用于测量链力的测力单元和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种测力单元(200)，其用于测量施加于地下采矿应用中所使用的链索的单个链节上的力。测力单元(200)可以包括：壳体(240)，所述壳体(240)具有被配置为与第一链节腿接触的第一端和被配置为与第二链节腿接触的第二端；和距离测量设备，所述距离测量设备容纳在壳体(240)内并且被配置为测量第一链节腿与第二链节腿之间的实际距离。距离测量设备可以包括被配置为与第一链节腿接触的第一单元部分(210)和被配置为与第二链节腿(264)接触的第二单元部分(220)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量链力的测力单元和系统
本专利技术通常涉及用于测量地下采矿应用中所使用的链索的链力，特别是用于测量链索的单个链节的力的测力单元和系统。本专利技术进一步涉及一种用于测量链索中至少一个链节的力的方法，该链索包含多个相互接合的链节。此外，本专利技术涉及一种安装工具，其用于将测力单元安装到链节中。
技术介绍
为了监测地下采矿中所使用的(例如)链式刮板输送机或采矿犁的链索的链力，有必要确定或测量链索上的力，并且优选地，测量每个链节处的链力。例如，US2011/0024268A1公开了一种特别用于采矿的抽提设备，和用于控制抽提设备的方法。抽提设备有两个驱动站和一个在其链轮之间延伸的驱动链。为了检测悬链或输送设备的输送链或犁设备的犁链的磨损，提供了用于检测驱动链的至少一个链状况的磁性传感器单元。每个传感器单元包括由静态或动态磁场发生器构成的发射器，以及作为检测器的检测器场，该检测器场设置有多个磁场检测器。检测器和发射器被设置在通道的一侧，以用于待扫描的驱动链的运行。进一步地，DE19905461B4公开了一种用于连续获取链式刮板输送机的链索的链力的测力设备。公开了测量两个链节腿的距离变化，该距离变化表示施加至每个链节的力。EP0003682A2公开了一种适于放置在起重机的负载和起重索之间的负载指示设备。负载指示设备包括高抗拉强度钢的环形构件和放置在环形构件的部分之间的电位移传感器。US4,283,942A公开了与链路一起使用的负载测量设备，包括用于横跨安装在链路上的负载单元。本专利技术至少部分地旨在改善或克服现有系统的一个或多个方面的问题。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，公开了一种测力单元，其用于测量地下采矿应用中所使用的链索的单个链节的力。链索可包含多个相互接合的链节。每个链节可具有第一链节腿和与所述第一链节腿相对的第二链节腿。所公开的测力单元可包括壳体，所述壳体具有配置为与所述第一链节腿接触的第一端和配置为与所述第二链节腿接触的第二端。所述壳体可弹性变形，这样可能会引起第一链节腿和第二链节腿的距离变化。测力单元可进一步包括容纳在壳体内的距离测量设备，其被配置为测量第一链节腿和第二链节腿之间的实际距离。距离测量设备可包括第一单元部分和一个第二单元部分，第一单元部分被配置为与第一链节腿接触，第二单元部分被配置为与第二链节腿接触。由于施加至链索的力引起的第一链节腿和第二链节腿之间的距离变化，第一单元部分和第二单元部分可以相对彼此移动，使得第一链节腿和第二链节腿之间的实际距离可被测量。根据本专利技术的另一方面，用于测量地下采矿应用中所使用的抽提设备或犁设备的链索的链力的链力测量系统可包括本专利技术的至少一个测力单元，被配置为接收来自至少一个测力单元的信号的至少一个信号接收单元，和与至少一个信号接收单元通信并被配置为处理至少一个信号接收单元所提供的信号以推导出链力的控制单元。至少一个测力单元被安装至链索的链节。根据本专利技术的另一个方面，用于开采煤，矿物，硬岩等的抽提设备可包括包含第一链轮的第一驱动站，与第一驱动站间隔开并包含第二链轮的第二驱动站，包含多个相互接合的链节并以上滑道和下滑道的形式围绕所述第一链轮和第二链轮运行的至少一个链索，和本专利技术的链力测量系统。根据本专利技术另一方面，公开了用于测定链索中至少一个链节的力的方法，该链索包含多个相互接合的链节。每个链节可具有第一链节腿和与第一链节腿相对的第二链节腿。