Устройство управления загрузкой сыпучих материалов в транспортные средства с помощью телескопических труб

 

О Й И С А Н И Е 1ц67652О

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ союз Йоветских

Соииалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.05.77 (21) 2485401/27-!1 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет. (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (51) М. Кл.

В 65 G 67/20

Государственный комитет ссСР по делам изобретений н открытий (53) УДК 62-526 (088.8) (72) Авторы изобретения Г. И. Вайнштейн, Л. Я. Липшиц, О. В. Журавлев, Р. В. Нарышкин, Ю. А. Окраинский, Ю. Л. Бакман и И. Б. Горелик

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ СЫПУЧИХ

МАТЕРИАЛОВ В ТРАНСПОРТНЪ|Е СРЕДСТВА С ПОМОЩЪЮ

ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ ТРУБ

Изобретение относится к области автоматизации процессов загрузки сыпучих материалов в транспортные средства, в частности железнодорожные вагоны, и может быть использовано применительно к загрузке минеральных удобрений, зернопродуктов и других насыпных пылевидных продуктов, в промышленности строительных материалов, угольной, цементной промышленности и других отраслях народного хозяйства. !р

Известно устройство управления загрузкой сыпучих и .пылевидных материалов в транспортные средства, в том числе и в железнодорожные вагоны, через люки, расположенные в их верхних частях, на крыше, !5 содержащее блок управления приводом подачи материала и командный блок (1).

Недостатком этого устройства является большая запыленность в зоне загрузки при работе и отсутствие специальных средств для ее снижения. С помощью известного устройства ведстся загрузка транспортных средств через люки, причем сыпучий и пылевидный материал подводится к ним с помощью спускных патрубков, и проходя под действием собственного веса через вагон по всей его высоте н встречая сопротивление воздуха, распыливается внутри вагона и через зазоры между патр> бками и отверстиями люков и щели в вагонах создает за- Зр

2 пыленность в зоне погрузки. Это приводит к значительным потерям материала и создает ненормальные санитарно-гигиенические условия для работников, занятых на погрузке.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство управления загрузкой сыпучих материалов в транспортные средства с помощью телескопических труб, содержащее датчики нижнего рабочего положения труб и загрузки, соединенные с блоком управления приводом подачи материала, преобразователь и соединенные последовательно командный блок и блок ограничения подъема труб, выход которого связан с приводом их движения (2).

Известное устройство не обеспечивает автоматического выдерживания взаиморасположения телескопической загрузочной трубы и уровня загружаемого материала, так как имеет лишь элемент в виде датчика контактного типа, замыкание и размыкание контактов которого включает или выключает привод движения трубы с одной скоростью, и, не имея специальных элементов для регулирования скорости подъема трубы и получения разных по абсолютной величине скоростей на разных этапах загрузки, а также задания параметров движения тру676520 бы в зависимости от характера изменяющегося уровня материала, не обеспечивает эффективного точного слежения телескопических труб за нарастающим уровнем материала в транспортном средстве и тем самым не способно создать эффективного снижения пулеуноса из люков при загрузке.

Наличие в устройстве лишь датчика контактного типа для включения и выключения привода не обеспечивает надежной работы устройства, так как необходимое по условиям загрузки движение трубы с переменными скоростями и тем более с разными их начальными абсолютными значениями не может быть достигнуто только лишь за счет частоты включения привода движения трубы. Таким образом, принятый тип датчика не обеспечивает движения трубы с разными скоростями.

Недостатком известного устройства является и отсутствие в нем специальных элементов управления и контроля подачей материала в загрузочную трубу, связанных с приводом ее движения, что не позволяет автоматически начать загрузку после достижения трубой нижнего рабочего положения и закончить ее после заполнения транспортного средства до нужных пределов (объема, веса).

