[发明专利]用于土方作业设备的铲斗的地面接合产品

说明书

本发明公开了一种用于识别并监控各种种类的土方作业设备上所使用的地面接合产品的特征的产品和系统，所述特征包括零件ID、存在、状况、使用和/或性能。

本申请是国际申请日为2016年2月12日、于2017年8月11日 进入中国国家阶段的题为“监控土方作业设备的地面接合产品”且中 国申请号为201680010112.2的国际申请PCT/US2016/017896的分案 申请。

相关申请

本申请要求2015年2月13日提交的名称为“Wear Part Monitoring”的美国临时专利申请62/116,216、2015年4月22日提交 的名称为“Wear Part Monitoring”的美国临时专利申请62/151,124、 2015年6月12日提交的名称为“Wear Part Monitoring”的美国临时专利申请62/175,109、2015年7月29日提交的名称为“Wear Part Monitoring”的美国临时专利申请62/198,552以及2015年9月29日 提交的名称为“Monitoring for Earth WorkingEquipment”的美国临时 专利申请62/234,463的优先权权益，这些临时专利申请中的每一者全 文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于识别并监控各种土方作业设备上所使用的地面 接合产品诸如地面接合工具、耐磨板、铲斗、卡车托盘等的特征，诸 如零件标识、存在、状况、使用和/或性能。

背景技术

在土方作业活动(例如，采矿、建造和挖泥)中，通常所有种类 的土方作业设备(例如，索斗铲、线缆铲、正铲、液压挖掘机、铲斗、 铲刀、耙路机、挖泥船绞刀头等)上都设置有地面接合产品，以保护 底层设备免于过度磨损，并且在一些情况下还执行其他功能，诸如破 开挖掘边缘前面的地面。地面接合产品包括例如安装在挖掘机上的铲 斗、附接到铲斗的斗唇，以及固定到斗唇的斗齿和护罩。

在使用期间，土方作业设备的地面接合产品可遇到重荷载和高磨 损状况，这会给产品造成磨损或损坏，产品的剩余磨损寿命缩短，并 且土方作业设备的效率降低。此外，地面接合产品偶尔会遇到比所开 采的周围材料更硬的材料(例如，岩石)，从而使产品受到冲击和/ 或更高的荷载，这可导致产品变形、开裂和/或比预期值更高的磨损率。 对地面接合产品造成的磨损率升高和/或损坏，可降低产品的总有效磨 损寿命。如果未在适当时间更换产品，产品可磨损超过预期寿命和/ 或断裂或发生意外分离，这可造成设备挖掘效率降低，并且可暴露挖 掘设备的其他部件，导致其他部件经受不必要的磨损。

重荷载和磨损状况可造成地面接合产品与土方作业设备脱离和 分离。土方作业设备的操作员不一定总是能够发现地面接合产品何时 已分离。分离的地面接合产品可给下游加工设备造成损坏。例如，如 果分离的地面接合产品被送入破碎机中，则产品可被喷射出并且给工 人带来危害，或其可能被卡住并造成代价高昂的破碎机停机时间。卡 住的破碎机需要关闭机器且要让操作员去除零件，有时这可能是困 难、耗时和/或有危害的过程。另外，在缺少地面接合产品的情况下继 续操作挖掘设备可降低总体生产力，并且可造成其上固定有该产品的 基部经受不必要的磨损。

现有系统已经用来监控耐磨零件以便确定耐磨零件何时需要更 换和/或何时已丢失，并取得了不同程度成功。例如，Motion Metrics 出售的斗齿磨损监控系统(Tooth-Wear Monitoring system)和斗齿丢失 检测系统(Missing Tooth Detection system)使用安装在挖掘设备的动臂 上的光学相机来确定耐磨零件中的磨损量和耐磨零件何时丢失。同 样，美国专利8,411,930公开了一种系统，该系统依靠安装到挖掘机 的动臂的摄影机来检测损坏或丢失的耐磨构件。