控制工业机械的铲动参数制造技术

本公开提供了控制工业机械的铲动参数。一种工业机械，包括铲斗、铲斗柄部、吊杆、铲动马达、提升马达、摆动马达、第一传感器、第二传感器和控制器。第一传感器生成与铲斗柄部角度相关的第一信号，而第二传感器生成与提升绳角度相关的第二信号。第一信号和第二信号由控制器接收。控制器基于第一和第二信号，确定收缩扭矩值。收缩扭矩值与收缩扭矩阈值相比较。如果收缩扭矩值大于或者等于阈值，则铲动马达的收缩扭矩被设定为最大值。如果收缩扭矩小于阈值，则铲动马达的收缩扭矩被设定为缺省值。

Control of shovel parameters of industrial machinery

The present disclosure provides shovel parameters for controlling industrial machinery. An industrial machine includes a bucket, a bucket handle, a hanger rod, a shovel motor, a lifting motor, a swing motor, a first sensor, a second sensor and a controller. The first sensor generates the first signal related to the angle of the bucket handle, while the second sensor generates the second signal related to the angle of the lifting rope. The first and second signals are received by the controller. The controller determines the contraction torque value based on the first and second signals. The shrinkage torque value is compared with the shrinkage torque threshold value. If the contraction torque is greater than or equal to the threshold value, the contraction torque of the shovel motor is set to the maximum value. If the shrinkage torque is less than the threshold value, the shrinkage torque of the shovel motor is set to the default value.

