用于采矿机的引导系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及采矿设备，尤其涉及地下连续采矿机。
【背景技术】
[0002]远程控制连续采矿机通常由场外人工操作者使用远程控制装置进行操作。操作者位于采矿机后方，并通过观察引导机器的运行。该操作者必须保证采矿机总是与矿层或矿脉对准，因为一旦采矿机偏移，则很难矫正采矿机的定向。在很多情况中，矿脉在三个维度上各不一样，使得采矿机难以跟随矿层。
【发明内容】
[0003]在一个实施例中，本发明提供了用于开采矿层的引导系统，该矿层限定出矿层面，该引导系统包括采矿机、托架以及引导组件。采矿机包括切割头，并限定出延伸过采矿机的长度的滚转轴线、从采矿机一侧向另一侧延伸的俯仰轴线、以及从采矿机顶侧向底侧延伸的偏航轴线。所述托架包括第一发射器、第二发射器以及第三发射器。第一发射器发射出与矿层面对准的第一激光，第二发射器发射出第二激光，而第三发射器发射出第三激光。所述引导组件包括第一指示器和标靶。第一指示器和第二激光对准，标靶与第三激光对准。第一指示器相对于第二激光以及标靶相对于第三激光的相对位置指示滚转轴线、俯仰轴线和偏航轴线相对于矿层面的定向。
[0004]在另一个实施例中，本发明提供了用于在矿层开采期间引导采矿机的激光发射器托架。该矿层限定出矿层面。该激光发射器组件包括基座、第一发射器和第二发射器。第一激光发射器连接到基座，并发出与矿层面对准的第一平面激光。第二激光发射器连接到基座，并发射出用于对准采矿机的第二平面激光。
[0005]在又一实施例中，本发明提供了用于在矿层开采期间引导采矿机的方法。采矿机包括第一端和第二端，第一端包括有切割头，并且矿层限定了矿层面，该方法包括:提供第一激光、第二激光和第三激光；提供位于采矿机的第二端上的第一指示器，以及位于采矿机附近的标靶；使第一激光对准矿层面；使第二激光对准第一指示器；使第三激光对准标靶；以及操作采矿机开采矿层中的材料，使第一指示器保持与第二激光对准，且使标靶保持与第三激光对准。
[0006]在又一个实施例中，本发明提供一种采矿机，该采矿机包括:底盘；切割头；驱动机构，其连接至所述底盘并支撑所述底盘在矿井底板上运动；第一光线发射器；和第二光线发射器。所述底盘包括第一端部、第二端部和在两者之间延伸的纵向轴线，该底盘还包括底侧、顶侧和在两者之间延伸的偏航轴线；所述切割头连接至所述底盘的第一端部。所述第一光线发射器靠近所述第一端部连接至所述底盘，并发射背离所述底盘并朝向平行于所述偏航轴线的方向的光线；所述第二光线发射器靠近所述第二端部连接至所述底盘，并发射背离所述底盘并朝向平行于所述偏航轴线的方向的光线。
[0007]在又一个实施例中，一种采矿机包括:底盘；切割头；驱动机构，其连接至所述底盘并支撑所述底盘在矿井底板上运动；光线发射器，其连接至所述底盘。所述底盘包括第一端部、第二端部和在两者之间延伸的纵向轴线，该底盘还包括底侧、顶侧和在两者之间延伸的偏航轴线。所述切割头连接至所述底盘的第一端部。所述光线发射器连接至底盘并发射背离所述底盘并沿着平行于所述偏航轴线的方向的扇形激光。所述扇形激光发射直线在矿井表面，其中，当所述驱动机构使所述底盘前移时，所述直线保持平行于预定方向。
[0008]在又一个实施例中，提供了一种用于操作采矿机的方法，所述采矿机包括底盘和连接至该底盘的切割头，所述方法包括:在矿井顶板形成测线，该测线平行于预定的前行方向；朝所述矿井顶板发射第一扇形激光，该扇形激光发射第一直线在矿井顶板上；朝所述矿井顶板发射第二扇形激光，所述扇形激光发射第二直线在矿井顶板上；朝所述前行方向使所述采矿机前行，以使得所述第一直线和第二直线保持平行于所述测线。
[0009]通过考虑详细说明以及附图，本发明的其它方面将变得清楚。
【附图说明】
[0010]图1为根据本发明的一个实施例的引导系统的透视图
[0011]图2为采矿机的透视图。
[0012]图3为激光发射器托架的透视图。
[0013]图4为图2中采矿机右侧的放大透视图。
[0014]图5为第一标革巴的透视图。
[0015]图6为第二标靶的透视图。
[0016]图7为后部指示器的透视图。
[0017]图8为图1中的引导系统的透视图。
[0018]图9为图2的采矿机的端部的后视图。
[0019]图10为图6中第二标靶的后视图。
[0020]图11为包括根据另一个实施例的引导系统的采矿机的透视图；
[0021]图12为图11中的采矿机的一部分的放大透视图；
[0022]图13为图11中的采矿机的一部分的放大透视图；
[0023]图14为图11中的采矿机在被定位成靠近矿井墙壁时的透视图。
具体实施例
[0024]在详细说明本发明的任意实施例之前，需要理解的是，本发明的应用并不局限于在以下说明中阐述的或者在以下附图中说明的部件的构造和布置的细节。本发明能够具有其他实施例，并且能够以各种方式来实践或执行。同时，将明白，本文使用的措辞或者术语是为了说明的目的，不应被视作是限定性的。本文使用的“包括”和“包含”及其变形意在包含此后所列举的物品及其等同以及额外的物品。本文中使用“由...组成”及其变形意在仅包含此后所列举的物品及其等同。除非另外规定或限定，术语“安装”、“连接”、“支撑”、以及“联接”及其变形被在广泛意义上使用，且涵盖直接或间接的安装、连接、支撑以及联接。
[0025]图1示出了采矿引导系统10，采矿引导系统10包括连续采矿机14、激光发射器手推车或托架18、以及连接到连续采矿机14的引导组件26。采矿机14接合矿层34的工作面30(图8)。如图2所示，采矿机14包括底盘或主体38、连接到主体38的切割头42、以及用于移动主体38的驱动系统46。主体38限定了滚转轴线50、俯仰轴线54和偏航轴线58。滚转轴线50纵向地延伸穿过主体38。俯仰轴线54横向地延伸穿过主体38，且偏航轴线58竖向地延伸穿过主体38。在所示实施例中，驱动系统46包括在主体38任一侧上的成对履带82。其他实施例可使用轮子来移动采矿机14。
[0026]如图3所示，激光发射器托架18包括基座90、调整组件94、第一激光发射器98、第二激光发射器102以及第三激光发射器106。基座90包括:用于移动托架18的四个轮子；以及用于将托架18相对于矿井底板固定的多个固定螺杆110。调整组件94包括用于使激光发射器98、102、106中的每一个相对于基座90枢转的齿轮箱118。在所示实施例中，第一激光发射器98发射第一平面激光122。第一平面激光122向着矿层34以平面方式延伸。第二激光发射器102发射向着矿层34的工作面30延伸的第二平面激光126。第三激光发射器106发射向着工作面30延伸的激光束130。调整组件94允许每一激光发射器98、102、16在三个维度上枢转，从而允许操作者高精度地定位平面激光122、126以及激光束130。在一个实施例中，激光发射器98、102、106能够在直至100米的距离内进行精确调整。
[0027]如图4-7所示，引导组件26包括第一标靶146 (图4)、第二标靶150 (图4)以及水平指示器154 (图7)。参考图4和5，第一标靶146在采矿机14 一侧连接到采矿机14。第一标靶146背离采矿机14延伸，且包括十字准线指示器162。参考图4和6，第二标靶150连接到采矿机14。第二标靶150与第一标靶146对准，并包括竖槽170。在所示实施例中，标靶146、150两者都安装在采矿机14的右侧，其中第一标靶146布置为靠近切割头，而第二标靶布置为靠近与切割头42相反的一端166。如图7所示，水平指示器154布置在采矿机14的端部166上，且形成为延伸经过采矿机14的端部166的线性标记。在其他实施例中，第一标靶146和第二标靶150可以相对于采矿机14安装在其他位置，且标靶146、150和水平指示器154可包括其他的标记构型。
[0028]图8显示了工作中的引导系统10。托架18布置在采矿机14以及矿层34的工作面30的后方。托架18通过将固定螺杆110插入到矿井底板中而固定在适当位置。第一平面激光122对准矿层34的有效中面。该有效中面是允许通过开采工作开采出最佳矿产量的平面。识别有效中面的方法是本领域技术人员公知的，且该特征的进一步说明是不必要的。第二平面激光126与水平指示器154对准，且激光束130对准以穿过第二标靶150的竖槽170 (图4)并碰到第一标靶146上的十字准线指示器162 (图4)。采矿机14继而被调整到相邻于工作面30的位置上，并开始从工作面30开采材料。
[0029]随着采矿机14行进穿过矿层34，操作者监控三个激光投射122、126和130，以保证每个激光投射保持对准，使得采矿机14开采出最佳产量。通过远程控制来操作采矿机14，操作者参考激光投射122、126和130的位置作为用于调整采矿机14的位置和定向的引导。在前进期间且在开始后续的切割步骤之前，检查激光投射122、126和130的位置，并且如有需要，调整采矿机14的定向以保证精确的指向控制以及保持定位。
[0030]对于水平指示器154上的第二平面激光126的观察提供了有关采矿机14相对于俯仰轴线50的定向信息。例如，如果采矿机14左侧下沉至第二平面激光126下方，如图9所示，操作者操纵采矿机14以提升左侧。该动作使采矿机14在方向180上旋转，直到第二平面激光126与水平指示器154对准。
[0031]对于在第