Способ регулирования высоты резания у очистных комбайнов с барабанным исполнительным органом

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2490452:

РАГ АКЦИЕНГЕЗЕЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к горно-добывающей промышленности, в частности к добыче полезного ископаемого с помощью горных комбайнов. Техническим результатом является повышение точности корректировки высоты резания барабанов комбайна. Предложен способ регулирования высоты резания барабанов очистного комбайна, в котором регистрируют параметры врезания барабанов в боковую породу и устанавливают высоту резания барабанов выведенными из измеренных величин управляющими сигналами. При этом во время добычных работ в качестве измеряемых величин регистрируют потребление (ISM) тока приводящих в движение барабаны двигателей резания, а также скорость (VM) движения очистного комбайна с барабанным исполнительным органом. Из этих измеряемых величин в вычислительном устройстве определяют соответствующую удельную энергию (ESP) резания как отношение потребления (ISM) тока к скорости (VM) движения. Причем для различных условий выемки в зависимости от твердости подлежащего добыче угля и залегающей поблизости боковой породы устанавливают характеристическую величину для удельной энергии (ESP) резания, при превышении которой предполагается врезание барабанов в боковую породу, и формируют соответствующие управляющие сигналы для коррекции высоты резания барабана. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к способу регулирования высоты резания режущих барабанов используемых в качестве добычных машин в подземной разработке месторождений каменного угля очистных комбайнов с барабанным исполнительным органом, в котором врезание барабанов в боковую породу регистрируют посредством измеренных величин, и высоту резания барабанов устанавливают выведенными из измеренных величин управляющими сигналами.

Подобный способ известен из DE 3127702 A1. При этом возбуждаемый порожденными забранным на соответствующем барабане материалом силами резания корпусной шум измеряется установленным на кронштейне барабана датчиком корпусного шума. Амплитуды колебаний корпусного шума анализируются и сравниваются с характерными для резания угля, с одной стороны, и для резания боковой породы, с другой стороны, частотными спектрами. Из этого сравнивания формируются управляющие сигналы для установки высоты резания барабанов. Однако, неблагоприятным образом, этот способ не работает с требуемой точностью, так как передача данных корпусного шума через кронштейны барабанов подвержена дополнительным влияниям, таким как жесткость пласта, возникающие вибрации и тому подобное.

Поэтому в основе изобретения лежит задача предложить способ указанного вначале вида, который работает с улучшенной точностью.

Решение этой задачи следует, включая благоприятные варианты и усовершенствования изобретения, из содержания формулы изобретения, которая изложена после этого описания.

В своей основной идее изобретение предусматривает, что во время добычных работ регистрируется потребление (ISM) тока приводящих в движение барабаны двигателей резания, а также скорость (VM) движения очистного комбайна с барабанным исполнительным органом в качестве измеряемых величин, и из этого в вычислительном устройстве определяется соответствующая удельная энергия (ESP) резания как отношение потребления (ISM) тока к скорости (VM) движения, при этом для различных условий отбойки в зависимости от твердости подлежащего добыче угля и залегающей поблизости боковой породы соответственно устанавливается характеристическая величина для удельной энергии (ESP) резания, при превышении которой предполагается врезание барабана в боковую породу, и формируются соответствующие управляющие сигналы для коррекции высоты резания барабана.

При этом изобретение использует затраченную удельную энергию (ESP) резания у очистных комбайнов с барабанным исполнительным органом в качестве критерия для того, чтобы обнаруживать отличия в разрезанных барабанами минералах, которые отличаются разной твердостью.

При этом удельная энергия (ESP) резания получается из следующей математической зависимости:

ESP = PSM×η/VM×DW×TW,

при этом

PSM = мощность двигателя резания;

η = кпд;

VM = скорость машины;

DW = диаметр барабана;

TW = глубина резания барабана.

Поскольку величины для DW, TW и η могут считаться постоянными величинами, а мощность PSM соответствующего двигателя резания может быть принята как пропорциональная току двигателя резания, можно считать, что удельная энергия (ESP) резания соответствует отношению тока (ISM) двигателя резания к скорости (VM) движения очистного комбайна с барабанным исполнительным органом.

