挖掘铲稳定器附件的制作方法

文档序号:18596708发布日期:2019-09-03 22:07阅读:122来源:国知局
挖掘铲稳定器附件的制作方法

本申请要求于2018年2月27日提交的第62/635,635号的美国临时专利申请的优选权,该美国申请的全部内容以引用的方式并入于本文。

本发明涉及稳定器附件,更具体地,涉及用于采矿铲的稳定器附件。

工业采矿机,比如,电动绳铲或动力采矿铲、拉铲挖掘机等,用于执行挖掘操作以从矿井中移除物料。在传统的绳铲上,铲斗附接至柄上,且铲斗由穿过悬臂滑轮的缆索或绳索支撑。绳索固定至可枢转地耦接至铲斗的提梁上。柄沿鞍座块移动以控制铲斗的位置。在提升阶段期间,绳索通过机器底座中的绞盘卷入,将铲斗向上提升通过矿井(bank)并释放待挖掘的物料。为了释放放置在铲斗内的物料,铲斗门可枢转地耦接到铲斗。当未锁定至铲斗时,铲斗门远离铲斗的底部枢转,从而通过铲斗的底部释放出物料。



技术实现要素:

根据另一种构造,一种采矿机,包括具有两个驱动轨道的基座,所述两个驱动轨道被配置为搁置在地面上并沿第一方向移动所述采矿机。所述两个驱动轨道中的每一个在所述驱动轨道的前端和所述驱动轨道的后端之间具有沿所述第一方向的长度。所述采矿机还包括在所述两个驱动轨道之间延伸的车体、耦接至所述车体的转盘以及连接至所述车体的稳定器附件,所述转盘限定旋转轴。所述稳定器附件沿所述第一方向从所述车体向前延伸,并在挖掘操作期间提供稳定支撑。所述旋转轴的位置更靠近所述驱动轨道的前端,而离所述驱动轨道的后端较远。

根据另一种构造,一种采矿机,包括基座和车体,所述基座具有两个驱动轨道,所述车体在所述两个驱动轨道之间延伸。所述车体包括转盘。所述转盘耦接至框架,并限定所述框架相对于所述两个驱动轨道的旋转轴。悬臂耦接至所述框架,铲斗耦接至所述悬臂,从而所述框架、悬臂和铲斗可围绕所述旋转轴旋转。所述铲斗围绕所述旋转轴的旋转限定所述铲斗的摆动轮廓。稳定器附件耦接至所述车体。所述稳定器附件在挖掘操作期间提供稳定支撑。所述两个驱动轨道和所述稳定器附件定位成使得在所述铲斗处于完全折叠位置时,所述摆动轮廓可不受所述驱动轨道和所述稳定器附件的干扰。

根据另一种构造,一种采矿机,包括具有两个驱动轨道的基座,所述两个驱动轨道被配置为搁置在地面上并沿第一方向移动所述采矿机。所述采矿机还包括在所述两个驱动轨道之间延伸的车体和耦接至所述车体的稳定器附件。所述稳定器附件沿所述第一方向从所述车体向前延伸,并在挖掘操作期间提供稳定支撑。当沿垂直于所述第一方向的方向观察时,所述驱动轨道和所述车体限定方形外轮廓。

