[发明专利]用于采矿机械的控制单元

说明书

本发明涉及一种用于控制采矿机械(100)，特别是地下采矿机械、隧道掘进机或锚杆钻机的机械功能的控制单元(1)，所述控制单元(1)具有：防火壳体(9)，该防火壳体(9)具有至少一个流体入口(27)和至少一个流体出口(29)；以及多个流体控制阀(59、61、63)，所述多个流体控制阀(59、61、63)分别与所述至少一个入口和出口连通。特别地，该流体控制阀形成在至少一个阀单块(37、39、41)内，所述单块包括多个不同的流体通道。

技术领域

本发明涉及一种用于控制采矿机械，特别是地下采矿机械、隧道掘进机或锚杆钻机的机械功能的控制单元。本发明进一步涉及一种采矿机械，特别是地下采矿机械、隧道掘进机或锚杆钻机。此外，本发明涉及一种采矿机械主机控制系统，特别是用于控制地下采矿机械、隧道掘进机或锚杆钻机。

背景技术

上述装置和系统用于通过用户输入或以半自动化或自动化方式来控制上述采矿机械的操作。通常，用户命令转换为必须传达到采矿机械的不同部件的机械功能。这些功能可以是例如液压功能、气动功能或电动功能。它们可以涉及机械功能，例如操纵器、锚杆钻机等的移动功能。上述类型的装置和系统以及相关联机械通常用于危险环境中。特别是，它们例如在采矿机械的钻孔操作期间暴露于高温，并暴露于飞溅的火花和可能的其它点燃风险。

此外，采矿机械，并且特别是地下采矿机械由于当今工作场所的地质结构而必须在当今工作场所中的日益狭窄的空间限制内操作。因此，地下采矿机械越来越需要以紧凑的方式建造。

总而言之，上述装置和系统的安全需求要求可靠的和防火的而又紧凑的设计。

从现有技术，已知具有例如可从Pempek获得的防火壳体的控制单元或采矿机械。然而，这些商业上已知的控制单元依赖于标准内部阀技术，其由具有显着空间需求的标准方向阀和/或插装阀(cartridge valve)构成，并且就其使用而言并不特别灵活。商业上可得到的控制单元的设计也承受一定的泄漏风险。

用于实现机械控制功能的其它已知技术包括夹心阀技术。虽然夹心阀技术允许相对紧凑的设计，但它需要对控制单元的每个部件防火认证。

因此，本发明的目的是提供最初提到的类型的装置和系统，其减轻了上述缺点。特别地，本发明的目的是提供最初提到的类型的装置和系统，其在功能上是可靠的并且同时允许紧凑设计。

发明内容

在第一方面，本发明提出了最初提到的类型的控制单元，包括：防火壳体，防火壳体具有至少一个流体入口和/或出口；以及多个流体控制阀，所述多个流体控制阀分别与所述至少一个入口和出口连通，其中流体控制阀形成在至少一个阀单块(valve monoblock)内，所述单块包括多个不同的流体通道。术语防火理解为意指如例如由标准ATEX、MSHA、MA、IECEx、DGMS等所要求的降低的易燃性(inflammability)。所述至少一个单块优选地由以下构成：一个基体，该基体具有多个流体通道；以及用于容纳阀元件的孔；并且如果需要的话，还有传感器部件；和/或用于将传感器/阀部件在外部附接到基体的固定装置。根据本发明，流体可以是液压流体，例如油或水。可替代地，流体也可以是加压气体，例如加压空气。优选地，可操作每个流体控制阀，以单独地调节在所述至少一个单块中设置的一个相应的流体通道中的流量和/或流体压力。根据本发明的用于阀块的单块设计的使用构成了几个效果的有益组合：阀单块非常节省空间，并且允许实施每个壳体体积更多的阀功能。其次，特别是与传统的阀和夹心阀相比，密封元件的数目和/或密封面的量被大大限制。在单块和阀单块代替标准阀的使用中看到的进一步优点是能够以容易的方式实现单独的控制电路。单块提供了非常灵活和可适应的解决方案。此外，每个单块能够提供单独的流量和压力水平。更进一步，在单块本身内实施安全标准变得更容易，例如阀芯监视等。更进一步，单块设计对于在控制单元内使用是有利的，因为与插装阀或标准阀相比，其允许更高的操作压力。单块能够加工成非常刚性的。