SU785438A1 - Устройство управлени процессом выбора зазоров в поворотных механизмах экскаваторов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к регулируемым электроприводам посто нного тока поворотных механизмов экскаваторов и может быть применено дл  ограничени  величин динамических нагрузок, возникающих в процессе выбора зазоров в упругих элементах поворотных механизмов одноковшовых экскаваторов , а также опорно-поворотных механизмов кранов и других машин с относительно большими значени ми маховых масс и приведенного к валу двигател  зазора, где суммарный момент инерции приводимых во враш,ение масс во много (10-20 и более) раз превышает момент инерции двигател .

Известны устройства управлени  процессом выбора зазоров в передачах электропривода посто нного тока поворотного механизма экскаватора, в которых с целью ограничени  динамических нагрузок, возникаюш ,их в результате удара в процессе выбора зазоров, задают малую скорость изменени  ЭДС преобразовател  (генератора посто нного тока) на период выбора зазоров с помощью сильной гибкой отрицательной св зи по ЭДС преобразовател  11 и 2.

Основной недостаток этих устройств заключаетс  в том, что они не обеспечивают поддержание посто нства ускорени  двигателей при выборе зазоров в многодвигательном приводе поворотного механизма, что 5 приводит к существенному увеличению ускорени  и величин динамических нагрузок при неодновременном закрытии зазоров в передачах разных двигателей.

Известно устройство управлени  процессом выбора зазоров в передачах механизма

10 поворота, в котором задают малую величину тока  кор  двигател  (силовой цепи) на период выбора зазоров, и те.м самым задают величину ускорени  двигател . При использовании многодвигательного привода

5 поворота с последовательным соединением двигателей в силовой цепи после выбора зазоров одним из двигателей задание тока и, следовательно, ускорение остаетс  прежним 3.

20 Однако известное устройство не может обеспечить поддержани  посто нства yc oрени  двигателей при выборе зазоров даже при использовании однодвигательного привода .

Другой недостаток устройства заключаетс  в том, что в этом устройстве нет сигнала, фиксирующего величину зазора. Задание работы устройства происходит параметрически , с помощью реле времени. Известно, что по мере эксплуатации величина зазоров в передачах возрастает. Поэтому, если уставка реле времени недостаточна, устройство выбора зазоров будет преждевременно отключатьс , что приведет к возникновению повышенных динамических нагрузок . При завышенной уставке реле времени динамические нагрузки будут ограничены даже при увеличенных зазорах в передача .х, но за счет потери в производительности экскаватора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство управлеии  процессом выбора зазоров в поворотных меха1-1измах экскаваторов, включающее регулируемый электропривод иоCTOHHHOio тока гюворотно1Ч) механизма экскаватора с управл емым преобразователем, звено ограничени , интегральный регул т1эр тока, основную цепь управлени , датчик тока, соедине пп 1Й через отрицательную обратную св зь со входом звена ограничени  4| .

Основной недосгаток известного устройства заключаетс  в том, что оно не обеспечивает поддержание носто нства ускорени  двигателей нри неодновременном закрытии зазоров в передачах разных двигателей, что приводит к существенному увеличению динамических нагрузок в упругих эле.ментах механиз.ма новорота, возникающих в результате ударов после окончани  выбора зазоров в передачах иоеледующих (после первого) двигателей. Фиксаци  момента окончани  выбора зазоров - по величине тока силовой цепи -- не пригодна в передачах каждого из двигателей миогодвигательного привода при последовательном соединении двигателей в одной силовой цепи, так как в .многодвигательном приводе ток силовой цепи будет резко возрастать после окончани  выбора зазоров в передачах любого из двигателей.

