Устройство автоматического программного управления исполнительными органами угледобывающего комбайна по гипсометрии пласта

Устройство автоматического программного управления исполнительными органами угледобывающего комбайна по гипсометрии пласта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А.В.Ильюша, Ю.А.Карцев, В.Д.Клейман, С.В.Карпинский и Б.Е.Ярыгин о ; (Ly ° . °

1 е" ПАТГИТ.;У

Институт горного дела им. А.А.Скочинского

Министерства угольной промышленности СССР (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЬКИ ОРГАНАМИ УГЛЕДОБЬБАЮЩЕГО

КОМБАЙНА ПО ГИПСОМЕТРИИ ПЛАСТА

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам автоматического управления угледобывающими комбайнами, и может быть использовано также при комбайновой выемке других пластовых месторождений.

Известно устройство автоматического программного управления исполнительными органами угледобывающего комбайна по гипсометрии пласта, содержащее управляющую вычислительную машину, датчик местоположения комбайна в лаве, датчики положения исполнительных органов, электрогид I роклапаны; гидродомкраты подъема- опускания исполнительных органов и гидросистему (1$, Здесь задание программы управпения исполнительными органами осуще20 ствляетсп при снятии полоски угля комбайном, управляемым вручную. Од нако в процессе работы практически невозможно изменить эту программу.

Это усугубляется тем обстоятельством, что комбайны имеют два исполнительных органа. Кроме того, наличие датчиков обратной связи (положения исполнительных органов) усложняет электрическую схему устройства.

Известно также устройство автоматического программного управления исполнительными органами угледобывающего комбайна по гипсометрии пласта, содержащее пульт управления, включающий шифратор направленного счета, реверсивный счетчик, дешифратор, трехпозиционные ключи задания программы, диоды, переключатель направления движения комбайна, датчик местоположения комбайна в лаве, электрогидроклапаны, гидродомкраты подъема-опускания исполнительных органов и гидросистему (2J.

Известное устройство имеет недостатки, аналогичные вышеприведенным.

Это снижает надежность работы устройства.

88341

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено логической схемой ИЛИ, элементами памяти, выходными ключевыми блоками, гидро- клапанами с механогидравлическим управлением и доэирующими цилиндрами с двумя рабочими полостями, каждая из которых через электрогидроклапаны и через гидроклапаны с механогидравлическим управлением соединена с гидросистемой комбайна и соответствующими домкратами подъема-опускания исполнительных органов, причем в

15 пульте управления нечетные выходы дешифратора подключены к средним точкам трехпозиционных переключателей, а контакты последних через диоды подключены к Одним входам элементов 20 .памяти, на другие входы которых через логическую схему ИЛИ соединены с,четными выходами дешифратора, а к выходам элементов памяти через переключатель направления движения комбайна и выходные ключевые блоки подсоединены электрогидроклапаны.

На фиг. 1 приведена гидравлическая схема устройства, на фиг. 2 электрическая схема.

Штоковая и поршневая полости гидродомкрата 1 подъема-опускания каждого исполнительного органа соединены с электрогидроблоками 2, которые подключены к пульту управления 3, 35

К нему также подключен датчик 4 местоположеиия комбайна в лаве.

Электрогидроблок 2 состоит из поршня 5 дозирующего цилиндра 6, на штоках которого размещены две pery40 лировочных гайки 7. Поршневая и штоковая полости гидродомкрата 1, рабочие полости дозирующего цилиндра 6 соединены с электрогидроклапанами

8, 9 и )0 подъема-опускания исполни45 тельного органа и разгрузки дозирующего цилиндра 6 соответственно через обратные клапаны 11 и !2 с гидравлическим управлением и через гидроклапаны )3 и 14 с механогидравлическим.управлением. Причем через гидро50 клапаны 13, 14 и 15, 6 с механогидравлическим управлением, такие же клапаны 17 и 18 рабочие полости дозирующего цилиндра 6 соединяются со-. ответственно со сливной магистралью 5

)9 гидросистемы комбайна и с поршневой и штоковой полостями гидродомкрата 1. Электрогидроклапаны 8-)0

4 подключены к сливной и напорной магистралям 19 и 20 гидросистемы комбайна. Причем управляющие полости гидроклапанов 15 и 18 подключены непосредственно после электрогидроклапана 9, а управляющие полости гидроклапанов 16 и 17 — после электрогидроклапана 8. Фиксация поршня 5 в дозирующем цилиндре 6 обеспечивается с помощью возвратных пружин

21 и 22.

