Устройство автоматического поддержания прямолинейности секций базы угледобывающего агрегата

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«i>968454

Союз Сеаетс»юа

Сецналнст»чесюе

Вес»убип»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (И) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2702.81 (21) 3256667/22 "0g (51),М. Кд.з с присоединением заявки М

E 21 D 23/12

Государствеиимй комитет

СССР оо делам изобретеиий. и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2310.82. Бюллетень М 39

t$3) УДК 622 ° 284..54 (088.8) Дата опубликования описанию 23,10.82

Р (72) Лв ор изобретения

" ":;"";:-l,". ЕСКАЯ

«огйЫАЙ«!ЫА

A.В. Илькй а и В.Т. Сабитов

Ордена Трудового Красного Знамени институт г дела им. A.A. Скочинского (71) Заявитель

1 (54) УСТРОЙСТВО .АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДДЕРЖАНИЯ

ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ СЕКЦИЙ БАЗЫ УГЛЕДОБЫВАЮЩЕГО

АГРЕГАТА

Изобретение относится к горной промышленности, а именно, к автомати- . зации управления угледобывающими комплексами и агрегатами в плоскости

5 пласта °

Известно устройство автоматического поддержания прямолинейности базы очистного агрегата, включающее ге нератор импульсов, датчик режима работы базы, датчики перемещения секций базы, реверсивные счетчики, дешифраторы нуля, дешифраторы отключения электрогидроклапанов, схема совпадения, инверторы и электрогидроклапаны (1 .

Недостатком устройства является то, что при искривлении базы агре.гата на одном цикле подачи на следующем цикле шаг подачи будет уменьшен на величину наибольшей недодвижки предыдущего цикла.

Известно,также устройство автоматического поддержания прямолинейности секций .базы угледобывающего агрегата, содержащее блок автоматическо- 25 го задания программа, включающий датчик режима работы агрегата, инвертор, генератор импульсов, четырехвходовую схему совпадения, счетчик задания программа, переключатель и 30 дешифратор, и управляющие блоки секций агрегата, каждый иэ которепс включает датчик перемещения секции, две двухвходовые схема совпадения,. реверсивный счетчик импульсов (с суммирующим, вычитающим и управляющим входами), дешифраторы нуля и максимума искривления, переключатель, инвертор и электрогидроклапан, соединенный магистральными линиями связи f2 ).

Недостатком устройства является невозможность управления разворотом и вогнутостью на забой базы агрегата в плоскости пласта. Такое управление необходимо производить вследствие того, что гипсометрия отрабатываемого пласта по длине агрегата и в направлении его подвигания в ряде условий может быть значительно.изменчивой., а датчики перемещения секций, измеряя равный путь, пройденный секциями базы по различной гипсометрии пласта, не будут достоверно отражать расстояние, на которое передвинулся агрегат относительно своего исходного состояния. Это будет приводить к искривлениям базы и к ее неуправляемому развороту в плоскости пласта. Дистан968454 торые подключены соответственно к магистральным линиям 4 — 6 связи, датчик 7 режима работы агрегата подключенный к магистральной линии 8 связи и, через инвертор 9, одновременно к одному иэ входов четырехвходовой схемы 10 совпадения и к вхо. ду "Установка на " 0"" счетчика 11 задания программы, К выходам этого счетчика через переключатель 12 за10 дания программы подключен дешифратор 13 программы, выход которого подключен к второму входу четырехвходовой схемы 10 совпадения, к третьему входу которой подключен генератор 14 импульсов, к четвертому — магистральная линия 15 связи. Выход четырехвходовой схемы 10 совпадения соединен с магистральной линией 16 связи.

Аппаратура, размещаемая на агре гате в лаве (фиг.2), содержит электрогидроклапаны 17, импульсные датчики 18 перемещения и управляющие блоки 19, которые содержат клкчи 20 за25 прет а, инфОРмациОнные вхОды КОтОРых соединены с магистральной линией 16 .Э связи, а выходы соединены с суммирующими входами реверсивных счетчиков 21 и с информационными входами ограничителей 22.записи программы.