该方法可包括将第一链节腿和与第二链节腿之间的距离变化转换为联结至第一链节腿的移动的磁体与联结至第二链节腿的移动的磁场传感器之间的相对移动，测量由该磁体引起的磁场，以及基于所测量的磁场推导出链节处的力。在一些实施例中，测力单元可进一步包括设于第一单元部分处的磁体以及设于第二单元部分处并配置成检测由磁体引起的磁场的磁场感应器。由于第一单元部分与第二单元部分之间的相对移动，磁体可相对磁场感应器移动，因而引起所测磁场的变化。在本专利技术的含义中，链节可包括第一链节腿和与第一链节腿相对的第二链节腿。第一和第二链节腿通常为直线部分，其基本平行彼此地运行并通过弯曲部分相互连接。因此，链节可具有中心具有自由部分并且示例性公开的测力单元可安装和嵌合在其中的椭圆环状。通过以下的说明和附图，本专利技术的其它特征和方面将显而易见。附图说明图1示意性地示出了一种链式刮板输送机形式的用于地下采矿的抽提设备；图2示意性地示出了用于图1的抽提设备的驱动站的驱动架，驱动架具有示例性公开的测力系统；图3示出了用于图1的链式刮板输送机或图2的抽提设备中的链索的示例性实施例；图4示出了图3的整个链索的示例性剖视图；图5示出了示例性公开的测力单元的透视图；图6示出了图5所示的测力单元的剖视图；图7示出了图5所示的具有壳体的测力单元的剖视图；图8示出了图5所示的测力单元的示例性壳体；图9示出了使用安装工具将测力单元装入链节的第一安装步骤；图10示出了将测力单元装入链节的第二安装步骤；图11示出了将测力单元装入链节的第三安装步骤；图12示出了用于将公开的测力单元装入链节的示例性公开的安装工具；以及图13示出了图12的安装工具的支撑元件的详细视图。具体实施方式下文是本专利技术的示例性实施例的详细说明。本文描述的并在附图中示出的示例性实施例意在教导本专利技术的原理，使得本领域技术人员能够在不同的环境中针对不同的应用实施和使用本专利技术。因此，示例性实施例不旨在用来，并且不应视为限制本专利保护范围。而是，本专利保护范围应当由所附的权利要求书限定。本专利技术可以至少部分地基于这样的认识：提供可安装到链索的链节上并可从链索的链节上拆卸的测力单元可针对测量所述链力提供更好的灵活性和准确性。在一些实施例中，测力单元可至少部分地夹持在链节的第一链节腿与链节的第二链节腿之间。具体地，测力单元可包括容纳用于测量第一和第二链节腿之间的距离的距离测量设备的壳体，和封装在壳体和距离测量设备之间的自由空间内的封装材料。所述壳体和所述封装材料可足够柔软以允许第一和第二链节腿之间的相对移动，但也可足够有力以抵挡恶劣环境，其具体体现在地下采矿应用中。本专利技术可以至少部分地基于这样的认识：测量联结至第一链节腿的移动的磁体与联结至第二链节腿的移动的磁场传感器之间的相对移动的磁场变化可提高精确测定各个链节的力的可靠性。另外，可以测定第一链节腿和第二链节腿之间的距离变化，其可用于表示链节的力。本专利技术还可以至少部分地基于这样的认识：提供具有测力单元的至少一个链节可提供用于指示各个链节处的力，以及因此指示，围绕两个驱动链轮的作为环形链索运行的链索(尤其地下采矿应用所使用的)的每个位置处的链力的信息。因此，也许有可能尽早确定异常链条负载状况，比如(例如)，悬链，过度链条磨损或过度链条负载。本专利技术还可以至少部分地基于这样的认识：具有所公开的测力单元可以为所公开的测力系统提供更大的灵活性。因此，可以增加装配有所公开的测力单元的链节的数量，用于增加链负载条件的精确度和分辨率。因此，可以持续地、优选实时地测量和监控链负载条件，并且因此用以调整(例如)链张紧装置或者抽提设备或犁设备的操作。现参考附图，其中所示内容仅用于说明本专利技术的优选和替换实施例的目的，而不用于限定相同内容的目的。图1以示意图的方式示出了用于地下采矿的抽提设备10，诸如，输送设备。抽提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量在地下采矿应用中使用的施加到链索(7、107)的单个链节(250、260)上的力的测力单元(200)，所述链索(7、107)包括多个相互接合的链节(250、260)，每个链节(250、260)具有第一链节腿(262)和与所述第一链节腿(262)相对的第二链节腿(264)，所述测力单元(200)包括：壳体(240)，其具有配置成与所述第一链节腿(262)接触的第一端和配置成与所述第二链节腿(264)接触的第二端，所述壳体(240)可以弹性变形，使得所述第一链节腿(262)和所述第二链节腿(264)之间的距离能够发生变化；以及距离测量设备，其容纳在所述壳体(240)内并配置成测量所述第一链节腿(262)和所述第二链节腿(264)之间的实际距离，所述距离测量设备包括配置成与所述第一链节腿(262)接触的第一单元部分(210)和配置成与所述第二链节腿(264)接触的第二单元部分(220)，其中，由于施加至所述链索(7、107)上的力引起所述第一链节腿(262)和所述第二链节腿(264)之间的距离改变，所以所述第一单元部分(210)和所述第二单元部分(220)相对彼此移动，使得可以测量所述第一链节腿(262)和所述第二链节腿(264)之间的实际距离。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.09 EP 13196300.11.一种用于测量在地下采矿应用中使用的施加到链索(7、107)的单个链节(250、260)上的力的测力单元(200)，所述链索(7、107)包括多个相互接合的链节(250、260)，每个链节(250、260)具有第一链节腿(262)和与所述第一链节腿(262)相对的第二链节腿(264)，所述测力单元(200)包括：壳体(240)，其具有配置成与所述第一链节腿(262)接触的第一端和配置成与所述第二链节腿(264)接触的第二端，所述壳体(240)可以弹性变形并且设置成被压入在第一链节腿(262)和第二链节腿(264)之间，使得所述第一链节腿(262)和所述第二链节腿(264)之间的距离能够发生变化；以及距离测量设备，其容纳在所述壳体(240)内并配置成测量所述第一链节腿(262)和所述第二链节腿(264)之间的实际距离，所述距离测量设备包括配置成与所述第一链节腿(262)接触的第一单元部分(210)和配置成与所述第二链节腿(264)接触的第二单元部分(220)，其中，由于施加至所述链索(7、107)上的力引起所述第一链节腿(262)和所述第二链节腿(264)之间的距离改变，所以所述第一单元部分(210)和所述第二单元部分(220)相对彼此移动并且所述壳体(240)弹性变形，使得可以测量所述第一链节腿(262)和所述第二链节腿(264)之间的实际距离。2.根据权利要求1所述的测力单元(200)，其进一步包括灌封材料(246)，其灌封在所述壳体(240)与位于所述壳体(240)内的所述第一单元部分(210)和所述第二单元部分(220)之间的自由空间内。3.根据前述权利要求中任一项所述的测力单元(200)，其进一步包括：磁体(214)，其设置于所述第一单元部分(210)处；以及磁场传感器(226)，其设置于所述第二单元部分(220)处并配置成检测由所述磁体(214)引起的磁场，其中，由于所述第一单元部分(210)和所述第二单元部分(220)之间的相对移动，所以所述磁体(214)相对于所述磁场传感器(226)移动，导致检测到的磁场发生变化。4.根据权利要求3所述的测力单元(200)，其中，所述第二单元部分(220)包括凹部(224)，所述凹部(224)被配置成至少部分地容纳所述磁体(214)。5.根据权利要求1所述的测力单元(200)，其进一步包括处理器，所述处理器被配置成接收和处理所述距离测量设备所提供的信号。6.根据权利要求5所述的测力单元(200)，其进一步包括存储器，所述存储器被配置成至少临时地存储由所述处理器处理的数据。7.根据权利要求1所述的测力单元(200)，其进一步包括电力供应器(230)，所述电力供应器(230)被配置成向所述距离测量设备提供电力。8.根据权利要求1所述的测力单元(200)，其进一步包括发射单元(229)，所述发射单...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·泡利，D·哈恩，S·克拉托赫维尔，C·豪克，M·斯科龙，M·阿哈勒，D·比特纳，M·齐格勒，
申请(专利权)人：卡特彼勒环球矿业欧洲有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE