用于监视粉碎元件的磨损的系统和方法
【专利摘要】本公开的多个方面涉及用于显示粉碎部件上的粉碎元件(例如凿子、齿等)的磨损状态的显示结构。在某些示例中，显示结构可以包括以行和列的形式实时地马上可视地描述所有粉碎元件的矩阵。通过诸如不同的颜色、不同的数字、不同的字母、形状、条形码等的技术可以指示粉碎元件的磨损状态。本公开的另一方面涉及自动系统，其中远程方能够在显示结构上同时监视多个机器的粉碎元件的磨损状态。对于各个机器，远程方(例如，操作员、供给源、监控员、主办公室)能够分别接收无线信号，该无线信号表示何时粉碎元件接近需要更换。
【专利说明】用于监视粉碎元件的磨损的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请在2015年2月18日提交为PCT国际专利申请，并且要求2014年2月19日提交的美国临时专利申请N0.61/941，828的优先权，该申请的内容在此通过援弓I全部纳入此文。
技术领域
[0003]本公开总体上涉及一种用于感测被设计为粉碎或分解材料的机器的自治系统中的磨损的系统和方法。在自治系统中，远程方能够监控串联地和/或独立于彼此作业的一个或多个机器。更具体地，本公开涉及用于感测由诸如地面挖掘机等的挖掘机使用的粉碎元件的磨损的系统和方法。
【背景技术】
[0004]较硬的材料通常被处理为用于采矿和建筑。多种材料包括岩石、水泥、沥青、煤和多种其他类型的基于矿物的材料。已经开发了用于减小这些硬质材料的尺寸的多种不同方法。一种传统的材料尺寸减小方法是在材料中钻一个较小的孔，并且该孔然后被填满炸药，该炸药被点燃，然后导致减小尺寸的快速和节省成本的方法。然而，对于此技术存在多种缺点，包括潜在的伤害风险，产生不期望的噪音、震动以及灰尘，以及在空间有限或存在导致其他气体点燃的潜在风险的很多情况下该处理难以使用的事实。
[0005]由于与爆破技术相关的上述缺点，已经开发了替代方法以用于粉碎较硬材料。主要的替代方法是使用具有转动的粉碎部件的粉碎机器，该粉碎部件使得刚性的且专用的粉碎元件移动通过行进路径。粉碎部件能够包括转鼓，该转鼓使得粉碎元件移动通过圆形的行进路径。此种鼓一般地被连接到它们相应的机器，从而鼓的位置和取向能够被控制以使得粉碎元件与正被粉碎的材料接触。替代的粉碎部件能够包括承载粉碎元件的悬臂安装的链条。该链条典型地围绕它们相应的悬臂被驱动/被旋转。粉碎元件被安装到由链条限定的行进路径并且沿着该行进路径移动。在使用中，悬臂被移动(例如，通过枢转运动)到粉碎元件与正被粉碎的材料接触的位置。
[0006]上述类型的示例机器在美国专利N0.7，290，360中被公开了。公开的机器是地表挖掘机，该挖掘机用于诸如地表采矿、地面平整、地形平整和通过移除一层或多层材料而用于新建或重建的地点准备的应用。该类型的表面挖掘机提供了对于爆破和锻打的合算的替代方案，并且提供在一次通过之后产生一致的输出材料的优点。这能够降低对于粗碎机、大载货车、大拖运卡车以及将材料运输到碎料机的相关许可的需求。
[0007]粉碎机的粉碎元件已经被开发以承受与材料粉碎行为相关的冲击载荷和磨损。粉碎元件能够以多种形状和尺寸构造，并且已经被标有多种术语，包括切割件、凿子、挖撬工具(picks )、锯齿等。典型粉碎元件包括前缘冲击点或缘和基部。该基部构造为被装配到安装结构，该安装结构与在材料粉碎应用中用于承载粉碎元件的鼓或链条集合为一体。与材料粉碎应用相关的严苟1环境有效地保证了粉碎元件随着时间将被磨损。因此，粉碎元件被设计为可更换的，虽然安装结构不试图频繁地被更换。例如，当给定的粉碎元件变得磨损时，从其相应的安装结构上移除该粉碎元件并且更换一个新的未磨损的粉碎元件。