Последние представляют собой суммирующие счетчики, выходы которых соединены с входами дешифраторов 23 ограничителей, к одному иэ входов которых подключена также магистральная линия 8 связи.

Управляющие входы ограничителей 22 записи программы соединены с выходами схем 24 совпадения, одни из входов которых в крайних управляющих

40 блоках 19 соединены соответственно через магистральные линии 5 и 6 связи с ключами 2 и. 3 управления разворотом и вогнутостью на забой базы агрегата. Вторые входы схем 24 совпадения

45 крайних управляющих блоков 19 соединены с выходами дешифраторов 23 ограничителей соседних управляющих блоков 19.

Во всех остальных управляющих блоках 19 каждый иэ входов схемы 24 совпадения соединен с выходом дешифк ратора 23 ограничителя одного иэ еоседних управляющих блоков 19, расположенных по разные. стороны от данного.

Входы "Установка на ."0" ограничителя 22 записи программы и реверсивного счетчика 21 соединены с магистральной линией 4 связи. Выходы реверсивного счетчика 21 соединены с вхог- дами дешифратора 25 нуля, выход которого подключен к отключающему входу электрогидроклапана 17 и через ин.вертор 26 — к одному иэ входов схемы 27 совпадения, выход которой под65 ционно-автоматическое управление раз воротом базы агрегата является также необходимым для обеспечения вписываемости агрегата при изменениях направлений подготовительных выработок, нарезающих лаву.

Целью изобретения является повышение эффективности управления положением агрегата в плоскости пласта.

Цель изобретения достигается тем, что блок .автоматического задания программы снабжен ключами управления разворотом и вогнутостью базы агрегата, а каждый управляющий блок снабжен ограничителем записи программы с информационным и управляющим входами, ключами запрета и датчика перемещения с информацион-, ным и управляющим входами и дешифратором ограничителя, причем информа. ционные входы ключей запрета через магистральную линию связи соединены с выходом четырехвходовой схемы совпадения, а управляющие входы — с выходами дешифраторов ограничителей, выходы ключей запрета соединены с суммирующими входами реверсивных счетчиков и с информационными входа= ми ограничителей записи программы, управляющие входы которых подключе.— ны к выходам первых двухвходовых схем совпадения, один иэ входов которых в крайних управляющих блоках соединены через магистральные линии связи с ключами управления разворотом и вогнутостью базы агрегата, а другие входы этих схем совпадения соединены с выходами дешифраторов ограничителей управляющих блоков соседних секций агрегата, во всех остальных управляющих блоках каждый вход первой двухвходовой схемы совадения соединены с выходами дешифраторов ограничителей управляющих блоков двух соседних секций агрегата, причем выходы ограничителей записи программы подключены к дешифраторам ограничителей, к другим входам которых и к управлгющим входам вторых двухвходовых схем совпадения через магистральную линию свя зи подключен датчик режима работы агрегата, информационные входы последних схем совпадения подключены датчикам перемещения, а выходы этих схем соединены с вычитающими входами реверсивных счетчиков импульсов.

На фиг.1 приведена функциональная схема блока автоматического задания программы;.на фиг.2 - то же, аппаратуры, располагаемой непосредственно на агрегате в лаве.

Блок автоматического задания про раммы (фиг.1) содержит ключ 1 начального ориентирования системы управления (сброс на "0"), ключи 2 и 3 управления разворотом и вогнутость(о на забой базы агрегата, ко- . ключен к включающему входу электро968454 гидроклапана 17. Второй вход схемы 27 совпадения подключен к магистральной линии 8 связи, к которой также подключен управляющий вход ключа 28 датчика, информационный вход которого подключен к выходу импульсного датчика 18 перемещения, а его выход подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 21. В свою очередь к его выходу через переключатель 29 подключен дешифратор 30 максимума, выход которого соединен с магистральной линией 15 связи.

Устройство работает следующим образом.

Пусть агрегат находится в исходном, строго прямолинейном положении.

Для подачи базы агрегата на забой оператор устанавливает ключи 2 и 3 управления разворотом и вогнутостью на забой базы агрегата в разомкнутое положение и кратковременно замыкает ключ 1 начального ориентирования системы управления (сброс на

"0" ), подавая при этом по магистральным линиям 4 — 6 связи соответствующие сигналы. При этом все реверсивные счетчики 21 и все ограничители 22 записи программы управляющих блоков 19 устанавливаются в нулевое состояние. Все дешифраторы 23 ограничителей настроены на ненулевую комбинацию, а значит на их выходах будут присутствовать сигналы ("логическая "1"), которые откроют все ключи 20 запрета управляющих блоков 19.

Выходные сигналы дешифраторов 23 ограничителей также будут воздействовать на оба входа схем 24 совпадения всех управляющих блоков 19, за исключением крайних, и на один иэ входов схем 24 совпадения крайних управляющих блоков. На других входах этих схем совпадения будут присутствовать сигналы \ "логическая "1 ), так как ключи 2 и 3 управления разворотом и вогнутостью на забой базы агрегата разомкнуты. Вследствие этого на выходах всех схем 24 совпа . дения будут присутствовать сигналы ("логический "0"), а это означает, что все ограничители 22 записи .программы будут находиться в заторможенном состоянии. Поэтому в реверсивные счетчики 21 всех управляющих блоков 19 записывается одинаковая прог рамма, задаваемая с блока автоматического задания программы t фиг.1).

Это осуществляется следующим образом. Так как в данный момент гидросистема агрегата на подачу базы не включена и датчик 7 режима работы агрегата находится в соответствующем состоянии, его сигнал подается в магистральную линию 8 связи и через инвертор 9 на четырехвходовую схему 10 совпадения, счетчик 11 задания программы.

Поскольку на переключателе 12 задания программы установлена комбинация, отличная от нуля, а счетчик 11 задания программы находится в нулевом состоянии, то на выходе дешифрат ра 13 программы будет присутствовать сигнал, разрешающий прохождение через четырехвходовую схему 10 совпадения сигналов от генератора 14 импульсов.

Реверсивные счетчики 21 всех управляющих блоков 19 также находятся в нулевом состоянии, а переключате15 ли 29 находятся в положении, отличном от нулевого. Поэтому на выходах всех дешифраторов 30 максимума, а значит и в магистральной линии 15 связи, будет присутствовать сигнал, 29 разрешающий прохождение импульсов через четырехвходовую схему 10 совпадения от генератора 14 импульсов.

В Результате начинается запись импульсов в счетчик 11 задания прог25 раммы и их подача через магистральную линию 16 связи во все управляющие блоки 19 через открытые ключи 20 запрета на суммирующие входы реверсивных счетчиков 21.

ЗО Как только число импульсов, записавшихся в счетчик 11 задания программы блока задания программы на пульте управления агрегатом достигнет заданной величины (такое же число импульсов будет записано и во, все реверсивные счетчики 21), появится сигнал на выходе дешифратора 13 программы, и импульсы на выход схемы 10 .совпадения проходить не будут. Устпойство готово к выполнению цикла

4О,автоматической порционированной подачи базы на забой. далее оператор переключает гидРосистему агрегата на подачу базы. При этом срабатывает датчик 7 режима ра45 боты агрегата, и счетчик 11 задания программы через инвертор 9 сбрасывается в нулевое состояние, а также запрещается прохождение импульсов от генератора 14 импульсов через

5О четырехвходовую схему 10 совпадения.

Кроме того, сигнал от датчика 7 режима работы агрегата через магистральную линию 8 связи поступает во, все управляющие блоки 19 на один иэ входов дешифраторов 23 ограничителей.

Но так как в .данном случае ограничители 22 записи программы заторможены сигналом "0" (на их выходах нулевая комбинация), то на выходах дешифраторов 23 ограничителей сигналы не изменятся.

Сигнал от датчика 7 режима работы агрегата .поступает на один из входов схем 27 совпадения, на другом входе которых присутствует проинвертирован65 ный инвертором 26 сигнал выхода де968454 шифратора 25 нуля, регистрирующий ненулевое состояние реверсивных счетчиков 21. Поэтому на выходах схем 27 совпадения появится сигнал, который откроет электрогидроклапаны 17.

Секции базы агрегата начнут перемешаться, что регистрируется импульсными датчиками 18 перемещения. Информация от них через открытые к этому времени сигналом от датчика 7 режима работы агрегата ключи 28 датчиков будет поступать на вычитающие входы реверсивных счетчиков 21.

В случае прохождения всеми секциями базы заданного шага подачи, импульсные датчики 18 пути сформируют то число импульсов, которое соответствует заданной программе, и реверсивные счетчики 21 придут в нулевое состояние, что регистрируют дешифраторы 25 нуля, которые отключают электрогидроклапаны 17. На этом при нормальной работе передвижка сек.ций базы агрегата заканчивается.

Если по каким-то.причинам некоторые секции базы пройдут во время передвижки путь, больший (меньший ) заданного шага, то в соответствую-. щих им реверсивных счетчиках 21 останется информация, отражающая величину опережения (недодвижку), которая будет равна разнице между величиной заданного шага передвижки и величинами пути, пройденного секциями на данном цикле передвижки базы.

База агрегата в этом случае займет положение, отличное от прямолинейного. При записи следующей программы на передвижку секций базы в реверсивные счетчики 21 управляющих блоков 19, которые соответствуют секциям базы, прошедшим на предыдущем цикле заданный шаг, запишется программа, установленная переключателем

12 программы, а в реверсивные счетчики 21 управляющих блоков 19, опередивших (отставших ) секций на предыдущем цикле подачи будет записана программа, меньшая (большая) на величину, оставшуюся в этих реверсивных счетчиках 21 на предыдущем цикле подачи базы.

Это означает, что в реверсивных счетчиках 21 управляющих блоков 19 будут записаны программы, после обработки которых база агрегата займет прямолинейное положение.

В тех случаях, когда какие-то группы секций базы по каким-то причинам отстанут на максимально допус-, тимого значения, в работу включаются дешифраторы 30 максимума, которы ограничивают величины заданий всем секциям на следующем цикле подачи базы при формировании программы. Установка дешифраторов 30 максимума адаетсч переключателями 29.

65 мым прекращается запись в реверсивный счетчик 21.

Сигнал с выхода дешифратора 23 ограничителя также воздействует на входы схем 24 совпадения двух соседних (первого сверху и третьего сверху) управляющих блоков 19, что заТак как гипсометрия отрабатываемого пласта различна по длине агрегата, то при выдвижке какие-то секции базы агрегата начнут отставать, так как в этом случае пройденный путь не будет отражать расстояние отхода агрегата от первоначального состояния. А это означает, что агрегат будет разворачиваться в ту или иную сторону, если будут отставать 0 крайние секции или будет создаваться вогнутость на забой при отставании промежуточных секций. Малые отставания секций приведут к потере произво. дительности агрегата, а большие - к

15 аварийной ситуации, т.е. разворот агрегата з плоскости пласта или недопустимый изгиб базы агрегата (ее разрыв), устранить которую можно только записью различной программы

Э3 в реверсивные счетчики 21 управляющих блоков 19.

Для разворота агрегата в плоскости пласта оператор устанавливает ключ 2 или 3 в замкнутое состояние.

Рассмотрим случай замыкания ключа 2.