【技术实现步骤摘要】
控制工业机械的铲动参数本申请是分案申请，原案的申请号为201510108985.4，申请日为2015年1月21日，专利技术名称为“控制工业机械的铲动参数”。相关申请的交叉引用本申请要求2014年1月21日提出的、申请号为No.61/929,646的美国申请的权益，该文献通过引用方式全文引入本文。
本专利技术涉及控制诸如电动绳铲或者动力铲的工业机械的铲动参数。
技术介绍
诸如电动绳铲或者动力铲、索斗铲等的工业机械被用于执行挖掘操作，以从例如矿山工作面(abankofamine)上移除材料。当设计这种工业机械的时候，受限于设计的一个要素在于机器较大的机器重量、较大的有效负载以及较大的组件尺寸造成的结构负载承受力的增加。如此，工业机械被制造得较大，工业机械承受的结构负载增加。工业机械上的结构负载会导致绕着工业机械的轴线发生向前或者向后的倾斜力矩，对工业机械的组件造成伤害，性能降低等。例如，当铲处于挖掘操作尾声的时候，工业机械承受的结构负载会变得最大化，因为铲附件(例如，铲斗)和铲附件之中的挖掘材料在离工业机械最远的位置进行悬吊。工业机械承受的结构负载也受到从挖掘循环的尾声转变到摆动循环的开始的影响，在摆动循环中高收缩力突然间施加到铲斗柄部上。例如，当铲斗从工作面上拉出，铲动马达扭矩可以从约100％铲动力变为约100％的收缩力，尽管所需收缩力在挖掘循环的尾声可以是最小。所施加收缩力和铲斗以及铲斗中材料的重量的组合导致工业机械上的高结构负载。工业机械上的这种结构负载的效果是最终对工业机械的执行能力有所限制的设计因素。
技术实现思路
本文所述的本专利技术提供了对工业机械的控制，使得对于给定铲斗位置仅施加了必要量的收缩力(例如，收缩马达扭矩)。通过动态地控制收缩力的量(例如，挖掘操作期间)，本专利技术可以减少工业机械上的动态结构负载以及倾斜力矩。此外，通过作为收缩力作用的结果减少工业机械所承受的负载，工业机械的有效负载会增加，而在工业机械上的负载不会对应增加(即，有效负载和收缩力的组合造成的工业机械上的负载保持接近常量，但是收缩力造成的负载减少会允许有效负载增加)。由此，本专利技术允许工业机械的更大的铲斗和更重的有效负载，而不会增加工业机械的其他结构或组件(例如，门架、回转平台、辊配件等)的尺寸，并且不会增加工业机械上的结构负载。在一个实施例中，本专利技术提供了一种工业机械，该工业机械尤其包括铲斗、铲斗柄部、吊杆、铲动马达、提升马达、摆动马达、第一传感器、第二传感器以及控制器。第一传感器生成与铲斗柄部角度有关的第一信号，并且第二传感器生成与提升绳角度有关的第二信号。第一信号和第二信号由控制器接收。控制器基于第一信号和第二信号来确定收缩扭矩值。收缩扭矩值与收缩扭矩阈值进行比较。如果收缩扭矩值大于或等于阈值，则铲动马达的收缩扭矩被设定为最大值。如果收缩扭矩值小于阈值，则铲动马达的收缩扭矩被设定为缺省值。在其他实施例中，铲动马达的收缩力可以设定为作为工业机械的参数(例如，铲斗柄部角度、绳角度等)函数进行确定或者计算的值。在另一个实施例中，本专利技术提供了一种工业机械，该工业机械包括附接到铲斗柄部的铲斗、具有收缩扭矩参数的铲动马达、能操作为对提升绳施加力的提升马达、第一传感器、第二传感器以及控制器。第一传感器生成与工业机械的第一参数有关的第一信号，第一信号由控制器接收。第二传感器生成与工业机械的第二参数相关的第二信号，第二信号也是由控制器接收。控制器基于第一信号和第二信号来确定收缩扭矩极限。控制器把铲动马达的收缩扭矩参数设定成收缩扭矩极限，并以收缩扭矩参数或者低于该收缩扭矩参数来操作工业机械。在另一个实施例中，本专利技术提供了一种工业机械，该工业机械包括附接到铲斗柄部的铲斗、具有收缩扭矩参数的铲动马达、能操作为对提升绳施加力的提升马达、第一传感器、第二传感器以及控制器。第一传感器生成与工业机械的第一参数有关的第一信号，第一信号由控制器接收。第二传感器生成与工业机械的第二参数相关的第二信号，第二信号也是由控制器接收。控制器基于第一信号确定第一参数的值，并比较第一参数的值与第一阈值。控制器基于第二信号确定第二参数的值，并比较第二参数的值与第二阈值。基于第一参数的值与第一阈值的比较以及第二参数的值与第二阈值的比较，控制器确定收缩扭矩极限，并比较收缩扭矩极限和第三极限。如果收缩扭矩极限大于或者等于第三阈值，则控制器将铲动马达的收缩扭矩参数设定为第一值。如果收缩扭矩极限小于第三阈值，则控制器将铲动马达的收缩扭矩参数设定为第二值。第一值大于第二值。控制器以收缩扭矩参数或者低于收缩扭矩参数来操作工业机械。在另一个实施例中，本专利技术提供控制工业机械的启动装置的方法。该工业机械包括传感器和处理器。该方法包括传感器，该传感器生成与工业机械的参数相关的信号以及在处理器处接收信号。该方法还包括基于与工业机械的参数相关的信号来确定收缩力极限，将启动装置的铲动参数设定为收缩力极限，并以收缩扭矩参数或者低于该收缩扭矩参数操作工业机械。在详细解释本专利技术的任何实施例之前，应当理解的是本专利技术不限于在以下说明中详述以及在附图中示出的结构细节以及组件布置的应用。本专利技术能为其他实施例并以各种方式实践或者执行。同样地，应当理解的是本文所用措辞和术语都是出于说明的目的，且不应被示为限制。“包括”、“包含”、或“具有”及其变形在本文中的使用是指包含了此后所列的项目及其等同物以及额外的项目。除非另外限定或者限制，术语“安装”、“连接”、“支撑”、及“耦接”及其变形广泛使用并包含了直接或者间接的安装、连接、支撑和耦接。此外，应该理解的是，本专利技术的实施例可以包括硬件、软件和电子组件或模块，出于讨论的目的，这些可以按照大部分的组件在硬件中单独实现来进行说明和描述。然而，基于这个详细说明的阅读，本领域技术人员会意识到，在至少一个实施例中，本专利技术基于电子的方法可以在可由一个或多个处理单元执行的软件中实现(例如，存储在非暂时的计算机可读取介质上)，诸如微处理器和/或专用集成电路(“ASIC”)。如此，应该注意到，多种基于硬件和软件的装置、以及多个不同的结构组件可以用于实现本专利技术。例如，说明书中描述的“服务器”和“计算装置”可以包括一个或多个的处理单元、一个或多个的计算机可读介质模块、一个或多个输入/输出接口、以及连接组件的各种连接件(例如，系统总线)。本专利技术的其他方面将通过考虑详细的说明和附图变得显而易见。附图说明图1图示了根据本专利技术实施例的工业机械。图2图示了根据本专利技术实施例的图1中工业机械的控制系统。图3图示了根据本专利技术实施例的图1中工业机械的控制系统。图4图示了图1的工业机械的提升绳角度。图5图示了图1的工业机械的铲斗柄部角度。图6是根据本专利技术一个实施例用于设定工业机械的收缩极限的过程。图7是根据本专利技术另一实施例用于设定工业机械的收缩极限的过程。图8是根据本专利技术另一实施例用于设定工业机械的收缩极限的过程。图9是根据本专利技术实施例的工业机械的收缩扭矩极限的图形表示。图10是根据本专利技术另一实施例的工业机械的收缩扭矩极限的图形表示。具体实施方式本文所描述的本专利技术涉及系统、方法、装置和与工业机械的参数(例如，收缩力、收缩扭矩极限等)的动态控制相关联的计算机可读介质，这些参数是基于工业机械的参数，像例如，提升绳角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机械，包括：铲斗；铲斗柄部；吊杆；铲动马达；提升马达；摆动马达；第一传感器，所述第一传感器能操作为生成与铲斗柄部角度相关的第一信号；第二传感器，所述第二传感器能操作为生成与提升绳角度相关的第二信号；控制器，所述控制器被配置为：接收与所述铲斗柄部角度相关的所述第一信号以及与所述提升绳角度相关的所述第二信号，基于所述第一信号和第二信号确定收缩扭矩值，将所述收缩扭矩值与收缩扭矩阈值进行比较，以及响应于确定所述收缩扭矩值大于或等于所述收缩扭矩阈值，将所述铲动马达的收缩扭矩设定为最大值。

