相關(guān)專利申請(qǐng)
本專利申請(qǐng)要求2016年2月15日提交的、序列號(hào)為62/295,319的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益,該專利申請(qǐng)的整體內(nèi)容通過引用而并入本文。
發(fā)明背景
本文描述的實(shí)施例涉及采礦機(jī)械,更具體地,涉及爆破孔鉆孔機(jī)(blastholedrillrig)以及用于爆破孔鉆機(jī)和的調(diào)平控制系統(tǒng)和方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在采礦工業(yè)中,爆破孔鉆孔機(jī)通常被使鉆透硬巖石。爆破孔鉆孔機(jī)例如可以在全世界的煤礦、銅礦和鉆石礦中得到應(yīng)用。爆破孔鉆孔機(jī)可包括底座、從底座垂直延伸的鉆塔、以及連接到鉆塔并由鉆塔支撐的一個(gè)或多個(gè)鉆桿。所述鉆桿延伸到鉆孔。爆破孔鉆孔機(jī)還可以包括從底座延伸到支撐爆破孔鉆孔機(jī)的表面(例如,地面)的一個(gè)或多個(gè)千斤頂。
在某些實(shí)施例中,在開始鉆孔操作前,爆破孔鉆孔機(jī)被調(diào)平。操作員可以通過將各個(gè)千斤頂人工移動(dòng)到想要的位置(例如,使用操縱桿或按鈕)而人工調(diào)平爆破孔鉆孔機(jī)。替換地或附加地,操作員可以人工啟動(dòng)自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng),該系統(tǒng)執(zhí)行一系列預(yù)定操作來調(diào)平爆破孔鉆孔機(jī)。
在操作期間,爆破孔鉆孔機(jī)可能變?yōu)槲凑{(diào)平或不平衡的,諸如當(dāng)有千斤頂移位、千斤頂泄漏時(shí),或當(dāng)支撐千斤頂?shù)牡孛孀冘?、滑移或壓縮時(shí)。因此,盡管在操作前調(diào)平爆破孔鉆孔機(jī),但鉆孔機(jī)在操作期間仍然會(huì)變得不平。操作員必須識(shí)別出爆破孔鉆孔機(jī)是未調(diào)平的,并且人工地重新調(diào)平鉆探設(shè)備或者人工地啟動(dòng)自動(dòng)調(diào)平過程。換句話說,當(dāng)爆破孔鉆孔機(jī)變?yōu)槲凑{(diào)平時(shí),需要人工干預(yù)來校正爆破孔鉆孔機(jī)。然而,操作員可能很難或甚至于不可能人工識(shí)別出爆破孔鉆孔機(jī)何時(shí)變?yōu)槲凑{(diào)平的。而且,這要操作員花費(fèi)時(shí)間來識(shí)別出爆破孔鉆孔機(jī)是未調(diào)平的并校正該問題。同時(shí),在爆破孔鉆孔機(jī)未調(diào)平期間,可能發(fā)生問題。例如,未調(diào)平的爆破孔鉆孔機(jī)可能危害鉆孔的質(zhì)量,可能損害或危害爆破鉆孔機(jī)的部件(例如,可能使鉆桿彎曲,損壞鉆頭,或可能導(dǎo)致過早發(fā)生機(jī)械磨損的過度震動(dòng))。
因此,這里描述的實(shí)施例提供了用于調(diào)平工業(yè)機(jī)械,諸如爆破孔鉆孔機(jī),的方法和系統(tǒng)。例如,一個(gè)實(shí)施例提供了一種方法,該方法包括通過操作包含在從工業(yè)機(jī)械延伸到支撐工業(yè)機(jī)械的表面的多個(gè)千斤頂中的至少一個(gè)千斤頂而調(diào)平工業(yè)機(jī)械。所述方法還包括通過線性位置傳感器監(jiān)測多個(gè)千斤頂中的每個(gè)千斤頂?shù)漠?dāng)前位置,通過使用水平傾斜儀來監(jiān)測工業(yè)機(jī)械的當(dāng)前傾斜度,以及用壓力傳感器監(jiān)測與多個(gè)千斤頂中的每個(gè)千斤頂相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前壓力。另外,所述方法還包括根據(jù)多個(gè)千斤頂中的每個(gè)千斤頂?shù)谋O(jiān)測當(dāng)前位置、工業(yè)機(jī)械的監(jiān)測當(dāng)前傾斜度、以及多個(gè)千斤頂中的每個(gè)千斤頂?shù)谋O(jiān)測當(dāng)前壓力,自動(dòng)地重新調(diào)平工業(yè)機(jī)械。
例如,這里描述的一個(gè)實(shí)施例提供了操作包括底座和連接到底座的多個(gè)千斤頂?shù)墓I(yè)機(jī)械的方法,其中多個(gè)千斤頂中的每個(gè)千斤頂相對(duì)于底座可伸縮,以接觸支撐工業(yè)機(jī)械的表面。所述方法包括在工業(yè)機(jī)械操作期間用電子處理器接收工業(yè)機(jī)械的參數(shù)的當(dāng)前值,并用電子處理器來比較所述參數(shù)的當(dāng)前值與所述參數(shù)的存儲(chǔ)值,以確定工業(yè)機(jī)械是否未調(diào)平。所述方法還包括,當(dāng)工業(yè)機(jī)械未調(diào)平時(shí),用電子處理器來自主改變多個(gè)千斤頂中的至少一個(gè)千斤頂?shù)奈恢茫哉{(diào)平工業(yè)機(jī)械,其中自主改變多個(gè)千斤頂中的至少一個(gè)千斤頂?shù)奈恢冒◤纳斐鏊龆鄠€(gè)千斤頂中的至少一個(gè)千斤頂和縮回所述多個(gè)千斤頂中的至少一個(gè)千斤頂組成的組中選擇至少一項(xiàng)。
