Система управления тормозом шахтной подъемной машины

Союз СоветскикСоцмапмстмчесимкРеспубпми ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 948869 ФФва делам изобретений н открытий(71) Заявитель 54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЗОМ ШАХТНОЙ ПОДЪЕМНОЙ МАШИНЫ то 1Изобретение относится к аппаратуре управления и может быть использовано в тормозных системах шахтных подъемных установок,Известна система управления тормозом шахтной подъемной машины, содержащая привод тормоза, выполненный в виде тормозных цилиндров и пружинных блоков, источник давления рабочей жидкости, гидравлически соединенный с гидробаком, с устройством предохранительного торможения, выполненным в виде двухпозиционного четырех- линейного гидрораспределителя дискретного действия с гидроэлектромеханическим управлением, с регулятором давления, выполненным в виде трехпозиционного трехлинейного гидрораспределителя непрерывного действия с гидроэлектромеханическим управлением, с датчиком направления движения и остановки подъемной машины, выполненным в виде насоса, кинематически связанного с валом подъем 2ной машиНы, на выходе которого установлены параллельно включенные предохранительный клапан и нерегулируемый дроссель 1.Эта система управления тормозом позволяет получить тормозную характеристику параметры которой зависят от вида выполняемой операции (спуск или подъем), В условиях наклонных стволов с переменным по длине выработки углом наклона тормоз с такой системой управления не может осуществить режим предохранительного торможения, отвечающий всем требованиям правил безопасности, так как эта система не позволяет регулировать величину тормозного усилия в зависимости от угла наклона выработки и в результате этого на наклонных подъемах зачастую наблюдается явление набегания подъемного сосуда на канат при предохранительном торможении, что может привести к обрыву подъемного каната.918869 4 регулируемого дросселя определен по формуле 5 45 1,(лр3Недостатком известной системы является отсутствие в системе управ пения тормозом узла корректировки величины тормозного усилия в зависимости от угла наклона выработки, что снижает безопасность эксплуатации подъемной установки в условиях наклонных стволов с переменным по длине выработки углом наклона.Целью изобретения является повышение безопасности эксплуатации подъемной машины в условиях наклонных стволов с переменным по длине выработки углом наклона.Цель достигается тем, что система снабжена аккумулятором давления, включенным на выходе источника давления рабочей жидкости, формирователем сигналов задания, датчиком местоположения подъемного сосуда в стволе, устройством регулирования величины тормозного усилия, установленным ча выходе из устройства предо хранительного торможения, причем входы формирователя сигналов задания соединены с выходами датчика местоположения подъемного сосуда в стволе, датчика направления движения и остановки подъемной машины и источника давления рабочей жидкости, а выход - с входом устройства регули рования величины тормозного усилия, другой вход которого соединен с тормозными цилиндрами.Устройство регулироввния величины тормозного усилия выполнено в виде двух параллельно включенных двух- позиционных двухлинейных гидрораспределителей дискретного действия.Датчик местоположения подъемного сосуда в стволе выполнен в виде профилированного диска, кинематически связываемого с валом подъемной машины посредством редуктора с передаточным отношением, определяемым по формуле где- наклонная длина откатки, м;О - диаметр органа навивки подьемной машины, м.Кроме того, датчик направления движения и остановки подьемной машины выполнен в виде нереверсивного насоса, соединяемого своим валом с быстроходным валом редуктора подъемной машины посредством муфты свободного хода, а диаметр упомянутого не 4 Лд ДР1) 2 р Р где- заданная чувствительностьдатчика, м/с;подача насоса за один оборот вала, м;передаточное отношение редуктора;О - диаметр органа навивки подь,емной машины, м;удельный вес рабочей жидкости, н/мкоэффициент гидравлическихсопротивлений;о - ускорение свободного падения, м/с2,Р - минимальное рабочее давление на выходе датчика, Па.Формирователь сигналов задания вы.полнен в виде подпружиненного двухлинейного двухпозиционного гидрораспределителя дискретного действия, камера управления которого соединенас выходом датчика направления движения и остановки подъемной машины,нерегулируемого дросселя питания ирегулируемого дросселя слива в видеповоротного двухлинейного двухпозиционного гидрораспределителянепрерывного действия, золотниккоторого жестко соединен с рычагом,на конце которого установлен подшипник, прилегаюший своей внешней обоймой к поверхности профиля диска датчика местоположения подъемного сосуда в стволе, причем отношение прохо.