Opis patentowy opublikowano: 30.10.78 88479 CZYTELNIA Urredu PoteBt€*eg° niunk lMCi!lispel^|LuM«i Int. Cl2. B66D 5/28 Twórcywynalazku: Rajmund Bartnik, Tadeusz Zmyslowski, Boleslaw Chlosta, Bogdan Domanowski Uprawniony z patentu: Centralny Osrodek Projektowo-Konstrukcyjny Maszyn Górniczych „Komag", Gliwice (Polska) Urzadzenie do sterowania hamulca maszyny wyciagowej Wynalazek dotyczy urzadzenia elektropneumatycznego do sterowania hamulca kopalnianej maszyny wyciagowej.Maszyna wyciagowa ma hamulec szczekowy zaciskany pneumatycznie, gdy przy normalnej pracy zachodzi potrzeba hamowania oraz zaopatrzony w grawitacyjny uklad zlozony ze zwisajacego obciaznika i silownika pneumatycznego podtrzymujacego ten obciaznik. Ten uklad grawitacyjny ma hamowac w przypadku awaryj- ym, np. przy zaniku cisnienia w sieci pneumatycznej lub przy zaniku napiecia w sieci elektrycznej. Istnieje tu w pewnym sensie przeciwstawnosc dzialania tym samym czynnikiem, gdyz w róznych okolicznosciach sile zaciskajaca szczeki hamulcowe osiaga sie droga zwiekszenia cisnienia powietrza, a w innych w wyniku spadku cisnienia. Powoduje to znana powazna komplikacje urzadzenia sterowniczego. Liczne dalsze komplikacje tego urzadzenia wynikaja z nastepujacych okolicznosci. Hamowanie pneuhiatyczne winno sie odbywac zgodnie z wola obslugujacego maszyne wyciagowa, a zarazem winno zachodzic automatycznie na podstawie impulsów pocho¬ dzacych od ukladu zabezpieczenia, np. w wyniku przekroczenia przez klatke wyciagowa zalozonego poziomu.Przy tym dzialanie cisnieniem powietrza jest czescia dzialania zabezpieczajacego. Ponadto przy hamowaniu automatycznym wymagana jest inna wartosc sily hamujacej przy przewozeniu ludzi, a inna przy przewozeniu urobku.Z powyzszego pobieznego opisu procesu hamowania wynika, ze ma on cztery odmiany grawitacyjne, dwie automatyczne oraz zalezna od czlowieka obslugujacego maszyne. Do komplikacji urzadzenia sterowniczego przyczynia sie w wysokim stopniu wymaganie, aby przy kazdej z tych odmian hamowania sila hamujaca nie dzialala uderzeniowo, lecz wzrastala stopniowo od zera do pewnej wartosci odmiennej przy kazdym z rodzajów hamowania i utrzymywala sie po osiagnieciu tej wartosci na stalym poziomie przez okres czasu wystarczajacy do zahamowania. Nastepnie sila ta powinna wzrosnac, aby stan zahamowania zostal ustabilizowany az do nastepnego przesterowania.Znane urzadzenie sterownicze, które od lat wypelnia skomplikowane zadanie sterowania hamulca maszyny wyciagowej jest szczególowo przedstawione w opisie patentowym nr 49 160. Dzialanie tego urzadzenia jest2 88 479 dalekie od doskonalosci. Glówna jego wada wynika stad, ze zmiany cisnienia powietrza sprezonego kierowanego do wykonawczego zespolu silownikowego, który wywiera sile na szczeki hamulcowe, osiaga sie w nim za pomoca skomplikowanego suwaka uruchamianego pneumatycznie i zaopatrzonego w sprezyny. Dzialanie tego suwaka na powietrze plynace z glównego przewodu zasilajacego, daje wyniki malo dokladne. Przy tym nie sa tu zróznicowane wartosci cisnienia do hamowania przy przewozeniu ludzi badz przy przewozeniu urobku. Duzym bledem znanego rozwiazania jest narzucenie niektórym czesciom urzadzenia wykonywania wielu zbyt róznych zadan. Ponadto ustalanie okresu czasu, w którym ma sie utrzymywac stala wartosc cisnienia, czyli stala sila hamowania, jest w tym urzadzeniu niedokladne, poniewaz sluzy do tego celu uklad pneumatyczno-kinetyczny.Nawet stosowanie w tym ukladzie posredniego zbiornika przelotowego dla lepszej stabilizacji cisnienia jest niewystarczajace.Wady znanego urzadzenia zmusily do poszukiwania innego rozwiazania urzadzenia wolnego od tych wad.Wymaganie to spelnia rozwiazanie wedlug wynalazku.Wedlug wynalazku, aby w czterech róznych odmianach hamowania miec moznosc poslugiwania