[发明专利]用于估计工业机械的有效负载的系统和方法

说明书

一种确定采掘机的有效负载数据的方法，所述采掘机具有铲斗和铲柄，所述铲斗和铲柄通过销和促动器可旋转地耦接。所述方法包括：通过传感器检测与所述促动器相关的力；通过控制器确定指示所述铲斗的旋转角的特征；以及基于所述力和所述特征，通过所述控制器确定有效负载数据，其中在摆动减速操作期间确定所述有效负载数据。

本申请是于2016年12月15日提交的、申请号为201611158561.X、发明名称为“用于估计工业机械的有效负载的系统和方法”的中国发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月15日提交的、第62/267,732号美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用而并入本申请。

技术领域

本申请涉及工业机械，更具体地，涉及用于估计工业机械的有效负载的系统和方法。工业机械包括但不限于：电动钢丝绳或动力铲挖掘机(electric rope or powershovel)、索铲挖掘机(dragline)、液压机械以及反铲挖掘机(backhoe)。

背景技术

工业机械，例如电动钢丝绳或动力铲挖掘机、索铲挖掘机、液压机械以及反铲挖掘机等，被用于执行操作，例如通过挖掘而从矿堆移除物料。这些工业机械和/或它们的部件一般由促动器驱动，促动器包括但不限于：马达、液压系统等。

发明内容

有效负载数据可以被确定，有效负载数据例如可以是机械的铲斗内开采物料的估计量。通常来说，可以使用机械的各种促动器(例如，一个或多个马达或者促动器)的一个或多个扭矩估计值来确定有效负载数据。这种估算有效负载数据的方法和系统是有问题的，因为扭矩被估计的促动器常常位于远离实际有效负载(例如，容纳开采物料的铲斗)的位置。此外，对于某些类型的促动器，例如某些类型的马达，扭矩估计可能是不精确的，因此基于该种扭矩估计的任何有效负载估计也是不精确的。

相应地，需要一种用于估计工业机械的有效负载的新方法和系统。因此，在某一实施例中，本申请提供的工业机械包括基部。所述工业机械还包括可旋转地耦接至基部的铲柄，以及通过销和促动器可旋转地耦接至所述铲柄的铲斗。所述工业机械进一步包括第一传感器、第二传感器、旋转传感器和控制器。所述第一传感器配置成检测促动器力。所述第二传感器配置成检测提升力。所述旋转传感器配置成检测所述铲斗的旋转角。所述控制器配置成接收所述促动器力、提升力和旋转角，并且用所述促动器力、提升力和旋转角确定有效负载数据。

在另一实施例中，本申请提供了一种确定工业机械的有效负载数据的方法，所述工业机械具有铲斗和铲柄，所述铲斗和铲柄通过销和促动器可旋转地耦接。所述方法包括：通过第一传感器检测与所述促动器相关的第一力；通过位置靠近销的第二传感器检测与所述铲斗相关的第二力；通过位置靠近所述销的第三传感器检测所述铲斗的旋转角；以及基于所述第一力、第二力和旋转角，确定所述有效负载数据。

在又一实施例中，本申请提供一种确定采掘机的有效负载数据的方法，所述采掘机具有铲斗和铲柄，所述铲斗和铲柄通过销和促动器可旋转地耦接。所述方法包括：通过传感器检测与所述促动器相关的力；通过控制器确定指示所述铲斗的旋转角的特征；以及基于所述力和所述特征，通过所述控制器确定有效负载数据，其中在摆动减速操作期间确定所述有效负载数据。

在又一实施例中，本申请提供一种工业机械，包括：基部；可旋转地耦接至所述基部的部件；通过销和促动器可旋转地耦接至所述部件的铲斗；配置成检测力的传感器；控制器。所述控制器配置成：接收指示所述力的信号，确定指示所述铲斗的旋转角的特征，以及基于所述信号和所述特征确定有效负载数据，其中在摆动减速操作期间确定所述有效负载数据。

通过考虑具体说明和附图，本申请的其它方面将变得更加明显。

附图说明

图1展示了根据本申请的一些实施例的工业机械。