SU876996A1 - Device for automatic control of operating duty of feed drive of working member of entry-driving shield - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО(54) DEVICE FOR AUTOMATIC

РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА ПРИВОДА ПОДАЧИ РАБОЧЕГОREGULATION OF DRIVE FEEDING MODE

ОРГАНА ПРОХОДЧЕСКОГО ЩИТАORGAN OF THE PASSAGE

I I

Изобретение относитс  к тоннелестроению и может быть использовано в системах автоматического управлени  щитами дл  проходки тоннелей.The invention relates to tunneling and can be used in systems for automatic control of shields for tunneling.

Известно устройство дл  автоматического регулировани  нагрузки привода горной машины, содержащее датчик тока, элементы сравнени , усилители, пороговый элемент , исполнительный элемент, датчики момента привода и его температуры, датчик напр жени  питающей сети, ключ, два функциональных усилител  и квадратор Щ.A device for automatically controlling the drive load of a mining machine is known, which includes a current sensor, comparison elements, amplifiers, a threshold element, an actuator element, a drive torque and temperature sensors, a power supply voltage sensor, a switch, two functional amplifiers and a quadrant Sch.

Однако устройство сложно по конструкции и не может обеспечнть необходимой надежности работы ,прй строительстве тоннелей .However, the device is complicated in design and cannot provide the necessary reliability of work for the construction of tunnels.

Известно также устройство дл  автоматического регулировани  режима привода подачи рабочего органа проходческого щита, содержащее домкрат подачи рабочего органа , гидросистему, источник посто нногб тока и блок автоматики 2.It is also known a device for automatically controlling the drive mode of the feed of a working member of a tunneling shield, comprising a jack for feeding a working member, a hydraulic system, a constant current source and an automation unit 2.

Однако известное устройство громоздко, сложно по конструкции и не обеспечивает необходимой надежности работы.However, the known device is cumbersome, difficult in design and does not provide the necessary reliability.

Цель изобретени  - упрощение и повышение надежности устройства.The purpose of the invention is to simplify and increase the reliability of the device.

Поставленна  цель достнгаетс  тем, что устройство снабжено электрогндрораспределителем типа сопло-заслонки, сердечник которого жестко св зан с заслонкой н имеет обмотки управлени  с питающими цеп мн, причем питающа  цепь первой обмотки управлени  подключена к источнику посто нного тока, а питающа  цепь второй обмотки управлени  подключен к приводу рабочего органа проходческого щита.The goal is to ensure that the device is equipped with an electrodistributor of a nozzle-flap type, the core of which is rigidly connected to the flap and has control windings with power supply circuits, and the power supply circuit of the first control winding is connected to the direct current source, and the power supply circuit of the second control winding is connected to drive the working body of the tunneling shield.

При этом цепь питани  первой обмотки управленн  состоит из трансформатора наto пр жени , выпр мител , сглаживающего конденсатора, потенциометра н предохранительного диода, а цепь пнтанн  второй обмотки управленн  состоит нз трансформатора тока, выпр мител , сглаживающего конденсатора , потенциометра н предохранитель S ного диода.In this case, the power supply circuit of the first winding of the control consists of a voltage transformer, rectifier, smoothing capacitor, potentiometer and safety diode, and the control circuit of the second winding control consists of the current transformer, rectifier, smoothing capacitor, potentiometer and fuse S diode.

На чертеже представлена принципиальна  схема предлагаемого устройства.The drawing shows a schematic diagram of the proposed device.

В гндрокоммуннкацню устройства, соеднн ющую домкрат I подачи рабочего оргаМ на щнта со .станцией 2 пнтанн , представл ющей собой гндронасос с электромото- ром посто нного или переменного тока, врезан электрогидрораспределитель 3 типа сопло-заслонка , который св зан с блоком 4 управлени , подключенным к проводу 5 рабочего органа (трехфазный ток напр жением 380 В) и к обычной электросетн б (двухфазный ток напр женнем 220 В).In the unit communal unit, the jack I of the working device supplying the device to the station 2 stations, which is a pump unit with a direct or alternating current electric motor, has an electro-distributor 3 of the nozzle-type valve connected to the control unit 4 connected to the wire 5 of the working body (three-phase current with a voltage of 380 V) and to a conventional power supply network (a two-phase current voltage of 220 V).

Электрогидрораспределйтель 3 включает соединенные гидрокоммуиикацией посто нные , равные между собой гндравлнческие сопротивлени  /в виде дросселей 7, переменные сопротивлени  в виде двуд сопел 8 и заc/toHKH 9, золотник 10, понижающий дрос- Q сель II, обмотку 12 подмагничивани  и две обмотки 13 и 14 управлени .. .The electrohydraulic distributor 3 includes hydro-connected constant constants equal to each other in the form of throttles 7, variable resistances in the form of two nozzles 8 and special c / toHKH 9, a spool 10 lowering the throttle-Q sel II, winding 12 magnetizing and two windings 13 and 14 management ...

Блок 4 управленн  состоит из трансформатора 15 тока, трансформатора 16 напр жени , ограничительных диодов 17 и 18, потенциометров 19 и 20, сглаживающих конденсаторов 21--23, выпр мителей 24-26 и миллиамперметров 27 и 28.The control unit 4 consists of a current transformer 15, a voltage transformer 16, limiting diodes 17 and 18, potentiometers 19 and 20, smoothing capacitors 21-23, rectifiers 24-26 and milliammeters 27 and 28.

Принцип действи  электрогидрораспределител  основан на равновесии и дисбалансе гидравлического моста. При отсутст- j ВИИ управл ющего сигнала на q MOTKax 13 и 14 зазоры торцами сопел 8 и заслонкой 9 равны, давлени  на торцах золотника 10 также равны, перепад давлени  равен иулю, золотник находитс  в нейтральном положении, мост сбалансирован. При 25 подаче управл ющего сигнала на обмотки 13 и 14  корь с заслонкой 9 отклон ютс  от нейтрального положени , чем нарущаетс  равновесие моста по расходу жидкости через сопла 8. Б результате возникает пёрепад давленнй на торцах распределительного золотника, смещаемого в стороиу меньшего давлени . При этом центральна  выточка золотника, куда через гильзу подаетс  высокое давление рабочей жидкости, соедин етс  с одним из каналов. Поршень гид- 35 роцилиидра под давлением рабочей жидкости приходит в движение. Из другой полости гидроцилиндра рабоча  жидкость через золотник выходит по сливной магистрали.The principle of operation of the electrohydraulic distributor is based on the balance and imbalance of the hydraulic bridge. With no control signal on the MOTKax 13 and 14 q, the gaps at the ends of the nozzles 8 and the valve 9 are equal, the pressure at the ends of the spool 10 is also equal, the pressure drop is equal to the force, the valve is in the neutral position, the bridge is balanced. When 25 a control signal is applied to the windings 13 and 14, the bark with valve 9 deviates from the neutral position, thereby disturbing the bridge balance in fluid flow through the nozzles 8. The resultant overpressure occurs at the ends of the distribution spool shifted to a lower pressure side. In so doing, the central recess of the spool, where a high pressure of the working fluid is supplied through the sleeve, is connected to one of the channels. Hydro-35 rociliidra piston under pressure of the working fluid starts to move. From the other cavity of the hydraulic cylinder, the working fluid through the valve comes out of the drain line.

Устройство настраиваетс , следующим образом .40The device is configured as follows .40

От электросети через трансформатор 16 .подаетс  напр женке на обмотку 12 подмагничивани  (через выпр А итель 25 и конденсатор 22) и устанавливаетс  определенна  величина тока I в цепи обмотки 13 уп- s равлени  посредством потенциометра 19 (через выпр митель 26, конденсатор 23 и диод 17). Величина тока контролируетс  миллиамперметром 27. При максимально возможном токе привода 5 рабочего Ьргаиа проходческого щита в цепи обмотки 14 управ- 50 ленн  устанавливаетс  величина тока i (через выпр митель 24, конденсатор 21 и диод 18). Д оды 17 м 18 предохран ют обмотки 13 и 14 управлени  .от перегрузок. Величина тока i контролируетс  амперметром 28, при этом данному току задаетс  пол рность , обратна  пол рности тока 1, а его величина выбираетс  таким образом, чтобы суммарный ток, поступающий на рбмотки 13From the mains through the transformer 16. Is energized to the bias winding 12 (via the rectifier 25 and capacitor 22) and a certain amount of current I is established in the control winding 13 of the control circuit through the potentiometer 19 (through the rectifier 26, the capacitor 23 and the diode 17). The magnitude of the current is controlled by a milliammeter 27. At the maximum possible current of the actuator 5 of the operating edge of the tunneling plate in the winding circuit 14 of the control unit 50, the amount of current i is set (via rectifier 24, capacitor 21 and diode 18). Up to 17 m 18 protects the windings 13 and 14 of the control against overloads. The value of current i is controlled by an ammeter 28, while this current is set to polarity, the opposite polarity of current 1, and its value is chosen so that the total current supplied to the armature 13

и 14 управлени  электрогидрораспределителем 3, равный I-i, обеспечивал нулевую скорость выдвижени  щтока гидроцилиндра . На этом настройка заканчнваетс .and 14 control electrohydraulic distributor 3, equal to I-i, ensured the zero speed of the extension of the hydraulic cylinder rod. This completes the setting.

Устройство после настройкн работает следующим образом.The device after tuning works as follows.

