Устройство для управления движением ковша экскаватора- драглайна

Устройство для управления движением ковша экскаватора- драглайна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной пром-сти. Цель - повьпиение надежности рабочего оборудования и механизмов драглайна 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 вьщеления сигнала управления (БВСУ) 10,17 и 21j 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 10 и 21 сЪединены соответственно с блоками 8 и 9 регулирования скорости лебедок 4 и 5. К входам БВСУ 17 и 28 подключены выходы соответствующих 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 вьтходах задат С/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) А3 (51) 4 E 02 F 3/48, 9/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4126950/29-03 (22) 03.10.86 (46) 23.09.88. Бюп. У 35 (71) Московский горный институт и Государственный проектно-конструкторский и. научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности "Гипроуглеавтоматизация" (72) М.С.Ломакин, А.М.Ромашенков, М.Б.Полинский и Ю.В.Симонов (53) 622.022.741 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 540014, кл. E 02 F 3/48, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 1084390, кл. Е 02 F 9/20, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ КОВША ЭКСКАВАТОРА-ДРАГЛАЙНА (57) Изобретение относится к горной пром-сти. Цель — повышение надежности рабочего оборудования и механизмов драглайна 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 (PH) 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 PH 12 и 23, соединенных соответственно с задатчиками 13 и 24.

Выходы БВСУ !О и 21 сЬединены соответственно с блоками 8 и 9 регулирования скорости лебедок 4 и 5. К входам БВСУ 17 и 28 подключены выходы соответствуюп(их РН 18 и 29, а к другим входам PH 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 вьделяют наибольше, а БВСУ 17 и 28 наименьший сигналы, поступающие на их входы. Соответственно РН 12,1 23 и

I18,29 являются регуляторами мин. и

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использова но для управления движением ковша экскаватора-драглайна.

Цель изобретения — повышение надежности рабочего оборудования и механизмов драглайна путем снижения инамических нагрузок в подъемных и ! тяговых канатах. 10

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2.! примеры выполнения регуляторов натя жения подъемных и тяговых канатов, а также блоков вьделвния 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- 25 гулирования скорости подъемной лебедки поступает сигнал с выхода первого блока 10 вьделения сигнала управления приводом подъема, выполненного на диодах по схеме выделения макси- 30 мального сигнала, входы которого соединены с выходами задатчика 11 скорости подъемной лебедки .и первого регулятора 12 натяжения подъемных канатов, к входам которого подключены 35 первый задатчик 13 и датчик 14 натяжения подъемных канатов.

Блок 8 регулирования скорости подъемной лебедки состоит из последо" втельно соединенных регулятора 15 <0 скорости и регулятора 16 тока привода подъема, подключенного к первому входу второго блока 17 вьделения макс. натяжения. По сигналам с выходов БИСУ 10 и 21 осуществляется регулирование скорости и тока приводов подъема 6 и тяги 7. По сигналам с выходов РН 18 н 29 происходит ограничение макс. и мин. усилий в K 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 соединен с входом управляемого преобразователя 19 привода подъема. Входы второго регулятора 18 натяжения подъемных канатов соединены с выходами датчика

14 и второго эадатчика 20 натяжения подъемных канатов.

На вход блока 9 регулирования скорости тяговой лебедки поступает сигнал с выхода первого блока 21 вьделения сигнала управления приводом тяги, входы которого соединены с выходами задатчика 22 скорости тяговой лебедки и первого регулятора 23 натяжения тяговых канатов, к входам которого подключены первый задатчик

24 и датчик 25 натяжения тяговых ка" натов. Блок 9 регулирования скорости тяговой лебедки состоит иэ последовательно соединенных регулятора 26 скорости и регулятора 27 тока привода тяги, подключенного к первому входу второго блока 28 вьделения сигнала управления приводом тяги, второй вход которого соединен с выходом второго регулятора 29 натяжения тяговых канатов, а выход - с входом управляемого преобразователя 30 привода тяги. Входы второго регулято ра 29 натяжения тяговых канатов соединены с выходами датчика 25 и второго задатчика 31 натяжения тяговых канатов.

Устройство работает следующим образом.

На выходах первого задатчика 13 натяжения подъемных канатов и перво1425276

U»7

U = мин где U» и UZ8

»6 Э»8)0 . 55 (П т, Uaq ), (2) — выходные сигналы вторых блоков 17 и 28 вьщеления сигналов го задатчика 24 натяжения тяговых канатов устанавливаются сигналы, соответствунхцие заданным минимальным значениям усилия S u S в подъемО МИН 41 МИН 5 ных и тяговых канатах. На выходах второго задатчика 20 натяжения подъемных канатов и второго задатчика 31 натяжения тяговых канатов устанавливаются сигналы, соответствующие заданным максимальным значениям усилия

S„ и S „ „,в подъемных и тяговых

4 М4К0 канатах. Первые блоки 10 и 21 выделения сигналов управления приводом подъема и приводом тяги выполняются 15 в виде диодных блоков выделения наибольшего сигнала, т.е. сигнал на выходе этих блоков соответствует наибольшему из сигналов, поступающих на их входы: 20

0»4 = макс (U«, U«);

Uz, макс (Uzz, Uz>), где U, и Uz» — выходные сигналы первых блоков 10 и 21 выделения сигналов управ- 25 ления приводом подъема и приводом тяги;, U и О« — выходные сигналы задатчика 11 скорости подъемной лебедки первого 30 регулятора 12 натяжения подъемных канатов, являкициеся входными сигналами первого блока 10 выЗ5 ления приводом подъема.

