Пневматическое устройство управления многоприводным агрегатом

 

Изобретение относится к устройствам управления горными машинами, предназначенными для возведения тюбинговой арочной крепи при комбайновой проходке капитальных горных выработок в условиях повышенной взрывоопасности. Устройство обеспечивает 5 .11 7 расширение функциональных возможностей путем управления тюбинговым крепеукладчиком и повышение производительности за счет введения автоматического режима укладки тюбингов в полушаблоны крепеукладчика. Устройство содержит пульт управления 15 с переключателем режимов работы Ручное- Автомат, переключателем 30 операций и первым задатчиком 20, датчик 13 исходного положения движителя тюбин га, датчик 14 приема тюбинга, маслостанцию 17, управляемые гидрораспределители 8,10,12, привод 7 движителя тюбинга, привод 9 перемещения полушаблонов, привод 11 перемещения рамы и блок управления 16. Устройство может работать в ручном и полуавтоматическом режимах. В автоматическом режиме тюбинг воздействует на датчик 14 приема тюбинга, а движитель тюбинга с кулаком-упором воздействует I (Л 10 77 00 СП СП vj 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 F 15 В 11/20 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф .т!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4087893/24-24 (22) 14.07.86 (46) 30.11.87. Бюл. Ф 44 (71) Донецкий филиал Института "Гипроуглеавтоматизация" (72) А.Д.Денисенко, А.П.Лишенко, И.Е.Мовчан и В.Л.Бураков (53) 62 1.525(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР по заявке N - 3848080/24,кл.F 15 В 11/20, 1985.: (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОПРИВОДНЫМ АГРЕГАТОМ (57) Изобретение относится к устройствам управления горными машинами, предназначенными для возведения тюбинговой арочной крепи при комбайновой проходке капитальных горных выработок в условиях повышенной взрывоопасности. Устройство обеспечивает

9 .гг 7

„„SU„„1355776 А1 расширение функциональных возможностей путем управления тюбинговым крепеукладчиком и повышение производительности за счет введения автоматического режима укладки тюбингов в полушаблоны крепеукладчика. Устройство содержит пульт управления 15 с переключателем режимов работы "РучноеАвтомат", переключателем 30 операций и первым задатчиком 20, датчик 13 исходного положения движителя тюбинга, датчик 14 приема тюбинга, маслостанцию 17, управляемые гидрораспределители 8, 10, 12, привод 7 движителя тюбинга, привод 9 перемещения полушаблонов, привод 11 перемещения (D рамы и блок управления 16. Устройство может работать в ручном и полуавтоматическом режимах. В автоматическом режиме тюбииг воздействует ив двт- Е чик 14 приема тюбинга, а движитель тюбинга с кулаком-упором воздействует

М Й

1355776 на датчик 13 исходного положения движителя тюбинга, запускается триггер

28 выходной сигнал которого включает коммутатор 39, обеспечивающий прохождение выходного сигнала второго задатчика 26 на первый вход коммутатора аналоговых сигналов 22 и далее в управляющую камеру аналогового усилителя давления 40, выход кото.рого связан с входом пневмодвигателя

41 насосной станции 17. Одновременно выходной сигнал триггера 28 включает гидрораспределитель 8 привода движиИзобретение относится к пневматическим устройствам управления гидро- и пневмодвигателями различных грузоподъемных машин и механизмов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем управления тюбинговыми крепеукладчиками и повышение производительности кре пеукладчика. На фиг.1 схематически изображен тюбинговый крепеукладчик, предназначенный для механизации процесса возведения арочной тюбинговой крепи в горных выработках при комбайновой проходке; на фиг ° 2 — схема пневматического устройства управления тюбинговым крепеукладчиком.

Тюбинговый крепеукладчик (фиг.1) состоит из рамы 1 с установленными на ней полушаблонами 2 с возможностью их поворота вокруг шарнирного соединения 3. Каждый из полушаблонов 2 снабжен движителем тюбинга, выполненным, например, в виде замкнутой цепи 4 с шарнирно установленным на ней кулаком-упором 5.

Рама 1 снабжена механизмами 6 перемещения.

