( 5 4 ) Układ wyzwalania hamowania bezpieczeństwa maszyny wyciągowej

Transkrypt

1 RZECZPO SPO LITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (2 1) N um er zgłoszenia: (22) D ata zgłoszenia: (51) IntCl6: B66B 1/32 B66B 5/00 B66D 5/24 ( 5 4 ) Układ wyzwalania hamowania bezpieczeństwa maszyny wyciągowej górniczego urządzenia wydobywczego (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 01/93 (73) Uprawniony z patentu: Rybnicka Spółka Węglowa S.A. Kopalnia Węgla Kamiennego "Rymer", Rybnik, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 04/96 (72) Twórcy wynalazku: Wojciech Drygalski, Rybnik, PL Zbigniew Nowak, Leszczyny-Czerwionka, PL Andrzej Świeży, Rybnik, PL PL B1 (57)Układ wyzwalania ham owania bezpieczeństwa maszyny wyciągowej górniczego urządzenia wydobywczego z napędem elektrycznym, zawierający szybkodziałający hamulec manewrowy sterowany regulatorem ciśnienia uruchamianym luzownikiem hamulca manewrowego oraz sprzężony z nim wspólnym układem dźwigniowym szczęk hamulcowych asekuracyjny hamulec obciążnikowy sterowany zespołem dwóch suwaków dw upołożeniow ych urucham ianych luzow nikam i hamulca obciążnikowego, znamienny tym, że ma dwa przekaźniki hamowania bezpieczeństwa (11 i 12), których styki zwierne (11a i 12a), (11b i 12b), (11c i 12c) są włączone posobnie w obwody sterowania styczników (23 i 24) obu luzowników hamulca obciążnikowego (7 i 8) oraz stycznika (25) luzownika hamulca manewrowego (9), przy czym pierwszy przekaźnik hamowania bezpieczeństwa (11) jest połączony w obwodzie bezpieczeństwa z jednej strony posobnie ze stykami elementów zabezpieczeń obwodu bezpieczeństwa (14), zaś z drugiej strony jest połączony posobnie ze stykiem zwiernym (15a) łącznika hamowania bezpieczeństwa (15) oraz ze stykiem rozwiernym (16a) łącznika wyzwalania hamowania bezpieczeństwa, natomiast drugi przekaźnik hamowania bezpieczeństwa (12) jest włączony w obwód wyjściowy wzmacniacza tranzystorowego (17), którego obwód wejściowy zbocznikowany stykiem zwiernym (18) przekaźnika kontroli zahamowania maszyny wyciągowej jest podłączony w obwodzie sygnalizacji awaryjnej przez opornik (19) do zestawu diod prostowniczych (20), włączonego posobnie do zasilania z zestawem sygnalizatorów (21) obwodu sygnalizacji awaryjnej, sterowanych przez styki elementów zabezpieczeń obwodu bezpieczeństwa (22). Fig. 2

2 Układ wyzwalania hamowania bezpieczeństwa maszyny wyciągowej górniczego urządzenia wydobywczego Zastrzeżenie patentowe Układ wyzwalania hamowania bezpieczeństwa maszyny wyciągowej górniczego urządzenia wydobywczego z napędem elektrycznym, zawierający szybkodziałający hamulec manewrowy sterowany regulatorem ciśnienia uruchamianym luzownikiem ham ulca manewrowego oraz sprzężony z nim wspólnym układem dźwigniowym szczęk hamulcowych asekuracyjny hamulec obciążnikowy sterowany zespołem dwóch suwaków dwupołożeniowych uruchamianych luzownikami hamulca obciążnikowego, znamienny tym, że ma dwa przekaźniki hamowania bezpieczeństwa (11 i 12), których styki zwierne (11a i 12a), (11b i 12b), (11c i 12c) są włączone posobnie w obwody sterowania styczników (23 i 24) obu luzowników hamulca obciążnikowego (7 i 8) oraz stycznika (25) luzownika ham ulca manewrowego (9), przy czym pierwszy przekaźnik hamowania bezpieczeństwa (11) jest połączony w obwodzie bezpieczeństwa z jednej strony posobnie ze stykami elementów zabezpieczeń obwodu bezpieczeństwa (14), zaś z drugiej strony jest połączony posobnie