Pierwszenstwo : Opublikowano: 20.Y.1969 (P 133 716) 30.XII.1971 64030 KI. 81 e, 112 MKP B 65 g, 65/02 CZYTELNA UKD Urzedu Patentowego Polskiej Rzeczypupoltte] Lu cuj Wspóltwórcy wynalazku: Pawel Olszowski, Stefan Bialik, Jerzy Borek, Donat Forst, Brunon Skwarczynski Wlasciciel patentu: Zaklady Konstrukcyjno-Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego, Gliwice (Polska) Uklad automatycznego sterowania procesem ladowania wagonów, zwlaszcza wozów kopalnianych na dolowych punktach zaladowczych Przedmiotem wynalazku jest uklad automatycz¬ nego sterowania procesem ladowania oraz przeta¬ czania wagonów szczególnie wozów kopalnianych na dolowych punktach zaladowczych.Znane jest urzadzenie do automatycznego zalado¬ wywania wagonów kolejowych materialem sypkim lub ziarnistym. Przenosnik tasmowy, którego kon¬ cowy odcinek jest wykonany przegubowo, tak, aby mógl byc opuszczany lub podnoszony na dowolna odleglosc od podlogi wagonu, zaladowuje wagon materialem. Opuszczanie lub podnoszenie przegubo¬ wego odcinka przenosnika odbywa sie automatycz¬ nie. Na jego dolnej krawedzi zamocowane jest z jednej strony izotopowe zródlo promieniowania, a z drugiej strony izotopowy przekaznik zaopatrzony w wyjsciowy elektryczny styk, polaczony z elek¬ trycznym ukladem sterujacym napedem elektrowy- ciagu podnoszacego lub opuszczajacego przegubo¬ wy odcinek przenosnika i napedem elektrowyciagu do przetaczania wagonów. Przekaznik tylko wów- . czas daje impulsy do ukladu elektrycznego1, gdy stozek powstaly z usypanego materialu przesloni droge wiazki promieni wysylanych przez zródlo promieniowania do tego przekaznika.Dzieki temu w miare podnoszenia sie usypiska materialu, przenosnik samoczynnie przemieszcza sie skokowo do góry, az do ustalonej wysokosci nasy¬ pu. Wówczas wylacznik krancowy przerywa obwód elektryczny uruchamiajacy naped podnoszenia 15 20 przenosnika, a zamyka obwód uruchamiajacy na¬ ped drugiego elektrowyciagu, celem przetoczenia wagonu o ustalona odleglosc, aby rozpoczac prze¬ sypywanie materialu z przenosnika na nowe miej¬ sce w wagonie.Przetaczanie wagonu odbywa sie w ten sposób, ze zaczepy wyciagu naciskajac na kola wagonu po¬ woduja jego przemieszczenie. Przetaczanie wagonu trwa az do zapelnienia jego wnetrza materialem przez usypywanie kolejnych stozków. Mimo nie¬ watpliwych zalet tego znanego urzadzenia, posia¬ da ono jednak szereg wad. Jedna z tych wad jest koniecznosc ustawiania kazdego wagonu osobno w miejscu zaladowczym, co zmniejsza przepustowosc miejsca zaladowczego i zwieksza pracochlonnosc zaladunku.Nastepna ujemna cecha znanego urzadzenia jest to, ze w ukladzie elektrycznym znajduja sie wy¬ lacznie elementy stykowe, których zasadnicza wada jest duza awaryjnosc spowodowana szczególnie na dole kopalni zanieczyszczaniem lub nadpalaniem styków, co w efekcie prowadzi do zmniejszenia nie¬ zawodnosci urzadzenia. Prócz tego przewody elek¬ tryczne ulozone wzdluz ruchomego odcinka prze¬ nosnika narazone sa na uszkodzenia ze wzgledu na duza ilosc przegiec.Znany jest równiez uklad automatycznego lado¬ wania wozów na dolowych punktach zaladowczych oparty jednak równiez na elementach stykowych. 6403064030 Elektrodowe czujniki stykowe, dokonujace pomia¬ rów spietrzenia urobku na wierzcholkach stozków usypowych wykazuja niedostateczna precyzje dzia¬ lania w przypadku nierównomiernej nadawy urob¬ ku, co objawia sie tym, ze dla duzej gestosci na¬ dawy uzyskuje sie przeladowanie, zas dla malej niedoladowanie wozów. Zsypywanie urobku do wozu odbywa sie przy uzyciu rynien zsypowych zakonczonych fartuchem, klapa lub zasuwa, które to przykrywaja przestrzen miedzywozowa podczas przetaczania wozów. Takie przerywanie strugi urob¬ ku miedzy ladowanymi wozami powoduje czeste uszkodzenie klap, zasuw lub ich napedów, jak równiez spadanie urobku miedzy wozy, co stwarza dodatkowa trudnosc polegajaca na oczyszczeniu toru.Celem wynalazku jest usuniecie powyzszych wad.Aby osiagnac ten cel wytyczono sobie zadanie opracowania ukladu elektrycznego zapewniajacego calkowita automatyzacje procesu ladowania urobku na wagony na dole kopalni, lacznie z równoczes¬ nym ich przetaczaniem. Zaladowywanie wagonów odbywa sie przy uzyciu przenosnika stalowo-czlo- nowego zamocowanego nad wagonem, podajacego urobek z zasobnika do wagonu, przy uzyciu popy- chaków hydraulicznych zamocowanych miedzy szy¬ nami wzdluz trasy do przetaczania wagonów oraz przy uzyciu przenosnika pionowego z kubelkami, umieszczonego z boku trasy wagonów i hamulca wagonu, wszystkie sterowane czujnikami izotopo¬ wymi.Zgodnie z wytyczonym zadaniem, calkowita auto¬ matyzacje procesu zaladowywania wagonów kopal¬ nianych urobkiem sypanym wprost do wozu z przenosnika stalowo-czlonowego zaladowywanego ze zbiornika zasobnikowego, uzyskuje sie wedlug wynalazku w ten sposób, ze zespól sterujacy, zlo¬ zony z bezstykowych elementów logicznych, jest polaczony z izotopowymi przekaznikami umieszczo¬ nymi wzdluz trasy wagonów z izotopowym prze¬ kaznikiem czujnika spietrzenia urobku zainstalo¬ wanym na wysokosci górnej krawedzi burty wa¬ gonu, z izotopowym przekaznikiem czujnika mini¬ mum urobku w zasobniku oraz z cewkami roz¬ dzielaczy elektrohydraulicznych kierujacych ciecz z pompy hydraulicznej do silowników popychaków wagonów oraz do silników hydraulicznych nape¬ dzajacych przenosnik zsypowy i pionowy, jak rów- . niez z cewka rozdzielacza elektrohydraulicznego, kierujacego ciecz do silownika hamulca dzialaja¬ cego na kola wagonu zaladowywanego.Wynalazek jest objasniony szczególowo na pod¬ stawie przykladowego rozwiazania pokazanego na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat in¬ stalacji urzadzenia ladujacego urobek na wagony i przetaczajacego wagony wraz z rozmieszczeniem czujników izotopowych, a fig. 2 — schemat zespo¬ lu sterujacego.Jak uwidoczniono na fig. 1, w miejscu zaladun¬ ku wozu izotopowy czujnik spietrzenia urobku, któ¬ rego zródlo promieniowania oraz przekaznik izoto¬ powy 9 usytuowane po przeciwnych stronach trasy, umieszczony jest na takiej wysokosci ponad burta wagonu, aby mozliwe bylo przerywanie promienio¬ wania zródla izotopowego przez usypowy stozek urobku. Zródlo promieniowania oraz przekaznik izotopowy 9 mocowane sa do konstrukcji nosnej urzadzenia ladujacego, pod przenosnikiem 7 ladu- 5 jacym urobek do wagonu. Wzdluz trasy wagonów umieszczone sa czujniki izotopowe, przy czym zródla izotopowe umieszczone sa po jednej stronie trasy, a przekazniki izotopowe 3, 4, 10, 11, 12, 16, 18 po drugiej stronie trasy. Zródla te oraz prze- 10 kazniki umocowane sa do konstrukcji nosnej prze¬ nosnika lub do wsporników przytwierdzonych do podkladów szynowych. Zródla izotopowe wraz z odpowiadajacymi im przekaznikami 3, 4, 10, 16 i 18 umieszczone sa w ten sposób, ze zródlo wy- 15 syla promieniowanie pod takim katem w stosunku do trasy wagonów, ze przerwa miedzy wagonami nie powoduje odsloniecia zródla.W miejscu samego zaladunku wozu umieszczone sa takie same dwa czujniki izotopowe, przy czym 20 ich zródla izotopowe sa tak usytuowane wzgledem ich przekazników 11, 12, ze przerwa miedzy woza¬ mi powoduje odsloniecie zródla promieniowania.Czujniki te umieszczone sa równiez na konstruk¬ cji nosnej urzadzenia ladujacego urobek na wa- 25 gony. Na wysokosci dna zasobnika umieszczony jest taki sam czujnik izotopowy 6, którego zródlo izotopowe