SU1659598A1 - Устройство дл управлени движением ковша экскаватора-драглайна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности и м.б. использовано дл  управлени  рабочим оборудованием экскаватора-драглайна. Цель - повышение надежности и долговечности электропривода и механизма подъема за счет снижени  возникающих в них динамических нагрузок. Устройство содержит управл емый тири- сторный преобразователь 7, блоки 8 и 16 выделени  сигнала управлени  электроприводом подъема (ЭПП), регул тор 9 тока электродвигател  6 подъема, управл емые ключи 10 и 11. датчик 12 тока, регул тор 13 и датчик 14 скорости ЭПП, блок 15 ограничени  скорости, регул тор 17 и задатчик 22 нат жени  подъемных канатов (ПК) 2, эадат- чик 18 скорости электропривода подъема, датчики 19 и 20 нат жени  ПК 2 и т говых каналов, компараторы 21 и 27, регул тор 23 и задатчик 24 нат жени  т говых канатов 3, блок 25 согласовани  сигнала управлени  ЭПП. блок 26 формировани  зоны нечувствительности и эадатчик 28 допустимой скорости выбора слабины канатов. Управление ЭПП осуществл етс  задатчиком 18 скорости . Поддержание требуемого значени  усили  в ПК 2 осуществл етс  регул тором 17. При усилении ПК 2 больше заданного значени  к первому входу блока 15 подключаетс  w Ј

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано дл  управлени  рабочим оборудованием экскаватора-драглайна.

Цель изобретени  - повышение надежности и долговечности электропривода и механизма подъема за счет снижени  возникающих в них динамических нагрузок.

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит рабочее оборудование в виде ковша 1, подъемных 2 и т говых 3 канатов с подъемной 4 и т говой 5 лебедками. Подъемна  лебедка 4 соединена с электродвигателем 6 привода подъема, который , управл етс  от управл емого преобразовател  7, вход которого подключен к второму блоку 8 выделени  сигнала управлени  электроприводом подъема. На первый вход этого блока 8 подключен выходной сигнал регул тора 9 тока электропривода подъема, а к второму - выходы первого 10 и второго 11 управл емых ключей. Первый и второй входы регул тора 9 тока электропривода подъема соединены с выходами датчика 12 тока и регул тора 13 скорости электропривода подъема, а первый и второй входы регул тора 13 скорости подключены к выходам датчика 14 скорости и блока 15 ограничени  скорости электропривода подъема. Сигнал задани  дл  блока 15 ограничени  скорости поступает на его 1 вход с выхода первого блока 16 выделени  сигнала управлени , первый и второй входы которого соединены с выходами регул тора 17 нат жени  подъемных канатов и задатчика 18 скорости электропривода подъема. Измерение усили  в подъемных 2 и т говых 3 канатах осуществл етс  датчиками 19 и 20 нат жени  подъемных и т говых канатов. Выход датчика 19 нат жени  подъемных канатов подключен к второму входу блока 15 ограничени  скорости и к первым входам регул тора 17 нат жени  подъемных канатов и первого компаратора 21, второй вход которого соединен с выходом задатчика 22 нат жени  подъемных канатов, выход которого также соединен с вторым входом регул тора 17 нат жени  подъемных канатов. Датчик 20 нат жени  т говых канатов соединен с первым входом регул тора 23 нат жени  т говых канатов, второй вход которого подключен к выходу задатчика 24 нат жени  т говых канатов. Выход регул тора 23 нат жени  т говых канатов соединен с первым входом блока 25 согласовани  сигнала управлени  электроприводом подъема , к второму входу которого через блок 26 формировани  зоны нечувствительности

подключен датчик 19 нат жени  подъемных канатов, Выход блока 25 согласовани  соединен с основными входами (1) первого и второго управл емых ключей 10 и 11, управл ющие входы (2) которых подключены к

выходам первого 21 и второго 27 компараторов , причем первый и второй входы второго компаратора 27 соединены с выходами задатчика 28 допустимой скорости выбора слабины канатов и датчика 14 скорости

электропривода подъема.

Устройство работает следующим образом .

Машинист управл ет электроприводом подъема с помощью задатчика 18 скорости.

Поддержание заданного, усили  в подъемных канатах дл  устранени  в них слабины осуществл етс  регул тором 17 нат жени  подъемных канатов на основании сигналов задатчика 22 и датчика 19 нат жени  подъемных канатов. При усилии в подъемных канатах большем заданного значени , устанавливаемого на выходе задатчика 22 нат жени  подъемных канатов, к первому входу блока 15 ограничени  скорости электропривода подъема первым блоком 16 выделени  сигнала управлени  подключаетс  выходной сигнал задатчика 18 скорости электропривода подъемной лебедки, а при усилии, меньшем заданного значени , - выходной

сигнал регул тора 17 нат жени  подъемных канатов. Блок 15 ограничени  скорости электропривода подъема обеспечивает ограничение скорости электропривода в зависимости от величины усили  в подъемных

канатах. Дл  этого к второму входу блока 15 ограничени  скорости электропривода подъема подключаетс  выходной сигнал датчика 19 нат жени  подъемных канатов. При усилии, меньшем силы т жести упр жи

ковша (т.е. при слабине в канатах), выходной сигнал блока 15 ограничени  скорости электропривода подъема равен величине , соответствующей (0,2-0,3) Vn ном (где Vn ном - номинальна  скорость электропривода подъема). При усилии, большем силы т жести упр жи ковша, выходной сигнал блока 15 ограничени  скорости соответствует номинальной скорости электропривода. Выходной сигнал блока 15 ограничени  скорости электропривода подъема поступает на второй вход регул тора 13 скорости электропривода подъема, который совместно с регул тором 9 тока, датчиками скорости 14 и тока 12 электропривода подъема обеспечивает формирование экскаваторной характеристики электропривода подъема.

Выходной сигнал регул тора 9 тока электропривода подъема подключен к первому входу второго блока 8 выделени  сигнала управлени  электроприводом подъема, к второму входу которого через первый 10 и второй 11 управл емые ключи подключен выход блока 25 согласовани  сигнала управлени  электроприводом подъема . Если усилие в подъемных канатах в процессе копани  поддерживаетс  таким, что перегрузок т гового механизма не возникает , то выходной сигнал регул тора 9 тока электропривода подъема больше,чем выходной сигнал блока 25 согласовани . При этом второй блок 8 выделени  сигнала управлени  электроприводом подъема,  вл ющийс  блоком выделени  наибольшего сигнала, подключает к входу управл емого преобразовател  7 электропривода подъема сигнал с выхода регул тора 9 тока. При перегрузках привода т ги, усилие в т говых канатах становитс  больше значени , установленного на выходе за датчика 24 нат жени  т говых канатов. Под действием выходного сигнала регул тора 23 нат жени  т говых канатов происходит увеличение сигнала на выходе блока 25 согласовани . Этот сигнал становитс  больше выходного сигнала регул тора 9 тока электропривода подъема и подключаетс  вторым блоком 8 выделени  сигнала управлени  к входу управл емого преобразовател  7 электропривода подъема. В результате усилие в подъемных канатах увеличиваетс , что приводит к уменьшению срезаемой ковшом стружки грунта или обходу им труднопреодолимого преп тстви . За счет этого обеспечиваетс  устранение перегрузок привода т ги, Однако выходной сигнал блока 25 согласовани  поступает на вход второго блока 8 выделени  сигнала управлени  только в том случае, если усилие в подъемных канатах больше заданного значени  (т.е. слаби-. на в канатах отсутствует) и если скорость

электропривода подъема не превышает допустимой величины (например, 20-30% от Vn ном) из услови  ограничени  динамических нагрузок подъемного механизма. При по влении слабины в подъемных канатах выходной сигнал первого компаратора 21 становитс  равным нулю, так как выходной сигнал задатчика 22 нат жени  подъемных канатов больше выходного сигнала датчика

0 19 нат жени  подъемных канатов. Это приводит к размыканию первого управл емого ключа 11, управл ющий вход которого подсоединен к выходу первого компаратора 21. Если скорость подъемного механизма при

5 выборе слабины канатов меньше заданного допустимого значени , то выход блока 25 согласовани  может быть подключен к входу второго блока 8 выделени  сигнала управлени  через второй управл емый ключ.

0 Это позвол ет уменьшить врем  устранени  слабины подъемных канатов, так как выходной сигнал блока 25 согласовани , направленный на увеличение нат жени  подъемных канатов, подключаетс  к входу

5 управл емого преобразовател  7, мину  инерционную систему управлени  электроприводом подъема с регул торами скорости 13 и тока 9. При достижении скоростью подъемного механизма установленного

0 дл  выбора слабины канатов уровн , выходной сигнал датчика 14 скорости электропривода подъема становитс  равным выходному сигналу задатчика 28 допустимой скорости выбора слабины канатов и

5 второй управл емый ключ 11 размыкаетс , так как на его управл ющий вход поступает с выхода второго компаратора 27 сигнал, равный нулю. Это приводит к отключению от входа второго блока 8 выделени  сигнала

0 управлени  выходного сигнала блока 25 согласовани . Дальнейший выбор слабины подъемных канатов и установление их заданного значени  осуществл етс  за счет действи  регул тора 17 нат жени  подъем5 ных канатов. После установлени  заданного нат жени  подъемных канатов на выходе компаратора 21 по вл етс  управл ющий сигнал и первый ключ 10 замыкаетс . Сигнал с выхода блока 25 согласовани  посту0 лает через первый ключ 10 и второй блок 8 выделени  сигнала управлени  электроприводом подъемной лебедки на вход управл емого преобразовател  7. обеспечива  необходимое дл  устранени  перегрузок т 5 гового механизма увеличение усили  в подъемных канатах. Если в результате действи  выходного сигнала блока 25 согласовани  усилие в подъемных канатах возрастает до величины, разной (0.8 - 0,9) от Sn стоп (где Sn стог, - стопорное усилие в

подъемных канатах), то через блок 26 формировани  зоны нечувствительности к второму входу блока 25 согласовани  происходит подключение выходного сигнала датчика 19 нат жени  подъемных канатов . За счет действи  сигнала обратной св зи по усилию в подъемных канатах, поступающей на второй вход блока 25 согласовани , обеспечиваетс  ограничение величины нат жени  подъемных канатов и снижение динамических нагрузок рабочего оборудовани  и механизма подъемной лебедки .

Предлагаемое устройство дл  управле- ни  движением ковша экскаватора-драглайна по сравнению с прототипом позвол ет ограничивать величину усили  в подъемных канатах при его увеличении в зависимости орг нат жени  т говых канатов, а также осуществл ть увеличение этого усили  только гфи отсутствии слабины в подъемных канатах или при допустимой скорости подъемного механизма. Это обеспечивает снижение динамических нагрузок рабочего оборудовани  и механизма подъемной лебедки.

Таким образом использование устройства дл  управлени  движением ковша драглайна позвол ет повысить надежность и долговечность электропривода и механизма подъемной лебедки за счет снижени  возникающих в них динамических нагрузок. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и  

Устройство дл  управлени  движением ковша экскаватора-драглайна, содержащее датчики нат жени  подъемных и т говых канатов , выходы которых подключены соответственно к первым входам регул торов нат жени  подъемных и т говых канатов, к вторым входа которых соответственно подключены выходы за датчиков нат жени  подъемных и т говых канатов, выход регул тора нат жени  подъемных канатов соединен с первым входом первого блока выделени  сигнала управлени  электроприводом подъема, к второму входу которого подключен выход задатчика скорости электропривода подъема, датчик скорости привода подъема, вход которого соединен с первым входом регул тора скорости, выход