Таким образом, известное устройство не способно обеспечить эффективное снижение пылеуноса из транспортных средств различной формы при их загрузке с помощью телескопических труб ввиду неточного и ненадежного автоматического выдерживания взаиморасположения труб и уровня материала как в период загрузки, так и в момент ее начала и окончания.

Цель изобретения — снижение пылеуноса как в период загрузки материала, так и в стадии ее начала и окончания путем повышения точности и надежности автоматического выдерживания взаиморасположения труб и уровня материала при загрузке в транспортные средства разной формы.

Цель достигается тем, что устройство управления загрузкой сыпучих материалов в транспортные средства с помощью телескопических труб снабжено задатчиком параметров движения труб, блоком контроля наличия потока материала в трубах и регулятором скорости, один из входов которого через преобразователь соединен с выходом задатчика параметров движения труб, другой — с выходом блока контроля наличия потока материала в трубах, соединенным с блоком управления приводом подачи материала, а выходом — с командным блоком.

На фиг. 1 изображено, предложенное устройство, вид спереди; на фиг.2 — то же, вид сбоку; на фиг. 3 — блок-схема устройства управления.

Загрузочное устройство состоит из ряда установок, каждая из которых включает в себя спускные телескопические трубы 1 и 2, установленные осями 3 в опорах 4, рамы 5, удерживаемые от поворота, например, пневмоцилиндрами 6.

Выдвижная труба своим ползуном 7 установлена на направляющих 8 и удерживается от выдвижения по ним, например, при1о водом 9 движения труб. Оси 10 рамы установлены в неподвижных опорах 11 опорной конструкции 12 и удерживаются от поворота относительно них, например, пневмоцилиндром 13.

Установки расположены над вагоном 14 с люками 15, установленном на рельсовом пути 16.

Стрелкой А показано направление подачи сыпучего материала в приемную воронку

2р трубы 1, имеющую запорное устройство 17 с приводом 18, например, в виде пневмоцилиндра. Наводка спускных труб 2 в люки 15 выполняется, например, с помощью пневмоцилиндров 6 и 13 в направлении стрелок Б

2я и В поворотом осей 3 и 10 в опорах 4 и 11.

Количество устройств на каждом загрузочном пункте определяется из условия обеспечения равномерной засыпки вагона по его длине и равномерного распределения нагрузки на оси вагона по наибольшему числу люков на одном вагоне данного типа.

В качестве привода .выдвижения и поворотов телескопических труб могут быть использованы электрические, механические и

35 иные типы приводных устройств.

Наводка труб в люки может выполняться не только с использованием поворотных, но и других видов механизмов.

Привод 9 движения труб соединен с за4р датчиком 19 параметров движения труб через преобразователь 20 сигналов, регулятор

21 скорости, командный блок 22, блок 23 ограничения подъема. Регулятор 21 скорости соединен с блоком 24 выбора началь45 ных скоростеи.

Для контроля нижнего рабочего положения труб 2 относительно днища вагона в структурной схеме предусмотрена установка датчика 25 нижнего рабочего положения трубы, а для контроля верхнего положения (после заполнения вагона до заданного предела) — датчика 26 загрузки вагона, Эти датчики соединены с приводом 18 подачи материала через блок управления 27 и с у приводом 9 движения труб через блок 28 контроля наличия потока материала в трубе и опорожнения системы.

Задатчнк 19 параметров движения труб предназначен для задания параметров (наgp пример, скорости или высоты подъема от времени, скорости, от пути и др.) движения труб, которые определяются положением изменяющегося уровня нарастающего материала. Задатчик 19 параметров движения

65 труб может быть выполнен в виде элемен676520 та, непосредственно следящего за положением уровня материала, например многопозиционного датчика уровня, и программного, копирующего на основе экспериментальных и теоретических данных характер изменения уровня материала, т. е. задающего программу движения трубы по каким-либо параметрам, например по времени, скорости и др. В последнем случае он может иметь различные модификации исполнения, например быть выполненным в виде программного реле времени или иного типа устройства (электронного, электромеханического), в которых переключение контактов происходит по истечении определенных, заранее заданных промежутков времени и которые позволяют подавать командные импульсы заданной длительности для подъема трубы по заранее установленному графику времени. Другим примером программного задатчика может явиться устройство, состоящее из системы конечных выключателей, установленных на разной высоте и приводимых в действие от поднимающейся телескопической трубы. Программные командные сигналы управления подъемом труб могут быть поданы и от датчика веса заполняющего транспорт материала по мере увеличения веса.

