54091 KI. 5 c, 10/01 MKP E 21 d ,"A* Opublikowano: 20.X.1967 UKD Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Aleksander Osuch, mgr inz. Borys Wa¬ sowicz, mgr inz. Kazimierz Indyka, Wladyslaw Sikora, inz. Teodor Rudzki, inz. Zbigniew Pu¬ kala, mgr inz. Jacek Roykiewicz, inz. Wincenty Marcinski, mgr inz. Kazimierz Ficek, inz. Karol Adamczyk, inz. Wojciech Zajler Wlasciciel patentu: Zaklady Konstrukcyjno-Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego, Gliwice (Polska) Górnicza obudowa kroczaca Przedmiotem wynalazku jest górnicza obudowa kroczaca, calkowicie zautomatyzowana i zdalnie sterowana ukladem cyfrowym.Znane sa górnicze obudowy kroczace w róznych odmianach wykonania, skladajace sie z poszcze¬ gólnych czlonów, z których kazdy ma wlasne sto¬ jaki hydrauliczne, zaopatrzone w conajmniej jedna stropnice i conajmniej jeden przesuwnik hydraulicz¬ ny. Do napedu silowników calej obudowy lub jej czesci,, czyli okreslonej grupy czlonów, sluzy agre¬ gat pomopowy dostarczajacy ciecz hydrauliczna pod cisnieniem i odbierajacy ciecz powrotna. W najprost¬ szym rozwiazaniu takich zmechanizowanych obu¬ dów, poszczególne czlony pracuja niezaleznie je¬ den od drugiego. Na kazdym z nich znajduje sie zespól rozdzielaczy hydraulicznych przewaznie ty¬ pu suwakowego, sterujacych wszystkie silowniki danego czlonu. Silownikami tymi sa stojaki hydrau¬ liczne oraz przesuwnik hydrauliczny. Kazdy czlon wykonuje cztery podstawowe czynnosci, których logiczna kolejnosc polega na zwolnieniu stojaka z rozparcia, dociagniecie czlonu do przenosnika scia¬ nowego, rozparcie stojaka pod nowo otwartym stro¬ pem i przesuniecie przenosnika na nowe miejsce blizej ociosu. Rozpoczecie tych czynnosci jest uza¬ leznione od przejscia maszyny urabiajacej i otwar¬ cia nowej powierzchni stropu wymagajacego pod¬ parcia, a zarazem powstania miejsca na nowe usta¬ wienie przenosnika scianowego.Wlasciwe wykonanie tych czynnosci we wlasci- 10 15 25 30 wym czasie nie przedstawia trudnosci, jezeli recz¬ nie sterowana obudowe obsluguje dostateczna ilosc pracowników. Powierzenie jednemu pracownikowi obslugi zbyt duzej ilosci czlonów daje zle wyni¬ ki, poniewaz ciasnota w obudowanym wyrobisku górniczym uniemozliwia szybkie przechodzenie w kierunku wzdluznym.Znane sa rozwiazania obudowy kroczacej czes¬ ciowo lub prawie calkowicie zautomatyzowanej, je¬ zeli polegaja na hydraulicznym lub elektro-hydrau- licznym sprzezeniu rozdzielaczy kazdego czlonu z poprzedzajacym go czlonem. Czlon, który przesu¬ nal sie i jest rozpierany na nowym miejscu, daje w koncowej fazie rozpierania impuls do rozpocze¬ cia cyklu pracy nastepnego czlonu. Ze wzgledu na wielka sztywnosc we wzajemnym powiazaniu po¬ szczególnych czynnosci podczas pracy obudowy nastepuja liczne zaklócenia. W kopalnianych wa¬ runkach eksploatacyjnych obudowy kroczacej istnieje wiele nieprzewidzianych przeszkód, które moga utrudniac wlasciwe wykonania tej czy# innej opisanej wyzej czynnosci elementarnej. W wyniku niewykonania w okreslanym czasie jednej czynno¬ sci, nie moga byc wykonywane dalsze czynnosci nastepujace po niej. Czesto wystepujace zaklóce¬ nia