【技术特征摘要】
2014.01.21 US 61/929,6461.一种工业机械，包括：铲斗；铲斗柄部；吊杆；铲动马达；提升马达；摆动马达；第一传感器，所述第一传感器能操作为生成与铲斗柄部角度相关的第一信号；第二传感器，所述第二传感器能操作为生成与提升绳角度相关的第二信号；控制器，所述控制器被配置为：接收与所述铲斗柄部角度相关的所述第一信号以及与所述提升绳角度相关的所述第二信号，基于所述第一信号和第二信号确定收缩扭矩值，将所述收缩扭矩值与收缩扭矩阈值进行比较，以及响应于确定所述收缩扭矩值大于或等于所述收缩扭矩阈值，将所述铲动马达的收缩扭矩设定为最大值。2.根据权利要求1所述的工业机械，其中所述工业机械是液压机械。3.一种工业机械，包括：铲斗；铲斗柄部；吊杆；铲动马达；提升马达；摆动马达；第一传感器，所述第一传感器能操作为生成与铲斗柄部角度相关的第一信号；第二传感器，所述第二传感器能操作为生成与提升绳角度相关的第二信号；控制器，所述控制器被配置为：接收与所述铲斗柄部角度相关的所述第一信号以及与所述提升绳角度相关的所述第二信号，基于所述第一信号和第二信号确定收缩扭矩值，将所述收缩扭矩值与收缩扭矩阈值进行比较，以及响应于确定所述收缩扭矩值小于所述收缩扭矩阈值，将所述铲动马达的收缩扭矩设定为缺省值。4.根据权利要求3所述的工业机械，其中所述工业机械是液压机械。5.一种工业机械，包括：铲斗；铲斗柄部；吊杆；铲...

【专利技术属性】
技术研发人员：李武英，
申请(专利权)人：久益环球表层采矿公司，
类型：发明
国别省市：美国,US