MX2011000903A - Dispositivo para reducir la probabilidad de daño a un cable en punta. - Google Patents

Dispositivo para reducir la probabilidad de daño a un cable en punta.

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Abstract

Un dispositivo para reducir el daño a un vehículo eléctrico energizado mediante un cable en punta, el dispositivo incluyendo un sensor eléctrico para determinar la posición del equipo móvil con respecto a un riesgo, así como un controlador eléctrico con capacidad de respuesta al medio eléctrico para hacer operar un motor para cambiar la operación del vehículo eléctrico para reducir la probabilidad de que ocurran eventos adversos al cable en punta si la posición del vehículo eléctrico se encuentra cerca del riesgo.

Description

DISPOSITIVO PARA REDUCIR LA PROBABILIDAD DE DAÑO A UN CABLE EN PUNTA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta descripción se refiere a una maquinaria eléctrica movible que cuenta con un cable en punta conectado con una fuente de energía.
Los actuales vehículos transportadores incluyen un riel de cable en punta o tambor operados mediante un motor eléctrico o motor hidráulico, controlado por un controlador electrónico.
Un dispositivo de RFD se emplea en la actualidad como una etiqueta móvil con un transmisor/receptor estacionario. Uno de los usos comunes de la tecnología de RFID es cobrar peajes en las carreteras o puentes. Un transmisor/lector localizado en una caseta de peaje detecta un vehículo que se aproxima que cuenta con una etiqueta de RFID. La "etiqueta" es una antena y un circuito electrónico. Cuando la etiqueta entra dentro del rango del transmisor, ésta devuelve una señal que la identifica a sí misma. Si el transmisor/lector la reconoce como una cuenta válida, éste cobra el peaje de forma electrónica y permite que el vehículo pase.
El cable en punta de un carro transportador es un elemento consumible y constituye una porción principal del costo total de propiedad de la máquina. El cable en punta puede dañarse en varias formas, una de las cuales es sometiéndolo a altos niveles de esfuerzo tensil a medida que el vehículo transportador deja atrás el punto de anclaje del cable en punta fijo. Los altos niveles de tensión son provocados por el cable en punta que tiene que invertir la dirección del tambor del riel del cable completamente cargado y, por lo tanto, muy pesado a lo largo de un periodo de tiempo muy corto, a medida que el vehículo transportador atraviesa el punto de anclaje o fijación fijo. De manera más específica, la longitud del cable en punta se acorta, a medida que el vehículo transportador se acerca al punto de anclaje pero, a medida que atraviesa y el cable requiere de nuevo ser liberado, el tambor del cable debe invertir la dirección. Si el tira y afloja en el tambor del cable es manejado solamente a través del cable, el resultado es la aplicación de una tensión sustancial sobre el cable.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Uno de los propósitos de la presente descripción es proveer una indicación confiable de la posición del vehículo transportador con respecto a cierta posición conocida, como el punto de anclaje o fijación del cable en punta.
Otro de los propósitos de la presente descripción es proveer la energía requerida para cambiar la dirección del tambor por otra distinta a aquella del cable en punta, como mediante un motor de tambor de riel de cable en punta, o bien reduciendo la velocidad del vehículo transportador. Esto reducirá las instancias de daño al cable y reducirá el costo operativo general de un vehículo transportador.
La presente descripción proporciona un dispositivo para reducir el daño al equipo móvil energizado mediante un cable en punta, el dispositivo incluyendo un sensor eléctrico para determinar la posición del equipo móvil con respecto a un riesgo, así como un controlador eléctrico que tiene capacidad de respuesta al medio eléctrico para hacer operar un motor para cambiar la operación del equipo móvil y reducir la probabilidad de que ocurran eventos adversos al cable en punta si la posición del equipo móvil se encuentra cerca del riesgo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista superior parcial de la esquina trasera izquierda de un vehículo transportador.
La figura 2 es una vista esquemática del sensor eléctrico y los controladores eléctricos del vehículo transportador de conformidad con esta descripción.
La figura 3 es una vista esquemática de la operación de un dispositivo para reducir el daño al vehículo transportador de conformidad con esta descripción.
Antes de que se explique una modalidad de la descripción con detalle, debe sobreentenderse que la descripción no se limita a su aplicación con respecto a los detalles de construcción y las disposiciones de los componentes que se especifican en la siguiente descripción o se ilustran en los dibujos. La descripción es capaz de implementarse en otras modalidades y de ponerse en práctica o realizarse de distintas maneras. Además, debe sobreentenderse que la fraseología y terminología que se emplean en la presente tienen el propósito de describir y no deben considerarse como limitativas. Se pretende que el uso de "incluye" y "comprende", así como las variaciones de los mismos, según se emplean en la presente, englobe los elementos enumerados en lo sucesivo en la presente y los equivalentes de los mismos, así como elementos adicionales. Se pretende que el uso de "consiste de" y las variaciones del mismo según se emplean en la presente, engloben únicamente los elementos enumerados en lo sucesivo en la presente y sus equivalentes. Además, debe sobreentenderse que términos como "hacia adelante", "hacia atrás", "izquierda", "derecha", "hacia arriba" y "hacia abajo", etcétera, son palabras que se utilizan por conveniencia y no deben interpretarse como términos limitativos.
DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA El vehículo 10 en forma de vehículo transportador útil para la transportación de materiales en minas subterráneas se muestra en la figura . El vehículo transportador 10 incluye un marco de vehículo 14, un motor eléctrico o hidráulico 18 en el marco 14 y un cable 22, que se encuentra conectado de forma eléctrica al motor 18 y adaptado para conectarse con una fuente de energía 19. El vehículo transportador 10 incluye adicionalmente un riel 26 en el marco 14 entre el motor eléctrico 18 y un extremo del marco 14. Más específicamente, el riel 26 se localiza cerca del extremo de descarga 30 del vehículo transportador 10 y el riel 26 permite el almacenamiento del cable 22. El riel de cable 22 puede hacerse girar mediante el motor de riel de cable 18 que es controlado por un controlador de riel de cable 44.
A medida que el vehículo transportador 10 se mueve hacia atrás, hacia adelante y en torno a las esquinas, acercándose o alejándose de la fuente de energía, el cable 22 ya sea se devana o se separa del riel 26. El cable 22 se extiende desde la parte trasera 34 del vehículo transportador 10 y, en ocasiones, ya sea corre a lo largo del lado 38 del vehículo transportador 10, cuando el vehículo transportador 10 se está moviendo hacia atrás, o bien se extiende derecho hacia atrás a partir del vehículo transportador 10, cuando el vehículo transportador 10 se está moviendo hacia adelante (no mostrado). Cuando el vehículo transportador se mueve justo en torno a una esquina, como se muestra en la figura 1 , el cable 22 corre a lo largo de la parte trasera 34 del vehículo transportador 10. En muchas aplicaciones, el cable 22 puede tener de 152.4 a 228.6 metros.
El vehículo transportador 10 incluye adicionalmente una guía de cable 42 entre el riel 26 y la parte trasera 34 del vehículo transportador 10, así como un ensamble de abrazadera de suspensión 46 montado sobre la parte trasera izquierda 30 del vehículo transportador 10.
Como se ilustra en las figuras 1 a 3, el vehículo transportador 10 incluye adicionalmente un dispositivo 60 para reducir el daño al cable de puntal del vehículo transportador 22. El vehículo transportador 10 incluye también un sistema de control 64 para mover el vehículo a lo largo de una superficie haciendo operar un motor de control 68 controlado por el controlador de motor 72.
El dispositivo reductor de daño del cable en punta 60 comprende medios eléctricos en forma de un sensor eléctrico para determinar la posición del equipo móvil con respecto a un riesgo. De forma más particular, en una modalidad, el sensor eléctrico es un medio de detección para detectar la posición de un equipo móvil, el medio de detección incluyendo dispositivos pasivos 52 unidos a intervalos regulares con el cable en punta 22, el medio 54 para detectar el paso de los dispositivos pasivos, así como para contar el número de dichos intervalos para determinar la cantidad de separación o devanado del cable en punta 22.
En otra modalidad más, el sensor eléctrico es una etiqueta de Identificación de Frecuencia de Radio (RFID, por sus siglas en inglés) localizada en donde hay un riesgo, como el punto de anclaje del cable 19, o cerca de una curva en punto ciego o cortina de ventilación, así como un transmisor/lector 58 en el vehículo eléctrico 10 con capacidad de respuesta a la etiqueta de RFID 56, para determinar la presencia del vehículo cerca de la etiqueta de RFID 56.
El dispositivo 60 incluye también un medio de control en forma de controlador eléctrico con capacidad de respuesta al sensor de posición para hacer operar un motor para cambiar la operación del vehículo transportador y reducir la probabilidad de que ocurran eventos adversos al cable en punta si la posición del vehículo transportador se encuentra cerca del riesgo.
Más particularmente, en una modalidad, el medio de control comprende un control de motor de control 72 que puede hacerse operar conectado con el motor de control 68 para afectar la velocidad del vehículo transportador.
En otra modalidad, el medio de control comprende un control de motor de devanado de riel 44 que puede hacerse operar conectado con el motor de devanado de riel 18 para afectar la dirección de la fuerza aplicada al riel del cable y, por lo tanto, la cantidad de separación o devanado del cable en punta.
Más particularmente, en otra modalidad más, el medio de control comprende el control de motor de devanado de riel 44 que puede hacerse operar conectado con el motor de devanado de riel 18 para afectar la cantidad de la fuerza aplicada al riel del cable y, por lo tanto, la cantidad de separación o devanado del cable en punta 22. Los tres medios de control anteriores pueden hacerse operar de manera independiente o conjunta.
En otras palabras, se describen dos medios para proveer entrada a un controlador de motor de tambor 44 o un motor de control de vehículo transportador 68. Uno de dichos medios es el dispositivo 54 para determinar qué tanto del cable 22 se ha separado o unido al riel 26 al recolectar dicha información mediante el monitoreo de los dispositivos de transmisión pasivos 52, como imanes permanentes, ubicados en intervalos regulares a lo largo de la longitud de un cable en punta de vehículo transportador 22. El detector 54, como un sensor de efecto Hall, ubicado en el vehículo transportador 10, detecta estos transmisores 52 a medida que el cable 22 pasa a través del detector 54, y proporciona esta información al medio de control. El medio de control cuenta el número de transmisores 52 detectados en el cable 22, a medida que el cable se desenreda del riel del cable 26, comenzando con el vehículo transportador 10 localizado junto al punto de anclaje del cable fijo 19, así como puede entonces contar el número de transmisores 52 a medida que el cable 22 se ubica de nuevo en el riel del cable 26 con el fin de determinar la distancia aproximada del vehículo transportador con respecto al punto de anclaje fijo 19. El medio de control emplea entonces la distancia aproximada a partir del punto de anclaje fijo 19 para desacelerar de manera proactiva el riel del cable 26 o invertir su dirección de tal manera que el cable en punta mismo no se encuentre sujeto a altos niveles de estrés tensil cuando el vehículo transportador 10 atraviesa el punto de anclaje fijo (punto de fijación del cable).
El mismo equipo también puede ser utilizado para proveer una medición aproximada de la velocidad instantánea del vehículo transportador. Esto podría registrarse en un dispositivo de registro de datos (no mostrado) y/o transmitirse en tiempo real desde la máquina, con el fin de proporcionar información sobre el desempeño de los vehículos de transportación durante un turno operativo. El medio de control puede también desacelerar la velocidad del recorrido del vehículo transportador, si se requiere, al aproximarse al punto de anclaje fijo.
El otro medio eléctrico es colocar las etiquetas de RFID 56 en ubicaciones de mina apropiadas, como en el punto de anclaje del cable 19, o bien cerca de una curva en punto ciego o cortina de ventilación. El transmisor/lector 58 se encuentra en interfaz con el medio de control. Esto elimina los errores humanos en el establecimiento de distintos puntos a lo largo de la trayectoria del vehículo transportador 10.
Forzar al operador de un vehículo transportador a desacelerar mientras se atraviesa el anclaje del cable, reduce la tensión y desgaste del cable en punta, reduciéndose así el costo y reparación del cable. Otro ejemplo sería ubicar la etiqueta en donde pasa la máquina a través de curvas en punto ciego o cortinas de ventilación, disparando así automáticamente una velocidad limitada y una advertencia auditiva o visual (sonido de corneta, luces destellantes) de la máquina sin intervención del operador. Esta advertencia podría alertar a los mineros a pie o a otros operadores del equipo que se encuentren cercanos en relación con el equipo en movimiento, así como invitarlos a realizar una acción evasiva si así se requiere.
Al montar y hacer operar el transmisor/lector de RFID en el vehículo transportador y colocar la etiqueta de RFID en ubicaciones estratégicas, el vehículo puede identificar la respuesta de la etiqueta y las funciones de la máquina pueden entonces ser controladas con base en la proximidad del vehículo a la etiqueta. Al colocar la etiqueta de RFID cerca del punto de anclaje del cable del vehículo transportador, el medio de control puede limitar la velocidad específica del vehículo mientras atraviesa su punto de anclaje. Un vehículo transportador diferente que no utilice ancla podría ignorar la respuesta de la etiqueta y pasar sin afectación alguna.
Otras características de la descripción se describen en las siguientes reivindicaciones.

Claims (9)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Un dispositivo para reducir el daño a un vehículo eléctrico incluyendo un sistema de control para mover dicho vehículo a lo largo de una superficie haciendo operar un motor de control, dicho vehículo eléctrico siendo energizado por un cable en punta devanado en torno a un riel de cable y que puede hacerse girar a través de un motor de riel de cable, el dispositivo incluye un medio eléctrico para determinar la posición del equipo móvil con respecto a un riesgo; y un medio de control con capacidad de respuesta a dicho medio eléctrico para hacer operar un motor para cambiar la operación del vehículo eléctrico para reducir la probabilidad de que ocurran eventos adversos al cable en punta si la posición del vehículo eléctrico se encuentra cerca del riesgo.
2. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho medio eléctrico es un sensor eléctrico.
3. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho medio de control es un controlador eléctrico.
4. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho medio eléctrico es un medio de detección para detectar la posición de un equipo móvil, el medio de detección incluyendo dispositivos pasivos unidos a intervalos regulares con el cable en punta, así como un medio para detectar el paso de los dispositivos pasivos, un medio con capacidad de respuesta a la detección de dicho dispositivo pasivo para contar el número de dichos intervalos para determinar la cantidad de separación o devanado del cable en punta.
5. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho medio eléctrico es una etiqueta de RFID ubicada en un área de riesgo, como el punto de anclaje del cable, o cerca de un curva en punto ciego o cortina de ventilación, así como un transmisor/lector en dicho vehículo eléctrico con capacidad de respuesta a dicho RFID para determinar la presencia del vehículo cerca de la etiqueta de RFID.
6. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho medio de control comprende un medio de control de motor de control que puede hacerse operar conectado con dicho motor de control para afectar la velocidad del vehículo eléctrico.
7 - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho medio de control comprende un medio de control de motor de devanado de riel que puede hacerse operar conectado a dicho motor de devanado de riel para afectar la cantidad de fuerza aplicada a dicho riel de cable.
8.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque dicho medio de control comprende un medio de control de motor de devanado de riel que puede hacerse operar conectado a dicho motor de devanado de riel para afectar la dirección de la fuerza aplicada al riel del cable y, por lo tanto, la cantidad de separación o devanado del cable en punta.
9.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque dicho medio de control comprende un medio de control de motor de devanado de riel que puede hacerse operar conectado a dicho motor de devanado de riel para afectar la cantidad de la fuerza aplicada al riel del cable y, por lo tanto, la cantidad de separación o devanado del cable en punta.
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