專利名稱：一種用于降低對拖曳纜的損壞的可能性的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有連接到電源上的拖曳纜的可移動電氣機械。
背景技術(shù)：
目前的梭車(shuttle car)包括通過由電控制器來控制的電動馬達或液壓馬達驅(qū)動的拖曳纜卷筒或鼓筒。目前將RFID設(shè)備用作具有固定發(fā)射器/接收器的移動標簽。RFID技術(shù)的一種普通用途是在高速公路或橋上收通行費。位于收費站處的發(fā)射器/讀取器檢測具有RFID標簽的接近車輛。所述“標簽”是天線和電子芯片。當所述標簽在發(fā)射器的范圍內(nèi)出現(xiàn)時，它返回識別其本身的信號。如果發(fā)射器/讀取器辨認出它為有效帳戶，那么對其以電子方式收費并且允許車輛通過。梭車的拖曳纜是耗材，并且構(gòu)成機器生產(chǎn)總成本的大部分。在幾種方式中能夠損壞拖曳纜，其中一種方式是當梭車行進通過固定的拖曳纜拴系(tie-off)點時讓拖曳纜經(jīng)受高度的張應(yīng)力。由于當梭車通過固定拴系點或錨定點時，拖曳纜需要在非常短的時間內(nèi)使?jié)M載且因此非常重的電纜卷筒鼓反向，所以導(dǎo)致高的應(yīng)力。更具體地，當梭車靠近拴系點時拖曳纜的長度變短，然而當它通過并且電纜必須被再次放出時，電纜鼓筒需要反向。如果僅僅通過電纜來處理電纜鼓筒的推拉，那么結(jié)果是在電纜上出現(xiàn)相當大的應(yīng)力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于相對于某個已知位置，諸如拖曳纜拴系點或錨定點，提供梭車位置的可靠指示。本發(fā)明的另一個目的在于通過除了拖曳纜以外，諸如通過拖曳纜卷筒鼓馬達或通過降低梭車的速度，提供改變鼓筒方向所需的能量。這將減少電纜損壞的情形并且降低梭車的整體操作成本。本發(fā)明提供了一種用于降低對移動裝備的損壞的設(shè)備，該移動裝備由拖曳纜來供電，該設(shè)備包括用于確定移動裝備相對于危險處的位置的電傳感器，和電控制器，以用于如果移動裝備的位置在危險處附近，那么電控制器就響應(yīng)于電裝置操作馬達來改變移動裝備的操作，以降低對拖曳纜的不利影響的可能性。


圖1是梭車的左后角的局部頂視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的梭車電傳感器和電控制器的示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于降低對梭車損壞的設(shè)備操作的示意圖。在詳細解釋本發(fā)明的一個實施例之前，應(yīng)該理解的是本發(fā)明并沒有在它的應(yīng)用中被限定在下列描述中所提出的或在附圖中所圖解的部件的構(gòu)造和布置的細節(jié)中。本發(fā)明能夠是其他的實施例，并且能夠以各種方式實踐或?qū)嵤６?，?yīng)該理解的是在本文中所使用的措辭和術(shù)語是用于描述的目的，而不應(yīng)該被認為是限定。如在本文中所使用的“包含”和 “包括”以及其變形的使用意味著包括其后列出的項和其等同物以及額外的項。如在本文中
所使用的“由......組成”及其變形的使用意味著僅僅包括其后列出的項和其等同物。進
一步，應(yīng)該理解的是比如術(shù)語“向前”、“向后”、“左”、“右”、“向上”和“向下”等等都是為了方便描述，并不構(gòu)成為限定術(shù)語。
具體實施例方式在圖1中顯示了用于在地下礦井中拖運材料的梭車形式的電動車輛10。梭車10 包括車架14、在車架14上的電動或液壓馬達18以及電連接到馬達18上且適于連接到電源19上的電纜22。梭車10進一步包括在電動馬達18和車架14的一端之間的、在車架14 上的卷筒26。更具體地，卷筒沈位于梭車10的卸料端30附近并且卷筒沈用于收納電纜 22。通過電纜卷筒馬達18使電纜卷筒沈可轉(zhuǎn)動，其中由電纜卷筒控制器44來控制電纜卷筒馬達18。當梭車10朝向或遠離電源向后、向前以及繞著拐角移動時，電纜22或者向卷筒沈上纏繞或者從卷筒沈放出。