RU2082855C1 - Method of protection of dragline excavator haulage rope against critical loads and device for its realization - Google Patents
Method of protection of dragline excavator haulage rope against critical loads and device for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2082855C1 RU2082855C1 RU94012722A RU94012722A RU2082855C1 RU 2082855 C1 RU2082855 C1 RU 2082855C1 RU 94012722 A RU94012722 A RU 94012722A RU 94012722 A RU94012722 A RU 94012722A RU 2082855 C1 RU2082855 C1 RU 2082855C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traction
- signal
- traction rope
- rope
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mechanical Means For Catching Fish (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к землеройным машинам, а точнее к одноковшовым экскаваторам и может быть использовано для защиты драглайнов от обрыва тягового каната. The invention relates to earthmoving machines, and more specifically to single-bucket excavators and can be used to protect draglines from the breakage of the traction rope.
Известен "Способ управления электроприводом тяги драглайна" (авт.св. N 703630 СССР, кл. E 02 F 3/48, 1976), включающий измерение длин подъемного и тягового канатов и подачу управляющего сигнала в систему управления приводом тяги в функции длин канатов. Однако управление приводом тяги по данному способу не позволит защитить тяговой канат от обрыва в случае внезапной встречи ковша при его загрузке с непреодолимым препятствием. The well-known "Method of controlling the dragline traction electric drive" (ed. St. N 703630 USSR, class E 02 F 3/48, 1976), including measuring the lengths of hoisting and traction ropes and supplying a control signal to the traction drive control system as a function of rope lengths. However, the control of the traction drive by this method will not allow to protect the traction rope from breaking in case of a sudden encounter of the bucket when it is loaded with an insurmountable obstacle.
Известна также "Система стабилизации натяжения подъемного каната экскаватора-драглайна" (авт.св. N 642440, СССР, кл. E 02 F 3/48, 1977), включающая снижение динамических нагрузок в приводе тяги, путем измерения статического тока привода тяги и его производной. Однако здесь решается задача стабилизации натяжения одного (подъемного) каната путем снижения динамических нагрузок привода тяги, при этом сила натяжения каната определяется по статическому току привода, а это далеко не одно и то же, вследствие чего данная система тяговый канат, например, от обрыва не защитит. Also known is the “System for stabilizing the tension of the hoisting rope of an excavator-dragline” (ed. St. N 642440, USSR, class E 02 F 3/48, 1977), which includes reducing dynamic loads in the traction drive by measuring the static current of the traction drive and its derivative. However, this solves the problem of stabilizing the tension of one (hoisting) rope by reducing the dynamic loads of the traction drive, while the tension of the rope is determined by the static current of the drive, and this is far from the same, as a result of which this traction rope system, for example, from breaking will protect.
За прототип взят "Способ защиты драглайна от аварийных режимов при транспортировке ковша и устройство для его осуществления" (авт.св. N 744046, СССР, кл. E 02 F 3/48, 1978), включающий измерение усилия в тяговом и подъемном канатах, определяют их отношение, сравнивают с допустимым и при отклонении этого соотношения от допустимого подают на привод сигнал защиты. Однако данный способ позволяет обеспечить защиту ковша от удара по стреле и от саморазгрузки ковша, но не от обрыва тягового каната при работе ковша драглайна "на-упор". The prototype is "Method of protecting dragline from emergency during transportation of the bucket and a device for its implementation" (ed. St. N 744046, USSR, class E 02 F 3/48, 1978), including the measurement of force in the traction and lifting ropes, determine their ratio, compare with the allowable one and, if this ratio deviates from the allowable one, provide a protection signal to the drive. However, this method allows to protect the bucket from impact on the boom and from self-unloading of the bucket, but not from the breakage of the traction rope during operation of the dragline bucket "on-focus".
Цель изобретения защита тягового каната экскаватора-драглайна от критических нагрузок, вызванных работой ковша "на-упор" при его загрузке. The purpose of the invention is the protection of the traction rope of the dragline excavator from critical loads caused by the operation of the bucket "on-stop" when it is loaded.
Эта цель достигается тем, что согласно прелагаемому способу защиты тягового каната от критических нагрузок, включающему измерение усилий в тяговом и подъемном канатах, определение их отношений, сравнение с допустимым и при отклонении этого отношения от допустимого подачу сигнала на привод защиты, дополнительно задают сигнал, пропорциональный критическому усилию на тяговой канат, сравнивают его с сигналом от действительного усилия в тяговом канате и при равенстве их подают сигнал защиты на привод тяги. This goal is achieved by the fact that according to the proposed method of protecting the traction rope from critical loads, including measuring the forces in the traction and lifting ropes, determining their relations, comparing them with the permissible one and, if this ratio deviates from the permissible one, the signal to the protection drive is additionally set, which is proportional to critical force on the traction rope, compare it with the signal from the actual force in the traction rope and if they are equal, they provide a protection signal to the traction drive.
