Устройство для управления шнекороторным экскаватором

(5 САНИЕ ГОСУДАРСТВЕННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Брянский завод ирригационных машин. (56) Авторское свидетельство СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯШНЕКОРОТОРНЫМ ЭКСКАВАТОРОМ(57) Изобретение относится к управлениюпроцессом разработки грунта с,помощьюшнекороторных экскаваторов-каналокопателей, Цель изобретения - повышение производительности и надежности работы,Устройство содержит электродвигатель (ЭД)13 привода ковшового ротора, два ЭД 11 приводовдвух ленточных конвейеров(К), катушку 57 гидрораспределителя управления ходом тягача, контакторы 34 и 35 включения ЭД 11, 13, 21 и 25. Дополнительно устр-во снабжено двумя блоками контроля и управления ленточными К. Каждый из них состоит из ЭД 21 и 25 натяжения ленты К, контакторов 36 - 39, кнопочных станций 40 - 45, 46-49, 58 и 59, датчика 26 и реле 54 контроля скорости ленты К, промежуточного реле 55, концевых выключателей (В) 50 - 53, реле 56 времени, магнитодинамических В 28 и 29 и постоянных магнитов 27 в виде сферических сегментов, закрепленных с шагом на ленте К. Защита от перегрузок и коротких замыканий ЭД 11, 13, 21 и 25 осуществляется при помощи автоматических В 30 - 33. Включе- Я ние ЭД 11, 13, 21 и 25 осуществляется контакторами 34 - 39, которые своими замыкающими контактами 34,1-39,1 соэда1629417 ют цепь питания ЭД 11, 13, 21, 25, Включение контакторов производится при помощи кнопочных станций 40-45, а отключение - при помощи стоповых кнопочных станций 46-49, Двумя парами В 50, 51 и 52, 53 ограничивается ход винтовых штоков при ограничении натяжения ленты К. При прови- сании ленты К и завале его грунтом срабатывает реле 54 по сигналу с датчика 26, которое с выдержкой времени включает реИзобретение относится к управлениепроцессом разработки грунта с помощьюшнекороторных экскаваторов-каналокопателей, применяющихся при отрытии магистральныхых мелиоративных каналов.Цель изобретения - повышение производительности и надежности работы,На фиг.1 показан шнекороторный экскаватор, общий вид; на фиг,2 - кинематическая схема одного из конвейеров; на фиг,З -разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - принципиальная схема устройства,Ш некороторный экскаватор-каналокопатель (фиг,1) представляет собой самоходную машину непрерывного действия,состоящую из тягача 1, рамы 2 тягача, соединенной при помощи шарнира 3 с рабочиморганом 4. Рабочий орган 4 включает ротор5 для разработки и поднятия грунта на дваконвейера (на фиг,1 условно показан одинконвейер 6), предназначенный для выбросаподаваемого грунта из канала. Два шнека(на фиг.1 условно показан один шнек 7) выполняют операцию по разработке боковыхоткосов канала, Для поддержания хвостовой части рабочего органа 4 предусмотренаколесная опора, состоящая из рамы 8 и колеса 9. В задней части тягача 1 установленгенератор 10 переменного тока, обеспечивающий электроэнергией электродвигателиприводов экскаватора. Так, конвейер 6 приводит в движение электродвигателем 11,шнек 7 приводится в движение электродвигателем 12, а ротор 5 приводится в движение электродвигателем 13.Отвальный ленточный конвейер (фиг,2)состоит из двух барабанов: ведомого 14 иведущего 15,Ведущий барабан 15 приводится в движение от электродвигателя через редуктор16 в цепную передачу 17, Натяжение лентыконвейера 6 со стороны ведомого барабана14 осуществляется при помощи левого винтового штока 18, шестеренчатой передачи19, редукгора 20 и электродвигателя 2 1,ле 55, Последнее останавливает вращение ЭД 13, отключает ЭД 1.1 и подает питание на катушку 57, останавливая тягач, При смещении ленты К срабатывает В 28 или 29, который включает реле 56 времени, обеспечивающее отключение ЭД 13 и 11 и остановку тягача. Одновременно будет происходить выравнивание К с помощью ЭД 21 и 25 и винтовых штоков К и ограничение натяжения ленты, 2 з.