通过考虑详细描述和附图,本发明的其他方面特征将变得显而易见。

附图说明

图1是采矿铲的透视图,其示出了铲稳定器附件。

图2是图1中采矿铲的下部部分的透视图。

图3是根据不同构造的采矿铲的侧视图。

图4是图1中采矿铲的侧视图,作为图3的对照。

图5-7是图1中采矿铲的一部分的俯视图,其示出了改变的履带轮廓。

图8是图3的采矿铲的示意图,其示出了铲斗的受限的摆动轮廓。

图9是图1中采矿铲的示意图,其示出了铲斗的更广的摆动轮廓。

图10和图11分别是图1中采矿铲的车体在该车体被摆回以用于清理驱动轨道之前的透视图和俯视图。

图12-15分别是车体在该车体被摆回以用于清理驱动轨道之后的透视图和俯视图。

图16-20是根据另一种构造的铲稳定器附件的透视图、侧视图和底视图,其中该稳定器附件处于挖掘位置。

图21-25是图16-20中铲稳定器附件的透视图、侧视图和底视图,其中该稳定器附件处于推进位置。

图26和图27是根据另一种构造的铲稳定器附件的透视图。

图28-33是根据另一种构造的铲稳定器附件的透视图、侧视图和俯视图,其中该稳定器附件处于挖掘位置。

图34-38是图28-33中铲稳定器附件的透视图、侧视图和俯视图,其中该稳定器附件处于推进位置。

图39-45是根据另一种构造的采矿机的一部分的透视图、侧视图、正视图和俯视图。

图46和图47是根据另一种构造的采矿机的一部分的透视图和侧视图。

在详细解释本发明的任何实施例之前,应理解,本发明的应用不限于以下描述中阐述的或在以下附图中示出的构造细节和部件布置。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或实施。而且,应理解,这里使用的措辞和术语是为了描述的目的,不应该被认为是限制性的。

具体实施方式

图1和图2示出了采矿铲10。采矿铲10包括移动基座15、耦接至移动基座15的驱动轨道20(例如,履带轨道)、耦接至移动基座15的转盘25、耦接至转盘25的框架30和耦接至框架30的悬臂35。悬臂35包括下端40(也称作悬臂脚)和上端45(也称作悬臂尖端)。滑轮50可旋转地安装在悬臂35的上端45上。采矿铲10还包括铲斗55和铲斗柄60。如图1所示,框架30以及悬臂35、铲斗55和铲斗柄60相对于驱动轨道20以围绕由转盘25限定的旋转轴65旋转。旋转轴65垂直于由移动基座15和驱动轨道20限定的平面70,并通常对应于地面或支撑表面呈水平。

移动基座15由驱动轨道20支撑。移动基座15支撑转盘25和框架30。转盘25能够相对于移动基座15旋转360度。悬臂35在下端40处可枢转地连接至框架30。在一些构造中,通过张力缆索(未示出)将悬臂35保持在与框架30向上和向外延伸的关系中,该张力缆索锚固在机架张紧构件和机架压缩构件上,机架压缩构件安装在框架30上。

在一些构造中,铲斗55通过缠绕在滑轮50上的提升绳索悬挂在悬臂35上,并通过提梁连接点75和提梁(未示出)连接至铲斗55。提升绳索可锚固至旋转的框架30的绞盘鼓(未示出)上。绞盘鼓可由至少一个包含传动单元的电动机(未示出)驱动。当绞盘鼓旋转时,提升绳索被放出以降低铲斗55,或被拉入以升高铲斗55。铲斗柄60耦接至铲斗55。铲斗柄60可滑动地支撑在鞍座块中,该鞍座块可在运送轴处可枢转地安装至悬臂35。铲斗柄60上包括齿条和齿形结构80,该结构接合驱动小齿轮85(例如,在鞍座块内安装至悬臂35)。驱动小齿轮85由电动机和传动单元(未示出)驱动,以使铲斗柄60伸出或缩回。

在一些构造中,电源(未示出)安装在框架30上,以向提升电动机(未示出)提供动力来驱动绞盘鼓,一个或多个推挤电动机(未示出)用于驱动推挤传输单元(例如,用于伸出或缩回铲斗柄60),一个或多个转动电动机(未示出)用于使框架30围绕基座15转动。推挤、提升和转动电机中的每个都由其自己的电机控制器驱动,或可替代地响应于来自控制器(未示出)的控制信号而被驱动。

参考图2,采矿铲10的移动基座15包括延伸在驱动轨道20之间的车体90。车体90包括转盘25,以及面向采矿铲10的向前运动方向的前端95(例如,壁)。采矿铲10还包括铲稳定器附件100。在所示构造中,稳定器附件100从车体90的前端95沿向前运动的方向延伸。稳定器附件100至少在挖掘操作期间(例如,当铲斗55用于挖掘一堆物料和/或提升物料或以其他方式移动物料时)为采矿铲10提供稳定支撑。