дного сечения нерегулируемого дросселя питания к максимальному проходному сечению регулируемого дросселяслива выбрано равным 1:5.На чертеже приведена принципиальная гидравлическая схема предложеннойсистемы управления тормозом шахтнойподъемной машины.Система управления тормозом шахтной подъемной машины включает приводтормоза 1 в виде тормозных цилиндров2 и пружинных блоков 3, источникдавления рабочей жидкости ч, состоящий из насосов 5, связанных с электродвигателями, фильтров 6, обратныхклапанов 7, предохранительного 8 иразгрузочного 9 клапанов и устройства для заливки рабочей жидкости 10с фильтром 11, гидробак 12, устройство предохранительного торможения948869 25 35 40 45 13 в виде двухпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя дискретного действия 14 с электрогидромеханической головкой управления15, регулятор давления 16 в аидетрехпозиционного гидрораспределителя непрерывного действия 17 с электромеханической головкой управления18, датчик направления движения и остановки подъемной машины 19, выпол ненный в виде нереверсивного насоса 20, вал которого соединен с быстроходным валом редуктора подъемнои машины посредством муфты свободногохода 2 1, а на выходе установлены па раллельно включенные предохранительный клапан 22 и нерегулируемый дроссель 23, аккумулятор давления 24,включенный на выходе источника давления рабочей жидкости 4, датчикместоположения подъемного сосуда в стволе 25, выполненный в виде профилированного диска 26, высота профитля которого. зависит от местоположения подъемного сосуда в стволе, кинематически связанного с валом подьемной машины посредством редуктора27, формирователь сигналов задания 28 в виде подпружиненного двухлинейного двухпозиционного гидрорас- зопределителя дискретного действия 29, камера управления которого соединена с выходом датчика направлениядвижения и остановки подъемной машины 19, нерегулируемого дросселя питания 30 и регулируемого дросселяслива 31 в виде поворотного двухлинейного двухпозиционного гидрораспределителя непрерывного. действия,золотник которого жестко соединенс рычагом 32, на конце которого установлен подшипник 33, прилегающийсвоей внешней обоймой к поверхностипрофилированного диска 26 датчика,местоположения подъемного сосуда встволе 25, устройство регулирования величины тормозного усилия 34; установленное на сливном канале устройства предохранительного торможения13, выполненное в виде двух параллельно включенных двухпозиционныхдвухлинейных гидрораспределителей35 и 36 дискретного действия, камеры управления которых соединены свыходом формирователя сигналов задания 28, и камеры обратной связи - с подпоршневыми полостями тормозных цилиндров 2 привода тормоза 1 6Работает система следующим образом.При включении одного из насосов 5 (второй обычно резервный) в систему подается рабочая жидкость под давлением, определяемым настройкой предохранительного 8 и разгрузочного 9 клапанов, и аккумулятор давления 24 заряжается."Зарядка" предохранительного тормоза осуществляется подачей напряжения на обмотку гидроэлектромеханической головки управления 15 устройства предохранительного торможения 13 При этом золотник гидрораспределителя 14 переставляется в верхнее положение и соединяет распределительную полость регулятора давления 16 с подпоршневыми полостями тормозных цилиндров 2.При подаче напряжения на обмотку гидроэлектромеханической головки управления 18 регулятора давления 16 золбтник гидрораспределителя 17 переставляется в нижее положение, соединяя ра:пределительную полость с нагнетательной полостью. Рабочая жидкость через регулятор давления 16 и устройство предохранительногосторможения 13 поступает в подпоршневые полости тормозных цилиндров 2. Поршни последних поднимаются, дополнительно сжимая пружинные блоки 3, и подьемная машина растормаживается.В случае подъема груда насос 20 датчика направления движения 19 подаеТ жидкость в камеру управления гидрораспределителя 29 формирователя сигналов задания 28. При. скорости вращения насоса 20; соответствующей порогу срабатывания датчика 19 давление на его выходе достигает давления переключения распределителя 29, золотник последнего перестав- ляется в верхнее положение, включая в работу Формирователь сигналов задания 28.В формирователь сигналов задания включены два дросселя: один - нерегулируемый дро".