п. ф-лы, 4 ил. правого винтового штока 22, шестеренчатойпередачи 23, редуктора 24 и электродвигателя 25. Для преДотвращения пробуксовывания и завала грунтом ленты конвейера 6 у ведомого барабана 14 установлен датчик 26 контроля скорости, Контроль за работой конвейера 6 при сбегании ленты с барабанов 14 и 15 в сторону осуществляется за счет запрессованных вдоль оси ленты конвейера 6 постоянных магнитов 27, выполненных в виде двух сферических сегментов (фиг.З) и путевых магнитодинамических выключателей 28 и 29.Защита от перегрузок и коротких замыканий электродвигателей 11, 13, 21 и 25 осуществляется при помощи автоматических выключателей 30 - 33, Включение электро- приводов 11, 13, 21 и 25 осуществляется при помощи контакторов 34-39, которые своими замыкающими силовыми контактами 34.1, 35.1, 36.1, 37,1, 38.1 и 39.1 создают цепь питания электродвигателям 11, 13, 21 и 25.Включение контакторов производится припомощи кнопочных станций 40-45. Отключение контакторов 34 - 39 производится при помощи стоповых кнопочных станций 46-49.Ограничение (с двух сторон) хода винтовых штоков 18 и 22 при натяжении ленты конвейера 6 осуществляется соответственно двумя парами концевых выключателей 50, 51 и 52, 53,Выход датчика 26 контроля скорости ленты и конвейера подключен к управляющему входу реле 54 контроля скорости, замыкающий контакт которого включен в цепь питания промежуточного реле 55.В цепь питания реле 56 времени включены параллельно соединенные замыкающие контакты 28.1 и 29,1 магнитодинамических выключателей 28 и 29: Через размыкающие контакты 55,1 и 55.2 промежуточного реле 55 подается питание на катушки контакторов 34 и 35, а контакт 55.3 этого 10 15 20 25 30 35 40реле включен в цепь питания катушки 57гидрораспределителя управления ходомэкскаватора, Контакты 56.1 и 56,2 реле 56времени подсоединены параллельно кнопочным станциям 40 и 41, а замыкающий 50контакт 56.3 - параллельно контакту 55,3, Вцепь питания реле 55 включен также размыкающий контакт кнопочной станции 58; а вцепь питания реле 56 времени параллельноконтактам 28,1 и 29.1 включен замыкающий 55контакт кнопочной станции 59 для обеспечения работы устройства в ручном режиме.Устройство может работать в ручном иавтоматическом режимах.В ручном режиме устройство работаетследующим образом,С помощью кнопочной станции 59 включается реле 56, размыкая контакты 56,1 и56,2. Затем с помощью кнопочной станции40 включается контактор 34, который своими силовыми контактами 34.1 подает напряжение на электродвигатель 13 приводаротора 5. Отключение производится при помощи стоповой станции 46. Включениеэлектродвигателя 11 привода конвейера б 10производится следующим образом: при помощи кнопочной станции 41 включаетсяконтактор 35, который своими силовымиконтактами 35.1 подает напряжение наэлектродвигатель 11. Отключение его про- ",5изводится при помощи стоповой станции47. Включение электродвигателей 21 и 25,натяжение ленты конвейера б производитсяреверсивными контакторами 36-39. Так,при включении кнопочной станции 42 включается контактор 36, который своим контактом 36.1 размыкает цепь питания катушкиконтактора 37, а замыкающими силовымиконтактами 36.2 подает напряжение наэлектродвигатель 21. Отключение электродвигателя 21 производится при помощи стоповой кнойочной станции 48.Включение электродвигателя 21 в обратную сторону производится при помощикнопочной станции 43, При этом включается 30.контактор 37, который своим контактом 37.1размыкает цепь питания катушки контактора 36, а замыкающими силовыми контактами 37.2 подает напряжение (с измененнымчередованием фаз) на электродвигатель 21, 35Остановка электродвигателя 21 производится при помощи стоповой станции 48.Включение реверсивного электродвигателя 25 производится аналогичным образом. Так, при помощи кнопочной станции 44 40включается контэктор 38, который своимразмыкающим контактом 38,1 прерываетцепь питания катушки контэктора 39, а контактом 38,2 подает напряжение на электродвигател ь 25. Откл ючение производится 45 при помощи стоповой станции 49, при этом осуществляется отключение контактора 38, и контакт 38,1 замыкается, а 38.2 размыкается. Включение реверса электродвигателя 25 производится за счет включения кнопочной станции 45, при этом включается контактор 39 и контакт 39.1 в цспи питаниякатушки контактора 38 размыкается, а силовые контакты 39.2 зэ ь.