另一個(gè)實(shí)施例提供一種工業(yè)機(jī)械,包括底座、連接到底座的多個(gè)千斤頂、配置成感測工業(yè)機(jī)械的參數(shù)值的傳感器、以及與傳感器通訊的控制器。多個(gè)千斤頂中的每個(gè)千斤頂可相對(duì)于底座縮回,以接觸支撐工業(yè)機(jī)械的表面??刂破鞅慌渲贸稍诠I(yè)機(jī)械運(yùn)行期間從傳感器接收工業(yè)機(jī)械的參數(shù)的當(dāng)前值,比較參數(shù)的當(dāng)前值與參數(shù)的存儲(chǔ)值,以確定工業(yè)機(jī)械是否未調(diào)平??刂破鬟€被配置成,當(dāng)工業(yè)機(jī)械未調(diào)平時(shí),自主改變多個(gè)千斤頂中至少一個(gè)千斤頂?shù)奈恢?,以使工業(yè)機(jī)械調(diào)平,其中自主改變多個(gè)千斤頂中至少一個(gè)千斤頂?shù)奈恢冒◤纳斐鏊龆鄠€(gè)千斤頂?shù)闹辽僖粋€(gè)千斤頂和縮回所述多個(gè)千斤頂?shù)闹辽僖粋€(gè)千斤頂組成的組中選擇至少一項(xiàng)。
通過考慮詳細(xì)說明和附圖,將很容易明白本發(fā)明的其它方面。
附圖說明
圖1是按照一個(gè)實(shí)施例的爆破孔鉆孔機(jī)的側(cè)視圖。
圖2示意地顯示圖1的爆破孔鉆孔機(jī)提供調(diào)平控制的控制器。
圖3是顯示按照一個(gè)實(shí)施例的、在自主操作模式下操作圖1所示爆破孔鉆孔機(jī)的方法的流程圖。
圖4是顯示按照一個(gè)實(shí)施例的、校準(zhǔn)圖1所示爆破孔鉆孔機(jī)的方法的流程圖。
圖5是顯示按照一個(gè)實(shí)施例的、從一側(cè)到另一側(cè)調(diào)平圖1所示爆破孔鉆孔機(jī)的方法的流程圖。
圖6是顯示按照一個(gè)實(shí)施例的、從前到后調(diào)平圖1所示爆破孔鉆孔機(jī)的方法的流程圖。
圖7是顯示按照一個(gè)實(shí)施例的、存儲(chǔ)圖1所示爆破孔鉆孔機(jī)的參數(shù)的方法的流程圖。
圖8是顯示按照一個(gè)實(shí)施例的、并行監(jiān)測圖1所示爆破孔鉆孔機(jī)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的當(dāng)前值的方法的流程圖。
圖9是顯示按照一個(gè)實(shí)施例的、串行監(jiān)測圖1所示爆破孔鉆孔機(jī)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的當(dāng)前值的方法的流程圖。
圖10-12是顯示按照本發(fā)明的實(shí)施例的、調(diào)節(jié)圖1所示爆破孔鉆孔機(jī)的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
在詳細(xì)說明任何實(shí)施例之前,應(yīng)當(dāng)理解,這里描述的實(shí)施例不限于在以下說明中闡述的或在附圖上顯示的部件的結(jié)構(gòu)與布置的細(xì)節(jié),它們可以各種不同的方式被實(shí)踐或?qū)嵭?。另外,?yīng)當(dāng)看到,這里使用的詞語和術(shù)語是為了說明目的,而不應(yīng)當(dāng)被看作是限制。這里使用的“包含”、“包括”或“具有”和其變形例應(yīng)當(dāng)包括此后列出的事項(xiàng)及其等同物以及另外的事項(xiàng)。術(shù)語“安裝”、“連接”、“耦接”被廣義地使用,其包括直接和間接安裝、連接和耦接。而且,“連接”和“耦接”不限于物理的或機(jī)械的連接或耦接,它可包括電連接或電耦合,無論是直接的還是間接的。另外,可以通過使用任何已知的手段,包括直接或間接連接,無線連接等等,來執(zhí)行電子通訊和通知。
應(yīng)當(dāng)指出,多個(gè)基于硬件和軟件的設(shè)備,多個(gè)不同的結(jié)構(gòu)部件可被用來實(shí)施這里描述的實(shí)施例。另外,應(yīng)當(dāng)理解,這里描述的實(shí)施例可包括硬件、軟件和電子部件或模塊,為了討論目的,它們可以按大部分部件僅僅以硬件實(shí)施說明和描述。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本詳細(xì)說明后將會(huì)看到,在至少一個(gè)實(shí)施例中,這里描述的實(shí)施例的、基于電子的方面可以由一個(gè)或多個(gè)處理器可執(zhí)行的軟件(例如,存儲(chǔ)在非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中)實(shí)施。這樣,應(yīng)當(dāng)注意,多個(gè)基于硬件和軟件的設(shè)備,以及多個(gè)不同的結(jié)構(gòu)部件可被用來實(shí)施所描述的實(shí)施例。例如,在技術(shù)說明書中描述的“控制器”和“控制單元”可包括一個(gè)或多個(gè)電子處理器、包括非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器模塊、一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出接口、以及連接這些部件的各種連接裝置(例如,系統(tǒng)總線)。
