PL213004B1 - Zespól zaworowy do kopalni podziemnych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół zaworowy do kopalni podziemnych.

Znany jest zespół zaworowy do kopalni podziemnych, mający blokową obudowę zaworów, w której są umieszczone wkładki zaworowe, jak również mający wiele bloków zaworowych, które są zamocowane obok siebie w obudowie i w których są umieszczone elektromagnetyczne elementy uruchamiające oraz zawory sterujące dla odpowiedniego zaworu.

W typowym elektrohydraulicznym sterowniku na przodku ścianowym, sterowanie zaworami zwykle odbywa się oddzielnie względem bloku zaworowego, w którym dla jednego lub dwóch zaworów elektromagnetycznych, sygnał elektryczny do uruchamiania elektromagnesu jest dostarczany kablem, który jest dołączony do tak zwanej taśmy zaworu przymocowanej do ramy podporowej przodka ścianowego oddzielnej od bloku zaworowego. Elektroniczny sterownik na przodku ścianowym jest następnie połączone z taśmą zaworową przy użyciu kabla umożliwiającego sterowanie poszczególnymi zaworami.

Celem wynalazku jest udoskonalenie zespołu zaworowego typu wskazanego wcześniej tak, aby był on bardziej zwarty, a przewody zaworów były zabezpieczone lepiej.

Zespół zaworowy do kopalni podziemnych, według wynalazku, zawierający blokową obudowę zaworów, w której są umieszczone wkładki zaworowe i wiele bloków zaworowych zamocowanych obok siebie oraz blok sterownika, umieszczony w obudowie obok bloków zaworowych i mający dołączoną linię sterowania po stronie wejściowej oraz wiele kabli sterujących zaworami po stronie wyjściowej, charakteryzuje się tym, że w bloku sterownika jest umieszczony przynajmniej jeden czujnik ciśnienia i/lub czujnik hałasu przenoszonego przez konstrukcję.

Korzystnie kable sterujące zaworami są osłonięte ochronną osłoną, która jest korzystnie przymocowana do obudowy zaworów.

Korzystnie blok zaworowy jest przykręcony do obudowy zaworów.

Przynajmniej jeden czujnik ciśnienia korzystnie jest umieszczony w bloku sterownika i jest usytuowany na ścianie bloku sterującego tak, że czujnik ciśnienia jest uruchamiany za pomocą płynu przez otwór znajdujący się w obudowie zaworów.

W bloku sterownika może być umieszczony elektroniczny włącznik sterownika.

Według wynalazku zapewniono niezwykle zwarty zespół poprzez zintegrowanie bloku sterownika z blokiem zaworowym przy zminimalizowaniu długości kabla. Ponieważ blok sterownika jest połączony z blokiem zaworowym lub z obudową zaworów, kable do sterowania poszczególnymi zaworami mogą być bardzo krótkie mogą być ułożone w obszarze bloku zaworowego tak, że nie będą przypadkowo zrywane.

Ochronna osłona może korzystnie być wykonana z metalu i przykręcona do bloku zaworowego tak, że wszystkie kable są przykryte ochronną osłoną. Ochronna osłona może jednocześnie służyć do umieszczania napisów o funkcjach poszczególnych zaworów w bloku zaworowym.

Zamocowanie bloku sterownika do obudowy zaworów za pomocą połączenia śrubowego zapewnia łatwą wymianę.

W zespole jest możliwe, na przykład, zintegrowanie czujnika hałasu przenoszonego przez konstrukcję w postaci piezoelementu z blokiem sterownika, przez co może być mierzony odpowiedni hałas przełączania poszczególnych zaworów. Taki czujnik hałasu przenoszonego przez konstrukcję może być połączony ze sterownikiem elektrohydraulicznym, który ma mikrosterownik tak, że można sprawdzać czy w rzeczywistości nastąpiło włączenie zaworu.

Ponadto, za pomocą takiego czujnika hałasu przenoszonego przez konstrukcję może też być sprawdzany przebieg hałasu wytwarzanego przez strumień wycieku tak, że za pomocą sterownika, można określić na przykład, czy występuje strumień przecieku przy zamkniętym zaworze, jeśli zawór przecieka.

Jest także możliwe zintegrowanie jednego lub więcej czujników ciśnienia w bloku sterownika tak, że można dostarczać informację do sterownika podpora czy ciśnienie zasilające jest wystarczające do wycofania bijaka, na przykład. Ponadto, pomiar ciśnienia zasilania i/lub ciśnienia powrotnego w obszarze zespołu zaworowego stwarza wiele diagnostycznych możliwości. W szczególności, z przebiegu ciśnienia w czasie można wyciągać wnioski o pomyślnym lub niepomyślnym przebiegu ustalonego działania.

Ponieważ czujniki są umieszczone w bloku sterownika według wynalazku, nie potrzebna jest żadna oddzielna obudowa dla czujników. Okablowanie może być poprowadzone wewnątrz jednego

PL 213 004 B1 i tego samego bloku tak, że nie wymagane jest okablowanie pomiędzy czujnikiem i urządzeniem sterującym, co jest dużą zaletą ze względu na warunki panujące w kopalni.

Zgodnie z wynalazkiem, czujnik ciśnienia może być usytuowany na lub w ścianie bloku sterownika tak, że jest on uruchamiany za pomocą płynu przez otwór znajdujący się w obudowie zaworów. Jest więc tylko konieczne zapewnienie otworu w obudowie zaworów, który łączy kanał przepływu płynu z zewnętrzną ściana obudowy zaworów. Ponieważ blok zaworów jest dociśnięty do zewnętrznej ściany obudowy, na przykład za pomocą złącza śrubowego, czujnik ciśnienia może być uruchamiany poprzez ciśnienie w układzie, przy uszczelnieniu powierzchni styku pomiędzy obudową zaworów i blokiem sterownika za pomocą pierścienia uszczelniającego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zespół zaworowy w widoku perspektywicznym; fig. 2 - schemat zespołu zaworowego z fig. 1; fig. 3A - sygnał czujnika hałasu przenoszonego przez konstrukcję przy włączaniu zaworu; fig. 3B przepływ szumów zarejestrowanych przez czujnik hałasu przenoszonego przez konstrukcję.

Zespół zaworowy 10 pokazany na fig. 1 służy do sterowania ramy podporowej przodka ścianowego w górnictwie podziemnym i ma blokową obudowę 12 zaworów. Wiele wkładek zaworowych 14 jest przykręconych do obudowy 12 zaworów w znany sposób, z poszczególnymi wkładkami zaworowymi 14 usytuowanymi równolegle do siebie.

Pięć bloków zaworowych 16 jest usytuowanych jeden obok drugiego na górnym boku obudowy 12 - w pokazanym przykładzie - z zaworami sterującymi, jak również elektromagnesami do uruchamiania poszczególnego zaworu umieszczonymi w każdym bloku zaworowym 16.

Jak pokazano ponadto na fig. 1, w obudowie zaworowej 12, na lewo od bloków zaworowych 16, jest umieszczony blok sterownika 18 i jego wymiary są zasadniczo odpowiadające wymiarom bloków zaworowych 16, przy czym blok sterownika 18 jest przykręcony do obudowy zaworowej 12 za pomocą dwóch śrub 20. Jak pokazano na fig. 1, blok sterownika 18 nie wystaje poza gabaryty obudowy zaworowej 12.

Elektroniczna linia sterująca (nie pokazana na fig. 1) jest umieszczona na dolnym boku bloku sterującego 18 po stronie wejściowej i służy do połączenia ze związanym sterownikiem elektrohydraulicznym. W sumie pięć kabli sterujących, z których każdy jest połączony z blokiem zaworowym 16, jest wyprowadzonych z przedniego boku bloku sterującego 18. Jednak, te kable sterujące nie są widoczne na fig. 1, ponieważ są one umieszczone za u-kształtną ochronną osłoną 22 przykręconą do obudowy 12 za pomocą dwóch śrub 24. Ochronna osłona 22 jest wykonana z metalu i ma różne symbole przełączników na przednim boku, które oznaczają funkcje przełączające poszczególnych zaworów.

Jak pokazano na fig. 1, cały zespół jest bardzo zwarty, bez żadnych kabli swobodnie dostępnych z wyjątkiem kabla sterownika wyprowadzonego z bloku sterującego 18 na tylnym boku.

Fig. 2 ukazuje schemat zespołu zaworowego 10, który jest pokazany na fig. 1 i jest zrozumiały ze względu na użyte ogólnie znane symbole, a zatem nie będzie objaśniany bardziej szczegółowo. Schemat dodatkowo ilustruje konstrukcję bloku sterującego 18 bezpośrednio łączącego się ze ścianą obudowy 12 zaworów z powierzchnią styku pomiędzy dwoma modułami, oznaczoną przez symbol G. Blok sterownika 18 ma dołączony kabel sterownika 30 po stronie wejściowej oraz wiele kabli sterujących 32 zaworami po stronie wyjściowej. W bloku sterownika 18 może być umieszczony elektroniczny włącznik 34 sterownika.

Fig. 2 ponadto ukazuje, że w hydraulicznym bloku sterownika 18 są wbudowane dwa czujniki ciśnienia 26 i 26' oraz czujnik hałasu przenoszonego przez konstrukcję 28. Czujniki są umieszczone na powierzchni styku G pomiędzy blokiem sterownika 18 i obudową 12 zaworów, przy czym dwa czujniki ciśnienia 26 i 26' są połączone z linią przewodzącą ciśnienia wewnątrz obudowy zaworów przez dwa otwory 25 i 27 wykonane w obudowie 12 zaworów. Czujniki ciśnienia są usytuowane na powierzchni styku G bloku sterującego 18 tak, że czujniki są uruchamiane przez ciśnienie jedynie poprzez skręcenie bloku sterownika 18 z obudową 12 zaworów. Odpowiedni pierścień o przekroju kołowym jest tylko zastosowany do uszczelnienia w obszarze czujników ciśnienia.

Przy pomocy dwóch czujników ciśnienia 26 i 26' można uzyskać przydatne informacje o warunkach ciśnienia, które mogą następnie być przesłane do sterownika centralnego.

Jeżeli ciśnienie zasilające jest na przykład zbyt niskie, bijak nie może być wycofany, ponieważ ciśnienie nie występuje, ciśnienie, które go ustawia ponownie. Jeżeli ciśnienie zasilania spada nieoczekiwanie podczas pracy, można wnioskować, że filtr z przodu układu hydraulicznego jest prawdopodobnie zapchany. Jeżeli jednak ciśnienie spada tylko na początku działania, najprawdopodobniej filtr sterownika pilotowego jest zapchany w układzie czujnika ciśnienia pokazanym na fig. 2.

PL 213 004 B1

Cenne informacje diagnostyczne, mogą być więc wydedukowane z różnych wartości ciśnienia w różnym czasie, a zwłaszcza z przebiegu wartości ciśnienia w czasie.

Z powodu szczelnego połączenia pomiędzy blokiem sterownika 18 i obudowa 12 zaworów, hałas powstający w odpowiednim zaworze może być mierzony przy pomocy czujnika hałasu przenoszonego przez konstrukcję 28, umieszczonego na powierzchni styku G, z możliwością sprawdzania przez sterownik elektroniczny zmierzonego sygnału dźwiękowego czy zawór jest we właściwym stanie, czy nie. Jeżeli jest to możliwe, to na przykład poprzez zmierzenie hałasu włączania przy włączaniu zaworu można sprawdzić czy zawór został włączony poprawnie.

Fig. 3A ukazuje sygnał wyjściowy czujnika hałasu przenoszonego przez konstrukcję. Przy włączaniu, utrzymywaniu i wyłączaniu zaworu. Jeżeli zawór został zakleszczony, na przykład, może to być wykryte przez czujnik hałasu przenoszonego przez konstrukcję 28.

Jest ponadto możliwe według wynalazku zmierzenie przepływu hałasu w zaworze lub w obudowie zaworów i przez to sprawdzenie czy zawór przecieka, czy nie. Fig. 3B ukazuje sygnał czujnika w stanie, w którym zawór jest otwarty. Można więc określić w prosty sposób za pomocą sygnału wyjściowego, czy zawór przeciekał w czasie rejestrowania spektrum hałasu odpowiadającego fig. 3B nawet, jeśli zawór w rzeczywistości jest zamknięty.

Claims (5)

1. Zespół zaworowy do kopalni podziemnych, zawierający blokową obudowę zaworów, w której są umieszczone wkładki zaworowe i wiele bloków zaworowych zamocowanych obok siebie oraz blok sterownika umieszczony w obudowie obok bloków zaworowych i mający dołączoną linię sterowania po stronie wejściowej oraz wiele kabli sterujących zaworami po stronie wyjściowej, znamienny tym, że w bloku sterownika (18) jest umieszczony przynajmniej jeden czujnik ciśnienia (26, 26') i/lub czujnik hałasu przenoszonego przez konstrukcję (28).

2. Zespół zaworowy według zastrz. 1, znamienny tym, że kable sterujące (32) zaworami są osłonięte ochronną osłoną (24), która jest korzystnie przymocowana do obudowy (12) zaworów.

3. Zespół zaworowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że blok zaworowy (18) jest przykręcony do obudowy (12) zaworów.

4. Zespół zaworowy według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że przynajmniej jeden czujnik ciśnienia (26, 26') jest umieszczony w bloku sterownika (18) i jest usytuowany na ścianie bloku sterującego (18) tak, że czujnik ciśnienia jest uruchamiany za pomocą płynu przez otwór znajdujący się w obudowie (12) zaworów.

5. Zespół zaworowy według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 5, znamienny tym, że w bloku sterownika (18) jest umieszczony elektroniczny włącznik (34) sterownika.