RU2443829C1 - Device to control movement of dragline excavator bucket - Google Patents
Device to control movement of dragline excavator bucket Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443829C1 RU2443829C1 RU2010138048/03A RU2010138048A RU2443829C1 RU 2443829 C1 RU2443829 C1 RU 2443829C1 RU 2010138048/03 A RU2010138048/03 A RU 2010138048/03A RU 2010138048 A RU2010138048 A RU 2010138048A RU 2443829 C1 RU2443829 C1 RU 2443829C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traction
- output
- speed
- unit
- pulling
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для управления движением ковша экскаватора-драглайна.The invention relates to the mining industry and can be used to control the movement of the bucket of a dragline excavator.
Известно устройство для управления рабочим оборудованием экскаватора-драглайна, содержащее электропривод подъемной лебедки с блоком регулирования его скорости, задатчик, датчик и регулятор натяжения подъемного каната, выход которого и выход ручного задатчика скорости подъема подключены к входам блока выделения наибольшего сигнала управления двигателем подъемной лебедки, соединенного через блок ограничения скорости выбора слабины в подъемном канате к входу блока регулирования скорости подъема, при этом управляющий вход блока ограничения скорости соединен с выходом датчика натяжения подъемного каната [1].A device is known for controlling the working equipment of a dragline excavator, comprising a hoist winch electric drive with a unit for controlling its speed, a pickup, a sensor and a hoist rope tension regulator, the output of which and the output of a hoist manual speed adjuster are connected to the inputs of the extraction unit for the largest motor winch control signal connected to the hoist through the block for limiting the speed of choosing slack in the lifting rope to the input of the block for controlling the speed of rise, while the control input of the block is faceted speed is connected to the output of the rope tension sensor [1].
Устройство обеспечивает ограничение динамических нагрузок рабочего оборудования, электропривода и механизма подъема, возникающих при выборе слабины в подъемном канате, за счет ограничения скорости электропривода в зависимости от величины усилия в подъемном канате. Ограничение скорости электропривода тяги в зависимости от усилия в подъемном канате в устройстве не предусмотрено.The device provides a limitation of the dynamic loads of the working equipment, the electric drive and the lifting mechanism that occur when choosing slack in the lifting rope, by limiting the speed of the electric drive depending on the magnitude of the force in the lifting rope. The limitation of the speed of the electric traction drive depending on the effort in the hoisting rope in the device is not provided.
Однако при слабине в подъемном канате возможно чрезмерное заглубление ковша в грунт и копание с большой скоростью электропривода тяги приводит к возникновению значительных динамических нагрузок в механизме тяговой лебедки.However, if slack in the hoisting rope is possible, the bucket may become too deep into the ground and digging with high speed of the electric drive of the traction leads to significant dynamic loads in the traction winch mechanism.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является устройство для управления движением ковша экскаватора-драглайна, содержащее двигатели подъемной и тяговой лебедок, датчики натяжения подъемного и тягового канатов, регулятор натяжения тягового каната, к входам которого подключены выходы датчика натяжения тягового каната и задатчика натяжения этого каната, блок выделения сигнала управления приводом тяги, один из входов которого соединен с выходом регулятора натяжения тягового каната, другой - с выходом задатчика скорости тяговой лебедки, а также блок регулирования скорости тяговой лебедки [2].The closest in technical essence to the proposed device is a device for controlling the movement of a bucket of an dragline excavator, containing hoist and traction winch motors, tension sensors of hoisting and traction ropes, a tension rope tension regulator, to the inputs of which are connected the outputs of the traction rope tension sensor and this tension adjuster a rope, a traction drive control signal extraction unit, one of the inputs of which is connected to the output of the traction rope tension regulator, the other to the rear output snip speed winch, and the control unit winch velocity [2].
Устройство позволяет ограничивать минимальные и максимальные усилия в подъемном и тяговом канатах, обеспечивая тем самым ограничение динамических нагрузок в рабочем оборудовании, электроприводах и механизмах подъемной и тяговой лебедок драглайна, возникающих в них в процессе копания. Это устройство взято нами в качестве прототипа.The device allows you to limit the minimum and maximum efforts in the lifting and traction ropes, thereby limiting the dynamic loads in the working equipment, electric drives and mechanisms of the lifting and traction dragline winches that arise in them during digging. This device is taken by us as a prototype.