Uä и Uzq - выходные сигналы задатчика 22 скорости тяговой лебедки и первого регулятора 23 натяжения тяговых канатов, являющиеся входными сигналами первого блока 21 вьщеления сигнала управления приводом тяги.

Вторые блоки 17 и 28 вьщеления сигналов управления приводом подъема и приводом тяги выполняются в виде диодных блоков вьщеления наименьшего сигнала, т.е. сигнал на выходе этих блоков соответствует наименьшему из

1 сигналов, поступающих на их входы: управления приводом подъема и приводом тяги;

Uö и U» 8 — выходные сигналы регулятора 16 тока привода подъема и второго регулятора 18 натяжения подъемных канатов, являющиеся входными сигналами второго блока 17 вьщеления сигнала управления приводом подъема !

Uz u U — выходные сигналы регулятора 27 тока привода тяги и второго регулятора 29 натяжения тяговых канатов, являющиеся входными сигналами 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.:

Sfl.ìI«I S n SII мамсВ (3) где S, и S — усилия в подъемных и тяговых канатах;

S„ S,„ „ — заданные максимальное

4 MI»H и минимальное значения усилия в подъемных канатах;

1425276 и S „„„„; заданные минимальное и мин ! максимальное значения усилия в тяговых канатах, 5 т выходной сигнал задатчика 11 скор сти подъемной лебедки является б льше выходного сигнала первого реr лятора 12 натяжения подъемных канат в, а выходной сигнал задатчика 22 10 с орости тяговой лебедки является .б льше выходного сигнала первого реr лятора 23 натяжения тяговых канат в. Кроме того, выходной сигнал реr лятора 16 тока привода подъема я ляется больше выходного сигнала в oporo регулятора 18 натяжения под емных канатов, а выходной сигнал р гулятора 27 тока привода тяги являе ся больше выходного сигнала второг регулятора 29 натяжения тяговых кан тов. При этом сигналы с выхода зад тчика 11 скорости подъемной лебедк через последовательно соединенные п рвый блок 10 выделения сигнала у равления приводом подъема, регулят р 15 скорости, регулятор 16 тока и второй блок 17 выделения управлея приводом подъема поступают на в од управляемого преобразователя 19 гфивода подъема, а сигналы с выхода э датчика 22 скорости тяговой лебедки через последовательно соединенные первый блок 21 вьщеления сигнала управления приводом тяги, регулятор 26 скорости, регулятор 27 тока и второй блок 28 вьделения сигнала управления приводом тяги поступают на вход управляемого преобразователя 30 привода тяги. В результате осуществляется регулирование скорости и тока приводов подъема и тяги.

Если под действием сигналов управ ленин с выходов задатчика 11 скорости подъемной лебедки и эадатчика 22 скорости тяговой лебедки усилия в подъемных и тяговых канатах становятся меньше заданного минимального знаS и $чмичs Se (Sm.wee s то выходной сигнал первого регулято50 ра 12 натяжения подъемных канатов становится больше выходного сигнала задатчика 11 скорости подъемных лебедок, а выходной сигнал первого регулятора 23 натяжения тяговых канатов (,тановится больше выходного сигнала задатчика 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 условие $„5пмии $„, ) S мин) ° При этом первый блок 1О вьделения сигнала управления приводом подъема и первый блох 21 вьделения сигнала управления приводом тяги, вьделяя наибольшие сигналы, обеспечат подключение выходного сигнала первого регуля1 тора 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. $„ v $„„

S $ „„„„ 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 вьделе 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-дифференциальные регуляторы, реализованные на основе интегральных микросхем согласно нредлагаемой электрической принципиальной схемы (фиг.2а). Параметры КС-цепей регулятора натяженич канатов (резисторы R1-КЗ, конденсаторы C1sC2) рассчитываются из условия получения

1÷25276 требуемого 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 VD1.

Блоки выделения наибольше-о сигна- 10 ла — первые блоки выделения сигналов управления. приводов подъема и тяги могут быть также реализованы согласно предлагаемой электрической принципиальной схемы (фиг.2в). Диоды

VD1 и VD2 образуют логическую схему выделения наибольшего сигнала. Для того, чтобы схема работала и при отрицательных входных сигналах 0.„, и U „,,,подаваемых на диоды VD1 и 20 ,VD2, на резистор 21 подается отрицательное опорное напряжение. При этом необходимо выполнение следующего условия: оп

Ъ. Ц °

+1 а

Для выделения наименьшего из двух входных напряжений достаточно изменить схему включения диодов 701 и702, 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. 40

Устройство 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 изобретения

Устройство для управления движением ковша экскаватора-драглайна,содержащее Жлак регулирования скорости подъемной лебедки, включающий регулятор скорости, соединенный с регулятором тока, и управляемый преобразователь приводя 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 выделения сигнала управления приводам подъема, на другой вход которого падклю ген задатчик скорости привода подъе. а, а выход первого блока выделения 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 выделения 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

I и тяговых канатах, ано снабжено вторыми эадатчиками натяжения подъемных и тяговь1х канатов, вторыми блоками выделения 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 выделения сигнала управления, первый вход которого подключен к выходу. регулятора тока блока регулирования скорости подъемной лебедки, а выход второго блока выделения 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, первый

1425276

Фиг. 2

Составитель В.Чуприн

Техред М.Ходанич Корректор Н.Король

Редактор И.Дербак

Заказ4745/27 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вкод которого подключен к выходу регулятора тока блока регулирования скорости привода тяговой лебедки, а выход второго блока выделения сигнала подключен к входу управляемого преобразователя привода тяги.