[0008]通常地，粉碎元件的尖端或边缘与粉碎元件的基部相比具有较硬的结构(例如，固定的硬质合金结构)。当使用新的粉碎元件以粉碎材料时，前缘点或边缘被暴露向主要的冲击和磨损行为。然而，一旦前缘尖端或边缘变得磨损，那么基部被暴露向更多的冲击和磨损行为。当此现象发生时，将产生多种潜在的问题，包括基部在分解材料是不够高效的，从而导致低效的操作。该低效率可能导致火花的产生和/或过量的热，这将导致爆炸和/或火灾的风险，如在能够存在甲烷气体的煤矿应用中可能发生的那样。此外，与前缘点或尖端相比，基部一般地较快地磨损。这是很明显的，因为基部防止粉碎元件安装结构被暴露向磨损。因此，一旦粉碎元件的前缘边缘或点被磨损，那么机器在基部磨损完之前只能操作较短的时间，从而导致如下的情况:鼓或链条的安装结构接触正被粉碎的材料。一旦粉碎元件磨损到此程度，存在导致鼓或链条的安装结构被损坏的风险。安装结构不容易被修复，从而最终潜在的损坏可能很难修复且修复成本较高。
[0009]由于这些问题，在磨损已经进行到无法接收程度之前更换粉碎元件是有很明显的优势的。系统已经被设计为监控切割件的状况，从而允许操作员中断操作并且在适当的时间更换切割件。用于监控粉碎元件的示例系统在AT3826832、DE 10015005以及US 2010/0076697中被公开了。虽然存在磨损感测系统，但是在此领域需要改进。
【发明内容】
[0010]本公开的多个方面涉及用于显示粉碎部件上的粉碎元件(例如凿子、齿等)的磨损状态的显示结构。在某些示例中，显示结构可以包括实时地马上可视地描述所有粉碎元件的矩阵。通过诸如提供等同于特定磨损水平的不同的颜色、不同的数字、不同的字母、条形码、形状等的技术可以指示粉碎元件的磨损状态。在一个示例中，能够使用彩色编码系统，其中，绿色表示给定的粉碎元件具有可接受水平的磨损，黄色表示给定的粉碎元件具有中度水平的磨损，并且红色表示给定的粉碎元件需要更换。在某些示例中，闪烁的红色表示给定的齿需要立即更换。在此种示例中，一旦给定的粉碎元件到达了预定的磨损状态，用于机器的控制器可以自动地停止机器的操作。
[0011 ]在一个示例中，操作员能够手动地选择粉碎元件，并且控制器将自动地转动鼓，从而所选择的粉碎元件被定位在具体的转换位置(换出位置)以用于访问和更换粉碎元件。在某些示例中，显示结构能够包括卷动矩阵，在该矩阵中，实时地探测粉碎元件相对于参考点的转动位置。替代地，控制器可以被设置有算法或其他控制逻辑，该控制逻辑在操作员的请求下自动地将挖掘鼓转换到换出位置。此操作可以远程或者现场执行。
[0012]本公开的另一方涉及自动系统，其中远程方能够在显示器上监视一个或多个机器的粉碎元件的磨损状态。远程方可以包括操作员、监控员、主办公室、仓库等。无线信号可以被发送到远程方，从而当粉碎元件接近需要更换时发送警报。这系统允许粉碎元件的部件的预定和/或跟随粉碎元件多久需要更换。
[0013]多个额外的方面在下文的说明书中被提及。这些方面涉及各个特征以及这些特征的组合。应当理解前文的总体说明和下文的详细说明是示例性的并且仅仅是解释性的，不限制本文公开的实施例所基于的宽泛概念。
【附图说明】
[0014]图1示出了根据本公开的原理的包含粉碎元件磨损感测系统的地表挖掘机的侧视图；
[0015]图2示出了具有行列格式的卷动矩阵中的显示监视器的示例；
[0016]图3是示出如图2所示的卷动矩阵的特征的显示监视器；
[0017]图4是示出如图2所示的卷动矩阵的特征的显示监视器；
[0018]图5是示出如图2所示的卷动矩阵的特征的显示监视器；
[0019]图6是示出如图2所示的卷动矩阵的特征的显示监视器；
[0020]图7是示出如图2所示的卷动矩阵的特征的显示监视器；
[0021 ]图8示出了根据本公开的原理的感测系统的示例；
