[发明专利]控制工业机械的挖掘操作

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年4月29日提交的在先提交的共同待审查美国临时专利申请第61/480,603号的权益，其全部内容通过引用而并入本文。

技术领域

本发明涉及控制诸如电动绳索挖掘机或动力挖掘机的工业机械的挖掘操作。

背景技术

诸如电动绳索挖掘机或动力挖掘机、索斗铲等的工业机械被用来执行从例如矿藏中移除材料的挖掘操作。在困难的采矿环境中，工业机械沿向前方向倾覆的程度影响工业机械所经受的结构疲劳。限制工业机械的最大向前倾覆力矩和CG偏移因此能够增加工业机械的操作寿命。

发明内容

因而，本发明提供工业机械的控制，使得在挖掘操作期间使用的提升力或提升释放拉力（hoist bail pull）受到控制，以防止工业机械的增加的或过度的向前倾覆。这在通过动态增加在挖掘操作的挖掘包络低处的提升释放拉力水平来增加工业机械的生产力的同时被实现。当工业机械在挖掘操作期间并关于挖掘包络继续时，控制器将提升释放拉力水平从最大水平逐步减小到更低的或标准操作值。提升释放拉力水平被减小，使得在挖掘操作后期，提升释放拉力水平已经达到标准操作值。挖掘周期时间通过增加提升释放拉力而相应地降低，挖掘操作低处的有效载荷被增加，并且工业机械上的结构疲劳被维持在或低于没有增加提升释放拉力的工业机械的水平。

在一个实施例中，本发明提供一种控制工业机械的挖掘操作的方法。该工业机械包括铲斗和提升马达驱动装置。该方法包括：确定铲斗的关于挖掘包络的第一位置；基于铲斗的第一位置以及铲斗位置和提升释放拉力之间的关系来确定第一提升释放拉力设定；以及将提升马达驱动装置的第一提升释放拉力的水平设定为第一提升释放拉力设定。该方法还包括：确定铲斗的关于挖掘包络的第二位置；基于铲斗的第二位置以及铲斗位置和提升释放拉力之间的关系来确定第二提升释放拉力设定；以及将提升马达驱动装置的第二提升释放拉力水平设定为第二提升释放拉力设定。铲斗的第一位置与铲斗的第二位置相比对应于在挖掘包络中的更低位置，并且第一提升释放拉力水平大于第二提升释放拉力水平。

在另一个实施例中，本发明提供一种包括铲斗、提升马达驱动装置和控制器的工业机械。铲斗被连接到一个或多个提升绳。提升马达驱动装置被构造成向提升马达提供一个或多个驱动信号，并且提升马达可操作用以当铲斗在挖掘操作期间移动时向一个或多个提升绳施加力。控制器被连接到提升马达驱动装置，并且被构造用于：确定与挖掘操作相关联的铲斗的第一位置；基于铲斗位置和提升释放拉力之间的关系来确定第一提升释放拉力设定；以及将提升马达驱动装置的第一提升释放拉力水平设定为第一提升释放拉力设定。控制器还被构造用于：确定与挖掘操作相关联的铲斗的第二位置；基于铲斗位置和提升释放拉力之间的关系来确定第二提升释放拉力设定；以及将提升马达驱动装置的第二提升释放拉力水平设定为第二提升释放拉力设定。铲斗的第一位置与铲斗的第二位置相比对应于在挖掘操作中更早的位置，并且第一提升释放拉力水平大于第二提升释放拉力水平。

在另一个实施例中，本发明提供一种控制包括一个或多个部件的工业机械的挖掘操作的方法。该方法包括：确定在挖掘操作期间的该工业机械的一个或多个部件中的至少一个部件的位置；基于所述一个或多个部件中的该至少一个部件的位置以及部件位置和提升释放拉力之间的关系来确定提升释放拉力设定；以及将提升释放拉力水平设定为所述提升释放拉力设定。在挖掘操作早期的提升释放拉力水平大于在挖掘操作后期的提升释放拉力水平。

本发明的其它方面通过考虑详细描述和附图将会变得显而易见。

附图说明

图1示意根据本发明的实施例的工业机械。

图2示意根据本发明的实施例的工业机械的控制器。

图3示意根据本发明的实施例的工业机械的控制系统。

图4示意用于控制根据本发明的实施例的工业机械的流程。

图5-8是示出提升释放拉力和释放速度之间关系的曲线图。

具体实施方式