При злом в магистральной линии 5 связи и на входе схемы 24 совпадения крайнего (верхнего ) управляющего блока (фиг. 2) появится сигнал, который

ЗО разблокирует ограничитель 22 записи программы. Поэтому при записи программы импульсы, поступающие на суммирующий вход реверсивных счетчиков

21, будут также поступать и на вход ограничителя 22 записи программы верхнего управляющего блока 19.

Просчитав определенное количество импульсов, на которое настроен дешифратор 23 ограничителя, последний воздействует на управляющий

40 вход ключа 20 запрета, который закрывается и запрещает прохождение импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика 21 верхнего управляющего блока 19.

45 Одновременно с этим сигнал с выхода дешифратора 23 ограничителя верхнего по схеме управляющего блока 19 воздействует на схему 24 совпадения соседнего (второго сверху )

5О управляющего блока 19. Сигнал с его выхода растормаживает ограничитель 22 записи программы данного (второго сверху) управляющего блока 19, который также начинает подсчет импуль55 сов. Просчитав их определенное число, на которое настроен дешифратор 23 ограничителя, сигнал с выхода последего закрывает ключ 20 запрета данного управляющего блока 19. Тем са9

968454 блокирует расторможенное состояние ограничителя 22 записи программы верх него управляющего блока 19 и растормаживает ограничитель 22 записи программы третьего сверху управляющего блока 19. 5

Дальнейшая запись программы происходит аналогично описанному выше.

То есть в реверсивных счетчиках 21 управляющих блоков 19 будет записана различная программа, выражающаяся 10 в количестве импульсов: х„= а х адт + ад

x = а + а,, + а

15 х и = дд + дд + BOW + °, здп где х, х, x>,..., х„- количество им"пульсов, записанное в реверсивное, счетчики 21 соответственно первого сверху, второго сверху, третьего 20 сверхУ, четвертого сверху и п-ro сверху управляющих блоков 19; а1, A2"а, ...,аAn число, на которое настроены дешифраторы 23 ограничителей соответственно первого свер- 2 ху, второго сверху, третьего сверху и п-ro сверху управляющих блоков 19.

Таким образом, устройство подготовлено к выполнению программы разворота базы агрегата. 30

Оператор переключает гидросистему агрегата на подачу базы. При этом срабатывает датчик 7 режима работы агрегата, счетчик 11 задания програ через инвертор 9 обра вается 35 в нулевое состояние, а также запре-, щается прохождение импульсов от генератора 14 импульсов через четырехвходовую схему 10 совпадения, Сигнал от датчика 7 режима рабо-. ты агрегата через магистральную линию связи 8 поступает во все управляющие блоки 19 на один из входов дешифраторов 23 ограничителей. В связи с этим на их выходах появляются сигнацы (" логическая "1"), ко- 15 торые воздействуют на оба;. .: входа схем 24 совпадения соседних управляющих блоков 19. Поэтому затормаживаются все, за исключением верхнего, ограничители 22 записи програм — 5Q мы, а также открываются все ключи 20 !

çàïðåTà. Для затормаживания верхнего. ограничителя 22 записи программы необходимо разомкнуть ключ 2.

Сигнал от датчика 7 режима рабо- у ты агрегата поступает и на один из входов схем 27 совпадения. Поскольку во всех реверсивных счетчиках 21 присутствует не нулевая программа, то проинвертированный инверторами 26 выходной сигнал дешифраторов 25 нуля будет присутствовать на вторых входах схем 27 совпадения. Выходные сигналы схем 27 совпадения открывают электрогидроклапаны 17, и секции

0-.-1эы агрегата начинают перемещаться.

Выдвинувши"ь на заданный шаг,что э аре гист рируют ре верси вные счетчики 21, секции базы агрегата остановятся. Так как в реверсивные счетчики 21 была записана различная программа, то база агрегата развернется на заданную величину.

