采掘车辆及其能量供应方法技术

本发明专利技术涉及一种采掘车辆及其能量供应的方法。该采掘车辆具有车架、用于移动车架的驱动设备，和至少一个开采工作装置。所述采掘车辆具有用于从矿场的电网向所述开采工作装置供能的连接，和用于将能量供给到所述驱动设备的能量源。使用发电机给所述能量源充电，并且布置用以驱动发电机旋转的机械能从矿场的电网获得，从而来自矿场的电网的电能被转换为机械能，用以驱动发电机旋转。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种采掘车辆及其能量供应的方法。该采掘车辆具有车架、用于移动车架的驱动设备，和至少一个开采工作装置。所述采掘车辆具有用于从矿场的电网向所述开采工作装置供能的连接，和用于将能量供给到所述驱动设备的能量源。使用发电机给所述能量源充电，并且布置用以驱动发电机旋转的机械能从矿场的电网获得，从而来自矿场的电网的电能被转换为机械能，用以驱动发电机旋转。【专利说明】米掘车辆及其能量供应方法
本专利技术涉及采掘车辆及用于采掘车辆的能量供应的方法。
技术介绍
在矿场中，钻岩机和其它采掘车辆用于在预先计划的工作点，根据开采工作装置的工作循环执行操作。根据工作循环，完成必要的作业，如钻孔的钻凿之后，采掘车辆移动到下一个工作点，新的工作循环开始。尤其是在地下矿井中，通常使用采掘车辆，其中用于根据工作循环的操作的驱动能量是来自矿井的电网的电能。相比而言，工作点之间的转移驱动器借助于通过内燃机、典型地是柴油机获得的驱动能进行，因此电缆等等不会限制转移驱动。然而，来自燃烧发动机的排气和噪声在矿井中造成问题。另外，燃烧发动机需要在车架上的较大空间，并且必需定期维护。燃烧发动机对于矿井的防火安全也具有不利影响，因为其具有热的表面且还需要在车辆和矿井中储存和处理可燃性燃料。 持续地与矿场的电网相连的采掘车辆在矿井中也有使用。该采掘车辆则具有电动马达，并且通常使用具有恒定转速的电动马达。工作阶段所需功率则可以利用液压部件来调节，并且电动马达从矿场的电网获取电流以及由工作阶段的能耗限定的负载功率。此外，采掘车辆的运动则典型地受约束于电网或至少电缆，所述电缆连到电网并盘绕在采掘车辆中或固定电网上。 例如，美国专利US7053568提出一种电池驱动的采掘车辆。公布文本中特别描述了电池和作为传动部件的交流电马达的使用和定位。 美国专利US5293947提出了一种采掘车辆，其从架空总线系统接收电力供给。采掘车辆还具有开关，用以选择采掘车辆所用能量是从电网获得还是从采掘车辆内的辅助能量源，诸如电池或柴油马达获得。当从辅助能量源获取能量时，采掘车辆能够移动短的距离，而无需将采掘车辆连接到架空的电网。 申请W02010/061058中公开了一种在工作点与外部电网相连的采掘车辆。当车辆在工作点时，车辆的储能器在由挖掘计划定义的工作循环过程中充电。工作循环完成后，从储能器获得的电力用在转移驱动中。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型的采掘车辆以及用于其能量供应的方法。 本专利技术由独立权利要求的特征限定。本专利技术的实施方式在从属权利要求中呈现。 在所提出的解决方案中，采掘车辆具有车架、用于移动车架的驱动设备和至少一个开采工作装置。采掘车辆还具有从矿场的电网向开采工作装置供能的连接和向驱动设备供能的能量源。使用发电机对能量源充电，用于驱动发电机旋转的机械能从矿场的电网中获得，从而在充电过程中，采掘车辆被连接到矿场的电网。在充电过程中，来自矿场的电网的电能被转换成机械能，该机械能用于驱动发电机旋转。虽然在充电过程中，采掘车辆被连接至矿场的电网，但是所提出的解决方案提供了在矿场的电网和发电机之间的电气隔离，因此无需使用隔离变压器或者任何其它用于执行电气隔离的电气装置。因此，能够将采掘车辆中使用的部件数量最小化。此外，开采工作装置的电压必须进行调整，以匹配矿场的电网电压。至于发电机和能量源的电压，它们彼此匹配就足以；它们的电压无需进行调整以匹配矿场的电网电压。 在一个实施方式中，来自矿场的电网的能量首先转换为动能，该动能转换为压力能，压力能此后转换为动能，以驱动发电机旋转。采掘车辆可包括用于压力能的液压系统。液压系统驱动开采工作装置，也可连接到驱动设备。