Цель изобретени  - повышение производительности нуте.м у.меньшени  динамических иагрузок в упругих элементах механизма новорота экекаватора с многодвигательным приводом, содержащим одну силовую цепь.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено датчиками усилий в .механизмах новорота по числу двигателей привода, дополнительными цел ми управлени  но числу двигателей привода, кажда  из которых включает последовательно соединенные регул торы и ключ, дополнительной отрицательной св зью по току, состо щей из последовательно соединенных резистора и двух ключей, и ключом, введенным в основную цепь управлени  и включенны.м

.между выходом звена ограничени  и входом интегрального регул тора тока, причем к выходу звена ограничени  и входу интегрального регул тора тока нодключены дополнительные цепи управлени , выход датчика тока через дополнительную св зь по току соединен со входом интегрального регул тора тока, управл ющие входы ключей дополнительных цепей управлени  соединены с выходами датчиков усилий соответствуюнлего механизма поворота, а управл ющие входы ключей основной цепи управлени  и отрицательной св зи по току соединены с выходами датчиков усилий всех механизмов поворота.

На фиг. 1 нредставлена блок-схема устройства управлени  процессо.м выбора зазоров в передачах поворотных механизмов

экскаваторов; на фиг. 2 осциллограммы

процесса выбора зазоров в поворотном механиз .ме экскаватора.

Устройство содержит регулируемый электропривод поворотного механизма экскаватора с двигателем посто нного тока 1 ;, управл емым преобразователем 2, звеном ограничени  3, интегральным регул тором тока 4, основной цеиью управлени  5, соедин ющей выход звена ограничени  3 со входом регул тора тока 4, датчиком тока 6, основной отрицательной св зью но току 7, соедин ющей выход датчика тока 6 со входом звена ограничени  3.

В устройство, содержащее двигатели посто нного тока - от 1, до In. и управл емый преобразователь,дополнительно введены датчики усилий от 8 i до 8fv- в каждом из валопроводов от 9 j до поворотного механизма 10, и дополнительных цепей

5 управлени  - от 11 , до 1 Itt, кажда  из которых содержит резистор от 121 до 12 и ключ от 13) до 13п, ключ 14, последовательно включенный в основную цепь управлени , дополнительна  отрицательна  св зь по току 15, в которую последовательно вклю ченьГ резистор 16 и два ключа 17 и 18. При этом все М- двигателей - от 11 до «,- и управл емый преобразователь 2 соединены последовательно, образу  одну силовую цепь, п дополнительных цепей управлени  -

5 от П 1 до 11 tt- соедин ют выход звена ограничени  3 со входом регул тора тока 4, и каждому двигателю соответствует сво  дополнительна  цепь управлени , дополнительна  отрицательна  св зь по току 15 соедин ет выход датчика тока 6 со входом

регул тора тока 4, управл ющий вход каждого из tl ключей - от 13-1 ДО 13«.- в дополнительных цеп х управлени  соединен с выходом датчика усилий - от 8-с до 8tt- в соответствующем валопроводе - от 9 .i

Claims (4)

