книги из ГПНТБ / Сиденко, А. Ф. Аппаратура управления тормозными приводами шахтных подъемных машин
.pdf§ 2. Назначение п устройство аппаратов комплекса КУЦТ
Пульт ПЦТ-1 предназначен для дистанционного управления приводом шахтных лебедок. В нем размещены камеры искробезопас ных цепей, блоки измерительных приборов, сигнальная арматура, панель с командоаппаратом зшравления приводным двигателем, командоаппарат управления рабочим тормозом, сельсииный указатель глубины, ящик кабельный, панель с педалями и выключате лями (динамическое торможение и аварийный тормоз), универсаль ные переключатели.
Блок БЦТ предназначен для питания и контроля цепей управ ления центробежным приводом тормоза и представляет собой цилин дрический корпус, установленный па салазки. Корпус разделен перегородкой на две части, соединенные между собой проходными зажимами. В релейной камере размещены панель с элементами схемы (реле, резисторы, выпрямители, магнитные усилители) и трансфор матор для питания схемы управления. Во второй камере установлен стабилизатор напряжения С-0,75 (см. блок БУРВ-1, рис. 49).
Взрывоопасный тахогенератор ТЦТ служит в качестве датчика действительной скорости и ускорения в схеме автоматического управления лебедкой.
Центробежный привод тормоза ЦПТ-1 (рис. 71) является испол нительным механизмом и предназначен для непосредственного воздействия на пруяшнный тормоз лебедки. Он состоит из центро бежного механизма 1, размещенного в цилиндрическом корпусе 2, и асинхронного электродвигателя с коротко замкнутым ротором.
Втом же корпусе размещены две электромагнитные муфты 4 и 6
свынесенными дисками 5. Одна из них оперативная 4, другая — тор мозная 6. Для уменьшения времени срабатывания привода тормоза при предохранительном торможенпп в последней модели центробеж
ного толкателя предусмотрена третья муфта для экстренной остановки
ротора.
Усилие на штоке 8 привода создается за счет центробежной силы вращающихся грузов 7 центробежного механизма, которая от гру зов к штоку привода может регулироваться изменением скорости вра щения грузов. Маневрирование скоростью вращения достигается из менением тока управления в обмотке оперативной (рабочей) муфты за счет увеличения или уменьшения силы прижатия ведущих дисков опе ративной электромагнитной муфты 4, связанных с валом электродви гателя, к ведомым, сцепленным с валом центробежного механизма.
Тормозная муфта 3 служит для ускорения остановки центробеж ного механизма при аварийном торможении.
При исчезновении напряжения в сети или при подаче аварийной команды включения тормоза, катушка муфты обесточивается и отпускает свой сердечник, освобождая пружины, которые прижимают неподвижные/диски к подвижным, связанным с валом центробеж ного механизма.
130
г |
л |
Ускорение остановки центробежного механизма, естественно, вызывает ускорение спада усилия на штоке привода. Это в конечном итоге определяет быстродействие тормоза лебедки при аварийном торможении.
Комплекс прошел лабораторные и заводские испытания и отправ лен во ВНИИВЭ для доводки, после чего он должен быть установлен на промышленные испытания.
Заводские испытания описанного варианта центробежного при вода тормоза показали, что он не удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям:
время с момента подачи команды на затормаживание до полной остановки ротора центробежного механизма превышает требования ПБ (более 3 сек). В связи с этим была установлена третья электро магнитная муфта экстренной остановки центробеяшого механизма
(см. рис. 71);
при регулировании тормозного момента невозможно получить 25 ступеней изменения усилия на штоке толкателя;
нет однозначности усилия при одном и том же положении руко ятки управления тормозом;
очень большой гистерезис изменения усилия при прямом и обрат ном ходе рукоятки управления тормозом.
В связи с выше приведенными результатами заводских испытаний был разработан вариант центробежного привода с двигателем перемен ного тока и одной электромагнитной муфтой. Регулирование скорости вращения центробежного механизма осуществляется управлением скорости вращения ротора электродвигателя, а электромагнитная муфта служит для аварийной остановки центробежного механизма.
Вариант центробежного привода тормоза с управляемым дви гателем постоянного тока описан в литературе [4].