Задатчик 19 параметров движения труб, выполненный в виде многопозиционного датчика уровня с несколькими, установленными одна над другой на нижних частях телескопических труб ступенями, может иметь электрическое, пневматическое и иные виды исполнения. При одновременной установке в устройстве параллельно и датчика уровня, и программного задатчика сигналы от каждого из них могут быть поданы к блоку преобразования через блок выбора режима управления (не показан).

Преобразователь 20 сигналов предназначен для преобразования сигналов, поступающих от задатчика параметров движения труб, в сигналы управления регулятором 21 скорости и может быть выполнен, например, в виде релейного устройства.

Регулятор 21 скорости предназначен для изменения скорости привода 9 движения труб и может быть выполнен, например, в виде устройства переменных сопротивлений, изменяющих ток в цепи якоря двигателя постоянного тока привода движения труб и подключенных к тиристорному преобразователю привода.

Командный блок 22 предназначен для управления пуском и остановкой двигателя и включает в себя автоматический выключатель и магнитный пускатель.

Блок 23 ограничения подъема предназначен для ограничения подъема труб 2 и может быть выполнен, например, в виде стандартных конечных выключателей.

Блок 24 выбора начальных скоростей— регулирующий элемент в виде ручного задатчика-переключателя, например потенциометра, для изменения начальных скоростей.

Блок 28 контроля наличия потока в тру5 бах предназначен для контроля наличия движения потока материала из бункера в трубы 1 и может быть выполнен, например, в виде конечных выключателей, установленных на запорном устройстве 17 привода 18

10 подачи материала и фиксирующих крайние положения (запертое и открытое) затвора, и реле времени.

Элементы 23 — 28 схемы могут иметь электрическое, гидравлическое и иные виды

15 исполнения.

Устройство работает следующим образом.

Принцип работы устройства основан на том, что для эффективного снижения пылеуноса из транспортных средств разной

20 формы через люки, двери и другие неплотности путем надежного автоматического выдерживания взаиморасположения труб и уровня материала с заданной точностью как в период загрузки, так и в момент ее нача25 ла и окончания, привод 9 движения труб получает сигнал управления от задатчика

19 параметров движения труб, датчика 25 нижнего рабочего положения телескопических труб 2 и датчика 26 загрузки.

30 Прп работе с задатчиком параметров движения труб, выполненным в .виде датчика уровня, загрузка вагона начинается после наводки и опускания спускной трубы 2 в вагон до его нижней части из положения

35 1 в положение П. При этом приводы подачи материала и движения труб включаются после получения сигнала от датчика 2о нижнего положения труб, который может быть установлен как на самой трубе, так и

40 вне ее и срабатывать при установке трубы в нижнем положении, например, от механизма ее подъема и опускания.

По мере загрузки материала его уровень изменяется (увеличивается) и воздействует

45 на нижнюю ступень датчика, сигнал от которого в виде командного импульса подается на регулятор 21 скорости, в котором он преобразуется в сигнал управления скоростью движения привода 9 труб, после чего

50 трубам сообщается большая скорость. Сигнал датчика, проходя через преобразователь 20 сигналов, регулятор 21 скорости и командный блок 22, воздействует на привод 9. Если после этого нарастание мате55 риала происходит быстрее подъема трубы, он воздействует на верхнюю ступень датчика, который подает команду в таком же порядке на сообщение трубе последующего приращения скорости. При обгоне трубой

60 уровня материала сигналом от верхней ступени датчика скорость подъема трубы снижается, при дальнейшем обгоне сигналом от нижней ступени труба получает еще большее снижение скорости. Таким образом осуществляется слежение труб за уровнем

676520 материала и поддержание их взаиморасположения в автоматическом режиме. При необходимости изменения начальных величин скоростей движения в регулятор 21 скорости вводятся коррективы, посредством ручного задатчика-переключателя блока 24 выбора начальных скоростей.