ze stykiem zwiernym (15a) łącznika hamowania bezpieczeństwa (15) oraz ze stykiem rozwiernym (16a) łącznika wyzwalania hamowania bezpieczeństwa, natomiast drugi przekaźnik hamowania bezpieczeństwa (12) jest włączony w obwód wyjściowy wzmacniacza tranzystorowego (17), którego obwód wejściowy zbocznikowany stykiem zwiernym (18) przekaźnika kontroli zahamowania maszyny wyciągowej jest podłączony w obwodzie sygnalizacji awaryjnej przez opornik (19) do zestawu diod prostowniczych (20), włączonego posobnie do zasilania z zestawem sygnalizatorów (21) obwodu sygnalizacji awaryjnej, sterowanych przez styki elementów zabezpieczeń obwodu bezpieczeństwa (22). * * * Przedmiotem wynalazku jest układ wyzwalania ham owania bezpieczeństwa maszyny wyciągowej górniczego urządzenia wydobywczego z napędem elektrycznym, zawierający szybkodziałający powietrzny hamulec manewrowy sterowany regulatorem ciśnienia oraz asekuracyjny hamulec obciążnikowy, które działają na wspólny układ dźwigniowy szczęk hamulcowych. Dotychczas stosowane maszyny wyciągowe górniczych urządzeń wydobywczych z napędem elektrycznym, zawierające szybkodziałający hamulec manewrowy i asekuracyjny hamulec obciążnikowy, mają oba hamulce sprzężone mechanicznie z wspólnym układem dźwigniowym szczęk hamulcowych. Szybkodziałający hamulec manewrowy jest sterowany regulatorem ciśnienia, zaś hamulec obciążnikowy jest sterowany poprzez suwak dwupołożeniowy, powodujący wypływ powietrza z cylindra hamulca obciążnikowego. Powyższe hamulce są niezbędnymi elementami dla zapewnienia bezpieczeństwa ruchu górniczego urządzenia wydobywczego. Elementy wykonawcze zabezpieczenia układu napędowego maszyny wyciągowej, kontrolujące niezbędne parametry dla prawidłowej i bezpiecznej pracy górniczego urządzenia wydobywczego, są zgrupowane w obwodzie bezpieczeństwa. Zadziałanie każdego z tych zabezpieczeń powoduje przerwanie obwodu bezpieczeństwa i uruchomienie hamowania bezpieczeństwa, występującego po zwolnieniu luzownika hamulca, który powoduje wyzwolenie dwu sił hamowania: poprzez hamulec manewrowy z ograniczną siłą zatrzymania maszyny wyciągowej bez poślizgu liny na kole pędnym oraz poprzez asekuracyjny hamulec obciążnikowy. Zabezpieczenia zgrupowane w obwodzie bezpieczeństwa działają bezpośrednio lub poprzez element wykonawczy na przerwanie obwodu zasilania luzownika hamulca, który odpadając uruchamia zarówno hamulec manewrowy działający jako hamulec bezpieczeństwa, jak i hamulec obciążnikwoy działający jako asekuracja hamulca manewrowego. Znany jest z polskiego opisu patentowego nr elektropneumatyczny układ sterowania hamulca bezpieczeństwa maszyny wyciągowej, który ma na rurociągu zasilającym układ hamul-

3 ców bezpieczeństwa sprężonym powietrzem zabudowany między zaworem trójdrożnym i ham ulcami bezpieczeństwa dodatkowy zawór trójdrożny przesterowywany w pozycję zahamowania i odhamowania za pomocą elektromagnesu lub układu dźwigni mechanicznych, zabudowanych w pulpicie sterowniczym maszyny wyciągowej. Elektromagnes dodatkowego zaworu trójdrożnego jest zasilany prądem poprzez stycznik sterowany cewką zasilaną prądem stałym z prostownika mostkowego. Znany jest także z polskiego opisu patentowego nr układ hamulcowy górniczej maszyny wyciągowej, wyposażony w mechaniczny regulator ciśnienia połączony z jednej strony układem dźwigniowym, a z drugiej strony poprzez cylinder hamulca manewrowego z układem dźwigni hamulców koła pędnego. W układzie przewodów sprężonego powietrza pomiędzy mechanicznym regulatorem ciśnienia, a cylindrem hamulca manewrowego zabudowany jest dwustopniowy ogranicznik ciśnienia wyposażony w cewkę elektromagnetyczną, która jest szeregowo połączona z równoległym układem zestyków rozwiernych, rozwieranych przez cewkę luzownika hamulca bezpieczeństwa oraz zestyków zwiernych, zwieranych przez krzywki koła krzywkowego. Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr układ sterowania hamulca bezpieczeństwa maszyny wyciągowej, wyposażony w przetwornik mocy podłączony do obwodu siłowego elektrycznego silnika napędowego oraz w elektropneumatyczny regulator ciśnienia w obwodzie pneumatycznym cylindra hamulca bezpieczeństwa. Obwód sterowania cewki elektro pneumatycznego regulatora ciśnienia jest włączony poprzez wzmacniacz do bloku pamięci, który jest sterowany przetwornikiem mocy. Także znany jest z polskiego opisu patentowego nr układ do sterowania hamulca górniczej maszyny wyciągowej zawierający przewody z wbudowanymi suwakami dwupołożenio wymi doprowadzające powietrze do cylindra hamulca bezpieczeństwa dla podtrzymania obciążników hamulcowych, działających na szczęki hamulca oraz do cylindra hamulca manewrowego dla hamowania manewrowego, wyprzedzającego hamowania bezpieczeństwa i dopełniającego ham o- wania bezpieczeństwa. W przewodzie hamowania manewrowego jest elektropneumatyczny regulator ciśnienia oraz co najmniej jeden suwak, którego drugi wlot jest włączony w przewód wyprzedzającego hamowania bezpieczeństwa. Przed cylindrem hamulca manewrowego jest wspólny suwak doprowadzający powietrze do tego cylindra dla poszczególnych rodzajów hamowania. Powyższy układ ma siłownik pneumatyczny sterujący wspólnym suwakiem, połączony swoim przewodem z przewodem dopełniającego hamowania bezpieczeństwa, przy czym w ten przewód jest wbudowany elektrozawór, którego cewka jest elementem wykonawczym w znanym układzie progowym kontroli prędkości jazdy wyciągu. Powyższe rozwiązania sterowania hamulca maszyny wyciągowej górniczego urządzenia wydobywczego mają tę niedogodność, że umożliwiają zaistnienie braku wyzwalania hamowania bezpieczeństwa wskutek wadliwego działania luzownika hamulca. Poszczególne elementy zabezpieczeń obwodu bezpieczeństwa działają bezpośrednio lub poprzez element wykonawczy na wspólny luzownik hamulca, który jako jeden element inicjujący powinien wyzwolić dwie siły hamowania bezpieczeństwa. Powoduje to, że przy zacięciu mechanicznym tego luzownika hamulca względnie uszkodzeniu obwodu bezpieczeństwa nie występuje zadziałanie ham ulca bezpieczeństwa. Zaistniały w ten sposób stan awaryjny braku działania sił hamujących pomimo zadziałania zabezpieczeń obwodu doprowadza do niezamierzonego poważnego uszkodzenia urządzenia wydobywczego. Niedogodność ta została wyeliminowana przez układ wyzwalania hamowania bezpieczeństwa maszyny wyciągowej górniczego urządzenia wydobywczego według wynalazku, zawierający szyb kodziałający hamulec manewrowy sterowany regulatorem ciśnienia uruchamianym luzownikiem hamulca manewrowego oraz sprzężony z nim wspólnym układem dźwigniowym szczęk ham ulcowych asekuracyjny hamulec obciążnikowy sterowany przez zespół dwóch suwaków dwupołoże niowych uruchamianych luzownikami hamulca obciążnikowego. Powyższy układ ma dwa przekaźniki hamowania bezpieczeństwa, których styki zwierne są włączone posobnie w obwody sterowania styczników obu luzowników hamulca obciążnikowego i stycznika luzownika manewrowego hamulca. Pierwszy przekaźnik hamowania bezpieczeństwa jest połączony w obwodzie

4 bezpieczeństwa z jednej strony posobnie ze stykami elementów zabezpieczeń obwodu bezpieczeństwa, zaś z drugiej strony jest połączony posobnie ze stykiem zwiernym łącznika hamowania bezpieczeństwa oraz ze stykiem rozwiernym łącznika wyzwalania hamowania bezpieczeństwa. Natomiast drugi przekaźnik hamowania bezpieczeństwa jest włączony w obwód wyjściowy wzmacniacza tranzystorowego, którego obwód wejściowy zbocznikowany stykiem zwiernym przekaźnika kontroli zahamowania maszyny wyciągowej jest podłączony w obwodzie sygnalizacji awaryjnej przez opornik do zestawu diod prostowniczych włączonego posobnie do zasilania z zestawem sygnalizatorów obwodu sygnalizacji awaryjnej, sterowanych przez styki elementów zabezpieczeń obwodu bezpieczeństwa. Układ według wynalazku zapewnia bezpieczne i niezawodne prowadzenie operacji ham owania bezpieczeństwa wskutek wprowadzenia dwóch niezależnie sterowanych przekaźników ham o- wania bezpieczeństwa, włączonych swymi stykami zwiernymi posobnie w obwody sterowania styczników luzowników hamulca obciążnikowego i hamulca manewrowego. Celowe włączenie do wspólnego przewodu powrotnego uzwojenia pierwszego przekaźnika hamowania bezpieczeństwa i równolegle połączonych uzwojeń styczników luzowników hamulca obciążnikowego i hamulca manewrowego posobnie zestyków łącznika hamowania bezpieczeństwa i łącznika wyzwalania hamowania bezpieczeństwa, umieszczonych na stanowisku maszynisty wyciągowego, pozwala pomimo powstałych uszkodzeń lub zwarć w obwodach elektrycznych na niezawodne wyzwalania przez obsługę hamowania bezpieczeństwa. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia poglądowo schemat połączeń pneumatyczno-mechanicznych obwodów sterowania hamulca manewrowego i hamulca obciążnikowego układu wyzwalania ham owania bezpieczeństwa maszyny wyciągowej, fig.2 - schemat połączeń elektrycznych pierwszego przekaźnika hamowania bezpieczeństwa w obwodzie bezpieczeństwa powyższego układu wyzwalania ham o- wania bezpieczeństwa, natomiast fig. 3 - schematy połączeń elektrycznych drugiego przekaźnika hamowania bezpieczeństwa w obwodzie sygnalizacji awaryjnej powyższego układu wyzwalania hamowania bezpieczeństwa. Układ według wynalazku zawiera sterowane pneumatycznie hamulec manewrowy 1 i hamulec obciążnikowy 2 sprzężone mechanicznie ze wspólnym układem dźwigniowym 3 szczęk hamulcowych. Cylinder hamulca manewrowego 1 jest zasilany pneumatycznie poprzez regulator ciśnienia 4. Cylinder hamulca obciążnikowego 2 jest zasilany z zespołu dwóch połączonych w układzie szeregowo-równoległym suwaków dwupołożeniowych 5 i 6, sterowanych odpowiednio przez swoje luzowniki hamulca obciążnikowego 7 i 8. Regulator ciśnienia 4 jest sterowany przez luzownik hamulca manewrowego 9. D la programowania wypływu powietrza z cylindra ham ulca obciążnikowego 2 jest zabudowany na wylocie zespół wydmuchowy 10. Układ zawiera dwa odrębne przekaźniki hamowania bezpieczeństwa 11 i 12, które są oddzielnie sterowane, dla zapewnienia skutecznego wyzwalania ham owania bezpieczeństwa. Pierwszy przekaźnik ham owania bezpieczeństwa 11 jest włączony w obwodzie bezpieczeństwa kontrolowanym przez oddzielny układ kontroli ziemnozwarciowej 13 oraz jest połączony posobnie z jednej strony ze stykami elementów zabezpieczeń obwodu bezpieczeństwa 14, zaś z drugiej strony jest połączony posobnie ze stykiem zwiernym 15a