oraz przekaznik izotopowy wbudowane sa w scianki boczne przenosnika ladujacego 7.Urzadzenie do zaladunku wozów wyposazone jest 30 w popychaki 2, 13, 17 umieszczone miedzy szyna¬ mi wzdluz trasy wagonów, w przenosnik pionowy z kubelkami umieszczony z boku trasy wagonów, którego poczatek znajduje sie w lejkowatej komo¬ rze 1 usytuowanej pod szynami oraz w hamulec 14 35 hydrauliczny dzialajacy na kola zaladowywanego wagonu.Zespól sterujacy 19 przedstawiony na fig. 1 oraz na fig. 2 zestawiony z elementów logicznych, zmon¬ towany jest na tablicy umieszczonej w ognioszczel- 40 nej skrzynce. W tablicy zabudowane sa elementy iloczynu 21, 24, 29, 30, 35, 50, 55, 58, elementy sumy 27, 45, 47, element zanegowanego iloczynu 37, wzmacniacze sygnalów 23, 28, 33, 40, 49, 52, ele¬ menty czasowe 41, 43 elementy przerzutnikowe 26, 34, 38, 57, elementy negacji 22, 25, 31, 32, 36, 39, 42, 44, 46, 48, 51, 53, 54, 56, 60, Dzialanie urzadzenia oraz ukladu elektryczne¬ go jest szczególowiej opisane ponizej. Automatycz¬ ne sterowanie procesem ladowania urobku na wa- 50 gony zaczyna sie z chwila ustawienia pierwszego wozu, próznego skladu pociagu, na przyklad przy pomocy lokomotywy w takim miejscu, aby na¬ stapilo przerwanie promieniowania wysylanego przez zródlo izotopowe do przekaznika izotopo- 55 wego 3. Stan sygnalu czujnika izotopowego zmie¬ nia sie z 0 na 1. Sygnal ten poprzez elementy logiczne 21, 22 i wzmacniacz sygnalów 23 uru¬ chamia popychak ,2 i sklad wozów zostaje prze¬ toczony do miejsca zainstalowania czujnika izoto¬ powego posiadajacego przekazoik izotopowy 10.Z chwala przerwania promieniowania przekaz¬ nik izotopowy 10 zmienia stan sygnalu wyjscio¬ wego z 0 na. 1 i sygnal ten poprzez elementy lo- 65 giczne 24, 25, 21, 22 i wzmacniacz sygnalów 23 po- 4564030 6 woduje zatrzymanie popychaka 2 oraz poprzez elementy logiczne 29, 32 i wzmacniacz sygnalów 33 uruchamia popychak 13, który podstawia pierw¬ szy wóz skladu pociagu na miejsce bezposrednie¬ go zaladunku urobku okreslane dokladnie czuj¬ nikiem izotopowym majacym przekaznik izotopo¬ wy 12. Czujnik ten zmieniajac swój stan z 0 na 1 poprzez elementy logiczne 30, 31, 29, 27 i wzmac¬ niacz sygnalów 28 powoduje zadzialanie hamulca 14 oraz poprzez elementy logiczne 37, 38, 39 i wzmacniacz sygnalów 40 uruchamia naped prze¬ nosnika zsypowego 7 oraz przez wzmacniacz sy¬ gnalów 49 uruchamia naped pionowego przenos¬ nika 8. Po osiagnieciu odpowiedniej wysokosci usypiska urobku na wagonie nastepuje przeslo¬ niecie zródla promieniowania i przekaznik izoto¬ powy 9 zmienia sygnal wyjsciowy z 1 na 0 i po¬ przez elementy logiczne 30, 31, 29, 27 i wzmac¬ niacz sygnalów 28 zwalnia hamulec 14 oraz przez element negacji 32 i wzmacniacz sygnalów 33 uru¬ chamia popychak 13 przetaczajacy ladowany wa¬ gon. Przetaczanie wagonu lacznie z calym skla¬ dem trwa tak dlugo, az odsloni sie zródlo pro¬ mieniowania.Cykliczne dzialanie przekaznika izotopowego 9 i popychaka 13 moze nastepowac dowolna ilosc razy, praktycznie waha sie od trzech do pieciu razy na ladowany wóz. Zaladowywanie wagonu trwa od chwili odsloniecia przez wagon zródla izotopowego i zadzialanie przekaznika izotopowe¬ go 11, który zmienia stan wyjsciowy z 1 na 0 w wyniku czego element logiczny 34 podaje sygnal 0 na element sumy 45.W tym stanie uklad moze utrzymywac sie do¬ wolnie dlugo niezaleznie od aktualnego stanu przekaznika izotopowego 11 co oznacza, ze w za¬ siegu jego dzialania moze znalezc sie nastepny wóz ladowanego pociagu. Gdy w tym polozeniu wagonu, przekaznik izotopowy 9 zmieni swój stan wyjsciowy z 1 na 0, co nastapi w wyniku prze¬ sloniecia zródla izotopowego usypywanym urob¬ kiem, sygnal