用于移动式采掘机的架空电网制造技术

本发明专利技术涉及用于移动式采掘机的架空电网，其中提供了一种连接至用来驱动和引导车辆的架空电力结构的车辆。架空电力结构包括取电器、取电器沿其运行的导轨、与导轨连接的电源以及电缆，该电缆与取电器相连并被构造成附属于在地面上运动的车辆。车辆包括底盘和电缆，该电缆与底盘连接并被构造成将车辆机械连接和电连接至架空电力结构。底盘包括能360度旋转的连接件，电缆通过该连接件与底盘连接。

Overhead power grid for mobile mining machines

The present invention relates to an overhead power grid for a mobile excavating machine, in which a vehicle connected to an overhead power structure for driving and guiding vehicles is provided. The overhead power structure consists of an electrical appliance, an electrical appliance, a guide rail along its operation, a power supply connected to the guide rail, and a cable. The cable is connected to the collector and is configured to be attached to the vehicle moving on the ground. The vehicle consists of a chassis and cable, which is connected to the chassis and is configured to link the vehicle mechanically and electrically to the overhead power structure. The chassis consists of a connector which can rotate 360 degrees, and the cable is connected with the chassis through the connecting piece.

【技术实现步骤摘要】
用于移动式采掘机的架空电网分案申请说明本申请是申请号是201310092113.4、专利技术名称是“用于移动式采掘机的架空电网”且申请日是2013年1月31日的中国专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求于2012年1月31日提交的美国临时专利申请号为No.61/593,073的申请的优先权，其公开的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及可移动电动机构，且更具体地涉及与可移动电动机械连接的架空电网。
技术介绍
用于地表采矿和地下“硬质岩石”采矿的重型采掘机通常由柴油机驱动。长期以来存在对降低与在承压地面和地下采矿应用中操作该柴油机相关的健康风险的需要。具体地，柴油机释放有害人体的微粒物质，产生高噪音水平，以及显著增加地下矿山的“热负荷”。此外，高额的柴油燃料成本和柴油机维护费用是额外的缺点。常规的架空电网供电系统，比如轨道运输系统，使用在架空电线上滑动的受电弓。这些系统需要使用基于轨道的引导以保持可移动机械(机车)与架空电线(导体)在可允许程度范围内接近。受电弓系统已经被尝试用于拖运卡车，但是这种受电弓系统不包括用于转换沿公路或铁路运行的方向的任何“转换”装置，而是要降下受电弓，返回柴油动力以完成换向，然后重新接入受电弓以回到架空电力。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供了用来驱动和引导车辆的架空电力结构。该架空电力结构包括取电器、形成取电器沿其运行的导轨的多个大体为管状的平行段、与管状段连接的电源以及电缆，该电缆与取电器连接并且被构造成附属于在地面上运动的车辆。电缆将车辆机械连接并且电连接至取电器。根据本专利技术的另一个实施例，车辆被构造成与架空电力结构连接。车辆包括底盘和电缆，该电缆与底盘连接并被构造成将车辆机械连接并且电连接至架空电力结构。附图说明图1是连接至根据本专利技术的实施例的架空电网的移动式采掘机的顶部透视图。图2A是连接至图1中的架空电网的移动式采掘机的局部右侧透视图。图2B是用于图1中的移动式采掘机的专用连接件的平面图。图2C是移动式采掘机的替代实施例的透视图。图3A是用于根据本专利技术的实施例的架空电网的取电器的透视图。图3B是图3A的主视图。图4是架空电网的分解平面图。图5是包括转换机构的架空电网的透视图。图6是换向构造中架空电网的替代实施例的俯视平面图。图7是图6的透视图。图8是笔直构造中图6的架空电网的替代施例的俯视平面图。图9是图8的透视图。具体实施方式在详细描述本专利技术的任一实施例之前，应当理解的是本专利技术并非将其应用限制于随后的说明书中描述的或随后的附图中示出的部件的构造和布置细节。