книги / Стационарные установки шахт

Электрический сигнал от сельсин-датчика, ме­ ханически связанного с валом подъемной ма­ шины через аппарат задания и контроля хода, передается на сельсин-приемник 2 указателя

глубины. Сельсин-приемник передает вращение на стрелку (кольцо) точного отсчета 13 через

пару шестерен с передаточным отношением, равным единице, позволяющим делать то же число оборотов, что и сельсин-датчик.

В свою очередь визир 7 (стрелка грубого от­ счета) получает вращение от того же сельсинприемника через четырехступенчатый редук­

тор 1 с передаточным отношением, равным 100, т. е. при одном обороте кольца 11 визир по­

вернется на 3,6°. Этот угол ограничивается имеющимися дополнительными метками 9 на

визире, которые служат для визуальной фикса­ ции начала последнего оборота кольца (стрелки точного отсчета). Со стрелкой грубого отсчета связаны дополнительные стрелки 5, которые позволяют визуально наблюдать точку пере­ хода на замедление подъемной машины. При наладке подъема стрелки устанавливаются в не­ обходимое положение по пути подъемного со-

суда, после чего фиксируются винтами 10.

В конструкции указателя глубины имеется кон­ трольная лампа 8, сигнализирующая о послед­ нем обороте стрелки точного отсчета. Сигнал на лампу поступает или от путевого аппарата, контролирующего ход подъемной машины, или от датчика, расположенного в стволе. Необ­ ходимые отметки горизонтов и приемных пло­ щадок наносятся при наладке карандашом 11 на шкалах 3 и 4, а при необходимости корректи­ ровки меток удаляются резинкой 12.

Кинематическая схема сельсинного указа­ теля глубины УГС-4 показана на рис. 4.107, а, электрическая схема — на рис. 4.107, б.

Кроме контрольной лампы по окружности шкалы указателя установлен ряд ламп под­ светки. Резистор РП служит для установки наи­

более удобной машинисту интенсивности под­ светки.

Сельсинный указатель глубины взрывозащи­ щенного исполнения УГС-6 предназначен для визуального контроля положения подъемных сосудов на подъемных установках, работающих в шахтах, опасных по взрыву газа или пыли. Указатель глубины устанавливается на пульте управления ППМ-3 и работает в комплекте с аппаратом управления лебедками АУЛ. Мас­ штаб шкал указателя глубины УГС-6 опреде­ ляется сменными шестернями передачи к сель­ син-датчику аппарата АУЛ.

Указатель глубины УГС-6 (рис. 4.108) кон­ структивно подобен указателю глубины УГС-4. Отличие состоит в том, что сельсин-приемник БС-501А указателя глубины УГС-6 заключен во взрывозащищеиную оболочку и имеет ввод­ ную кабельную коробку, соответствующую этому виду исполнения.

Бесконтактные концевые выключатели

Концевые выключатели применяются на шахт­ ных подъемных установках для получения элек­ трических сигналов о прохождении подъем­ ным сосудом определенных фиксированных то­ чек ствола. В большинстве случаев такие сиг­ налы необходимо получать в точках стопорения подъемных сосудов и в точках переподъема.

Всоответствии с условиями шахтных стволов

кконструкции концевых выключателей предъ­ являются повышенные требования в отношении климатической устойчивости. Выключатели должны быть герметичными, хорошо противо­ стоять агрессивной шахтной воде, нормально работать в широком диапазоне перепадов тем­ ператур окружающей среды. Кроме того, кон­ цевые выключатели должны быть быстродей­ ствующими, иметь высокую надежность и обла­ дать свойством самоконтроля.

Впоследние годы широкое применение на подъемных установках получили бесконтактные

концевые выключатели, удовлетворяющие пере­ численным требованиям. Из нескольких суще­ ствующих систем таких выключателей наиболее распространены в настоящее время выключа­ тели типов ВМ, которые хорошо зарекомендо­ вали себя на практике. На подъемных установ­ ках применяются бесконтактные выключатели ВМ-62, ВМ-63, ВМ-4-65 и ВМ-64В. Работа этих выключателей построена на одном принципе, они имеют сходные схемные решения и разли­ чаются только конструктивным исполнением. Технические данные выключателей приведены

втабл. 4.37.

Принцип работы выключателей типов ВМ ос­

нован на изменении электрических параметров датчика, установленного в стволе при воздей­ ствии на него поля постоянного магнита, укреп­ ленного на подъемном сосуде.

В комплект бесконтактного магнитного вы­ ключателя входят: магнит МВМ, укрепляемый на подъемном сосуде, датчик ДВМ и станция СВМ.