Пневматическое устройство управления тюбинговым крепеукладчиксм (фиг.2) содержит привод 7 движителя тюбинга с трехпозиционным четырехлинейным распределителем 8, привод 9 поворота полушаблона с трехпозиционным четырехлинейным распределителем 10, привод 11 перемещения рамы с трехпозиционным четырехлинейным теля тюбинга. При этом скорость перемещения движителя тюбинга определяется уровнем выходного сигнала второго задатчика давления 26. Оператор может вмешиваться в автоматический режим и увеличивать скорость перемещения движителя тюбинга воздействием на первый задатчик давления 20, выходной сигнал которого поступает на второй вход коммутатора аналоговых сигналов 22, и в случае превышения сигнала на его первом входе — далее к аналоговому усилителю давления 40. 2 ил. распределителем 12, датчик 13 исходного положения движителя тюбинга, датчик 14 приема тюбинга, пульт 15 управления, блок 16 управления, мас6 лостанцию 17, первый канал 18 питания сжатым воздухом цепей управления и второй канал питания силовой цепи 19.

10 Выход первого задатчика 20 давления соединен с цходом элемента 21 сравч пения и первым входом коммутатора 22 аналоговых сигналов „Первый выход 23 трехпозиционного переключателя 24

15 соединен с первым информационным входом двухканального коммутатора 25, каналами питания элемента 21 сравнения, второго задатчика 26 давления, элемента ЗАПРЕТ 27, триггера 28, 20 датчика 13 исходного положения движителя тюбинга и датчика 14 приема тюбинга, а второй выход 29 — с входом многопозиционнсго переключателя 30, выход 31 которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 32, подключенного своим вь|ходом через двухканальный коммутатор 25 к управляющей камере распределителя 8 привода движителя тюбинга. Выходы 33-37 мно30 гопозиционного переключателя 30 соединены соответственно с камерами управления распределителя 10 привода перемещения полушаблона, распределителя 12 привода перемещения рамы и

З распределителя 8 привода движителя тюбинга, питающие входы которых сообщены с напорной магистралью насосной з 1355776 4 станции 17, а выходы — с входами гидродвигателей 7,9 и 11.

Выход датчика 13 исходного поло— жения движителя тюбинга соединен с первым входом элемента И 38, прямым входом элемента ЗАПРЕТ 27 и с вторым управляющим входом двухканального коммутатора 25, а выход датчика 14 приема тюбинга — с вторым входом элемента И 38, выход которого соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ 27 и S-входом триггера 28, R-вход которого подключен к выходу элемента ЗАПРЕТ 27. Выход триггера 28 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 32 и управляющим входом одноканального коммутатора 39, информационный вход которого соединен с выходом второго задатчика 26 давления. При этом выход одноканального коммутатора 39 соединен с вторым входом коммутатора аналоговых сигналов 22, подключенного св.— им выходом к управляющей камере аналогового усилителя 40 давления, выход которого подключен к входу пневмодвигателя 41, кинематически связанного с насосом 42. При этом первый канал 18 питания соединен с входом трехпозиционного переключателя 24, а второй 19 — с входом аналогового усилителя 40 давления, В исходном состоянии трехпозиционный переключатель 24 установлен в позиции 43, а многопозиционный . переключатель — в позиции 44.

Устройство обеспечивает работу крепеукладчика в двух режимах, ручном и полуавтоматическом.

В ручном режиме устройство работает следующим образом.

Трехпозиционный переключатель 24 (переключатель режимов) устанавливает ся в позицию 29 (" Ручное" ). При этом подается питание на вход многопозиционного переключателя 30 (переключателя операций). Оператор переводит переключатель 30 в позицию 31, вследствие чего его выходной сигнал через элемент ИЛИ 32, нормально открытый контакт двухканального коммутатора 25 поступает в камеру управления распределителя 8 привода движителя тюбинга. Распределитель 8 переключается, рабочие камеры привода 7 движителю тюбинга соединяются соответственно с напорной и сливной магистралями насосной станции 17. Затем оператор первым задатчиком 20 давления формирует аналоговый сигнал, который через коммутатор 22 аналоговых

5 сигналов поступает в управляющую камеру аналогового усилителя 40 давления. его выходной сигнал, пропорциональный давлению в управляющей камере, поступает на вход пневмодвигателя 41 насосной станции 17. При этом заданному давлению нагрузки насоса 42 и давлению в управляющей камере аналогового усилителя 40 давления соответствует определенная частота вращения пневмодвигателя 41, а следовательно, и определенная подача насоса 42. Изменением давления в управляющей камере аналогового усилителя

40 давления при постоянном давлении нагрузки насоса 42 можно пропорционально изменять подачу насоса 42, а следовательно, и скорость привода 7 движителя тюбинга, подключенного через распределитель 8 к напорной и

2 сливной магистралям насосной станции

17.