wymagaja stalego pogotowia grupy pracowni¬ ków, którzy na miejscu usuwaja ich przyczyny.Dodatkowym mankamentem znanych obudów kro¬ czacych, calkowicie zmechanizowanych jest to, ze ich pulpity sterujace sa oddalone od miejsca pra- 5409154091 4 cy obudowy, w zwiazku z czym istnieje trudnosc umiejscowienia grupy lub czlonu, w którym za¬ istnieje jakiekolwiek ze wspomnianych zaklócen.Wad tych nie ma obudowa wedlug wynalazku, której uklad sterowania automatycznego jest roz¬ wiazany za pomoca maszyny cyfrowej. Wynalazek polega na takim rozwiazaniu tego ukladu, który gwa¬ rantuje, ze kazda elementarna czynnosc kazdego czlonu obudowy jest sterowana zdalnie lub recznie, niezaleznie od przebiegu czynnosci innych czlonów.Impulsy elektryczne do wykonywania tych czyn¬ nosci przechodza z centralnej maszyny cyfrowej lub ze zwiazanego z nia pulpitu sterowniczego. Pul¬ pit sterowniczy ma szereg wylaczników, z których Icazdy sluzy do realizowania lednej z czterech czyn¬ nosci dowolnego czlonu obudowy za pomoca elek¬ tromagnetycznie uruchamianych rozdzielaczy su¬ wakowych, umieszczonych na poszczególnych czlo¬ nach obudowy, sterujacych silownikami danego czlonu. Aby pracownik dysponujacy obudowa z pulpitu sterowniczego wiedzial kiedy wyzwolic to, czy inne dzialanie, musi miec pelne rozeznanie aktualnego polozenia kazdego czlonu obudowy, przesuwnika i maiszyny urabiajacej. W tym celu elementy te zaopatrzone sa w czujniki elektryczne dajace impulsy do uruchomiania wskazników na pulpicie sterowniczym. Ta ciagla mozliwosc orien¬ tacji o aktualnym stanie pracy kazdego czlonu, z centralnego pulpitu, decyduje o przewadze roz¬ wiazania obudowy kroczacej wedlug wynalazku, nad innymi rozwiazaniami.Opisany wyzej uklad sygnalizacyjno-dyspozytor- ski umozliwia pelne zdalne sterowanie obudowy, zas maszyna sterujaca opisana ponizej sluzy do automatycznego sterowania obudowy. Zaklócenie w rodzaju niedosuniecia sie czlona na wlasciwe miejisce, np. na skutek zaczepienia stropnicy o strop, powoduja zatrzymanie przebiegu automa¬ tycznego; wówczas pracownik zawiadomiony syg¬ nalem na pulpicie sterowniczym przechodzi z roli biernego obserwatora do roli czynnej i stara sie usunac to zaklócenie, wysylajac rozkazy do wyko¬ nania czynnosci elementarnych poza normalna ko¬ lejnoscia wykonywania tych czynnosci, np. wobec niedosuniecia czlonu na wlasciwe miejsce, powta¬ rza on poprzedni rozkaz lubowania stojaków i ob¬ nizenia stropnicy itp.W nielicznych przypadkach, w których zdalna interwencja polegajaca na indywidualnym pono¬ wieniu pewnych czynnosci nie da wyników, nalezy wtedy przystapic do usuniecia zaklócenia na miej¬ scu. Niezaleznie od powyzszego mozna poslugiwac sie dzwigniami recznymi do uruchamiania hydrau¬ licznych rozdzielaczy, znajdujacych sie na kazdym czlonie.Opisana w dalszym ciagu cyfrowa maszyna ste¬ rujaca pelni dwa rodzaje funkcji. Funkcje nad¬ rzedne polegaja na ogólnym prowadzeniu procesu eksploatacji sciany wydobywczej, czyli na progra¬ mowaniu technologii urabiania. Zadany program polega na przyklad na okresleniu, po jak dalekim przejsciu maszyny urabiajacej winno sie rozpoczy¬ nac podsuwanie