Раздел третий
СИСТЕМЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО ТОРМОЖЕНИЯ
ГЛАВА I
АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ ТОРМОЖЕНИЕМ С ЗОЛОТНИКОВЫМИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЯМИ
Назначение системы управления предохранительным тормошением и входящей в нее аппаратуры — это включение торможения и сня тие его по мере необходимости. Основные требования к этой системе — безотказность своевременного и быстродейственного включения пре дохранительного торможения и обеспечение в процессе торможе ния условий для его осуществления. Для большей безотказности предохранительное торможение имеет (по требованиям ПБ, § 466) самостоятельную систему включения, не зависящую от системы управления рабочим торможением и ее состояния.
Управление предохранительным торможением осуществляется выпуском рабочей среды из цилиндра тормозного привода при затор маживании и ее впуском в него при растормашивании, что достига ется золотниковыми или клапанными распределителями, выполнен ными в виде трехходового крана (например, для пневмогрузового привода НКМЗ до его модернизации) или четырехходового (например, для гидрогрузового привода ДМ3 им. Ленинского комсомола Укра ины) . Для управления распределителями применшот электромагниты постоянного или переменного тока, которые непосредственно воз действуют на распределительный элемент (золотник) или посредством промежуточного пневматического либо гидравлического сервопри вода, встроенного в распределитель. Применение сервопривода уменьшает мощность электромагнитов, требующихся для управления распределителями.
Для большей безотказности включение предохранительного торможения происходит при обесточивании электромагнита, для чего в цепь его катушки включается контакт, размыкающий эту цепь при размыкании контактов любого аппарата цепи защиты. Для ручного включения предохранительного торможения предусмот рена рукоятка управления предохранительным тормозом, который непосредственно воздействует на распределитель (золотник) трех ходового крана (при этом одновременно разрывается цепь электро магнита) или аварийную кнопку, которая размыкает цепь электро магнита.
133
§ 1. Трехходовой кран управления предохранительным торможением НКМЗ
Трехходовой кран с горизонтально расположенным цилиндри ческим золотником (рис. 72) предназначен для выпуска и впуска
сжатого воздуха в цилиндры, |
поддерживающие |
тормозные грузы |
||
в комбинированных пневматических тормозных |
приводах |
НКМЗ. |
||
Корпус 4 |
трехходового крана пмеет три отверстия для присое |
|||
динения его |
к пневмосетн |
(в — с источником |
сжатого |
воздуха, |
Рис. 72. Трехходовой крав управления предохранительным торможением
ц— с тормозным цилиндром и а — с атмосферой) с помощью фланца
11.Рукояткой управления предохранительным тормозом через систему тяг и рычагов воздействуют на верхний конец двуплечего рычага 5, а при автоматическом срабатывании предохранительного тормоза электромагнит воздействует на нижний конец этого рычага
ипереводит золотник 7 в положение, при котором цилиндр предохра нительного торможения сообщен с глушителем (атмосферой). При этом воздух из цилиндра выходит в атмосферу и тормозные грузы, опускаясь, производят аварийное торможение.
Для зарядки предохранительного тормоза включается питание электромагнита. Последний через систему рычагов переставляет золотник 7 в положение, при котором цилиндр сообщается с источ ником давления. Цилиндр наполняется сжатым воздухом и его пор шень поднимает тормозные грузы, после чего подъемная машина
134
остается заторможена только рабочим тормозом (т. е. машина заря жена и готова к нормальной работе).
В конструктивном отношении трехходовой кран представляет собой чугунный корпус 4, в котором запрессована втулка 6, имеющая три группы отверстий, объединенных коллекторами, которые сое динены с отверстиями в корпусе 4. Во втулке 6 расположен золотник 7, имеющий утонение в средней части, длина которого перекрывает два ряда отверстий втулки (средний и крайний).
Чри положении золотника, показанном на рисунке, цилиндр привода сообщается с источником давления, а для выпуска сжатого воздуха из цилиндра в атмосферу золотник перемещается влево. Золотник 7 посредством рычага 2 и валика 1 соединен с двуплечим рычагом 5. В отверстии ц установлен регулировочный винт 8, посред ством которого изменяется сопротивление (дросселирование) исте чению сжатого воздуха в атмосферу для регулирования продолжи тельности I ступени торможения.
