[发明专利]控制采掘机采掘臂动作的方法及装置

说明书

本发明涉及一种借助升降采掘臂的第一组液压作用油缸和在垂直于升降方向可旋转采掘臂的第二组液压作用油缸，控制局部切割式采掘机的万能旋转采掘臂运动的方法，以及实施这种方法的装置。

在本申请人的德国专利GB-PS1，588，730中所公开的，带有万能旋转采掘臂的局部切割式采掘机在大多数情况下含有液压作用油缸以在基本垂直的方向上升降采掘臂以及用来进行旋转驱动。例如，该驱动是通过将液压驱动的齿条与转动机构的齿轮相啮合而实现的。采掘臂旋转时，通常是绕着大体上沿底盘法线方向延伸的轴线旋转的。注意，借助此旋转装置升降采掘臂的液压作用油缸也将围绕基本上是垂直的轴旋转。这样，无论在哪个水平方向的旋转位置上，采掘臂均可升降。

当用局部切割式采掘机在断面上采掘时，在采掘臂的自由端，在垂直于采掘臂纵轴的方向上安装有可转动的两个采掘头。掘进方向大多选择在采掘头做旋转运动的轴向方向。在到达设计断面时，采掘臂将按所谓的预选采掘深度升降，而掘进则沿相反的方向进行，并再次在基本水平的方向上进行。由于受这类采掘机结构的限制，当升降采掘臂以实现新的预选采掘深度时，在采掘臂自由端的两个采掘头中间将形成一条突出的肋条。随后，当采掘臂在基本水平的方向上旋转时，必须去掉此肋条。由于岩石的性质和采掘机的结构，若不采取其他措施，而仅仅靠旋转采掘臂的办法来去除此肋，此肋就显得太大了。在这些情况下，在新的位置上旋转采掘臂是不大可能的，要在相反方向上继续采掘之前，必须靠费力的手工操作才能去除此肋条。

本发明的目的在于提出一种开始时已提到的那种控制方法，用这种控制方法，特别在已到达设计断面时，可很容易保证变换采掘的方向，而不致出现采掘机在回转时，由于有肋条而被卡住的危险。本发明的目的在于可精确地按照岩石性质，特别在改换采掘方向时，使采掘臂可以偏离推进方向而在任意方向上移动，从而使偏离推进方向的程度是可以自由选择的。

本发明的另一个目的在于提供实施本发明的方法的装置。

为了解决第一个任务，本发明所述之控制方法基本上是，测量两个液压作用油缸之一的工作时间和/或测量给各个液压作用油缸输送的加压液体容量;在达到了为实现采掘深度所必须的液压作用油缸进行操作的时间后，或达到了为实现采掘深度在切割方向上进行移动所必须的加压液体的输送量后将停止对所述液压作用油缸输送加压液体，而仅仅将加压液体输送给正在推压的液压作用油缸。在这个过程中，由于测量了起动某一液压作用油缸的实际时间间隔和/或测量了待输送给或已输送给该液压作用油缸的加压液体容量，可以在不依赖另一个液压作用油缸的情况下，快速或慢速地切割出一定的厚度，此外，在推进时，可较陡或较平地从一行转向另一行。根据时间和/或容积这两个参量，特别在一行终端改变采掘方向时，采掘臂的移动可精确地适配当时所遇到的岩石性质，从而可确定出待切割或待破碎的岩石实际数量。利用时间和/或测出的加压液体容量这二个参数，便可采用电或电磁阀门，以极简单的方式实现所需要的控制。

如果在采掘臂的两个运动方向上都有单独的液压源时，本发明所述之控制方法是非常容易实施的。但是，在只有一个液压源的情况下，也可以很好地适配岩石性质，并且在采掘方向改换时可以很好地接近采掘臂的斜进区的斜率，这种近似性是通过间隙地起动采掘油压作用油缸实现的，因而便可根据采掘深度选择启动时间的总和和/或实际供给的容量的总和。这样一种方法原则上也要有两个液压源，分别调节两个采掘臂的方向才可实现，即当做推进运动的液压作用油缸连续工作时，向在采掘方向进行操作的第二个液压作用油缸间歇地输送加压液体，便可形成一个阶梯状切割层。如果在这两个驱动方向上只有一个液压源，那么在这种情况下，有可能以简单的方式向两个液压作用油缸交替地，并按时间次序输送加压液体，从而实现一次新的采掘。在这种情况下，当在一个方向起动液压作用油缸时，另一个方向的液压作用油缸就得停止，因而在推进至新的一行之前，所进行的是阶梯状掘进。

只要两个液压作用油缸各自的液压源同时分别与这两个液压作用油缸连接，采掘臂在倾斜的方向上以任意选定的斜度做连续运动，在各种情况下都是能实现的。注意，液压作用油缸用来预选新的采掘深度所花的时间可以用来作为预选采掘深度的一个量度。当然，精确的方法是控制住输送给液压作用油缸由采掘深度确定的加压液体容量，从而可以在预选好加压液体容量时，将既定容量的加压液体输送给液压作用油缸，根据预选的采掘深度确定的所需时间是可以在很大范围内选择的，这样，就可以在很大范围内调节斜区的斜度。