[0022]图9是根据本公开的原理的用于描述粉碎元件的磨损的示例方法的流程图；以及
[0023]图10示出了能够用于图1的机器的粉碎元件。
【具体实施方式】
[0024]图1示出了包括牵引车22的地表挖掘机20(例如，自动机器)的示例，该牵引车22具有主底盘24(8卩，主框架)，该主底盘24包括前端26和后端28。主底盘24被支撑在地表驱动系统(即，推进系统)上，该地表驱动系统能够包括用于在地面上推进地表挖掘机20的多个推进结构，诸如轮或履带30。操作室32被定位在主底盘24的顶侧。挖掘工具34被安装在主底盘24的后端28。挖掘工具34包括挖掘鼓36，围绕鼓轴线38可转动地驱动挖掘鼓36(例如，由液压马达驱动)。挖掘鼓36承载多个粉碎元件40(例如，齿)，该粉碎元件40适于切割岩石或其他基于矿物的硬质材料(例如，沥青、水泥)。挖掘鼓3 6能够安装到悬臂，该悬臂能够在较低的挖掘位置(参见图1)和升起的运输位置(未示出)之间枢转。护罩42至少部分地围绕/包围挖掘鼓36。在其他实施例中，挖掘鼓36可以不被安装。
[0025]在使用地表挖掘机20时，地表挖掘机20被移动到挖掘地点，同时挖掘工具34处于运输位置中。当期望在挖掘地点进行挖掘时，挖掘工具34被从运输位置下降到挖掘位置(参见图1)。虽然在挖掘位置中，挖掘鼓36在方向44上围绕轴线38转动，从而挖掘鼓36使用向上切割的动作移走材料的期望厚度T。在挖掘处理期间，履带30在向前方向46上推进地表挖掘机20，由此使得材料的具有厚度T的顶层被挖走。随着地表挖掘机20在向前方向46上移动，粉碎元件40掘进挖掘鼓36之下的材料中，从而留下被挖掘的材料。地表挖掘机20能够用于的示例挖掘应用包括地表采矿、路面铣刨，地形平整、建筑准备和其他活动。在其他示例中，鼓36能够被构造为使用上行切割运动或下行切割运动来进行挖掘。
[0026]参考图2，示出了以具有行列格式的卷动矩阵的方式描述粉碎元件40的显示监视器64的示例。在该示例中，描述的显示监视器64显示6个行和7个列的粉碎元件40。应当领会到在其他实施例中行列的数量可以变化。在某些示例中，显示监视器64能够被安装在地表挖掘机20的操作室中，或者显示监视器64能够是可以远程地使用的移动单元。在图6中更加详细地示出和说明了示例性的粉碎元件40。
[0027]在一个示例中，随着挖掘鼓36转动，多行粉碎元件40沿着矩阵屏幕在方向42中卷动，从而在给定的时间点(例如，实时地)提供粉碎元件40的圆周位置的可视指示。换言之，显示监视器64能够被构造为可视地卷动通过粉碎元件40的转动位置以允许实时地可视地监视粉碎元件40的磨损。例如，图2-7示出了显示在显示监视器64上的粉碎元件40的卷动的转动位置。在某些示例中，显示监视器64能够被用于马上实时地马上可视地看见/表示所有的粉碎元件40。该显示监视器64能够立刻显示粉碎元件40的磨损状况，从而操作员能够可视地看见正被显示的粉碎元件40中的每一个的磨损状况。
[0028]通过诸如颜色代码、数字代码、字母代码、条形码、图形、形状等的技术能够显示粉碎元件40的磨损状况。如果粉碎元件40已经达到警告阈值或者需要更换，显示监视器64将通过使用例如代码指示此种状况。在一个示例中，能够使用彩色编码系统，其中，绿色表示给定的粉碎元件40具有可接受水平的磨损，黄色表示给定的粉碎元件40具有中度水平的磨损，并且红色表示给定的粉碎元件40需要更换。替代地或组合地，声音警告(例如，蜂鸣声、预先录制的留言)和/或其他可感知警告(例如，闪光)也能够被用做系统的一部分。
[0029]参考图2-7，显示监视器64包括用于显示粉碎元件40的磨损的多种代码。在示出的示例中，示出了多种代码，诸如颜色代码、数字代码、条形码和几何图形代码。应当理解，可以显示其他代码。在示出的实施例中，颜色代码由字母G(绿色)，Y(黄色)和R(红色)表示。在特定示例中，闪烁的红光或屏幕符号表示给定的粉碎元件40需要立即更换。在其他示例中，通过使用不同的数字、形状和条形码能够在显示监视器64上表示类似水平的磨损。通过具有I至10之间的数字能够表示数字代码，数字1-10表示磨损量，从而最小的数字I表示从很小的磨损到没有磨损，最大的数字10表示大量或明显的磨损(例如，类似与如上的颜色，在屏幕上闪烁“10”能够被用于指示需要立即更换)。类似地，条形码能够通过具有条码数量能够表示磨损量，该条码数量代表粉碎元件40上的磨损量，从而一个条码表示从很小的磨损到没有磨损，三个以上的条码表示大量的磨损。形状的类型也可以被用于表示磨损量。方形能够被用于代表可接受水平的磨损，圆形能够代表中度水平的磨损，并且三角形能够代表大量的磨损，并且菱形能够代表需要更换。
[0030]在某些示例中，显示监视器64能够被构造为显示较小的窗口72，从而观察挖掘鼓36上的给定区域中的较少粉碎元件40。显示监视器64能够被设置为和构造为允许操作员集中在特定的粉碎元件40上。在此种构造中，操作员能够利用显示监视器64密切地观察和诊断粉碎元件40的磨损，并且确定是否需要更换。
[0031]在其他示例中，显示监视器64能够被构造为包括用作参考位置的换出位置P(change-out posit1n)，从而一旦粉碎元件40已经达到警告阈值或者需要更换便更换粉碎元件40。在一些示例中，操作员能够使用控制器以手动地转换或停止挖掘鼓36的转动，从而使得给定的行与换出位置P对齐，同时使用显示监视器64来提供鼓36的实时转动位置的可视指示。
[0032]显示监视器64能够被用于促进挖掘机的自动操作。在自动系统中，显示监视器64能够被可以同时监控多个机器的人员远程地使用。换言之，自动意味着操作员远程地监视/控制处于特定条件下的至少一个挖掘机的操作(例如，至少一个地表采矿机)，多个挖掘机(例如，地表采矿机)能够被同时地自动监视/控制。例如，操作员、监督人、第三方和/或任何数量的控制团队能够远程地监视协同地作业和/或独立地作业的多个机器。远程的个人可以使用显示监视器64以观察正被控制的多个机器的每一个中的操作状况。例如，自动系统中的多个机器的每一个能够使用显示监视器64被远程地监视，以可视地检查粉碎元件40的磨损状况。在一个示例中，远程的个人可以使用显示监视器64通过推物理按钮或其他触发器，通过触摸或点击屏幕图标等，能够在多个机器的多个显示屏幕之间切换或移动。各个机器可以具有其自己的显示屏幕，当希望时，这些显示屏幕能够被显示在显示监视器64上。也就是，根据浏览设置，一个或多个显示屏幕能够被显示在显示监视器64上。在其他示例上，基于且至少部分地基于正被监视的挖掘机的数量，可以使用一个或以上显示监视器64。通过远程地监视自动系统中的机器，存在减少停机时间的可能性，例如，由于停止以检查粉碎元件40的磨损状况而造成的停机。通过远程地使用显示监视器64，能够实时地监视所有的使用中的自动机器。
[0033 ]参考图4，示出了感测系统58的示例。感测系统58能够被用于确定粉碎元件40的磨损状况。感测系统58能够包括传感器60、传感器60阵列、控制系统62和显示监视器64。在一个示例中，传感器60被构造为感测粉碎元件40的未磨损状况并且将指示未磨损状况的信息传递到控制系统62。传感器60能够被构造为在操作期间探测粉碎元件40的磨损状况。随着粉碎元件40掘进挖掘鼓36之下的材料中，粉碎元件40变得被磨损。传感器60例如可以感测粉碎元件40从安装结构中突出的距离的变化。在其他示例中，传感器60可以感测粉碎元件40从挖掘鼓36上的任何位置上突出的距离的变化。在一个示例中，传感器60可以感测距离挖掘鼓36上的任何参考点的距离或者偏离挖掘鼓36的距离。然而，应当理解，传感器60能够感测除了距离之外的且还处于本系统的范围之内的其他参数，只要参数能够被用于探测给定的粉碎元件40的磨损水平。例如，传感器60能够是高速摄像机、红外传感器、磁场传感器，这些传感器能够被用于直接监视给定的粉碎元件40的轮廓。
[0034]控制系统62能够包括存储器66，该存储器66存储磨损68的预定关系和期望值70。基于比期望值70大的磨损68的预定关系的改变，控制系统62能够被构造为产生错误/警告信号。错误信号能够被传递到显示监视器64，该信号指示粉碎元件40的磨损状况。感测系统58能够被用在自动情况下，其中在该自动情况下，操作员正监控协同作业的多个机器。在此示例中，用于自动机器的控制系统62也能够自动地停止自动机器的操作，一旦给定的齿超过期望的磨损值70。显示监视器64能够被安装在机器上，或者显示监视器64能够是远程的(例如，具有远程操作员)。
[0035]在一个示例中，传感器60能够包括激光扫描仪、雷达扫描仪、电荷耦合装置或红外摄像机。在其他示例中，传感器60能够被用于利用非接触式测量系统或光学测量来测量粉碎元件40的磨损。在美国专利N0.8,386,196 B2中公开了示例的光学测量系统，该专利的内容通过引用全部纳入此文。
[0036]在某些示例中，感测系统58能够包括传感器60，该传感器60产生交替电磁场，随着粉碎元件40通过挖掘鼓36围绕转动轴线38转动，粉碎元件40经过该电磁场。粉碎元件40能够分别具有金属构造，从而当粉碎元件40通过传感器60的电磁场时，在粉碎元件40的表面形成涡电流。通过该现象而转换的能量大小直接基于粉碎元件40的经过电磁场的表面积。转换自磁场的能量大小能够被探测到，并且能够通过传感器60上的电流的减小表示。因为转换的能量的大小基于物体的经过磁场的尺寸，所以随着粉碎元件40经过磁场而感测的电流的减小量是粉碎元件40的尺寸的表示。
[0037]随着粉碎元件40在使用期间磨损，粉碎元件40的经过传感器60的磁场的表面积减小，从而随着粉碎元件40经过磁场较少的能量被传递到粉碎元件40。因为较少的能量被传递到粉碎元件40，所以能够感测到电流的较小的减小。因此，随着粉碎元件40经过磁场，通过监视电流下降的幅度，可能根据传感器监视粉碎元件40的磨损状况。用于监视磨损的示例方法在PCT专利申请N0.PCT/US2013/074672中被公开了，该申请的全文通过引用全部纳入此文。
[0038]在某些示例中，远程显示器能够被用于使得数据对于远程车辆中的操作员而言是可用的。与远程显示器的通信能够使得远程操作员注意到磨损状况改变。在一个示例中，操作员能够通过按下按钮、点击/触摸屏幕图标等(尤其是用于需要被改变的粉碎元件40的按钮或屏幕图标)而选择粉碎元件40中的一个，控制系统62能够自动地转换挖掘鼓36。尤其是挖掘鼓36能够被转向，从而所选的粉碎元件40处于适于访问和更换粉碎元件40的换出位置P。控制系统62能够自动地使得挖掘鼓36转动以与包括待被更换的挖掘鼓36的特定行对齐，同时跳过所有的其他行。控制系统62能够被设置有算法或其他控制逻辑，该算法或控制逻辑基于操作员的请求自动地将所选的粉碎元件40移动到换出位置P。在其他示例中，算法能够自动地将需要更换的粉碎元件40定位在换出位置P。
[0039]在其他示例中，操作员能够使用显示监视器64以远程地控制挖掘鼓36的位置从而提供关于挖掘鼓36的转动位置的反馈。在一个示例中，自动机器的感测系统58能够向远程操作员通知需要更换一个或多个粉碎元件40的预告。各个机器的磨损状况的无线通信能够被发送到操作员并且被显示在显示监视器64上。通过无线通信，远程操作员能够将挖掘鼓36转动到用于更换粉碎元件40的换出位置P。在其他示例中，当粉碎元件40丢失和/或已经超出临界磨损水平时，感测系统58能够提供自动关机。
[0040]如果粉碎元件40完好，感测系统58允许操作员使用粉碎元件40在挖掘鼓36上的位置基于其被校准的读数和其最后一次的读数来重新校准粉碎元件40。在某些示例中，感测系统58能够包括粉碎元件更换辅助特征。该更换辅助特征能够被构造为向操作员通知坏的粉碎元件40的位置，从而操作员能够更加人体工程适宜地和/或更加容易地更换粉碎元件40。在其他示例中，能够使用自动粉碎元件更换系统以换出粉碎元件40。
[0041]在某些示例中，感测系统58的显示监视器64能够同时与远程第三方(例如，供给源，主办公室，仓库等)通信，从而当粉碎元件40接近需要更换时通知该第三方。在此种情况下，远程操作员能够在配送更换部件的情况下协作更换粉碎元件40。该系统能够有助于节省部件预定的时间，因为当远程第三方在知晓粉碎元件40的磨损状况时，远程监视部件例如能够被预定。应当理解粉碎元件40的磨损感测能够是自动的。此外，远程第三方能够被提供报告，该报告总结哪个或哪些粉碎元件40需要被更换。这能够允许远程第三方维持用于更换部件的供给的准确存货，并且更好地监视粉碎元件40被更好的频率，以及用于以后的订单的计划。
[0042]参考图5，示出了用于控制自动系统的示例方法74的流程图。该方法包括探测粉碎元件40的磨损。尤其是，方法74描述了用于更换磨损的粉碎元件40的自动控制协议。在方框76中，粉碎元件40的可探测磨损被连续地监视。如上所述，远程操作员能够使用如上所述的显示监视器64监视粉碎元件40的磨损。
[0043]在方框78中，确定粉碎元件40的磨损状况是否已经达到了警告阈值。换言之，确定存储在控制系统存储器66中的磨损的期望预定关系和现存的预定关系之间的改变是否大于期望值70。如果还没有达到警告阈值，那么程序结束。如果存在满足警告阈值的改变，那么控制进行到方框82。当然，可以限定其他预警告阈值。例如，在绿黄红图案中，预警告阈值可以被用于将指示颜色从绿色变为黄色，因此指示能够使用的磨损水平，例如从而触发更换粉碎元件40的订单和/或向操作员警告给定粉碎元件40的使用寿命接近终止。
[0044]在方框82中，能够向操作团队发送无线通信以向他们警示粉碎元件40(例如，齿、凿等)接近需要更换。在一个示例中，操作团队能够包括负责更换粉碎元件40的主要操作员。主要操作员也可以负责启动和停止不同的自动过程。主要操作员主要监管和检查错误或警告信息。在其他实施例中，操作团队可以包括辅助操作员，该辅助操作员起到与主要操作员相同的作用。辅助操作员能够提供额外的人工动力以更换粉碎元件40。在某些实施例中，操作团队可以包括负责使得自动机器和操作员成功地运行的监督员工，也可以包括管理和执行统调的员工。
[0045]在方框84中，确定是否粉碎元件40的磨损状态已经达到其可用极限。如果粉碎元件40的磨损状态的改变位于预定值范围内，那么程序结束。如果粉碎元件40的磨损状态的改变大于期望的使用预定值，那么程序进行到方框86。在方框84中的磨损确定能够用作安全机构以保护地表挖掘机20。
[0046]在方框86中，无线通信被构造为被发送到操作团队以向他们警示粉碎元件40需要更换以继续操作。此种警告能够是自动机器开始更换操作的指示。在方框88中描述了更换操作的第一步。方框88的程序是升起挖掘鼓36。在方法的方框90中，挖掘鼓36的转动被停止，从而开始准备更换粉碎元件40。
[0047]一旦挖掘鼓36被停止，那么方法的方框92允许挖掘鼓36被转向到人因设计适宜的位置。挖掘鼓36能够被定位成使得操作员或者自动式齿更换系统能够容易地接触到被更换的粉碎元件40的高度和位置。