圖1顯示按照一個(gè)實(shí)施例的鉆孔機(jī)10。爆破孔鉆孔機(jī)10通常被用于采礦工業(yè),用于穿透硬巖石鉆孔。在開始鉆孔操作之前,鉆孔機(jī)10被調(diào)平。另外,爆破孔鉆孔機(jī)10在操作期間可能變得不平或不平衡。例如,當(dāng)有千斤頂移位、千斤頂泄漏時(shí),或當(dāng)支撐千斤頂?shù)牡孛孀冘洝⒒苹驂嚎s時(shí),爆破孔鉆孔機(jī)10可能變得不平。因此,盡管在運(yùn)行之前調(diào)平鉆孔機(jī)10,然而鉆孔機(jī)10在運(yùn)行期間可能變得不平。當(dāng)鉆孔機(jī)10不平時(shí),可能發(fā)生問題。例如,不平的鉆孔機(jī)10可能危害鉆孔的質(zhì)量,可能損壞或危害鉆孔機(jī)10的部件(例如,可能造成鉆桿的彎曲,損壞鉆頭,或可能導(dǎo)致過早發(fā)生機(jī)械磨損的過度震動(dòng))。
因此,這里描述的實(shí)施例提供用于操作諸如鉆孔機(jī)10那樣的工業(yè)機(jī)械的方法和系統(tǒng),具體地,提供用于調(diào)平諸如鉆孔機(jī)10那樣的工業(yè)機(jī)械的方法和系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)理解,雖然實(shí)施例在這里是對(duì)鉆孔機(jī)10進(jìn)行描述的,但可以結(jié)合各種各樣的工業(yè)機(jī)械應(yīng)用或使用實(shí)施例。例如,在某些實(shí)施例中,這里描述的方法和系統(tǒng)可以用于在操作前被調(diào)平和在操作期間變得不平的任何工業(yè)機(jī)械。
如圖1所示,爆破孔鉆孔機(jī)10(在這里也被稱為鉆孔機(jī)10,爆破孔鉆井10,鉆機(jī)10,或鉆探設(shè)備10)包括桅桿或鉆塔14,在鉆塔14下面支撐鉆塔14的底座18(例如,機(jī)房),連接到底座18的駕駛室22,以及由履帶牽引驅(qū)動(dòng)裝置30驅(qū)動(dòng)的履帶26,履帶26使得鉆孔機(jī)10沿表面34(例如,地面)移動(dòng)。鉆塔14連接到鉆柱38并支撐鉆柱38,所述鉆柱38包括多個(gè)部件,諸如,例如鉆桿,減震器(shocksub),螺栓,鉆頭和鉆頭穩(wěn)定器。鉆柱38被配置成垂直向下伸出通過表面34并進(jìn)入鉆孔。
鉆孔機(jī)10還包括一個(gè)或多個(gè)調(diào)平千斤頂42,用來將鉆孔機(jī)10支撐在表面34上。例如,在某些實(shí)施例中,鉆孔機(jī)10具有四個(gè)千斤頂42,包括右前千斤頂(rf)、右后千斤頂(rr)、左前千斤頂(lf)和左后千斤頂(lr)。在其它實(shí)施例中,爆破孔鉆孔機(jī)10具有三個(gè)千斤頂42,例如包括,右后千斤頂(rr)、左后千斤頂(lr)、和單個(gè)前千斤頂(sf)。每個(gè)千斤頂42可相對(duì)于底座18移動(dòng),具體地,可伸縮而接觸表面34。在某些實(shí)施例中,每個(gè)千斤頂42可在完全伸出的位置與完全縮回的位置之間獨(dú)立地移動(dòng),并且可被設(shè)在這樣的位置之間的一個(gè)或多個(gè)位置。在完全伸出的位置,千斤頂42可以接觸表面34,以支撐鉆孔機(jī)10。當(dāng)鉆孔機(jī)10沒有被使用時(shí)(例如,沒有在鉆孔),千斤頂42可被移動(dòng)到完全縮回的位置,以允許鉆孔機(jī)10經(jīng)由履帶牽引機(jī)26而移動(dòng)。在某些實(shí)施例中,千斤頂42可以被液壓驅(qū)動(dòng)。在其它實(shí)施例中,千斤頂42可以被電力驅(qū)動(dòng)。鉆孔機(jī)10還可以包括一個(gè)或多個(gè)促動(dòng)器,用于驅(qū)動(dòng)或操作千斤頂42。所述一個(gè)或多個(gè)促動(dòng)器可包括通過液壓壓力操控的、一個(gè)或多個(gè)液壓促動(dòng)器。例如,一個(gè)或多個(gè)液壓促動(dòng)器可被用來伸出或縮回千斤頂。同樣地,一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)可被用來驅(qū)動(dòng)千斤頂42。
每個(gè)千斤頂42可以被促動(dòng)器獨(dú)立調(diào)節(jié)(例如,伸出或縮回)到不同位置,以便調(diào)平鉆孔機(jī)10。例如,當(dāng)支撐鉆孔機(jī)10的表面34不平或傾斜時(shí),某些千斤頂42可以比其它千斤頂42伸出更多,以適應(yīng)于不平的或傾斜的表面34。千斤頂42還可以被調(diào)節(jié)成適應(yīng)于可能導(dǎo)致鉆孔機(jī)10不平的其它因素。例如,千斤頂42可被調(diào)節(jié)成適應(yīng)于諸如千斤頂移位,千斤頂泄漏,或當(dāng)表面34軟化、滑移或壓縮時(shí)那樣的因素。
鉆孔機(jī)10包括一個(gè)或多個(gè)傳感器,用于監(jiān)測千斤頂42的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。例如,在顯示的實(shí)施例中,每個(gè)千斤頂42均包括位置傳感器50和壓力傳感器54。每個(gè)位置傳感器50感測千斤頂42在完全伸出位置和完全縮回位置之間的位置。應(yīng)當(dāng)理解,在某些實(shí)施例中,多個(gè)位置傳感器50被用來檢測千斤頂42的位置,在另一實(shí)施例中,單個(gè)位置傳感器50可被用來檢測一個(gè)或多個(gè)千斤頂42的位置。位置傳感器50還可監(jiān)測千斤頂移位。在一些實(shí)施例中,位置傳感器50包括置于千斤頂42內(nèi)、諸如在千斤頂氣缸內(nèi)的直線傳感器。
