[发明专利]一种铲运机任意举重角度自称重装置及其称重方法

说明书

本发明公开了一种铲运机任意举重角度自称重装置及其称重方法，通过以下公式进行称重：上式中：G‑表示铲斗中物料重量；表示举升油缸与机体的连接点；C‑表示举升油缸与大臂的连接点；O‑表示铲运机大臂与前机架的铰接点，同时以O为原点建立直角坐标系；本发明对铲运矿石重量进行实时监测和数据汇总，结合井下手持机数采系统，可构建完整的回采出矿过程现场动态信息，可以提高矿山生产信息的实时性和全面型，优化矿山生产调度，使矿石资源利用、生产节奏稳定和控制过采更加容易，优化生产经济技术指标，大大地提高矿山的生产效率。

技术领域

本发明涉及一种铲运机任意举重角度自称重装置及其称重方法，适用于各种类型铲运机铲运物料的称重，本发明将铲运机载重和运行信息纳入实时调度管理系统，能够有效提高企业生产管理的效率和水平；本发明属于铲运机称重技术领域。

背景技术

据申请人了解国内矿山对铲运机自称重系统应用的研究几乎没有。国外铲运机自称重系统对过程操作要求有较多限制，主要是生产过程中大量采用静态称重系统，该系统存在车辆滞留、信息滞后和容易造成人为操作漏洞等缺点，极大的影响生产效率。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种铲运机任意举重角度自称重装置，通过该装置，对铲运矿石重量进行实时监测和数据汇总，结合井下手持机数采系统，可构建完整的回采出矿过程现场动态信息，可以提高矿山生产信息的实时性和全面型，优化矿山生产调度，使矿石资源利用、生产节奏稳定和控制过采更加容易，优化生产经济技术指标，大大地提高矿山的生产效率。

本发明的另一个目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种铲运机任意举重角度自称重装置的称重方法，通过安装在铲运机铲运工作装置上的传感器与信号采集、控制、处理及显示系统，在铲运机作业的过程中动态称量每斗矿石的重量，将每次装卸重量相加得到装卸矿石的总重量。这种方法既保证了工作效率又有较高的精度，而且不对铲运机操作造成任何影响。该系统的基本原理是利用压力传感器、角度传感器和加速度传感器测量液压系统各个工作油缸压力、大臂位置角和加速度等，通过数据采集处理系统，根据动力学模型计算出载重量，然后再通过重量显示打印系统进行输出。

本发明的技术方案如下：本发明一种铲运机任意举升角度自称重装置，包括前机架(1)、与前机架(1)相连的大臂(2)、与大臂(2)相连的铲斗(5)、翻斗油缸(3)、与翻斗油缸(3)相连的摇臂(4)；所述摇臂(4)通过连杆(6)与铲斗(5)相连；还包括与大臂(2)相连的举升油缸(7)；其特征在于：还包括用于测量翻斗油缸(3)压力、大臂(2)位置角和加速度的压力传感器、角度传感器和加速度传感器。

进一步地，所述前机架(1)与大臂(2)的连接点为O，并以O点为原点建立直角坐标系，水平方向为X轴，竖直方向为Y轴；所述举升油缸(7)的固定点为A；所述翻斗油缸(3)的固定点为B；所述举升油缸(7)与大臂(2)的连接点为C；所述大臂(2)与摇臂(4)的连接点为D；所述铲斗(5)与连杆(6)的连接点为E；所述翻斗油缸(3)与摇臂(4)的连接点为G；所述摇臂(4)与连杆(6)的连接点为H；所述大臂(2)与铲斗(5)的连接点为K。

进一步地，所述举升油缸(7)有两个。

本发明一种铲运机任意举升角度自称重装置的动态称重方法：其特征在于：通过以下公式进行称重：

上式中：

G-表示铲斗中物料重量；

l_OC-表示0点与C点的距离；

l_OA-表示0点与A点的距离；

θ表示大臂完全放下时OA与OC的夹角；

α表示大臂围绕O点由初始位置转动的角度；

表示OA与X轴正向的夹角；