Устройство управления режимами работы выемочного агрегата

( 5 1 ) Е 2 и причевторым ОСУДАРСТВЕННЫЙ НСМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56 ) 1, Аво ор ское свидетел ьст во СССРК 303432, кл. Е 2 С 27/00, 1969;2, Автоматизация и автоматизированные системы управления в угольнойпромышленности. Под ред. Б.Ф. Братченко, И., "Педра", 1976, с. 12 - 18(54) (57) УСТРОЙСТВО УПРАВПЕ 11 Я РЕИ 1- ИАИИ РАБОТЫ ВЫЕМОКОГО АГРЕ 1"АТА,содержацее гидродомкрат механизмаподачи выемочно - до.ставоч но го ор гана,два усилителя мощности, гидрораспределитель, соединенны с насоснойстанцией, пульт дстанцонного управления, соединенный с первым входомрегулятора, пневмопривод выеочно-доставочного органа с датчиком частоты. вращения, выход которого подключенк второму .входу регулятора, третийвход которого соединен с задатчикомуставки регулятора, о т и и ч а ю -щ е е с л тем, что, с целью повышения кинетической энергии при отбойкеугля, устройст-о сгбкено двумя задатчиками часто.ы вращеил, двумя элементам равненя триггером элементом ЗАГРЕТ, трехпозиционым гидрораспределителем и двумя управляемымиобратными клапанаг, причем первыйэадатчик частоты вращения подктпоченк первому входу первого элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого соедпнен с входом первого усилителя мощности и с первым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого связан через второй усилитель мощности с первой управляющей камерой трехпозиционного гндрораспределителя, камера питания которого соединена с напорной линией насосной станции и с входом гидрораспределителя, второй задатчик частоты вращеь",я подключен к первому входу второго элемента срав - нения, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход первого усилителя моцности связан с второй Я управляющей камерой трехпозициопного гидрорасгределителя, а выход датчика частоты вращения соединен с вторыми входами обоих элементов сравнения,ри этом оба вь;хода гидрораспределителя связана каждый в отдельности с входим камерамн управляемых обрат - ных клапапод, выходная камера первого управляемого обратного клапана подклсиена к упраготя:ощей камере второго управ:. : по обратного клапана, к ф;) пер:;. выходной камере трехпозиционгого гпдрораспредслителл и к поршнево", полости гидродомкрата механзма юр подачи, а выходная камера второго управляемого обратного клапана подклочена к управляющей камере первого обратного )оалана, к второй выходной камере трехпозицпонного гидрораспределптеля и к штоковой полости гидродомкрата механизма подачивыход регулятора соединенвходом элемента ЗАПРЕТ.Изобретение относится к автоматизации технологических процессовдобычи полезных ископаемыхможетбыть использовано в системах дистанционного и автоматического управлепил режимами работы горных машин,в частности щитовых агрегатов.Известно устройство управлениярежимами работы выемочного агрегата, реализующее способ, основанный Оиа стабилизации мощности путемизменения скорости вращения приводапо гиперболическому закону от момента сопротивления, который измеряют и используют полученную информацию при изменении уставки по скорости вращения привода .11.Недостатками данных способа иустройства являются невозможностьдальнейшего повьппения производительности агрегата и необходимость постоянного присутствия человека в забое при выемке угля,Наиболее близким па техническойсущности и достигаемому результату 25 к изобретению является устройство управления режимами работы выемочного агрегата, содержащее гидродомкрат механизма подачи выемочно-доставочного органа, два усилителя мощности, гидрораспр еделитель, соединенный с насосной станцией, пуль г дистанционного управления, соединенный с первым входом регулятора, пнеьмопривод выемочно-цостаточного органа с датчи 35 ком частоты вращения, выход которого подключен к второму входу регуляторатретий выход которого соединен с эадатчиком уставки регулятора 21.Недостатком известного устройства является низкая кинетическая энергия отбойки угля, приводящая к частным остановкам выемочно - доставочно - го органа.