łącznika hamowania bezpieczeństwa 15 oraz ze stykiem rozwiernym 16a łącznika wyzwalania hamowania bezpieczeństwa 16, które są umieszczone na stanowisku maszynisty wyciągowego. Drugi przekaźnik hamowania bezpieczeństwa 12 jest podłączony do obwodu wyjściowego wzmacniacza tranzystorowego 17. Obwód wejściowy tego wzmacniacza tranzystorowego 17 zbocznikowany jest stykiem zwiernym 18 przekaźnika kontroli zahamowania maszyny wyciągowej, zaś podłączony posobnie w obwodzie sygnalizacji awaryjnej poprzez opornik 19 do zestawu diod prostowniczych 20, który jest włączony do zasilania posobnie z zestawem sygnalizatorów 21 obwodu sygnalizacji awaryjnej, sterowanych przez styki elementów zabezpieczeń obwodu bezpieczeństwa 22. Stycznik 23 pierwszego luzownika hamulca obciążnikowego 7 jest sterowany posobnie przez styk zwierny 11a pierwszego przekaźnika hamowania bezpieczeństwa 11 oraz styk zwierny 12a drugiego przekaźnika hamowania bezpieczeństwa 12. Stycznik 24 drugiego luzownika hamulca obciążnikowego 8 jest sterowany posobnie przez styk zwierny 11 b pierwszego przekaźnika hamowania bezpieczeństwa 11 oraz styk zwierny 12b drugiego przekaźnika hamowania

5 bezpieczeństwa 12. Natomiast stycznik 25 luzownika hamulca manewrowego 9 jest sterowany posobnie przez styk zwierny 11 c pierwszego przekaźnika hamowania bezpieczeństwa 11 oraz styk zwierny 12c drugiego przekaźnika hamowania bezpieczeństwa 12. Układ wyzwalania hamowania bezpieczeństwa według wynalazku powoduje przy zadziałaniu dowolnego elementu zabezpieczeń obwodu bezpieczeństwa przerwanie tego obwodu i zadziałanie sygnalizacji awaryjnej. W skutek tego pierwszy przekaźnik hamowania bezpieczeństwa 11 odpada i przerywa swymi stykami zwiernymi 11 a, 11 b, 11 c zasilanie styczników 23, 24 i 25 obu luzowników ham ulca obciążnikowego 7 i 8 oraz luzownika hamulca manewrowego 9. Równocześnie zadziałanie sygnalizacji awaryjnej powoduje wysterowanie wzmacniacza tranzystorowego 17 i odpadnięcie drugiego przekaźnika ham owania bezpieczeństwa 12, który asekuruje działanie pierwszego przekaźnika hamowania bezpieczeństwa 11, przerywając swymi stykami zwiernymi 12a, 12b, 12c obwody zasilania wszystkich trzech styczników 23, 24 i 25. Przerwanie obwodu bezpieczeństwa powoduje w konsekwencji odpadnięcie wszystkich trzech styczników 23, 24 i 25 oraz luzowników ham ulca obciążnikowego 7 i 8, ja k również luzownika ham ulca manewrowego 9. W skutek odpadnięcia luzownika hamulca manewrowego 9 następuje przesterowanie regulatora ciśnienia 4 i wystąpienie siły hamulcowej ham ulca manewrowego 1. Równocześnie odpadnięcie obu luzowników hamulca obciążnikowego 7 i 8 powoduje przestawienie obu suwaków dwupołożeniowych 5 i 6, które pracują w układzie szeregowo-równoległym i sterują zasilaniem powietrznym cylindra hamulca obciążnikowego 2. Przerwanie zasilania pierwszego przekaźnika hamowania bezpieczeństwa 11 oraz zależnych od niego styczników 23, 24 i 25 może być dokonane także przez maszynistę wyciągowego przy pomocy łącznika ham owania bezpieczeństwa 15 lub łącznika wyzwalania hamowania bezpieczeństwa, ponieważ ich zestyki 15a i 16a są włączone za uzwojeniami pierwszego przekaźnika ham owania bezpieczeństwa 11 i równolegle połączonych styczników 23, 24 i 25, dzięki czemu zwarcie całego obwodu bezpieczeństwa nie eliminuje możliwości wyzwalania hamowania bezpieczeństwa przez maszynistę wyciągowego. Fig. 2 Fig. 3

6 Fig.1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł