Устройство контроля положения рабочего органа экскаватора для вскрытия трубопроводов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ею E 02 F 9/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3367597/29- 03 (22) 2 1.12.81 ,(46) 15.04.83. Бюл. N 14 (72) Н.Э. Слуцкий, И.В. Ерофеенко и l0.П. Егоров (71) Научно-производственное объединение Всесоюзного научно-исследовательского института землеройного машиностроения (53) 621.879(088.8) что, с целью повышения точности контроля и упрощения устройства., датчик положения рабочего .органа выполнен в виде двух пар потенциометров, одна из которых включена последовательно, а другая параллельно, и двух расположенных симметрично относис тельно вертикальной плоскости симметрий рабочего органа подпружиненных щупов, кинематически связанных с движками обеих пар потенциометров, подключенными к индикаторам вертикального и горизонтального отклонений.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

Щ использования результатов контроля для управления положением рабочего органа, параллельно соответствующим индикаторам. подключены входы блоков управления высотным положением рабочего органа и направления движенйя экскаватора. (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 407011, кл. Е 02 F 5/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

N 767296, кл. Е 02 F 5/08, 1976. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ .ПОЛОЖЕНИЯ РАБО4ЕГО ОРГАНА ЭКСКАВАТОРА

ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДОВ, включающее датчик положения рабочего органа и индикаторы вертикального и горизонтального отклонений рабочего органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 1 : - (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ " ... /

1011

Изобретение относится к землеройным машинам непрерывного действия, предназначенным для вскрытия трубопроводов, например нефте- или газопроводов, при ремонте, реконструкции или т,п. В частности, оно относится к элементам конструкции таких машин, призванных обеспечить необходимую точность выдерживания положения рабочего органа относительно трубы, 10 а именно к устройствам контроля этого положения.

Задача обеспечения достаточно точного выдерживания взаимного положения рабочего органа и вскрываемой трубы является весьма важной, Превышение допустимого значения отклонения рабочего органа от трубы может привести к серьезной аварии, повреждению экскаватора или разрушению тру-20 бы. Последнее, особенно при работах по вскрытию действующих трубопроводов, может привести к несчастным случаям вплоть до человеческих жертв, а также к отрицательным экологическим 5 последствиям.

Известные машины для вскрытия трубопроводов снабжаются датчиками положения рабочего органа относительно трубы, связанными с соответствующими индикаторами или сигнализаторами.

Известен траншейный экскаватор для вскрытия трубопроводов, в котором перемещения рабочего органа отно-35 сительно трубопровода фиксируются датчиками приборов управления рабочим органом в виде установленных на подпружиненной раме щупов (1).

В этом устройстве конструкция до" 40 статочно громоздка, поскольку датчиком высоты является по существу сама подпружиненная рама. На этой раме на шарнире расположен датчик бокового отклонения в виде щупа, охва- 4S тывающего трубу по диаметру. Такое устройство датчика необходимо в этой конструкции для исключения влияния отклонения по высоте на показания дат. чика бокового отклонения. Размещение gp такого устройства в пространстве между роторами машины связано -с конструктивными трудностями.

Известно также устройство контроля положения рабочего органа экскаватора для вскрытия трубопроводов, включающее датчик положения рабочего органа и индикаторы вертикального и

798 2 горизонтального отклонения рабочего органа (2).

В этом устройстве индикация положения рабочего органа осуществляется копирно-зачистным механизмом, который выполнен из охватывающего трубопровод щита и направляющими, в которых с возможностью вертикальных перемещений установлен копир, причем щит и копир снабжены трособлочными системами, которые связаны с сигнализатором, закрепленным на раме задней опоры экскаватора.

Такое силовое копирно-зачистное устройство весьма громоздко, металлоемко, невозможность его размещения в стесненных условиях пространства между роторами рабочего органа и трубы ведет к увеличению общей длины машины. Точность индикации отклонения с помощью трособлочной системы, а также из-за удаления датчиков от ротора весьма невысока, а расположение сигнализаторов на раме задней опоры неудобно для тракториста.

Целью изобретения является повышение точности контроля и упрощение устройства, а также использование результатов контроля для управления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве контроля положения рабочего органа экскаватора для вскрытия трубопроводов, включающем датчик положения рабочего органа и индикаторы вертикального и горизонтального отклонений рабочего органа, датчик положения рабочего органа выполнен в виде двух пар потенциометров, одна из которых включена последовательно, а другая параллельно, .и двух расположенных симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии рабочего органа подпружиненных щупов, кинематически связанных с движками обоих пар потенциометров, подключенными к индикаторам вертикального и горизонтального отклонений.

Параллельно соответствующим индикаторам подключены входы блоков управления высотным положением рабочего органа и направления движения экскаватора.

На чертеже показана схема устройства.

На схеме показан вскрываемый труL бопровод I, щупы 2 и 3 датчика положения, пружинами ч и 5 прижатые к

3 1011 798 4 трубе 1. Каждый щуп 2 и 3 кинемати- отклонении рабочего органа в плосчески связан с двумя движками соот- кости чертежа (фиг. 1) влево щуп 2 ветственно 6, 7 и 8, 9 двух пар потен и движки 6 и 7 сдвигаются вниз, а циометров 10, 11 и 12, 13. Две пары. щуп 3 и движки 8 и 9 поднимаются одинаковых потенциометров 10, 11 . 5 ввеРх. В этом случае разность потени 12, 13 присоединены к источнику на" циалов между движками 6 и 8, измепряжения: потенциометры 10, 11 - па- Ренная индикатором, 16,оказывается раллельно и потенциометры 12, 13. - практически равной нулю, а разность последовательно. К движкам 7 и 9 под- потенциалов между движками.7 и 9, ключен индикатор 14 бокового откло- 1О измеренная индикаторами 14, соотнения рабочего органа (разности по- ветствует удвоенной величине смещетенциалов между ними), а параллельно ния движков, т.е. боковому отклонеэтому индикатору - вход блока 15 уп- нию. рабочего органа с его знаком, . Равления направлением движения экска- При одновременном отклонении рабоватора. К движкам 6 и 8 подключен l5 чего органа и по высоте, и по наиндикатор 16 отклонения рабочего орга- .правлению описанные выше процессы на Ilo высота (измеритель разности происходят совместно. потенциалов), а параллельно этому Отклонение по высоте в чистом вииндикатору - вход блока 17 управле- де показано на индикаторе 16, а бокония заглублением рабочего органа. ро вое отклонение - на индикаторе 14.

При наличии блоков для автоматичес"

Устройство работает следующим об- кого управления курсом машины и высот. разом. ным положением рабочего органа на

Датчик устанавливают так, что оба входы этих блоков 15 и 17 могут быть щупа 2 .и 3 располагаются симмеТРично 25 поданы сигналы с выхода датчика. Эти относительно вертикальной плоскости сигналы используются для управления симметрии рабочего органа, в исход машиной в автоматическом режиме. Треном рабочем положении проходящей че- буемая чувствительность датчика дорез ось вскрываемого трубопровода.

9 РасполагаютсЯ по- 3в щупами и передаточного отношения в

Движки, 7 и 9 располагаются посредине соответствующих потенциомет- кинематической связи щупов сдвижкаров 12, 10, 11 и 13 и разность по- ми потенциометров.. Кроме того, повытенциалов между соответствующими па- шению чувствительности способствует рами движков равна нулю. При движе- свойство самой схемы измерения, при нии машины -рабочий орган может изме- которой разность потенциалов пропорнять свое положение относительно тру" циональна удвоенной величине переме35 . бы как по высоте, так и по направле- щения движков, Поэтому при конструировании датчика может быть достигТак, при опускании рабочего орга- Ф нута любая потребная для практики на оба щупа поднимаются, сдвигая все точности определения положения рабочетыре движка на одинаковую величину чего органа.

40 в одну сторону, При этом разность Некоторая нелинейность системы

) потенциалов между движками 7 и 9 Ос которая проявляется при измерении тается равной нулю и индикатор 14 на- бокового отклонения существенно

Э правления не отклоняется. Разность не сказывается на работе датчика

Э потенциалов между движками 6 и 8, поскольку речь идет об отклонениях пропорциональная удвоенному переме- в допустимых пределах, которые не щеиию движков, будет измерена инди - превышают 103 диаметра вскрываемой катором 16. Очевидно, что при подъе- трубы. В этих пределах кривизной поме рабочего органа картина аналогич- верхности трубы можно пренебречь. ноя, но знак отклонения, измеренный 50 Отклонения вправо или влево пре»

Э индикатором 16, изменяется на проти- восходящие эти пределы, недопустимы воположный. Следовательно, индикатор в принципе, ибо ведут к аварии. Кро16 регистрирует величину и знак от- ме того, поскольку целью управления, клонения рабочего -органа по высоте. является сведение отклонения к нулю

В

Боковое отклонение рабочего орга- 55 вместе с уменьшением отклонения на ведет к перемещению щупов и соот- уменьшается, стремясь к нулю, и ошибветствующих им пар движков потенцио- ка за счет нелинейности. В автоматиметров в разные стороны. Так, при . ческих репейных системах нелиней"

- 1011/ 8 ность роли не. играет, так как важны лишь наличие отклонения и его знак.

Нелинейность может быть вообще устранена соответствующим законом намотки потенциометров.

Предложенное устройство имеет по сравнению с известными меньшие габариты и вес, а также более высокую точность контроля положения рабочего

s органа.

ВНИИПИ Заказ 2707/37

ТИраж 671 Подписное

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