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-INSTALLATION POUR LE REGLAGE HYDRAULIQUE ET AUTOMATIQUE DE LA MARCHE DES MACHINES D'EXTRACTION*
Dans le réglage automatique de machines d'extraction, on applique généralement une méthode consistant à comparer la vitesse réelle de la machine d'extraction, d'une part, et la vitesse nominale indiquée par le diagramme de marche, d'autre part, à l'aide d'un mécanisme différentiel qui influence un dispositif régulateur lorsque la vitesse effective s'écarte de la valeur nominale; ce dernier dispositif agit de son côté soit sur le nombre de tours du moteur de commande de la machine
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d'extraction, soit sur le frein de service de cette dernière, soit sur les deux.
On connaît d'autres régulateurs de marche hydrauliques de diverses constructions. Il s'agit généralement des régulateurs dits à étranglement, dans lesquels on intercale, dans une conduite de circulation, une pompe et un organe d'étranglement, ce dernier agissant en fonction du chemin parcouru et sous l'influence de l'indicateur de position de cages. La pompe du régulateur à étranglement est commandée mécaniquement par la machine à surveiller et produit une pression qui est propor- tionnelle au nombre de tours de cette machine et qui agit sur la face inférieure d'un piston de réglage soumis, d'autre part, à la pression d'accumulateurs d'énergie, la course de ce piston étant utilisée pour influencer la commande ou pour actionner le frein.
La distance de soulèvement du piston correspond à une vitesse plus ou moins élevée, suivant la position de l'organe d'étranglement.
Ce réglage de la marche est d'autant moins sûr que la vitesse d'extraction est moins élevée, et devient pratiquement inopérant à proximité de la recette, c'est-à-dire précisément là où il est le plus nécessaire. Etant donné le fonctionnement imparfait des dispositifs de réglage de marche utilisés jusqu'à présent, plusieurs d irections de mines admettent une vitesse de passage relativement très élevée des cages d'extraction à travers la recette.
En effet, il est absolument impossible de laisser tourner une pompe rotative à huile à une faible vitesse réelle et de réaliser, moyennant modification de l'étranglement dans le conduit de circulation d'huile, et endéans un temps utile et court (cette dernière particularité étant indispensable pour la bonne marche du réglage), une précision de fonctionnement tant soit peu acceptable.
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D'une manière générale, et vu les pertes provenant des fuites, on doit oprérer avec une vitesse minima correspondant à 15% jusqu'à 20% de la vitesse normale pour obtenir ne fût-ce qu'un faible refoulement. Il y a encore lieu de remarquer qu'il n'est d'ailleurs pas facile d'influencer, au moyen d'un étranglement variable, des pistons de réglage chargés par des ressorts. lorsque le nombre de tours varie en même temps;.
Alors que les régulateurs de marche hydrauliques connus jusqu'à présent règlent la vitesse nominale par un étranglement, subordonné au chemin parcouru, de la circulation d'huile affec- tant l'organe qui représente en même temps la vitesse effective le régulateur de marche selon l'invention est constat suivant un principe tout à fait différent, de sorte que les inconvénients signalés plus haut sont supprimés; au contraire, le nouveau régulateur de marche offre une sécurité de fonctionnement et agit sur le frein conformément aux exigences du service, ceci même aux vitesses très réduites et qui, pratiquement, peuvent aller jusqu'à zéro.
L'objet de l'invention consiste donc en une installation pour le réglage automatique de la marche de machines d'extract ion au moyen de deux transformateurs d'énergie hydrauliques- dénommés tendeurs hydrauliques- chargés par des ressorts ou des contrepoids et constitués par une pompe et un dispositif de pression. La pompe de l'un des tendeurs est commandée depuis le tambour d'extraction, tandis que la pompe de l'autre tendeur est entraînée à une vitesse constante; en outre, ce dernier tendeur comporte, entre le côté aspiration et le côté refoulement de sa pompe, un tuyau de dérivation réglable, dont l'organe de réglage est commandé en conformité avec le diagramme d'extraction.
