Устройство для автоматического регулирования режима привода подачи рабочего органа проходческого щита

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (5l) М. Кл а (22) Заявлено 27.09.80 (21) 2836482/22-03

Е 21 С 35/24

/ с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комнтет (23) Приоритет— (53) УДК 622 232 .72(088.8) .

Опубликовано 30.10.81. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 05.11.81 по делан нзобретеннй к открытий

В. А. Гарбер, А. П. Немченко и Н. В. Татаринов (72) Авторы . изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА ПРИВОДА ПОДАЧИ РАБОЧЕГО

ОРГАНА ПРОХОДЧЕСКОГО ЩИТА!

Изобретение относится к тоннелестроению и может быть использовано в системах автоматического управления щитами для проходки тоннелей.

Известно устройство для автоматического регулирования нагрузки привода горной машины, содержащее датчик тока, элементы сравнения, усилители, пороговый элемент, исполнительный элемент, датчики момента привода и его температуры, датчик напряжения питающей сети, ключ, два функциональных усилителя и квадратор 111.

Однако устройство сложно по конструкции и не может обеспечить необходимой надежности работы, при строительстве тоннелей;

Известно также устройство для автоматического регулирования режима привода подачи рабочего органа проходческого щита, содержащее домкрат подачи рабочего органа, гидросистему, источник постоянного тока и блок автоматики 121.

Однако известное устройство громоздко, сложно по конструкции и не обеспечивает необходимой надежности работы.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности .устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено электрогидрораспределителем типа сопло-заслонки, сердечник которого жестко связан с заслонкой и имеет обмотки управления с питающими цепями, причем питающая цепь первой обмотки управления подключена к источнику постоянного тока, а питающая цепь второй обмотки управления подключена к приводу рабочего органа проходческого щита.

При этом цепь питания первой обмотки. управления состоит из трансформатора напряжения, выпрямителя, сглаживающего . конденсатора, потенциометра и предохранительного диода, а цепь питания второй обмотки управления состоит из трансформатора тока, Выпрямителя, сглаживающего конт денсатора, потенциометра и предохранительного диода.

На .чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

В гидрокоммуникацию устройства, соединяющую домкрат I подачи рабочего орга20 на щита со .станцией 2 питания, представляющей собой гидронасос с электромото-ром постоянного или переменного тока, врезан электрогидрораспределитель 3 типа соп-. ло-заслонка; который связан с блоком 4 управления, подключенным к проводу 5 рабочего органа (трехфазный ток напряжением 380 В) н к обычной электросети 6 (двухфазный ток напряжением 220 В).

Электрогидрораспределитель 3 включает соединенные гидрокоммуникацией постоянные, равные между собой гидравлические сопротивления ia аиде дросселей 7, переменные сопротивления в виде двух сопел 8 и засйЬнки 9, золотник 10, -понижающий дрос- 10 сель ll, обмотку 12 подмагничивания и две обмотки 13 и 14 управления, Блок 4 управления состоит из трансформатора 15 тока, трансформатора 16 напряжения, ограничительных диодов 17 и 18, потенциометров 19 и 20, сглаживающих кон- .1э денсаторов 21 — 23, выпрямителей 24 — 26 н мнллиамперметров 27 и 28.

Принцип действия электрогидрораспределителя основан на равновесии и дисбалансе гидравлического моста. При отсутствии управляющего сигнала на обмотках 13 и 14 зазоры между торцами сопел 8 и заслонкой 9 равны, давления на торцах золотника 10 также равны, перепад давления равен нулю, золотник находится в нейтральном положении, мост сбалансирован. При 2Э подаче управляющего сигнала на обмотки 13 и 14 якорь с заслонкой 9 отклоняются от нейтрального положения, чем нарушается равновесие моста по расходу жидкости через сопла 8. В результате возникает пере, пад давлений на торцах распределительного золотника, смещаемого в сторону меньшего давления. При этом центральная выточка золотника, куда через гильзу подается высокое давление рабочей жидкости, соединяется с одним из каналов. Поршень гид- ээ роцилиндра под давлением рабочей жидкос.ти приходит в движение. Из другой полости гндроцилнндра рабочая жидкость через золотник выходит по сливной магистрали.

Устройство настраивается. следующим образом.

От электросети через трансформатор 16 .подается напряжение на обмотку 12 подмагннчивания (через выпрямитель 25 н конденсатор 22) и устанавливается определенная величина тока 1 в цепи обмотки 13 управления посредством потенциометра 19 (через выпрямитель 26, конденсатор 23 и диод

17). Величина тока контролируется миллиамперметром 27. При максимально возможном токе привода 5 рабочего органа проходческого щита в цени обмотки 14 управ- 50 лення устанавливается величина тока i (через выпрямитель 24, конденсатор 21 и диод 18). Дяоды )7 н 18 предохраняют обмотки 13 и 14 управления от перегрузок.

Величина тока i контролируется амперметром 28, при этом данному току задается полярность, обратная полярности тока 3, а его величина выбирается таким образом, чтобы суммарный ток, поступающий на обмотки 13 и 14 управления электрогидрораспредели- телем 3, равный l — i, обеспечивал нулевую скорость выдвижения штока гндроциЛиндра. На этом настройка заканчивается.

Устройство после настройки работает следующим образом.

При изменении нагрузки на рабочий орган проходческого щита со стороны забоя изменяется нагрузка (ток) на привод 5 рабочего органа. Соответственно изменяются величина тока i в обмотке 14 управления н суммарный ток обмоток 13 и 14 управления, равный — i. При этом абсолютная величина суммарного тока может только увеличиваться, так как настройка устройства проводится при максимально возможном токе привода 5 и соответственно значение управляющего тока, равного i, тоже максимально по абсолютной величине, а отсюда значение суммарного тока I — i прн настройке . минимально возможно, так как ток 1 в цепи обмотки 13 управления остается всегда постоянным.

Поскольку электрогндрораспределитель

3 изменяет расход жидкости в гидросистеме домкрата 1 подачи пропорционально суммарному току обмоток 13 и 14 управления, то при возрастании последнего от минималь.ной величины, установленной прн настройке устройства, до максимальной, получаемой прн нулевой нагрузке иа рабочий орган проходческого щита, расход жидкости в гидросистеме домкрата подачи, а следовательно, и скорость подачи рабочего органа изменяются автоматически от нулевого до максимального значения. Таким образом, реализуется отрицательная обратная связь между нагрузкой на рабочий орган проходческого щита н скоростью подачи рабочего органа на забой. Тем самым рабочий орган щита предохраняется от аварии.

Предлагаемое устройство позволяет отказаться от применения двигателей постоянного тока в системе подачи рабочего органа проходческого щита, так как регулируется непосредственно расход жидкости в гидросистеме домкрата подачи, а не работа привода домкрата подачи, что упрощает устройство, уменьшает его габариты и повышает надежность.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования режима привода подачи рабочего органа проходческого шита, содержащее домкрат подачи рабочего органа, гидросистему, источник постоянного тока н блок автоматики, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно снабжено электрогидрораспределителем типа сопло-заслонка, сердечник которого жестко связан с заслонкой и имеет две обмотки

876996

СЬстаантель Е. Елизаров

"Редактор Т, Мермелштайн Техред А. Бойкас Корректор Г. Огар

Заказ 9545/46 Тираж 630 Подиисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений N открытий

I l 3035, Москва. Ж вЂ” 5. Раушскан наб., a. 4/5

Филиал .ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектиан, 4

f управления с питающими цепями, причем питающая цепь первой обмотки управления подключена к .источнику постоянного тока, а питающая цепь второй обмотки подключена к -приводу рабочего органа проходческого щита.

2. Устройство по. п. 1, оглинающееся тем, что цепь питания первой обмотки управления состоит из трансформатора напряжения, выпрямителя, сглаживающего конденсатора, потенциометра и предохранительного диода, а цепь питания второй обмотки управления состоит из трансформато- ра тока, выпрямителя, сглаживающего.конденсатора, потенциометра н предохранительного диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиза

l. Авторское свидетельство СССР

Ю 554407, кл. Е 21 С 35/24, 1974.

2. Бляхмаи 10. и др. «Исследования по созданию автоматического регулятора скорости подачи проходческого щита в зави10 симости m крепости породы для метро. строенияа. — Сб. трудов ВНИИ транспортного строительства. Вып. 96. М., 1976, с. 25—

36.