Устройство для управления движением ковша экскаватора драглайна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) ЯО 9/ 5 р 4 Е 02 Р ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСПО ДЕЛ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ иг(71) Московский горный институт и Государственный проектно-конструкторский и. научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности "Гипроуглеавтоматизация"(56) Авторское свидетельство СССРВ 540014, кл. Е 02 Р 3/48, 1976.Авторское свидетельство СССРУ 1084390, кл. Е 02 Р 9/20, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ КОВША ЭКСКАВАТОРА-ДРАГЛАЙНА(57) Изобретение относится к горнойпром-сти. Цель - повышение надежнострабочего оборудования и механизмовдраглайна путем снижения динамических нагрузок в подъемных 2 и тяговых 3 канатах (К), Для этого приводы подъема 6 и тяги 7 устр-ва имеют по два задатчика 13,20 и 24,31 натяжения К 2 и 3, по два блока выделения сигнала управления (БВСУ) 10,17 и 21," 28 приводами подъема и тяги и по два регулятора натяжения (РН) 12,18 и 23,29 подъемных 2 и тяговых 3 К. К входам БВСУ 10 и 21 подключены соответственно выходы задатчиков 11 и 22 скорости подъемной 4 и тяговой 5 лебедок и РН 12 и 23, соединенных соответственно с задатчиками 13 и 24. Выходы БВСУ О и 21 сЬединены соответственно с блоками 8 и 9 регулиро- аФ вания скорости лебедок 4 и 5. К входам БВСУ 17 и 28 подключены выходы соответствукяцих РН 18 и 29, а к другим входам РН 12,18 и 23,29 подключены соответственно датчики 14 и 25 натяжения К 2 и 3. На выходах задат1425276 чиков 13,24 и 20,31 устанавливаются сигналы, соответствующие мин. и макс. значениям усилия, БВСУ 10 и 2 1 выделяют наибольше, а БВСУ 17 и 28 наименьший сигналы, поступающие на их входы. Соответственно РН 12,1 23 и 18,29 являются регуляторами мин. и Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для управления движением ковша экскаватора-драглайна.Цель изобретения - повышение надежности рабочего оборудования и механизмов драглайна путем сниженияинамических нагрузок в подъемных и тяговых канатах. 10На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 " примеры выполнения регуляторов натяжения подъемных и тяговых канатов, а также блоков выделения наибольшего 15 и наименьшего сигналов управления ,приводов подъема и тяги.Устройство содержит ковш 1 с подъемными 2 и тяговыми 3 канатами, ,подъемную 4 и тяговую 5 лебедки с 20 двигателями приводов подъема 6 и тяги 7, подключенных к блокам регулирования скорости подъемной 8 и тяговой 9 лебедок, выполненных на операционных усилителях. На вход блока 8 ре гулирования скорости подъемной лебед" ки поступает сигнал с выхода первого блока 10 выделения сигнала управления приводом подъема, выполненного на диодах по схеме выделения макси мального сигнала, входы которого соединены с выходами задатчика 11 скорости подъемной лебедки .и первого регулятора 12 натяжения подъемных канатов, к входам которого подключены первый задатчик 13 и датчик 14 натяжения подъемных канатов.Блок 8 регулирования скорости подъемной лебедки состоит из последо" втельно соединенных регулятора 15 40 скорости и регулятора 16 тока привода подъема, подключенного к первому входу второго блока 17 выделения макс. натяжения. По сигналам с выходов БИСУ 10 и 21 осуществляется регулирование скорости и тока приводовподъема 6 и тяги 7. По сигналам с выходов РН 18 н 29 происходит ограничение макс. и мин, усилий в К 2 и 3.2 ил. сигнала управления приводом подъема,второй вход которого соединен с выходом второго регулятора 18 натяжения подъемных канатов, а выход второго блока 17 выделения сигнала управления приводом подъема соединенс входом управляемого преобразователя 19 привода подъема. Входы второгорегулятора 18 натяжения подъемных канатов соединены с выходами датчика14 и второго эадатчика 20 натяженияподъемных канатов,На вход блока 9 регулирования скорости тяговой лебедки поступает сигнал с выхода первого блока 21 выделения сигнала управления приводомтяги, входы которого соединены с выходами задатчика 22 скорости