[发明专利]超声感测地面接合工具的磨损寿命

说明书

本发明涉及超声感测地面接合工具的磨损寿命。一种磨损寿命感测系统可以使用非破坏性检测技术来确定地面接合工具(GET)何时磨损坏并达到它们可用磨损寿命的期限。磨损寿命感测系统可以包括磨损感测体和嵌入在GET本体内的磨损传感器组件。磨损感测体被定位成接近GET的最大磨损点，并且由具有和GET本体的材料不同的材料密度的材料制成。磨损传感器组件朝磨损感测体的方向输出距离传感器信号，并且基于在磨损传感器组件处接收到的反射距离传感器信号，确定存在或不存在磨损感测体。当其不再检测到存在磨损感测体时，磨损传感器组件可以传送GET更换消息。

技术领域

本发明总体上涉及具有地面接合器具的土方作业机器，并且更具体地，涉及对此类地面接合器具的磨损表面和地面接合工具(GET)的磨损检测，以确定磨损表面和GET何时达到其可用的磨损寿命的期限。

背景技术

本领域已知的运土机被用于在工地挖掘土或岩石并且将松散的作业材料从一个地方移动到另一个地方。机器和设备包括用于操纵机器的一个或多个器具的铰接机械臂或其他类型的连杆。连杆能够升起、降低及转动器具以按照期望方式与地面或其他作业材料接合。在运土应用中，机器的器具或其他设备可以是铲斗，其在底部边缘上设置有斜切唇缘或铲板以用于移动或挖掘泥土或其他类型的作业材料。在其他应用中，器具可以包括挖掘作业材料的粗齿锯、铲板、指状物等。

为了便于运动过程，并且延长铲斗及类似器具的使用寿命，多个齿组件可以沿器具的材料接合边缘间隔开并且附接到器具的表面上。齿组件从材料接合边缘向前突出作为与作业材料接触并穿透的第一点，以用来减少材料接合边缘的磨损量。利用这种设置，齿组件遭受由于和作业材料重复接合所造成的磨损和破裂。最终，虽然必须更换齿组件，但是通过多次循环更换齿组件器具仍能使用。其他类型的GET可以在预期会发生最大磨损处附接至铲斗或其他器具，比如边缘保护器、拐角防护器、切削刃等。

在许多实施方式中，通过将齿组件提供为两部分式系统，可以便于齿组件的安装和更换。该系统可以包括附接至器具的材料接合边缘的适配器、配置为附接至该适配器的地面接合尖端，以及在使用期间将尖端固定到适配器上的保持机构。适配器可以焊接、螺栓连接或者以其他方式固定到底部边缘上，并且随后尖端可以附接至适配器并由保持机构保持在适当位置。尖端承受由于和作业材料接合所造成的大部分冲击和磨损，并且比适配器磨损地更快以及更频繁地断裂。在摘要中可知尖端处的点被磨损到其使用寿命耗尽时尖端应当被更换，但是在本领域中可能难以确定尖端是否达到该点。

在比利等人的美国专利申请公开文本US 2015/0149049 A1中说明并描述了用于监测地面接合尖端上磨损的策略的一个实例。比利等人的公开文本披露了用于监测在土方作业设备上使用的磨损部件的状态、健康和性能的方法及工具。在一个实施例中，监测系统具有一个或多个电子传感器，用来确定铲斗边缘上的磨损构件的当前长度。监测系统安装在铲斗的横臂或顶部上，并且在使用期间电子传感器对磨损构件具有清晰的位点线。特征可以结合到磨损构件上以帮助确定磨损构件已经磨损的程度。磨损构件可以沿预期磨损轮廓的长度包含多个特征，以使得随着磨损构件磨损，监测系统能够检测在磨损构件上残留的特征的数目。

发明内容