czlonu obudowy, w jakim stopniu osiagniete nowe podparcie stropu umozliwia zwol¬ nienie z podparcia nastepnego czlona obudowy itp.Drugi rodzaj funkcji, sa to funkcje wykonawcze, polegajace na dowolnym sterowaniu indywidual¬ nym sposród wybranych czlonów obudowy.Zdalne sterowanie realizowane z pulpitu sterow- 5 niczego przez pracownika, moze obejmowac tylko pierwsze funkcje lub tez oba rodzaje funkcji, ma¬ szyny sterujacej. Wobec tego istnieje mozliwosc sterowania obudowy calkowicie automatycznie, czesciowo automatycznie, a czesciowo zdalnie przez pracownika, calkowicie zdalnie oraz lokalnie przez recznie przestawianie rozdzielaczy. Tak sze¬ rokiego wachlarza' mozliwosci sterowania, a wiec uniwersalnosci obudowy nie maja znane rozwiaza¬ nia obudów kroczacych.Wedlug wynalazku kazdy czlon obudowy oprócz tego, ze jest zaopatrzony w znane rozdzielacze elektrohydrauliczne, sluzace do ich sterowania, sa zaopatrzone w czujniki, które stwierdzaja jego aktualny stan i polozenie. _Dwa_rozdzielacze_elektrohydrauliczne sa wbu¬ dowane „do (stropnicy czlonu i polaczone z hydrau¬ licznymi i elektrycznymi przewodami magistralny¬ mi Wozonymi wzdluz scianyJ sa przeinaczone do sterowania- silowników danego czlona obudowy.Jeden z nich przeznaczony do sterowania przesuw- nika ma dwa elektromagnesy do przesuwania tlocz¬ ka pilotowego w jedna lub w druga strone. Gdy elektromagnesy sa w stanie bezpradowym, roz¬ dzielacz laczy obie komory cylindra przesuwnika z przewodem powrotnym, przez co przesuwnik po¬ zostaje w pozycji neutralnej. Przy wlaczeniu jed¬ nego elektromagnesu nastepuje przesuniecie prze¬ nosnika do ociosu, a przy wlaczeniu drugiego elek¬ tromagnesu nastepuje podciaganie czlonu. Drugi rozdzielacz przeznaczony do sterowania stojaków ma jeden elektromagnes przesuwajacy tloczek pi¬ lotowy wbrew dzialaniu sprezyny. Gdy elektro¬ magnes jest w stanie bezpradowym, rozdzielacz la¬ czy dolne komory stojaków z magistrala tloczaca, co powoduje rozparcie stojaków. Po wlaczeniu elektromagnesu rozdzielacza nastepuje polaczenie górnych komór stojaków z magistrala tloczaca, co powoduje opuszczenie stropnic.Czujnik pomiarowy umieszczony na kazdym czlo¬ nie obudowy sklada sie z tarczy kodowej z kodem binarnym w ukladzie Grey'a. Beben czujnika jest sprzezony mechanicznie ze stropnica albo z prze- suwnikiem przenosnika i zajmuje wzgledem nich scisle polozenie w zakresie 360° odpowiadajace, poprzez przelozenie, pelnemu przesunieciu strop¬ nicy lub przesuwnika. Sygnal napieciowy prze¬ sylany na czujnik pomiarowy powoduje przylacze¬ nie czujnika do linii pomiarowej i wyslanie na te linie sygnalu polozenia tak, ze na kazdej 1/32 czes¬ ci kata pelnego odpowiada jednoznacznie kombina¬ cja napiec maksymalnych i minimalnych na szczot¬ kach zbieracza.Czujnik pomiarowy zamocowany na kombajnie ma uklad zestyków hermetycznych, zwierajacych sie pod dzialaniem pola magnetycznego wywoly¬ wanego przez magnes trwaly umieszczony na tar¬ czy obrotowej czujnika, polaczonej mechanicznie z gwiazda lancuchowa kombajnu. Obrotowi gwiazdy lancuchowej powodujacemu ruch kombajnu towa¬ rzyszy obrót tarczy z magnesem trwalym. Kazde 