равенства потоков рабочей жидкости, вытесняемой из штоковых полостей гидродомкратов,Устройство для осуществления указанного способа включает делитель потока,обратные клапаны, фильтры, гидрораспределители и магистральные трубопроводы 1,Известные способ и устройство обладают низкой надежностью и точностью управления.Известен способ автоматического управления скоростью выдвижки секций базы угледобывающего агрегата, основанный на 5 1 О 15 20 нулевой выход которого соединен с вторым входом второй трехвходовой схемы совпадения, выход последней соединен с вычитающим входом счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом первой трехвходовой схемы совпадения, а вход установки на нуль соединен с выходом логической схемы Эквивалентность, выход счетчика соединен с входом дешифратора, а выходы дешифратора соединены с входами трехфазного триггера, один из выходов которого соединен с третьим входом второй трехвходовой схемы совпадения, второй выход трехфазного триггера соединен с первым входом двухвходовой схемы совпадения и с третьим входом первой трехвходовой схемы совпадения, третий выход триггера соединен с управляющим входом формирователя времен ных интервалов, к информационному входу которого подключен датчик перемещения струга, а к входу установки на нуль подключен датчик режима работы агрегата, к которому также подключен второй вход двухвходовой схемы совпадения, а ее выход через магистральную линию связи соединен свходом схем И в управляющих блоках, при этом первый вход второй трехвходовой схемы совпадения соединен с выходом генератора, а выход формирователя временных интервалов через магистральную линик связи сое. динен с входом установки на нуль счетчикапути каждого управляющего олока. синхронизации скоростей раздвижки гидро- домкратов передвижки секций базы за счет поддержания равенства потоков рабочей жидкости, поступающей из напорной магистрали в поршневые полости гидродомкратов 12.Известно устройство для автоматического управления скоростью выдвижки секций базы угледобывающего агрегата, пульт управления, включающий формирователь временных интервалов, дешифратор, генератор, выход которого соединен с первымн и входом трехвходовои схемы совпадении, к выходу которой подключен первый вход счетчика, и соединенные с пультом управления при помощи магистралы-ой линии связи управляющие блоки, каждый из которых состоит из электрогидроклапана и датчика перемещения секций базы, соединенного со счетчиком пути 13.Недостатком устройства является то, что управление скоростью выдвижки секций базы осуществляется по жесткой программе, что не позволяет корректировать величину задаваемой скорости в процессеподачи секций базы агрегата на забой и эффективно использовать мощность привода добычной машины угледобывающегоагрегатаДля эффективной работы угледобывающего агрегата фронтального действия необходимо синхронизировать скорости выдвижки секций базы агрегата между собой,а также со скоростью движения кареток добычной машины, что позволит поддерживать постоянной величину стружки разрушаемого угля для всех кареток добычноймашины, а значит, стабилизируется нагрузка на привод добычной машины. Кромеэтого, необходимо управлять скоростьювыдвижки секций базы агрегата в зависимости от величины нагрузки на приводедобычной машины.Цель изобретения - повышение эффективности управления для использованиямощности привода добычной машины угледобывающего агрегата.Указанная цель достигается тем, чтосогласно способу автоматического управления выдвижкой секций базы угледобывающего агрегата, основанному на синхронизации скоростей раздвижки гидродомкратов,передвижки секций базы за счет поддержания равенства потоков рабочей жидкости, поступающей из напорной магистралив поршневые полости гидродомкратов, дополнительно непрерывно измеряют скоростьдвижения кареток добычной машины и нагрузку на ее приводе и выдвижку секцийбазы агрегата осуществляют со скоростьюопределяемой соотношениемгде Чь,с (т) - скорость выдвижки секций базы агрегата, м/с;а -величина стружки разрушаемого угля для каждой каретки, м;Я 1)- скорость движения кареток добычной машины, м/с:Г-расстояние между каретками,м;К(0-коэффициент загрузки приво Ода добычной машины,Устройство автоматического управлениявыдвижкой секций базы угледобывающегоагрегата, содержащее датчик режима работы агрегата, пульт управления, включающийформирователь временных интервалов, дешифратор, генератор, выход которого соединен с первым входом трехвходовой сменысовпадения, к выходу которой подключенпервый вход счетчика, и соединенные е пультом управления при помощи магистральнойлинии связи управляющие блоки, каждый 50из которых