которого соединен с вторым входом регул тора тока, к первому входу которого подключен выход датчика тока, а выход регул тора тока соединен с первым входом

второго блока выделени  сигнала управлени , электроприводом подъема, выход которого соединен с входом управл емого преобразовател , а выход регул тора напр жени  т говых канатов соединен с первым входом блока согласовани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и долговечности электропривода и механизма подъема за счет снижени  возникающих в них динамических нагрузок,

оно снабжено блоком формировани  зоны нечувствительности, блоком ограничени  скорости электропривода подъема, двум  управл емыми ключами, первым и вторым компараторами и задатчиком допустимой

скорости выбора слабины подъемных канатов , выход которого соединен с первым входом второго компаратора, с вторым входом которого соединен выход датчика скорости электропривода подъема, выход второго

компаратора соединен с управл ющим входом второго управл ющего ключа, выходы датчика нат жени  подъемных канатов и задатчика нат жени  подъемных канатов сое- диньны соответственно с первым и вторым

входами первого компаратора, выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа, выход блока согласовани  сигналов управлени  электроприводом подъема соединен с входами первого и второго ключа, выходы которых объединены и соединены с вторым входом второго блока выделени  сигнала управлени  электроприводом подъема, выход датчика нат жени  подъемных канатов соединен с вторым входом блока ограничени  скорости электропривода подъема и через блок формировани  зоны нечувствительности - с вторым входом блока согласовани  сигнала управлени  электроприводом подъема,

выход первого блока выделени  сигнала управлени  электроприводом подъема соединен с первым входом блока ограничени  скорости электропривода подъема, выход которого соединен с вторым входом регул тора скорости этого электропривода.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для управления движением ковша экскаватора-драглайна, содержащее Датчики натяжения подъемных и тяговых канатов, выходы которых подключены соответственно к первым входам регуляторов Натяжения подъемных и тяговых канатов, к вторым входа которых соответственно подключены выходы задатчиков натяжения подъемных и тяговых канатов, выход регулятора натяжения подъемных канатов соединен с первым входом первого блока выделения сигнала управления электроприводом подъема, к второму входу которого подключен выход задатчика скорости электропривода подъема, датчик скорости привода подъема, вход которого соединен с первым входом регулятора скорости, выход которого соединен с вторым входом регулятора тока, к первому входу которого подключен выход датчика тока, а выход регулятора тока соединен с первым входом второго блока выделения сигнала управления, электроприводом подъема, выход которого соединен с входом управляемого преобразователя, а выход регулятора напряжения тяговых канатов соединен с первым входом блока согласования, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности электропривода и механизма подъема за счет снижения возникающих в них динамических нагрузок, оно снабжено блоком формирования зоны нечувствительности, блоком ограничения скорости электропривода подъема, двумя управляемыми ключами, первым и вторым компараторами и задатчиком допустимой скорости выбора слабины подъемных канатов, выход которого соединен с первым входом второго компаратора, с вторым входом которого соединен выход датчика скорости электропривода подъема, выход второго компаратора соединен с управляющим входом второго управляющего ключа, выходы датчика натяжения подъемных канатов и задатчика натяжения подъемных канатов соединены соответственно с первым и вторым входами первого компаратора, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выход блока согласования сигналов управления электроприводом подъема соединен с входами первого и второго ключа, выходы которых объединены и соединены с вторым входом второго блока выделения сигнала управления электроприводом подъема, выход датчика натяжения подъемных канатов соединен с вторым входом блока ограничения скорости электропривода подъема и через блок формирования зоны' нечувствительности с вторым входом блока согласования сигнала управления электроприводом подъема, выход первого блока выделения сигнала управления электроприводом подъема соединен с первым входом блока ограничения скорости электропривода подъема, выход которого соединен с вторым входом регулятора скорости этого электропривода.