сель питания 30, другой регулируемый дроссель слива 31. Соотношение Проходных сечений этих дросселей определяет давление жидкости на выходе формирователя сигналов задания 28. Так как на дроссель 31 действует профилированный диск 26, высота профиля которого зависит от местоположения подъемного сосудав стволе, то, очевидно, давяни,: на выходе Формирователя сигналов задания 28 также зависит от местоположения подъемного сосуда в стволе.1 аклм образом, при подъеме грузаФормирователь сигналов задания 28непрерывно вырабатывает сигнал ввиде давления жидкости, величина которого зависит о 1 местоположениясосуда в стволе угла наклона участка выработки, на котором находитсяподъемный сосуд)При предохранительном торможении обесточиваются обмотки головокуправления 15 устройства предохранительного торможения 13 регуляторадавления 16. В этом случае золотникустройства предохранительного торможения 13 переставляется в нижнееположение, отсекая распределительную полость регулятора давления 16от подпоршневых полостей тормозныхцилиндров 2 и соединяет последниес устройством регулирования величины тормозного усилия 34, Золотникиьгидрораспределителей 35 и 36 устройства регулирования величины тормозного усилия 34 при расторможенноймашине находятся в положении "Открыто"; так как максимальное давлениена выходе Формирователя сигналов задания 28 принято равным давлению,при которгм тормозные колодки соприкасаются с тормозным ОбОдом кОтОрое меньшг давления растормаживания, Поэ .Ому ;,идкость из тормозныхцилиндров 2 чеоез устройство гредохрани-ельного торможения 13 и устройство Оег.пирования величины тормозного усилия 34 сливается в маслобак12, и давление в подпоршневых полостях и соединенных с ними камерахОбратной свя;:н гидрораспределителей.5 и 36 уменьшается. Прл снижениидавления до величины, равной сигналузадания, золотника гидрораспределителей 35 и 36 переставятся в положение Закрыто и отсекут подпор неяые полости тормозных цилиндров 2от слива л в них останется давление,примерно равное зеличине сигнала задания на выходе Формирователя сигналов задания 28,Таким образом, в случае предохранительного торможения при подъемегруза к подъемной машине прикладывается ступень тормозного усилия,величина которой определяется угломнаклона участка выработки, на 5 с 15 2 О 25 0 35 котором находится подъемный сосудв момент предохранительного торможения (местоположения сосуда встволе),При торможении подъемной машиныскорость вращения ее органов навивки и кинематицески связанного с ними насоса 20 датчика направлениядвижения и остановки подъемной машины 19 уменьшается, При достижениискорости, соответствующей порогучувствительности датчика (4/ от максимальной скорости подъема), давление на его выходе станет меньшедавления переклюцения гидрораспределителя 29 Формирователя сигналовзадания 28, Золотник гидрораспределителя 29 переставится в нижнее закрытое положение и отключит Формирователь сигналов задания 28, т,е.давление на его выходе и в камерахуправления гидрораспределителей 35и 36 устройства регулирования величины тормозного усилия 34 исцезнет, Под действием давления в каме -рах обратной связи золотники гидрораспределителей 35 и 36 переставятся в положение "Открыто", и вся оставшаяся в подпоршневых полостяхтормозных цилиндров 2 жидкость сольется в маслобак 12, т.е. наложится полное тормозное усилие.При спуске груза давление на выходе датчика направления движения иостановки подъемной машины 19 отсутствует, золотник гидрораспределителя находится в нижнем закрытом положении, давление на выходе Формирователя сигналов задания 28 отсутствует, золотники гидрораспределителей35 и 36 устройства регулированиявеличины тормозного усилия 34 находятся в открытом положении, В случаепредохранительного торможения всярабоцая жидкость иэ тормозных цилиндров 2 сливается в маслобак 12,т,е. происходит наложение полноготормозного усилия.Для обеспечения нормальной работы системы управления тормозом наслучаи полного обесточивания подъема в систему введен аккумулятор давления 24, который является резервным источником давления рабочейжидкости,Испытания предложенной системыуправления тормозом шахтной подъемной машины в условиях наклонногоствола подтвердили возможность полу.12 948869 1:3 ВНИИПИ Заказ 6128/29 Тираж 939 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,направления движения и остановки подь"емной машины, нерегулируемого дросселя питания и регулируемого дросселя слива в виде поворотного двухлинейного двухпозиционного гидрораспределителя непрерывного действия,золотник которого жестко соединенс рычагом, на конце которого установлен подшипник, прилегающий своейвнешней обоймой к поверхности проФиля диска датчика местоположения подьемного сосуда в стволе, причем отношение проходного сечения нерегулируемого дросселя питания к максимальному проходному сечению регулируемого дросселя слива выбрано равным Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Заявка У 2689812/11,кл. В 66 О 5/26, 1978, по которойпринято решение о выдаце авторскогосвидетельства (прототип)