Датчик весового дозирования

Датчик весового дозирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к средствам весового дозирования при загрузке скипов шахтных подъемных установок. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит гидравлическую силоизмерительную мессдозу 1 и камеру 2, соединенную с источником сжатого воздуха, в которой расположены заливочный клапан 3, дроссель 4, и снабжено преобразователем с редуцирующим механизмом 15, выходной элемент 16, которого взаимодействует с инфракрасными фотоэлементами 21-24, контролирующими не менее четырех позиций выходного элемента, электрическим источником 5 питания, четырьмя формирователями 6 - 9 с инверсными выходами, элементом 10 ИЛИ, при этом дно силоизмерительной месдозы 1 и дно полости 11 преобразователя имеют сообщающиеся кольцевой и радиальные пазы, а зажимные кольца 25 и 26 мембран 1 и 13 - каналы 27 и 28. Кроме того, корпуса с фотоэлементами закреплены с возможностью перемещения по кронштейну 35 в направлении движения выходного элемента 16 редуцирующего механизма 15, а образцовый манометр 36 соединен с заливочным клапаном 3 и через запорный вентиль 37 и дроссель 4 с полостью 11 преобразователя и полостью 12 силоизмерительной мессдозы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

< у 4 С 01 С 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

М АSTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4199215/24-10 (22) 24 ° 02 ° 87 (46) 23.08.89. Бюл. К 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной механики им. И.М.Федорова и Донецкий государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт комплексной механизации шахт (72) В.Я.Березан, С.С.Сафонов, А.И.Соломенцев, В.М.Чеппель .и А.П,.Базакуца (53) 681.269(088.8) (56) Информационный листок о научнотехническом достижении У 85-06, Донецк, 1985, с. 28,29.

„„SU„„) 502963 А 1

2 (54) ДАТЧИК ВЕСОВОГО ДОЗИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к средствам весового дозирования при загрузке скипов шахтных подъемных установок. Целью изобретения является повы.шение надежности. Устройство содержит гидравлическую силоизмерительную мессцозу 1 и камеру 2, соединенную с источником сжатого воздуха, в которой расположены заливочный клапан 3, дроссель 4, и снабжено преобразователем с редуцирующим механизмом 15, выходной элемент 16 которого взаимодействует с инфракрасными фотоэлементами 21-24, контролирующими не мене четырех позиций выходного элее мента, электрическим источником 5

3 1502963 4 питания, четырьмя формирователями .

6-9 с инверсными выходами, элементом ИЛИ 10, при этом дно силоиэмерь тельной мессдозы 1 и дно полости 11 преобразователя имеют сообщающиеся кольцевой и радиальные пазы, а зажимные кольца 25 и 26 мембран ", и

13 — каналы 27 и 28. Кроме того„ корпуса с фотоэлементами эакреплеИзобретение относится к средствам весового дозирования при загрузке скипов шахтных подъемных установок и может быть применено в угольной и других областях промышленности в тяжелых подземных условиях эксплуатации. 20

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 приведена схема датчика, на фиг. 2 — расположение пазов.

Датчик весового дозирования (фиг.1)25 содержит гидравлическую силоизмерительную мессдозу 1 и камеру 2, соединенную со стабилизированным источником сжатого воздуха, в которой расположены заливочный клапан 3, дрос- 30 сель 4, электрический источник 5 питания, четыре формирователя 6-9 с инверсными выходами, элемент ИЛИ 10.

Преобразователь выполнен в виде до" полнительной полости 11, соединенной 35 через дроссель 4 с полостью 12 мессдо- . зы 1 и закрытой упругой металлической мембранной 13 с подпружиненным регулируемым поршнем 14, механически соединенным с редуцирующим механизмом 4р

15, выходной элемент 16 (флажок) которого взаимодействует с инфракрасными фотоэлементами 17-20, контролирующими не менее четырех позиций выходного элемента 16, соединенными с ис- 45 точником 5 питания, при этом фотовыходы фотодиодов 21-24 соединены со, ответственно со входами четырех формирователей 6-9 с инверсными .выходами, причем выходы первого и четверто- 5О

ro формирователей 6 и 9 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 10, выход которого, а также выходы второго и третьего формирователей 7 и 8 могут быть соединены с устройством управления или с системой управления загрузочным устройством (дозатором). Зажимное кольцо 25 снлоизмерительной месны с возможностью перемещения по кронштейну 35 в направлении движения выходного элемента 16 редуцирующего механизма 15, а образцовый манометр

36 соединен с заливочным клапаном 3 и через запорный вентиль 37 и дроссель 4 с полостью 11 преобразователя и полостью 12 силоизмерительной мессдозы. 2 ил. сдозы 1 и зажимное кольцо 26 преобразователя снабжены соответственно каналами 27 и 28, а дно силоизмерительной мессдозы 1 и дно (верхняя часть) полости преобразователя снабжены кольцевым 29 и радиальными 30 соединяющимися пазами (фиг. 2), кроме того, корпуса 31-34 с фотоэлементами 17-20 закреплены с воэможностью перемещения по кронштейну 35 в направлении движения выходного элемента

16 редуцирующего механизма 15. При этом образцовый манометр 36 соединен с заливочным клапаном 3 и через за.порный вентиль 37 и дроссель 4 с полостью 11 преобразователя и полостью

12 силоизмерительной мессдозы.

Датчик работает следующим образом.

После заливки жидкости в гидросистему датчика, его испытания на специальном заводском стенде и градуировки образцового манометра в тоннах он может быть установлен на шахте под вертикальным дозатором или траверсой наклонного дозатора.

После установки датчика открывается запорный вентиль 37 (в транспортном положении он должет быть закрытым). Стрелка манометра 36 укажет вес незагруженного дозатора. При этом выходной элемент 16 редуцирующего механизма 15 сместится и займет определенную позицию.

Редуцирующий механизм служит для увеличения линейного перемещения выходного элемента 16. Корпус 32 с фотоэлементами устанавливается в таком положении, при котором элементом 16 экранировалось бы излучение светоI диода 18. Затем в ручном режиме включается конвейер и производится загрузка дозатора. Контроль за загрузкой ведется по образцовому манометру 36, класс точности которого выше, чем у электроконтактного манометра, 5

При загрузке дозатора повышается давление рабочей жидкости в полостях 12 и 11, в результате чего прогибается мембрана 13, смещая подпружиненный поршень 14. Смещение поршня 14 через шток и редуцирующий механизм 15 передается выходному элементу 16.

При достижении установленной дозы конвейер выключается и устанавливается корпус 33 с фотоэлементами так, чтобы выходной элемент 16, занявший новое положение, мог экранировать излучение светодиода 19. Корпуса

31 и 34 устанавливаются .соответственно допустимым пределам по показанию манометра 36.

После подачи напряжения на источник питания и на фотоэлементы может быть произведена дополнительная корректировка установки указанных корпусов. Изменяя усилия нажатия пружины на поршень 14 с помощью зажимной гайки 38, через отверстие в которой проходит шток, можно произвести дополнительную корректировку установки выходного элемента 16 (фиг. 1).

В исходном положении источник 5 питания включен. С его выхода напряжение подается на фотоэлементы 1724. Дозатор незагружен. Стрелка манометра 36 показывает вес дозатора, а выходной элемент экранирует инфракрасное излучение светодиода 18. При этом на выходе фотодиода 22, на входе формирователя 7 с инверсным выходом сигнал имеет значение 0", а на выходе формирователя 7 сигнал принимает значение "1" и поступает в систему управления дозатором по каналу

В результате облучения фотодиодов

21,2Р и 24 инфракрасным излучением, исходящим из светодиодов 17, 19 и 20, на выходах фотодиодов 21, 23 и 24 появляется сигнал, поступающий на входы формирователей 6, 8 и 9, на выходах которых формируется 0 .

В связи с поступлением сигнала по каналу I в систему управления дозатором, включается конвейер, загружающий дозатор горной массой. В результате стрелка манометра 36 и выходной элемент 16 смещаются в сторону больших показаний, при этом входной элемент 16 не экранирует больше излучения светодиода 18, которое теперь попадает »а фотодиод 22, на выходе которого и на входе формирователя

Работа системы управления доэатором в этом случае в автоматическом режиме запрещается. Разгрузка дозатора в скип производится только в ручном режиме и при визуальном наблюдении оператора. При этом не происходит значительный перегруз дозатора и скипа, приводящий к обрыву канатов скипа.

При разгерметизации гидросистемы датчика, например, при порыве мембраны силоизмерительной мессдозы 1, 50

2963 6 сигнал изменяет свое значение на 1 а на выходе последнего — на "0".

При достижении определснной дозы горной массы в доэаторе выходной элемент 16 экранирует излучение светодиода 19, в связи с чем на выходе фотодиода 23 и на входе формирователя сигнал изменяет свое значение на

"0", а на выходе последнего — на "1".

Сигнал, поступающий с выхода формирователя 8 и по каналу II в систему управления, выключает конвейер. 3агрузка доэатора прекращается.

При полной разгрузке дозатора в скип выходной элемент 16 снова экранирует излучение светодиода 18, в результате сигнал с выхода датчика по каналу I поступает в систему управления для включения конвейера.

Цикл загрузки повторяется. Датчик совместно с системой управления дозатором могут работать в автоматическом режиме.

Если сигнал на выключение конвейера не поступил по каналу системы управления дозатором иэ-за неисправности ее элементов или некоторых определенных элементов датчика, происходит дальнейшая загрузка дозатора до тех пор, пока выходной элемент 16 не станет экранировать излучение светодиода 20, а сигнал с выхода формирователя 9 не поступил на один из входов элемента ИЛИ 10 и с его выхода по каналу III в систему управления дозатором. Т.е. неЭависимый сигнал на выключение конвейера и запрещающий всякое включение конвейера пос40 тупит по другому выходу датчика и другому каналу системы управления, а также на табло блока сигнализации, что является сигнализирующим фактором о некотором допустимом перегрузе доэатора и неисправности в системе

45 управления или датчика при номинальном способе дозирования.