Сущность предлагаемого способ защиты заключается в следующем. Известные электромеханические системы привода тяги экскаваторов-драглайнов (Вуль Ю.Я и др. Наладка электроприводов экскаваторов, М. Недра, 1972), защищают его привод от перегрузки путем подключения так называемой "отсекающей" обмотки магнитного усилителя как регулятора нагрузки, включенной в главную цепь привода генератор двигатель тяги, вследствие чего, при перегрузке двигателя тяги, например, при работе ковша "на-упор" уменьшается напряжение на генераторе тяги и его двигатель без напряжения предоставлен самому себе с трансмиссией и барабаном своей лебедки. Вполне реален случай, когда ковш на рабочем ходе (при загрузке) встретится с непреодолимым препятствием, генератор тяги уменьшит свое напряжение и двигатель тяги будет вращаться по инерции. В связи с тем, что вместе с массивным ротором двигателя маховой массой обладают также и барабан тяговой лебедки с канатом с их трансмиссией, поэтому тяговый канат будет какое-то время еще нести все более возрастающую нагрузку, которая может достичь критической и порвать тяговый канат. Очевидно, достаточно прекратить действие маховых масс на тяговый канат, и его порыв будет предотвращен. Для этого необходимо, измерив действительную нагрузку каната, сравнить ее с заданным критическим, и при их равенстве экстренно затормозить двигатель тяги. Удобнее это выполнить, воздействуя на барабан тяговой лебедки, для чего последний следует снабдить достаточно мощным быстродействующим тормозом. The essence of the proposed method of protection is as follows. Well-known electromechanical systems for driving traction of dragline excavators (Vul Yu. Ya et al. Adjustment of electric drives of excavators, M. Nedra, 1972) protect its drive from overload by connecting the so-called "cut-off" winding of the magnetic amplifier as a load regulator included in the main circuit drive the traction engine generator, as a result of which, when the traction engine is overloaded, for example, when the bucket is operating “on-stop”, the voltage on the traction generator decreases and its engine without voltage is left to its own devices with a transmission and a drum the anom of his winch. The case is quite real when the bucket at working stroke (when loading) encounters an insurmountable obstacle, the traction generator will reduce its voltage and the traction engine will rotate by inertia. Due to the fact that together with the massive rotor of the engine, the drum of the traction winch with a rope with their transmission also possesses a flywheel mass, therefore the traction rope will for some time bear an ever-increasing load, which can reach a critical one and break the traction rope. Obviously, it is enough to stop the action of the flywheel masses on the traction rope, and its impulse will be prevented. To do this, it is necessary, by measuring the actual load of the rope, compare it with the given critical one, and if they are equal, brake the traction engine urgently. It is more convenient to do this by acting on the drum of the traction winch, for which the latter should be equipped with a sufficiently powerful high-speed brake.
Известно "Устройство для управления движением ковша драглайна" (авт.св. N 540014, СССР, кл. E 02 F 3/48, 1976), содержащее датчики и задатчики натяжения тяговых и подъемных канатов и регуляторы натяжения их. Однако, цель его автоматизация управления движением ковша драглайна оставляет в стороне защиту тягового каната от критических нагрузок. It is known "Device for controlling the movement of the dragline bucket" (ed. St. N 540014, USSR, class E 02 F 3/48, 1976), containing sensors and adjusters of tension of the traction and lifting ropes and their tension regulators. However, the goal of its automation of controlling the movement of the dragline bucket leaves aside the protection of the traction rope from critical loads.