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60MMI przejscie magnesu przed ukladem zestyków, wy¬ woluje impuls pomiarowy, wysylany poprzez linie pomiarowa kombajnu. W zasadzie moze byc uzyty tylko jeden zestyk, jednakze uklad szeregu zesty¬ ków, np. uklad mostkowy, zwieksza pewnosc dzia¬ lania urzadzenia.Maszyna sterujaca ma wedlug^jwjnajy^u^kla-^ dy budowanej igojjulów^ logicznych^iloczynu su- mjT"neg^jiJ, panai^J^C^ to^moduly ja^ obudo¬ wane^ naTelementach pólprzewodnikowych, diodach i tranzystorach. W maszynie steruiacei mozna wy¬ odrebnic takie zasadnicze uklady, jak wskaznik po¬ lozeniaJkombajnu^^wskazniki polozenia^ i stanu pod¬ niesienia lub opuszczenia czlonów obudowy,, autcP ^afyrjj^^ prowa- dzenia eksploatacji sciany i automatyka czynnosci Wskaznik polozenia kombajnu sklada sie z dwóch liczników, z których zawsze jeden jest przylaczony do linii pomiarowej kombajnu w ten sposób, Se kie¬ dy kombajn przesuwa sie z chodnika podscianowe- go do nadscianowego, dziala jeden licznik, nato¬ miast kiedy kombajn przesuwa sie z chodnika nad¬ scianowego do podscianowego dziala drugi licznik.Uklad sumatora zawsze odejmuje od wartosci jed- rego licznika wartosc drugiego licznika i róznice przesyla na wskaznik. Róznica ta odwzorowuje po¬ lozenie kombajnu w scianie. Na wskazniku odczy¬ tuje sie numer czlonu, przy którym aktualnie znaj¬ duje sie kombajn.Wskaznik polozenia silowników sklada sie z dwóch identycznych wskazników przylaczonych do linii pomiarowej. Wartosc sygnalu jaka poja¬ wia sie na linii pomiarowej zostaje zamieniona z kombinacji kodowej na sygnal jedynkowy po¬ przez diodowa matryce deszyfrujaca. Kazdej war¬ tosci sygnalu jedynkowego odpowiada odpowied¬ nia lampka sygnalizacyjna, .która zostaje zapalona w momencie pojawienia sie przyporzadkowanego jej sygnalu.Maszyna sterujaca ma dwa zasadnicze uklady.Jeden sluzacy do ogólnego prowadzenia eksploata¬ cji sciany pozwala na automatyczne wybranie czlo- na w dowolnej odleglosci od kombajnu. Wartosc odleglosci uzyskuje sie w ten sposób, ze od wartos¬ ci wskaznika polozenia kombajnu odejmuje sie lub dodaje, w zaleznosci od kierunku ruchu kombaj¬ nu, dowolnie wybrana wartosc. Wartosc ta jest za¬ dana odlegloscia od kombajnu czlonu przeznaczo¬ nego do sterowania. W opisanym ukladzie istnieje mozliwosc równoczesnego ustawienia trzech war¬ tosci i przesuniecia czlonu sterowanego za kombaj¬ nem. Mozliwosc ta wykorzystana jest w ten sposób, ze dla kazdej czynnosci czlonu, jak podbudowanie stropu, przesuwanie przenosnika i rabowanie, moz¬ na wybrac dowolna dla kazdej czynnosci inna od¬ leglosc od kombajnu. Drugi uklad jest ukladem lo¬ gicznym, który w zaleznosci od przyjetej techno¬ logii wybierania sciany odpowiednio zalacza czyn¬ nosci czlonu, jak podbudowanie stropu, przesuwa¬ nie przenosnika i rabowanie. Czynnosci te odby¬ waja sie na scianie kolejno w ustalonych odleg¬ losciach za przesuwajacym sie kombajnem.Jak juz zaznaczono, autpniatydznje. sterowanie przez powyzsze uklady maszyny sterujacej,_mozna_ 10 15 20 25 80 35 45 50 55 60 15 w kazdej chwili uzupelnic lub zastapic zdalnym sterowaniem, do czego sluza przyciski na pulpicie sterowjiiczym. ~- ~ ~ - Pulpit sterowniczy obudowy wedlug wynalazku, sklada sie z umieszczonych na plycie czolowej ma¬ szyny sterujacej przycisków i przelaczników. Przy¬ ciski i przelaczniki, które sluza do sterowania czlonu polaczone sa z matryca zamieniajaca syg¬ nal poszczególnych przycisków, czy przelaczników na zakodowany sygnal do sterowania danej czyn¬ nosci czlonu. Sygnal ten podawany jest na linie sterowania. Przyciski i przelaczniki okreslajace ro¬ dzaj sterowania i parametry sterowania automa¬ tycznego polaczone sa wewnatrz maszyny steruja¬ cej do odpowiednich ukladów umieszczonych w ma¬ szynie.Obudowa wedlug wynalazku moze byc wykona¬ na w dwóch odmianach rózniacych sie systemem sterowania rozdzielaczami elektrohydraulicznymi na czlonach. Obydwa systemy umozliwiaja od¬ dzielne zalaczenie dowolnej czynnosci sposród ogól¬ nej liczby czynnosci mozliwych, która to liczba wynosi np. 720. Pierwszy z systemów polega na wysylaniu z maszyny sterujacej zakodowanych sygnalów w systemie dwójkowym, a na kafedym czlonie znajduja sie uklady deszyfrujace te syg¬ naly w ten sposób, ze kazdej czynnosci na danym czlonie odpowiada tylko jeden z sygnalów, których ogólna ilosc wynosi np. 720. Wada tego systemu jest koniecznosc zastosowania zlozonych ukladów logicznych na kazdym czlonie obudowy. Niewatpli¬ wa korzyscia jest mala ilosc przewodów na linii sterowania. Drugi system polega na rozmieszcze¬ niu odbiorników w systemie matrycowym. Zasto¬ sowano tu zasade mnozenia matryc, która pozwoli¬ la przy niewielkim zwiekszeniu ilosci przewodów w linii sterowania ograniczyc uklady elektryczne na czlonach obudowy do pojedynczych diod i transformatorów.Wynalazek zostanie objasniony szczególowo na podstawie przykladu wykonania obudowy krocza¬ cej uwidocznionego na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie obudowe wedlug wyna¬ lazku podczas eksploatacji sciany w widoku z góry, a fig. 2 przedstawia widok boczny jednego z czlo¬ nów obudowy wraz z maszyna urabiajaca i prze¬ krojem przenosnika.Do urabiania sciany weglowej 1 sluzy maszyna urabiajaca 2 zaopatrzona w narzedzie 3 posuwaja¬ ce sie wzdluz sciany po przenosniku 4. f)o zabez¬ pieczenia stropu sluzy obudowa zlozona z szeregu czlonów 5. Silowniki hydrauliczne poszczególnycJL- TzlonSw POlaCZOne Sa przewodem ft tlnr»7.nymy przp-_ wodem 7 powroj^j^^zj^ntrjto^m a^e^ajteni^ jzlx- ^bnymTze zbiornika pompy olejowej i silnika oraz przewodem eieKtrffczriflg^^ ina- szyna^jgterujaca 11, do której doprowadzony jest równiez przewód 10 z naaszyny urahiajacgj_fc. _.W widoku bocznym na fig. 2 przedstawiony jest jeden z szeregu czlonów 5 obudowy. Ma on pod¬ stawe 12, na której znajduja sie stojaki hydraulicz¬ ne 13 dzwigajace stropnice 14. Wewnatrz stropni¬ cy ukryte sa dwa rozdzielacze hydrauliczne "M, 16 _ steTOWTme rocznie 1UP eieKtrnTnagnfttyrTniP JiPften ~ z nicn steruje silowniki hydrauliczne danego czlo-7 54091 8 na obudowy, którymi sa stojaki 13 i przesuwnik ukryty w podstawie 12 o tloczysku 17. Tloczysko to polaczone jest w diowolny sposób z przenosni¬ kiem 4, na którym znajduje sie maszyna urabiaja¬ ca 2. PL