在所示构造中,稳定器附件100包括第一稳定器框架105,该第一稳定器框架耦接至车体90的前端95(例如,通过焊接固定或与其整体形成为单件)。稳定器附件100还包括耦接至车体90的前端95的第二稳定器框架110。第一稳定器框架105和第二稳定器框架110彼此平行地延伸,且每个均从车体90的前端95垂直地延伸。稳定器附件100还包括固定至第一稳定器框架105和车体90的前端95的第一支撑肋115,以及固定到第二稳定器框架110和车体90的前端95的第二支撑肋120。第一支撑肋115和第二支撑肋120均具有大体三角形形状。其他结构可以包括所示出的之外的稳定器框架和/或支撑肋的各种其他形状、尺寸、数量和布置。例如,在一些构造中,稳定器附件100包括固定至车体的前端95的单个稳定器框架。在一些构造中,稳定器附件100不包括任何支撑肋。在一些构造中,稳定器附件100包括不彼此平行延伸的稳定器框架(例如,以倾斜角度朝向彼此延伸)。在一些构造中,稳定器附件100可释放地耦接至车体90。

参考图1和图2,在所示构造中,稳定器附件100包括轴承元件125(例如,销、衬套和/或其他轴承结构)和辊子130(例如,圆筒),轴承元件125延伸在第一稳定器框架105和第二稳定器框架110之间,辊子130耦接至轴承元件125,用于围绕轴承元件125旋转。其他构造包括代替辊子130的其他结构,或另外包括的其他结构(例如,一块板或多块板等)。在所示构造中,轴承元件125是固定的圆柱形杆,其完全延伸穿过辊子130的孔135。辊子130具有大致圆柱形的形状,并具有主外表面140,以及在主外表面140两侧的两个倒角表面145。在挖掘操作期间(例如,当采矿铲10静止时,驱动轨道20不运行,而铲斗55用于挖掘一堆物料),主外表面140接触地面或支撑表面,并为采矿铲10提供平衡支撑(参见图1)。在推进操作期间(例如,当驱动轨道20在运行且采矿铲10正在移动时),主外表面140在地面或支撑表面(例如,包括在岩石或碎片上)上骑行(ride)和/或滚动。当采矿铲10向前、向后或沿其他方向移动时,辊子130上的倒角表面145便于推动或以其他方式将物料移出辊子130和稳定器附件100。其他构造包括与所示的轴承元件和辊子不同的各种其他形状、尺寸、数量和布置。例如,在一些构造中,提供两个轴承元件125,每个轴承元件均延伸进辊子130的一部分中。在一些构造中,轴承元件125固定至辊子130的相对端并从辊子130的相对端轴向延伸,而被容纳在第一和第二稳定器框架105、110中的轴承开口中。在一些构造中,辊子130不包括两个倒角表面145。

稳定器附件100在至少挖掘操作期间向采矿铲10提供稳定支撑(例如,平衡支撑)。当采矿铲10开始(或趋向)向前倾斜时(例如,由于挖掘进一堆物料中和/或试图提升和移动物料的铲斗55产生的力矩,或由于采矿铲10在下坡道向前挖掘),稳定器附件100吸收倾翻力。辊子130在被压入地面或支撑表面时受到压力。辊子130上的压力越大,辊子130将越多地沉入地面或支撑表面(例如,软土),因此增加了辊子130与地面的界面的总面积,并降低了动态地面承压的峰值。动态地面承压(dynamicgroundbearingpressure)是指采矿铲挖掘和向前倾斜时达到的最大压力值(例如,采矿机10前部吸收大部分倾斜的压力值,比如,在辊子130处)。相反,地面承压是指采矿铲10的重量除以履带板与地面或支撑面之间的接触或干涉面积。期望降低动态地面承压和地面承压,使得采矿机10在挖掘过程中不会过度摇摆(影响用户舒适度),并使得采矿机10不会过度地使其本身陷入地面或支撑表面中的车辙中,进而导致难以操纵或推出。