Датчик ДВМ представляет собой трансформа­ тор с сердечником в виде О-образной пластины из пермаллоя. На сердечнике имеются первич­ ная и вторичная обмотки. При воздействии на датчик внешнего магнитного поля, создавае­

Таблица 4.37

Параметры

мого магнитом МВМ, сердечник намагничи­ вается и его магнитная проницаемость резко уменьшается. Это приводит к исчезновению на­ пряжения на вторичной обмотке датчика. Дат­ чик заключен в корпус, выполненный из ударо­ прочной пластмассы, и герметизирован эпоксид­ ной смолой.

Станция СВМ представляет собой транзи­ сторный усилитель переменного тока, на вы­ ходе которого включено электромагнитное реле. Принципиальная схема магнитного выключа­ теля типа ВМ-62 (ВМ-63) показана на рис. 4.109.

При подаче питания на станцию СВМ (клем­ мы У, 2) первичная обмотка датчика ДВМ (клеммы К11, К12) также получает питание.

При отсутствии вблизи датчика подъемного со­ суда, на вторичной обмотке датчика (клеммы /СУЗ, К14) появляется напряжение, которое через входной трансформатор ТрЗ поступает на базу транзистора Т и усиливается. В коллек­

торную цепь этого транзистора включен выход­ ной трансформатор Тр2, питающий через вы­

прямительный мост ВГ-2 промежуточное реле РУ, которое остается в возбужденном состоя­ нии до тех пор, пока на датчик ДВМ не воздей­ ствует магнитное поле. При подходе подъем­ ного сосуда, несущего магнит МВМ, к датчику

ограничитель скорости, воздействуя на предо­ хранительный тормоз, останавливает машину. В соответствии с этим ограничитель скорости обычно содержит три основных узла: задания допустимой скорости в функции оставшегося пути, определения действительной скорости подъема и сравнения скоростей.

На отечественных подъемных установках, оборудованных подъемными машинами старых выпусков, получили распространение электро­ механические ограничители скорости с приме­ нением аппаратов РОС-5914 (рис. 4.110, а). Задатчик допустимой скорости в этом аппарате состоит из ретардирующего диска, приводимого во вращение от вала подъемной машины, и рео­ стата 1КА, 2КА, ползунок которого переме­

щается посредством кулачка на ретардирующем диске. Выходным сигналом задатчика является величина сопротивления реостата, которая в не­ котором масштабе представляет текущее зна­ чение допустимой скорости подъема. Источни­ ком сигнала действительной скорости является тахогенератор (ТТ), приводимый во вращение от подъемной машины. На напряжение тахогенератора последовательно включены упомя­ нутый реостат и токовое реле превышения ско­ рости РПС.

Если скорость становится выше заданной, ток

вцепи становится больше тока срабатывания реле РПС, и последнее своим размыкающим

контактом разрывает цепь защиты. В той же цепи включено реле контроля цепи РКЦ, ко­

торое срабатывает при скорости 1,5—2 м/с. За­ мыкающие контакты этого реле также введены

вцепь защиты. Эти контакты шунтируются контактом другого реле скорости PC, который

должен срабатывать при скорости выше порога срабатывания реле РКЦ- Достоинством опи­

санного ограничителя скорости является его простота. Однако он обладает существенными недостатками.

Наиболее совершенной является схема (рис. 4.110, б), предусматривающая установку

дополнительного тахогенератора. Последний приводится во вращение от колонкового указа­ теля глубины, который питает вторую дубли­ рующую цепь ограничителя скорости.

Высокая надежность работы достигается не­ прерывным взаимным контролем цепей ограни­ чителя скорости с помощью двухмоточного реле РКП - При неисправности любой из за­

дублированных цепей, а также при нарушениях кинематических связей с одним из тахогенераторов или поломке одного из реостатов появ­ ляется разбаланс магнитных потоков реле РКП,

вызывающий его срабатывание и наложение предохранительного тормоза. Эта схема внед-

Л1 1КА

Рис. 4.110. Схемы ограничителей скорости с применением аппаратов РОС-5914:

а — обы ч н ая; б п о в ы ш ен н ой н а д е ж н о с т и

ряется в настоящее время на большинстве ста­ рых подъемных установок.

С переходом на глубокие горизонты стал ощу­ щаться недостаточный масштаб ретардирующих дисков старых подъемных машин, делающих один неполный оборот в течение цикла подъема. Как выход из положения в аппарате АКХ был применен пятивитковый ретардирующий диск с движением ролика рычага РОС-5914 по спи­ ральной канавке.

Описанные выше аппараты A3 К снабжаются электрическими ограничителями скорости ЭОС-2, структурная схема которого изобра­ жена на рис. 4.111, а. В аппарате АЗК распо­ ложены сельсин-датчики СД1 и СД2. Передачи

к этим сельсинам выбраны таким образом, что ротор каждого из них поворачивается на про­ тяжении пути замедления на угол около 60°. Статоры сельсинов выставлены так, что сель­ син СД1 в точке ствола А (см. рис. 4.111, б), а сельсин СД2 в точке ствола В выдает напря­

жение, соответствующее максимально допусти­ мой скорости подъема. Сельсин-датчик СД1

предназначен для программирования допусти-

Рис. 4.111. Ограничитель скорости ЭОС-2:

а — с т р у к т у р н а я с х е м а ; 6 — д и а гр а м м ы р аботы

мой скорости на участке замедления при на­ правлении движения «Вперед» (В), а сельсиндатчик СД2 — при движении «Назад» (Я). Пу­ тевые выключатели ПВ1 и ПВ2 настроены на срабатывание соответственно в точках А и В ствола. Контакты ПВ1, ПВ2 и контакты реле направления движения РНВ и РНН включены таким образом (см. рис. 4.111, а), что на про­

тяжении участков разгона и движения с макси­ мальной скоростью на первичную обмотку раз­ вязывающего трансформатора Тр подается пе­ ременное напряжение Un, амплитуда которого

соответствует максимально допустимой ско­ рости.

В точках А при движении «Вперед» и В при

движении «Назад» от указанной обмотки отклю­ чается напряжение U„ и подается напряжение ротора с сельсинов соответственно СД1 и СД2,

уменьшающееся по синусоидальному закону в функции пути при движении подъемных сосу­ дов на участках замедления (см. рис. 4.111, б). На выходные обмотки трансформатора Тр вклю­

чены два идентичных дублирующих друг друга

канала сравнения скоростей. Каждый канал состоит из выпрямительного моста В1 (В2), диод­ ного аппроксиматора ДА1 (ДА2), нуль-органа HOI (Н02), тахогенератора подъемной машины ТГ1 (ТГ2), усилителя переменного тока УПТ1 (УПТ2) и реле превышения скорости РПС1 (РПС2). Диодные аппроксиматоры, выполнен­

ные на стабилитронах, диодах и резисторах, преобразуют синусоидальный закон изменения напряжения в параболический, соответствую­ щий известному соотношению для равнозамед­ ленного движения

v„ = У 2ah,

где Од — допустимая скорость; а — замедление защитной тахограммы; h — текущее зна­

чение расстояния до крайнего положения подъ­ емного сосуда.

В качестве элемента сравнения используется нуль-орган (#07, Н02) системы «Логика-Т»

типа Т-203, который представляет собой тран­ зисторный блокинг-генератор. Электрические сигналы допустимой скорости с выхода ДА1 (ДА2) и фактической скорости с тахогенераторов подъемной машины 777 (ТГ2) подаются на

диодную схему, коммутирующую цепи отрица­ тельной и положительной обратной связи бло- кинг-генератора. Превышение скорости при­ водит к срыву генерации.

К выходу блокинг-генератора через усилитель переменного тока УПТ-1 (УПТ-2) подключено реле превышения скорости РПС1 (РПС2), ко­

торое отпускает свой якорь при срыве генера­ ции. Контакты этих реле введены в цепь защиты машины. Время срабатывания ограничителя скорости ЭОС-2 не превышает 0,1 с.

Контроль вращения элементов аппарата A3 К и исправности тахогенераторов машины ТГ1 и ТГ2 производится путем сравнения их напря­

жений с напряжениями тахогенераторов, уста­ новленных в каждой симметричной части кине­ матической цепи аппарата АЗК (ТГАЗК1, ТГАЗК2) с помощью двух транзисторных реле контроля вращения РКВ (на схеме не пока­ заны). Контакты реле РКВ введены в цепь защиты машины.

Взаимный контроль дублированных каналов сравнения скорости производится с помощью реле РКу которое соединено с источником пита­

ния через параллельные цепочки последова­ тельно включенных размыкающих и замыкаю­ щих контактов реле РПС1 и РПС2. Если в мо­

мент превышения скорости оба канала исправ­ ны, реле РК останется включенным. В случае неисправности одного из каналов реле РК от­

ключается и запрещает следующий пуск ма­ шины.