Таким образом, наблюдая визуально за перемещением движителя тюбинга, оператор устанавливает кулак-упор 5 в исходное положение. При помощи крепедоставщика (не показан) тюбинг подается на полушаблон 2 до упора в кулак-упор 5. Воздействуя на первый задатчик давления 20, оператор транспортирует тюбинг до упора в почву. выработки или ранее уложенный тюбинг.

Процесс повторяется до полной загрузки полушаблонов. Управление приво-. дом 9 перемещения полушаблона и при4 водом 11 перемещения рамы производится установкой многопозиционного переключателя 30 соответственно в позиции 33, 34 и 35, 36 и воздействием на первый задатчик 20 давления, 46 В полуавтоматическом режиме работы загрузка полушаблонов 2 тюбингами производится автоматически.

Для этого трехпозиционный переключатель 24 переводится в позицию 23 (" Автомат" ). При этом первый канал 18 питания коммутируется с первым ин- формационным входом двухканального коммутатора 25, каналами питания второго задатчика 26 давления, элемента

ЗАПРЕТ 27, триггера 28, датчика 13 исходного положения движителя тюбинга и датчика 14 приема тюбинга. Оператор первым задатчиком 20 давления формирует аналоговый сигнал, ко1355776 торый поступает на вход элемента 21 сравнения, выполненного с пружиной задания уровня срабатывания, при этом на его выходе по достижении поВ рога срабатывания устанавливается единичный сигнал, который поступает на первый управляющий вход двухканального коммутатора 25 и переключает его. На выходе двухканального ком- 10 мутатора 25 формируется единичный сигнал, который переключает распределитель 8 привода движителя тюбинга 7. Кроме того, аналоговый сигнал с выхода задатчика 20 поступает через коммутатор аналоговых сигналов 22 в управляющую камеру аналогового усилителя 40 давления и включает насосную станцию 17. Движитель тюбинга при этом перемещается до мо- 2р мента срабатывания датчика 13 исходного положения движителя тюбинга, выходной сигнал которого поступает на первый вход элемента И 38 и второй управляющий вход двухканального 25 коммутатора 25 и снимает сигнал с управляющей камеры распределителя 8, который занимая нейтральное положение, отключает напорную магистраль насосной станции 17 от привода движителя тюбинга 7, Привод 7 останавливается, движитель тюбинга готов к приему тюбинга. Затем крепедоставщиком тюбинг подается к движителю до упора в кулак-упор 5 и воздействует

35 на датчик 14 приема тюбинга, с выхода которого поступает сигнал на второй вход элемента И 38.Выходной сигнал элемента И 33 поступает на инверсный вход элемента ЗЛПРЕТ 2/ и S-вход триггера 28 и включает его.

Выходной сигнал триггера 28 через элемент ИЛИ 32 поступает на второй информационный вход двухканального коммутатора 25, на выходе которого устанавливается единичный сигнал, включающий распределитель 8. Кроме того, выходной сигнал триггера 28 поступает на управляющий вход однока1 нального коммутатора 39, который о6ес-5р печивает прохождение выходного сигнала второго задатчика давления 26 на второй вход коммутатора аналоговых сигналов 22 и далее - a управляющую камеру аналогового усилителя 40 давления. Его выход соединен с входом пневмодвигателя 41 насосной станции 17. Движитель тюбинга начинает перемещаться со скоростью, пропорциональной уровню выходногo сигнала второго задатчика 26 давления, который устанавливается предварительно.

При смещении движителя с тюбингом с исходного положения прекращается воздействие на датчики исходного положения и приема тюбинга, на выходах которых устанавливаются нулевые сигналы.

Движитель транспортирует тюбинг к месту установки, сбрасывает его и продолжает движение по замкнутой траектории до прихода кулака-упора 5 в исходное положение. Срабатывает датчик .13 исходного положения движителя тюбинга. Его выходной сигнал поступает на прямой вход элемента ЗАПРЕТ 27, выходной сигнал которого выключает триггер 28. Снимается управляющий сигнал с одноканального коммутатора 39.

Управляющая камера аналогового усилителя 40 давления через коммутатор 27 аналоговых сигналов сообщается с атмосферой. Двигатель 41 останавливается, прекращается псдача насосной станции 17, останавливается привод движителя тюбинга 7. Кроме того, управляющая камера распределителя 8 через двухканальный коммутатор 25, элемент

ИЛИ 32 и многопозиционный переключатель 30 также сообщается с атмосферой. Распределитель 8, занимая нейтральное положение, отключает напорную магистраль насосной станции 17 от привода движителя тюбинга 7. Цикл завершен. Устройство готово к приему следующего тюбинга.

