缆线装卸系统

技术领域

本发明涉及用于电动采矿或施工车辆的缆线装卸系统的领域，更具体地，涉及用于这种通过拖曳电缆线来供应电力的车辆的缆线装卸系统，该拖曳电缆线被布置以被卷绕到车身上的缆线卷轴上和从车身上的缆线卷轴解绕。

背景技术

采矿和施工机器的机队通常在工作区域中同时操作以执行共享工作任务，执行该共享工作任务需要由机队中的单独机器在单独的位置执行单独的工作任务。

执行单独的工作任务需要为特定任务应用适当的机器，诸如用于执行钻探操作的钻机。这种钻机将需要一定量的能量来执行其单独的工作任务并且将其推进到其单独的工作位置和从其单独的工作位置推进。

用于执行工作和用于推进的能量通常由内燃机或电动马达提供。为了能够用电操作钻机，可以使用缆线向钻机供应电能。

当经由缆线为钻机供应电能时，一个缺陷是缆线使得难以移动钻机，这是因为钻机必须始终被连接到电网，并且由于实际原因，缆线具有限制最远行程的有限长度。此外，所使用的缆线通常是粗的并且是刚性的，使得当用钻机执行复杂操纵时或者当在调节其位置的同时反复地倒车较短距离时难以避开它们。通常难以移动钻机并且避免碾过缆线，碾过缆线可能严重损坏或切断缆线。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电动采矿或施工车辆的缆线装卸系统，该电动采矿或施工车辆包括滑动转向的履带式或轮式车身，该电动采矿或施工车辆由承载在车身上的电动马达直接或间接地提供动力以进行运动，并且该电动采矿或施工车辆由车载电池和/或燃料电池或通过拖曳电缆线来供应电力，该拖曳电缆线被布置以在车辆运动期间被卷绕到车身上的缆线卷轴上和从车身上的缆线卷轴解绕，该电缆线被提供用于连接到远程电源。在第一方面，该目的通过一种系统来实现，该系统包括：缆线引导组件，包括臂构件和缆线引导机构，其中：臂构件的第一端被可旋转地附接在车身的后部，以通过以车身的纵向轴线的方向为中心的弧部在围绕车身的后部的任一方向上可水平移动高达约90度；缆线引导机构被布置在臂构件的第二远端处，以接纳缆线并且朝向缆线卷轴引导所使用的缆线。

本文中提出的系统确保当用车辆执行复杂操纵时或者当在调节车辆位置的同时反复地倒车较短距离时，可以移动车辆而不碾过缆线。它使得能够在现场的困难地形中操纵车辆，以及在钻机的情况下单独操纵其承载部(carrier)和缆线。钻机能够在保持缆线静止的同时将承载部旋转/摆动就位。例如，由于经常需要将钻机转向期望钻探的地方，因此本文中提出的系统在钻机周围存在悬崖并且需要在彼此靠近的若干位置钻探的情况下提供优点，它使得能够在缆线可以保持静止的同时原地旋转承载部。另一个优点是，利用适当长度的臂，车辆操作者将能够相对自由地操纵钻机，诸如倒车或转向，而没有碾过缆线的风险。在钻机上具有缆线卷轴的另一个优点是不需要在现场具有这种功能，而只需要在现场有“电源插座”。也更容易控制布置在车辆上的缆线卷轴以提供自动化，例如使得当车辆倒车时，缆线卷轴自动地卷绕缆线。

在一个实施例中，臂构件在车辆运动期间通过弧部可自由移动。

在一个实施例中，缆线引导组件进一步包括装置，用于选择性地将臂构件沿着弧部锁定在一个或多个位置。

在一个实施例中，用于选择性地锁定臂构件的装置包括锁定销和相应的带孔锁定板。

在一个实施例中，锁定销被提供有弱连杆，该弱连杆被配置以在锁定销用于锁定臂构件时，在受到预定力时断裂并且释放臂构件以通过弧部变得可自由移动。

在一个实施例中，缆线引导机构包括用于朝向缆线卷轴引导所使用的缆线的多个辊。

在一个实施例中，多个辊被布置以引导所使用的缆线，同时确保对于沿着弧部的所有臂构件位置保持所使用的这种缆线的可允许的缆线曲率半径。

在一个实施例中，臂构件从其在车身的后部处中心的附接部到其第二远端处的缆线引导机构的长度使得所使用的缆线将位于距车辆的车身、履带或轮或车辆的其他部分的预定距离处。

在一个实施例中，臂构件被连接到致动器装置，以在车辆运动期间通过弧部可控地可移动。

在一个实施例中，致动器装置包括一个或多个液压、气动或电动致动器。

附图说明

参见所附附图，下面是本发明的示例实施例的更详细描述，其中：

图1示出具有缆线引导组件的电动钻机的示意图；

图2示出图1的钻机的示意性俯视图；

图3示出图1的钻机的示意性俯视图，其中缆线引导组件的臂构件将电缆线引导到车辆的右边；

图4示出图1的钻机的示意性俯视图，其中缆线引导组件的臂构件将电缆线引导到车辆的左边；

图5示出用于选择性地将臂构件锁定在一个或多个位置处的锁定装置的示意图；

图6示出辅助定位臂构件的致动器装置的示意图；

图7示出附接有承载部的图1的钻机的示意图。

具体实施方式

在下文中，提供用于电动采矿或施工车辆2的缆线装卸系统1的详细描述，缆线装卸系统1在本文中由钻机例示。钻机用于若干目的：旨在识别矿物的位置和质量的勘探钻探，以及在采矿和/或施工的生产周期中使用的开采钻探。

在附图中，相同的附图标记在整个若干图中表示相同或相应的元件。将理解，这些图仅用于例示，而不以任何方式限制本公开的范围。

参见图1，电动采矿或施工车辆2包括滑动转向的履带式或轮式8车身2a，在图1中示出为履带式8。轮在每侧机械地同步锁定并且左边驱动轮可以独立于右边驱动轮驱动的轮式或履带式车辆被称为滑动转向。这种车辆的转向是通过差速转向来实现，其中左右轮或履带对以不同的速度操作，并且机器通过在地面上滑动或拖动其轮或履带而转向。通过滑动转向，车辆2能够基本上原地旋转。

图7示出附接有承载部的图1的完整钻机的示意图，该承载部从图1中省略以增加本公开的相关特征的暴露。

车辆2由承载在车身2a上的电动马达(未示出)直接或间接地提供动力以进行运动。这里直接是指电动马达经由机械传动装置直接操作轮或履带，间接是指电动马达例如操作用于对液压流体加压的液压泵，该液压泵进而用于经由一个或多个液压马达操作履带或轮。

电动马达由车载电池和/或燃料电池(未示出)或通过拖曳电缆线3来供应电力。拖曳电缆线3被布置以在车辆2运动期间被卷绕到车身2a上的缆线卷轴4上和从车身2a上的缆线卷轴4解绕。缆线卷轴4适当地提供有一些自动化，使得当车辆2倒车时，缆线卷轴4随着电缆线3中的张力减小而自动卷绕电缆线3，并且相反地，当车辆向前移动时，电缆线3随着电缆线3中的张力增加而从缆线卷轴4解绕。车辆操作者也可以能够使用合适的人机界面(MMI)手动解绕和卷绕缆线。

当解绕拖拽电缆线3时，例如如图2中例示的，优选地，应该可以“拖动”出缆线3，即，当向前行走时，缆线卷轴4上的扭矩应该是低的，使缆线3能够自身展开，而不施加太大的张力使得缆线在地面上四处移动。

缆线卷轴4应该足够大以使缆线3以随机的方式被卷起，或者被提供有在缆线3被卷起时用于将缆线3以有序的方式定位在缆线卷轴4上的机构(未示出)。

电缆线3被提供用于连接到远程电源(未示出)。如上面描述的，在车身2a上具有缆线卷轴4的优点在于，当到达合适的电源插座时，电动采矿或施工车辆2可以在延长的时间段内完全电动操作。因此，当电池和/或燃料电池中没有足够的能量时，当车辆2要被使用较长时间段时，可以将车辆2连接到电网。

适合于以上目的的电缆线3通常非常厚、重和硬，并且可以被设计用于1000V的标称电压或其他电压，例如在400V-5000V及以上的跨度内的电压，该电压可以作为交流(AC)或直流(DC)馈电来提供。尽管电缆线3在本文中被描述为一根电缆线，但是也可以使用两根或更多根电缆线。

如在本公开中使用的表述“采矿或施工车辆”可以包括用于开采、勘探和施工的钻机。

如图1中例示的，缆线装卸系统1包括缆线引导组件5、6，该缆线引导组件5、6包括臂构件5和缆线引导机构6。

臂构件5的第一端5a可旋转地附接在车身2a的后部，使得它通过以车身2a的纵向轴线的方向为中心的弧部在围绕车身2a的后部的任一方向上水平可移动高达约90度。臂构件5适当地在车身2a的后部处被给予高位置。

缆线引导机构6被布置在臂构件5的第二远端5b处，以接纳缆线3和朝向缆线卷轴4引导所使用的缆线3。

臂构件5被适当地布置为在车辆2运动期间通过弧部可自由移动。

然而，如图5中例示的，缆线引导组件可以包括锁定装置7，用于选择性地将臂构件5沿着弧部锁定在一个或多个位置。对于大多数使用情况，如果锁定装置7提供用于将臂构件5沿着弧部锁定在至少三个位置，则应该足够。当驾驶室被放置在车辆的左手边时，这些位置中的一个应当适当地是缆线3被放置在车辆的左手边的外部的位置，如图4中例示的，以便确保使用后视镜或倒车摄像头的操作者的良好可视性。

相反，如图3中例示的，这些位置中的一个也可以是缆线3被放置在车辆的右手边的外部的位置，特别是在驾驶室被放置在车辆的右手边的情况下。

又一个位置可以是运输模式位置，其中臂构件5被适当地定位用以保持相关运输车辆的尺寸限制，或者当在电池和/或燃料电池电力下操作车辆时，用以简单地保持臂构件5固定并且不受损害。

如图5中进一步例示的，用于选择性地锁定臂构件5的锁定装置7可以包括锁定销7a和相应的带孔锁定板7b。锁定销7a可以被提供有弱连杆7a1，该弱连杆7a1被配置以在锁定销7a用于锁定臂构件5时，在受到预定力时断裂并且释放臂构件5以通过弧部变得可自由移动。因此，如果臂构件5被周围物体卡住，则可以防止臂构件5的损坏或断裂。尽管图5中的示例锁定装置7被示出为包括锁定销7a和相应的带孔锁定板7b，但是其他锁定机构也可以被采用，例如，从相对侧连接到臂构件5的链，从而保持臂构件5被定位并且能够锁定臂构件5的位置。

缆线引导机构6可以包括用于朝向缆线卷轴4引导所使用的缆线3的多个辊6a，或者可替代地，仅一个辊6a可以被采用。

多个辊6a被布置以引导所使用的缆线3，同时确保对于沿着弧部的所有臂构件5位置保持所使用的这种缆线3的可允许的缆线曲率半径。此外，缆线3引导辊的摩擦力应保持尽可能低。为了实现那些目的，缆线引导机构6的辊6a的直径应该相当大，以帮助最小化摩擦并且避免缆线上的急剧弯折，并且允许缆线3在缆线卷轴4上均匀地卷起。

臂构件5从其在车身2a的后部处的附接部(即从其第一端5a)到其第二远端5b处的缆线引导机构6的长度应使得所使用的缆线3将位于距车辆2的车身2a、履带或轮8或车辆2的其他部分的预定距离处。以此方式，臂构件5的长度允许操作者相对自由地操纵车辆2(诸如倒车或转弯)而没有碾过缆线3的风险。

如图6中例示的，臂构件5可以被连接到致动器装置9，以在车辆2运动期间通过弧部可控地可移动。因此，车辆操作者将能够使用合适的人机界面(MMI)沿着弧部手动定位臂构件5。致动器装置9可以包括一个或多个液压、气动或电动致动器9。

尽管已经在附图和前述描述中详细例示并且描述本发明，但是这种例示和描述被认为是例示性或示例性的，并且本发明不限于所公开的实施例。例如，在替代实施例中，软管卷轴(未示出)可以被布置在车辆2上并且使用与缆线卷轴4相同的引导臂构件5，但是具有在缆线引导机构6处提供的自身的一组引导辊。因此，软管和这种软管卷轴可以用于(例如在钻机向该钻机供应用于钻探操作的液体或气体的情况下)向车辆2供应液体或气体。同样可以使用本文中公开的臂构件5和引导机构6，其中在车辆2上仅布置有软管卷轴而没有缆线卷轴4。