przekaznika 9 zmieniajac stan ele¬ mentu logicznego 45 na przeciwny poprzez ele¬ menty logiczne 46, 47, 48, 38, 39 i wzmacniacze sygnalów 40 i 49 powoduje unieruchomienie na¬ pedu przenosnika 7 oraz 8. Wskutek równoczes¬ nego zadzialania elementów logicznych 34 i 38 sklad pociagu przetaczany jest popychakiem 13. Ponowne uruchomienie procesu ladowania na¬ stepuje wtedy, gdy nastepny wagon przesloni zródlo izotopowe dzialajace na przekaznik izoto¬ powy 12.Wszystkie wozy skladu pociagu zostaja zala¬ dowane w sposób identyczny jak wóz pierwszy.Z chwila zakonczenia ladowania ostatniego wa¬ gonu zaistnialy stan przekazników izotopowych 10 i 16 powoduje prace popychaka 17 i zalado¬ wany sklad zostaje odstawiony w miejsce odbio¬ ru, to jest w miejsce miedzy czujnikami izoto¬ powymi posiadajacymi przekazniki izotopowe 16 i 18, Przebieg sygnalów z przekazników izo¬ topowych 10 i 16 sterujacych praca popychaka 17 jes-t nastepujacy: do elementu iloczynu 58 sy¬ gnal wyjsciowy stanu 1 przekaznika izotopowego 20 25 35 55 60 10 przekazywany jest poprzez elementy logiczne 54, 55, 56, 57, a sygnal wyjsciowy stanu 1 prze¬ kaznika izotopowego 16 przekazywany jest bez¬ posrednio. Natomiast istniejacy sygnal wyjsciowy stanu 0 przekaznika izotopowego 18 przekazywa¬ ny jest poprzez element logiczny 53. Iloczyn sy¬ gnalów z elementu logicznego 58 poprzez element logiczny 60 i wzmacniacz sygnalów 52 powoduje uruchomienie popychaka 17.Praca popychaków 2 i 13 oraz 13 i 17 moze odbywac sie równoczesnie w zaleznosci od wyzej opisanego stanu czujników tak, ze utrzymuje sde ciagla prace ukladu, uzalezniona jedynie od do¬ stawy pustych skladów oraz od odbioru skladów zaladowanych, np. przez lokomotywe. Unierucho¬ mienie popychaka 17 nastepuje z chwila, gdy czujnik 16 zmieni swój stan z 1 na 0, co ozna¬ cza, ze zródlo czujnika 16 zostalo odsloniete i przez elementy 58, 60, 52 unieruchamia popy¬ chanie. Unieruchomienie popychaka 17 nastepuje równiez wtedy, gdy pierwszy wóz odstawianego skladu przesloni zródlo izotopowe czujnika 18.Natomiast równoczesne przesloniecie zródel izo¬ topowych czujnika 16 i 18 blokuje prace prze¬ nosnika 7 i 8 oraz popychaków 13 i 17 z chwila pojawienia sie sygnalu 0 na wyjsciu elementu negacji 51 i iloczynu 58. Dalsze zaladowywanie wagonów moze nastapic po uprzednim odslonieciu zródla izotopowego czujnika 18 przez przetoczenie zaladowanego skladu za pomoca lokomotywy lub kolowrotu.Nalezy zaznaczyc, ze uklad automatycznego za¬ ladowywania wozów wedlug wynalazku zapewnia ciaglosc podstawiania pustych skladów wozów do zaladunku, bezposrednio jeden za drugim w spo¬ sób nastepujacy: nastepny pusty sklad pociagu moze byc podstawiony do czujnika 3 z chwila opuszczenia tego miejsca przez ostatni wagon po¬ przedniego skladu pociagu, sklad ten zostaje pod¬ stawiony pod zaladunek, to jest do czujnika 12 w sposób analogiczny jak sklad pierwszy, z chwila gdy ladowany uprzednio sklad opusci czujnik 4, a nastepnie czujnik 10.Uklad wedlug wynalazku wyposazony jest po¬ nadto w elementy 20 informacji sygnalowej, dla umozliwienia kontroli procesu ladowania. Elemen¬ tami 20 informacji sygnalowej ukladu sa wzmac¬ niacze tranzystorowe wraz z lampkami sygnali¬ zacyjnymi wskazujacymi dzialanie czujników. 3, 4, 10, 1,2, 6, 9, 16 i 18, same lampki sygnali¬ zacyjne bez oddzielnych wzmacniaczy tranzysto¬ rowych wskazujace zadzialanie elementów wyko¬ nawczych 2, 14, 13, 7, 8 i 17, tranzystorowy licz¬ nik wozów kopalnianych rejestrujacy liczbe zala¬ dowanych wozów oraz siedem wzmacniaczy tran¬ zystorowych wraz z listwa przylaczowa kabla, wzmacniajacych odpowiednie sygnaly ukladu dla ich odbioru w odleglej dyspozytorni. PL