Способ защиты шахтных гидравлических стоек

Способ защиты шахтных гидравлических стоек

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оборудованию для крепления выработок, в частности к гидравлическим стойкам. Цель - повышение надежности защиты гидростоек от резких ударных нагрузок. Способ защиты щахтной гидравлической стойки заключается в измерении и регулирования давления жидкости в поршневой полости (П) 12 предохранительным клапаном блока управления (БУ) 3. При этом измеряют ускорение смещения штока гидростойки датчиком , ускорения 1. Затем сравнивают полученную величину ускорения с заданной контрольной величиной ускорения d и по результату сравнения регулируют положение предохранительного клапана БУ 3. Рост давления в П 12 происходит параллельно с процессом открывания П 12 на слив жидкости. Если давление жидкости в П 12 не превышает некоторую подстраиваемую постоянную величину, то сигнал от датчика 4 в блоке 5 преобразуется в управляющий постоянный сигнал и блок 6 открывает линию связи блока 5 с БУ 3. Постоянный сигнал переводит БУ 3 в состояние «закрыто и отключает П 12 от сливной магистрали 13. 4 ил. СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК!

5D 4 Е 21 D 15/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ьаавб

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3865145/22-03 (22) 07.01.85 (46) 07.07.88. Бюл. № 25 (71) Институт угля СО АН СССР (72) В. С. Верин, Г. А. Михайлов, Б. А. Фролов и В. И. Клишин (53) 622.284 (088.8) (56) Патент ФРГ № 2548998, кл. 5с 15/51, 1977.

Глюкауф, 1982, № 18, с. 11. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ШАХТНЫХ

ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СТОЕК (57) Изобретение относится к оборудованию для крепления выработок, в частности к гидравлическим стойкам. Цель повышение надежности защиты гидростоек от резких ударных нагрузок. Способ защиты шахтной гидравлической стойки заключается в измерении и регулирования давII

II

II

„„Я0„„1408078 А ления жидкости в поршневой полости (П) 12 предохранительным клапаном блока управления (БУ) 3. При этом измеряют ускорение смешения штока гидростойки датчиком ускорения 1. Затем сравнивают полученную величину ускорения с заданной контрольной величиной ускорения С, и по результату сравнения регулируют положение предохранительного клапана БУ 3. Рост давления в П 12 происходит параллельно с процессом открывания П 12 на слив жидкости. Если давление жидкости в П 12 не превышает некоторую подстраиваемую постоянную величину, то сигнал от датчика 4 в блоке 5 преобразуется в управляющий постоянный сигнал и блок 6 открывает линию связи блока 5 с БУ 3.

Постоянный сигнал переводит БУ 3 в состояние «закрыто» и отключает П 12 от сливной магистрали !3. 4 ил.

1408078

Изобретение относится к созданию шахтных гидравлических стоек, работающих в условиях труднообрушивающихся кровель, и может найти применение в горном деле при .изготовлении автоматизированных крепей и их эксплуатации.

Целью изобретения является повышение надежности защиты гидростоек от резких ударных нагрузок.

На фиг. 1 показана рункциональная схема устройства для осуществления способа за|циты гидравлических стоек от резких ударных нагрузок; на фиг. 2 и 3 — принципиальные схемы компаратора и мультивибратора, входящих в блок сравнения; на фиг. 4 — схема блока приоритета.

Схема включает датчик 1 ускорения, блок 2 сравнения, блок 3 .управления, датчик 4, дополнительный блок 5 сравнения, блок 6 приоритета.

В состав схемы блока 2 сравнения входит компаратор 7 (фиг. 2) и ждущий мультивибратор 8 (фиг. 3) для формирования сигнала длительностью At.

Образуемая длительnîñòü задается цепочкой КС и определяется ..М=0,26КС (1+0,7К ), мс.

Блоки 2 и 5 сравнения представляют 25 собой интегральные компараторы на операционных усилителях, на выходе которых формируются сигналы «1», если разность входных сигналов меньше напря>кения срабатывания компаратора, или «О», если разность входных сигналов превышает напряжение срабатывания. На один вход компаратора подается сигнал с соответствующего датчика, на другой — — опорное напряжение. Опорное напряжение определяет зону нечувствительности компаратора для входных напря>кений. 3o .ta нечувствительности в блоке 2 сравнения для малых значений ускорений устанавливается напряжением Cl. В блок 5 сравнения зона нечувствительности для малых давлений устанавливается напряжением С2. 4р

Напряжения ограничений Cl и С2 определяются конструктивными особенностями узлов системы.

В блок 2 также входит схема формирования сигнала запрета длительностью h t, определяемую консгрукцией гидросистемы 4

Блок 6 приоритета представляет собой управляющи и автомат, построенный с ис. пользованием жесткой логики из разрозненных комбинационных логических схем. Блок

6 приоритета вырабатывает сигналы для блока 3 управления в зависимости от значений сигналов, поступающих с датчиков

1 и 4 системы.

Блок приоритета состоит из RC-триггера

9 (D! ) схемы !О совпадения (D3) и инвертора 1 (D2), а также усилителя управляющего электромагнитом усиления. Схемы 9 — -10 обеспечивают логическое управление триггером.

Блок 3 управления регулирует слив жидкости из полости P. Примером такого блока 3 может служить гидрораспределитель с электрическим управлением прямого действия.

