Устройство для управления электрическим приводом тяги драглайна

 

Союз Севетскиз

Социалистическими

Республик

Кл2

Е 02 ГЗ/48

Гооудврственный номнтот ссср оо делам изооретоний н открытий

УДК б22.879.

8 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Я. Ткаченко, В. М. Мамкин, Г. M. Ярцев и М. А. Гордеев

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ ТЯГИ ДРАГЛАЙНА

Изобретение относится к автоматическому управлению электроприводами и предназначено для управления электроприводом драглайна.

Известна, например, система автоматического управления электроприводами подьема и тяги драглайна для переноса грунта в отвал, содержащая два блока сравнения текущих длин подъемного и тягового канатов с их конечными значениями, к которым подключены реле, блок деления, усилители мощности, соединенные с соответствующими приводами, два интегратора, суммирующее устройство, соединенное с поляризованным реле, и пересчетное устройство (1).

Недостатком этого устройства является сложность реализации схемы устройства, сложность настройки, следовательно и эксплуатации, а также невозможность оперативного изменения положения траектории подъема ковша, положение подъема ковша, положение которой зависит от положения точки отрыва ковша, что необходимо при близком к стреле отвале для исключения возникновения аварии (при повороте машины ковш, поднимаемый из дальних точек забоя, может столкнуться с отвалом) . Последнее снижает надежность управления, а также уменьшает производительность машины из-за увеличения длительности цикла, поскольку при копании из дальних точек забоя ковш необходимо предварительно подтянуть до той точки отрыва, траектория подъема из которой не заходила бы в зону отвала.

Наиболее близким к изобретению по тех1о нической сущности и достигаемому результату является устройство для управления электроприводами тяги драглайна, содержащее питающие двигатели механизмов подъема и тяги преобразователи, соединенные последовательно два сельсин-датчика

1S суммы длин подъемного и тягового канатов канала грубого отсчета, два соединенных последовательно сельсин-датчика канала точного отсчета, сельсин-датчик длины подьемного каната, сельсин-датчик длины тягового каната, включенные на выходах указанных датчиков четыре выпрямительных моста, три включенных между выходами выпрямительных мостов и входами возбудителей генераторов подъема и тяги одно717228 тактных магнитных усилителя, а гакже диодный логический элемент, включенный между выходами двух датчиков длины подъемного каната и длины тягового каната и выходом первого однотактного усилителя и источник постоянного напряжения (2) .

Это устройство обеспечивает защиту стрелы и блоков драглайна от ударов ковша и от динамических перегрузок в процессе транспортировки ковша, однако это устройство не обеспечивает высокой производитель ности и высокой надежности управления драглайна, особенно в сложных условиях работы (при близком к стреле отвале, в туман, ночью), поскольку в этих условиях возможно столкновение с близким к стреле отвалом поднимаемого ковша или его выходе в зону саморазгрузки, а это снижает надежность управления, требует от машиниста повышенного внимания и увеличивает его утомляемость, вынуждает его переходить на понижение скорости транспортировки ковша, что снижает производительность драглайна.

Цель изобретения — повышение надежности управления и производительности драглайна за счет автоматизации режима транспортировки ковша по требуемой траектории.

Это достигается тем, что устройство снабжено регулируемым резисторным задатчиком положения траектории транспортировки ковша и фазосдвигающим мостом, включенным между выходом сельсин-датчиков суммы длин подъемного и тягового канатов и входом первого выпрямительного моста, а усилитель выполнен операционным с включенным в цепи его обратной связи стабилитроном и входом подключен через резистор и конденсатор к выходу первого выпрямительного моста через регулируемый резисторный задатчик положения траектории транспортировки ковша и второй конденсатор— к выходу второго выпрямительного моста, а через второй резистор —. к источнику постоянного напряжения, при этом выход операционного усилителя подключен к питающему двигатель механизма тяги преоб- разователю.

На фиг. I изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — траектории подъема ковша.

Устройство имеет сельсин-датчики 1 — 3 измерения длины подъемного каната и суммы длин подъемного и тягового канатов, соединенные через понижающие редукторы 4, 5 с валами подъемного 6 и тягового 7 двигателей, углы поворота которых пропорциональны изменению длин канатов.

Сельсин 1 включен по схеме индукционного датчика угла поворота пропорционального длине подъемного каната, причем для расширения пределов измерения обмотки сельсина включены по схеме автотрансфор4 матора. Сельсины 2 и 3 включены последовательно по схеме суммирования углов поворота их роторов для измерения суммы длин подъемного и тягового канатов.

Выход сельсин-датчика 3, последова .тельно с которым вкл1очен фазосдвигающий мост 8, подключен через выпрямительный мост на вход операционного усилителя 9 через резистор 10 и конденсатор 11. Выход сельсин-датчика 1 через выпрямительны мост подключен на вход усилителя через

16 регулируемый резистор !2 и конденсатор 13.

Через резистор 14 на вход усилителя подключен источник задающего напряжения, соответствующий минимально допустимому приближению ковша к стреле.

Выход операционного усилителя 9 подключен к преобразователю 15, питающему двигатель 7 механизма тяги через кнопку 16.

В цепь обратной связи операционного усилителя включен стабилитрон 17, ограничивающий выходное напряжение усилителя допустимым значением управляющего сигнала привода тяги и исключающий появление управляющего сигнала при положении ковша ниже заданной траектории. К преобразователю 18, питающему двигатель 6 мехам низма подъема через кнопку 16, подключен максимальный управляющий сигнал.

Устройство работаег следующим образом.

Положение траектории транспортировки ковша задается с помощью резисторного задатчика 12. При этом изменением сопротивления задатчика !2 можно легко изменить положение траектории в рабочей зоне от наиболее удаленной от стрелы (траектория 19) до наиболее близкой к стреле (траектории 20). При увеличении сопротивления

3s задатчика траектории приближаются к стреле, при уменьшении — удаляются.

В начале цикла транспортировки из любой точки забоя включается кнопка 16, замыкая выход усилителя 9 с преобразователем 15 привода тяги и подключая максимальный управляющий сигнал к преобразователю 18 привода подъема.

Привод подъема включается на максимальную скорость, чем обеспечивается минимальная длительность цикла, а устройство

4 управления приводом тяги автоматически обеспечивает движение ковша по заданной траектории без вмешательства машиниста, причем управляющий сигнал описывается следующим выражением:

С = ((Ь + f ) M — (E„+ E,) + 1L„— — 1 ) К) К, где. (1„+ 1,); („+ 1. ),„; (; L м — текущие и минимальные значения суммы длин подъемного и тягового канатов и длины подъемного каната;

С вЂ” сигнал управления;

К вЂ” коэффициент задания траектории;

Ki — коэффициент зависимости сигнала управления С от длин канатов.

717228

Если С = О, то это соответствует положению ковша на заданной траектории. Любой же уход ковша с заданной траектории вызывает отклонение нулевого значения выражения, стоящего в квадратных скобках, с соответствующим знаком « — » или «+», в зависимости от того ниже или выше заданной траектории находится ковш.

Набором соответствующей величины К можно задать любую траекторию транспортного ковша. Например, практически для любого типа драглайна положению траекто- 16 рии в рабочей зоне соответствуют значения

К в пределах 0,1 (К (0,4, Наиболее близкая к стреле траектория 20 соответствует К, равному 0,1. Наиболее удаленная траектория 19 (вдоль границы зоны разгрузки) соответствует К = 0,4. Траектория 21 соответствует промежуточному значению К.

Если скорость подъемного каната во время движения по заданной траектории уменьшается, то и сигнал, поступающий с операционного усилителя 9 в привод тяги, уменьшается, не давая ковшу уйти с заданной траектории. Если необходимо регулировать скорость двигателя подъема, то кнопку 16 на входе преобразователя привода подъема 33 можно исключить и задавать нужную скорость с помощью командоаппарата.

Подачей на вход усилителя 9 сигналов, пропорциональных первой производной регулируемых величин (через конденсаторы 11

30 и 13, последовательно с которыми стоят сопротивления, необходимые для уменьшения помех), создается скоростная отрицательная обратная связь в системе управления, что обеспечивает ее стабилизацию, исключает колебательность и перерегулирова- 3$ ния, обеспечивая тем самым повышение надежности управления.

Устройство выполняет автоматическое управление приводом тяги, обеспечивая движение ковша по выбранной из заданной указанным выше способом траектории без вмешательств машиниста в работу этого привода. Это облегчает работу машиниста и повышает надежность управления, посколь ку обеспечивается стабильность траектории при разных циклах, исключается возмож- 43 ность отклонения от нее и приближение к аварийным зонам, что особенно важно в сложных условиях работы (например, при близком к стреле отвале, в тумане, ночью).

Кроме того, устройство обеспечивает возможность и в этих условиях осуществлять транспортировку ковша с максимальной

6 скоростью, что способствует поддержанию производительности на максимальном уровне, а простота задания и изменение положения траектории в рабочей зоне с помощью регулируемого резисторного задатчика, который может быть установлен рядом с машинистом на пульте управления, делает работу удобной и несложной в эксплуатации, что повышает надежность управления.

Форл ула изобретения

Устройство для управления электрическим приводом тяги драглайна, содержащее ( питающие двигатели механизмов подъема и тяги преобразователи, соединенные последовательно два сельсин-датчика суммы длин подъемного и тягового канатов, сельсиндатчик длины подъемного каната, включенные на выходах датчиков два выпрямительных моста, источник постоянного напряжения и усилитель, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения надежности управления и производительности драглайна за счет автоматизации режима транспортировки ковша по требуемой траектории, оно снабжено регулируемым резисторным задатчиком положения траектории транспортировки ковша и фазосдвигающим мостом, включенным между выходом сельсин-датчиков суммы длин подъемного и тягового канатов и входом первого выпрямительного моста, а усилитель выполнен операционным с включенным в цепи его обратной связи стабилитроном и входом подключен через резистор и конденсатор к выходу первого выпрямительного моста через регулируемый резисторный задатчик положения траектории тран— спортировки ковша и второй конденсатор— к выходу второго выпрямительного моста, а через второй резистор — к источнику постоянного напряжения, при этом выход операционного усилителя подключен к питающему двигатель механизма тяги преобразователюл ю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тихобаев В. М. Схемы автоматического управления операцией переноса грунта в отвал для экскаваторов типа драглайн.—

Сб. «Совершенствование параметров производственных процессов на открытых разработках»,— М., «ЦНИИТЭИугля», 1964, с.1521.

2. Авторское свидетельство СССР

Ко 195077, кл. Е 02 F 3/48, 1967 (прототип).

717228

Составитель Р. Гладун

Редактор Л. Лашкова Техред К, Шуфрнч Корректор Г. Назарова

Заказ 9772/38 Тираж 713 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП а Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4