Чтобы развернуть базу агрегата в обратную сторону необходимо перед записью программы замкнуть ключ 3, при этом ключ 2 должен быть разомкнут. Процессы, происходящие в устройстве при этом, аналогичны описанным выае.

Если же необходимо выравнить базу агрегата, которая по каким-то при,чинам имеет вогнутость на забой, то перед записью программы необходимо замкнуть ключи 2 и 3 управления разворотом и вогнутостью на забой базы агрегата. Тогда ограничители записи начнут работать одновременно в обоих концевых управляющих блоках 19, в которыМ запишется наименьшее число импульсов. Наибольшее число имупльсов запишется в центральном, относительно крайних, управляющем блоке 19. Т.е. в управляющих блоках будет записана такая программа на выдвижку базы, при отработке которой верхняя половина базы будет разворачиваться своей нижней частью вперед, а .нижняя половина базы будет разворачиваться своей верхней частью вперед. Это означает., что вся база агрегата будет выдвигаться своей средней частью вперед.

При выравййвании вогнутости, не симметричной относительно центральной .секции, необходима двухкратная запись програьеы.

Экономическая эффективность от внедрения изобретения выражается в повыаении произвоДительности угле добывающего агрегата за счет повыШения эффективности управления им в плоскости пласта, а также в повышении надежности его работы путем устранения возможных аварийных ситуаций. формула изобретения

Устройство автоматического поддержания прямолинеЙности секций базы угледобывающего агрегата, содержащее блок автоматического задания программя, включающий датчик режима работы агрегата, инвертор, генератор импульсов, четырехвходовую схеу совпадения, счетчик задания программы, переключатель и дешифратор, и управляющие блоки секций агрегата, каждый из которых включает датчик перемещения секции, две двухвходовые схемы совпадения, реверсивный счет чик импульсов (с суммирующим, вычи968454

12 тающим и управляющим входами), дешифраторы нуля и максимума искривления, переключатель, инвертор и электрогидроклапан, соединенные магистральными линиями связи, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности управления положением агрегата в плоскости пласта, блок автоматического задания программы снабжен ключами управления разворотом . вогнутостью базы агрегата, а каждый управляющий блок снаб жен ограничителем записи программы с информационным и управляющим входами, ключами запрета и датчика перемещения с информационным и управляю- 15 щим входами и дешифратором ограничителя, причем информационные входы ключей запрета через магистральную линию связи соединены с выходом четырехвходзвой схемы совпадения, и ;р управляющие входы — с выходами дешифраторов ограничителей, выходы ключей запрета соединены с суммирующими входами реверсивных счетчиков и с информационными входами ограничителей запИси программы, управляющие ,входы которых подключены к выходам. первых двухвходовых схем совпадения, одни из входов которых в крайних управляющих блоках соединены через магистральные линии связи с ключами управления разворотом н вогнутостью базы агрегата, а другие входы этих схем совпадения соединены с выходами дешифраторов ограничителей управляющих блоков соседних секций агрегата, во всех остальных управляющих блоках каждый вход первой двухвходовой схемы совпадения соединен с выходами дешифраторов ограничителей .управляющих блоков двух соседних секций агрегата, причем выходы ограничителей записи программы подключены к дешифраторам ограничителей, к другим входам которых и к управляющим входам вторых двухвходовых схем совпадения через магистраЛьную линию связи подключен датчик режима работы агрегата, информационные входы последних схем совпадений подключены к датчикам перемещения, а выходы этих схем соединены с вычитающими входами реверсивных счетчиков импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Авторское свидетельство СССР

9 459757, кл. Е 21 0 23/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2045927/22-03, кл. Е 21 0 23/00, 1974 (прототип).

968454 иг.

Составитель Р. Гладун

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Тепер Корректор А. Гриценко

Заказ 8085/59 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственноro комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Г

t !

I. !

I

1

I

Г

I

1

1

I

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, I

1

I

1 !

1

l

I !

I

1

I

1

1

1

I

)