В случае необходимости увеличения скорости перемещения движителя тюбинга оператор может вмешиваться в автоматический режим загрузки, воздействуя на первый задатчик 20 давления.

При этом с его выхода сигнал поступает на первый вход коммутатора 22 аналоговых сигналов. Как только этот сигнал превысит уровень сигнала, формируемого вторым задатчиком 26 давления, он поступает в. управляющую камеру аналогового усилителя 40 давления и таким образом увеличивает подачу насосной станции 17, а следовательно, скорость перемещения движителя тюбинга.

Использование в данном устройст. ве датчиков исходного положения.дви-. жителя и приема тюбингов, второго задатчика давления, двухканального и одноканального коммутаторов, коммутатора аналоговых сигналов, логи1355776

20

35

45

50 ческих элементов И, ЗАПРЕТ и триггера позволяет обеспечить режим автоматической укладки тюбингов, а также оперативно вмешиваться в управление крепеукладчиком в автоматическом режиме путем увеличения скорости перемещения движителя тюбинга, что расширяет функциональные возможности устройства и обеспечивает повышение производительности крепеукладчика.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Пневматическое устройство управления многоприводным агрегатом, содержащее пульт с установленными на нем многопозиционным переключателем, первым задатчиком давления и трехпозиционным переключателем, вход которого соединен с первым каналом питания, пневмодвигатель насосной станции, трехпозиционные четырехлинейные распределители, аналоговый усилитель давления, выход которого соединен с входом пневмодвигателя насосной станции, а вход — с вторым каналом питания, гидродвигатели исполнительных механизмов, блок управления, состоящий из элемента ЗАПРЕТ, элемента ИЛИ и элемента сравнения, элемент сравнения выполнен с пружиной задания уровня срабатывания, причем выходы многопозиционного переключателя соединены с камерами управления трехпозиционных четырехлинейных распределителей, питающие входы которых сообщены с напорной магистралью насосной станции, а выходы— с входами гидродвигателей исполнительных механизмов, при этом первый задатчик давления подключен своим выходом к входу элемента сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем управления тюбинговым крепеукладчиком и повышения производительности крепеукладчика, устройство снабжено приводом движителя тюбинга и подключенным камерой управления к одному из выходов многопозиционного переключателя трехпозиционным четырехлинейным распределителем, выходы которого сообщены с входами привода движителя тюбинга, а также датчиком приема тюбинга и датчиком исходного-положения движителя тюбинга, в блок управления установлены. двухканальный и одноканальный коммутаторы, коммутатор аналоговых сигналов, элемент И, триггер с раздельными входами и второй задатчик давления, причем первый выход трехпозиционного переключателя соединен с первым информационным входом двухканального коммутатора, каналами питания элемента сравнения, второго задатчика давления, элемента ЗАПРЕТ, триггера, датчика исходного положения движителя тюбинга и датчика приема тюбинга, а второй выход — с входом многопозиционного переключателя, один из выходов которого соединен с первым входом элемента

ИЛИ, подключенного своим выходом к второму информационному входу двухканального коммутатора, выход которого соединен с другой камерой управления трехпозиционного четырех линейного распределителя привода движителя тюбинга, при этом выход первого задатчика давления связан с первым входом коммутатора аналоговых сигналов, выход элемента сравнения соединен с первым управляющим входом двухканального коммутатора, а выход датчика исходного положения движителя тюбинга — с вторым управляющим входом двухканального коммутатора, первым входом элемента И и прямым входом элемента ЗАПРЕТ, при этом выход датчика приема тюбинга соединен с вторым входом элемента И, подключенного своим выходом к инверсному входу элемента ЗАПРЕТ и S — входу триггера, R-вход которого соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ, а выход — с вторым входом элемента ИЛИ и управляющим входом одноканального коммутатора, информационный вход которого соединен с выходом второго задатчика давления, выход — с вторым входом коммутатора аналоговых сигналов, а гидродвигатели исполнительных механизмов являются приводами поворота полушаблона и перемещения рамы.

135577б

Составитель О.Гудкова

Техред М.Ходанич Корректор М.Ходанич, Редактор H.Øâbùêàÿ

Заказ 5761/32

Тираж б40 Подписное

ВНИИПИ Государственнвго комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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