每個(gè)壓力傳感器54感測千斤頂42的工作要求壓力。正如在下面更詳細(xì)地描述的,壓力傳感器54可被用來檢測千斤頂42是否接觸表面34。例如,由千斤頂42感受到的減小的壓力可以表示表面34正在被壓縮或滑移。替換地,由千斤頂42經(jīng)受的壓力改變可以表示千斤頂42(例如,千斤頂42的液壓缸)或驅(qū)動(dòng)千斤頂42的驅(qū)動(dòng)器(例如,加壓液體供應(yīng))有問題。應(yīng)當(dāng)理解,在某些實(shí)施例中,多個(gè)壓力傳感器54被用來檢測千斤頂42的壓力,在其他實(shí)施例中,單個(gè)壓力傳感器54可以用于檢測一個(gè)或多個(gè)千斤頂42。在某些實(shí)施例中,壓力傳感器54包括要求壓力轉(zhuǎn)換器。
鉆孔機(jī)10還可以包括一個(gè)或多個(gè)斜度傳感器或傾斜儀58。傾斜儀58檢測鉆孔機(jī)10的傾斜或斜度以及傾斜方向。例如,在某些實(shí)施例中,鉆孔機(jī)10可包括第一傾斜儀和第二傾斜儀,第一傾斜儀測量鉆孔機(jī)10沿x軸的斜度(鉆孔機(jī)10的從一側(cè)到另一側(cè)的斜度),第二傾斜儀測量沿y軸的斜度(鉆孔機(jī)10的從前到后的斜度)。正如下面更詳細(xì)地描述的,由傾斜儀58檢測的斜度可被用來確定為了調(diào)平鉆孔機(jī)10,每個(gè)千斤頂42應(yīng)當(dāng)處在什么位置,諸如伸出的程度。例如,當(dāng)傾斜儀58指示鉆孔機(jī)10向下傾斜到左側(cè)時(shí),左前和左后千斤頂42可以比右前和右后千斤頂42伸出得更多。在某些實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)傾斜儀58可被安裝在底座18上,諸如靠近鉆塔14的底盤。在其它實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)傾斜儀58可被安裝在鉆孔機(jī)10上的其它位置,諸如,鉆塔14、履帶牽引機(jī)26、駕駛室22等等。
為了管理改進(jìn)鉆孔機(jī)10的水平度和改善穩(wěn)定性,控制器80可被配置成監(jiān)測鉆孔機(jī)10的運(yùn)行,檢測鉆孔機(jī)10的不平情形,以及自動(dòng)修正鉆孔機(jī)10的運(yùn)行,以將鉆孔機(jī)10保持在調(diào)平狀態(tài)。例如,圖2示意地顯示按照一個(gè)實(shí)施例的控制器80??刂破?0可被安裝在鉆孔機(jī)10上(例如,見圖1),或可以遠(yuǎn)離鉆孔機(jī)10,諸如作為用于鉆孔機(jī)10的遠(yuǎn)程控制設(shè)備或控制站的一部分。如圖2所示,控制器80可包括電子處理器82、非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)84和輸入/輸出接口86。電子處理器82、非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)84和輸入/輸出接口86通過一個(gè)或多個(gè)控制和/或數(shù)據(jù)通信線或總線88連接和通信。應(yīng)當(dāng)理解,在其它結(jié)構(gòu)中,控制器80包括額外的、較少的、或不同的部件。另外,還應(yīng)當(dāng)理解,如在本專利申請(qǐng)中描述的控制器80可以執(zhí)行除了本專利申請(qǐng)中描述的調(diào)平功能之外的其他功能。另外,控制器80的功能可被分布在一個(gè)以上的控制器之間。
計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)84存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)。電子處理器82被配置成從計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)取回指令,并且除其它方面,執(zhí)行所述指令,以進(jìn)行這里描述的方法。電子處理器82可包括微處理器、專用集成電路或其它電子處理設(shè)備。輸入/輸出接口86與遠(yuǎn)離控制器80的系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備進(jìn)行通信(例如,通過一個(gè)或多個(gè)有線和/或無線連接)。輸入/輸出接口86可以把所接收的數(shù)據(jù)提供給電子處理器82,在某些實(shí)施例中,它可以把所接收的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)84中。
