Устройство управления горной машиной

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для управления горными машинами (ГМ) 1 с регулируемым приводом 2 подачи, асинхронным электродвигателем 3 резания и регулируемым приводом 4 перемещения става конвейера 16. Цель - повышение надежности ГМ путем исключения перегрузок электродвигателя резания. В режиме выемки угля ГМ 1 регулятор 5 нагрузки осуществляет поддержание заданной нагрузки, задаваемой задатчиком 7 нагрузки. Фактически нагрузка измеряется датчиком 8 нагрузки и сравнивается с заданной нагрузкой в элементе 6 сравнения. Воздействие на ГМ 1 осуществляется путем изменения скорости подачи через регулируемый привод 2 подачи. При зарубке исполнительного органа 27 выемочного комбайна 26 в угольный массив подача исполнительного органа 27 осуществляется как вдоль, так и перпендикулярно плоскости забоя путем перемещения става конвейера 16 посредством соединенных с ним гидродомкратов 15<SB POS="POST">1</SB>-15<SB POS="POST">п</SB> с помощью привода 4. Скорость перемещения става конвейера 16 определяется задающим сигналом управления, который поступает на формирователь управляющего сигнала с выхода сумматора 13. На его входы поступают сигнал с выхода источника 14 опорного сигнала и через последовательно соединенные выпрямитель 12 и усилитель 10 результирующий сигнал элемента 11 сравнения, на входы которого поступают сигналы с датчика 8 и через усилитель 9 с задатчика 7 нагрузки. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1476125 А1 (51)4 Е 21 С 35/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ис.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 422 7 753/23-03 (22) 13.04.87 (46) 30.04.89. Бюл. № 16 (71) Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им. Д.И. Менделеева (72) Г.И. Бабокин (53) 622.232.72(088.8) (56) Оптимизация привода выемочных и проходческих машин./Под ред, А.В. Докукина. M.: Недра, 1983, с. 126, рис. 3.5.

Авторское свидетельство СССР № 972092, кл. Е 21 С 35/24, 1981. (54 ) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕ Н ИЯ ГОРНОЙ

МАШИНОЙ (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для управления горными машинами (ГМ) 1 с регулируемым приводом 2 подачи, асинхронным электродвигателем 3 резания и регулируемым приводом 4 перемещения става конвейера 16. Цель— повышение надежности ГМ путем исключения перегрузок электродвигателя резания. В режиме выемки угля ГМ 1 регулятор 5 нагрузки осуществляет поддержание заданной нагрузки, за1476125 даваемой задатчиком 7 нагрузки. Фактически нагрузка измеряется датчиком 8 нагрузки и сравнивается с заданной нагрузкой в элементе 6 сравнения. Воздействие на ПЧ 1 осуществляется путем изменения скорости подачи через регулируемый привод 2 подачи. При зарубке исполнительного органа 27 выемочного комбайна 26 в угольный массив подача исполнительного органа 27 осуществляется как вдоль, так и перпендикулярно плоскости забоя путем перемещения става конвейера 16 посредством соединенных

Изобретение относится к горной промышленности, к устройствам автоматического управления горными машинами, в частности может быть использовано для управления выемочным комбай- 5 ном в механизированном комплексе, струговой установкой с регулируемым приводом подачи, асинхронным электродвигателем резания и регулируемым приводом перемещения става конвейера.

Целью изобретения является повышение надежности горной машины путем исключения перегрузок электродвига1 теля резания.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства управления горной машиной; .на фиг. 2 — структурная схема привода перемещения става конвейера; на фиг. 3 — диаграммы работы блоков устройства, 20

Устройство управления горной машиной 1 с регулируемым приводом 2 подачи, .асинхронным электродвигателем

3 резания и регулируемым приводом 4 перемещения става конвейера содержит регулятор 5 нагрузки, элемент 6 сравнения, задатчик 7 нагрузки, датчик

8 нагрузки электродвигателя резания горной машины, усилители 9 и 10, элемент 11 сравнения, выпрямитель 12, 30 сумматор 13, источник 14 опорного сигнала, Структурная схема регулируемого привода перемещения става конвейера, Ъ напРимеР механизированных комплексов, 35 включает гидродомкраты 15,-15„, присоединенные одним концом к стану конвейера 16, другим — к основаниям секс ним гидродомкратов 15» с помощью привода 4. Скорость перемещения става конвейера 16 определяется задают(им сигналом управления, который поступает на формирователь управляющего сигнала с выхода сумматора

13. На его входы поступают сигнал с выхода источника 14 опорного сигнала и через последовательно соединенные выпрямитель 12 и усилитель 10 результирующий сигнал элемента 11 сравнения, на входы которого поступают сигналы с датчика 8 и через усилитель 9 с задатчика 7 нагрузки. 3 ил.

2 ций комплекса 17„-17„, гидравлический насос 18, приводящийся во вращение асинхронным электродвигателем

19, преобразователь 20 частоты, формирователь 21 управляющего сигнала.

Для включения нужных домкратов служат распределители 22,-22 „.

Электродвигатель комбайна присоединен к сети 23.

На фиг. 2 обозначены также напорная 24 и сливная 25 магистрали, выемочный комбайн 26, его исполнительный орган 27.

Устройство работает следующим образом.

В режиме выемки угля горной машиной регулятор 5 нагрузки осуществляет поддержание заданной нагрузки, задаваемой задатчиком 7 нагрузки.

Регулятор отрабатывает сигнал, пропорциональный разности задаваемой нагрузки,соответствующей сигналу на первом входе элемента 6 сравнения, и фактической нагрузки, измеряемой датчиком 8 нагрузки (сигнал на втором входе элемента сравнения), приводя его либо к нулю (астатический регулятор), либо к минимуму (статический регулятор). Воздействие на горную машину осуществляется путем изменения скорости подачи через регулируемый привод 2 подачи °

При зарубке исполнительного органа 27 в угольный массив подача исполнительного органа 27 комбайна 26 осуществляется вдоль забоя путем изменения скорости перемещения (подачи) комбайна и перпендикулярно

14761?5 плоскости забоя (в лоб забоя) в горизонтальной плоскости путем перемещения става конвейера 16 с помощью регулируемого привода 4 перемещения става конвейера. Скорость перемеще5 ния става конвейера 16 определяется задающим сигналом управления, который поступает на формирователь 21 управляющего сигнала с выхода сумматора 13.

При зарубке исполнительного органа горной машины 1 в нормальном режиме, без перегрузки, скорость подачи комбайна 26 вдоль забоя определяется уставкой задатчика 7 нагрузки которая выбирается из технологических соображений и может меняться по любому закону.

На фиг. 3а представлены график фактического тока I ф (нагрузка) и заданы уровни I „ 1,3Т (коэффициент усиления усилителя 9 принят равным

1,3) пунктиром. На фиг. Зб и в представлены V„,„ -скорость перемещения конвейера с комбачном на забой (см. также фиг. 1) и Ч м — скорость перемещения комбайна вдоль забоя. На других диаграммах представленынапряжения на выходе блоков с индексами, соответствующие номерам блоков (фиг. 1).

Режимы работы устройства управления и горной машины разделены по времени на возможные варианты. В период О- (1) выемочный комбайн ?6

1 работает в установившемся режиме с током резания электродвигателя 3 комбайна I =I . В этом случае сигнал на выходе элемента 6 U = О, на выходе регулятора 5 нагрузки, принятого пропорционально интегральным, имеется сигнал U<» определяющий скорость подачи комбайна U ñèãíàë

U на выходе элемента 11 равен

О,ÇI, сигнал на выходе диода U, = О, сигнал на выходе сумматора 13 U „3 равен сигналу с выхода источника 14 опорных сигналов — U „,, определяет скорость движения конвейера вместе с комбайном на забой V«„

В период t,-t (II) происходит уве50 личение нагрузки (тока) I y электродвигателя, но меньше 1,3I» например, в результате возрастания сопротивления угла резанию в зоне работы исполнительного органа 27 комбайна 26. На выходе элемента б сравнения появляется отрицательный сигнал рассогласования, который отрабатывается регулятором 5 нагрузки. В результате U уменьшается и скорость подачи комбайна

26, уменьшается толщина стружки на исполнительном органе 27 комбайна 26, что приводит к уменьшению нагрузки (тока) I, до заданного I Изменение других сигналов не приводит к изменению Vi(0H т . В период t -t5, (III) комбайн работает в установившемся режиме с новым значением скорости подачи комбайна Ч „„;„ . В период з-г.д (IV) опять происходит увеличение тока I, но не более 1,3Т„, например, в результате ухудшения условий забуривания исполнительного органа. В этом случае Ч „,„ уменьшается, другие сигналы изменяются так же, как и в периоде t „-t q (II) . Однако уменьшение толщины стружки не приводит к уменьшению тока I, и он возрастает свыше 1,3I, В период t4— (V) вследствие увеличения сигнала

Iy на выходе элемента 11 сравнения изменяется знак сигнала — напряжение

U „, и он проходит через выпрямитель

12 на вход сумматора 13. На выходе сумматора 13 сигнал U „ óìåíüøàåòñÿ, что приводит к уменьшению скорости

U „;„, и ток электродвигателя 3 уменьшается, пока I не снизится до

1,3?у (период tq-t ). Одновременно на участке t q tg уменьшается и сКо рость подачи комбайна вдоль забоя

Чком

Возможно уменьшение скорости V „,„ до нуля — период t -t,(VII). В период (VIII) показаны диаграммы работы устройства при снижении тока I ниже формула изобретения

Устройство управления горной машиной, содержащее эадатчик нагрузки, выход которого соединен с первым входом первого элемента сравнения, датчик нагрузки электродвигателя резания горной машины, соединенный с вторым входом первого элемента ° сравнения, регулятор нагрузки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности горной машины путем исключения перегрузок электродвигателя резания, в устройство введены два усилителя, выпрямитель, второй элемент сравнения, сумматор и источник опорного сигнала, выход которого соединен с первым вхо147Ь12

1З

Фиг. Z

0 f E 134 À 7 Ь

Фиг.3

Составитель Г>. Барбараш

Техред Л.Олийнык Корректор Л. Пилипенко

Редактор M. Циткина

Заказ 2140/32 Тираж 450 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

tt еФ дом сумматора, выход эадатчика натрузки через первый усилитель соединен с первым входом второго элемента сравнения выход которого через посЭ

5 ледовательно соединенные выпрямитель н второй усилитель соединен с вторым

1 входом сумматора, выход датчика нагрузки электродвигателя резания горной машины соединен с вторым входом второго элемента сравнения, выход первого элемента сравнения соединен с входом регулятора нагрузки.