Недостатком данного устройства является то, что при максимальном значении заданной скорости привода тяговой лебедки и чрезмерном заглублении ковша в грунт возникают максимальные нагрузки в механизме тяговой лебедки. Однако предотвращение этих нагрузок в известном устройстве не предусмотрено.The disadvantage of this device is that at the maximum value of the specified drive speed of the traction winch and excessive burial of the bucket in the ground, maximum loads occur in the traction winch mechanism. However, the prevention of these loads in the known device is not provided.
Для устранения указанного недостатка необходимо ограничение скорости тяговой лебедки в зависимости от усилий в тяговом и подъемном канатах.To eliminate this drawback, it is necessary to limit the speed of the traction winch depending on the forces in the traction and hoisting ropes.
Задача изобретения - повышение надежности и долговечности рабочего оборудования, электропривода и механизма тяговой лебедки драглайна путем снижения возникающих в них динамических нагрузок за счет ограничения скорости тяговой лебедки в зависимости от усилия в подъемном и тяговом канатах.The objective of the invention is to increase the reliability and durability of working equipment, electric drive and dragline winch mechanism by reducing the dynamic loads arising in them by limiting the speed of the traction winch depending on the effort in the hoisting and traction ropes.
Это достигается тем, что устройство для управления движением ковша экскаватора-драглайна, содержащее двигатели подъемной и тяговой лебедок, датчики натяжения подъемного и тягового канатов, регулятор натяжения тягового каната, к входам которого подключены выходы датчика натяжения тягового каната и задатчика натяжения этого каната, блок выделения сигнала управления приводом тяги, один из входов которого соединен с выходом регулятора натяжения тягового каната, другой - с выходом задатчика скорости тяговой лебедки, а также блок регулирования скорости тяговой лебедки, снабжено двумя последовательно соединенными блоками ограничения скорости тяговой лебедки, управляющий вход первого из которых подключен к выходу датчика натяжения тягового каната, а управляющий вход второго - к выходу датчика натяжения подъемного каната, при этом выход блока выделения сигнала управления двигателем тяговой лебедки соединен с входом первого блока ограничения скорости тяговой лебедки, а выход второго блока ограничения скорости - с входом блока регулирования скорости тяговой лебедки.This is achieved by the fact that the device for controlling the movement of the bucket of the dragline-dragline, containing the hoist and traction winch engines, tension sensors of the hoisting and traction ropes, the traction rope tension regulator, to the inputs of which the outputs of the traction rope tension sensor and the tension tension generator of this rope are connected, the selection unit a control signal for the traction drive, one of the inputs of which is connected to the output of the traction rope tension regulator, the other to the output of the traction winch speed adjuster, and also the control unit the speed of the traction winch, is equipped with two series-connected units for limiting the speed of the traction winch, the control input of the first of which is connected to the output of the tension sensor of the traction rope, and the control input of the second is connected to the output of the tension sensor of the hoisting rope, while the output of the extraction unit of the control signal of the engine of the traction winch connected to the input of the first unit of the speed limit of the traction winch, and the output of the second unit of the speed limit to the input of the unit of speed control of the traction winch.
На фиг.1 представлена блок-схема предложенного устройства.Figure 1 presents a block diagram of the proposed device.
Устройство для управления движением ковша экскаватора-драглайна состоит из рабочего оборудования драглайна в виде ковша 1 с подъемным и тяговым канатами 2 и 3, подъемной и тяговой лебедок 4 и 5, механически связанных с двигателями 6 и 7 этих лебедок. Усилия натяжения подъемного и тягового канатов измеряют соответственно датчиками 8 и 9 натяжения подъемного и тягового канатов. Выходы датчика 9 и задатчика 10 натяжения тягового каната подключены к входам регулятора 11 натяжения тягового каната, выход которого соединен с первым входом блока 12 выделения сигнала управления двигателем 7 тяговой лебедки 5, к второму входу этого блока подключен выход задатчика 13 скорости тяговой лебедки. Выход блока 12 выделения сигнала управления двигателем тяговой лебедки через первый и второй блоки 14 и 15 ограничения скорости двигателя тяговой лебедки подключен к входу блока 16 регулирования скорости этой лебедки. Управляющие входы первого и второго блоков 14 и 15 ограничения скорости тяговой лебедки соединены соответственно с выходом датчика 9 натяжения тягового и с выходом датчика 8 натяжения подъемного канатов.The device for controlling the movement of the bucket of the dragline excavator consists of dragline working equipment in the form of a bucket 1 with lifting and traction ropes 2 and 3, lifting and traction winches 4 and 5, mechanically connected to the engines 6 and 7 of these winches. The tension forces of the lifting and traction ropes are measured respectively by sensors 8 and 9 of the tension of the lifting and traction ropes. The outputs of the sensor 9 and the traction rope tension adjuster 10 are connected to the inputs of the traction rope tension regulator 11, the output of which is connected to the first input of the engine control signal extraction unit 12 of the traction winch 5, the output of the traction winder speed adjuster 13 is connected to the second input of this block. The output of the traction winch engine control signal extraction unit 12 through the first and second traction winch engine speed limiting blocks 14 and 15 is connected to the input of the winch speed control unit 16. The control inputs of the first and second blocks 14 and 15 of the speed limit of the traction winch are connected respectively to the output of the traction tension sensor 9 and to the output of the hoisting rope tension sensor 8.