1. J до 9п., а tt управл ющих входов ключа 14 в основной цепи управлени  и по tt управл ющих входов каждого из двух ключей 17 и 18 - в цепи дополнительной отрицательной св зи по току 15 соединены с выходаМИ «- датчиков усилий - от 8i до ,- во всех валопроводах механизма поворота 10. Управл емый преобразователь 2 может быть или тиристорным преобразователем, или генератором посто нного тока, звено ограничени  3, регул тор тока 4, датчик тока 6, датчики усилий 8-1-8 п. могут быть выполнены на основе операционных усилителей посто нного тока, ключи 13-1- п-, 14, 17 и 18 могут быть транзисторными ключами, причем, если преобразователь 2 - генератор посто нного тока, то регул тор 4 -тиристорный преобразователь. Устройство работает следующим образом С выхода звена ограничени  3 подают посто нное задающее напр жение на дополнительные цепи угфавлени  - от 11 j до 1 lfc интегрального регул тора тока 4. Величина этого напр жени  равна максимальному выходному напр жению звена ограничени  3, так как в процессе выбора зазоров ток силовой цепи не превыщает 1 -10% от стопорного значени , и действие основной отрицательной св зи по току 7, нолучающей питание с выхода датчика тока 6, не уменьщает величины выходного сигнала звена ограничени  3. Ключ 13 , на который воздействует сигнал с выхода датчика усили  8 открыт при открытом зазоре в валопроводе 9, механизма поворота 10, а ключ 13гг,на который воздействует сигнал с выхода датчика усили  8п.,открыт при открытом зазоре в валопроводе Эимеханизма поворота 10. Подбором величин сопротивлений резисторов - от 12f до 12-ц.задают малые величины скоростей изменени  выходного сигнала регул тора тока 4 и ЭДС преобразовател  2 и, соответственно, малую величину ускорени  двигателей - от 11 до при открытых зазорах. Величины сопротивлений каждого из резисторов - от 12 до 12.- одинаковы. При закрытии зазора в одном из валопроводов 9 соответствующий ключ 13 закрывают с помощью сигнала, поступающего с выхода датчика усили  8.,разрыва  дополнительную цепь управлени  11г1.,При этом задание скоростей изменени  выходного сигнала регул тора тока 4 и ЭДС преобразовател  2 определ ют величины сопротивлени  (ft- 1) резистора от 12( до 12(л - в дополнительных цеп х управлени  - от 11 1 до 1 l(-.j).Величину момент в валопроводах - от 91 до 9,, при котором закрывают ключи - от 131 до 13tv, соответственно, выбирают меньщей величины момента, развиваемого каждым из двигателей - от 1 ( до IH,- при открытых зазорах. Скорость изменени  выходного сигнала регул тора тока 4 и ЭДС преобразовател  2 при одном закрытом и остальных открытых зазорах задают на 1/«,меньщей, чем при всех одновременно открытых зазорах в валопроводах - от 9 , до 9п..При закрытии каждого из последующих зазоров задание скорости изменени  ЭДС преобразовател  уменьщают на I/rt.Таким образом, сохран ют неизменным задание ускорени  тех двигателей, в передачах которых зазоры еще открыты. При закрытии зазора в любом из валопроводов - от 9, до 9н.открывают ключ 17 с помощью сигнала, поступающего с выходов одного из датчиков усилий - от 8i до 8а,замыка  цепь дополнительной отрицательной св зью по току 15, получающей питание с выхода датчика тока 6 через резистор 16 и ключи 17 и 18, так как ключ 18 открыт в течение всего периода выбора зазоров . Величину момента в валопроводах от 9 1 до 9п,при котором открывают ключ 17, выбирают больщей величины момента, развиваемого каждым из двигателей - от 1 до 1 н. - при открытых зазорах. Величина .момента в валопроводах - от 9 до 9tt при котором открывают ключ 17, примерно равна величине мо.мента в тех же валопроводах , при которых закрывают ключ 17. При закрытии зазоров во всех валопроводах - от 9-t до 9tt.- ключ 18 закрывают с помощью сигналов, поступающих с выходов датчиков усилий - от 81 до 8.Величина момента в ва.топроводах - от 9.( до 9tt при котором закрывают ключ 18, равна величине момента в тех же валопроводах, при котором закрывают ключи - от 131 до 13п т. е. меньше величины .момента, при котором открывают ключ 17. Величину сопротивлени  резистора 16 подбирают таким образом, чтобы обеспечить отсутствие сколько-нибудь существенного увеличени  тока силовой цепи в результате резкого изменени  ЭДС любого из двигателей - от 1 ( до Itt.- при поочередном закрытии зазоров в валопроводах - от 9( до 9tt.