Известно также "Устройство для ограничения динамических нагрузок в канатах капающих механизмов экскаваторов" (авт.св. N 657129, СССР, кл. E 02 F 3/48, 1976), содержащее датчик нагрузок в тяговом канате и регулятор нагрузок, выполненный на двух однотактных магнитных усилителях, один вход которого подключен к датчику нагрузок непосредственно, а другой через конденсатор. Однако данное устройство ограничивает только динамические нагрузки в канатах, т.е. ударные нагрузки, возникающие в процессе перемещения ковша как при загрузке, так и при отрыве его от забоя. Снижение указанных нагрузок производится "классическим" методом резким уменьшением величины напряжения своего генератора. Усилия в тяговом канате, например, возрастающие под действием вращающихся маховых масс, способные порвать его, ничем в данном устройстве не компенсируются. It is also known "Device for limiting dynamic loads in the ropes of dripping mechanisms of excavators" (ed. St. N 657129, USSR, class E 02 F 3/48, 1976), containing a load sensor in the traction rope and a load regulator made on two single-cycle magnetic amplifiers, one input of which is connected directly to the load sensor, and the other through a capacitor. However, this device limits only the dynamic loads in the ropes, i.e. shock loads arising in the process of moving the bucket both when loading, and when it is torn from the bottom. The indicated loads are reduced by the "classical" method by a sharp decrease in the voltage of its generator. The forces in the traction rope, for example, increasing under the action of rotating flywheel masses, capable of breaking it, are not compensated by anything in this device.
За прототип выбрано устройство, реализующее "Способ защиты драглайна от аварийных режимов при транспортировке ковша" (авт.св. N 744046, СССР, кл. E 02 F 3/48, 1978), содержащее датчик усилий в тяговом канате и компаратор, один вход которого соединен с выходом датчика усилия в тяговом канате, а второй с источником постоянного напряжения. Однако, это устройство защищает экскаватор от удара ковша по стреле и от саморазгрузки ковша, но не от обрыва тягового каната. For the prototype, a device was selected that implements "A method for protecting the dragline from emergency conditions during transportation of the bucket" (ed. St. N 744046, USSR, class E 02 F 3/48, 1978), containing a force sensor in the traction rope and a comparator, one input which is connected to the output of the force sensor in the traction rope, and the second with a constant voltage source. However, this device protects the excavator from the bucket hitting the boom and from the self-unloading of the bucket, but not from breaking the traction rope.
Цель изобретения защита тягового каната экскаватора-драглайна от критических нагрузок. The purpose of the invention is the protection of the traction rope of a dragline excavator from critical loads.
Эта цель достигается тем, что устройство для защиты тягового каната экскаватора-драглайна от критических нагрузок дополнительно содержит усилитель, электромагнитный тормоз и барабан тяговой лебедки, при этом выход компаратора через усилитель электрически соединен с входом электромагнитного тормоза, размещенного на ребордах барабана тяговой лебедки. This goal is achieved in that the device for protecting the traction rope of the dragline dragline from critical loads further comprises an amplifier, an electromagnetic brake and a winch drum, while the output of the comparator through an amplifier is electrically connected to the input of an electromagnetic brake located on the flanges of the winch drum.
Сущность предлагаемого "Устройства защиты." заключается в следующем. Как отмечено, наличие достаточно больших инерционных масс привода тяги экскаватора-драглайна в виде вращающего ротора двигателя тяги, трансмиссии и барабана лебедки с намотанным на него тяговым канатом, при встрече с непреодолимым препятствием, т.е. при работе "на-упор", при отсутствии напряжения на генераторе тяги, способны создать такие усилия на канате, которые окажутся больше критических, способных порвать его. Следовательно, необходимо экстренно затормозить двигатель тяги. Наиболее целесообразно наложить тормоз не на ротор двигателя, не на трансмиссию (по конструктивным соображениям), а на барабан тяговой лебедки, снабдив его соответствующими по высоте ребордами. Поскольку тормоз должен быть быстродействующим и достаточно мощным, наиболее подходящим может служить, например, дисково-колодочный тормоз (Александров М. П. Тормоза подъемно-транспортных машин, М. Машиностроение. 1976, с. 272, рис. 5.28). Ни колодочный, ни ленточный, ни тем более вихревой тормоз не выполнят эту задачу: одни по габаритным, другие по тормозным параметрам. В качестве тормозных дисков могут служить несколько увеличенные в диаметре от действующих реборды барабана тяговой лебедки. The essence of the proposed "Protection Device." consists in the following. As noted, the presence of sufficiently large inertial masses of the traction drive of an excavator-dragline in the form of a rotary rotor of the traction engine, transmission, and a winch drum with a traction rope wound around it when it encounters an insurmountable obstacle, i.e. when working on-the-stop, in the absence of voltage on the traction generator, they are able to create such efforts on the rope that turn out to be more critical, capable of breaking it. Therefore, it is necessary to urgently brake the traction motor. It is most advisable to apply the brake not to the rotor of the engine, not to the transmission (for structural reasons), but to the drum of the traction winch, providing it with appropriate flanges in height. Since the brake must be quick-acting and powerful enough, the disk-block brake (Alexandrov M.P. Brakes of hoisting-and-transport machines, M. Mechanical Engineering. 1976, p. 272, Fig. 5.28) can be most suitable. Neither the shoe block, nor the tape, nor even the vortex brake will fulfill this task: some in terms of overall dimensions, others in terms of braking parameters. The brake discs can be slightly increased in diameter from the existing flanges of the drum of the traction winch.
