电铲称重装置制造方法及图纸

本申请提供了一种电铲称重装置，包括铲杆姿态检测模块、形变检测模块、计算模块、无线发送模块以及无线接收模块，所述形变检测模块设置在A型架上用于检测A型架的形变程度，所述计算模块至少包括处理器，用于根据铲杆的姿态以及A型架的形变程度计算铲斗内物料重量，所述无线发射模块设置在电铲上，与所述计算模块通信连接，所述无线接收模块设置在至少一辆载具上本申请可以在电铲装车时实时计算铲斗内的物料重量，并将每一铲的物料重量实时发送到用于运输的载具上，使运输载具可以实时获取已经装载的总重量。装载的总重量。装载的总重量。

【技术实现步骤摘要】
电铲称重装置


[0001]本申请属于矿山机械
，尤其涉及电铲称重装置。

技术介绍

[0002]在露天矿的生产中，电铲是主要的采掘设备，通常搭配自卸卡车，将铲斗内的物料卸入卡车，由卡车完成运输。然而在实际生产中，由于卡车的载重量有限，为了保证生产效率，需要电铲的驾驶员在卡车的装载核载重量范围内尽可能多地装载物料，但是驾驶员无法得知每一铲铲斗内物料的重量，只能凭经验判断，使得对于装车质量的精确控制难以实现，卡车在装满矿料后也无法及时得知其装载的总重量，因此卡车司机也无法及时得知是否超载，这在实际生产中存在着一定的安全隐患，亟待解决。

技术实现思路

[0003]本技术提供了一种电铲称重装置，包括铲杆姿态检测模块、形变检测模块、计算模块、无线发送模块以及无线接收模块，所述形变检测模块设置在A型架上用于检测A型架的形变程度，所述计算模块至少包括处理器，用于根据铲杆的姿态以及A型架的形变程度计算铲斗内物料重量，所述无线发射模块设置在电铲上，与所述计算模块通信连接，所述无线接收模块设置在至少一辆载具上。
[0004]进一步的，所述铲杆姿态检测模块包括铲杆推拉传感器以及铲斗升降传感器，所述铲杆推拉传感器包括第一编码器，所述第一编码器的轴与控制铲杆推拉运动的机构联动设置，所述铲斗升降传感器包括第二编码器，所述第二编码器的轴与提升电机的轴联动设置，所述提升电机用于控制提升钢绳的收放。
[0005]进一步的，所述形变检测模块包括应变式传感器。
附图说明
[0006]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0007]图1为本申请实施例1中的系统框图；
[0008]图2为本申请实施例2的流程图；
[0009]图3为本申请中各个部件安装位置示意图；
[0010]图4为本申请实施例3的流程图；
[0011]图5为本申请实施例4的流程图。
具体实施方式
[0012]实施例1：
[0013]本实施例提供了一种电铲称重装置，如图1所示，包括铲杆姿态检测模块30、形变检测模块20、计算模块40、无线发射模块50以及无线接收模块60，所述形变检测模块20设置在电铲的A型架上用于检测A型架的形变程度，所述计算模块40至少包括处理器401，用于根据铲杆的姿态以及A型架的形变程度计算铲斗内物料重量，所述无线发射模块50设置在电铲上，与所述计算模块40通信连接，所述无线接收模块60设置在至少一辆载具上。其中，载具可以为卡车等用于运输矿料的交通工具。
[0014]在一个可选的实施例中，所述铲杆姿态检测模块30包括铲杆推拉传感器以及铲斗升降传感器，所述铲杆推拉传感器包括第一编码器，所述第一编码器的轴与控制铲杆推拉运动的机构联动设置，所述铲斗升降传感器包括第二编码器，所述第二编码器的轴与提升电机的轴联动设置，所述提升电机用于控制提升钢绳的收放。
[0015]在一个可选的实施例中，所述形变检测模块20包括应变式传感器，例如电阻式应变传感器。应变式传感器、铲斗升降传感器以及铲杆推拉传感器的安装位置如图3所示，图中箭头A表示形变传感器的安装位置，箭头B表示铲斗升降传感器的安装位置，箭头C表示铲杆推拉传感器的安装位置。
[0016]在一个可选的实施例中，所述计算模块40集成在控制主机中，包括处理器401、存储器403、输入输出模块402以及显示器404，存储器403中存储有称重函数模型，当称重函数模型被处理器执行时可以根据第一编码器、第二编码器以及形变传感器的值计算铲斗内物料的重量，输入输出模块401可以为键盘扬声器等设备，显示器404可以对称重结果进行显示。
[0017]在本实施例的一个应用场景中，无线发射模块采用2.4G无线发射模块JF24D
‑
TX，设置在电铲上，无线接收模块采用2.4G无线接收模块JF24D
‑
RX，设置在卡车上，当卡车驶入电铲装载范围内时，卡车与电铲建立无线通信，通过无线发射模块50以及无线接收模块60发送数据，当计算模块40得出铲斗内的物料重量后，通过无线发射模块50将重量数据发送到卡车上的无线接收模块60中，使得卡车上可以存储有每一铲所装载物料的重量数据，并根据每一铲所装物料重量计算卡车实际总装载重量。
[0018]实施例2
[0019]一种电铲称重的方法，用于电铲在挖掘装车过程中对铲斗内的物料进行称重，如图2所示，该方法包括以下步骤：
[0020]在应变式传感器所采集到的实时数据中，取开斗前第一阈值范围内的数值作为第一形变值；其中，所述应变式传感器设置在电铲的A形架上；应变式传感器包括应变片以及接收装置，用于检测A形架的应变程度。
[0021]分别获取与所述第一形变值处于同一时刻的铲杆推拉传感器以及铲斗升降传感器所测得的数值，作为第一推拉数值以及第一升降数值；所述铲杆推拉传感器与推拉铲杆的机构相连接，所述铲斗升降传感器与控制提升钢绳运动的机构相连接；
[0022]具体的，所述铲杆推拉传感器包括第一编码器，所述第一编码器的轴与控制铲杆推拉运动的机构联动设置，所述铲斗升降传感器包括第二编码器，所述第二编码器的轴与提升电机的轴联动设置，所述提升电机用于控制提升钢绳的收放，应变式传感器、铲斗升降传感器以及铲杆推拉传感器的安装位置如图3所示，图中箭头A表示应变式传感器的安装位置，箭头B表示铲斗升降传感器的安装位置，箭头C表示铲杆推拉传感器的安装位置。
[0023]将所述第一形变值、第一推拉数值以及第一升降数值输入预设的称重函数模型中，得出物料的重量。
[0024]在一个实施例中，预设的称重函数模型为：M＝a*k1+b*k2+c*k3+d；其中，a为推拉传感器所测得的值，b为升降传感器所测得的值，c为应变式传感器所测得的值，d为常数，k1为推拉杆位置关于A柱形变值的影响系数，k2为铲斗的竖直高度关于A柱形变值的影响系数，k3为应变式传感器所测得数据关于铲斗及斗内物料总重量的影响系数，M为铲斗内的物料重量。所述称重模型函数中的系数k1、k2、k3以及d的值与电铲的型号(具体参数)有关，因此只要求得系数k1、k2、k3以及d的值就可以得到函数模型，本实施例中采用如下计算方法：将函数模型变形为a*k1+b*k2+c*k3+d
‑
M＝0，由于该等式含有k1、k2、k3以及d四个未知数，故可通过在样本重量已知的情况下，取4组a、b、c、d分别不同的样本点，将四组样本点均带入上述等式“a*k1+b*k2+c*k3+d
‑
M＝0”中，组成方程组，即可分别求得k1、k2、k3以及d的值，从而得到称重函数模型。
[0025]在上述步骤中，预设的称重函数模型用于根据第一升降数值、第一推拉数值以及第一形变值来计算铲斗的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电铲称重装置，其特征在于：包括铲杆姿态检测模块、形变检测模块、计算模块、无线发送模块以及无线接收模块，所述形变检测模块设置在A型架上用于检测A型架的形变程度，所述计算模块至少包括处理器，用于根据铲杆的姿态以及A型架的形变程度计算铲斗内物料重量，所述无线发送模块设置在电铲上，与所述计算模块通信连接，所述无线接收模块设置在至少一辆载具上。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱海兵，张坤飞，张青松，黄国坤，
申请(专利权)人：国能北电胜利能源有限公司，
类型：新型
国别省市：