При работе устройства совместно с задатчиком параметров в виде программного задатчика командные сигнальные импульсы заданной длительности последнего для подъема труб по заданному графику времени, соответствующие характеру нарастания уровня материала, передаются через регулятор скорости в той же последовательности, как и при работе с датчиком уровня. В этом случае вводом специальной программы, характеризующей формообразование материала, обеспечивается достижение той же цели, которая решается при работе с датчиком уровня.

Окончание загрузки, вагона производится путем подачи сигнала от датчика 26 загрузки, подключенного, например, к измерительному устройству веса материала, загружаемого в вагон, к приводам движения труб и подачи через блэк 28 контроля, после чего регулятор скорости обеспечит подьем труб в транспортное положение с максимальной скоростью.

Таким образом, устройство позволяет обеспечить эффективное сникение пылеуноса из люков транспортных средств разной формы путем повышения точности и надежности автоматического слежения труб за положением уровня нарастающего материала. При этом работа совместно с задатчиком 19 параметров движения труб 2обеспечивает поставленную цель в период загрузки, а с датчиками нижнего положения труб и загрузки — в начале и в конце загрузки.

Целесообразность задания программного управления подъемом труб диктуется необходимостью обеспечения высокопроизводительной загрузки однотипных транспортных средств с высоким темпом, определяемым главным образом временем за грузки, характеризующим ее производительность. Помимо сказанного, программное управление позволяет обеспечить загрузку в требуемоь режиме типового транспорта нескольких видов путем ввода разных программ. 3агрузку нетипового транспорта рациональ5

55 нее производить с применением датчика уровня.

Использование устройства позволит обеспечить экономию материала за счет снижения его уноса в виде пыли и благодаря этому получить большой экономический эффект. Не менее значительным является создание благодаря использованию предлагаемого аппарата нормальных санитарногигиенических условий для работы обслуживающего персонала в зоне загрузки. Помимо этого устройство позволяет обеспечить высокопроизводительную загрузку транспортных средств практически л.обых типоразмеров через люки благодаря возможности работы как от датчика уровня, так и по специальной программе, т. е. обладает свойствами универсального применения.

Одним из важнейших преимуществ устройства является возможность обеспечения при применении специальных приборов контроля и управления комплексной автоматизации процесса механизированной загрузки вагонов, начиная с момента подачи их в зону загрузки.

Формула изобретения

Устройство управления загрузкой сыпучих материалов в транспортные средства с помощью телескопических труб, содержащее датчики нижнего рабочего положения труб и загрузки, соединенные с блоком управления приводом подачи материала, преобразователь и соединенные последовательно командный блок и блок ограничения подъема труб, выход которого связан с приводом их движения, отличающееся тем, что, с целью снижения пылеуноса, оно снабжено задатчиком параметров движения труб, блоком контроля наличия потока материала в трубах и регулятором скорости, один из входов которого через преобразователь сосдинен с выходом задатчика параметра движения труб, другой — с выходом блока контроля наличия потока материала в трубах, соединенным с блоком управления приводом подачи материала, а выходом — с командным блоком.

Источники информации, |принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1176982, кл. В 8Е 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 264154, кл. В 65G 69/18, 20.09,68.

676520

@dc 1

Составитель Л. Цобан

Техред 3, Тарасова Корректор 3. Тарасова

Редактор А. Купрякова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1677/10 Изд. № 470 Тираж 969 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делаы изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5