В качестве датчика усилий в тяговом канате может быть принят силоизмерительный "Преобразователь натяжения каната" (авт.св. N 1578531, СССР, кл. G 01 L 5/06, 1988) на базе магнитоупругого преобразователя силы, основанного на изменении магнитной проницаемости (Дубинин А. Е. Магнитоанизотропные преобразователи силы, М. Атомиздат, 1991, табл. 1.1, 2-я строка снизу). As a force sensor in a traction rope, a force-measuring “Rope tension transducer” (ed. St. N 1578531, USSR, class G 01 L 5/06, 1988) based on a magnetoelastic force transducer based on a change in magnetic permeability can be adopted (Dubinin A.E. Magnetoanisotropic force transducers, M. Atomizdat, 1991, Table 1.1, 2nd line from the bottom).
Основная операция сравнения усилий в тяговом канате заданного критического и действительного может быть выполнена компаратором ("Основы промышленной электроники". Под ред. В.Г.Герасимова, М. Высшая школа, 1986, с. 202 203), на один вход которого подается сигнал с датчика усилий, а на другой опорный сигнал, пропорциональный критической нагрузке в тяговом канате. Дальнейшая процедура прохождения сигнала является тривиальной и на сущности устройства не сказывается. The main operation of comparing the forces in the traction rope of a given critical and real can be performed by a comparator ("Fundamentals of Industrial Electronics". Edited by VG Gerasimov, M. Higher School, 1986, p. 202 203), on one input of which a signal is supplied from a force sensor, and to another reference signal proportional to the critical load in the traction rope. The further signal transmission procedure is trivial and does not affect the essence of the device.
На чертеже представлена принципиальная схема "устройства защиты тягового каната экскаватора-драглайна от критических нагрузок" совместно с его функциональной схемой, реализующая предлагаемый способ защиты. The drawing shows a schematic diagram of a device for protecting the traction rope of an dragline dragline from critical loads, together with its functional circuit, which implements the proposed method of protection.
Устройство защиты содержит ковш 1, закрепленный к нему тяговый канат 2, с датчиком усилий 3, барабан 4 тяговой лебедки с ребордами 5, являющиеся пассивным элементом тормозной пары, активный элемент которой, в виде тормозной колодки перемещается соосно барабану с помощью силового электромагнита 6, включенного на выход усилителя 7, вход которого подключен к выходу компаратора 8, имеющем на первом входе сигнал с выхода датчика усилий 3, а на втором сигнал с задатчика критической нагрузки 9 тягового каната. Силовой электромагнит 6 представлен электромагнитом постоянного тока, якорь которого снабжен тормозными колодками (Александров М.П. Тормоза подъемно-транспортных машин, М. Машиностроение, 1976, с. 48, рис. 2.1). Реборды 5 барабана 4 тяговой лебедки являются пассивным элементом торможения, в связи с чем, они должны иметь достаточно высокую полку для размещения в ее зоне подвижной тормозной колодки якоря силового электромагнита 6. The protection device comprises a bucket 1, a traction rope 2 fixed to it, with a force sensor 3, a drum 4 of a traction winch with flanges 5, which are a passive element of the brake pair, the active element of which, in the form of a brake shoe, moves coaxially to the drum using a power electromagnet 6 included the output of the amplifier 7, the input of which is connected to the output of the comparator 8, which has a signal from the output of the force sensor 3 at the first input and a signal from the critical load generator 9 of the traction rope at the second input. The power electromagnet 6 is represented by a direct current electromagnet, the anchor of which is equipped with brake pads (MP Alexandrov, Brakes of hoisting-and-transport machines, M. Mechanical Engineering, 1976, p. 48, Fig. 2.1). The ribs 5 of the drum 4 of the traction winch are a passive element of braking, and therefore, they must have a sufficiently high shelf for placement in its area of the movable brake pad of the armature of the power electromagnet 6.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
При превышении усилия в тяговом канате до критического (усилие разрыва), которое измерит датчик усилий 3, на первом входе компаратора 8 сигнал сравняется по величине с сигналом на его втором входе, связанном с задатчиком 9 критической нагрузки, вследствие чего на выходе компаратора 8 появится сигнал, который после усиления включит силовой электромагнит 6. Тормозные колодки его силой прижатия к ребордам 5 барабана 4 заставят экстренно затормозить барабан тяговой лебедки 4, что позволит защитить тяговый канат от обрыва. When the force in the traction rope is exceeded to the critical one (breaking force), which is measured by the force sensor 3, at the first input of comparator 8, the signal is equal in magnitude to the signal at its second input associated with setter 9 of the critical load, as a result of which a signal appears at the output of comparator 8 which, after amplification, will turn on the power electromagnet 6. Brake pads by pressing it against the flanges 5 of the drum 4 will force the brake of the winch drum 4 to emergency brake, which will protect the traction rope from breaking.
