[发明专利]用于挖掘机的负载释放高度控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及具有铲斗或挖斗的挖掘机，并且具体涉及用于控制铲斗或挖斗的移动的控制系统。本发明更具体地涉及用于控制挖掘机从铲斗释放其负载的堆积点上方的高度的控制系统。

背景技术

本部分意在对权利要求中叙述的发明提供背景或上下文。本文中的描述可包括可被推行的概念，但不必是过去已经想到或推行的概念。因此，除非文中另有所指，否则在本节中描述的内容不是本申请的说明书和权利要求书的现有技术，并且不由于在本节中包括而被认可为现有技术。

诸如采掘电铲的挖掘机通常包括用于挖取泥土和其它材料的电铲铲斗或挖斗。电铲铲斗可形成有位于其前缘处的齿和封闭铲斗的后部以保持通过采掘电铲的动作装载到铲斗中的材料的铲斗门。铲斗门在铲斗正被装载的状态下以及在铲斗中的负载回转到堆积点(例如，拖运卡车、垃圾装卸车等)的状态下通常保持关闭。在该堆积点，铲斗门打开以允许铲斗倒出其内含物。

通常，电铲操作人员控制铲斗的移动，一旦铲斗高于堆积点便“倾倒”(即，释放)铲斗门，从而允许铲斗的内含物(即，“铲斗负载”)倒出到堆积点中或其上。在一些情形中，来自下落的铲斗负载的冲击可能导致损伤堆积点。例如，如果将铲斗负载从过大的高度倒出到负载运输车辆(“拖运卡车”)，则铲斗负载可在冲击时传递过大的力，从而导致损伤拖运卡车的一个或多个构件，例如车厢、车辆悬挂系统等。可安全地倒出铲斗负载的高度取决于许多因素，包括挖掘机的类型、堆积点的类型、铲斗负载的重量和包含铲斗负载的材料类型。大部分挖掘机由必须为每个铲斗负载确定适合的释放高度的操作人员手动控制，这会由于操作人员错误或误判而导致对堆积点、挖掘机或其它周围设备的损伤。

一些挖掘机可包括用来约束铲斗或挖斗的运动的回转自动化。这种回转自动化的示例可以在题为“Swing Automation for Rope Shovel”、2012年10月18日公开的美国专利公报中找到，该专利公报公开了一种控制器，该控制器监视铲斗的提升和推压位置，并且防止铲斗的运动“越过理想路径的边界限度”。然而，所公开的控制器阻止铲斗在理想回转路径以外的移动，这可限制挖掘机有效地进行某些必要或有用的操作。所公开的控制器还仅包括用于铲斗的单个理想路径，而没有考虑铲斗负载的重量、堆积点的高度或与挖掘机的操作有关的任何其它因素或条件、或拖运卡车的位置等。

发明内容

本发明的一个实施例涉及一种挖掘机。该挖掘机包括：构造成接收铲斗负载的铲斗组件，该铲斗组件具有用于倒出铲斗负载的被致动位置；传感器组件，该传感器组件构造成监视挖掘机的一个或多个运转条件；和控制模块。该控制模块构造成从传感器组件接收信号，确定铲斗组件相对于表面的高度，并且抑制铲斗组件移动到被致动位置。

本发明的另一实施例涉及一种采掘电铲。该采掘电铲包括：构造成接收铲斗负载的铲斗，该铲斗具有开口的铲斗底部；联接到铲斗的铲斗门，该铲斗门具有用于覆盖开口的铲斗底部的第一位置和用于倒出铲斗负载的第二位置；传感器组件，该传感器组件构造成监视铲斗相对于表面的高度；和控制模块，该控制模块构造成从传感器组件接收信号，并且控制铲斗门在第一位置与第二位置之间的移动。

本发明的另一实施例涉及一种用于铲斗组件的控制系统，所述铲斗组件具有用于倒出铲斗负载的铲斗组件。该控制系统包括：传感器，该传感器组件构造成监视铲斗之间相对于表面的高度并且监视铲斗负载的重量；和控制模块，该控制模块构造成从传感器组件接收信号，基于所述信号计算铲斗高度极限，并且在铲斗组件高于铲斗高度极限时抑制铲斗组件移动到被致动位置。

附图说明

根据以下结合附图进行的详细描述，将更加充分地理解本发明，附图中同样的附图标记表示同样的元件，其中：

图1是根据示例性实施例的本发明的采掘电铲的侧视图。

图2是根据示例性实施例的用于图1的采掘电铲的铲斗组件的透视图。

图3是根据示例性实施例的定位在拖运卡车的上方的用于采掘电铲的铲斗组件的侧视图。

图4是根据示例性实施例的本发明的负载释放高度控制系统的示意性表示。

图5是根据示例性实施例的本发明的负载释放高度控制系统的流程图表示。

具体实施方式

在转到详细示出示例性实施例的附图前，应理解的是，本申请并不限于在说明书中阐述或在附图中示出的细节或方法。还应理解，术语只是出于描述的目的并且不应该被视为限制性的。