Пульт управления 3 содержит шифратор направленного счета 23, соединенный со входами реверсивного декадного счетчика 24. К выходам счетчика 24 подключен дешифратор 25, имеющий и пар выходов. его нечетные выходы 26, 27 и 28 подключены к средним точкам двух рядов трехпозиционных ключей задания программы для нижнего 29-31 и верхнего 32-34 исполнительных органов. Крайние точки этих ключей через развязывающие диоды

35, 36, 37, 38, 39 и 40 и 41, 42, 43, 44, 45 и 46 подключены к одним из входов элементов памяти 47, 48, 49 и 50. Выходы этих элементов памяти через переключатель 51 налравления движения комбайна подключены каждый в отдельности на входы выходных ключевых блоков 52, 53, 54 и 55. К последним, в свою очередь, подключены электрогидроклапаны 8 и 9 в электрогидроблоках 2. Другие выходы 56, 57 и 58 дешифратора 25 подключены к логической схеме 59, выполняющей функцию ИЛИ, выход которой подключен на другие входы элементов памяти

47-50, а также на два дополнительных выходных ключевых блока 60 и 61, к которым в электрогидроблоках 2 подключены электрогидроклапаны 10, служащие для разгрузки дозирующих цилиндров 6.

Устройство автоматического программного управления работает следующим образом.

После того, как машинист заканчивает процесе самозарубки, исполнительные органы остаются относительно корпуса комбайна и вмещающих боковых пород именно в том положении, которое требуется для начала движения комбайна, причем изменение их положения вдоль лавы производится электрогидроблоками 2, управляемыми с пульта управления 3 по сигналам датчика 4 местоположения комбайна в лаве.

883418 6

50

Ниже рас сматрив а ется процес с ав то. матического программного управления положением только одного, нижнего исполнительного органа, так как управление верхним исполнительным 5 органом осуществляется аналогично.

С началом рабочего хода комбайна независимо от команды управления, поступающей на электрогидроблок 2, гидродомкрат 1 подъема-опускания нижнего исполнительного органа находится в том положении, в котором он был оставлен машинистом по окончании процесса самозарубки. Поршень

5 дозирующего цилиндра 6 с регули- 15 ровочными гайками 7 находится в положении, определяемом предыдущими командами, которые подаются машинистом в процессе самозарубки.

Электрогидроклапаны 8 и 9 подьема-опускания исполнительного органа, а также 10 — разгрузки дозирующего цилиндра закрыты. Закрыты обратные клапаны 11 и 12, удерживающие гидродомкрат 1, а следовательно и исполни- 25 тельный орган в заданном машинистом положении. Закрыты гидроклапаны 13, 14 и 15, 16 с механогидравлическим управлением, управляющие разгрузкой рабочих полостей дозирующего цилиндра 6, закрыты также и гидрок ;апаны

17 и 18 с механогидравлическим управлением, соединяющие поршневую и штоковую полости гидродомкрата 1 с рабочими полостями дозирущего цилинд- 35 ра 5. Гидромагистрали 19 и 20 подают к элементам электрогидроблока 2 соответственно напор и слив от гидронасоса комбайна, а состояние возвратных пружин 21 и 22 зависит от положения поршня дозирующего цилиндра 6.

С датчика 4 местоположения комбайна в лаве сигналы о его перемещении поступают в пульт управления 3 на шифратор 23 направленного счета, который, в свою очередь, формирует и подает сигналы на суммирующий или вычитающий вход реверсивного декадного счетчика 24. При движении комбайна вдоль первой части заданного шага дискретности управления вдоль лавы и именно в начале лавы дешифратор 25 выдает сигнал управления на первый нечетный выход 26. Этот сигнал подается на средние точки трехпозиционных ключей 29-32 задания программы, откуда он, в зависимости от положения ключа, через развязывающие диоды 35, 36 и 41, 42 подается на установочные (в "1") входы

47, 48 и 49, 50 элементов памяти или же не подается на них вовсе.

Поэтому, если ключ 29 находится в нейтральном положении, то элементы памяти 47 и 48 продолжают оставаться в исходном (нулевом) положении, а дозирующий цилиндр 6 и нижний исполнительный орган также продолжают оставаться в том положении, в котором они были оставлены машинистом в конце процесса самозарубки. Если же ключ 29 находится в одном из край-. них положений, то включается элемент памяти 47 (или 48) и сигнал с него через переключатель 51 направления движения подается на выходные ключевые блоки 52 или 53 (54 или 55), включающие электрогидроклапаны 8 или 9 на подъем или опускание исполнительных органов. Однако возможность перемещения исполнительного органа в заданном направлении будет зависеть. от состояния дозирующего цилиндра 6.

Когда комбайн переходит на вторую часть заданного интервала дискретности управления, то на первом четном выходе 56 дешифратора 25 появляется сигнал "1", который через логическую схему 59, выполняющую функцию ИЛИ, подается на сброс в нуль элементов памяти 47-50, а также на выходные ключевые блоки 60 и 61, управляющие разгрузкой дозирующих цилиндров 6 через электрогидроклапан разгрузки

10, и включает электрогидроклапаны.

После включения электрогидроклапана

10 давление с напорной магистрали

20 подается в управляющие полости гидроклапанов 13 и 14 Последние открываясь соединяют рабочие полости дозирующего цилиндра 6 со сливной магистралью 19. Если поршень 5 дозирующего цилиндра 6 находится в одном иэ крайних направлений, то соответствующей возвратной пружиной 19 ипи 20 поршень 5 устанавливается в исходно1 положение, подготавливая дозирующий цилинвр 6 для возможности подъема или опускания исполнительного органа на последующем интервале дискретности управления. Описанным путем происходит автоматическая разгрузка доэирующего цилиндра 6 всегда при движении комбайна вдоль каждой второй части на каждом интервале дискретности управления.

Пусть комбайн, перемещаясь дальше, переходит на второй интервал дискрет"

883418

30

45 кости управления и ключ 30 .Установлен в верхнее крайнее положение, задавая тем самым команду на подъем нижнего исполнительного органа на заданную величину. При этом сигнал с нечетного выхода 27 дешифратора 25 через ключ 30 включает (устанавливает в "1") элемент памяти 47 ° Сигнал с последнего через переключатель 51 направления движения и ключевой 10 блок 52 включает электрогидроклапан

9 подъема нижнего исполнительного органа.

В результате давление с напорной магистрали 20 через обратный клапан

11 подается в штоковую полость гидродомкрата 1 и непосредственно через электрогидроклапан 9 в управляющую полость гидроклапана 15, который соединяет в это же время левую рабочую полость дозирующего. цилиндра со сливной магистралью 19. Порцщ рабочей жидкости со штоковой полости гидродомкрата 1, переливаясь в правую рабочую полость дозирующего цилиндра 6, обеспечивает подъем исполнительного органа на заданную величину. Регулировка величины подь" ема или опускания исполнительного органа осуществляется. заранее с помощью регулировочных гаек 7, располагающихся на штоках поршня 5 дозирукицего цилиндра 6.

Аналогично производится опускание исполнительного органа. При этом

35 включаются элементы 48 и 53, электрогидроклапан 8 и связанные с ним элементы электрогидроблока 2.

Таким образом, с помощью двух рядов трехпозиционных переключателей

40 задается программа обработки комбайном поверхности почвы и кровли независимо от того, каким (правым или левым) исполнительным органом каждая из них будет обрабатываться.

При этом одновременно с повышением надежности работы устройства обеспе-. чивается любая корректировка заданной программы обработки забоя исполнительными органами комбайна.

Формула изобретения

Устройство автоматического управления исполнительными органами угледобывающего комбайна по гипсометрии пласта, содержащее пульт управления, включающий шифратор направленного счета, реьерсивный счетчик, дешифратор, трехпозиционные ключи задания программы, диоды, перключатель направления движения комбайна, датчик местоположения комбайна в лаве, электрогидроклапаны, гидродомкраты подъема-опускания исполнительных органов и гидросистему, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено логической схемой ИЛИ, элементами памяти, выходными ключевыми блоками, гидроклапанами с механогидравлическим управлением и дозирующими цилиндрами с двумя рабочими полостями, каждая из которых через электрогидроклапаны и через гидроклапаны с механогидравлическим управлением соединена с гидросистемой комбайна и соответствующими гидродомкратами подъема-опускания исполнительных органов, причем в пульте управления нечетные выходы дешифратора подключены к средним точкам трехпозиционных переключателей, а контакты последних через диоды под— ключены к одним входам элементов памяти, на другие входы которых через логическую схему ИЛИ соединены с четными выходами дешифратора, а к выходам элементов памяти через переключатель направления движения комбайна и выходные ключевые блоки подсоединены электрогидроклапаны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Злодеев А.В. и др. Программное регулирование режущими органами комбайна по гипсометрии и мощности пласта. - Сб. "Горные машины и автомати-. ка"; M., ЦНИЗИуголь, 1969, ¹ 7, (112)

2. Отчет "Разработка способов и средств дистанционного, программного и автоматического управления комплексами оборудования с механизированными крепями и угледобывающими агре" гатами". — г. Новомосковск, ПНИУИ, 1964-1965, № У-7-62,63, У-10-63 (прототип).

Составитель M.Ñìèòòåí

Редактор А. Козориз, Техред >К.Кастелевич Корректор Н. Швыдкая

Заказ 10155/49 Тираж б30 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4