本专利技术能够是以各种方式执行和实施的其它实施例。并且，应当理解的是文中使用的用语和术语是出于说明的目的而不应认为是限制性的。文中使用“包括”、“包含”或“具有”以及其变体意味着包含其后列出的项目和其等价物以及另外的项目。术语“安装”、“连接”和“联接”使用广泛并且包含直接和间接安装、连接和联接。进一步地，“连接”和“联接”并不仅限于物理或机械连接或联接，而是可以包括电连接或电联接，无论是直接的还是间接的。并且，电子通讯和通知可以通过使用任何已知方式包括直接连接、无线连接等来实施。图1和图2示出了移动式采掘机100(比如铲运机，以下称为“LHD”)的采矿操作。LHD100通过取电器10电连接并且机械连接至架空电力结构1。架空电力结构1可以是独立结构或悬浮于矿藏顶部。如图2A和图3中所示，架空电力结构1包括多个大致管状的导体2和轨道段3。外部管是轨道段3，取电器10的导轮11沿该轨道段3运动，内部管是金属导体管2，其形成用于三相交流电网20的导体。电网20可以是多种类型，比如交流、直流、交流三相等。金属导体管2可以由铜或其它导电性金属形成。导体2和轨道段3形成电网结构1，该电网结构1通过拖曳缆110连接至LHD100。如图2A和图3中所示，拖曳缆110从取电器10处垂下并将来自电网20的电力与LHD100连接。拖曳缆110与相关连的取电器10和LHD上的专用连接件120(以下详述)一起保持地面或矿山地表没有电缆，因此其它设备能够更容易操作，尤其是其它无线设备。如图2B中最佳示出的，拖曳缆110通过可360度旋转的专用连接件120连接至LHD100的底盘101。专用连接件120允许拖曳缆110安全移除而不伤害LHD100、取电器10、电力结构1或矿工。连接件120包括工作在定位器122中的弹簧承载的球121，以将拖曳缆110保持在插座123中。然而，用足够的拉力，拖曳缆110可从连接件120中被拉出。拖曳缆110容易从连接件120中松脱的能力在取电器10出现故障的情况下是重要的，以及对在LHD100运行到超出电缆110到达范围的情况下防止拉下架空电网段2、3是重要的。在替代实施例中，除了故障情况下允许拖曳缆110从连接件120中松脱之外，取电器10包括控制装置以切断通过拖曳缆110到LHD100的电力。控制装置可包括安装在取电器上的断路器、控制变压器、接触器、接地故障断路器或逻辑控制器。控制装置也可包括指示拖曳缆110的位置或角度(即电缆110并没有大体上竖直悬挂或以超出预定临界角度的某角度被拉拽)的角度传感器或张力传感器。如果传感器确定电缆110的角度超出了最小临界角度，控制装置向电缆盘130(以下详述)发送信号以输出另外的电缆110，或向操作者发送信号以使LHD100刹车。如果没有电缆盘130或电缆盘130中的电缆110已经达到它的最大输出，另外的拉条会附接在LHD100的底盘和取电器10的基座之间以表示电缆110处于最大张力，从而使操作者改为刹车。另外，电力结构1的断路器或接地电路在电缆110达到第二个、更高极限情况下可以切断电网1的电源。如图2C中以及上述讨论所示，LHD100可包括储存拖曳缆110的电缆盘。电缆盘130的存在允许LHD100移动更大跨度的距离，同时依旧保持与架空电力结构1的连接。例如，拖曳缆110足够长，以使LHD100能够到达足够远的其它入口来加载矿石，或执行其它需要的任务，同时保持与架空电网1的连接且不缠在一起。电缆盘130可以附接在LHD或拖运卡车上的任何地方，比如图2C中所示的前侧。电缆110从电缆盘130通过联接至电缆盘130的竖直张力管道131被供给。管道131的上部被固定到连接件120，优选以大致稍低于架空电力结构1的导体2和轨道段3的高度固定，以使拖曳缆110与LHD110的其它部件或操作者之间的干涉最小化。然而，管道131根据不同操作需要可以具有其它高度。如上所述，LHD100通过取电器10连接至电力结构1，取电器10沿着轨道段3行进且与电力结构1连通。如图3A-图3B所示，取电器10包括基座12，基座12在架空电力结构1下方且与之平行地运行。两个凸缘13从基座12的在轨道段3外侧上的相应的侧边上升。一对间隔的上部导轮11a和下部导轮11b固定在每个凸缘13的内侧。然而，上部导轮11a和下部导轮11b的数目和间距可以改变。下部导轮11b与上部导轮11a配合以“挤压”轨道段3，从而确保取电器10在轨道段3上保持恰当的平衡，从而换向器15(以下详述)与导体2保持适当的对准。继续参考附图3A和图3B，取电器包括通过换向材料诸如石墨与电网导体2连接的换向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被构造成连接至架空电力结构的车辆，所述车辆包括：底盘；电缆，所述电缆被连接至所述底盘，并且所述电缆被构造成将所述底盘机械连接和电连接至所述架空电力结构；和连接件，所述连接件被联接至所述底盘，且所述连接件能相对于所述底盘360度旋转，并且所述连接件包括用于接收所述电缆的插座，所述连接件将所述电缆可松脱地联接至所述底盘，其中，在所述车辆在工作时在足够的拉力作用在所述电缆上的情况下，所述连接件被构造成使所述电缆松脱以便将所述电缆从所述底盘断开，其中，所述连接件包括在定位器中的弹簧承载的球，以将所述连接件可松脱地保持在所述底盘的插座中。