采掘车辆可包括由能量源供能的液压泵，且此液压泵可以用作液压马达以驱动发电机旋转，以便用于对能量源充电。 根据一个实施方式，在全功率钻凿过程中，矿场的电网和采掘车辆的能量源均向开采工作装置供能。 根据另一个实施方式，由矿场的电网供能的电动马达为开采工作装置提供液压，该电动马达以及由能量源供能的电动马达设有用于确定它们的温度的装置，由此所述马达被用于供给最大功率，直至达到它们的最高温度。当已经达到最高温度时，电动马达的功率被降低以防止超出其最高温度。 根据另一个实施方式，在充电过程中，采掘车辆连接到矿场的电网而且不移动。 采掘车辆包括如下开采工作装置中的一个或多个:钻岩机，锚杆安装机，喷浆装置，定标装置，注入装置，炮眼装药器，测量装置或用在小型装药挖掘中的钻凿、密封及推进给送设备。钻岩机可以是工作面钻凿装置，或用在钻采孔钻凿中的装置，即以扇形来钻凿孔的深孔钻凿装置。开采工作装置为用于处理未分离岩石的致动器，并根据给定的工作循环进行多个连续操作。通常，在一个工作点，用开采工作装置完成多个类似操作。这些操作可在挖掘计划中进行定义，如钻凿计划、装药计划，或者相应的采掘计划。开采工作装置通常布置在悬臂上，并且装置在工作循环过程中随其移动。另一方面，开采工作装置可布置在采掘车辆中的相应的支撑或支撑结构上，该支撑或支撑结构在工作循环过程中支撑所述装置。 【专利附图】【附图说明】 本专利技术的一些实施方式将在附图中更详细地说明，其中 图1是采掘车辆、在此为钻岩机的示意性侧视图，并且 图2是采掘车辆的能量供应布置的示意图。 在附图中，本专利技术的一些实施方式为清楚起见被简化地示出。在附图中，类似部件被标注为相同的附图标记。 【具体实施方式】 图1示出了装备有一个或多个开采工作装置2的钻岩机，以作为采掘车辆I的一个实例。该钻岩机包括可借助于驱动设备4移动的车架3。驱动设备4包括一个或多个驱动马达5,以及用于将驱动功率传输到一个或多个车轮7的一个或多个功率传输装置6。该功率传输装置可包括机械齿轮系统和机械功率传输构件，或者可选的是，驱动功率传输可以是液压方式或者电动方式。车架3上布置有一个或多个悬臂8，所述悬臂可以装备有开采工作装置2。在图1所示的实施方式中，第一悬臂8a为钻臂，在其最外端有包括进给梁10的钻岩单元9，钻岩机11能够借助于进给装置12沿进给梁10移动。钻岩机11可包括用于在工具上产生冲击脉冲的撞击装置13，以及用于驱动工具14绕其纵向轴线旋转的旋转装置15。钻岩机中可具有多个这样的钻臂8a。举例来讲，第二悬臂8b示出为包括锚杆安装装置16，利用该锚杆安装装置16，能够将岩石锚杆布置在预先钻好的钻孔中，以支撑已挖掘的岩洞。在图1的实施方式中，第三悬臂8c装备有用以测量钻好的钻孔的测量装置 17。其它可选的开采工作装置2包括用于将密封材料进给到岩石中的注入装置、喷浆处理装置、定标装置、在小型装药挖掘中使用的装置，用于进给爆炸物的装置。 采掘车辆I根据矿场18的采掘计划或预先拟定好的相应计划移动到工作点19，开采工作装置2根据工作循环执行操作，其执行需要相对较长的时间。例如，钻岩机的工作循环可包括在工作点19处钻凿多个已在钻孔计划中限定的钻孔。此外，各钻孔的钻凿通常包括多个工作阶段，诸如打眼、实际钻凿、更换延长钻杆和钻头，以及在钻孔后拆除延长钻杆设备等。在工作点19执行钻凿工作循环可能需要几个小时，有时甚至是整个工作班次。相应地，装药、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采掘车辆，具有车架，用以移动所述车架的驱动设备，至少一个开采工作装置，用以向所述驱动设备提供能量的能量源，用以给所述能量源充电的发电机，和用以从矿场的电网向所述开采工作装置供能的连接，并且所述连接设置用以在充电期间将所述采掘车辆连接至矿场的电网，布置用于在充电期间将电能转换为机械能的装置，从而来自矿场的电网的电能被转换为机械能，并且所述装置布置用以驱动所述发电机旋转。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：萨穆利·科希亚，米科·科沃，
申请(专利权)人：山特维克矿山工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI