[发明专利]岩石钻机、用于岩石钻机的转移驱动的方法和速度控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩石钻机，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，本发明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发明的领域。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明的方法的特征在于，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。

本发明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。