【技术特征摘要】
2012.01.31 US 61/593,0731.一种被构造成连接至架空电力结构的车辆，所述车辆包括：底盘；电缆，所述电缆被连接至所述底盘，并且所述电缆被构造成将所述底盘机械连接和电连接至所述架空电力结构；和连接件，所述连接件被联接至所述底盘，且所述连接件能相对于所述底盘360度旋转，并且所述连接件包括用于接收所述电缆的插座，所述连接件将所述电缆可松脱地联接至所述底盘，其中，在所述车辆在工作时在足够的拉力作用在所述电缆上的情况下，所述连接件被构造成使所述电缆松脱以便将所述电缆从所述底盘断开，其中，所述连接件包括在定位器中的弹簧承载的球，以将所述连接件可松脱地保持在所述底盘的插座中。2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述车辆为铲运车。3.根据权利要求1所述的车辆，还包括储存所述电缆的电缆盘。4.根据权利要求3所述的车辆，还包括管道，所述管道在一端处联接至所述电缆盘，且在相反端处联接至所述连接件。5.根据权利要求4所述的车辆，其中，所述管道是大体竖直的。6.根据权利要求1所述的车辆，还包括：传感器，所述传感器检测悬挂于所述电力结构的电缆的角度；和控制器，如果所述角度超过预定极限，则所述控制器接收来自所述传感器的信号。7.根据权利要求6所述的车辆，其中，所述控制器阻止电力从电缆传输到底盘。8.根据权利要求1所述的车辆，还包括：传感器，所述传感器检测电缆中的张力；和控制器，如果所述张力超过预定极限，则所述控制器接收来自所述传感器的信号。9.根据权利要求8所述的车辆，其中，所述控制器阻止电力从电缆传递到底盘。10.一种用于将车辆连接至架空电力结构的系统，所述系统包括：底盘；电缆，所述电缆用于将电力从所述架空电力结构传输到所述底盘，所述电缆具有：第一端，所述第一端机械联接和电联接至所述底盘；和第二端，所述第二端被构造成机械连接和电连接至所述架空电力结构；连接件，所述连接件被联接至所述底盘，并且接收所述电缆的所述第一端；传感器，所述传感器用于检测电缆的状态；和控制系统，如果检测到的状态超过预定极限，所述控制器就能够使得向所述底盘流动的电力中断。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述传感器检测悬挂于所述电力结构的电缆的角度。12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述传感器检测电缆中的张力。13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述控制系统能够响应于检测到的电缆的状态而进行如下中的至少一种：警告操作者以降低底盘的速度；以及输出另外的电缆。14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述连接件包括用于卷入和输出电缆的盘，其中，所述控制系统包括控制器，所述控制器用于响应于检测到的电缆的状态而操作所述盘。15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述控制系统还包括控制器，使得当检测到的电缆的状态超过预定极限时，所述控制器发送警告车辆的操作者的信号，以改变底盘的速度。16.根据权利要求13所述的系统，其中，所述控制系统包括控制器，如果检测到的状态超过预定极限，所述控制器就使得向底盘流动的电力中断。17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述控制系统包括断路器、控制变压器、接触器、接地故障断路器和逻辑控制器中的一个。18.根据权利要求10所述的系统，其中，所述连接件能相对于所述底盘360度旋转。19.根据权利要求10所述的系统，还包括控制器，所述控制器可操作用于接收指示电缆的状态的传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·J·齐默尔曼，格瑞特·L·洛曼，安德鲁·W·斯特拉瑟斯，
申请(专利权)人：乔伊·姆·特拉华公司，
类型：发明
国别省市：美国,US