用于矿用卡车的转向系统和操作方法技术方案

操作矿用卡车(10)包括接收指示电车接通可用的廊道中的预期的方向改变的数据，以及响应于该数据向矿用卡车的转向机构(32)输出控制命令。响应于控制命令从与廊道的第一部分一致的第一航向朝向与廊道的后续部分一致的第二航向转向矿用卡车(10)。相关的矿用卡车(10)和转向系统(32)被公开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于矿用卡车的转向系统和操作方法
本公开一般涉及配置用于电车辅助(trolley-assisted)操作的矿用卡车，并且更具体地涉及响应于在电车接通可用的廊道上的预期的方向改变而可控地转向矿用卡车。
技术介绍
大规模开采物料往往是能源密集型的工作。在许多露天矿山，大型矿用卡车的车队几乎可以连续操作以运输矿石并从提取区域负重到倾倒或处理现场。许多这样的矿用卡车经由柴油动力发动机操作。直接驱动柴油发动机和柴油-电力驱动系统均已使用了多年。由于具有许多其他重装系统，矿用卡车的燃料成本可能是巨大的。此外，许多矿山都位于偏远地区，并且运输燃料到矿场的成本可能显著地增加运营费用。且不论成本，取得足够的燃料供应甚至都是具有挑战性的。对于这些和其他原因，采矿业和采矿设备制造商的工程师正在不断寻找方法来降低燃料消耗。鉴于大宗商品的历史价格波动，其中物料和石油燃料的开采是这两个例子，以及矿场中地质和地形的变化，对采矿活动的供应和消耗能源的经济性往往是复杂的和多变的。数十年来，煤矿经营者已经尝试了使用现场产生或从公共电网供电的电力给电力矿山设备。现场发电也有类似的成本以及直接经由石油燃料的加油设备的可用性的担忧。由于许多矿的偏远和其他因素，从电网供应电力(甚至在较长的距离上)已经证明相比仅仅依赖石油燃料而言对于至少某些矿具有一致优势。电力成本仍然会由于市场的波动变化、以及由于不同的矿场而不同，其取决于化石燃料、地热和水力发电的区域可用性、或用于发电的能量的本地性或获取性。因而，即使在采矿设备的电力供应是可行的地方，仍有足够的动力尽可能有效地使用它，既可以控制成本又优化了不确定的经济事实的可预测性。当几十年前首次被提出时，在矿场使用的电力的一个当代的示例是具有高架滑触线提供电力以辅助矿用卡车的电车系统，特别是当上坡时负重行进时。许多露天矿场包括从提取矿石现场延伸到一个或多个远程的倾倒场或处理位置的运输道路。在这样的场上使用的矿用卡车可能需要行进数公里长甚至可能更长的运输道路的上坡。应当理解的是使用柴油或其他石油燃料来推动携带数百吨矿石上这样的坡度可以是相当昂贵的，因而电车系统在近些年已收到重新的兴趣。被配置以被协助有从滑触线提供的电力的矿用卡车通常包括称为受电弓的机构，其可被用于从矿用卡车向上和/或向外到达以电接触滑触线，并因而提供用于推进的电力而不是产生矿用卡车本身的车载电力。在传统实践中，操作者在视觉上监视他们的矿用卡车到高架滑触线的接近程度，并致动受电弓以在期望的位置接合滑触线，然后从滑触线在其端部脱离受电弓。矿用卡车操作者已经负责转向并另外控制非常大和重型的机械。相应地，具有广泛的培训的高技能的操作人员往往被选择操作矿用卡车。尽管有这样的技能和培训，比起优化受电弓的致动的时机，操作者往往把注意力更多地集中在避开障碍物和碰撞。此外，矿用卡车的转向以使其保持与滑触线的电连接自身可能是很有挑战性的工作。其结果是，许多矿用卡车比它们被优化所应该的而言较少(或更保守)被操作在电车接通。德国专利号DE10256705(A1)针对具有受电弓和用于确定受电弓相对于高架线路位置的线性传感器的矿用车辆。该705专利看起来提出了基于从线性传感器的反馈的车辆的自动转向。而看起来该公开的概念是响应于线性定向的改变能够反应性地转向车辆，诸如方法不是充分优化的。
技术实现思路
在一方面，一种操作电车辅助可用的矿用卡车的方法包括接收指示当被电气连接至与廊道相符合的高架滑触线时要被矿用卡车横越的电车接通可用的廊道上的预期的方向改变的数据。该方法还包括响应于该数据向矿用卡车的转向机构输出控制命令，以及响应该控制命令转向矿用卡车。从与方向改变之前的廊道的第一部分一致的第一航向朝向与方向改变之后的廊道的第二部分一致的第二航向转向矿用卡车。在另一方面，一种电车辅助可用的矿用卡车包括机架、与机架耦合的多个地面接合车轮、以及转向系统。该转向系统包括车轮转向机构和与车轮转向机构控制连通的电子控制单元。该电子控制单元被配置为接收指示在用于经由高架滑触线电力供应矿用卡车的电车接通可用的廊道上的预期的方向改变的数据。该电子控制单元还被配置为响应于该数据向车轮转向机构输出控制命令，使得从与方向改变之前的廊道的第一部分一致的第一航向朝向与方向改变之后的廊道的第二部分一致的第二航向转向矿用卡车。在又一方面，一种用于电车辅助可用的矿用卡车的转向系统包括被配置为调节矿用卡车的车轮转向角度的转向机构以及电子控制单元。该电子控制单元被配置为接收指示在电车接通可用的廊道上的预期的方向改变的数据，电车接通可用的廊道由矿用卡车从高架滑触线的位移的公差所定义。该电子控制单元被进一步配置为向车轮转向机构输出控制命令以使得矿用卡车在到达电车接通可用的廊道上的方向改变之前从第一航向朝向第二航向转向。附图说明图1是根据一个实施例的一种矿用卡车的侧面概略图；图2是图1中的矿用卡车的示意性视图；图3是电车辅助矿场环境下处于运输道路多个位置的矿用卡车的概略图；以及图4是图示根据一个实施例的控制过程的流程图。具体实施方式参照图1，其示出的是电车辅助可用的矿用卡车10。矿用卡车10可以包括机架12，具有前组地面接合推进元件14以及后组地面接合推进元件15，其与机架12耦合。在图示的实施例中，元件14包括两个前轮，并且元件15包括一组四个后轮，但是本公开并不局限于此。底座16被耦接于机架12，并且可以在如图所示的下降的位置与上升位置之间被倾斜，以从底座16以常规的方式倾倒物料。矿用卡车10还可以包括推进系统20，地面接合于元件14和15为其一部分，并包括诸如压缩点火式内燃机的内燃机22，以及经由发动机22驱动的发电机24。推进系统20还可以包括与后轮15耦合的一个或多个电动推进发动机。推进系统20进一步还可以包括受电弓40，其被配置成与高架滑触线100电连接。如上所述，矿用卡车10可以是电车辅助可用的。本领域的技术人员将熟悉被配置以在某些情况下经由高架滑触线中电力操作的矿用卡车，诸如当在上坡运载负重物料时。在一个实际的实施策略中，矿用卡车10可以在推进系统20完全从高架滑触线100接收电力的电车接通模式与完全从发动机22和发电机20接收功率的电车关断模式之间转换。在电车接通模式使用来自滑触线100和发动机22/发电机20的电力的混合的实施例也可被实现，或者在任一模式中机械功率从发动机22被提供给地面接合元件15和/或14。驾驶室18可以被安装到机架12，操作员控制站30可以被设置在驾驶室18内。操作员控制站30可以包括各种用于控制和监视矿用卡车10的操作的操作员输入装置。这些之中可以是诸如按钮开关之类的、控制杆或其他操作者可操纵机械装置的开关45，其使得操作者能够调节矿用卡车10，尤其是推进系统20，在自动模式和全手动或部分手动模式之间。在自动模式下，可以控制升高和降低受电弓40而不需要由操作者进行任何手动操作。诸如发动机22、发电机24的推进系统20的其他功能可以自主地被控制以在电车接通模式与电车关断模式之间切换，如本文进一步所描述的。开关45的位置可以因而确定矿用卡车10是否被操作在电车接通模式还是电车关断模式，以及受电弓控制是否自动的还是提供给操作者。矿用卡车另一可以被手动或自动控制的特征是转向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作电车辅助可用的矿用卡车的方法，包括步骤：当被电气连接至与廊道相符合的高架滑触线(100)时，接收指示要被矿用卡车(10)穿过的电车可用的廊道上的预期的方向改变的数据；响应于所述数据，向所述矿用卡车(10)的转向机构(32)输出控制命令；并且响应于所述控制命令，从与所述方向改变之前的所述廊道的第一部分一致的第一航向朝向与所述方向改变之后的所述廊道的第二部分一致的第二航向转向所述矿用卡车(10)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.01 US 13/308,8041.一种操作电车辅助可用的矿用卡车的方法，包括步骤：当被电气连接至与廊道相符合的高架滑触线(100)时，经由电子控制单元接收指示要被矿用卡车(10)穿过的电车可用的廊道上的预期的方向改变的数据；响应于所述数据，经由所述电子控制单元向所述矿用卡车(10)的转向机构(32)输出控制命令；并且响应于所述控制命令，从与所述方向改变之前的所述廊道的第一部分一致的第一航向朝向与所述方向改变之后的所述廊道的第二部分一致的第二航向经由所述转向机构转向所述矿用卡车(10)，并且使得所述转向在所述矿用卡车处于所述廊道的所述第一部分以内时开始。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：在从所述廊道的所述第一部分到所述廊道的所述第二部分转换期间，经由来自所述高架滑触线(100)的电功率对所述矿用卡车(10)的电力推进电动机(26)进行供电；并且其中所述方向改变由分别与所述廊道的所述第一部分和所述廊道的所述第二部分相符合的所述高架滑触线(100)的第一线性段和随后的线性段之间的方向差异所定义。3.根据权利要求2所述的方法，其中：所述廊道定义了与所述高架滑触线(100)相符合的运输道路上的固定边界，所述固定边界至少部分基于针对所述矿用卡车(10)从所述高架滑触线(100)的位移的公差；并且所述转向的步骤进一步包括以弧形转向所述矿用卡车(10)以使所述矿用卡车(10)的受电弓(40)相对所述高架滑触线(100)横向滑动。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括步骤：接收指示故障的转向改写命令，并响应地命令降低所述受电弓(40)。5.一种电车辅助可用的矿用卡车(10)，包括：机架(12)；多个地面接合车轮(14，15)，其与所述机架(12)耦合；转向系统，其包括转向机构(32)以及与所述转向机构(32)控制连通的电子控制单元(62)；所述电子控制单元(62)被配置为接收指示在用于经由高架滑触线(100)对所述矿用卡车(10)电气供电的电车接通可用的廊道上的预期的方向改变的数据；并且所述电子控制单元(62)进一步被配置为响应于所述数据向所述转向机构(32)输出控制命令，以使得在处于所述廊道的第一部分以内并且与所述高架滑触线(100)电连接时，从与所述方向改变之前的所述廊道的所述第一部分一致的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·斯特拉顿，E·J·拉斯，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US