При измененни нагрузки на рабочий орган проходческого щита со стороны забо  измен етс  нагрузка (ток) на привод 5 рабочего органа. Соответственно измен ютс  величина тока i в обмотке 14 управленн  и суммарный ток обмоток 13 и 14 управлени , равный . При этом абсолютна  величина суммарного тока может только увеличиватьс , так как иастройка устройства проводитс  при максимально возможном токе привода 5 и соответственно значение управл ющего тока, равного i, тоже максимально по абсолютной величине, а отсюда значение суммарного тока 1-i при настройке мннимально возможно, так как ток I в цепи обмотки 13 управлени  остаетс  всегда посто нным .When the load on the working body of the tunneling shield is changed from the side of the drop, the load (current) on the actuator 5 of the working body changes. The current i in the winding 14 is controlled accordingly, and the total current of the control windings 13 and 14 is equal. In this case, the absolute value of the total current can only increase, since the device tuning is carried out at the maximum possible drive current 5 and, accordingly, the control current value equal to i is also maximal in absolute value, and hence the value of the total current 1-i when tuning is possible; since the current I in the circuit of the control winding 13 remains always constant.

Поскольку Электрогидрораспределйтель 3 измен ет расход жидкости в гидросистеме домкрата 1 подачи пропорционально суммарному току Обмоток 13 и 14 управлени , то при возрастании последнего от минималь .ной величины, установленной при настройке устройства, до максимальной, получаемой при нулевой нагрузке на рабочий орган проходческого щита, расход жидкости в гидросистеме домкрата подачи, а следовательно, и скорость подачи рабочего органа измен ютс  автоматически от нулевого до максимального значени . Таким образом, реализуетс  отрицательна  обратна  св зь между нагрузкой на рабочий орган проходческого щита и скоростью подачи рабочего органа на забой. Тем самым рабочий орган щнта предохран етс  от аварии.Since the Electrohydrodistributor 3 changes the fluid flow in the hydraulic system of the feed jack 1 is proportional to the total current of the control windings 13 and 14, as the latter increases from the minimum value set when the device is tuned, to the maximum value obtained at zero load on the working organ of the passageboard, the flow The fluids in the hydraulic system of the feed jack, and, consequently, the feed rate of the working body, change automatically from zero to maximum. Thus, negative feedback is realized between the load on the working body of the tunneling shield and the feed rate of the working body to the bottom. Thus, the working body of the device is protected from an accident.

Предлагаемое устройство позвол ет отказатьс  от применени  двигателей посто нного тока в системе подачи рабочего органа проходческого щита, так Kaft регулируетс  непосредственно расход жидкости в гидросистеме домкрата подачи, а не работа привода домкрата подачи, что упрощает устройство , уменьшает его габариты и повышает надежность.The proposed device allows refusing the use of direct current motors in the feed system of the working body of the tunnel shield, so Kaft regulates directly the flow rate of the fluid in the hydraulic system of the feed jack, and not the drive of the feed jack drive, which simplifies the device, reduces its size and improves reliability.

Claims (2)

1. Устройство дл  автоматического регулировани  режима привода подачи рабочего органа проходческого щита, содержащее домкрат подачи рабочего органа, гидросистему , источник посто нного тока и блок автоматики, тличающеес  тем, что, с целью упрощени  и повышени  надеж иости, оио снабжено электрогидрораспределителем типа сопло-заслонка, сердечник которого жестко св зан с заслонкой и имеет две обмотки1. Device for automatic control of the drive mode of the working body feed of a tunneling shield, containing a working body feed jack, a hydraulic system, a DC power source and an automation unit, which are different in that, to simplify and increase reliability, the OIO is equipped with a nozzle-valve type electrohydraulic distributor whose core is rigidly connected to the flap and has two windings управлени  с питающими цеп ми, причем питающа  цепь первой обмотки управлени  подключена. к источнику посто нного тока, а питающа  цепь второй обмотки подключена к -приводу рабочего органа проходческого щнта.control with supply circuits, and the supply circuit of the first control winding is connected. to the direct current source, and the power supply circuit of the second winding is connected to the –drive of the working element of the tunneling head. 2. Устройство по п. I, отличающеес  тем, что цепь питани  первой обмотки управлени  состоит из трансформатора напр жени , выпр мител , сглаживающего конденсатора, потенциометра и предохранительного диода, а цепь питани  второй обмотки управлени  состоит из трансформатора тока, выпр мител , сглаживающего .коидеисатора , потеициометра и предохранительного диода.2. The device according to claim I, wherein the power supply circuit of the first control winding consists of a voltage transformer, a rectifier, a smoothing capacitor, a potentiometer and a safety diode, and the power supply circuit of the second control winding consists of a current transformer, a rectifier, a smoothing one. co-detector, detector and safety diode. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1.Авторское свидетельство СССР № 554407, кл. Е 21 С 35/24. 1974.1. USSR author's certificate number 554407, cl. E 21 C 35/24. 1974. 2.Бл хман Ю. и др. «Исследовани  по созданию автоматнческого регул тора скорости подачи проходческого щита в зависимости от крепости породы дл  метростроени . - Сб. трудов ВНИИ транспортного строительства. Вып. 96. М., 1976, с. 25- 36.2. Blahman, Y. et al. "Studies on the creation of an automatic regulator of the feed rate of a tunneling shield, depending on the strength of the rock for underground construction. - Sat. Proceedings of the Institute of Transport Construction. Issue 96. M., 1976, p. 25- 36.