Эта удельная энергия резания различна, в зависимости от того, режет барабан в угле или в боковой породе. В зависимости от специфических условий месторождения могут быть установлены характерные показатели для удельной энергии резания для различных угольных горизонтов, как и для боковой породы различного проявления и тем самым выходить на передний план для отдельных очистных забоев. В этом отношении эти характерные показатели являются параметрируемыми в вычислительном устройстве.

Таким образом, при текущих добычных работах в вычислительном устройстве определяется соответственно подлежащая расходованию удельная энергия резания и сравнивается с заложенными там характерными величинами. Тем самым может быть установлено, режет ли барабан в угле или в боковой породе или же режутся ли заодно и части боковой породы. Из этого сравнения могут быть сформированы соответствующие управляющие сигналы для коррекции высоты резания барабана, и может быть соответственно скорректирована высота резания барабана.

В этом отношении с изобретением связано то преимущество, что может быть достигнуто автоматическое распознание граничного слоя между углем и боковой породой или же автоматическое преследование граничного слоя при работе резания, а именно, как для идущего впереди барабана в его контакте с кровлей пласта, так и для идущего вслед за ним барабана в его контакте с почвой пласта.

Прежде всего для того, чтобы избежать неточностей измерения при пуске очистного комбайна с барабанным исполнительным органом, в соответствии с одним примером осуществления изобретения предусмотрено, что расчет удельной энергии (ESP) резания в вычислительном устройстве производится лишь выше установленной в качестве нижнего предела скорости (VM) движения, которая, например, может быть принята величиной 3 дм/мин.

Раскрытые в вышеизложенном описании, формуле изобретения и реферате признаки предмета этих материалов, по-отдельности и в любых сочетаниях, могут быть существенными для осуществления изобретения в различных формах его осуществления.

1. Способ регулирования высоты резания барабанов используемых в качестве добывающих машин в подземной разработке месторождений каменного угля очистных комбайнов с барабанным исполнительным органом, в котором врезание барабанов в боковую породу регистрируют посредством измеряемых величин, и высоту резания барабанов устанавливают выведенными из измеренных величин управляющими сигналами, отличающийся тем, что во время добычных работ в качестве измеряемых величин регистрируют потребление (ISM) тока приводящих в движение барабаны двигателей резания, а также скорость (VM) движения очистного комбайна с барабанным исполнительным органом, и из них в вычислительном устройстве определяют соответствующую удельную энергию (ESP) резания как отношение потребления (ISM) тока к скорости (VM) движения, при этом для различных условий выемки в зависимости от твердости подлежащего добыче угля и залегающей поблизости боковой породы устанавливают соответственно характеристическую величину для удельной энергии (ESP) резания, при превышении которой предполагается врезание барабанов в боковую породу, и формируют соответствующие управляющие сигналы для коррекции высоты резания барабана.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для предотвращения неточностей измерения расчет удельной энергии (ESP) резания в вычислительном устройстве производят лишь выше установленной в качестве нижнего предела скорости (VM) движения.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что установленная в качестве нижнего предела скорость движения составляет 3 дм/мин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу, в частности к методу регулирования уровня струга при его автоматическом управлении в процессе выемки полезного ископаемого. .

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к способу управления механизированной щитовой крепью. .

Изобретение относится к системам регулирования привода для строительных машин, включающих фрезерный барабан, например, таких как фрезерные машины, проходческие комбайны для открытых работ или машины для стабилизации грунта/рециклинга дорожного покрытия.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к добычной машине, перемещающейся вдоль конвейерной установки. .

Изобретение относится к проходческим комбайнам, может быть использовано в угольной промышленности. .
Изобретение относится к способу управления барабанным исполнительным органом. .

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано в горных комбайнах. .

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной разработке угольных месторождений угледобывающими комплексами и устройствами для выемки угля.

Изобретение относится к области горного машиностроения и может быть использовано в конструкциях горных машин и других областях машиностроения. .

Изобретение относится к области горного дела, а именно к устройствам для проведения горных выработок. Техническим результатом изобретения является расширение возможностей управления проходческим комбайном и повышение безопасности труда. Предложен проходческий комбайн, содержащий режущий орган, гидромоторы механизма перемещения, управляемые гидрораспределителем, и аутригеры, кинематически связанные с гидроцилиндрами, оснащенными гидрозамками и управляемыми отдельным гидрораспределителем. Кроме того, проходческий комбайн дополнительно содержит клапан «или», один вход которого соединен с одной из магистралей гидромоторов механизма перемещения, а другой соединен с их второй магистралью, и обратный клапан, подклапанная полость которого соединена с выходом клапана «или», а надклапанная полость соединена через гидрозамки гидроцилиндров с их щтоковыми полостями. При этом в нейтральной позиции отдельного гидрораспределителя управления гидроцилиндрами их поршневые полости через гидрозамки соединены со сливной магистралью. 2 ил.

Предложенная группа изобретений относится к горному делу и может быть использована для контроля и регулирования положения рабочего органа очистного комбайна. Техническим результатом является исключение столкновения барабана рабочего органа комбайна и остова щитовой механизированной крепи. Способ автоматизированного получения заданной ширины призабойного пространства заключается в определении расстояния между верхней кромкой основания барабанов и нижней стороной при добычной работе соответственно подводящего опору перекрытия кровли пласта щитовой крепи. При этом указанное расстояние измеряют посредством, по меньшей мере, одного закрепленного на основании барабанов очистного комбайна радиолокационного датчика. В качестве фактической величины для проходной высоты очистного комбайна с барабанным исполнительным органом под щитовой крепью вводят в блок вычислительной машины и сравнивают с хранимой в нем заданной величиной. При этом при установленном отклонении формируют управляющие команды для адаптации высоты реза, по меньшей мере, одного из двух режущих барабанов очистного комбайна. Раскрыто также устройство для реализации предложенного способа, в котором радиолокационные датчики расположены сбоку на стороне людского ходка основания барабанов и могут быть заделаны заподлицо в поверхность основания барабанов. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности к регулировке направления действия очистного комплекса в призабойном пространстве лавы. Предложен способ автоматического получения заданного призабойного пространства в действующих очистных забоях в подземной разработке месторождений каменного угля, в котором посредством установленных, по меньшей мере, на трех из четырех основных конструктивных деталях остова щитовой крепи, датчиков наклона определяют наклон деталей щита относительно горизонтали и в блоке вычислительной машины рассчитывают соответствующую пласту высоту щита остова крепи. Кроме того, осуществляют регистрацию пути шагового перемещения каждого остова щитовой крепи и определяют глубину реза очистного комбайна с барабанным исполнительным органом при каждом добычном ходе. А также, посредством установленных на очистном комбайне датчиков, регистрируют высоту реза очистного комбайна. За счет вычисленной на основе полученных данных геометрии забойного пространства на каждом остове щитовой крепи устанавливают угол прохождения кровли пласта и установку высоты реза очистного комбайна с барабанным исполнительным органом направляют на соответствующий угол прохождения кровли пласта для получения заданного призабойного пространства. Техническим результатом является автоматизация добычных и крепежных работ в отношении заданного призабойного пространства. 19 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к системам автоматизированного управления в горной промышленности и может быть использовано в системе управления проходческим щитом. Техническим результатом является повышение точности и надежности управления передвижением щита тоннелепроходческого комплекса. Способ управления щитом тоннелепроходческого комплекса заключается в том, что управление щитом осуществляют в двух плоскостях посредством систем управления по вертикали и по горизонтали. При этом с помощью измерительной техники определяют углы наклона исполнительного органа относительно вертикальной и горизонтальной плоскостей, сигналы по скорости изменения угла наклона относительно вертикальной и горизонтальной плоскостей, линейные перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях и скорости изменения линейного перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Вышеперечисленные сигналы подают на блок управления по четырем координатам, где их сравнивают с заданием, после чего на основании сигналов рассогласования формируют релейный закон управления исполнительным органом. Предложена также следящая система управления щитом тоннелепроходческого комплекса, которая содержит последовательно соединенные оптический задатчик направления, блок отклонения луча, диафрагму, фотоэлектрическое приемное устройство и блок управления по четырем координатам, вход которого соединен с блоком измерения углов наклона. При этом устройство дополнительно содержит блок наблюдателя состояния, который своим входом соединен с блоком измерения углов наклона, а выходом - с блоком управления. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности к разработке мощных крутонаклонных угольных пластов слабонаклонными слоями по щитовой системе разработки. Техническим результатом является повышение эффективности и безопасности разработки мощных крутонаклонных пластов за счет организации автоматизированной системы правления самоходным вагоном для транспортировки отбитого угля. Предложенный способ разработки включает подготовку выемочного столба проведением конвейерного и вентиляционного штреков, подготовку выемочной полосы проведением флангового и ближнего скатов по линии падения у почвы пласта от конвейерного до вентиляционного штрека по обеим сторонам полосы, проведение монтажной камеры у вентиляционного штрека, монтаж в ней секций агрегатированной крепи, выемку угля слабонаклонными слоями очистным комбайном фронтального действия и транспортировку угля вдоль забоя самоходным вагоном на фланговый скат, при наклоне вынимаемого слоя в сторону ближнего ската, или на ближний углеспускной скат, при наклоне вынимаемого слоя в сторону флангового ската, изменение направления наклона слоя и разворот комбайна в камере, которую проводят за пределами выемочной полосы. Причем самоходный вагон снабжен автоматизированной системой управления. При этом с перекрытия каждой секции агрегатированной крепи в сторону почвы слоя подают сигнал, соответствующий порядковому номеру секции крепи, этот сигнал принимают приемным устройством, установленным на самоходном вагоне, и передают в автоматизированную систему управления. После изменения направления наклона слоя осуществляют настраивание системы управления самоходного вагона, которая в зависимости от комбинации номеров поступивших сигналов и степени загрузки кузова обеспечивает включение исполнительных механизмов самоходного вагона - движение вперед-назад, разгон-торможение, загрузка-разгрузка, стоп. 3 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности к угледобывающей промышленности. Предложен способ определения положения и/или места компонентов горной выемочной установки, включающих в себя, по меньшей мере, один забойный конвейер (8), систему (1) щитовой крепи, имеющую множество рам (2) щитовой крепи, и выемочную машину (6), перемещающуюся вдоль забойного конвейера (8), при этом положение и/или место, по меньшей мере, одного компонента установки определяют с помощью системы оценки. При этом указанная система оценки содержит, по меньшей мере, один блок (25) обнаружения. Для обеспечения определения места и/или положения, по меньшей мере, одного компонента установки даже в случае динамического процесса горной добычи, по меньшей мере, один блок (25) обнаружения включает в себя датчик изображения, с помощью которого обнаруживают четыре точки (21) объекта, находящиеся на заданном расстоянии друг от друга и обнаруживаемые на длинах волн оптического диапазона. Положение и/или место компонента установки можно определить с использованием системы оценки по проекции точек объекта, обнаруженных с помощью датчика изображения. Предложенный способ обеспечивает измерение абсолютного и относительного местоположения технических компонентов выемочной установки. 4 н. и 23 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке крутопадающих месторождений твердых полезных ископаемых, в частности скального и полускального типов. Техническим результатом является повышение производительности, надежности и расширение технологической эффективности разрушения пород различной степени крепости и связности посредством регулирования усилия резания в зоне обработки и формирования в поверхностном слое обрабатываемого массива зон разрушения с учетом прочностных характеристик породы. Способ включает позиционирование автоматизированного комплекса глубокой разработки относительно забоя с учетом направления залегания рудного тела. Контроль параметров горной породы осуществляют посредством датчиков контроля физико-механических характеристик горных пород для настраивания усилия резания горной породы с учетом скорости вращения рабочего органа и скорости перемещения рабочего органа в вертикальной плоскости по глубине резания и направлению резания с помощью гидромеханизмов телескопического выдвижения и механизма поворота головной секции. Ширина захвата плоскости рудного тела по горизонтали обеспечивается посредством механизма позиционирования комплекса относительно направляющих, причем информация о контурах разрушенной горной массы поступает от датчиков контроля контуров горной массы на системный блок управления. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть использована для определения и контроля местоположения элементов конструкции выемочного комплекса в очистном забое. Техническим результатом является обеспечение возможности одновременно отслеживать прямолинейность очистного забоя, регистрировать вертикальное и горизонтальное отклонение секций крепи и конвейера, автоматически контролировать ход секций крепи и/или следить за добычной машиной. Предложен способ определения положения механизмов в очистном забое при подземной разработке, включающий следующие этапы: устанавливают видеокамеру в области верхняка секции крепи с направлением взгляда в основном в направлении вентиляционной струи или против нее, ориентируют видеокамеру таким образом, чтобы точка схода изображения с камеры находилась в области правого или левого верхнего угла изображения с камеры, предусматривают освещенные маркировки на механизмах вдоль очистного забоя в области изображения с камеры и управляют ими, а также определяют положения механизмов с помощью электронной обработки маркировок, находящихся на изображении с камеры. Предложены также система и видеокамера для осуществления указанного способа. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к сетевой инфраструктуре для подвижных машин, применяющихся во взрывоопасных зонах. Техническим результатом является создание сетевой инфраструктуры для взрывоопасных зон. Сетевая инфраструктура для подвижных машин, использующихся во взрывоопасных зонах, имеющая абонентов с внутренне присущей безопасностью и имеющая сетевых абонентов без внутренне присущей безопасности, размещенных в стойких к давлению кожухах. При этом машина имеет по меньшей мере один контроллер, размещенный в стойком к давлению кожухе, для приведения в действие по меньшей мере одного абонента без внутренне присущей безопасности. Причем машина имеет за пределами стойкого к давлению кожуха для первого контроллера по меньшей мере один второй контроллер с внутренне присущей безопасностью для приведения в действие по меньшей мере одного абонента с внутренне присущей безопасностью. При этом первый контроллер образует распределитель данных для множества абонентов без внутренне присущей безопасности, и второй контроллер образует распределитель данных для множества абонентов с внутренне присущей безопасностью, и при этом первый распределитель данных и второй распределитель данных имеют электрически развязанный канал передачи данных между собой. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство дистанционного управления рабочим органом проходческой машины предназначено для использования в горных машинах и оборудовании для управления процессом проходки. Задача изобретения - повышение энергоресурса источника питания, расположенного на рабочем органе, и за счет увеличенного энергоресурса автономного источника электропитания реализация в полной мере принципа обратной связи при управлении энергоемкими узлами и блоками, в частности исполнительными устройствами и двунаправленной аппаратурой приема-передачи данных. Устройство содержит автономный источник электропитания, блок управления и аппаратуру передачи данных, а также неподвижный пульт дистанционного управления. В него дополнительно введен размещаемый на рабочем органе блок отбора мощности, имеющий кинематическую связь с автономным источником электропитания, выход которого подключен к входу стабилизатора напряжения и входу электропитания силового блока, выходы которого подключены к входам исполнительных механизмов рабочего органа, а входы подключены к первой группе выходов блока управления, вторая группа выходов которого подключена к входам первого полукомплекта аппаратуры передачи данных, выходы которой подключены к первой группе входов блока управления, вторая группа входов которого подключена к датчикам рабочего органа. Причем первый полукомплект аппаратуры передачи данных через двунаправленный канал имеет информационную связь со вторым полукомплектом аппаратуры передачи данных, входящим в состав неподвижного пульта дистанционного управления, включающего также управляющую ЭВМ, входы и выходы которой подключены к выходам и входом второго полукомплекта аппаратуры передачи данных. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх