CN101392496A - 道路铣刨机或堆积物处理机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及道路铣刨机或堆积物处理机，堆积物是例如作业表层采矿的煤、矿石、矿物的堆积物。根据本发明的机器具有用于侦测铣刨带的铣刨边缘13跟随的路径的配置14，用于侦测铣刨边缘跟随的路径的配置具有测量机器上至少一个参考点I和铣刨边缘之间距离的装置14。用于侦测铣刨边缘跟随的路径的配置14与转向履带单元的配置6合作，通过这种方式机器沿着铣刨边缘跟随的路径。机器上至少一个参考点I和铣刨边缘之间距离可以被设定，这样位于彼此旁边的铣刨带被精确地相对于彼此排列。

Description

道路铣刨机或堆积物处理机

技术领域

本发明涉及道路铣刨机或堆积物处理机，堆积物是例如作业表层采矿的煤、矿石、矿物的堆积物。

背景技术

存在各种已知的用于铣刨的自行机器。特别的，这些机器包括可以用来移除道路表层结构的已经存在层的道路铣刨机，和处理表层采矿的堆积物的机器。

道路铣刨机具有铣刨配置，其具有机械或液压驱动的铣刨鼓。处理表层采矿的堆积物的机器，其被称为表层采矿机，也具有包括铣刨鼓的铣刨配置，其在表层采矿机中也被称为切割鼓。道路铣刨机和表层采矿机的铣刨鼓都有工具容纳器以收容铣刨工具。

道路铣刨机和堆积物处理机的铣刨鼓具有预设处理宽度，其对应铣刨鼓的宽度。当机器被使用时，产生一个问题，就是待处理的表面具有的尺寸的宽度是机器处理宽度的倍数。为在整个表面上将要进行的处理，需要多个待铣刨的位于彼此旁边的带。这对于机器称为精确引导，因为独立的铣刨带不得不相对于彼此准确对齐。一方面，铣刨带应一起在彼此旁边延伸且相互接近，以至于带之间没有留下未处理区域，但另一方面，铣刨带不应该重叠，重叠意味着生产率降低。实践中的目标只是非常小的重叠，为了保证实现，并且同时生产率高，在整个表面上进行处理。

在已知的道路铣刨机和堆积物处理机中，对于在多个连续的铣刨带中进行表面处理是机器的驱动者在机器的尺寸和待处理的表面之间实现视觉平衡。实现这种平衡对于驱动者是很紧张的并且是易疲劳的，因为他不得不同时做其它工作，如调整已拾取材料的卸载以及实现水平，他还不得不在进行铣刨的整个距离上精确地驾驶机器。在这种情况下驱动者总是面对冲突，即进入之前铣刨的带内将降低效率但进入相反方向导致整个表面上的处理未进行。在具有边缘防护的铣刨机中，如果边缘防护被拿掉还存在机器被严重损坏的风险。

US A4,014,623描述了一种履带式道路铣刨机，其提供有行进方向的自动预设。然而，这样的前提是具有可张拉的绳索，其系在多个柱体上，其被排列为柱体之间沿着待铣刨的理想带具有距离。用于控制转向配置的配置具有感应配置，其具有沿着可张拉的绳索滑动的感应元件。用于转向履带单元的转向配置被控制，使机器精确地跟随绳索的路径。已知的道路铣刨机确实允许行进方向被精确控制，但需要不得不沿着待铣刨的理想带牵引绳索，这是一个缺点。

发明内容

下面本发明的目的在于提供一种即使在宽阔表面上也能有效工作的道路铣刨机或堆积物处理机。

依照本发明以权利要求1的特征实现该目的。本发明的优选实施例形成从属权利要求的主体。

依照本发明的道路铣刨机或堆积物处理机的区别在于在宽阔表面上进行有效处理不要求任何预备措施，例如绳索的张力等。根据本发明的机器可以以公知的处理机器相同的方法操作，但是允许机器被自动引导，这样各个铣刨带精确地位于彼此旁边。

根据本发明的机器具有具有用于侦测铣刨带的铣刨边缘跟随的路径的配置，用于侦测铣刨边缘跟随的路径的配置具有用于测量机器上至少一个参考点与铣刨边缘之间距离的装置。用于侦测铣刨边缘跟随的路径的配置与用于转向履带单元的配置合作，通过这种方式机器沿着铣刨边缘跟随的路径。

机器上至少一个参考点与铣刨边缘之间距离可以被设定，这样位于彼此旁边的铣削带精确地相对于彼此排列。被设定的距离在这种情况下依靠机器上至少一个参考点的位置。

基本上只设置一个参考点就足够。然而，也可以设置多个参考点以便允许在多个点上测量距离。这些值可以被统计分析，并且形成例如平均值。铣刨边缘也可以具有与之相关的一个或多个参考点。

在本发明的优选实施例中，提供用于侦测铣刨边缘跟随的路径的配置，以便具有监控距离的配置，其比较至少一个参考点与铣刨边缘之间测量的距离与理想距离。然后，用于监控距离的配置与转向履带单元的配置合作，通过这种方式履带单元被转向，从而使测量的距离对应理想距离。用于监控距离的配置最好被设计成仅当至少一个参考点与铣刨边缘之间的距离在预设范围内时与用于转向履带单元的配置合作。如果这个距离处于预设范围外，例如在用于测量距离的装置的量得尺寸外，或者如果没有发现距离值，那么也没有自动控制。在这种情况下给出警报。然后驱动者可以人工转向机器。

用于测量机器上的参考点与铣刨边缘之间的距离的装置可以采取不同的形式。基本上，可以使用任何可以侦测铣刨边缘的装置。在本发明机器的特定优选实施例中，提供具有机械感应元件的机械感应配置。也可以提供具有电性或电子“感应元件”电性或电子感应配置以及机械感应配置。例如从超声测量配置知晓的超声波传感器或从电容接近开关知晓的电容传感器可以被用于确定距离。通过雷达或激光装置感应铣刨边缘也是可能的。用于侦测铣刨边缘的特定明显候选者是公知的激光三角传感器。通过使用当代先进的影像处理技术，使用相机侦测铣刨边缘和测定距离也是可能的。

在优选实施例中，提供一种配置，通过这种配置感应元件最好是机械性感应元件可以在水平面上移动。这使感应元件抵靠铣刨边缘的垂直面成为可能。在特定的优选实施例中，用于在水平面移动感应元件的配置具有在垂直轴上旋转的轴，用于测量距离的装置，通过这种装置可以确定轴的角位。然而，感应沿着轨道移动的感应元件的平移移动用于确定距离也是可能的。

用于在水平面移动感应元件的配置最好具有一种装置，通过这种装置即使当铣刨边缘不平整的时候感应元件也可以弹性预载靠着铣刨边缘。感应元件最好通过活塞缸配置弹性预载靠着铣刨边缘，同时允许感应元件被放置在水平面上。然而，提供弹簧将感应元件预载靠着铣刨边缘也是可能的。

在道路铣刨机或堆积物处理机中，其具有位于铣刨鼓两个末端的左手侧和右手侧边缘防护并具有垂直调整左手侧和右手侧边缘防护的配置，边缘防护在纵向方向延伸，机器上的参考点最好是位于左手侧和右手侧边缘防护的底部末端上的点。这样的优点是参考点与铣刨边缘立刻相邻。

参考点最好是位于左手侧和右手侧边缘防护末端的点，这个末端位于行进方向前方。因此参考点位于行进方向上铣刨鼓的前方。如果只有前履带单元转向，那么参考点位于铣刨鼓正上方是有利的，因为如果铣刨边缘跟随不平坦的路径，那么这个不平坦路径不会被精确复制，而是会被使之平滑并且可以被跟随到铣刨发生的通道的末端。然而，参考点也可以设置在机器的底架上并在铣刨鼓前方很大距离处。

基本上，不仅有可能确定到在之前通过的被铣刨带的铣刨边缘的距离，也有可能确定到此时被铣刨带的铣刨边缘的距离。然后用于转向履带单元的转向配置被新老铣刨边缘之间距离的函数控制。

在另一个特定优选实施例中，用于侦测铣刨边缘跟随的路径的配置具有第一装置，用于感应与参考点之间的距离，参考点最好位于铣刨机器左手侧边缘防护的底部末端，位于左手侧边缘防护的底部前方末端更好，以及第二装置，用于感应与参考点之间的距离，参考点最好位于铣刨机器右手侧边缘防护的底部末端，位于左手侧边缘防护的底部前方末端更好，在这种情况下第一和第二装置可以被道路铣刨机的行进方向的函数启动或关闭。为了进一步自动化，提供用于测量左手侧和右手侧边缘防护的位置的装置。作为道路铣刨机的进行方向的函数，两个边缘防护中的一个停靠在已经被铣刨的表面，而另一停靠在未被铣刨的表面。用于启动测量参考点和铣刨边缘之间距离的第一或第二装置的装置与测量左手侧和右手侧边缘防护的位置的装置合作，通过这种方式，与位于较低位置的边缘防护相关的测量距离的那些装置被启动，而与位于较高位置的边缘防护相关的其它测量距离的装置被关闭。这样保证一侧总是被铣刨，在这一侧上与铣刨边缘的距离被确定。因此无需机器的驱动者预设机器上距离没有被测量的那一侧。

根据本发明的机器的实施例将在下文参考附图详细描述。

附图说明

本发明的实施例将参照附图详细如下描述。

在附图中，

图1为堆积物处理机的侧面视图；

图2为图1的细节放大视图，其显示堆积物处理机的铣刨配置；

图3A为堆积物处理机的铣刨鼓的平面视图，其中图示了第一工作位置；

图3B为铣刨鼓的平面视图，其中图示了第二工作位置；

图4A为铣刨鼓的后面视图，图示了铣刨鼓外壳和第一铣刨带在铣刨过程中堆积物处理机的铣刨鼓；

图4B为从铣刨鼓前方看进行方向的视图，图示了当位于第一铣刨带旁边的第二铣刨带被铣刨时的铣刨鼓外壳；

图4C为铣刨鼓的后面视图，图示了第二铣刨带的铣刨过程中的铣刨鼓；以及

图5为具有两个用于测量距离的超声波感测器的的实施例的简示图。

具体实施方式

图1是用于处理表层采矿的堆积物的机器的侧面示意图，下面参考为表层采矿机。表层采矿机的结构和操作是本领域技术人员熟知的，因此下文将描述那些与理解本发明目的相关的表层采矿机的元件。道路铣刨机，其结构和操作同样被本领域技术人员熟知，将不进行描述，因为只有铣刨配置和转向配置与本发明相关，至于涉及到的与本发明相关的元件从根本上来说这些与表层采矿机的铣刨和转向配置没有不同。

用于铣刨和切割矿物材料的表层采矿机具有底架1，其由高挠度的焊接结构形成。铣刨配置2，其位于底架下方，用于铣刨矿物材料。切割的深度透过升高或降低底架1来设置，底架1可以放置在位于底架前后末端的两个前履带单元3A和两个后履带单元3B上。

用于调整底架1高度的配置具有与独立的履带单元3A和3B相关的平行四边形支架，位于底架前方末端的平行四边形支架标号为4A，位于底架后方末端的平行四边形支架标号为4B。四个履带单元3A和3B悬于平行四边形支架以便摆动，对于履带单元在垂直平面内相对于底架移动是可能的。

为了转向表层采矿机，前履带单元3A绕垂直轴转弯。为此，为每个前履带单元3A提供活塞缸配置5，其活塞5A铰接到行走机构悬架，其缸体5B铰接到底架。通过启动活塞缸配置5，前履带单元绕垂直轴转弯。活塞缸配置5与液压泵(图未示)和其它元件(图未示)一起组成机器的转向配置6。为了将机器转向，也可以向前履带单元那样布置后履带单元3B。

铣刨配置2铣刨走的材料被载入配置7拾取，其具有在进行方向上位于铣刨配置2后方的拾取带7A以及可垂直调整并可在枢轴上转动的卸载带7B。图2是从铣刨配置2侧面的放大视图，其位于前后履带单元3A和3B之间的支架1下方。铣刨配置2包括铣刨鼓外壳8，其具有在行进方向上的左右两边的侧壁9，以及从侧面看不到的前后壁。铣刨鼓外壳8的每个左手边和右手边的侧壁9的前方是边缘防护10。边缘防护10是可垂直调整的盘，其可从地面上升或降落到地面。用于垂直调整左手边和右手边的边缘防护10的配置11具有活塞缸配置11A和11B，其与左手边和右手边的边缘防护10相关。通过启动活塞缸配置11A和11B，可垂直调整左手边和右手边的边缘防护10。

铣刨鼓12安装在铣刨鼓外壳的两个侧壁9之间以便旋转，其旋转轴横向延伸到行进方向。铣刨鼓12具有环绕其圆周分散的铣刨工具12A，矿物质通过其被粉碎。图3A和图3B是部分铣刨鼓12和铣刨工具12A的平面图。道路铣刨机的铣刨鼓同样具有用于粉碎马路材料的铣刨工具12A。在这点上，两个机器的铣刨配置彼此不同。

在铣刨操作期间，堆积物处理机在进行方向上以相对低的前进速度移动。此时左手边和右手边的边缘防护10的底部边缘10A停靠在铣刨边缘两侧上的地面上。

图4A是从属于铣刨配置2的铣刨鼓12的铣刨鼓外壳8后端，沿着行进方向看过出的视图。铣刨带13的左手边和右手边的铣刨边缘分别由标号13A和13B表示。在目前情况下铣刨边缘所考虑的是位于铣刨鼓两个末端的垂直表面，也就是与铣刨鼓的端面相对的表面。铣刨带13的宽度对应两个铣刨边缘13A和13B之间的距离。这就是机器的处理宽度。如果在宽度大于机器的处理宽度的表面上进行的处理，那么彼此平行延伸的多个铣刨带被铣刨。

图4B和图4C图示了第二铣刨带如何被铣刨。图4B是从铣刨鼓前方朝向进行方向的视图，而图4C是从铣刨鼓后方朝向进行方向的视图。理想情况下，左侧的铣刨带应该在右侧的铣刨带起始处精确地结束。这预示机器的精确转向。

根据本发明的机器具有用于侦测铣刨带的铣刨边缘跟随的路径的配置14。用于侦测铣刨带的铣刨边缘跟随的路径的配置14具有装置14A和14B，通过其确定机器上的参考点I与铣刨边缘13A和13B之间的距离，其中参考点I最好位于边缘防护10的底部前方末端。这种类型的装置14A和14B位于铣刨鼓12的两个末端。它们都具有桨叶形状的机械感应元件15，其在水平面内是可在枢轴上转动的。感应元件15固定在垂直轴16的底部末端，其安装使其在边缘防护10的前方在行进方向上可旋转。与轴16一样，用于移动感应元件15的配置17也包括活塞缸配置18，其活塞18A旋转连接到边缘防护10，其缸体18B旋转连接到从轴16的顶部末端凸出的杠杆19。通过活塞缸配置18的缸体18B的扩展和收缩，感应元件18朝向铣刨边缘13被保持。感应元件通过活塞缸配置装置弹性预载依靠铣刨边缘，这意味着随着机器前进，感应元件跟随着铣刨边缘的路径。在这个过程中，随着机器前进感应元件在铣刨边缘上滑动。因为在行进的方向上，感应元件转弯的点位于其靠着铣刨边缘的点的前方，因此感应元件沿着铣刨边缘被拉动，这意味着在铣刨边缘上不会在不平整处倾斜。

安装在轴16上的是角度编码器20，通过其可测量轴的角位。轴的角位对应铣刨边缘13和参考点I之间的距离。然而，除了通过角度编码器测量角位，从活塞缸配置18中的缸体18B位置也同样可以测量行进。

侦测铣刨带的铣刨边缘跟随的路径的配置14具有用于监控距离的配置21，其仅在图1中被图示，其与用于转向履带单元3A和3B的配置6一起工作。用于监控距离的配置21将参考点I和铣刨边缘13A或13B之间测量的距离与参考点和铣刨边缘之间的距离的理想值比较。作为测量距离和预设距离之间差异的函数，用于转向履带单元3A和3B的配置6控制活塞缸配置5以便转弯履带单元，通过这种方式在铣刨过程中测量距离对应所述预设距离。当在这种情况下时，机器沿着前一铣刨带的铣刨边缘移动，因此前一个和后续的铣刨带都精确地位于彼此旁边。

如果发现的距离值不在预设范围内和/或距离值没有被确定，那么侦测铣刨带的铣刨边缘跟随的路径的配置14不启动用于转向履带单元3A和3B的配置6。这可以例如是如果铣刨边缘在测量范围外的情况。如果是这种情况，给出代表机器转向现在由人工进行的警报。这排除了机器自动转向导致铣刨方向错误的可能性。侦测铣刨带的铣刨边缘跟随的路径的配置14被这样设计使转向配置在驱动者干涉机器转向也就是启动转向机器的控制的时刻自动转向中止。

为了实现在不同方向进行处理，参考点I和铣刨边缘之间的距离可以在铣刨鼓外壳的两侧被测量。为此，相应的感应元件和用于移动感应元件的配置被提供在铣刨鼓外壳的两侧。然而，当进行铣刨时，只需要两个感应元件中的一个。根据本发明的机器提供两个感应元件的一个被自动选择。

图4B和图4C是左手侧边缘防护10停靠在之前被其底部边缘10A铣刨的带13上，而右手侧边缘防护10停靠仍然要被其底部边缘10A处理的表面上。因此，左手侧的边缘防护位于较低位置，右手侧的边缘防护位于较高位置。根据本发明的机器具有用于测量左手侧和右手侧的边缘防护的装置，其仅在图1中被图示，其最好为缆索牵引传感器22，其缆索分别连接到左手侧和右手侧的边缘防护。缆索牵引传感器22与用于测量距离的装置14A和14B合作，通过这种方式与位于较低位置的边缘防护相关的那些装置14A或14B被启动，同时与位于较高位置的边缘防护相关的那些装置不启动。在本实施例中，位于左手侧边缘防护10前方的感应元件15A倚着铣刨边缘13A停靠，因此使参考点和铣刨边缘之间的距离被测量，而位于右手侧的边缘防护前方的感应元件15B没有启动。

在上述的实施例中，假定铣刨边缘可以被认为是垂直的平坦表面。因此仅一个参考点在铣刨边缘上就足够了。然而，放置多个参考点也是可能的，在这种情况下发现的距离值可以被统计分析，例如，可以确定发现值的平均值。

图5是实施例中两个边缘防护10中的一个的底部前方末端区域的简示图，其中用于测量距离的装置具有两个距离测量配置，其操作无需进行物理接触并且具有位于任何一个相关的边缘防护10的底部前方末端并且彼此之间存在距离的非接触性超声波传感器15’。在本实施例中，用于测量距离的装置具有从两个传感器15’测量的距离值计算平均数或者一些其它典型变量的装置。

Claims (16)

1.一种道路铣刨机或堆积物处理机，包括：

底架(1)；

位于该底架上的行走机构，该行走机构具有位于行进方向的前后方的履带单元(3A，3B)；

铣刨配置(2)，位于该前后履带单元之间，该铣刨配置具有旋转铣刨鼓(12)，该铣刨鼓具有预设处理宽度，因此铣刨带在铣刨时被铣刨，该铣刨带具有对应该铣刨鼓的处理宽度的铣刨宽度；

转向配置(6)，用于转向至少一个履带单元；

用于侦测预设线路跟随的路径的配置(14)，该配置(14)与该转向配置(6)合作使该履带单元(3A，3B)通过该机器跟随该预设线路跟随的路径的方式转向；

其特征在于：

用于侦测预设线路跟随的路径的配置采用用于侦测铣刨带的铣刨边缘跟随的路径的配置(14)的形式，所述用于侦测具有该铣刨边缘跟随的路径的配置具有用于测量该机器上的至少一个参考点(I)与该铣刨边缘之间的距离的装置(14A，14B)；以及

其中用于侦测该铣刨边缘跟随的路径的配置(14)与用于转向该履带单元的配置(6)合作，通过这种方式该机器沿着该铣刨边缘跟随的路径。

2.如权利要求1所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，用于侦测该铣刨边缘跟随的路径的配置(14)具有用于监控距离的配置(21)，该配置(21)比较用于测量该机器上的至少一个参考点(I)与该铣刨边缘之间的距离的该装置(14A，14B)所测量的距离与理想距离值，用于监控距离的该配置(21)与用于转向该履带单元的该配置(6)合作，通过这种方式该履带单元转向，从而测量的距离值对应该理想距离。

3.如权利要求1所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，用于监控距离的该配置(21)被设计为：仅当至少一个该参考点与该铣刨边缘之间的距离在预设范围内时，所述配置(21)才与用于转向该履带单元的配置(6)合作。

4.如权利要求1-3任一项所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，用于测量该机器上的参考点(I)与该铣刨边缘之间的距离的该装置(14A，14B)是具有机械感应元件(15)的机械感应配置。

5.如权利要求4所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，提供配置(17)，通过该配置(17)该感应元件(15)在水平面上移动。

6.如权利要求5所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，用于在水平面上移动该感应元件(15)的该配置(17)具有在垂直轴上旋转的轴(16)，用于测量距离的该装置(14A，14B)具有装置(20)，通过该装置(20)该轴的角位被确定。

7.如权利要求5或6所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，用于在水平面上移动该感应元件(15)的该配置(17)具有装置(18)，通过该装置(18)该感应元件弹性预载依靠该铣刨边缘。

8.如权利要求1-3任一项所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，用于测量该机器上的参考点(I)与该铣刨边缘之间的距离的该装置(14A，14B)是感应配置，其操作无需进行物理接触并且具有非接触性感应元件(15’)。

9.如权利要求8所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，该接触性感应元件是超声波传感器(15’)。

10.如权利要求1-9任一项所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，在该铣刨鼓(12)的两个末端提供沿着纵向延伸的左手侧边缘防护(10)和沿着纵向延伸的右手侧边缘防护(10)，配置(11A，11B)被提供用于垂直调节该左手侧和右手侧边缘防护(10)。

11.如权利要求10所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，该机器上的该参考点(I)是位于该左手侧或右手侧边缘防护(10)的底部末端区域内的点。

12.如权利要求10或11所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，该机器上的该参考点(I)位于该左手侧或右手侧边缘防护(10)的行进方向前方的末端区域内的点。

13.如权利要求10-12任一项所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，用于侦测该铣刨边缘跟随的路径的该配置(14)具有用于测量位于该左手侧边缘防护内的第一参考点与铣刨边缘之间的距离的第一装置(14A)，和用于测量位于该右手侧边缘防护内的第二参考点与铣刨边缘之间的距离的第二装置(14B)，用于侦测该铣刨边缘跟随的路径的该配置(14)具有用于启动该第一或第二装置的装置。

14.如权利要求13所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，提供装置(22)用于测量该左手侧和右手侧边缘防护(10)的位置，该用于测量边缘防护位置的装置(22)与用于测量距离的该装置(14A，14B)合作，通过这种方式当该左手侧边缘防护位于较低位置而该右手侧边缘防护位于较高位置时，启动该第一装置(14A)并关闭该第二装置(14B)，当该右手侧边缘防护位于较低位置而该左手侧边缘防护位于较高位置时，关闭该第一装置(14A)并启动该第二装置(14B)。

15.如权利要求1-14任一项所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，该铣刨鼓(12)位于铣刨鼓外壳(8)内，该铣刨鼓外壳(8)具有在纵向方向延伸的左手侧侧壁(9)和纵向方向延伸的右手侧侧壁(9)，该左手侧边缘防护(10)位于该左手侧侧壁上，该右手侧边缘防护(10)位于该右手侧侧壁上。

16.如权利要求1-15任一项所述的道路铣刨机或堆积物处理机，其特征在于，用于测量距离的该装置(14A，14B)被设计成：距离的特性变量，特别是平均值，是从至少两个该参考点(I)与该铣刨边缘之间的距离值计算出的。

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