Ограничители скорости ЭОС-2 в настоящее 4 время поставляются с аппаратами À3K со всеми вновь изготовляемыми многоканатными и бара­ банными подъемными машинами. Они прошли испытания в МакНИИ и рекомендованы для

широкого применения.

Электрические регуляторы давления тормозных систем шахтных подъемных машин

Регулирование тормозного усилия является од­ ним из важнейших элементов процесса управле­ ния подъемной установкой.

Современные регуляторы тормозного усилия представляют собой преобразователи электри­ ческого сигнала в давление рабочего тела тор­ мозной системы. Освоенная промышленностью номенклатура регуляторов обеспечивает высо­ кое качество регулирования тормозного усилия как для машин с пневматическими, так и гидрав­ лическими тормозами. Опыт применения элек­ трических регуляторов давления показал их высокую надежность. Применение таких регу­ ляторов позволило наиболее просто автомати­ зировать подъемные машины с асинхронным приводом.

За последние годы создано большое количе­ ство регуляторов давления. В настоящем пара­ графе рассмотрены наиболее распространенные на подъемных машинах и серийно выпускаемые типы регуляторов.

Регуляторы давления РДБВ и РДБГ пред­ назначены для регулирования тормозного уси­ лия подъемных машин, имеющих пружинные грузовые пневматические тормозные системы. Они могут применяться для машин, изготов­ ляемых Ново-Краматорским машиностроитель­ ным заводом и Донецким машиностроительным заводом им. Ленинского комсомола Украины.

Регулятор давления РДБВ (вертикального исполнения) предназначен для новых подъем­ ных машин, имеющих тормозную панель.

Регулятор давления РДБГ (горизонтального исполнения) предназначен для установки на площадках управления машин старых типов взамен регулятора давления типа ШРД.

Техническая характеристика регуляторов давления РДБВ и РДБГ

Регулятор давления РДБВ (рис. 4.112) при­ соединяется к пневмосистеме тормоза с по­ мощью трех штуцеров, а регулятор давления РДБГ (рис. 4.113) — одним фланцем. По­ скольку оба регулятора давления конструктив­ но подобны, описание относится к обоим регу­ ляторам (позиции на рис. 4.112 и 4.113 совпа­ дают).

Регулятор давления состоит из корпуса 2

с запрессованной в него втулкой 3, удерживае­ мой упорной крышкой. Камеры корпуса изо­ лированы друг от друга резиновыми уплотни­ тельными кольцами 1. Во втулке свободно пере­

мещается золотник 4, собственный вес которого уравновешивается пружиной 26, предназначен­

ной для открывания отверстий втулки на вы­ пуск воздуха из цилиндра рабочего тормоза в глушитель при малом остаточном давлении. Регулятор снабжен электромагнитным приво­ дом 6, который позволяет плавно регулировать

давление воздуха в цилиндре рабочего тормоза, а также создавать первую ступень предохрани­ тельного торможения.

Электромагнитный привод состоит из двух электромагнитов специальной конструкции: электромагнита управления 5 и электромаг­ нита первой ступени 13.

Электромагнит управления имеет обмотку 7 дистанционного управления и 9 автоматического

управления, которые намотаны на пластмассо­ вые каркасы 8. Обмотки установлены в кор­ пусе 23, который закрывается диском 22 из

немагнитного материала. Торцовая плоскость электромагнита, на которую опирается с по­ мощью трех уравновешивающих пружин 21 подвижный якорь 11 с клапаном 10, тщательно

притерта. Опорная поверхность подвижного якоря и торец клапана также тщательно при­ терты, причем зазор подвижного якоря, регу­ лируемый винтами 20, должен быть равномер­

ным и составлять 0,2—0,5 мм. Электромагнит первой ступени установлен на

подставке 12 из немагнитного материала и со­ стоит из корпуса 16, обмотки 14 на пластмассо­ вом каркасе, подвижного упора 17, отбойной пружины 15, регулирующего винта с пружиной

и подвижного якоря.

При отключенном электромагните первой сту­ пени подвижный якорь покоится на втулке 19

из немагнитного материала. Величина зазора подвижного якоря регулируется прокладка­ ми 18 и составляет 0,2—0,3 мм. Подвижный якорь 11 при отключенном электромагните

управления должен свободно покоиться на пру­ жинах.

Выводные концы обмоток распаяны на штеп­ сельный разъем 24. В собранном виде электро­

магнитный привод 6 закрыт кожухом. Для

фильтрации сжатого воздуха, поступающего в камеру проточного регулирования через шту­ цер 25 с калиброванным отверстием, преду­

смотрен фильтр 27.