sie powietrzem pod ustalonym najkorzystniejszym cisnieniem przewidziano stabilizacje cisnienia powietrza wyjscio¬ wego pod z góry okreslonymi czterema róznymi cisnieniami, stosujac do tego celu zbiorniki sluzace do czerpania z nich powietrza,.Kazdy zbiornik jest polaczony z glównym przewodem zasilajacym poprzez zawór redukcyjny nastawiony na wymagane cisnienie oraz jest zaopatrzony w zawór splywowy otwierajacy sie przy przekroczeniu wymaganego cisnienia. Ponadto zbiorniki te dla kontroli sa zaopatrzone w manometry. Okazalo sie, ze do czterech wymienionych powyzej odmian hamowania wystarczaja tylko trzy zbiorniki, gdyz jeden z nich moze pelnic dwie funkcje nie kolidujace ze soba i nie wystepujace równoczesnie, mianowicie, przy przewozie ludzi lub urobku. Do zastosowania jednego zbiornika do dwóch celów wykorzystano okolicznosc, ze nie tylko hamowanie, ale w ogóle praca maszyny wyciagowej zachodzi w tych dwóch przypadkach odmiennie. Obslugujacy maszyne przed jej uruchomieniem ma obowiazek nastawic recznie przelacznik dwupolozeniowy na przewóz ludzi lub urobku. To nastawianie przelacznika wykorzystano równiez do sterowania suwaka dwupolozeniowego napedza¬ nego elektromagnetycznie. Do danego zbiornika skierowano z glównego przewodu zasilajacego dwa przewody, a w kazdym z nich umieszczono odpowiednio nastawione zawory redukcyjny i splywowy. Te dwa przewody prowadza poprzez wymieniony suwak. Kazde z dwóch polozen tego suwaka decyduje o korzystaniu z jednego lub drugiego przewodu, a wiec o ustaleniu sie w zbiorniku cisnienia wyjsciowego alternatywnie o róznych wartosciach.Wazna cecha urzadzenia wedlug wynalazku, która w znacznym stopniu zwiekszyla niezawodnosc i precy¬ zje dzialania jest usuniecie skomplikowanego wielofunkcyjnego suwaka i poprowadzenie powietrza do wykonaw¬ czego zespolu silownikowego róznymi drogami w zaleznosci od odmian hamowania. Jedna z nich prowadzi z jednego ze zbiorników powietrza przez znany przetwornik majacy na celu przetwarzanie pradu regulowanego przez obsluge maszyny na wartosc cisnienia, a posrednio na wartosc sily hamowania. Z przetwornika powietrze plynie poprzez dwa suwaki. Suwaki te sa przesuwane w góre elektromagnetycznie, a w cól grawitacyjnie. Przy hamowaniu dzialaniem czlowieka jeden z nich jest podciagniety w góre, a drugi opuszczony, przy czym oba umozliwiaja swobodny przeplyw powietrza z przetwornika. Dzialanie tych suwaków zachodzi przy sterowaniu automatycznym. Na przyklad gdy klatka przekroczy ustalony poziom, przestaje dzialac elektromagnetyczne podtrzymywanie jednego z nich w polozeniu górnym. Suwak przesterowany do polozenia dolnego odcina przetwornik otwierajac droge do wykonawczego zespolu silownikowego z innego zbiornika wyjsciowego, w którym cisnienie jest ustalone dla tej odmiany hamowania. Z chwila osiagniecia cisnienia hamowania zaczyna dzialac elektryczny uklad zwloczny, który po okreslonym okresie czasu wlacza elektromagnes drugiego suwaka i podnosi go w polozenie górne. Przy tym ustawieniu obu suwaków otwarta jest droga ponownie z tego zbiornika, którym poslugiwano sie przy hamowaniu zgodnym z wola oslugi, lecz obecnie droga ta pomija wyzej wymieniony przetwornik. Powyzsze dzialanie tych suwaków ma na celu równiez ustalenie stanu zahamowania cisnieniem wyzszym niz tcuprzy którym zachodzilo hamowanie.W przewodzie ze zbiornika zawierajacegp powietrze, które sluzy swym cisnieniem do podtrzymywania obciaznika dzialajacego na szczeki hamulcowe umieszczone sa dwa suwaki dwupolozeniowe, których rola jest nastepujaca. Gdy zaniknie prad, który je podtrzymuje ulegaja przestawieniu grawitacyjnemu i odcinaja zbiornik do silownika podtrzymujacego obciaznik przeznaczony do hamowania grawitacyjnego, natomiast lacza ten silownik z przewodem wydmuchowym. Ale gwaltowny wydmuch nie moze nastapic, gdyz przewód ten jest zamkniety zaworami splywowymi oraz zaworem zamknietym elektromagnetycznie. Najpierw dzialanie zaworów splywowych powoduje obnizenie cisnienia w silowniku, w celu hamowania wlasciwa sila, a nastepnie po zahamowaniu w wyniku dzialania elektrycznego zespolu zwlocznego, otwiera sie zawór elektromagnetyczny i doprowadza do calkowitego wydmuchu utrwalajac stan zahamowania pelnym ciezarem obciaznika. Ten uklad dwóch suwaków majacy na celu zapewnienie niezawodnosci jest znany pod nazwa ukladu kaskadowego i jest88 479 3 stosowany w tego rodzaju urzadzeniach. W zasadzie kazdy suwak pojedynczo wykonalby zadanie. Gdyby jeden z nich sie zakleszczyl i nie opadl po wylaczeniu pradu, zadziala drugi. Do odhamowania i ponownego uruchomienia maszyny jest konieczne, aby oba suwaki zostaly elektromagnetycznie przestawione z polozenia dolnego w polozenie górne, co jest dowodem pelnej przydatnosci obu i co jest kontrolowane.Urzadzenie sterownicze wedlug wynalazku zlozone ze znacznie wiekszej ilosci elementów nie jest o wiele wiecej skomplikowane, ani kosztowne, gdyz kazdy z tych elementów jest prosty, jak na przyklad zbiorniki itp.Piec suwaków umieszczonych w tym ukladzie stanowi przyrzady identyczne rózniace sie jedynie tym, ze jeden jest przestawny wylacznie elektromagnetycznie, a pozostale przestawia sie w jednym kierunku elektromagne¬ tycznie, a w drugim grawitacyjnie.Wynalazek jest uwidoczniony na rysunku stanowiacym schemat urzadzenia do sterowania hamulca maszyny wyciagowej. Schemat ten jest przedstawiony dla uproszczenia z pominieciem malo istotnych szcze¬ gólów, a takze z pominieciem wszelkich polaczen elektrycznych, w celu uwypuklenia przewodów pneumatycz¬ nych. Glówny przewód 1 zasilajacy doprowadza powietrze sprezone pod wysokim cisnieniem. Trzy zbiorniki 2, 3, 4, sa zasilane tym powietrzem. Do kazdego ze zbiorników 2, 4 prowadzi z przewodu 1 tylko jedno polaczenie zawierajace zawory redukcyjny 5 i przelewowy 6. Zbiornik 3 ma z przewodem dwa takie polaczenia. Wyboru jednego z nich dokonuje dwupolozeniowy suwak 7 przedstawiany w obie strony elektromagnetycznie w zalez¬ nosci od przewozu ludzi lub urobku. Dzieki temu zbiornik 3 sluzy alternatywnie jako zródlo powietrza sprezonego o dwóch ustabilizowanych cisnieniach.Ze zbiornika 2 prowadzi przewód 8 do przetwornika 9, a nastepnie poprzez dwa suwaki 10 i 11. Gdy te suwaki sa tak ustawione, ze suwak 10 jest w górze, a suwak 11 w dole powietrze plynie do zespolu wykonawczego silownikowego niepokazanego na rysunku. Ten stan ustawienia sluzy do hamowania zgodnie z wola obslugujacego maszyne. Przy dolnym ustawieniu suwaka 10 spowodowanym impulsem elektrycznym np. przy przekroczeniu okreslonego poziomu przez klatke nieuwidoczniona na rysunku otwarta jest droga do zespolu wykonawczego silownikowego przewodem 12 ze zbiornika 3. Pod cisnieniem powietrza w tym zbiorniku zachodzi hamowanie. Elektryczny uklad zwloczny nie przedstawiony na rysunku po uplywie odpowiedniego okresu czasu przesterowuje suwak 11 w góre, aby dokonane juz zahamowanie utrwalic wyzszym cisnieniem powietrza ze zbiornika 2 poprzez przewód 13 omijajacy przetwornik 9.Zbiornik 4 polaczony jest stale przy normalnej pracy z wykonawczym ukladem silownikowym, a miano¬ wicie z silownikiem utrzymujacym w polozeniu górnym obciaznik do zwierania szczek hamulca. Droga ta prowadzi przez przewód 14 i dwa suwaki 15 i 16. Przy dolnym polozeniu tych suwaków przewód 14 ze zbiornika 4 zostaje odciety, a dany silownik jest polaczony z przewodem wydmuchowym 17. Wydmuch nastepuje stopniowo w wyniku dzialania zaworów przelewowych 18, a ostateczny wyplyw zachodzi po otwarciu elektromagnetycznego zaworu 19 dzialaniem elektrycznego zespolu zwlocznego nieprzedstawionego na rysunku. PL