電纜22從梭車10的后部34延伸，并且有時當梭車10向后移動時電纜沿著梭車10的側(cè)部38伸展，或者當梭車10向前移動時電纜從梭車10 —直向后延伸(未圖示)。如圖1中所示，當梭車正好繞著拐角移動時，電纜22沿著梭車10的后部 34伸展。在許多應(yīng)用中，電纜22能夠是500至750英尺長。梭車10進一步包括在梭車10的卷筒沈和后部34之間的電纜引導(dǎo)件42和安裝在梭車10的左后部30上的繩輪支架組件46。如在圖1至3中所示的，梭車10進一步包括用于降低對梭車拖曳纜22損壞的設(shè)備60。梭車10還包括通過操作驅(qū)動馬達68用于使車輛在平面上移動的驅(qū)動系統(tǒng)64，其中驅(qū)動馬達68受馬達控制器72控制。拖曳纜損壞降低設(shè)備60包括作為電傳感器形式的電裝置，以用于確定移動裝備相對于危險處的位置。更具體地，在一個實施例中，電傳感器是用于感測移動裝備的位置的感測裝置，該感測裝置包括以規(guī)則間隔附著在拖曳纜22上的無源器件52，用于感測該無源器件的通過并且用于計數(shù)上述間隔的個數(shù)以確定拖曳纜22的放出量或纏繞量的裝置M。在又一實施例中，電傳感器是位于危險處(諸如在電纜錨定點19處或者靠近盲角或隧道通風(fēng)簾幕處)的無線射頻識別(RFID)標簽56，并且在電動車輛10上的發(fā)射器/讀取器58響應(yīng)于RFID標簽56，以確定在RFID標簽56附近存在車輛。所述設(shè)備60還包括響應(yīng)于位置傳感器的作為電控制器形式的控制裝置，以用于如果梭車的位置在危險處附近，則操作馬達來改變梭車的操作，以降低對拖曳纜不利影響的可能性。更具體地，在一個實施例中，所述控制裝置包括可操作地連接到驅(qū)動馬達68的驅(qū)動馬達控制器72，以用于影響梭車的速度。在另一個實施例中，所述控制裝置包括可操作地連接到卷筒纏繞馬達18的卷筒纏繞馬達控制器44，以用于影響施加到電纜卷筒上的力的方向以及因此影響拖曳纜的放出
量或纏繞量。更具體地，還在另一個實施例中，所述控制裝置包括可操作地連接到卷筒纏繞馬達18的卷筒纏繞馬達控制器44，以用于影響施加到電纜卷筒上的力的量并因此影響拖曳纜22的放出量或纏繞量。上述三個控制裝置能夠獨立或共同地操作。換句話說，公開了兩種裝置，以用于對鼓筒馬達控制器44或梭車驅(qū)動馬達18提供輸入。一個這種裝置是設(shè)備M，其用于通過收集信息來確定卷筒沈已經(jīng)放出了或者纏繞了多少電纜22，上述信息通過監(jiān)測沿著梭車拖曳纜22的長度以規(guī)則間隔放置的諸如永久磁體的無源發(fā)射設(shè)備52來收集。位于梭車10上的感測器M，諸如霍爾效應(yīng)傳感器，當電纜 22經(jīng)過感測器M時感測這些發(fā)射器52，并且把該信息提供給控制裝置。以梭車10位于鄰近固定電纜拴系點19開始，控制裝置在電纜卷筒沈放出電纜時對在該電纜22上感測的發(fā)射器52的個數(shù)遞增計數(shù)，然后在電纜22纏繞回電纜卷筒沈上時能夠?qū)Πl(fā)射器52的個數(shù)遞減計數(shù)，以便確定梭車離固定電纜拴系點19的近似距離。然后控制裝置使用離固定拴系點19的近似距離來搶先使電纜卷筒沈慢下來或者使它反向，以這種方式，當梭車10經(jīng)過固定拴系點(電纜錨定點)時，拖曳纜本身不會受到高度的張應(yīng)力。相同的裝備還能夠用來提供梭車瞬時速度的近似測量。這能夠被記錄在數(shù)據(jù)日志設(shè)備(未圖示)上和/或由該機器實時地傳送，以便提供關(guān)于在操作變速期間梭車性能的信息。如果需要，當接近固定拴系點時，控制裝置還能夠使梭車的行進速度慢下來。另一個電裝置是將RFID標簽56放置在適當?shù)牡V下位置處，諸如在電纜錨定點19 處，或者靠近盲角或隧道通風(fēng)簾幕處。發(fā)射器/讀取器58與控制裝置交互。這消除了沿著梭車10的路徑在設(shè)定各個點中的人為誤差。當經(jīng)過電纜拴系點時迫使梭車操作者減速使拖曳纜上的應(yīng)力和磨損降低，這降低了電纜成本和維修。另一個實例是將標簽定位在機器通過隧道通風(fēng)簾幕或盲角處，在沒有操作者輸入的情況下自動地觸發(fā)來自機器的限定速度和聽覺或視覺警報(聲音喇叭、閃光燈)。