каются, т.е. электродвигатель 25 врэщ-ется в обратную сторону, Отключение производится при помощи стоповой станции 49, Так осуществляется реверс электродвигателей 21 и 25. Ограничение движения натяжения ленты происходит за счет концевых выключателей 50 - 53, установленных у винтовых штоков 18 и 22, У левого винтового штока 18 верхний предел перемещения ограничивается выключателем 50, а нижний предел - выключателем 51. У правого винтового штока 22 верхний предел перемещения ограничивается выключателем 52, а нижний предел - выключателем 53. Для симметричного натяжения ленты конвейера 6 необходимо с помощью кнопочных станций 42 и 44 и кон-тэкторов 36 и 38 включить электродвигатели 21 и 25, При этом штоки 18 и 22 (фиг.2) начинают вращаться в соответствующую сторону, передвигая ведомый барабан 14. Перемещение барабана 14 осуществляется до срабатывания концевых выключателей 50 и 52 верхнего предела или до отключения питания катушек контакторов Зб и 38 соответственно с помощью стоповых кнопочных станций 48 и 49.В автоматическом режиме устройства работает следующим образом.При работе экскаватора категория грунтов постоянно меняется ат тяжелого до песчаного от 1 да 3 категорий) из-за того, что грунт, как правило, насыпной, В результате происходит завал ленты конвейера и пробуксовка ее в ведомом 14 и ведущем 15 барабанах. Для предотвращения этого явления и автоматической защиты конвейера от перегруза и поломок установлено звено, состоящее из реле 54 контроля скорости и датчика 26 контроля скорости конвейера 6. Датчик 26 контроля скорости устанавливается на нижней ветви конвейера 6 ленты и ведомого барабана 14, Датчик 26 вырабатывает сигнал, пропорциональный скорости перемещения ленты. Сигнал поступает на реле 54 контроля скорости, которое настроено на нижний предел скорости конвейера (0,7 - 1,1 рабочей скорости). При возникновении любой из неполадок (например, завале грунтом ленты и пробуксовке в ведущих и ведомых барабанах) срабатывает реле 54 контроля скорости, которое своими с выдер 162941710 15 20 25 30 35 40 45 жкой времени нормально открытыми контактами 54.1 включает промежуточное реле 55. Реле 55 размыкающим контактом 55.1 останавливает вращение электродвигателя 13 ротора 5, размыкающим контактом 55,2 отключает электродвигатель 11 конвейера 6, а замыкающим контактом 55.3 подает питание на катушку 57 гидрораспределителя управления ходом тягача 1, останавливая последний,При завале грунтом конвейера 6 и провисании его ленты неминуемо смещение последней с оси барабаном из-за несимметричного натяжения и больших провисов. Поэтому одновременно происходит срабатывание магнитодинамических выключателей. Так, например, при смещении ленты влево срабатывает магнитодинамический выключатель 28 и через замыкающий контакт 28.1 питание подается на катушку реле 56 времени, которое через размыкающие контакты 56,1 и 56.2 и замыкающий контакт 56,3 обеспечивает соответственно отключение электродвигателя 13 привода ковшового ротора электродвигателя 11 привода конвейера и остановку тягача. При остановке конвейера срабатывает реле 54 контроля скорости ленты конвейера, своим контактом 54,1, обеспечивая включение промежуточного реле 55,Одновременно будет происходить выравнивание конвейера 6 с помощью электродвигателей 21 и 25 и винтовых штоков 18 и 22. Замыкающий контакт 28,2 обеспечивает питание катушки контактора 36, включающего электродвигатель 21, воздействующий на винтовой шток 18, который осуществляет натяжение конвейерной ленты с левой стороны, В свою очередь, замыкающий контакт 28,3 и контактор 39 включается, электродвигатель 25, который, вращаясь в сторону, противоположную вращению электродвигателя 21, воздействует на винтовой шток 22, ослабляя тем самым правую сторону ленты.Ограничение натяжения ленты контролируется концевым выключателем 50 верхнего предела винтового штока 18 и конецным выключателем 53 нижнего предела винтового штока 22, При натяжении ленты подобным образом она перемещается.к центру в исходное рабочее положение. Магнитодинамический выключатель 28 выходит из сферы влияния магнитов 27. Замыкающие контакты 28.1 - 28,3 выключателя 28 размыкаются, отключается реле 56 времени, которое с выдержкой времени замыкает свои контакты 56.1 и 56.2 и размыкает контакт 56.3, Затем с помощью размыкающего контакта 58 прерывается цепь питания реле 55(контакт 54.1 замкнут, так как конвейер остановлен, т,е, реле 54 контроля скорости находится в рабочем состоянии).Размыкающие контакты 55.1 и 55,2 замыкаются, а замыкающий контакт 55.3 размыкается. При этом тягач начинает двигаться, и запускаются электродвигатели 13 и 11 приводов ротора и конвейера, При достижении лентой конвейера 6 номинальной скорости реле 54 отключается, контакт 54.1 размыкается, после чего размыкающий контакт кнопочной станции 58 возвращается висходное положение. При сбегании ленты конвейера 6 вправосрабатывает путевой магнитодинамический выключатель 29, который через контакты 29,1 - 29.3 включает реле 56, контакторы 37 и 38 после срабатывания реле 54 контроля скорости и реле 55, При этом останавливаются электродвигатели 13 и 11, а тягач 1 прекращает движение,Одновременно происходит выравнивание перекосившейся ленты конвейера 6 электродвигателями 21 и 25 при помощи винтовых шнеков 18 и 22. Включается контактор 38, обеспечивающий включение электродвигателя 25, воздействующего на шток 22, который осуществляет натяжение конвейерной ленты с правой стороны. Также включается контактор 37 и электродвигатель 21, который, вращаясь в сторону вращения двигателя 25, воздействует на винтовой шток 18, ослабляя конвейерную ленту с левой стороны. Ограничение натяжения ленты контролируется конечным выключателем 52 верхнего предела штока 22 и конечным выключателем 51 нижнего предела штока 18. При этом лента перемещается к центру конвейера в исходное рабочее положение. Магнитодинамический выключатель 29 выходит из сферы влияния магнитов 27. Его контакты 29,1-29.3 возвращаются в исходное положение, отключаются реле 56 времени и контакторы 37 и 38, После размыкания контакта кнопочной станции 58 отключается реле 55, обеспечивая включение электродвигателей 13 и 11 и движение тягача 1. При достижении лентой конвейера заданной скорости отключается реле 54, размыкая свой контакт 54.1, после чего замыкается контакт кнопочной станции 58.Технологический рабочий цикл восстановлен, производственный процесс вошел в свой нормальный режим В качестве датчика 26 контроля скорости ленты конвейера и реле 54 контроля скорости можно использовать, например,магнитоиндуктивный датчик ДМ, тахогенераторный датчик УПДС или датчик типа.БКВ совместно с реле скорости и аварийной блокировки типа РСА.В качестве промежуточного реле 55 и реле 56 времени можно применить соответственно двухпозиционное реле типа РП 12 УХЛ 4 и реле времени типа ВЛУХЛ 4.В качестве магнитодинамических выключателей можно, например, использовать путевые выключатели, предназначенные для определения прохождения контрольныхточек передвижными механизмами.Применение изобретения позволит применить на экскаваторе электрический привод рабочих органов с автономным питанием электроэнергией, увеличить производительность, исключить завалы конвейеров, шнеков и сделать процесс технологически непрерывным. 10 15 1. Устройство для управления шнекороторным экскаватором, включающее электродвигатель привода ковшового ротора, два электродвигателя приводов двух ленточных конвейеров, катушку гидрораспределителя управления ходом тягача, контакторы включения электродвигателей приводов ковшового ротора и конвейеров, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения производительности и надежности работы, оно снабжено двумя блоками контроля и управления ленточными конвейерами, каждый из которых состоит из двух электродвигателей натяжения ленты конвейера, четырех контакторов, двенадцати кнопочных станций, датчика скорости и реле контроля скорости ленты конвейера, промежуточного реле, четырех концевых выключателей, реле времени, двух магнитодинамических выключателей, постоянных магнитов, закрепленных с шагом на ленте конвейера, при этом катушка первого контактора подключена к источнику питания через цель последовательно соединенных размыкающих контактов первой кнопочной станции, первого концевого выключателя, второго контактора и параллельно соединенных между собой замыкающих контактов второй кнопочной станции и первого магнитодинамического выключателя, катушка второго контактора подключена к источнику питания через цепь последовательно соединенных размыкающих контактов первой кнопочной станции, второго 55 концевого выключателя, первого контактора и параллельно соединенных между собой замыкающих контактов третьей кнопочной станции и второго магнитодинамического выключателя, причем силовые замыкающие Формула изобретения 25 30 35 40 45 50 контакты первого контак 1 ора включены в цепи питания первого электродвигателя натяжения ленты конвейера, а силовые замыкающие контакты второго контактора включены в цепи питания того же двигателя с измененным порядком чередования фаз, при этом катушка третьего контактора подключена к источнику питания через цепь последовательно соединенных размыкающих контактов четвер гой кнопочной станции, третьего концевого выключателя, четвертого контактора и паралельно соединеных между собой замыкающих контактов второго магнитодинамического выключателя и пятой кнопочной станции, катушка четвертого контактора подключена к источнику питания через цепь последовательно соединенных размыкающих контактов четвертой кнопочной станции, четвертого концевого выключателя, третьего контактора и параллельно соединенных между собой замыкающих контактов шестой кнопочной станции и первого магнитсдинамического выключателя, причем силовые замыкающие контакты третьего контакгора включены в цепи питания второго электродвигателя натяжения ленты конвейера, а силовые замыкающие контакты четвертого контактора включены в цепи питания того же двигателя с измененным порядком чередования фаз, при этом выход датчика скорости соединен с управляющим входом реле контроля скорости, замыкающий контакт которого включен в цепь питания катушки промежуточного реле последовательно с размыкающим контактом седьмой кнопочной станции, катушка реле времени подключена к источнику питания через параллельно соединенные другие замыкающие контакты обоих магнитодинамичдских выключателей и восьмой кнопочной станции, при этом катушка коктактора включения электродвигателя привода ковшового ротора подключена к источнику питания через цепь последовательно соединенных размыкающих контактов девятой кнопочной станции, промежуточного реле и параллельно соединенных между собой размыкающего контакта реле времени и замыкающего контакта десятой кнопочной станции, катушка контактора включения электродвигателя привода конвейера подключена к источнику питания через цепь последовательно соединенных размыкающих контактов одиннадцатой кнопочной станции, промежуточного реле и параллельно соединенных между собой размыкающего контакта реле времени и замыкающего контакта двенадцатой кнопочной станции, при этом в цепь питания катушки гидрораспределителя управления ходом тягача вклю 1629417 12чены параллельно соединенные замыкающие контакты промежуточного реле и релевремени,2,Устройство поп.1, отл ича ющее с я тем, что постоянные магниты выполнены в виде сферических сегментов, установленных с наружной и внутренней стороны ленты каждого конвейера в зеркальном отображении.3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что вал каждого иэ электродвигателей натяжения ленты конвейера через редуктор и винтовой шток соединен с соответствующей стороной ведомого барабана конвейера.1629417 иг 5 Составитель Ю,ЭлькинТехред М.Моргентал дэктор Г.Герб рект саулен Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 415 Тираж 386 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5