[0048]在方框92中，该方法提供跟随挖掘鼓36的转动位置以及各个粉碎元件40的位置。当粉碎元件40磨损超过可用极限时，挖掘鼓36能够转动从而待被更换的粉碎元件40处于便于到达和更换的人因设计适宜的更换位置(即，换出位置P)。因为感测系统58被构造为识别需要更换的粉碎元件40，所有能够容易地定位粉碎元件40的特定位置或方位从而进行更换。因此，挖掘鼓36能够自动地停止在待被更换的粉碎元件40的位置处。然而，应当理解方框90和方框92的步骤能够颠倒，其中挖掘鼓36被减速并且被转向到换出位置P并且然后在达到此位置的情况下停止。
[0049]在方法的方框94中，自动机器被空转。自动机器被维持在低怠速下以用于冷却阶段。该程序然后进行到方框96以关闭发动机。
[0050]在方框98中，方法提供粉碎元件40的更换，同时挖掘鼓36被保持/停止在人因设计使用的更换位置(即，换出位置P)。在该更换时序中，远程控制(未示出)能够被用于使得转向通过剩下的粉碎元件40。例如，在每一次更换之后，远程控制能够被用于前进到下一个需要更换的粉碎元件40。在所有的被识别到的粉碎元件40都被更换之后，自动机器能够重启操作并且向前移动。
[0051 ]在方框100中，方法允许向操作团队发送无线通信以向他们通知已经被更换的粉碎元件40的数量。在一个示例中，可以生成数据以跟踪每个工具保持基础的粉碎元件40更换。在特定实施例中，可以跟随每个工具保持基础上的粉碎元件40的更换。在此情况下。更换数据可以用于监控用于各个工具保持件的服务。在其他实施例种，能够收集关于道具设计修改之间的磨损比较。在某些实施例中，生成的数据量能够有助于确定各个磨损更换和用于各个粉碎元件40的磨损严重程度之间的操作持续时间。
[0052]通过多个装置能够发送粉碎元件40(参见图2)的磨损装置和警告的无线通信。在一个示例中，无线通信能够包括无线远程控制射频。远程位置可以包括LCD显示器以经由颜色代码、数字代码、字母代码等提供粉碎元件40的磨损状态的清楚通信。在某些实施例中，无线通信能够是远程传送类型通信。远程传送技术能够被用于管理和跟踪粉碎元件40的性能。远程传送能够使用W1-F1、卫星、直接广播技术和/或移动通信以获得数据以传送到服务器，然后数据在服务器中被处理并且经由因特网能够进一步访问该数据。该技术能够维持粉碎元件磨损的记录并且允许进行趋势监控。应当理解硬件通信在本系统中是可能的，如果例如传感器和显示器都是本地的话(例如，在一个挖掘机上)。
[°°53] 参考图6，示出了粉碎元件40的示例。该粉碎元件40被描述为具有前缘尖端48的齿，该前缘尖端48被支撑在基部50上。在其他实施例中，粉碎元件40可以包括切割件、挖撬工具(picks)、凿、刀片、其他类型的切割、磨碎、或碾碎装置。在某些实施例中，前缘尖端48能够比基部50硬。例如，前缘尖端48能够是实心的、硬质合金插入件，而基部50能够是硬质钢。在某些实施例中，粉碎元件40能够可移除地被安装在挖掘鼓36。例如，粉碎元件40能够被固定在安装机构中，诸如与挖掘鼓36—体的凹部(未示出)中。
[0054]在某些实施例中，粉碎元件40还包括肩部52、轴54和周向槽56。肩部52从基部50径向地向外眼神，并且具有大于基部50的最大截面尺寸的截面尺寸。轴54轴向地从粉碎元件40的肩部延伸，并且具有比肩部52的截面尺寸小的截面尺寸。粉碎元件40的轴54还可以包括沿着轴54向内变细的部分。粉碎元件40被构造为安装到安装机构中，该安装机构与在矿物粉碎应用中承载粉碎元件40的鼓或链一体化或者以其他方式被连接到鼓或链。粉碎元件40被设计为在探测到磨损的情况下便于更换。
[0055]从前述的详细说明中，显而易见的是:在不脱离本发明的精神和范围的基础上可以做出修改和改变。
【主权项】
1.一种用于控制自动系统的方法，所述方法包括:感测挖掘机的鼓上的粉碎元件的磨损状态；以及 将磨损状态的无线信号发送到远程方。2.根据权利要求1所述的方法，其中，远程方是操作员和第三方中的一个。3.根据权利要求2所述的方法，其中，远程方是第三方，并且第三方包括供给源、主办公 室、或仓库。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括在显示监视器上显示粉碎元件的磨损状〇5.根据权利要求4所述的方法，其中，粉碎元件被实时地全部一起显示在显示监视器上。6.根据权利要求4所述的方法，其中，显示监视器被构造为显示粉碎元件的连续的一 圈，其中，显示粉碎元件相对于参考点的转动位置，并且其中，参考点是换出位置。7.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括使用算法自动地将挖掘鼓转换到换出位置。8.根据权利要求4所述的方法，所述方法包括监视多个机器并且远程地在显示监视器 上显示多个机器中的每一个上的粉碎元件的磨损状态的步骤。9.一种用于监视和诊断挖掘机上的挖掘鼓的粉碎元件的自动控制方法，感测系统与用 于监视和诊断粉碎元件的控制系统一体化，所述方法包括:在操作期间监视粉碎元件的磨损状态；感测粉碎元件的磨损状态的改变；将粉碎元件的磨损状态的通信发送到与控制系统一体化的显示结构；在探测到粉碎元件的磨损状态的改变超过可用极限的情况下，向操作员报警以更换粉 碎元件；基于粉碎元件的磨损状态关闭挖掘机的操作；升起挖掘鼓；将挖掘鼓转换到人因设计适宜的位置，以准备更换粉碎元件；以及 更换粉碎元件同时将鼓保持在人因设计适宜的位置以用于更换粉碎元件。10.根据权利要求9所述的方法，其中，磨损状态是代码的形式，所述代码选自由颜色代 码、数字代码和字母代码组成的组。11.根据权利要求9所述的方法，其中，显示结构可视地以卷动矩阵的形式描述所有粉 碎元件。12.根据权利要求9所述的方法，还促进用在操作员同时监视多个机器的自动情况下的控制。13.根据权利要求9所述的方法，其中，还包括在探测到粉碎元件的磨损状态的改变超 过可用极限的情况下，向第三方发送无线通信。14.根据权利要求9所述的方法，其中，操作员能够使用显示结构手动地和人因设计地 使得挖掘鼓上的粉碎元件与换出位置对齐。15.根据权利要求9所述的方法，其中，控制器包括算法，该算法用于自动地将挖掘鼓转 动到期望的换出位置以更换粉碎元件。16.根据权利要求9所述的方法，其中，粉碎元件的相应磨损状态全部一起被实时地显 示在显示结构上。17.—种显示结构，所述显示结构与用于监视和诊断挖掘机上的粉碎元件的感测系统 一体化，所述感测系统包括与存储器和显示结构通信的控制系统，所述显示结构包括:显示器，所述显示器包括显示屏幕，所述显示器适于将所有的粉碎元件的磨损状态全 部一起显示，其中，所述存储器被构造为存储与粉碎元件的磨损状态相关的信息。18.根据权利要求17所述的显示结构，其中，实时地显示所有粉碎元件的转动位置。19.根据权利要求17所述的方法，其中，显示器显示粉碎元件的滚动的一圈，从而能够 观察到粉碎元件相对于参考点的转动位置。20.根据权利要求17所述的方法，，还促进用在自动情况下的显示的控制，其中，操作员 监视多个机器并且远程地在显示屏幕上显示多个机器中的每一个上的粉碎元件的磨损状〇
【文档编号】E02F9/26GK106029993SQ201580009266
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月18日
【发明人】约瑟夫·D·斯托克, 泰·哈特威克
【申请人】维米尔制造公司