Работа регулятора давления РДБВ основана на принципе проточного регулирования давле­ ния воздуха в рабочей камере золотника трех­ ходового крана, управляемого электромагни­ том. Сжатый воздух из воздухосборника (см. рис. 4.112) постоянно поступает в кольцевую камеру 3 и через фильтр 5 и штуцер 6 — в ка­ меру проточного регулирования 16. Давление

воздуха над золотником 2 регулируется вы­ пуском воздуха из камеры проточного регули­ рования через выходное отверстие 15, перекры­ ваемое клапаном подвижного якоря 12, уравно­

вешенного пружиной 7 электромагнита управ­ ления. Изменение степени дросселирования кла­ пана достигается изменением величины тока в обмотке управления с помощью командоаппарата таким образом, что давление воздуха над золотником прямо пропорционально току.

Золотник находится в равновесном нейтраль­ ном положении под действием двух давлений: со стороны камеры проточного регулирования 16 и подзолотниковой полости 1 (камеры обратной

связи). Подзолотниковая полость связана с ра­ бочим цилиндром тормоза через отверстие 4

взолотнике.

Сизменением давления в камере меняется положение золотника. Если давление увели­ чивается, то золотник опускается вниз и воздух поступает из воздухосборника в рабочий ци­ линдр 17 до тех пор, пока давление в этом ци­ линдре и подзолотниковой полости 1 не возра­

стет до величины, при которой золотник под действием незначительно большего (на величину

сил трения) давления в полости /, не вернется в нейтральное положение равновесия. Впуск воздуха в рабочий цилиндр прекращается.

При уменьшении давления в камере золотник под действием давления со стороны подзолотни­ ковой полости 1 поднимается вверх, после чего

начинается выпуск воздуха из рабочего ци­ линдра в атмосферу. Воздух будет выпускаться до тех пор, пока давление в рабочем цилиндре и под золотником не упадет до величины, при которой золотник 2 под действием давления в ка­ мере проточного регулирования 16 вернется

в положение равновесия. Таким образом, дав-

ление в рабочем цилиндре 17, под золотником 2 и в камере 16 при равновесном нейтральном по­

который служит для получения первой ступени предохранительного торможения в случае об­ рыва цепи обмотки управления 14 или цепи соб­

ственной обмотки.

Для контроля цепей последовательно с об­ мотками управления 14 и электромагнита 9

должны быть включены токовые реле, воздей­ ствующие своими контактами на цепь защиты подъемной машины.

При исправной цепи обмоток управления электромагнит 9 должен быть включен, а якорь 10 притянут вверх. В случае обрыва цепи об­

мотки управления или электромагнита или сня­ тия напряжения давление в рабочем цилиндре могло бы упасть до нуля, так как клапан яко­ ря 12 электромагнита управления не перекры­ вал бы выходного отверстия 15 из камеры про­

точного регулирования. Но поскольку при этом происходит одновременное отключение электро­ магнита, якорь отпадает, а пружина 11 нажи­ мает на якорь 12, ограничивая открытие вы­

ходного отверстия. Таким образом обеспечи­ вается получение первой ступени предохрани­ тельного торможения. Величина давления пер­ вой ступени регулируется предварительным

8

U

сжатием пружины. Обмотка управления 13

предназначена для включения в цепи автомати­ ческого регулирования скорости подъема.

Приведенное описание относится к подъем­ ным машинам НКМЗ, имеющим грузовые пневматические тормозные системы, в кото­ рых тормозное усилие прямо пропорциональ­ но давлению воздуха в цилиндре рабочего тормоза.

При использовании регулятора РДБВ на многоканатных и новых барабанных подъем­ ных машинах Донецкого машиностроительного завода им. Ленинского комсомола Украины, имеющих пружинный грузовой или пружинный пневмопривод тормоза, в которых тормозное усилие обратно пропорционально давлению в цилиндре рабочего тормоза, регулятор рабо­ тает таким же образом, но тормозное усилие увеличивается при снижении тока в обмотке управления 14 (при ручном управлении) или обмотке управления 13 (при автоматическом

управлении). При этом электромагнит первой ступени не используется, а верхний регулиро­ вочный винт (см. рис. 4.112) служит для уста­ новки начального давления при наладке си­ стемы.

Регулятор давления РДВГ предназначен для управления тормозом с гидравлическим грузо­ вым приводом (рис. 4.114). Регулятор входит в комплект аппаратуры АУГТ, предназначен­ ной для автоматического и дистанционного управления старыми машинами типов БМ и 2БМ, находящихся в эксплуатации.