锤击装置和用于操作锤击装置的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种锤击装置，其包括通过线缆工具连接至绞盘的锤。本发明进一步涉及一种用于操作锤击装置的方法。
【背景技术】
[0002]锤击装置，例如打粧机、破碎机、液压锤等被用于多种目的，例如在采矿和采石业用于打碎大石块及类似物，在钢铁行业用于钢包除渣、用于压碎渣或用作其他用途，如打碎大型混凝土表面，如机场跑道，公路和工厂地面。
[0003]锤击装置通常包括在例如以大型管道形式的锤导轨中运行的非常重的锤头。该装置还包括某种提升机构，被设置用以将锤提升到一定高度，之后锤头被释放并通过空转下落(即重力牵引)使其撞击到一个对象上，可以是需要被压碎或撞击的堆状物、岩石或其他对象。
[0004]通常情况下，锤头具有的重量从几吨到超过10吨，并且为了使这种锤击装置在经济上具有吸引力，有必要设计该装置，使其能够产生每分钟一定数量的完全撞击。
[0005]例如从国际专利申请WO 2008/106964A1已知通过穿过滑轮组的导线提起锤。当锤落下，其从导线被释放并在再次被提起之间将必须重新被连接到导线上。然而，此系统是费时的，并且将锤联接到导线的可释放工具是昂贵的和脆弱的。
[0006]因此，从日本专利申请JP 56046025已知通过由液压马达驱动的绞盘形成锤提升机构。为了使锤落下，在液压马达的输入端口和输出端口之间建立短接流径。然而，当锤达到撞击时，马达、绞盘及特别是重负荷导线的惯性将导致导线过冲。未卷绕的导线可能会缠结起来，它可能造成对导线破坏性的锐角弯头并且增加准备锤下次撞击所需花费的时间。
[0007]因此，本发明的一个目的是提供一种成本效益高的、能解决上述缺点的锤击装置技术。
【发明内容】
[0008]本发明提供了一种锤击装置，包括通过线缆工具连接到绞盘的锤，其中所述绞盘的转动由一个或多个液压马达驱动，并且其中所述锤击装置还包括用于检测该锤的位置的位置检测工具。
[0009]提供具有位置检测工具的锤击装置用于检测锤的实际位置是有利的，因为它使得在锤达到撞击之前，制动过程可以开始。由此，可以减少或完全避免线缆工具的过冲，并且锤因此可以在撞击之后立即再次被提升，这相较其它来说极大增加了锤击装置的能力。
[0010]应当强调的是，术语“线缆工具”在此上下文中应当被解释为适用于提升非常沉重的锤和用于被缠绕在绞盘上的任何种类的线，棒，绳，金属丝，链条或任何其他类型的线缆。
[0011]还应当强调的是，术语“位置检测工具”在此上下文中应该被解释为任何类型的增量编码器，绝对编码器，转速表，转速计数器，转速计或任何种类的能够检测位置(通过距离检测或检测增量)的接触或非接触传感器，如通过激光，光，声，磁，雷达或任何其他种类的能够检测锤击装置中锤的实际位置的位置检测器。
[0012]在本发明的一个方面，所述锤击装置还包括绞盘转动制动工具。
[0013]提供具有绞盘转动制动工具的锤击装置是有利的，因为这样的工具能够使制动工具简单且廉价。
[0014]在本发明的一个方面，所述锤击装置还包括控制工具，用于根据来自所述位置检测工具的输入激活所述绞盘转动制动工具。
[0015]根据锤的实际位置激活绞盘转动制动工具是有利的，它使得制动过程更加受控和精确。
[0016]在本发明的一个方面，所述控制工具包括复位工具，用于当所述锤达到撞击时复位所述位置检测工具。
[0017]在本发明的一个方面，所述锤击装置进一步包括撞击位置检测工具，用于检测何时所述锤达到撞击。