состоит из электрогидроклапана и датчика перемещения секций базы,соединенного со счетчиком пути, снабженодатчиком нагрузки агрегата и датчиком перемещения струга, пульт управления снабжен двумя поротовыми элементами, логичес- Ыкой схемой эквивалентность, второй трехвходовой схемой совпадений, трехфазнымтриггером и двухвходовой схемой совпадения, каждый управляющий блок дополнительно снабжен схемой И, вход которой соединен с выходом счетчика пути, а выход каждой схемы И соединен с электрогидроклапаном, причем датчик нагрузки агрегата соединен с входами пороговых элементов пульта управления, единичный выход первого из которых соединен с вторым входом первой трехвходовой схемы совпадения, а нулевой выход подключен к первому входу логической схемы Эквивалентность, к второму входу которой подключен единичный выход второго порогового элемента, нулевой выход которого соединен с вторым входом второй трехвходовой схемы совпадения, выход последней соединен с вычитающим входом счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом первой трехвходовой схемы совпадения, а вход установки на нуль соединен с выходом логической схемы Эквивалентность, выход счетчика соединен с входом дешифратора, а выходы дешифратора соединены с входами трехфазного триггера, один из выходов которого соединен с третьим входом второй трехвходовой схемы совпадения, второй выход трехфазного триггера соединен с первым входом двухвходовой схемы совпадения и с третьим входом первой трехвходовой схемы совпадения, третий выход триггера соединен с управляющим входом формирователя временных интервалов, к информационному входу которого подключен датчик перемещения струга, а ко входу установки на нуль подключен датчик режима работы агрегата, к которому также подключен второй вход двухвходовой схемы совпадения, а ее выход через магистральную линию связи соединен с входом схем И в управляющих блоках, при этом первый вход второй трехвходовой схемы совпадения соединен с выходом генератора, а выход формирователя временных интервалов через магистральную линию связи соединен с входом установки на нуль счетчика пути каждого управляющего блока.На фиг. 1 изображена функциональная схема пульта управления с датчиками; на фиг. 2 - функциональная схема управляющих бюковУстройство (фиг. 1) содержит датчик 1 режима работы, датчик 2 перемещения струга, датчик 3 нагрузки агрегата и пульт 4 управления. Датчик 3 нагрузки подключен к входам первого 5 и второго 6 пороговых элементов. Единичный выход первого порогового элемента 5 соединен с вторым входом первой трехвходовой схемы 7 совпаденияа нулевой выход соединен с первым входом логической схемы 8 Эквивалентность второй вход которой соединен с единичным выходом второго порогового элемента 6. Нулевой выход второго порогового элемента 6 соединен с вторым входом второй трехвходовой схемы 9 совпадения. Выходы первой 7 и второй 9 трехвходовых схем совпадения соединены соответственно с сум 1052670мирующим и вычитающим входами ревер:ивного счетчика 1 О, вход установки на нуль которого соединен с выходом логической схемы, 8 Эквивалентность. Выходы реверсивного счетчика 10 соединены с входами дешифратора 11, а выходы дешифрато 5 ра 11 соединены с входами трехфазного триггера 12, Первый выход трехфазного триг -гера 12 соединен с третьим входом второй трехвходовой схемы 9 совпадения. Второй Е)од трехфазного триггера 12 соединен с первым входом двухвходовой схемы 13 совпадения и с третьим входом первой трех входовой схемы 7 совпадения. Первые входы первой 7 и второй 9 трехвходовых схем совпадения соединены с выходом генератора 14. Третий выход трехфазного триггера 12 соединен с управляющим входом управляемого формирователя 15 временных интервалов, информационный вход которого подключен к датчику 2 перемещения кареток, а вход установки на нуль подключен к выходу датчи 1 О 20 ка 1 режима работы, к которому также подключен второй вход двухвходовой схемы 13 совпадения. Выход управляемого формирователя 15 временных интервалов соединен с магистральной линией 16 связи, а выход двухвходовой схемы 13 совпадения с магистральной линией 17 связи. Аппаратура, размещаемая на агрегате в лаве (управляющие блоки, фиг. 2), содержит датчики перемещения секций базы 18, электрогидроклапаны 19 и управляющие з 0 блоки 20. Датчики перемещения секций базы 18 подсоединены в соответствующих им управляющих блоках 20 к информационным входам счетчиков пути 21, выходы установки на ноль которых соединены с магистральной линией связи 16. Один из выходов счетчика 21 пути каждого управляющего блока 20 соединен с одним из входов логической схемы И 22. Вторые входы логических схем И 22 всех управляющих блоков 20 соединены с магистральной линией 17 связи, а их выходы соеди нены с соответствующим им электрогидроклапанами 19.Способ с помощью устройства осуществ - .ляется следующим образом.При статическом состоянии агрегата датчик 1 режима работы своим сигналом удерживает в нулевом состоянии управляемый формирователь 15 временных интервалов, а также через двухвходовую схему 13 совпадения, магистральную линию 17 связи и логические схемы И 22 удерживает з закрытом состоянии все электрогидрокла паны 19. Управляемый формирователь 15 временных интервалов своим сигналом через магистральную линию 16 связи удерживает в нулевом состоянии все счетчики 21 пути. После запуска привода добычной машины и включения гидросистемы на подачу базы датчик 1 режима работы своим сигналом растормаживает управляемый формирователь 15 временных интервалов и через двухвходовую схему 13 совпадения, магист ральную линию 17 связи и логические схемы И 22 открывает все электрогидрок,апаны 19. Секции базы начинают перемещать ся на забой. Датчик 2 перемецения струга (кареток) формирует импул.:сы, Рро.:Орциональные скорости движения карток добычной машины. Обрабатывая эту информацию, управляемый формирователь 15 времеИь)х интервалов формирует кратковременные Р.1- пульсы с периодом Т, пропорциональнаи скорости движения кареток. Величину пропорциональности задает грехфазный риггер 12. Кратковременные импульс ы сбрасывают в нулевое состояниеч;Нки 21 пути всех упраьляюцих блоков 20,Датчики перемещения секций базы 18 формируют импульсы, пропорциональные пройденному пути, которые суммируют сснлветству)ощие им счетчики 1 пути.Если какие-то счетчики 21 пу)и ),спева- ЮТ ПрОСЧИТатЬ ЗадаННОЕ КОЛ 1 СТВО ИМПу сов до истечения периода Т, то они своими сигналами через логические схемы И 22 закрывают соответствующие им электрогидроклапаны 19. Секции базы останавливаюг ся. По Р)стечении периода Т счетчики 21 пути сбрасываются в нуль и закрывшиеся электрогидроклапаны 19 ОткрываОтся. аким образом осуществляе ГР си их)Ониз 1- ция скоростеЙ дВижения каре Гокоо:ч и. и машинь и всех секций базь,. -:реДатчик 3 наг,зки и,:ивова .,)Оычзй машины измерЯет наГру зку, кото:" О фикс 1- руют два пороговых элемента 5 и 6.;:рвь:Й пороговыи элемент О настроен а ВГИчину нагрузки, превышающую номРаль):уО, а Второй пороговый элемент б настроен на агрузку, меньшую номинальной. Дешифратор 1 настроен на три числа и. Гп(п)- и) и-к.При номинальной нагрузке нервй пороговый элемент 5 находится в нулевом состоянии, а ВтороЙ пороговый э;емет 6 В единичнОъ сОстОянии. СВоими сиГна;ами пороговые элементы 5 и 6 удерживаю В запер. том состоянии обе трехвходсвые : мы 7 и 9 совпадения, а также через .Оги ескую схему 8 .;ЭквивалетОст), ,ркивают в нулевом состоянии реверсинныйНтчик 10. ТрсхфазРыи три Гср ,2 )с"а)В "ен В РРВОМ СОСТОЯНРИ Р СВР)И" И Си Г а 1 Л И поддерживает завис мосгь периода с,едования кратковременных импульсово-. Ни; - ла импульсов, формируемых дагчРко 1 1:еремещения кареток 2, соответствуюцую МИНВЛЬОЙ ИаГРУЗКЕ, а ТВКЖЕ ГОДИ)живает в запертом состоянии вторую т;)ехвход. вую схему 9 совпадения.При превышеии нагрузки иа приво,:; бычной мавинь уровня перви о порогового элемента 5. оследний срабатывае и своим сигналом через )огическуо схе),.Эквив)лентность растормакивает Оевр" сивный счетчик 10 и отпирает ервк) трс:10 20 25 30 35 40 45 55 входовую схему 7 совпадения. Реверсивный счетчик 1 О начинает суммировать импульсы, поступающие от генератора 14 через первую трехвходовую схему 7 совпадения. Если нагрузка на привод снижается ниже уровня настройки первого порогового элемента 5, а реверсивный счетчик 10 не просчитал и импульсов,то он опять сбрасывается в нулевое состояние сигналом первого порогового элемента 5, а также запирается первая трехвходовая схема 7 совпадения. Если же реверсивный счетчик 10 просчитал п импульсов, что фиксирует дешифратор 11, то трехфазный триггер 12 устанавливается во второе состояние и своим сигналом управляет управляемым формирователем 15 временных интервалов, который увеличивает длительность периода следования кратковременных импульсов Т, тем самым, снижается скорость движения секций базы на забой, а значит снижается и нагрузка на привод добычной машины. При снижении нагрузки ниже уровня настройки первого порогового элемента 5 реверсивный счетчик 10 затормаживается в нулевом состоянии, запирается первая трехвходовая схема 7 совпадения, а трехфазный триггер остается во втором состоянии, т. е. секции базы перемещаются на забой с пониженной скоростью. Если нагрузка на привод снижается ниже уровня настройки второго порогового элемента 6, то последний срабатывает и своим сигналом через логическую схему 8 Эквивалентность растормаживает реверсивный счетчик 10 и отпирает вторую трехвходовую схему 9 совпадения, через которую начинают проходить импульсы от генератора 14 на вычитающий вход реверсивного счетчика 10. Если нагрузка возрастает до номинальной, а реверсивный счетчик не просчитает - к импульсов, то реверсивный счетчик 10 затормаживается в нулевом состоянии и запирается вторая трехвходовая схема 9 совпадения. Секции базы продолжают движение на пониженной скорости. Если же реверсивный счетчик 10 просчитает - к импульсов, то дешифратор 11 своим сигналом установит трехфазный триггер 12 в первое состояние, Трехфазный триггер 12 своим сигналом запирает вторую трехвходовую схему 9 совпадения, а также управляет управляемым формирователем 15. временных интервалов, уменьшая период следования кратковременны; импульсов Т, вследствие чего увеличивается скорость движения секций базы на забой. При увеличении нагрузки до номинальной величины затормаживается в нулевом состоянии реверсивный счетчик 10 и поддерживается запертое положение второй. трехвходовой схемы 9 совпадения. При превышении нагрузки величины настройки первого порогового элемен 1 а 5 реверсивный счетчик 10 начинает суммировать импульсы, поступающие от генератора 14. При просчете п импульсов дешифратор 11 устанавливает трехфазный триггер 12 во второе состояние, что приводит к снижению, скорости подачи секций базы. Если же и снижение скорости подачи секций базы не приводит к снижению нагрузки до номинальной величины, то при просчете реверсивным счетчиком 10 гп импульсов дешифратор 11 своим сигналом устанавливает трехфазный триггер 12 в третье состояние, который своим сигналом запирает первую трехвходовую схему 7 совпадения, а также через двухвходовую схему 13 совпадения, магистральную линию 17 связи и логические схемы И 22 закрывает все электрогидроклапаны9. Движение секций базы на забой прекрацается, а добычная машина продолжает свою работу. В результате этого снижается нагрузка на привод добычной машины. При снижении нагрузки до номинальной величины реверсивный счетчик 10 затормаживается в нулевом состоянии и поддерживается запертое состояние первой трехвходовой схемы 7 совпадения. Движение секций базы возобновится только после того, как нагрузка на приводе добычной машины снизится ниже уровня настройки второго порогового элемента 6, а реверсивный счетчик О просчитает - к импульсов. Дешифратор 11 установит в первое состояние трехфазный триггер 12, вследствие чего последний своим сигналом через двухвходовую схему 13 совпадения, магистральную линию 17 связи и логические схемь 1 И 22 откроет все электрогидроклапаны 19. Секции базы продолжат свое движение на забой. Таким образом осуществляется регулирование скорости подачи секций базы на забой в зависимости от нагрузки на привод добычной машины. При завершении цикла подачи включает ся привод добычной машины и отключается гидросистема подачи базы, вследствие чего датчик 1 режима работы своим сигналом через двухвходовую схему 13 совпадения, магистральную линию 17 связи и логические схемы И 22 всех управляющих устройств 20 закрывает электрогидроклапаны 19. Секции базы агрегата останавливаюси. Кроме того, затормаживается в нулевох, состоянии управляемый формирователь 15 временных нтервалов и счетшки 21 пути всех у., ляющих устройств 20. Устройство г,он следующему циклу подачи базы. Таким образг ., трой.тво осугцествляет регулирование с 1 осги подачи секций1052 бО 10 ВНИИПИ Заказ 8816/25 Тираж 603 ПодписноеФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 базы агрегата в зависимости от скорости движения кареток добычной машины и нагрузки на ее привод. Величины уставок пороговых устройств 5 и б и числа импульсов и, гп, и - к настраиваются под конкретный привод добычной машины Начальный период следования кратковременных импульсов Т, определяюший связь скорости движения кареток и скорости подачи секций базы, настраивается в зависимости от величин, характеризующих конструкцию добычной машины (величина стружки разрушаемого угля каждой кареткой, расстояние между каретками), Устройство реализует управление скоростью подачи секций оазы, выражаемой формулойч- ,К(4)5Экономическая эффективность от внедрения предлагаемого способа управления и устройства для его осушеств,ения выражается в повышении производительности утледобываюшего агрегата за счет повышения эффективности управления перемещением секций базы, что создает более благоприятные условия для работы добцчной машины агрегата и ее привода, увеличивается срок их службы, а также улучшакзтся энергетические параметры угледобываюшего агрегата.