图3示出了采矿铲210。采矿铲210包括移动基座215、耦接至移动基座215的驱动轨道220、耦接至移动基座215的转盘225、耦接至转盘225的框架230、耦接至框架230的悬臂235、铲斗255和铲斗柄260。框架230以及铲斗255和铲斗柄260围绕由转盘225限定的旋转轴265旋转。如图3所示,驱动轨道220进一步向前朝向铲斗255延伸,从而驱动轨道220的前端221以及移动基座215(例如,包括惰性辊子)的前端216可吸收在挖掘操作期间产生的所有或基本上所有的倾翻力。如图3所示,在该布置中,旋转轴265大致穿过(或精确地穿过)移动基座215和驱动轨道220的中心,从而移动基座215及驱动轨道220的一半或大约一半设置在轴265的一侧,且移动基座215的及驱动轨道220另一半或大约另一半设置在轴265的相对侧。如图3所示,驱动轨道220的前端221延伸超过框架230的前端。相反,参考图4(示出了来自图1和图2的铲10),驱动轨道20不像图3中的驱动轨道220那样向前延伸。相反,驱动轨道20的前端21仅延伸到或延伸稍稍超过框架30的前端。在该布置中,稳定器附件100吸收所有或接近所有的倾翻力。另外,在该布置中,旋转轴65穿过移动基座15和驱动轨道20,并使得移动基座15和驱动轨道20的较大部分(例如,至少55%、至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%)设置在旋转轴65的一侧(即,在后侧),而不是在旋转轴65的另一侧。因此,驱动轨道20的前端21处的惰辊可比采矿机210的惰性辊子更轻(重量和成本更低),因为不依赖惰轮和驱动轨道20的前端21来吸收显著的倾翻力。

图5-7还示出了如何通过使用稳定器附件100来允许改变移动基座的尺寸和形状以及采矿机的驱动轨道。例如,图5示出了来自图3的移动基座215和驱动轨道220,同时添加稳定器附件100用于说明目的,该稳定器附件耦接至移动基座215的车体290。标记“原始履带轮廓”ocp以示出驱动器轨道220的周界。图6示出了在驱动轨道220的设计中向后移位,从而车体290和稳定器附件100保持在原位,但是驱动轨道220本身的轮廓已经向后移动到“中间履带轮廓”icp位置。图7示出了与图6相比在驱动轨道220的设计中缩短,从而驱动轨道220被转换成图4所示的驱动轨道20,并得到“最终履带轮廓”fcp,其包括最终的移动基座15和车体90,如图4所示。当沿垂直方向观察时,最终履带轮廓具有正方形或近似正方形的外观(与原始履带轮廓的更细长的矩形外观相比)。在一些实施例中,该最终的方形轮廓提高了铲车的转向能力,因为改善了差速转向(一个履带行进的比另一个更快)或反向旋转(履带以相反方向行进)铲所需的转向扭矩。也就是说,将履带轮廓从矩形改变为方形实现了更有效率的轮廓,因为转向所需的推进力矩下降。因此,可通过新的方形轮廓提供转向优势/益处。在一些实施例中,最终履带轮廓的长宽比介于0.95和1.05之间、或介于0.9和1.1之间、或介于0.8和1.2之间,该长度在采矿铲10的前端和采矿铲10的后端之间沿与驱动轨道20的运动相对应的方向进行测量。如图5-7所示,在采矿铲210和采矿铲10之间,轮廓的宽度通常不会改变。相反,仅长度改变。其他构造包括与图示所不同的形状和尺寸(包括尺寸比)。

参考图4-7,并如上所述,采矿机10的驱动轨道20的长度比采矿机210的驱动轨道220短。另外,与采矿机210不同的是,采矿机10不依赖于驱动轨道20自身的前端21,也不依赖于移动基座15的前端和/或移动基座15中的螺栓接口,来吸收显著的倾翻载荷。在采矿机210中,这些倾翻载荷产生曲折的载荷流动路径,且可能需要沉重的坚固结构来吸收载荷。相反,在采矿机10中,倾翻载荷经由稳定器附件100直接流入车体90。这种直接载荷流允许使用比采矿机10中更少的物料和/或更轻的物料来制成车体90,从而降低了成本。

参考图8和图9,通过使用稳定器附件100来调节的驱动轨道位置的变化提供了额外的益处。例如,图8示出了来自图3的采矿铲210的正视图,其示出了驱动轨道220和铲斗255的相对位置。如图8所示,当铲斗255处于完全折叠位置时(即,当铲斗255被拉回至采矿机210的后部时),铲斗255被限制横向摆动(即,通常在图8中以弧形方式向左和向右摆动)穿过摆动轮廓sp的能力。驱动轨道220的前端221定位得向前足够远以调节采矿机210的倾翻力。然而,驱动轨道220的前端221在沿驱动轨道220的交叉区域222处与所示的摆动轮廓sp相交,并阻止铲斗255沿其摆动路径进一步横向移动(例如,在铲斗255和驱动轨道220的板(shoe)之间产生碰撞)。

相反,图9示出了采矿铲10的正视图。如图9所示,当铲斗55处于完全折叠位置时(即,当铲斗55被拉回至采矿机10的后部时),铲斗55不再被限制其横向摆动(即,通常在图8中以弧形方式向左和向右摆动)通过摆动轮廓sp的能力。驱动轨道20的前端21定位得向后足够远,使得前端21不与所示的摆动轮廓相交,且不妨碍铲斗55的进一步横向移动。该布置使铲斗55可完全摆动通过其摆动轮廓sp,并在处于完全折叠位置时可用于移动物料和/或用于其他目的。在一些构造中,驱动轨道20的这种布置另外减少或消除了对跟踪铲斗55位置的软件的需要,使采矿铲10物理地定位在更靠近物料堆的位置(例如,在物料堆的底部挖掘和平整地面)能进行挖掘,还实现更大量地移除物料堆,同时减少推进和重新定位采矿铲10所需的频率(即产生较大的效率和生产力),和/或在稳定器附件100提供的附加稳定性的情况下而减少了配重载荷。

在一些构造中,可添加稳定器附件100而不对驱动轨道进行修改和/或重新定位。例如,如图3所示,在一些构造中,稳定器附件100包括在驱动轨道220中(稳定器附件100的一小部分在图3中可见),驱动轨道220没有被修改和/或重新定位到图4所示的驱动轨道20中。在这些构造中,稳定器附件100可用在沼泽或其他软质地面物料中,以防止铲下沉和/或挖掘出车辙。

在又一些构造中,稳定器附件100可比图4和图7中所示而更向前和/或横向更向外延伸,只要附件100(例如,辊子部分或防滑板部分)不干扰完全折叠后的铲斗即可。

参考图10-15,包括其车体的移动基座15可具有各种不同的形状、尺寸和形式。例如,参考图12-15,车体190可具有通常后掠(swept-back)的轮廓(例如,包括倒角或其他成角度的边缘191,如图14所示),以适应辊靴(rollershoe)22的间隙,从而当辊靴22在围绕前惰性辊子23旋转并返回后滚筒(tumbler)24的途中(反之亦然)时,它们不会干扰车体90(如图10和11中的情况)。图12-15中的轮廓还实现了剪切凸耳和螺栓(shearledgeandbolted)连接,例如与图3的采矿铲10上的连接不同。例如,如图12-15所示,车体190上的剪切凸耳192可形成支撑驱动轨道20的移动基座15的一部分。参考图12-15,在一些构造中,与辊靴22对应的上辊子193安装在剪切凸耳192本身上。其他构造包括用于车体90、190的各种其他不同于已示出的轮廓。

图16-25示出了采矿铲410的一部分。采矿铲410包括移动底座415、耦接至移动底座415的驱动轨道420,以及耦接至移动底座415的转盘425。转盘425限定了旋转轴465(图17),用于旋转框架(未示出)、悬臂(未示出)、铲斗(未示出)和铲斗柄(未示出)。

采矿铲410的移动基座415包括延伸在驱动轨道420之间的车体490。车体490包括转盘425,以及面向采矿铲410的向前运动方向的前端495(例如,壁)。采矿铲410还包括铲稳定器附件500。在所示构造中,稳定器附件500从车体490的前端495延伸。稳定器附件500至少在挖掘操作期间(例如,当铲斗用于挖掘一堆物料和/或提升或以其他方式移动物料时)为采矿铲410提供稳定支撑。

稳定器附件500包括一组第一稳定器框架505,该组第一稳定器框架耦接(例如,通过焊接固定或与其整体形成为单件)至车体490的前端495。稳定器附件500还包括耦接至车体490的前端495的一组第二稳定器框架510。第一稳定器框架505和第二稳定器框架510彼此平行地延伸,且每一个均从车体490的前端495垂直地延伸。如图16所示,第一稳定器框架505由第一间隙512分开,第二稳定器框架510由第二间隙514分开。

参考图20,稳定器附件500还包括固定至第一稳定器框架505和车体490的前端495其中之一的第一支撑肋515,以及固定到第二稳定器框架510和车体490的前端495其中之一的第二支撑肋520。第一和第二支撑肋515、520中的每一个具有大体三角形形状。其他构造可包括稳定器框架和/或支撑肋的各种不同于所示的其他形状、尺寸、数量和布置。

参考图16-25,在所示构造中,稳定器附件500包括轴承元件525和辊子530,该辊子耦接至轴承元件525,用于围绕轴承元件525旋转。轴承元件525是固定的圆柱形杆,其完全延伸穿过辊子530的孔535。类似于辊子130,辊子530具有大致圆柱形的形状,并具有主外表面540和在主外表面540的两侧的两个倒角表面545。

稳定器附件500的辊子530可在挖掘位置(图16-20)和推进位置(图21-25)之间移动。为了调节这种移动,稳定器附件500包括第一连杆臂组件550,该第一连杆臂组件具有耦接至轴承元件525的第一端555和耦接至第一致动器565的第二端560(图19和24)。第一致动器565耦接(例如,枢转地耦接)至移动基座415。稳定器附件500还包括耦接至轴承元件525和第二致动器575(图20)的第二连杆臂组件570(图16),第二致动器575还可枢转地耦接至移动基座415。

参考图19,在挖掘位置,辊子530处于最低位置,并与地面或支撑表面接触。在该位置,第一致动器565完全缩回(或可完全伸展,这取决于所使用的致动器的类型和位置)。第一连杆臂组件550包括两个第一连杆臂580,该第一连杆臂在其端部处可枢转地彼此耦接(例如,通过销),从而在挖掘位置,第一连杆臂580形成v形,如图19所示。参考图16和图19,第一连杆臂580也在枢轴点585处(例如,延伸穿过第一稳定器框架505并穿过第一连杆臂580的销)枢转地耦接至第一稳定器框架505。在所示构造中,第一致动器565和第二致动器575是安装在车体490的底部上的液压缸,尽管其他构造包括不同数量和类型的致动器(例如,气动、齿条齿轮等)以移动连杆臂580,也包括第一和第二致动器565、575的不同安装位置。其他构造包括与图示所不同的连杆臂的数量和布置。

参考图24,在推进位置,辊子530处于最高位置,并脱离与地面或支撑表面接触。在该位置,致动器565完全伸展(或可完全缩回,这再次取决于所使用的致动器的类型和位置)。如图24所示,在该位置中,第一连杆臂580相对于彼此枢转,并相对于第一稳定器框架505枢转,从而第一连杆臂组件550处于大致折叠的紧压状态。

虽然未示出,但第二致动器575和第二连杆臂组件570与第一连杆臂组件550和第一致动器565类似地起作用并共同起作用,以使辊子530在挖掘位置和推进位置之间移动。参考图20,采矿铲410还包括耦接至第一致动器565和第二致动器575的控制器590,以控制第一连杆臂组件550和第二连杆臂组件570的运动,并从而控制辊子530向上及向下的运动。例如,控制器590可位于移动基座415中或位于采矿铲410的另一部分上。在一些构造中,控制器590耦接至采矿铲410的操作员驾驶室内的显示器或其他控制器。

在一些构造中,在使用期间,控制器590确定(例如,基于来自操作员的手动输入或来自一个或多个传感器的输入)采矿铲410处于挖掘操作中(例如,驱动轨道420是静止的且铲斗正在移动或即将移动并挖掘物料)或处于推进操作中(例如,采矿铲410不再挖掘而是从一个采矿位置移动到另一个采矿位置)。如果采矿铲410处于挖掘操作中,控制器590使第一致动器565和第二致动器575完全缩回(即,到图16-19所示的位置),并在采矿铲410挖掘物料或移动物料时,迫使辊子530下降到地面或支撑表面,以帮助吸收倾翻力。在一些构造中,一旦辊子530下降,连杆臂580就锁定就位(例如,或通过它们的取向和枢轴点585的位置自然地锁定,或通过锁定它们的位置的锁定机构(未示出)以锁定)。

如果采矿铲410处于推进操作中,控制器590使第一致动器565和第二致动器575完全伸展(即,到图20-25所示的位置),迫使辊子530上升到地面或支撑表面之上,从而辊子530不会干扰或以其他方式减慢采矿铲410的运动。在一些构造中,操作员可手动操控控制器590以在推进操作中使辊子530向下(其中辊子530可在运动期间简单地在地面或支撑表面上滚动),或可在挖掘操作期间使辊子530部分地或完全地离开(例如,如果确定不需要辊子530来进行稳定)。

在一些构造中,控制器590还可以额外地或可选地向操作员提供关于采矿铲410的倾翻状况的警报。例如,在一些构造中,如果致动器565、575之一中的气缸压力达到或超过预定阈值(例如,基于一个或多个传感器的检测),控制器590警告操作员(例如,视觉上或听觉上)停止挖掘或减少挖掘载荷,或可通过控制器自动减小和限制提升提梁拉力(例如,控制器500可自动降低可用的提升提梁速度和扭矩)。在一些构造中,采矿铲410包括用于第一和第二致动器565、575内的液压流体的一个或多个减压阀,以保护组件免受结构损坏。减压阀可提供倾翻状况的指示。

图26和图27示出了采矿铲610的一部分。采矿铲610类似于采矿铲410,因此类似的部件被赋予对应的编号(数字上增加了200)。如图26和图27所示,采矿铲610包括稳定器附件700。稳定器附件700与采矿铲410的稳定器附件500的不同之处在于稳定器附件700不包括辊子530。相反,稳定器附件700包括板732(例如,平板)来代替辊子530。板732在连杆臂780之间延伸,并分别在推进和挖掘位置之间与第一和第二致动器765、775一起升高和降低,这类似于图16-25中的辊子530。在所示构造中,板732可围绕轴承733旋转(类似于辊子130),并包括一个或多个凸起或倒角表面734,以便于将物料远离板732犁动。

图28-38示出了采矿铲810的一部分。采矿铲810类似于采矿铲410,因此类似的部件被赋予对应的编号(数字上增加了400)。如图28-38所示,采矿铲810包括稳定器附件900。稳定器附件900包括板932(例如,平板),并包括单组稳定器框架905和两个连杆臂980。板932分别在挖掘(图28-33)和推进(图34-38)位置之间升高和降低,其具有单个致动器965,这类似于图16-25中的辊子530。在其他构造中,提供多个板932(例如,两个、三个、四个等),每个板由其自己的单个致动器965激活。如图28所示,板932包括第一部分933和第二部分934(翼边),第一部分933与地面或支撑表面接触,第二部分934通常相对于第一部分933以倾斜角度向上并远离第一部分延伸。其他构造包括各种其他布置。

参考图1-38,在一些构造中,上述稳定器附件100、500、700、900的一个或多个部分在推进操作期间横向转动,以适应采矿铲10、410、610、810的横向转动运动。例如,在一些构造中,提供一个或多个致动器(例如,液压等)以转动上述稳定器框架、辊子和/或板,以便限制在推进操作期间稳定器附件接触地面可能产生的任何的打滑或其他摩擦阻力。参考图2,具体地在一些构造中,提供一个或多个致动器以转动稳定器框架105、110和/或辊子130,从而使框架105、110和/或辊子130相对于车体90的前端95左右枢转,进而以大致匹配采矿铲10自身的相应左右转动运动。在一些构造中,可提供脚轮结构,其包括推力轴承和控制辊子130的滚动方向的可转向销。其他构造包括各种其他转向布置,以便于稳定器附件100、500、700、900的横向转向。

图39-45示出了采矿铲1010的一部分。采矿铲1010类似于采矿铲10,因此类似的部件被赋予对应的编号(数字上增加了1000)。如图39-45所示,采矿机1010包括驱动轨道1020、耦接至驱动轨道1020的车体1090,以及耦接至车体1090的稳定器附件1100。稳定器附件1100包括框架1122、轴承元件1125(例如,销、衬套和/或其他轴承结构),轴承元件1125的相对端耦接至框架1122,以及辊子1130(例如,圆筒),该辊子耦接至轴承元件1125,用于围绕轴承元件1125旋转。框架1122在辊子1130的至少一部分上延伸(例如,以遮蔽辊子1130)。

继续参考图39-45,稳定器附件1100还包括第一致动器1132和第二致动器1134,其中每一个均在一端耦接至车体1090,而在相对端耦接至框架1122。在所示构造中,第一和第二致动器1132、1134各自为液压缸,其伸展长度等于缩回长度的1.6倍。其他实施例包括不同的致动器(例如,气动等),以及不同的伸展和缩回距离。

稳定器附件1100还包括耦接至车体1090(例如,耦接至车体1090的延伸臂)的推力轴承1136,以及耦接至推力轴承1136和框架1122的间隔件1138。如图39-45所述,当第一致动器1132和/或第二致动器1134被致动时,框架1122(以及与其耦接的辊子1130和轴承元件1125)围绕轴1141(图40和41)一起旋转。轴1141延伸穿过推力轴承1136,并例如平行于转盘上的框架的旋转轴(例如,轴65或265)。其他结构包括与所示不同的轴承或结构(例如,辊子轴承等),以实现框架1122和辊子1130以及轴承元件1125相对于车体1090的旋转运动。如图42所示,在一些构造中,第一致动器1132和/或第二致动器1134耦接至控制器1092(例如,类似于控制器590)。控制器1092致动第一致动器1132和/或第二致动器1134以引起辊子1130的转动运动。辊子1130的转动运动可促进辊子1130以及整个采矿铲10的转动。在一些构造中,采矿铲1010使用操作员转向反馈(例如,通过控制器1092)以同步方式控制驱动轨道1020和辊子1130的转动。例如,在一些构造中,操作转向反馈用于使第一和第二致动器1132、1134与每个驱动轨道1020的差速指令进行同步。在操作期间,操作员产生命令或信号以使采矿机1010自身与驱动轨道1020一起转向,并由于一个驱动轨道1020的速度与另一个驱动轨道1020的速度的不同而提供差动转向。驱动轨道1020之间的速度差越大,操作员所需的转动半径越小,甚至达到纯反向旋转转动(零转动半径)。基于来自操作员的用于驱动轨道1020的命令或信号,自动地(例如,再次经由控制器1092)控制辊子1030经由第一和第二致动器1132、1134的转动运动,因此,辊子1030的转动运动与驱动轨道1020的转向同步,以使辊子1130以操作员所要求的所需转动半径来转动。

参考图44,辊子1130(或稳定器附件1100中与地面接合的板或其他结构)可相对于车体1090转动达到角度1143。在所示构造中,角度1142是50度。尽管在其他构造中角度1143可以小于或大于50度(例如,高达30度、高达40度、高达60度、高达70度、高达80度、高达90度等)。

图46和图47示出了采矿铲1210的一部分。采矿铲1210类似于图3所示的采矿铲10(即未向后移动驱动轨道),因此类似的部件被赋予对应的编号(数字上增加了1200)。如图46和47所示,采矿机1210包括驱动轨道1220、耦接至驱动轨道1220的车体1290,以及耦接至车体1290的稳定器附件1300。类似于稳定器附件1100,稳定器附件1300包括框架1322、轴承元件1325、辊子1330、第一致动器1332、第二致动器1334、推力轴承1336和间隔件1338。车体1290和稳定器附件1300各自基本上或完全包含在由驱动轨道1220限定的周界或足迹(footprint)内,从而从采矿铲1210的侧视图(图47)仅可看到辊子1330的一小部分。然而,在一些构造中,即使在该布置中,辊子1330仍然具有比驱动轨道1220的惰轮更远的向外(或向前)接触点,因此提供了比没有稳定器附件1300时提供的更大的防止向前倾斜的杠杆作用。

在又一些其他构造中,仅提供单个致动器来转动或操纵稳定器附件。例如,本发明所述的任何稳定器附件的一部分(例如,辊子130、530、1130、1230)可通过系统转动和转向,该系统中,垂直销安装在框架(例如框架1122)上,并从框架向上突出穿过采矿机的车体(例如,车体1090)。然后使用耦接至车体的致动器(例如,旋转液压电机或电动机和变速器)来旋转垂直销并旋转地驱动销,以便转动和操纵稳定器附件的运动。

另外,在一些构造中,添加一个或多个致动器(例如,驱动电机)不仅用于操纵本发明所述的稳定器附件,也可使辊子130、530、1130、1230自身旋转(即有效地提供采矿机的前轮驱动),和/或者提高和降低辊子130、530、1130、1230或板732、932(如图22-24、30-32和图35-37所示)。

尽管已经参考某些优选实施例详细描述了本发明,但是在所描述的本发明的一个或多个独立方面的范围和精神内存在变化和修改。

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