[发明专利]用于控制机械地面压力和倾覆的系统和方法

说明书

用于操作工业机械的方法和系统。一种系统包括控制器，控制器包括电子处理器。所述电子处理器被配置成：计算工业机械的重心相对于推动工业机械的支座中心的偏心度，以及根据所述重心的偏心度计算与支座相关联的地面压力。电子处理器还被配置成：根据重心的偏心度和地面压力，将由包含在工业机械中的致动器所施加的最大转矩设置为小于可用的最大转矩的数值。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月30日提交的、申请号为62/186,969的美国临时申请的优先权，其全部内容以参考的方式并入本申请。

技术领域

本发明的实施例涉及对工业机械(诸如采矿机铲)的控制，以防止机械倾覆。

背景技术

在操作期间，工业机械(诸如采矿机铲)可以前后运动(例如，在挖掘和装载操作期间)。这种运动会影响采矿机铲的重心和偏心度。机械的偏心度被定义成：机械的重心由于操作实践或情况而相对于标称位置的移动。根据重心偏心度的大小，采矿机铲接触地面的部分(例如，履带板)可能抬升而离开地面。特定的机械与重心和偏心度相关联，该机械必须位于该偏心度之内，以防止采矿机铲倾覆，或者防止特定部件遭受过大的力。

根据支撑机械的地面的坡度或倾斜度，工业机械(诸如采矿机铲)的平衡也会发生变化。例如，一些机铲具有指定的“挖掘斜度极限”，它是机铲在挖掘时的最大倾斜度。虽然机铲操作员被训练成人工地识别什么时候遭受或超过该挖掘斜度极限，但是操作员可以会疏忽地试图在倾斜度超过挖掘斜度极限时进行挖掘，这会造成机械的不受控或意外的移动、机械的不充分的控制、或者机械倾覆。

发明内容

因此，本发明的实施例提供用于操作工业机械(诸如采矿机铲)以提高工业机械稳定性的方法和系统。例如，本发明的一个实施例提供一种操作工业机械的方法。所述方法包括用电子处理器计算工业机械的重心的偏心度。所述方法还包括根据所述重心的偏心度，用电子处理器将由从包含在所述工业机械中的提升致动器和掘进致动器组成的组中选择的至少一个致动器所施加的最大转矩限制为小于可用的最大转矩。

本发明的另一个实施例提供一种操作工业机械的系统。所述系统包括控制器，控制器包括电子处理器。所述电子处理器被配置成：计算工业机械的重心相对于推动工业机械的支座的中心的偏心度，以及根据所述重心的偏心度计算与支座相关联的地面压力。电子处理器还被配置成：根据重心的偏心度和地面压力，将由包含在工业机械中的致动器所施加的最大转矩设置为小于可用的最大转矩的数值。

本发明的另一个实施例提供一种操作工业机械的系统。所述系统包括控制器，控制器包括电子处理器。所述电子处理器被配置成：确定工业机械的位置，以及根据所述工业机械的位置，将由被配置成施加提升转矩到包含在工业机械中的铲斗的提升致动器所施加的最大提升转矩设置为小于可用的最大提升转矩的数值。

本发明的再一个实施例提供一种操作工业机铲的方法。所述方法包括：用电子处理器接收与机铲的倾斜度对应的倾斜计读数，将机铲的倾斜度与阈值进行比较，以及确定所述倾斜度是否超过阈值。当所述倾斜度超过阈值时，所述方法包括由电子处理器将机铲的运动限制到第二预定值。方法还包括将所述倾斜度与第一水平进行比较，以及确定所述倾斜度是否超过第一水平。当所述倾斜度超过第一水平时，所述方法包括由电子处理器将机铲的运动限制到第三预定值。所述方法还包括将所述倾斜度与第二水平进行比较，以及确定所述倾斜度是否超过第二水平。当所述倾斜度超过第二水平时，所述方法包括由电子处理器将机铲的运动限制到第三预定值。