Способ защиты шахтной гидростойки заключается в измерении и регулировании давления жидкости в поршневой полости 12 предохранительным клапаном блока 3 управления, при котором измеряют ускорение смещения штока гидростойки датчиком 1 ускорения, сравнивают его с заданной контрольной величиной ускорения Ct и по результату сравнения регулируют положение предохранительного блока 3 управления.

При отсутствии динамических нагрузок блок

3 управления находится в состоянии, когда поршневая полость 12 гидростойки отключена от сливной магистрали 13.

При возникновении резкой ударной нагрузки

Q датчик 1 ускорения выдает импульс а.

Если его амплитуда превышает некоторую постоянную C l, то на выходе блока 2 сравнения появляется управляющий сигнал

И длительностью Л(, который переводит предохранительный клапан блока 3 управления в состояние «открыто», а блок

6 приоритета разъединяет линию связи для прохождения управляющего сигнала И2 на закрытие клапана блока 3 управления от дополнительного блока 5 сравнения.

Скорость срабатывания электрической цепи управления на открытие полости 12 соизмерима с запаздыванием повышения давления жидкости в полости 12 от ударного импульса Q. Поэтому рост давления в полости 12 происходит параллельно с процессом открытия этой полости на слив жидкости.

Если давление жидкости в полости 12 не превышает некоторую подстраиваемую постоянную С2, то сигнал от датчика 4 давления в блоке 5 преобразуется в управляющий постоянный сигнал И2, противоположный сигналу Иl, блок 6 приоритета открывает линию связи дополнительного блока 5 сравнения с блоком 3 управления.

Постоянный сигнал И2 переводит клапан блока 3 управления в состояние «закрыто» и тем самым отключает полость 12 от сливной магистрали 13.

Если давление жидкости в полости 12 превышает постоянную Cl, то клапан блока 3 управления открывается в связи с отсутствием управляющего сигнала на выходе блока 2 сравнения. Жидкость истекает из полости 12 в сливную магистраль 13, давление жидкости уменьшается и после того, как оно становится меньше постоянной С2, на выходе блока 5 появляется сигнал И2, который переводит клапан блока 3 управления в состояние «закрыто».

1408078

Если характеристики нагрузки Q будут такими, что амплитуда сигнала а на выходе датчика 1 ускорения не превышает Cl, а сигнал датчика 4 управления превышает постоянную С2, то на выходах блоков 2 и 5 сравнения управляющие сигналы И1 и И2 не появляются. Клапан блока 3 управления находится в состоянии «закрыто». В этом случае защита гидростойки должна осуществляться обычным предохранительным клапаном.

При выполнении блока сравнения и блока приоритета согласно фиг. 2-4 способ осуществляется следующим образом.

В исходном состоянии напряжение с датчиков давления и ускорения не превышает опорных напряжений 1!. компараторов, следовательно, на выходе блока

БС2 и на инверсном выходе ждущего мультивибратора блока БС1 формируется положительный сигнал «1». Сигнал с выхода

БС 2 и схемы ДЗ устанавливает триггер в единичное состояние и сигналом с его прямого выхода Q запирается транзистор

V и электромагнит Y обесточивается.

Гидрораспределитель находится в нейтральном состоянии, сливная магистраль перекрыта.

При ударном воздействии нагрузки на шток, при ускорении движения штока, равным например 2g, на выходе ДУ появляется напряжение U-- которое поступает на вход компаратора БС1 и сравнивается со значением опорного напряжения Uo;, задаваемого экспериментально.

В случае U.. i)Uo на выходе компаратора БС 1 появляется импульс «О», передним фронтом которого запускается ждущий мультивибратор, ча инверсном выходе которого будет импульс «О». Этот сигнал запрещает действие сигнала блока

БС 2, на вы оде ДЗ будет <О», и на вход R-триггера поступает проинвертированный сигнал с БС1. Триггер переключается в нулевое состояние и на время транзистор \т открывается и вызывает открывание сливной магистрали. По окончании времени Л! сигналом с ДЗ триггер устанав lиваетcя в единичное состояние и сливная магистраль перекрывается Если за время Л1 состояние БС2 и: менится в «О», 1О то триггер удерживается в этом состоянии до момента времени t, где БС2 приходит в состояние «1» и сливная магистраль открыта до времени 1.

Появление на выходе БС2 «!» вызывает появление «1» на ДЗ и триггер устанавливается в единичное состояние. Сливная магистраль перекрыта.

Если ускорение штока гидростойки, например, меньше д и на выходе БС1 состояние «!». а давление в гидpOllèëèíäðå

20 превышает С2 (!.!. ) вызывает появление на БС2 сигнала «О» изменение состояния триггера не происходит и сливная магистраль удерживается в перекрытом состоянии.

Форлула изобретения

Способ загцпты Lllàxòíûх ги1равлическпх стоек, заключающийся в измерении и регулировании давления жидкости в порш-.,; невой полости предохранительным клапаном, от.шчаюи ийая тем, что. с целью повышения надежности защиты гпдростоек от ударных нагрузок. измеряют ускорение смещения штока гидростойки, сравнивают его с заданной контрольной величиной ускорения и по результату сравнения регулируют положение предохранительного клапана.

1408078

Составитель ч. Санин

Редактор В. Бугренкова Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 3283!34 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4