岩石钻机、用于岩石钻机的转移驱动的方法和速度控制器技术

本发明专利技术涉及一种岩石钻机、一种用于所述岩石钻机的转移驱动的方法以及一种速度控制器。岩石钻机（1）包括无内燃机驱动设备（16），无内燃机驱动设备（16）包括用于实施转移驱动的多个电气部件（K）。所述岩石钻机的控制单元（C）包括负载监控（KV），负载监控（KV）在转移驱动期间监控所述部件的负载。负载监控允许有意过载所述电驱动系统提前限定的时间段。所述控制单元的用户界面包括速度控制器（50），速度控制器（50）的控制元件（51）具有：第一控制范围（53），其中操作在额定负载范围内发生；以及第二控制范围（54），其中操作在过载范围内发生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种岩石钻机，其包括设有凿岩机的吊臂，使得因此能够在所选择的钻场处执行钻凿。该岩石钻机也包括无内燃机驱动设备，通过该驱动设备岩石钻机可在钻场之间转移。岩石钻机的驱动设备包括至少一个电动马达和电驱动系统，并且还包括控制单元，所述控制单元包括控制电驱动系统的负载的装置。另外，控制单元包括具有速度控制器的用户界面。此外，本专利技术涉及一种用于岩石钻机的转移驱动的方法和一种速度控制器。在本专利申请的独立权利要求的前序中更详细地描述本专利技术的领域。
技术介绍
·在矿山中使用岩石钻机，通过岩石钻机在计划的钻场处钻凿钻孔。当钻凿钻孔完成时，就将采矿车辆转移至下一钻场，以钻凿新的钻凿扇面(drilling fan)或钻凿面。具体地，在地下矿山中，通过电动马达产生的动力执行转移驱动是有利的。转移驱动所需的能量可以存储在电池中。在转移驱动期间，驱动传动的电气部件变得有负载并且变热。过热可能损伤该部件。所以，通常必须限制转移驱动中的最高功率，使得驱动传动的电气部件中的温度将保持在允许的限制范围内。由于功率限制，所以必须降低转移驱动的速度，这就降低了岩石钻机的性能。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种新型的且改进的岩石钻机、一种用于该岩石钻机的转移驱动的方法以及一种速度控制器。本专利技术的岩石钻机特征在于负载监控被布置成根据预定控制策略允许有意过载电驱动系统；该过载具有有限持续时间，因此防止电驱动系统中的部件过热；以及控制单元被布置成向操作者指示从额定负载状态至过载状态的转换。本专利技术的方法的特征在于，在转移驱动期间有意使电驱动系统过载，并且持续有限持续时间；以及使岩石钻机的操作者知道过载情况。本专利技术的速度控制器的特征在于，速度控制元件包括至少一个其它控制范围，其中在超过额定负载的过载部分中发生在所述至少一个其它控制范围内的控制。想法在于，可有意地过载岩石钻机的电驱动系统，使得其暂时以高于额定负载的负载运行。另一想法在于，例如让操作者知道该过载情况，使得由他/她控制该情况，或者以一种方式或其它方式向他/她指示该过载情况。优点在于，岩石钻机可临时以比所设计的正常操作的功率高的功率运行。因而，问题围绕一种能够在转移驱动中使用的功率放大器(power booster),使得能够管理在转移驱动中发生并且需要大量功率的短持续时间的特定情况。因此，不需要针对那些需要高功率的驱动情况设计岩石钻机的电驱动系统，并且因此避免了部件的超安全标准设计。因而，电驱动系统可使用较廉价和尺寸较小的电气部件。此外，通过如下事实提高了系统的可操作性和安全性，即操作者知道过载情况，并且因此其不导致惊人的情况。实施例的基本想法在于，电驱动系统包括电驱动马达，电驱动马达例如可以是永磁型马达。此外，电驱动系统包括能量存储器，诸如电池或电池组，用于存储转移驱动的能量。电驱动系统也包括变频器，可通过该变频器控制驱动马达的转数和扭矩。电驱动系统还可包括变压器并且可选地包括其它电气部件。实施例的基本想法在于，当操作者在用户界面中选择过载模式时，负载监控允许电驱动系统过载。实施例的基本想法在于，速度控制器至少包括第一控制范围和第二控制范围。在第一控制范围中，电驱动系统可被加载成使得不超过部件的额定负载。因而，第一控制范围覆盖正常状态。而第二控制范围允许超过电驱动系统部件的额定负载。因而，第二控制范围覆盖过载状态。当将负载状态分为独立的控制范围时，操作者将更易于操作。在该情况下，操作者将不会在不知道的情况下移动成使用过载状态。·实施例的基本想法在于，在控制单元的用户界面中向操作者显示选择了电驱动系统的过载。由于该应用，操作者始终知道过载情况。实施例的基本想法在于，在用户界面中向操作者显示电驱动系统的负载监控信息，诸如过载情况的持续时间、过载情况的剩余时间、过载所提供的性能提升、过载所提供的扭矩提升以及电驱动系统中的最关键部件的温度。实施例的基本想法在于，岩石钻机包括至少一个冷却系统，可通过所述至少一个冷却系统冷却电驱动系统中的一个或更多个电气部件。当发生到过载模式的转换时，控制系统可提高一个或更多个部件的冷却。冷却系统可以是液体冷却系统，在该液体冷却系统中利用冷却液体冷却电气部件。当已知将出现过载情况时，也可能提前开启冷却系统。此夕卜，也可能通过提前增强对一个或更多个关键部件的冷却，对即将来临的过载做准备。通过冷却，在过载情况的控制下，可将部件中的温度保持地更好，由此可能延长过载的持续时间。实施例的基本想法在于，如果来自操作者的功率要求需要如此时，控制单元自动开启过载模式。控制单元监控速度控制器或相应的控制元件提供的功率要求，并且在其基础上评价功率要求是否符合额定负荷，或者是否存在转换至过载模式的需要。控制单元向操作者指示从额定模式状态至过载模式的转换，因此，操作者将知道该变化。实施例的基本想法在于，仅当操作者有意接受时，才允许过载情况。在该情况下，操作者将决不意外地在过载模式中使用该设备。实施例的基本想法在于，电驱动系统包括至少一个温度传感器，其用于监控电驱动系统中的至少一个关键部件的温度。当确定过载状态的允许持续时间时，负载监控考虑该温度信息。实施例的基本想法在于，负载监控被布置成当已达到以下预定限制中的一个或更多个限制时中断过载模式对电驱动系统的一个或更多个关键部件设置的最高温度；对电驱动系统的任何一个部件设置的最高温度；对过载状态计算的最长持续时间。在该实施例中，控制单元注意的是该过载将不导致对电驱动系统的部件的损伤。由于自动监控，在转移驱动中，操作者的责任和精神压力将降低。实施例的基本想法在于，负载监控被布置成在过载状态中断之前预先通知操作者。在该情况下，操作者可自己对所采用的额外功率放大器将中断的情况做准备。因而，能够避免例如由功率突然减小导致的危险情况。实施例的基本想法在于，在其中需要大量扭矩和电功率的以下驱动转移驱动情况的任何一种中允许电驱动系统的过载驶过障碍物；加速至转移驱动的基本速度；驶上陡坡；驶过坑洞；行驶到运输平台上；长持续时间的下坡行驶。实施例的基本想法在于，速度控制器中所包括的速度控制元件至少包括第一控制范围和第二控制范围。在第二控制范围中，控制元件的运动具有和第一控制范围的运动响应不同的响应。第二控制范围中的控制元件的操控例如可能比在正常的第一运动区域中的操控更难。此外，在第一和第二运动区域中，控制元件的运动尺度可以是不同的。实施例的基本想法在于，速度控制器包括至少一个检测器，其检测到第二控制范围的转换。当发生到过载状态的转换时，速度控制器、控制单元或用户界面产生声音信号、视觉消息或振动警报。 实施例的基本想法在于，当执行下坡转移驱动时，电驱动马达被切换成作为发电机运行。在该情况下，驱动马达在下坡驱动期间使岩石钻机减速，并且同时产生主要用于对岩石钻机的能量存储器充电的电流。可将减速中产生的过剩电能转换为电制动电阻器中的热能。除了上述情况，借助于在减速中产生的过剩电能，还能够操作岩石钻机中的一个或更多个液压系统，由此，不是所有的过剩电能都必须仅通过制动电阻器消耗。这提高了电驱动系统在下坡驱动中的动态性。当除了制动电阻器之外还存在一个或更多个系统来接收过剩能量时，能够在下坡驱动期间使制动电阻器暂时过载。该应用使得能够使用可用于有限持续时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚尔诺·库伊蒂宁，尤卡·奥萨拉，
申请(专利权)人：山特维克矿山工程机械有限公司，
类型：
国别省市：