Корпус 4 со стороны рычага а закрыт крышкой 3, а с другой сто роны — крышкой 10, в которой имеется отверстие для смазки золот никовой пары, закрытое пробкой 9.
§ 2. Четырехходово!! кран предохранительного торможения гидрогрузового тормозного привода ДМ3 им. Ленинского комсомола Украины
Четырехходовой кран (рис. 73) предназначен для включения предохранительного торможения подъемной машины с гидрогрузовым приводом тормоза. На тормозном приводе он установлен вертикально и присоединен четырьмя фланцами к маслосистеме. В корпус 2 запрессована втулка 3, имеющая отверстия, которые через кольце вые камеры в корпусе соединены с каналами, сообщенными с аккуму лятором давления и тормозным цилиндром, с одной стороны, и
стрехходовым краном (регулятором торможения) и сточным баком,
сдругой. Во втулке 3 перемещается золотник 4, соединенный посред ством штока 5 непосредственно с электромагнитом переменного тока.
Положение золотника 4 во втулке, показанное на рис. 73, соот ветствует включенному электромагниту (предохранительное тормо жение отсутствует), при котором золотник удерживается электро магнитом в верхнем положении. В этом случае регулятор торможения через данный кран сообщается с аккумулятором давления, а непо средственный выход масла из цилиндра привода в сточный бак закрыт. При включении цредохранительного торможения электромагнит, управляющий краном, обесточивается, и золотник под действием собственного веса, веса сердечника электромагнита и веса дополни тельного груза 7, укрепленного на штоке 5, опускается в нижнее положение, при котором ои перекрывает выход масла к регулятору торможения и открывает выход масла из цилиндра привода в сточный бак через верхний патрубок крана. Опускание золотника после начала
открытия окои, соединяющихся с цилиндром привода, происходит не только благодаря весу подвижных частей крана, но и из-за давления масла на верхний торец золотника, что повышает быстро действие крана [19].
Корпус 2 сверху и снизу закрыт крышками 1и 6. Верхняя крышка 6 имеет сквозное отверстие, через которое выходит шток 5, а крышка
1 имеет отверстие для слива масла в сточный бак из подзолотниковой полости крана, которое поступает через зазор между золотником и втулкой.
Ход золотника крана соответствует ходу сердечника электромаг нита и равен 48 мм. При отключенном электромагните золотник не доходит до нижней крышки на 2—3 мм. Ход золотника регулируется ввинчиванием штока 5 в вилку, соединяющую шток с тормозным электромагнитом.
136
§ 3. Работа регуляторов давления РДБГ и РД У -2 при предохранительном торможении
При нормальной работе подъемной машины обмотка электро магнита I ступени предохранительного торможения обтекается током, якорь 3 (рис. 74) притянут и сжимает пружину 5. При этом между якорем 3 и якорем 2 всегда имеется зазор, так что якорь 2 может свободно перемещаться в необходимых пределах. В связи с этим управление рабочим торможением ничем не отличается от управления им регулятором давления без электромагнита I ступени (см. рис. 31).
Рис. 74. Система управления тормозными приводами НКМЗ при помощи регу лятора РДБГ (РДУ-2)
При предохранительном торможении обмотка 6 I ступени обесто чивается (см. рис. 74) одновременно с магнитом тормоза предохра нительного М ТП и, если подъемная машина была расторможена, т. е. по обмотке 7 протекает малый (дежурный) ток и якорь 2 не при тянут, якорь 3 под действием пружины 5 отпадает и нажимает на якорь 2. Усилие пружины 5 передается на клапан 2, который пере крывает сопло 8 с соответствующим зазором между соплом 8 и клапа ном 2. Усилие пружины 5 регулируется винтом 4 с таким расчетом, чтобы в камере проточного регулирования 9 поддерживалось рас четное для данной машины давление Гступени предохранительного торможения. Таким образом сначала в ЦРТ создается давление, равное величине I ступени, а затем выпускается воздух из ЦПТ и опускаются тормозные грузы.
При снятии общего напряжения обесточиваются одновременно обмотки 6 и 7. Если подъемная машина была заторможена рабочим тормозом, то давление в рабочем цилиндре могло бы снизиться до нуля, однако якорь 3 под действием пружины 5 воздействует на кла пан 1 и перекроет сопло 8.
В камере 9 и рабочем цилиндре установится давление, равное I ступени, а затем опустятся тормозные грузы.
При зарядке тормоза прежде всего устанавливают рукоятку управления тормозом в положение «Заторможено». Подают полное
напряжение на обмотку 7, |
и давление в рабочем цилииндре возра |
||
стает до |
максимума, что |
регистрируется манометрическим |
реле |
контроля |
давления КДР. |
После этого срабатывает М ТП и |
по |
дается напряжение на обмотку 6.
§ 4. Устройство предохранительного торможения взрывобезопасное УПТВ
Устройство УПТВ разработано Донецким машиностроительным заводом пм.Ленинского комсомола Украины, ВНИИВЭ и институтом Автоматуглерудпром завода «Красный металлист» и серийно изго тавливается Конотопскпм заводом «Красный металлист» с 1970 г.
Оно предназначено для выпуска масла из тормозных цилиндров гидравлических приводов тормоза шахтных подъемных машин и лебедок независимо от положения рукоятки управления рабочим тормозом.
Техническая характеристика УПТВ
Максимальное давление масла, кгс/см2 . . . |
12 |
||
Напряжение питания обмотки управления, в |
24 |
||
Величина постояииого тока зарядки устройства |
|
||
УПТВ, ма |
............................................................. |
|
160 |
Давление зарядки устройства УПТВ, |
кгс/см2 |
к |
|
Время сброса давления от 12 кгс/см2 |
до пуля |
|
|
с момента подачи сигнала, с е к ...................... |
|
0,84 |
|
Омическое сопротивление обмотки электромаг |
|
||
нита, о м ...................................................................... |
|
|
110 ± 5 |
Исполнение .................................................................. |
|
|
Рудничное взры |
|
|
|
вобезопасное РВ |
Основные размеры, мм: |
|
|
|
длина ...................................................................... |
|
|
260 |
ширина |
................................................................. |
|
345 |
высота |
................................................................. |
|
495 |
Масса, к г ...................................................................... |
|
|
37 |
Принцип действия устройства УПТВ основан на использовании |
|||
золотникового гидроусилителя, имеющего два входных и два выход |
|||
ных канала (рис. |
75). Для подсоединения трубопроводов корпус |
||
12 имеет четыре |
фланца. Внутри корпуса установлена втулка 11 |
||
с отверстиями и буртиками. При помощи уплотнительных колец |
|||
между стенками корпуса и втулкой образуются четыре герметичные |
|||
камеры, сообщающиеся между собой только через отверстия втулки. |
|||
1 3 8
Затвором отверстий во втулке является золотник 10, т. е. сообщение между камерами А и Б или В и Г возможно только при соответству ющем положении золотника.
В верхней части корпуса имеется проточная камера Д , соединя ющаяся с источником давления через трубопровод 1 и калиброван ное ' отверстие 2 малого диаметра и с подзолотниковой камерой Е через трубку 9. Корпус соединен трубопроводами с источником дав ления, регулятором давления 13, сливным баком и тормозным цилин дром 15.
цепь защиты
Рис. 75. Принципиальная схема включения устройства УПТВ в гидросистему тормозного устройства
Выход рабочей жидкости из проточной камеры в сливной бак через штуцер 6 возможен только через сопло 3, которое может быть перекрыто заслонкой 7, жестко связанной с якорем электромагнита 4. Катушка 5 электромагнита питается напряжением 24 в постоянного тока через контакт реле цепи защиты.
При подаче напряжения на катушку 5 электромагнита 4 якорь притягивается и заслонкой 7 перекрывает сопло 3. Давление в камере Д резко повышается и становится равным (или немного меньшим) давлению в подводящем трубопроводе, так как выход жидкости из камеры Д прекратится. Такое же давление возникает и в подзо лотниковой камере Е. На золотник будет действовать сила, направ ленная снизу вверх и достаточная для сжатия пружины 8 и переме щения золотника 10 в верхнее положение. При таком положении золотника устройство УПТВ будет заряженным. Регулятор давления 13 через камеры А и Б будет соединен с источником давления, а
139