тяговойлебедки и первого регулятора 23 натяжения тяговых канатов, к входамкоторого подключены первый задатчик24 и датчик 25 натяжения тяговых ка"натов. Блок 9 регулирования скороститяговой лебедки состоит иэ последовательно соединенных регулятора 26скорости и регулятора 27 тока привода тяги, подключенного к первомувходу второго блока 28 выделениясигнала управления приводом тяги,второй вход которого соединен с выходом второго регулятора 29 натяжения тяговых канатов, а выход - с входом управляемого преобразователя 30привода тяги. Входы второго регулято"ра 29 натяжения тяговых канатов соединены с выходами датчика 25 и второго задатчика 31 натяжения тяговыхканатов. Устройство работает следующим образом. На выходах первого задатчика 13натяжения подъемных канатов и перво 142527 б.55 Жи09) э (2)- выходные сигналы вторых блоков 17 и 28 вьщеления сигналов го задатчика 24 натяжения тяговыхканатов устанавливаются сигналы, соответствукецие заданным минимальнымзначениям усилия Б и Б в подъемО МИН П МИНных и тяговых канатах. На выходахвторого задатчика 20 натяжения подъемных канатов и второго задатчика 31натяжения тяговых канатов устанавливаются сигналы, соответствующие. заданным максимальным значениям усилияБ и Б,в подъемных и тяговыхй 0канатах. Первые блоки 10 и 21 выделения сигналов управления приводомподъема и приводом тяги выполняются 15в виде диодных блоков выделения наибольшего сигнала, т.е. сигнал на выходе этих блоков соответствует наибольшему из сигналов, поступающихна их входы; 20Оо = макс ОЗнПт)П макс 022 е 117) эгде О, и П, - выходные сигналы первых блоков 10 и 21 выделения сигналов управления приводом подъемаи приводом тяги;,П и 0, - выходные сигналы задатчика 11 скорости подъемной лебедки первого 30регулятора 12 натяженияподъемных канатов, являкициеся входными сигналами первого блока 10 выделения сигнала управления приводом подъема.П и П - выходные сигналы задатчика 22 скорости тяговой лебедки и первогорегулятора 23 натяжения тяговых канатов,являющиеся входнымисигналами первого блока 21 вьщеления сигнала управления приводом 45тяги.Вторые блоки 17 и 28 вьщелениясигналов управления приводом подъемаи приводом тяги выполняются в видедиодных блоков вьщеления наименьшегосигнала, т.е. сигнал на выходе этихблоков соответствует наименьшему из1сигналов, поступающих на их входы: управления приводомподъема и приводомтяги; П, и П, - выходные сигналырегулятора 16 токапривода подъема и второго регулятора 18натяжения подъемныхканатов, являющиесявходными сигналамивторого блока 17 вьщеления сигнала управления приводом подъема0 и Ц - выходные сигналы регулятора 27 тока привода тяги и второгорегулятора 29 натяжения тяговых канатов,являющиеся входнымисигналами второго бло"ка 28 вьщеления сигнала управления приводом тяги.Параметры первых регуляторов натяжения подъемных 12 и тяговых 23 канатов выбираются так, что обеспечивается требуемое качество процесса регулирования минимального усилия в канатах, т,е, регуляторы 12 и .23 являются регуляторами минимального натяже-. ния подъемных и тяговых канатов. Параметры вторых регуляторов натяжения подъемных 18 и тяговых 29 канатов выбираются так, что обеспечивается качество процесса регулирования максимального усилия в канатах, т.е. регуляторы 18 и 29 являются регуляторами максимального натяжения подъемных и тяговых канатов.Управление движением ковша осуществляется машинистом с помощью задатчиков скорости подъемной 11 и тяговой 22 лебедок, Если усилия в подъемных и тяговых канатах, измеряемые датчиками натяжения подъемных 14 и тяговых 25 канатов, больше их заданных минимальных и меньше их заданных максимальных значений, т,е.:Бп.мннБ п Бн.чамсВ(3) где Б, и Б - усилия в подъемныхи тяговых канатах;и Б, - заданные максимальное 11 МИНи минимальное значенияусилия в подъемных канатах;Б, и Б,; заданные минимальное ипф мпнмаксимальное значенияусилия в тяговых канатах,5т выходной сигнал задатчика 11 скор сти подъемной лебедки являетсяб льше выходного сигнала первого рег лятора 12 натяжения подъемных канат в, а выходной сигнал задатчика 22 10с орости тяговой лебедки являетсяб льше выходного сигнала первого рег лятора 23 натяжения тяговых канат в. Кроме того, выходной сигнал рег лятора 16 тока привода подъемая ляется больше выходного сигналав орого регулятора 18 натяжения под емных канатов, а выходной сигналр гулятора 27 тока привода тяги являе ся больше выходного сигнала второг регулятора 29 натяжения тяговых кан тов, При этом сигналы с входа зад тчика 11 скорости подъемной лебедк через последовательно соединенныеп рвый блок 10 выделения сигналау равления приводом подъема, регулят р 15 скорости, регулятор 16 токаи второй блок 17 выделения управле.я приводом подъема поступают нав од управляемого преобразователя 19гфивода подъема, а сигналы с выходаэдатчика 22 скорости тяговой лебедкичерез последовательно соединенныепервый блок 1 выделения сигнала управления приводом тяги, регулятор 26сКорости, регулятор 27 тока и второйблок 28 выделения сигнала управленияприводом тяги поступают на вход управляемого преобразователя 30 приводатяги, В результате осуществляется регулирование скорости и тока приводовподъема и тяги.Если под действием сигналов управ ленин с выходов задатчика 11 скорости подъемной лебедки и эадатчика 22скорости тяговой лебедки усилия вподъемных и тяговых канатах становятся меньше заданного минимального значения, т е. ББ Бп, ( Б,то выходной сигнал первого регулято 50ра 12 натяжения подъемных канатовстановится больше выходного сигналазадатчика 11 скорости подъемных лебедок, а выходной сигнал первого регулятора 23 натяжения тяговых канатовСтановится больше выходного сигналазадатчика 22 скорости тяговой лебедки (так как выходные сигналы задатчиков, скорости подъемной и тяговой 22 лебедок недостаточны по величине, чтобы обеспечить ограничение минимальных усилий в подъемных и тяговых канатах, т.е, чтобы обеспечить услоБп Бпмии в Бт ) Бп,мин) ф При этом первый блок 1 О выделения сигнала управления приводом подъема и первый блох 21 выделения сигнала управления приводом тяги, выделяя наибольшие сигналы, обеспечат подключение выходного сигнала первого регулятора 12 натяжения подъемных канатов и первого регулятора 23 натяжения тяговых канатов на вход блока 8 регулирования скорости подъемной лебедки и на вход блока 9 регулирования тяговой лебедки, в результате чего обеспечивается ограничение минимальных усилий в подъемных и тяговых канатах.Если усилия в подъемных и тяговых канатах становятся больше заданного максимального значения, т,е. ББ Бп Б о то выходной сигнал второго регулятора 18 натяжения подъемных канатов становится меньше выходного сигнала регучятора 16 тока привода подъема, а выходной сигнал второго регулятора 29 натяжения тяговых канатов становится меньше выходного сигнала регулятора 27 тока привода тяги. При этом второй блок 17 выделе" ния сигнала управления приводом подъема и второй блок 28 выделения сигнала управления приводом тяги, выделяя наименьший сигнал, обеспечивают подключение выходных сигналов второго регулятора 18 натяжения подъемных канатов и второго регулятора 29 натяжения тяговых канатов соответственно на вход управляемого преобразователя 19 привода подъема и на вход управляемого преобразователя 30 привода тяги, в результате чего обеспечивается ограничение максимальных усилий в подъемных и тяговых канатах. В качестве регуляторов натяжения подъемных и тяговых канатов могут быть использованы, например, пропорционально-ди 4 ференциальные регуляторы, реализованные на основе интегральных микросхем согласно предлагаемой электрической принципиальной схемы (Фиг,2 а). Параметры КС-цепей регулятора натяженич канатов (резисторы М-КЗ, конденсаторы С 1,С 2) рассчитываются из условия получениятребуемого качества процесса регулирования усилия натяжения подъемных и тяговых капатав, Ограничение выходного напряжения регулятора натяжения канатов величиной, соответствующей заданию номинальной скорости привода подъема и тяги, обеспечивается ста-. билитронам Ч 31.Блоки вьщеления наибольшего сигна ла - первые блоки выделения сигналов управления. приводов подъема и тяги могут быть также реализованы согласно предлагаемой электрической принципиальной схемы (Фиг,2 в), Диоды 15 701 и 702 образуют логическую схему выделения наибольшего сигнала. Для того, чтобы схема работала и при отрицательных входных сигналах Б , и аподаваемых на диоды 7 Э 1 и 20 ,732, на резистор 21 подается отрица" тельное опорное напряжение. При этом необходимо выполнение следующего условия:25жеева ееЦ1 +1 аДля выделения наименьшего из двух входных напряжений достаточно изменить схему включения диодов Ч)1 и 702, 30 объединив диоды анодами, и изменить знак опорного напряжения. Поэтому вторые блоки выделения сигналов управления приводов подъема и тяги, являющиеся блоками выделения наименьшего сигнала, могут быть реализованы согласно варианту предлагаемой электрической схемы (Фиг,26), Датчики натяжения канатов могут быть выполнены в виде магнитоупругих датчиков. 40Устройство позволяет повысить точность управления при регулировании максимальных и минимальных усилий натяжения подъемных и тяговых канатов и снизить тем самым динамические нагрузки рабочего оборудования и механизмов драглайна,Формула изобретения50Устройство для управления движением ковша экскаватора-драглайна,содержащее Жлак регулирования скорости подъемной лебедки, включающий регулятор скорости, соединенный с регу лятором тока, и управляемый преобразователь привода подъема, блок регулирования скорости тяговой лебедки, включающий регулятор скорости, соединенный с регулятором тока, и управляемый преобразователь привода тяги, датчик и первый задатчик натяжения подъемных канатов, подключенные к входам первого регулятора натяжения подъемных канатов, выход которого подключен к одному из входов первого блока вьщеления сигнала управления приводам подъема, на другой вход которого подключен задатчик скорости привода подъе.1 а, а выход первого блока вьщеления сигнала подключен к входу блока регулирования скорости подъемной лебедки, датчик и первый задатчик натяжения тяговых канатов, подключенные к входам первого регулятора натяжения тяговых канатов, выход которого подключен к одному из входов первого блока выделения сигнала управления приводом тяги, на дру- - гой вход которого подключен задатчик скорости привода тяги, а выход первого блока вьщеления сигнала подключен к входу блока регулирования скорости тяговой лебедки, о т л и ч а ю щ ее с я тем, чта, с целью повышения надежности рабочего оборудования и механизмов драглайна путем снижения динамических нагрузок в подъемных и тяговых канатах, ано снабжено вторыми эадатчиками натяжения подъемных и тяговь 1 х канатов, вторыми блоками вьщеления сигнала управления приводами подъема и тяги, вторыми регуляторами натяжения подъемных и тяговых канатов, при этом выход второго задатчика натяжения подъемных канатов под ключен к первому входу второго регулятора натяжения подъемных канатов, второй вход которого подключен к выходу датчика натяжения подъемных канатов, а выход второго регулятора натяжения подключен к второму входу второго блока вьщеления сигнала управления, первый вход которого подключен к выходу. регулятора тока блока регулирования скорости подъемной лебедки, а выход второго блока вьщеления сигнала подключен к входу управляемого преобразователя привода подъема, при этом выход второго задатчика тяговых канатов подключен к первому входу второго регулятора натяжения тяговых канатов, второй вход которого подключен к выходу датчика натяжения тяговых канатов, а выход второго регулятора.натяжения тяговых канатов подключен к второму входу блока выделения сигнала управления, первый1425276 О ставитель В.Чупринхред М.Ходанич Корректор Н.Коро Редактор И.Дерб Тираж 6 аказ 4745/27 ПИ Го по делам и3035, Москва изводственно-полиграфическое предприятие, г, УжгПроектная вкод которого подключен к выходу регулятора тока блока регулирования скорости привода тяговой лебедки, а вы" рственногообретенийЖ, Рауш ход второго блока выделения сигналаподключен к входу управляемого преобразователя привода тяги. Подписнокомитета СССРоткрытийкая наб д 4/5