Отсутствие увеличени  тока силовой цепи при поочередном закрытии зазоров и неизменном задании ускорени  двигателей обеспечивает посто нство величины ускорени  тех двигателей, в передачах которых зазоры еще открыты. Одновременно с закрытием ключа 18 при закрытии зазоров во всех валопроводах - от 91 до 9ti,- открывают ключ 14 с помощью сигналов, поступающих с выходов датчиков усилий - от 8 до 8ti замыка  основную цепь управлени  5. Величина момента в валопроводах - от 9i до 9, при котором открывают ключ 14, равна величине момента в тех же валопроводах, при котором котором закрывают ключ 18. Поэто.му после закрыти  зазора в валопроводе 9, когда двигатель 1 останавливаетс , задание ускорени  двигател  1.}1 возрастает по меньщей мере вдвое. Однако из-за резкого снижени  ЭДС двигател  I при его торможении после закрыти  зазора в валопроводе 9| возрастает ток силовой цепи, и ускорение двигател  1 увеличиваетс  более чем вдвое, а скорость двигател  1.к .моменту окончани  выбора зазоров в валопроводе 9-н,становитс  в 2,5 раза больше, чем скорость двигател  1 при закрытии зазора в валопроводе 9;(, и величина момент в валопроводе 9-ц.в результате удара при закрытии зазора на 38% превышает стопорное значение. При использовании устройства момент в валопроводе 9tt существенно снижаетс  при закрытии зазора благодар  поддержанию посто нного ускорени  двигател  1. в течение всего процесса выбора зазоров. При этом ЭДС преобразовател  2 в процессе выбора зазоров измен етс  таким образом, что ток силовой иепи остаетс  практически посто нным при закрытии зазора в валопроводе 9, а сушественное изменение тока силовой цепи начинаетс  только после закрыти  обоих зазоров. В р де практических случаев целесообразно исполнение электропривода и из К управл емых преобразователей вместе с п-двигател ми, образующих последовательную силовую цепь. Уменьшение величин динамических нагрузок упругих элементов механизма поворота при выборе зазоров обеспечивает уменьшение износа механизма поворота, увеличение его долговечности и межремонтного срока влужбы и, таким образом, увеличивают производительность экскаватора. Повышение производительности экскаватора обусловлено увеличением коэффициента использовани  экскаватора во времени благодар  увеличению долговечности механизма поворота экскаватора за счет уменьшени  динамических нагрузок в упругих элементах механизма поворота более чем в 1,5 раза. Формула изобретени  Устройство управлени  процессом выбора зазоров в поворотных механизмах экскаваторов , включающее регулируемый электропривод посто нного тока поворотного механизма экскаватора с управл емым преобразователем , звено ограничен 1 , интегральный регул тор тока, основную цепь управлени , датчик тока, соединенный через отрицательную обратную св зь со входом звена ограничени , отличающеес  тем, что, с целью повыщени  производительности экскаватора путем уменьшени  динамических нагрузок в упругих элементах механизма поворота экскаватора с многодвигательным приводом, содержащим одну силовую цепь, оно снабжено датчиками усилий в механизмах поворота по числу двигателей привода, дополнительными цеп ми управлени  по числу двигателей привода, кажда  из которых включает последовательно соединенные резисторы и ключ, дополнительной отрицательной св зью по току, состо щей из последовательно соединенных резистора и двух ключей, и ключом, введенным в основную цепь управлени  и включенным между выходом звена ограничени  и входом интегрального регул тора тока, причем к выходу звена ограничени  и входу интегрального регул тора тока подключены дополнительные цепи управлени , выход датчика тока через дополнительную св зь по току соединен со входом интегрального регул тора тока, управл ющие входы ключей дополнительных цепей управлени  соединены с выходами датчиков усилий соответствующего механизма поворота, а управл ющие входы ключей основной цепи управлени  и отрицательной св зи по току соединены с выходами датчиков усилий всех механизмов поворота. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 225978, кл. Н 02 Р 5/00, 1967.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 459384, кл. Н 02 Р 5/22, 1970.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 221795, кл. Н 02 Р 5/00, 1966.
4. 4.Авторское свидетельство СССР № 412358, кл. Е 02 F 9/20, 1972 (прототип).