Le dessin annexé représente schématiquement un exemple de
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réalisation de l'objet de l'invention. Le tambour d'extraction 1, non représenté, commande la pompe 2 du cylindre 3 du tendeur hydraulique, dont le piston 4 est chargé par le ressort 5. Ce piston est relié, au moyen d'une articulation à coulisse 6, au levier 8 à secteur denté, faisant partie du mécanisme différen- tiel 7. Ce dernier est constitué par deux leviers 8 et 9 portant des secteurs dentés et par un organe totalisateur 10 pourvu de deux pignons 11 et 12 en prise avec les dits secteurs dentés et muni d'un levier 13.
Le levier 9 à secteur denté est également relié, par l'intermédiaire d'une articulation à coulisse 14, à un tendeur de même construction que le précédent et dont le piston 16 chargé par un ressort 15, coulisse dans le cylindre hydraulique 17 alimenté par la pompe 19 commandée par le moteur 18. Toutefois, ici, on prévoit un conduit de dérivation 20 branché sur la conduite de refoulement de la pompe par l'intermédiaire d'une soupape d'étranglement 21 commandée par l'indicateur de position de cages 24 au moyen d'une timonerie 22 et d'une came 23. Le levier 13 du mécanisme différentiel 7 déplace, au moyen de la coulisse 35, le régulateur de pression 25 du dispositif de commande pneumatique 26 du frein de service 27 de la machine d'extraction.
De préférence, le régulateur de pression 25 pour le réglage de la marche est complètement séparé mécaniquement du régulateur de pression 28 pour le frein de service, bien que les deux régulateurs agissent sur le même levier de frein 27. L'intensité de freinage proprement dite est réglée utilement au moyen de deux cylindres à air comprimé alimentés depuis le réservoir 31, dont l'un, désigné par 29, est contrôlé par le régulateur de pression 28 du frein de service, et dont l'autre, désigné par 26, est contrôlé par le régulateur de pression 25
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pour le réglage de la marche. Les deux cylindres sont de préférence montés coaxialement et sont pourvus d'une tige de piston commune 30 qui attaque le levier de frein oommnun 27.
Grâce à cette disposition, les efforts de freinage exercés par les deux pistons 26 et 29 s'additionnent. Finalement, le levier à main 32 permet d'influencer volontairement et simultanément l'arrivée du fluide sous pression aux deux cylindres 3 et 17 au moyen de soupapes d'étranglement 33 et 34.
Le dispositif décrit-ci-dessus fonctionne de la manière suivante : La pompe 2 commandée depuis la machine d'extraction 1, amène le piston 4 du cylindre de pression 3 dans une position correspondant à la vitesse réelle effective, tandis que la position du piston 16 dans le cylindre de pression 17 est fonction de la pression déterminée par l'indicateur de position de cages 24 par l'intermédiaire du robinet 21. Le moteur de commande 18 de la pompe 19 tourne à une vitesse constante; toutefois, et suivant la position du robinet 21, une partie plus ou moins grande du liquide sous pression reflue, inutilisée, dans le conduit de dérivation 20, tandis que seul le restant du liquide agit sur le piston 16.
Lorsque les déplacements effectués par les deux pistons 4 et 16 sont identiques, cela signifie que les vitesses réelle et nominale concordent ; mécanisme différentiel 7 reste alors au repos et aucune modification ne se produit au régula teur de pression 25. Toutefois, lorsque la course de l'un des pistons est plus grande que celle de l'autre, le mécanisme différentiel 7 actionne le régulateur 25 dans le sens du freinage ou du desserrage du frein; Ainsi, par exemple, l'air sous pression est admis dans le cylindre 26 et le frein 27 est serré à l'aide de la tige de piston 30..Lorsque le mécanisme différentiel 7 se déplace dans le sens opposé, l'air sous pres-
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sion réchappe du cylindre 26 à travers le régulateur de pressicn 25.
Lorsque la machine d'extraction est arrêtée, le piston 4 occupe la position la plus basse, étant donné que la pompe 2 est également immobilisée. La pompe 19 continue à tourner avec un nombre de tours invariable ; cependant, son débit est presque entièrement court-circuité, c'ext-à-dire est dirigé sur le conduit de dérivation 20, étant donné que l'indicateur de position de cages 24 avait complètement ouvert le robinet d'étran- glement 21 par l'intermédiaire de la came 23; il en résulte que le piston 16 se trouve légèrement soulevé ; le régulateur de pression occupe - le jeu dans la coulisse 35 étant faible la position d'échappement, étant donné que le freinage est assuré par le cylindre 29 sous l'influence du régulateur de pression 28 du frein de service.
Lors du démarrage de la machine d'extraction, la pompe 2 se met également en marche, et le piston 4 de l'équipage "vitesse réelle" remonte ; le piston 16 de l'équipage "vitesse nominale" remonte également, étant donné que, par suite du déplacement angulaire de la came 23 de l'indicateur de position de cages, le robinet d'étranglement obture davantage le conduit de dérivation. Lorsqu'on démarre à une vitesse trop élevée, l'effet du tendeur "vitesse réelle" 2, 3, 4 devient plus prononcé que celui du tendeur vitesse nominale" 16, 17, 19 et provoque le serrage du frein 27 par l'intermédiaire du cylindre hydraulique 26, cet effort de freinage s'exerçant avec une intensité suffisante et jusqu'à ce que les vitesses réelle et nominale concordent.
Pendant la pleine marche, la tige de retardement de l'indicateur de position de cages 24 est arrêtée ; l'étranglement du conduit 20, ayant atteint sa valeur maxima, reste inchangé
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aussi longtemps que les vitesses réelle et nominale restent identiques.
Le ralentissement est généralement amorcé par le fait que le mécanicien ramène le levier de commande, et se manifeste déjà, avant que la tige de retardement ne soit entraînée par l'écrou volant de l'indicateur de position de cages 24. Ceci a pour effet que l'extrémité du levier 13 engagée dans la coulisse 35 se déplace vers la gauche. A partir de ce moment, une fois la tige de l'indicateur de position de cages entraînée et la came 23 déplacée angulairement, le régulateur de pression 25 intervient dès que le retardement provoqué par le mécani" cien s'écarte de l'allure prescrite.
Le contrôle automatique s'effectue conformément à ce qui précède lors d'un renversement dans l'un ou dans l'autre sens.
En outre, le dispositif suivant l'invention fonctionne également d'une manière correcte dans des circonstances fortuites, en cas de faute du mécanicien, lors d'un enclenchement du frein de sûreté, ou lorsque la tension du réseau fait défaut. Ceci est obtenu grâce au fait que le régulateur de marche est indépén dant du levier de commande et de frein.
Lorsqu'on désire s'écarter du diagramme de marche et, dans le cas de transport d'homes, par exemple, réduire la vitesse de marche, on déplace le levier à main 32. Lors du transport de matières, les robinets de réglage 33 et 34 provoquent un certain étranglement qui, pour le transport d'hommes, est réduit ou complètement supprimé. On obtient ainsi que les pistons 4 et 16 exécutent des déplacements maxima déjà pour des vitesses de rotation moins élevées.
Le mode d'exécution décrit ci-dessus peut être modifié sous plusieurs rapports différents. Ainsi, le mécanisme différentiel peut présenter une forme autre que celle représentée.
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Au lieu de produire les déplacements du régulateur de pression pneumatique, on peut amener celui-ci à contrôler l'admission de l'agent moteur à la machine d'extraction ou à contrôler la puissance ou la vitesse de rotation d'un moteur d'extraction électrique par la commande de rhéostats de réglage, la commutation de contacteurs, le déplacement de balais, ou analogues.
La vitesse réelle peut être transmise à la pompe 2 par voie électrique, au lieu d'être transmise mécaniquement.
REVENDICATIONS.
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1- Installation pour le réglage automatique de la mar" che de machines d' extraction, au moyen de machines hydrauliques auxiliaires, caractérisée en ce que les machines auxiliaires sont constituées par deux transformateurs d'énergie hydraulique; dits tendeurs, constitués chacun par une pompe et un dispositif de pression chargé par des ressorts ou des contrepoids, et en ce que la pompe de l'un des tendeurs est commandée en fonction du nombre de tours du tambour d'extraction, tandis que la pompe de l'autre tendeur est commandée avec un nombre de tours constant, ce deuxième tendeur étant pourvu d'un conduit de dérivation réglable automatiquement, conformément au diagramme d'extraction voulu, et, finalement,
en ce que les deux tendeurs agissent sur un mécanisme différentiel commun qui influence la commande de la machine d'extraction ou celle du frein.