Таким образом, экстренное стопорение барабана лебедки тягового каната, заставляет запасенную энергию инерционных масс привода тяги, перейти в тепловую энергию торможения пары: тормозная колодка реборда барабана, вследствие чего обрыва каната не произойдет. Thus, the emergency stopping of the winch drum of the traction rope, makes the stored energy of the inertial mass of the traction drive, go into the thermal energy of braking the pair: the brake shoe of the drum flange, as a result of which the rope will not break.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94012722A RU2082855C1 (en) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Method of protection of dragline excavator haulage rope against critical loads and device for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94012722A RU2082855C1 (en) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Method of protection of dragline excavator haulage rope against critical loads and device for its realization |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94012722A RU94012722A (en) | 1996-08-27 |
| RU2082855C1 true RU2082855C1 (en) | 1997-06-27 |
Family
ID=20154577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94012722A RU2082855C1 (en) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | Method of protection of dragline excavator haulage rope against critical loads and device for its realization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2082855C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103806486A (en) * | 2014-03-11 | 2014-05-21 | 徐工集团工程机械股份有限公司 | Automatic feed control method, system and controller for double-wheel milling cutter frame |
-
1994
- 1994-04-11 RU RU94012722A patent/RU2082855C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 744046, кл. E 02 F 3/48, 1978. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103806486A (en) * | 2014-03-11 | 2014-05-21 | 徐工集团工程机械股份有限公司 | Automatic feed control method, system and controller for double-wheel milling cutter frame |
| CN103806486B (en) * | 2014-03-11 | 2016-08-17 | 徐工集团工程机械股份有限公司 | A kind of Double-wheel milling carriage arbor auto-feed control method, system and controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94012722A (en) | 1996-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6094024A (en) | Dynamic braking system for a motorized lifting mechanism | |
| KR100731603B1 (en) | Device and method for measuring brake torque in elevator | |
| US5377296A (en) | Mine winder or hoist drum electric motor control for preventing excitation of oscillation | |
| US20090272710A1 (en) | Hoisting device with extended load range | |
| US6655662B2 (en) | Method for controlling crane brake operation | |
| US6463812B2 (en) | Method and device for the simulation of loads on lifting appliances | |
| JPH09175778A (en) | Control device for hoist mechanism of crane | |
| US7354028B1 (en) | Method for controlling application of brakes in single drum hoist systems | |
| US5039028A (en) | Overload protection | |
| RU2082855C1 (en) | Method of protection of dragline excavator haulage rope against critical loads and device for its realization | |
| JPH05246635A (en) | Braking property monitor of elevator | |
| KR20180076585A (en) | Device of winding wire using mr fluid type brake | |
| JPS6256277A (en) | Starting compensator for elevator | |
| KR960016115B1 (en) | Elevator control device | |
| JP5099557B2 (en) | Overload prevention device, overload prevention method for forged crane, and forged crane | |
| JPH0630574A (en) | Control system of motor | |
| CN113899561B (en) | Impact working condition simulation device and method for busbar planetary gear system | |
| SU843139A1 (en) | Method and device for control of load-handling mechanism self-sustained dc drive | |
| JPH11335084A (en) | Control device for hoist winch | |
| US5712457A (en) | Apparatus for regulating an elevator motor | |
| JPS6145890A (en) | Intermittent-pulling preventive device for winding machine | |
| KR100412985B1 (en) | Control device for hoist mechanism of crane | |
| JP2805291B2 (en) | Crane lifting equipment | |
| SU200243A1 (en) | ||
| SU1082948A1 (en) | Apparatus for oderload protection of mining machines |