該警報能夠使附近的步行礦工或其他裝備操作者警惕移動的裝備，并且如果需要提示他們采取躲避行動。通過在梭車上安裝RFID發(fā)射器/讀取器并為其提供電力，以及將RFID標簽放置在關(guān)鍵的位置處，車輛能夠識別標簽響應(yīng)，然后基于車輛對標簽的靠近程度來控制機器功能。通過將RFID標簽放置在梭車的電纜錨定點附近，當通過其錨定點時，控制裝置能夠限定該特定車輛的速度。沒使用該錨定的不同梭車會忽略標簽響應(yīng)并且不受影響地通過。在下面的權(quán)利要求中闡明了本發(fā)明的各種其他特征。
權(quán)利要求
1.一種用于降低對電動車輛的損壞的設(shè)備，所述電動車輛包括通過操作驅(qū)動馬達而使所述車輛在平面上移動的驅(qū)動系統(tǒng)，所述電動車輛由纏繞在電纜卷筒上并且通過電纜卷筒馬達可轉(zhuǎn)動的拖曳纜供電，所述設(shè)備包括電裝置，用于確定移動裝備相對于危險處的位置，和控制裝置，用于如果所述電動車輛的位置在所述危險處附近，則所述控制裝置響應(yīng)于所述電裝置操作馬達來改變所述電動車輛的操作，以降低對所述拖曳纜的不利影響的可能性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述電裝置是電傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置是電控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述電裝置是用于感測移動裝備的位置的感測裝置，所述感測裝置包括以規(guī)則間隔附著在所述拖曳纜上的無源器件，和用于感測所述無源器件的通過的裝置，該裝置響應(yīng)于所述無源器件感測來計數(shù)上述間隔的個數(shù)，以確定所述拖曳纜的放出量或纏繞量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述電裝置是位于危險處，諸如在電纜錨定點處或者靠近隧道通風(fēng)簾幕或盲角處，的RFID標簽，并且在所述電動車輛上的發(fā)射器/ 讀取器響應(yīng)于所述RFID以確定在RFID標簽附近存在所述車輛。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置包括可操作地連接到所述驅(qū)動電機的驅(qū)動電機控制裝置，以用于影響電動車輛的速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置包括可操作地連接到所述卷筒纏繞馬達的卷筒纏繞馬達控制裝置，以用于影響施加到所述電纜卷筒上的力的量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置包括可操作地連接到所述卷筒纏繞馬達的卷筒纏繞馬達控制裝置，以用于影響施加到所述電纜卷筒上的力的方向并因此影響所述拖曳纜的放出量或纏繞量。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置包括可操作地連接到所述卷筒纏繞馬達的卷筒纏繞馬達控制裝置，以用于影響施加到所述電纜卷筒上的力的量以及因此影響所述拖曳纜的放出量或纏繞量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于降低對電動車輛的損壞的設(shè)備，該電動車輛由拖曳纜來供電，該設(shè)備包括用于確定移動裝備相對于危險處的位置的電傳感器，和電控制器，如果電動車輛的位置在危險處附近，則電控制器響應(yīng)于電裝置操作馬達來改變電動車輛的操作，以降低對拖曳纜的不利影響的可能性。
文檔編號B65H75/44GK102190213SQ201110072429
公開日2011年9月21日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者大衛(wèi)·K·赫德勒, 特里·M·托馬斯, 菲利普·E·史密斯, 達林·M·薩頓, 道格拉斯·F·安德森 申請人:喬伊·姆·特拉華公司