Цель изобретения - повышение кинетической энергии при атбойке угля,Поставленная цель достигается тем, что устройство управления режимами р або ты выемочно го агр е гат а, содержащее гидродомкрат механизма подачи выемочно-доставочного органа, два усилителя мощности, гидрораспределитель, соединенный с насосной станцией, пульт дистанционного уп - равления, соединенный с первым входом регулятора,пневмопривод выемочно-доставочного органа с датчиком частоты вращения, выход которого подключен к второму входу регулято - ра, третий входкоторого соединен с задатчиком уставки регулятора, снабжено двумя задатчиками частоты вращения, двумя элементами сравнения, триггером, элементом ЗАПРЕТ, трехпозиционным гидрораспределителем и двумя управляемыми обратными клапанами, причем первый задатчик частоты вращения подключен к первому входу первого элемента сравнения, выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с входом первого усилителя мощности и с первым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого связан через второй усилитель мощности с первой управляющей камерой трехпозиционного гидро- распределителя, камера питания которого соединена с напорной линией насосной станции и с входом гидрораспределителя, второй задатчик частоты вращения подключен к первому входу второго элемента сравнения, выход, которого соединен с вторым входом триггера, выход первого усилителя мошности связан с второй управляющей камерой трехпозиционного гидрорасппеделителя, а выход датчика частотывращения соединен с вторыми входамиобоих элементов сравнения, при этом оба выхода гидрораспределителя свя - заны каждый в отдельности с входными камерами управляемых обратных клапанов, выходная камера первогоуправляемого обратного клапана подключена к управляющей камере второго управляемого обратного клапана, к первой выходной камере трехпози.ционного гидрораспределителя и к поршневой полости гидродомкрата механизма подачи, а выходная камера второго управляемого обратного клапана подключена к управляющей камере первого управляющего обратногоклапана, к второй выходной камеретрехпозиционного гидрораспределителяи к штоковои полости гидродомкратамеханизма подачи, причем выход регулятора соединен с вторым входом элемента ЗАПРЕТ. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит пульт дистанционного управления 1, регулятор 2, пн евмодви гател ь 3 выемо ч но-до ставочного органа ч с датчиком час3 37 тоты вращения 5, соединенный с входом регулятора 2, другой вход которого соединен с задатчиком уставки б регулятора 2, гидродомкрат 7 коIличество гидр одомкр атов может быть больше одного и определяется конструктивными особенностями механизма подачи выемочно-доставочного. органа 4 на забой 8, два усилителя мощности 9 и 10, гидрораспределитель О 11, соединенный с насосной станцией 12, элемент ЗАПРЕТ 13, триггер 14, элементы сравнения 5 и 6, задатчики 17 и 8 уровней частоты вращения, гидравлические управляемые обратные 5 клапаны 19 и 20, входные камеры 21 и 22 которых соединены соответственно с выходными линиями гидрораспределителя 11, управляющая камера 23 управляемого обратного клапана 19 соединена с выходной камерой 24 управляемого обратного клапана 20 и со штоковой полостью 25 гидродомкрата 7, а управляющая камера 26 управляемого обратного клапана 20 соединена 25 с выходной камерой 27 управляемого обратного клапана 19 и с поршневой 28 полостью гидродомкрата 7, трех- позиционный гидрораспределитель 29, управляющие камеры 30 и 3 которого, соединены соответственно с выходайи усилителей мощности 9 и 10, камера питания 32 трехпозиционного гидро- распределителя 29 соединена с напорной линией насосной станции 12, а его выходные камеры 33 и 34 соединены соответственно со штоковой 25 и поршневой 28 полостями гидродомкрата 7. В позиции Н (нейтраль) гидрорас пределителя 11 его напорная линия отсечена от насосноц станции 12, а выходные линии, соединены с его. сливной линией, в позициях 1 (подача) и Р(реверс) выходные липш гидрорас пределителя 11 соединены соответственно с напорной и сливной магистралями .насосной станции 2. 200 4поступает во входную камеру 21 управляемого обратного клапана 19 ото крывает его и через выходную камеру 27 поступает в поршневую полость 28 гидродомкрата 7.Одновременно рабочая жидкость с выходной камеры 27 управляемого обратного клапана 19 поступает, в управляемую камеру 26 управляемого обратного клапана 20 и открывает его. Поршень гидродомкрата 7 начинает перемещать выемочно-доставочный орган 4 на забой 8 с определенной скоростью, При этом рабочая жидкость со штоковой полости 25 гидродомкрата 7 вытесняегся поршнем через открытую выходную камеру 24 управляемого обратного клапана 20 в спивную линию насосной станции 12.При достижении неустойчивого режима работы пневмодвигателя 3 оператор устанавливает глдрораспределитель11 в позицгпо Р , тем самым реверсирует поток рабочей жидкости, поступающей в гидродомкрат 7. При этом раоо - чая жидкость по напорной линии насосной станции 12 поступает в входную камеру 22 управляемого обратного клапана 20, открывает его и через его выходную камеру 24 поступает в штоковую полость 25 гидродомкрата 7. Одновременно рабочая жидкость с выходкой камеры 24 управляемого обратного клапана 20 поступает в управляющую камеру 23 управляемого обратного клапана 19 и открывает его. Поршень гидродомкрата 7 начинает перемещать выемочно в доставочн орган 4 от забоя 8. При этом рабочая жидкость из поршневой полости 28 вытесняется поршнем гидродомкрата 7 через открытую выходную камеру 27 управляемого обратного клапана 19, в сливную линию насосной станции 12.При достижении ротором пневмодвига;:;." 3 оборотов, близких к холостым, огератор устанавливает гидро- распределитель 11 в позицию о и цикл повторяется,Устройство работает в двух режимах: в ручном и автоматическом.В ручном режиме оператор щитового агрегата включает пневмодвигатель Э выемочно-доставочпого органа 4 и устанавливает гидрораспределитель 11 в позициюПри этом рабочая жидкость по на.порной линии насосной станции 12 50 55 В автоматическом режиме с пульта дистанциопного управления 1 включается пневмодвигатель 3 и запускается схема управления режимами работы.Г 1 ри этом гидрораспределитель 11 находится в положении. Выходной сигнал от цатчика частоты вращения 5, соответствуюоош текущему значению частоты вращения ротора пневмодвигателя 3, поступает на второй вход ре 3 1137200 6гулятор а 2, гце происходит ср авнекие его с задаххеш 33 зцаченехем частоты вра- щЕЕГИЛ, цаСТунавщты ца ЕГО трЕтИЙ Вкад ОТ ЗадаТЧХтКХЗ уС.аВКЕт б аВходго сигнал регулятора 2 посГУПаЕт Ца ВТОРай ВХОП, ЭЛЕМЕПта ЗА" П 1171 13, на Выходе которого появля- ЕТСЯ СЕГЕ 3)П, ПОСтУПаЮЩИй На ВХОД ус)цлителя мощности 9, на выходе которого гхалвзхяетсл усилееХххьхй по мощ Ности СИГКВЛ, Па тУПВЗОЩИтХ ХЗ УПРаВ- лязощую камеру 30 трехпазиционнога гидрарасцределзттелл 29, переключает ега, и рабочая жидкость через выходную камеру 34 поступает в ххаршегевузо 15 алость 28 Х 33 дт)ОДОЕтЕср:гга 7. Одцавремецца раЕ 5)тхал жЕХЕсстсть с выходной Каыарвт 24 ХрЕХоэцццаццога ГИдрараС- рекелцтсця 29 поступает в закрытую выхс)дую камеру 2 уравпяемога об р ат ага кл ааа 19 ц В управляющую камеру 2 б управчяемаго обратного клалаа 20 и открывает последний, Паршекь гццрадомкрата 7 начинает перемещать Выематтххо-достаззотгехый орган 4 на 25 забой 8, При этом рабочая жицкость с б штока)зой полосттг 25 гидродамкрата 7 Вытесзизется его паршцсм через ОО 1;Г)ЬЕуЕО ВЬХот.-;Етую КаХХЕру 24 уГтраззцламаго обратного клапана 20 Зст В СЛИВНУЮ ЛИНЦО НаСОСНОй СтаН- цхти2.Прц 33 сремсз 331 еехци выемачца - доставочцаго органа 4 ка забой 8 происходит возрастаНе момента сопротивленияот разрушения уго)Е ого забоя 8,что приводит к снижению частоты вра-.ятЕХХЕ 1 я )СОра. ГЕХак)333)ХХГаТЕЛЛ 3 ВЫОХатха-ттас ХХгзатЕХхого органа 4, Ийфармеп 333 я 0 чхзст ат е Бр ащеегия ротор а40пце 33 Хав хзц 3 ат езхя 3 От ДатИха тгастотыхзт) аХОят 5 Ос") паст 33 )тарой ВходВтороО элс меегт Й сравцепи 5 16 ) ГДеСР)аги 33)аЕТСЯ сО ЗХХНЧЕЕЗЦЯМИ ВЫХОДНОГОсцгкап а з адат чика, а ступающего на45ЕХ 0 ХЕ тэвтй БХОд . 130 3,ц а СХт ГЕ аз Нсвто) Х)3)з,;.;0:т;хе 30 г а сратзнеи 5 1 бстасгг 3 3. яз стз Х:., ц, Ого ервамВ)ХС);та 3,.:, С 0 ВЬЕХ т:Е 05 ХЗЛ 5 ЕЕТСЛ СЦГ;Хзт, .т;с) Ч) Ей Осот Цаа. тга В:ОРОИ33 зхоч .)тт со а. .а )33 кодс хата)с) х 0ХК)с"; тт 1 г СВ Е,г;тч КаО)Ы Да ХЕЕ 3300-..р)тыйха),г Х)3;е.та 3. -Р)1 13 3 335 3)Х ц Х ГцХХХТС.35 М 033 тОСТИ10:трЗТ,:. Ета:тоХОДЕ Э)ХЕСИ а 343.)Гг 13; Сат) Хсззсзтс-. Хзецна ца Хзыходе)3 с.Х;.ц ,.3 я: О Ос". т 9 у,)03 03 хь сигналауста:;3:333;Хсгсг Да "у:Хц,При отсутствии сигнала на выходе усилителя мощности 9, а соответственна и в управляющей камере 30 трехпозициопххого распределителя 29 поршневая полость 28 гидродомкрата 7 отсекается от напорной магистрали насосной станции 12.Одновременно на выходе усилителя мошности 10 появляется сигнал, который поступает в уххравллзощуто камеру 31 тр ехпозицио нного гидр ар аспр едели-теля 29, переключает его, и рабочая жидкость через выходную камеру 33 поступает в штакавую полость 25 гидродамкрата , Одновременно рабочая жидкость с выходной камеры 33 поступает В закрытую выходпую камеру 24 у пр авля емо го о бр ат ко го клапана 20 и ь управля 3 ощую тсамеру 23 упраззляемого обратного клапана 19 и открывает последци. Гидродомкрат 7 начинает перемаххХать зыемачцо-доставочпый орган 4 от забоя 8, При этом рабочая жидкость цз поршеевой полости 28 гидродамкрата 7 вытесняется ега поршнем через открытую выхадцую камеру 27 управляемого обратного клапана 19 В слхгвкую линио Насосной станции 12При этом происходит уменьшеххие таЕе а сопротивления разрушению угля и саатветствекца увеличеце частоты вращения ротора пцевмадвигателя 3. Информация аб этом От датчика Хастаты вращени 53 5 поступает на второй вход первого элемецта сравнения 15, КОГДа УРОВЕНЬ СИГНаЛа Ца т ЕРВаМ ВХО- де первого элемента сравнения 15 превысит уровень сигнала ца ега втором езходе, на Выходе элемеххга сравнения 15 появится сигнал, поступаю:шгй на первый вход триггера 14, после чего на ега выходе уровень сигнала устацавливается равным кулю. СоатветстЬЕЕИХО раВтХЫ НУЛЮ СИГНаЛЫ На ВХа,цЕ И выходе усилителя мощцости 1 О и на нервам входе элемента ЗАГХ 13.,Т 13, на выходе которого сцава цалззляется сигцал, сфоркроваХЕ.зХЕ тз регуляторе 2. При отсутствии сцгцала на выходе усцлителя ххащасти О соотвегственно и в управляющей камере 31 Ерехпаззгццозпзого гцдрораспрсделителя 29 штоковая полость 25 гцпаодомкрата 7 отсекается от аароц лиххи цасоснОй станции 12, Одцовремеззцо в управляю - щую камеру 30 трехпозициацкаго гидрораспредегштеля 29 пас;тупает сигнал с Выхода усилителя мощности 9, ц рабочая жидкость через Выходную камеру34 трехпозиционного гидрораспределителя 29 поступает в поршневую полость 28 гидродомкрата 7, Происходит реверсирование движения выемочно-доставочного органа 4 на. угольный забой 5 8, и цикл снова повторяется.В ходе рабочего процесса скорость движения выемочно-доставочного органа на. забой регулируется по закону, формируемому регулятором в зависимости 1 О от отклонения частоты вращения ротора пневмодвигателя от ее заданной величины.При движении выемочно-доставочного органа на угольный забой происхо дит увеличение момента сопротивления от разрушения и транспортирования угля, что приводит к снижению частоты вращения ротора пневмодвигателя. При достижении ротором.пневмодвигателя 20 значения частоты вращения, близкого к границе устойчивости, устройство реверсирует направление движения выемочно-доставочного органа, при этом отключается воздействие регу лятора на формирование скорости движения. В период реверсирования происходит уменьшение момента сопротивления от разрушения угля и соответственно увеличение частоты вращения ротора пневмодвигателя, что приводит к увеличению скорости транспортирования разрушенного угля . При достижении значения частоты вращения ротора пневмодвигателя, близкого к холостому режиму, снова происходит реверсирование направления движения выемочно-доставочного органа на забой и включается воздействие регулятора на характер движения. Цикл управления повторяется.Полученную при этом дополнительную кинетическую энергию ротора пневмодвигателя и выемочно-доста - вочного органа используют для разрушения и транспортирования угля.Таким образом, использование предложенного устройства позволяет повысить .производительность выемки угля за счет использования дополнительно накопленной кинетической энергии и обеспечить устойчивую работу пневмодвигателя выемочно-доставочного органа.