1502963

50 который обычно образуется между прижимным кольцом 25 и краем поршня мессдозы 1, рабочая жидкость из,полости 12 через порыв и каналы 27 в зажимном кольце 25 вытекает наружу. В ре5

1 зультате поршень мессдоэы 1 садится на ее дно. Чтобы поршень не препятствовал дальнейшей утечке рабочей жидкости через отверстие 39 канала, 10 связывающего манометр 36 и полость

12 с полостью 11, т,е. не закрывал отверстие 39 как клапан, в дне мессдозы выполнены радиальные 30 и кольцевой 29 пазы (фиг. 2), по которым 15 жидкость из полости 11 преобразователя и канала манометра 36 вытекает наружу по каналам 27 ° Вследствие утечки жидкости из полости 11 поршень 14 смещается вверх. Пружина оказывает дополнительное воздействие на его смещение, которое через шток, редуцирующий механизм 15 передается выходному элементу 16. При этом выходной элемент 16 экранирует излучение светодиода 17. На выходе фотодиода 21 и на входе формирователя 6 сигнал принимает значение "0", а на его выходе — "1", сигнал с выхода формирователя 6 поступает на второй вход элемента ИЛИ 10 и с его выхода по каналу III в систему управления дозатором для выключения конвейера и на табло блока сигнализации о неисправности датчика. Характер неисправности датчика определяется при визуальном осмотре датчика и системы управления, Разгерметизация гидросистемы может произойти и в результате нарушения 40 уплотнений и в других местах гидросистемы, и при порыве мембраны преобразователя. Рабочая жидкость в этом случае вытекает наружу через каналы 28, а поршень силоизмеритель- 45 ной мессдоэы 1, садясь на дно, производит порыв ее мембраны, что ускоряет утечку небольшого объема рабо-. чей жидкости и смещение поршня 14, т.е. выдачу сигнала на выключение конвейера.

При разгерметизации гидросистемы датчика также не произойдет перегруз доэатора и скипа, приводящий к аварии на скиповом подъеме. 55

Поверка датчика производится по образцовому манометру 36 на месте установки датчика. Образцовый манометр также может быть заменен или поверен. Для этого закрывается запорный вентиль 37, открывается эаливочный клапан 3 и производится замена манометра 36. Затем производится заливка рабочей жидкости части гидросистемы до запорного вентиля с помощью несложного переносного устройства, закрывается заливочный клапан 3 и открывается запорный вентиль 37.

В вентилируемую камеру 2 датчика весового дозирования осуществляется подача очищенного сжатого воздуха (как и в известном датчике) от стабилизированного пневматического источника питания. Давление, возникающее внутри камеры 2, не превышает

0,2 кгс/см . Воздействие давления внутри камеры на поршень преобразователя может учитываться при наладке датчика.

Наличие пазов в верхней части (дне) полости преобразователя способствует созданию более глубокого вакуума в гидросистеме датчика перед заливкой ее рабочей жидкостью, что уменьшает погрешность датчика и увеличивает срок его службы, иначе поршень может перекрыть отверстие для откачки воздуха как клапан.

Формула изобретения

Датчик весового дозирования, содержащий силоизмерительную мессдозу, которая с помощью эажимного кольца установлена в герметичной као мере с двумя герметизированными вводами для подключения стабилизированного источника сжатого воздуха и электрического кабеля и заливочным клапаном, дроссель, образцовый манометр и преобразователь, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены электрический источник питания, четыре формирователя с инверсными входами, элемент ИЛИ и запорный вентиль, преобразователь выполнен в виде четырех пар фотодиодов с фотоэлементами, установленными с зазором на кронштейне с направляющими в ряд с воэможностью взаимного перемещения, и дополнительной металлической мессдозы, которая с помощью зажимного кольца установлена внутри камеры и соединена с подпружиненным регулируемым поршнем, связанным через редуцирующий механизм с флажком, распг—

1502963

Составитель М.Жуков

Редактор Н.Рогулич Техред М.Дидык Корректор Н.Король

Заказ 5076/52 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ложенным в зазоре„ при этом фотодиоды подключены к выходу источника пи-, тания, фотоэлементы подключены к ,входам соответствующих формировате5 лей, выходы первого и четвертого формирователей подсоединены к входам элемента ИЛИ, вымод которого вместе с выходами второго и третьего формирователей подключены к электрическому кабелю, образцовый манометр соединен с заливочным клапаном и через запорный вентиль вместе с подмембранной полостью дополнительной мессдозы через дроссель соединены с подмембранной полостью силоиэмерительной мессдоэы, причем в зажимных кольцах силоизмерительной и дополнительной мембран выполнены сквозные каналы, а в дне силоиэмерительной мессдозы и в дне подмембранной полости допол нительной мессдоэы выполнены соединяющиеся кольцевой и радильные пазы.