[0018]每次锤落下至对象上，该对象将最有可能变形、断裂或至少移动，这样，如果同一个对象被击中几次，撞击位置通常将越来越向下移动。但是，如果制动过程每次都在相同的位置上开始，在锤下一次击打达到撞击之前，制动系统将吸收太多的能量，这将限制制动系统，并减少撞击时的能量。因此，确保该撞击位置由撞击传感器检测是有利的，并且随后击打的制动步骤在该撞击位置的基础上开始。
[0019]撞击位置可以例如通过监测液压马达油路中的油压、通过在绞盘或线缆工具上/处的应变仪、通过加速度计、声学监视器工具或通过其他手段来检测。
[0020]在本发明的一个方面，所述锤击装置包括直接短接流径工具，用于在所述液压马达的输入端口与输出端口之间任选地创建直接短接流径。
[0021]短接液压马达是使锤可以充分空转地下降的一个快速而有效的方式。
[0022]在本发明的一个方面，所述绞盘转动制动工具包括用于阻断通过所述短接流径的流的短接流径阻断工具。
[0023]阻断通过所述短接流径的流是提供绞盘转动制动工具的快速和有效的方法。此夕卜，通过这样的短接流径阻断工具的制动过程是比较容易控制的，并且对比与普通制动工具如盘式制动器或鼓式制动器，该短接流径阻断工具实质上不包括磨损部件。
[0024]在本发明的一个方面，所述直接短接流径工具包括超压缓解工具。
[0025]如果制动过程过早或错误地开始时，基本上落下的锤的所有的能量可以由短接流径阻断工具和/或直接短接流径工具吸收。这可能导致在直接短接流径中危险的压力增加，因此，提供具有超压缓解工具的直接短接流径工具是有利的。
[0026]在本发明的一个方面，所述超压缓解工具被设置成，如果压力超过700巴，优选地如果压力超过500巴，最优选的如果压力超过300巴，会减轻所述直接短接流径中的所述压力。
[0027]如果在直接短接流径中的压力被释放时太低，制动将会是无效的，如果压力过高，由于过压导致的损坏的风险会增加。因此，本压力水平在效率和安全性之间呈现有利关系。
[0028]在本发明的一个方面，所述直接短接流径工具包括再填充工具，用于增加所述直接短接流径中的压力。
[0029]当锤在加速并且当短接流径阻断工具被部署，则存在液压回路中气穴现象的显著风险一一特别是在液压马达中。然而，通过再填充工具增加在所述短接流径中的压力，这种风险被大大降低。
[0030]在本发明的一个方面，所述绞盘是由一个以上的液压马达驱动。
[0031]两个或更多个液压马达通常比具有同等容量的单一的液压马达更便宜一一特别是涉及到本重型液压马达一一并且由两个或更多个液压马达驱动绞盘也将为提升系统提供互惠一一因此增加了系统的安全水平。
[0032]在本发明的一个方面，所述一个以上的液压马达中的至少一个包括空转轮工具。
[0033]提供额外的具有空转轮工具的马达是有利的，因为空转轮工具使得在落下期间基本上没有能量被这些马达吸收一一从而提高了锤击装置的能力。
[0034]在本发明的一个方面，所述空转轮工具包括用于将所述液压马达的输出端口连接至油箱工具的工具。
[0035]如果没有油被供给到液压马达的输入端口并且输出端口被连接到油箱，液压马达将在回转一周后被清空并将在马达内部建立真空。这是有利的，因为马达将吸收非常少的能量并且一旦它被再次加压，真空将辅助马达中的再填充。
[0036]在本发明的一个方面，所述位置检测工具包括转动编码器。
[0037]使用转动编码器是通过检测绞盘的转动来检测锤的位置的简单而有效的方法。
[0038]在本发明的一个方面，所述转动编码器被连接到绞盘轴，所述绞盘围绕所述绞盘轴转动。
[0039]据此实现了本发明的有利实施例。
[0040]本发明进一步提供了一种用于操作锤击装置的方法，所述方法包括下列步骤:
[0041]通过由至少一个液压马达驱动的绞盘工具提升所述锤击装置的锤至预定的初始位置；
[0042]通过在