Техническая реализация устройства для управления движением ковша экскаватора-драглайна может быть осуществлена на основании известных технических средств управления главными электроприводами экскаваторов-драглайнов. Каждый из блоков 14 и 15 ограничения скорости тяговой лебедки может быть реализован, например, на операционном усилителе, в цепь обратной связи которого включен управляемый ключ с резистором, при этом управляющий вход этого ключа соединен с выходом компаратора, входы которого подключены к датчику натяжения тягового каната для блока 14, датчику натяжения подъемного каната для блока 15 и задатчику уровня натяжения этих канатов.The technical implementation of the device for controlling the movement of the bucket of the dragline excavator can be carried out on the basis of the well-known technical means of controlling the main electric drives of the dragline excavators. Each of the traction winch speed limiting units 14 and 15 can be implemented, for example, on an operational amplifier, whose feedback circuit includes a controlled key with a resistor, while the control input of this key is connected to the output of the comparator, the inputs of which are connected to the traction cable tension sensor for block 14, the tension sensor of the lifting rope for block 15 and the adjuster of the level of tension of these ropes.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В процессе копания величину усилия в подъемном и тяговом канатах измеряют датчиками 8 и 9 натяжения этих канатов. На основании выходных напряжений с датчика 9 и задатчика 10 регулятор 11 натяжения тягового каната формирует управляющее воздействие, направленное на поддержание заданного натяжения тягового каната. Выходное напряжение регулятора 11 натяжения каната и выходное напряжение задатчика 13 скорости тяговой лебедки поступают на входы блока 12 выделения максимального сигнала управления двигателем тяговой лебедки:In the process of digging, the magnitude of the effort in the lifting and traction ropes is measured by sensors 8 and 9 of the tension of these ropes. Based on the output voltages from the sensor 9 and the setter 10, the traction rope tension controller 11 generates a control action aimed at maintaining the set traction rope tension. The output voltage of the rope tension controller 11 and the output voltage of the traction winch speed adjuster 13 are supplied to the inputs of the block 12 for extracting the maximum control signal of the traction winch engine:
Выделенное блоком 12 максимальное напряжение поступает на вход первого блока 14 ограничения скорости двигателя тяговой лебедки. В зависимости от усилия SТ в тяговом канате напряжение на выходе блока 14 изменяется в соответствии с следующим выражением:The maximum voltage allocated by block 12 is supplied to the input of the first block 14 of the engine winch speed limiter. Depending on the effort S T in the traction rope, the voltage at the output of block 14 changes in accordance with the following expression:
где - максимальное напряжение на выходе блока 14 ограничения скорости тяговой лебедки;Where - the maximum voltage at the output of block 14 of the speed limit of the traction winch;
SТСТ - стопорная величина усилия в тяговом канате.S TST - locking value of the force in the traction rope.
При усилиях в тяговом канате, меньших величины 0.8ST CT, напряжение на выходе блока 14 ограничения скорости тяговой лебедки изменяется от нуля до максимального значения. При усилиях в тяговом канате, больших 0.8ST CT, осуществляют ограничение напряжения на выходе блока 14 за счет подачи на его управляющий вход напряжения с выхода датчика 9 натяжения тягового каната, что предотвращает возникновение максимальных нагрузок в механизме тяговой лебедки. При усилиях в тяговом канате, больших величины 0.8ST CT, напряжение на выходе блока 14 ограничения скорости тяговой лебедки независимо от величины выходных напряжений регулятора 11 натяжения тягового каната и задатчика 13 скорости тяги автоматически уменьшается в зависимости от усилия в тяговом канате, принимая нулевое значение в стопорном режиме.When the efforts in the traction rope are less than 0.8S T CT , the voltage at the output of the traction winch speed limiting unit 14 changes from zero to the maximum value. When the efforts in the traction rope are greater than 0.8S T CT , the voltage at the output of block 14 is limited by supplying voltage to the control input from the output of the traction rope tension sensor 9, which prevents the occurrence of maximum loads in the traction winch mechanism. With efforts in the traction rope, large values of 0.8S T CT , the voltage at the output of the traction winch speed limiting unit 14, regardless of the magnitude of the output voltages of the traction rope tension controller 11 and traction speed adjuster 13, automatically decreases depending on the effort in the traction rope, assuming a zero value in lock mode.
Напряжение, соответствующее заданной скорости тяговой лебедки, ограничивается также от величины усилия SП в подъемном канате. Для этого выходное напряжение первого блока 14 ограничения скорости тяговой лебедки подключено на вход блока 16 регулирования скорости тяговой лебедки через второй блок 15 ограничения этой скорости. Выходное напряжение блока 15 ограничено в зависимости от усилия в подъемном канате в соответствии с следующим выражением:The voltage corresponding to a given speed of the traction winch is also limited by the magnitude of the force S P in the hoisting rope. To this end, the output voltage of the first unit 14 for limiting the speed of the traction winch is connected to the input of the unit 16 for controlling the speed of the traction winch through the second unit 15 for restricting this speed. The output voltage of the block 15 is limited depending on the effort in the hoisting rope in accordance with the following expression:
где SП=0.1SП СТ - усилие в подъемном канате при отсутствии в нем слабины.where S P = 0.1S P ST is the force in the hoisting rope in the absence of slack in it.
При наличии слабины в подъемном канате величина выходного напряжения блока 15 ограничения скорости тяговой лебедки ограничена величиной . Поэтому при чрезмерном заглублении ковша в грунт, которое может возникнуть при слабине в подъемном канате, скорость копания будет ограничена допустимой величиной, при которой значительных нагрузок в тяговом механизме не возникает. После устранения слабины в подъемном канате толщина срезаемой ковшом стружки грунта и его заглубление в грунт уменьшаются. Ограничение выходного напряжения блока 15 ограничения скорости тяговой лебедки снимается, и копание осуществляют с скоростью, соответствующей выходному напряжению блока 14 ограничения скорости тяговой лебедки.If there is slack in the hoisting rope, the output voltage of the traction winch speed limiting unit 15 is limited to . Therefore, with excessive deepening of the bucket in the ground, which can occur when slack is in the hoisting rope, the digging speed will be limited by the permissible value at which significant loads in the traction mechanism do not occur. After eliminating the slack in the hoisting rope, the thickness of the soil shavings cut by the bucket and its penetration into the soil decrease. The output voltage limitation of the traction winch speed limiting unit 15 is removed, and digging is carried out at a speed corresponding to the output voltage of the traction winch speed limiting unit 14.
Таким образом, устройство для управления движением ковша экскаватора-драглайна обеспечивает ограничение скорости тяговой лебедки драглайна в зависимости от усилия в подъемном и тяговом канатах, что позволяет снизить динамические нагрузки, возникающие в рабочем оборудовании, электроприводе и механизме тяговой лебедки экскаватора-драглайна, а следовательно, повысить их надежность и долговечность.Thus, the device for controlling the movement of the bucket of the dragline-dragline provides the speed limit of the drag winch of the dragline depending on the effort in the hoisting and traction ropes, which reduces the dynamic loads that occur in the working equipment, electric drive and the mechanism of the traction winch of the excavator-dragline, and therefore increase their reliability and durability.
Источники информации:Information sources:
1. Авт. свидетельство №825784 по кл. E02F 3/48. Бюл. №16, 81.1. Auth. certificate No. 825784 by class E02F 3/48. Bull. No. 16, 81.
2. Авт. свидетельство №1425276 по кл. E02F 3/48. Бюл. №35, 85 (прототип).2. Auth. certificate No. 1425276 by class. E02F 3/48. Bull. No. 35, 85 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010138048/03A RU2443829C1 (en) | 2010-09-14 | 2010-09-14 | Device to control movement of dragline excavator bucket |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010138048/03A RU2443829C1 (en) | 2010-09-14 | 2010-09-14 | Device to control movement of dragline excavator bucket |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2443829C1 true RU2443829C1 (en) | 2012-02-27 |
Family
ID=45852329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010138048/03A RU2443829C1 (en) | 2010-09-14 | 2010-09-14 | Device to control movement of dragline excavator bucket |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2443829C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543837C1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-03-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of control of dragline excavator bucket movement and device for its implementation |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU825784A1 (en) * | 1979-04-09 | 1981-04-30 | Mo Gorny I | Apparatus for controlling drag-line working equipment |
SU1313962A2 (en) * | 1985-05-23 | 1987-05-30 | Московский Горный Институт | Apparatus for controlling working equipment of dragline |
SU1333745A1 (en) * | 1986-02-25 | 1987-08-30 | Московский Горный Институт | Method and apparatus for controlling the motion of dragline bucket in digging |
SU1425276A1 (en) * | 1986-10-03 | 1988-09-23 | Московский Горный Институт | Apparatus for controlling motion of dragline bucket |
SU1659599A1 (en) * | 1989-07-06 | 1991-06-30 | Московский Горный Институт | Device for controlling the path of dragline bucket |
GB2252642A (en) * | 1990-12-31 | 1992-08-12 | Samsung Heavy Ind | System for automatically controlling operation of construction vehicle |
RU2278219C1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-06-20 | Московский государственный горный университет (МГГУ) | Device to control working equipment of drag-line excavator |
RU2283927C1 (en) * | 2005-04-07 | 2006-09-20 | Московский государственный горный университет (МГГУ) | Control device for drag-line excavator implement operation |
RU2332542C1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) | Device for control of dragline excavator implement |
-
2010
- 2010-09-14 RU RU2010138048/03A patent/RU2443829C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU825784A1 (en) * | 1979-04-09 | 1981-04-30 | Mo Gorny I | Apparatus for controlling drag-line working equipment |
SU1313962A2 (en) * | 1985-05-23 | 1987-05-30 | Московский Горный Институт | Apparatus for controlling working equipment of dragline |
SU1333745A1 (en) * | 1986-02-25 | 1987-08-30 | Московский Горный Институт | Method and apparatus for controlling the motion of dragline bucket in digging |
SU1425276A1 (en) * | 1986-10-03 | 1988-09-23 | Московский Горный Институт | Apparatus for controlling motion of dragline bucket |
SU1659599A1 (en) * | 1989-07-06 | 1991-06-30 | Московский Горный Институт | Device for controlling the path of dragline bucket |
GB2252642A (en) * | 1990-12-31 | 1992-08-12 | Samsung Heavy Ind | System for automatically controlling operation of construction vehicle |
RU2278219C1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-06-20 | Московский государственный горный университет (МГГУ) | Device to control working equipment of drag-line excavator |
RU2283927C1 (en) * | 2005-04-07 | 2006-09-20 | Московский государственный горный университет (МГГУ) | Control device for drag-line excavator implement operation |
RU2332542C1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) | Device for control of dragline excavator implement |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543837C1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-03-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of control of dragline excavator bucket movement and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2802343C (en) | A system and method for vibration monitoring of a mining machine | |
KR101372781B1 (en) | Shovel | |
NO334469B1 (en) | Procedure for operating winch for handling cargo with a line, construction and application | |
US10315896B2 (en) | Electric winch device | |
US10150655B2 (en) | Electric winch device | |
US10773932B2 (en) | Electric winch device | |
RU2701674C1 (en) | Control method of electric drive of excavator bucket opening | |
KR20120112192A (en) | Shovel | |
RU2464222C2 (en) | Method of adjusting high-response control lifting device drive motor rpm, and lifting device drive | |
RU2443829C1 (en) | Device to control movement of dragline excavator bucket | |
EP3770336A1 (en) | Method of reducing fuel consumption in loaders, excavators, backhoe loaders and the like | |
CN103395698B (en) | Safety control method, device and system for execution actions of crawling crane | |
RU2278219C1 (en) | Device to control working equipment of drag-line excavator | |
US9802600B2 (en) | Power control device and hybrid construction machine provided with same | |
RU2457295C1 (en) | Device to control motion of dragline excavator bucket | |
RU152922U1 (en) | EXCAVATOR DRAGLINE TRACTION WINCH CONTROL DEVICE | |
RU2283927C1 (en) | Control device for drag-line excavator implement operation | |
RU2326212C1 (en) | Dragline bucket excavation movement control device | |
RU2332542C1 (en) | Device for control of dragline excavator implement | |
RU2543837C1 (en) | Method of control of dragline excavator bucket movement and device for its implementation | |
CN113060660A (en) | Stable lifting system of tower crane | |
SU1544898A1 (en) | Device for controlling the advance of dragline bucket | |
RU67121U1 (en) | CAREER EXCAVATOR ARROW ARRANGEMENT DEVICE | |
RU2347038C2 (en) | Method of controlling turning of mine excavator using electrical actuation and device to this end | |
SU1320352A1 (en) | Apparatus for controlling the movements of dragline bucket |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140915 |