如圖2所示,控制器80可被配置成與一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器102通信,所述致動(dòng)器102可被用來操作如上所述的千斤頂42。在液壓鉆孔機(jī)10中,致動(dòng)器102可包括一個(gè)或多個(gè)液壓系統(tǒng)。同樣地,在電鉆孔機(jī)10中,致動(dòng)器102可包括一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)。應(yīng)當(dāng)指出,在某些實(shí)施例中,控制器80直接與致動(dòng)器102通信,在其它實(shí)施例中,控制器80通過致動(dòng)器控制器,諸如電動(dòng)機(jī)控制器,而與一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器通信。例如,正如下面更詳細(xì)地描述的,當(dāng)控制器80確定一個(gè)致動(dòng)器的操作需要被修正來控制鉆孔機(jī)10的水平程度時(shí),控制器可以發(fā)送信號(hào)給致動(dòng)器控制器,致動(dòng)器控制器可以與致動(dòng)器通信,以執(zhí)行從控制器80接收的信號(hào)。
還如圖2所示,控制器80可以同與鉆孔機(jī)10相關(guān)聯(lián)的傳感器50,54和58通信。例如,控制器80可以與位置傳感器50、壓力傳感器54和傾斜儀58通信。而且,在某些實(shí)施例中,控制器80接收來自一個(gè)或多個(gè)操作員控制設(shè)備106的輸入,諸如操作棒、杠桿、腳踏板、用來控制鉆孔機(jī)10運(yùn)行的、由操作員操作的另一促動(dòng)器,或它們的組合。例如,操作員可以使用操作員控制設(shè)備106來發(fā)布命令,諸如千斤頂42的伸出或縮回,或啟動(dòng)鉆孔機(jī)10的調(diào)平操作。應(yīng)當(dāng)理解,在某些實(shí)施例中,用戶界面90、促動(dòng)器102、促動(dòng)器控制器和操作員控制設(shè)備106中的一項(xiàng)或多項(xiàng)可被包括在控制器80中。
在某些實(shí)施例中,控制器80可以與用戶界面90通信(例如,通過輸入/輸出接口86)。用戶界面90可以允許操作員操作鉆孔機(jī)10,在某些實(shí)施例中,用戶界面90把關(guān)于控制器80是否已經(jīng)檢測到不平情形的反饋顯示給操作員(例如,當(dāng)自動(dòng)調(diào)平控制被啟動(dòng)時(shí)通過生成報(bào)警或提供指示)。例如,用戶界面90可以顯示包括鉆孔機(jī)10的斜度和傾斜方向、每個(gè)千斤頂42的位置(例如,伸出的程度)、每個(gè)千斤頂42的要求壓力、通知(例如,可視的、可聽見的、觸摸感的或它們的組合),諸如當(dāng)檢測到鉆孔機(jī)10的不穩(wěn)定情形時(shí),和因此當(dāng)自動(dòng)調(diào)平控制正在由控制器80提供時(shí),或它們的組合。在某些實(shí)施例中,用戶界面90還允許用戶改變控制器80的運(yùn)行模式,諸如,控制器80是否應(yīng)當(dāng)以自主模式、自動(dòng)模式、還是人工模式運(yùn)行。因此,用戶界面90可被配置成接收來自操作員的模式的改變,并且相應(yīng)地自動(dòng)改變控制器80的運(yùn)行模式。
如上所述,電子處理器82被配置成從計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)84檢索指令,除了其它方面,執(zhí)行所述指令來控制鉆孔機(jī)10。例如,如上所述,控制器80可被配置成對(duì)鉆孔機(jī)10執(zhí)行調(diào)平控制。在某些實(shí)施例中,鉆孔機(jī)10可以三種不同的模式運(yùn)行:人工模式、自動(dòng)模式和自主模式??捎眠@些模式中的每一種來調(diào)平鉆孔機(jī)10。當(dāng)鉆孔機(jī)10處在人工模式時(shí),操作員使用用戶界面90和操作員控制設(shè)備106來人工調(diào)平鉆孔機(jī)10。例如,根據(jù)從操作員接收的輸入,控制器80執(zhí)行指令,以進(jìn)行想要的調(diào)平任務(wù)。在人工模式下,沒有任何任務(wù)被自動(dòng)啟動(dòng)。而是,操作員必須通過人工調(diào)節(jié)千斤頂42來調(diào)平爆破孔鉆孔機(jī)。
相對(duì)地,當(dāng)鉆孔機(jī)10處在自動(dòng)模式時(shí),操作員可以在用戶界面90上選擇一個(gè)選擇機(jī)制(例如,機(jī)械的或虛擬的按鈕)來啟動(dòng)自動(dòng)調(diào)平處理。在這個(gè)模式下,控制器80執(zhí)行指令來實(shí)行預(yù)定的調(diào)平處理。換句話說,在自動(dòng)模式下,操作員啟動(dòng)調(diào)平處理,控制器80根據(jù)一組預(yù)定的操作而自動(dòng)執(zhí)行該處理。
當(dāng)鉆孔機(jī)10處在自主模式時(shí),不需要操作員啟動(dòng)調(diào)平處理過程。而是,控制器80監(jiān)測鉆孔機(jī)10,當(dāng)控制器80檢測到鉆孔機(jī)10不再水平時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)調(diào)平序列。在這個(gè)模式下,控制器80可以接近連續(xù)的方式,諸如實(shí)時(shí)地,監(jiān)測和調(diào)節(jié)鉆孔機(jī)10的運(yùn)行。在某些實(shí)施例中,自主模式也執(zhí)行爆破孔鉆孔機(jī)的初始調(diào)平,這可以如上對(duì)于人工模式和自動(dòng)模式所描述的那樣人工地或自動(dòng)地執(zhí)行。
圖3顯示在自主操作模式下操作鉆孔機(jī)10的方法200。方法200在這里可被描述為由控制器80執(zhí)行,具體地,由包括在控制器80中的、執(zhí)行指令(例如,存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)84中的指令)的電子處理器82。如圖3所示,控制器80可以重復(fù)地監(jiān)測和保持鉆孔機(jī)10的水平度。具體地,控制器80可被配置成校準(zhǔn)鉆孔機(jī)10(在方塊204)和在鉆孔機(jī)10上執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)調(diào)平操作(在方塊208),以初始調(diào)平鉆孔機(jī)10。在鉆孔機(jī)10被初始調(diào)平后,控制器80存儲(chǔ)鉆孔機(jī)10的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的數(shù)值(在方塊212)。在鉆孔機(jī)10被初始調(diào)平后,可以開始用鉆孔機(jī)10鉆孔(在方塊216)。此后,控制器80監(jiān)測在運(yùn)行期間鉆孔機(jī)10的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的當(dāng)前值(在方塊220),并且基于鉆孔機(jī)10的監(jiān)測的當(dāng)前參數(shù)和存儲(chǔ)的參數(shù),進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)自動(dòng)動(dòng)作,以將鉆孔機(jī)10保持在調(diào)平的狀態(tài)(在方塊220)。例如,如下面更詳細(xì)地描述的,控制器80可以監(jiān)測鉆孔機(jī)10的當(dāng)前的運(yùn)行參數(shù),并且把監(jiān)測的、當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)與存儲(chǔ)的參數(shù)進(jìn)行比較。當(dāng)所監(jiān)測的參數(shù)之一超出存儲(chǔ)的參數(shù)的允許范圍時(shí),控制器80可以自動(dòng)調(diào)節(jié)鉆孔機(jī)10(例如,可以自動(dòng)改變一個(gè)或多個(gè)千斤頂42的位置),以使鉆孔機(jī)10回到調(diào)平狀態(tài)。例如,當(dāng)一個(gè)監(jiān)測的參數(shù)超出存儲(chǔ)的參數(shù)的允許范圍時(shí),控制器80可以伸出或縮回千斤頂42,直至所述監(jiān)測的參數(shù)處于允許范圍為止。
為了校準(zhǔn)鉆孔機(jī)10,控制器80可以伸出所有的千斤頂42,直至每個(gè)千斤頂42到達(dá)表面34為止。圖4顯示按照一個(gè)實(shí)施例的、校準(zhǔn)鉆孔機(jī)10的方法400??刂破?0可以在圖3的方塊204執(zhí)行圖4顯示的方法400。作為方法400的一部分,控制器80根據(jù)鉆孔機(jī)10的取向確定用于伸出千斤頂42的序列。例如,控制器80可以根據(jù)從安裝在鉆孔機(jī)10中的一個(gè)或多個(gè)傾斜儀58接收的數(shù)據(jù),確定鉆孔機(jī)10的從一側(cè)到另一側(cè)的斜度(在x方向,由以下公式中的變量x°表示)以及鉆孔機(jī)10的從前到后的斜度(在y方向,由以下的公式中的變量y°表示)。如在圖3上顯示的,控制器80然后可以比較鉆孔機(jī)10的從一側(cè)到另一側(cè)的斜度與鉆孔機(jī)10的從前到后的斜度,以便確定在哪個(gè)方向上的斜度大于公式(1)中所顯示的(在方塊402):
|x°|>|y°|公式(1)
當(dāng)從一側(cè)到另一側(cè)的斜度大于從前到后的斜度時(shí),控制器80調(diào)節(jié)鉆孔機(jī)10的、從一側(cè)到另一側(cè)的水平度。例如,控制器80可以確定從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜是右側(cè)傾斜(右側(cè)低于左側(cè))還是左側(cè)傾斜(左側(cè)低于右側(cè))。具體地,當(dāng)x°>0時(shí)(在方塊404),鉆孔機(jī)10是右側(cè)傾斜,控制器80在伸出左前千斤頂(lf)和左后千斤頂(lr)(在方塊408)之前,伸出右前千斤頂(rf)和右后千斤頂(rr)(在方塊406)。類似地,當(dāng)x°<0時(shí)(在方塊404),鉆孔機(jī)10是左側(cè)傾斜,控制器80在伸出右前千斤頂(rf)和右后千斤頂(rr)(在方塊412)之前,伸出左前千斤頂(lf)和左后千斤頂(lr)(在方塊410)。
替換地,當(dāng)從前到后的斜度大于從一側(cè)到另一側(cè)的斜度時(shí),控制器80調(diào)節(jié)鉆孔機(jī)10的、從前到后的水平度。例如,控制器80可以確定傾斜是后傾斜(后面低于前面)還是前傾斜(前面低于后面)。具體地,當(dāng)y°>0時(shí)(在方塊414),鉆孔機(jī)10是后傾斜,則控制器80在伸出右前千斤頂(rf)和左前千斤頂(lf)(在方塊418)之前,伸出右后千斤頂(rr)和左后千斤頂(lr)(在方塊416)。同樣地,當(dāng)y°<0時(shí)(在方塊414),鉆孔機(jī)10是后傾斜的,則控制器80在伸出右后千斤頂(rf)和左后千斤頂(lr)(在方塊422)之前,伸出右前千斤頂(rf)和左前千斤頂(lf)(在方塊420)。
在伸出一個(gè)或多個(gè)千斤頂42之后,控制器80確定(例如,根據(jù)壓力傳感器54)千斤頂42是否接觸表面34(在方塊424)。當(dāng)千斤頂42沒有接觸表面34時(shí),控制器80進(jìn)一步伸出千斤頂42,直至千斤頂42接觸表面34為止(在方塊426)。應(yīng)當(dāng)理解,在某些實(shí)施例中,控制器80可以在進(jìn)行圖4所示的測試和調(diào)節(jié)之前使一個(gè)或多個(gè)千斤頂42最初伸出預(yù)定的量。
回到圖3,在校準(zhǔn)鉆孔機(jī)10(在方塊204)之后,在開始鉆孔操作(在方塊208)之前調(diào)平鉆孔機(jī)10。圖5顯示按照一個(gè)實(shí)施例的、從一側(cè)到另一側(cè)調(diào)平鉆孔機(jī)10的方法500,圖6顯示按照一個(gè)實(shí)施例的、從前到后調(diào)平鉆孔機(jī)10的方法600??刂破?0可以在圖3顯示的方塊208,執(zhí)行圖5和6上顯示的方法500和600中的一項(xiàng)或二者。
如圖5所示,當(dāng)執(zhí)行從一側(cè)到另一側(cè)的調(diào)平時(shí),控制器80確定鉆孔機(jī)10的從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜是否超出可允許的范圍(例如,根據(jù)從一個(gè)或多個(gè)傾斜儀58接收的數(shù)據(jù))(在方塊502)。例如,如公式(2)所示,控制器80可以確定從一側(cè)到另一側(cè)的斜度是否大于由變量“x允許”所代表的預(yù)定程度。
|x°|>x允許公式(2)
在某些實(shí)施例中,變量“x允許”具有約0.15度的數(shù)值。當(dāng)鉆孔機(jī)10沒有傾斜到超出允許的范圍時(shí)(即,處在允許范圍內(nèi))(在方塊502),則不必進(jìn)行從一側(cè)到另一側(cè)的調(diào)平。相反,當(dāng)鉆孔機(jī)10傾斜超出允許的范圍時(shí)(在方塊502),則控制器80確定鉆孔機(jī)10是右側(cè)傾斜還是左側(cè)傾斜。例如,當(dāng)x°>0時(shí)(在方塊504),鉆孔機(jī)10是右側(cè)傾斜,控制器80與x°成比例地進(jìn)一步伸出右前千斤頂(rf)和右后千斤頂(rr)(在方塊506)。當(dāng)x°<0時(shí)(在方塊507),鉆孔機(jī)10是左側(cè)傾斜,控制器80與|x°|成比例地進(jìn)一步伸出左前千斤頂(lf)和左后千斤頂(lr)(在方塊508)。在每次調(diào)節(jié)后,控制器80可以暫停(在方塊510,512),并允許鉆孔機(jī)10從在千斤頂42運(yùn)動(dòng)期間出現(xiàn)的任何彈跳或搖動(dòng)安頓下來。暫停的長度可以根據(jù)鉆孔機(jī)10、鉆孔環(huán)境、或其它因素配置。在暫停(在方塊510,512)之后,控制器80確認(rèn)鉆孔機(jī)10的從一側(cè)到另一側(cè)的斜度是否處在可允許的范圍(例如,根據(jù)從傾斜儀58接收的數(shù)據(jù))(在方塊514,516)。當(dāng)從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜不在可允許的范圍時(shí)(在方塊514,516),控制器80繼續(xù)從一側(cè)到另一側(cè)調(diào)平鉆孔機(jī)10(在方塊506,508)。
當(dāng)從一側(cè)到另一側(cè)的斜度處在可允許的范圍時(shí),控制器80從前到后調(diào)平鉆孔機(jī)10。如圖6所示,類似于以上參照?qǐng)D5描述的從一側(cè)到另一側(cè)的調(diào)平方法,控制器80確定鉆孔機(jī)10的從前到后的斜度是否超出可允許的范圍(例如,根據(jù)從一個(gè)或多個(gè)傾斜儀58接收的數(shù)據(jù))(在方塊602)。例如,如公式(3)所示,控制器80可以確定從前到后的斜度是否大于由變量“y允許”所代表的預(yù)定程度。
|y°|>y允許公式(3)
在某些實(shí)施例中,變量“y允許”具有約0.15度的數(shù)值。當(dāng)鉆孔機(jī)10沒有傾斜到超出允許的范圍時(shí)(即,處在允許范圍內(nèi))(在方塊602),則不必進(jìn)行從前到后的調(diào)平。當(dāng)鉆孔機(jī)10傾斜超出允許的范圍時(shí)(在方塊602),則控制器80確定鉆孔機(jī)10是前傾斜還是后傾斜。例如,當(dāng)y°>0時(shí)(在方塊604),鉆孔機(jī)10是后傾斜,控制器80與y°成比例地進(jìn)一步伸出右后(rr)和左后(lr)千斤頂42(在方塊606)。當(dāng)y°<0時(shí)(在方塊607),鉆孔機(jī)10是左側(cè)傾斜,控制器80與|y°|成比例地進(jìn)一步伸出右前(rf)和左前(lf)千斤頂42(在方塊608)。在每次調(diào)節(jié)后,控制器80可以暫停(在方塊610,612),并允許鉆孔機(jī)10從在千斤頂42運(yùn)動(dòng)期間出現(xiàn)的任何彈跳或搖動(dòng)中安頓下來。暫停的長度可以根據(jù)鉆孔機(jī)10、鉆孔環(huán)境或其它因素配置。在暫停(在方塊610,612)之后,控制器80確認(rèn)鉆孔機(jī)10的從前到后的傾斜是否處在可允許的范圍(例如,根據(jù)從傾斜儀58接收的數(shù)據(jù))(在方塊614,616)。當(dāng)從前到后的傾斜不在可允許的范圍時(shí)(在方塊614,616),控制器80繼續(xù)從前到后調(diào)平鉆孔機(jī)10(在方塊606,608)。
在某些實(shí)施例中,在從前到后的傾斜處在可允許的范圍之后,控制器80可以重新運(yùn)行方法500,以便進(jìn)行任何需要的附加的從一側(cè)到另一側(cè)的調(diào)節(jié),并且可以重新運(yùn)行方法600,以便進(jìn)行任何需要的附加的從前到后的調(diào)節(jié)。這些附加調(diào)節(jié)有時(shí)被稱為調(diào)平修剪(levelingtrim)。應(yīng)當(dāng)理解,在某些實(shí)施例中,不執(zhí)行調(diào)平修剪,或僅僅對(duì)一個(gè)方向(從一側(cè)到另一側(cè)或從前到后)而不是對(duì)兩個(gè)方向進(jìn)行調(diào)平修剪。
如圖3所示,一旦調(diào)平操作完成(在方塊208),控制器80就存儲(chǔ)當(dāng)鉆孔機(jī)10水平時(shí)鉆孔機(jī)10的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)(在方塊212)。如下面描述的,所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可被用作當(dāng)鉆孔機(jī)10是水平時(shí)對(duì)千斤頂42的位置和壓力的比較基準(zhǔn)。換句話說,控制器80存儲(chǔ)參考參數(shù),所述參考參數(shù)供控制器80之后用來與當(dāng)鉆孔機(jī)10運(yùn)行時(shí)鉆孔機(jī)10的監(jiān)測的參數(shù)進(jìn)行比較。
圖7顯示按照一個(gè)實(shí)施例的、存儲(chǔ)鉆孔機(jī)10的參數(shù)的方法700??刂破?0可以在圖3顯示的方塊212執(zhí)行方法700。如圖7所示,方法700可包括讀取和存儲(chǔ)鉆孔機(jī)10的傾斜度(例如,如由所述一個(gè)或多個(gè)傾斜儀58測量,例如包括從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜和從前到后的傾斜)(在方塊702),讀取和存儲(chǔ)每個(gè)千斤頂42的位置(例如,如由位置傳感器50測量的)(在方塊704),以及讀取和存儲(chǔ)每個(gè)千斤頂42的壓力(例如,如由壓力傳感器54測量的)(在方塊706)。應(yīng)當(dāng)理解,在某些實(shí)施例中,控制器80存儲(chǔ)額外的或較少的參數(shù)的參考值。
回到圖3,在鉆孔機(jī)10被調(diào)平(方塊208)且參考參數(shù)被存儲(chǔ)(方塊212)以后,鉆孔機(jī)10準(zhǔn)備好運(yùn)行(方塊216)。在鉆孔機(jī)10運(yùn)行時(shí),控制器80監(jiān)測鉆孔機(jī)10,并保持鉆孔機(jī)10的水平度(方塊220)。
圖8-12顯示監(jiān)測鉆孔機(jī)10并保持鉆孔機(jī)10的水平狀況的方法??刂破?0可以在圖3顯示的方塊220處執(zhí)行在圖8-12中顯示的一種或多種方法。例如,圖8顯示在確定何時(shí)需要對(duì)于鉆孔機(jī)10進(jìn)行調(diào)節(jié)的同時(shí),并行地監(jiān)測鉆孔機(jī)10的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的當(dāng)前值的方法800。相對(duì)地,圖9顯示在確定何時(shí)需要對(duì)于鉆孔機(jī)10進(jìn)行調(diào)節(jié)之后,串行地監(jiān)測鉆孔機(jī)10的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的當(dāng)前值的方法900。圖10-12顯示用于在控制器80確定需要進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)調(diào)節(jié)鉆孔機(jī)10的方法。因此,圖10-12的方法可以結(jié)合方法800來提供調(diào)節(jié),或可以結(jié)合方法900來提供調(diào)節(jié),或它們的組合。
例如,如圖8所顯示的,控制器80可以并行地監(jiān)測鉆孔機(jī)10的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的當(dāng)前值。在這個(gè)實(shí)施例中,多個(gè)參數(shù)的當(dāng)前值被同時(shí)監(jiān)測,并且根據(jù)這樣的監(jiān)測同時(shí)執(zhí)行調(diào)節(jié)。例如,第一參數(shù)(例如,爆破孔鉆孔機(jī)的傾斜度)、第二參數(shù)(例如,千斤頂42的位置)和第三參數(shù)(例如,千斤頂42的壓力)的當(dāng)前值被并行地監(jiān)測(方塊802)。具體地,根據(jù)由一個(gè)或多個(gè)位置傳感器50、一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器54、一個(gè)或多個(gè)傾斜儀58或它們的組合所感測的數(shù)據(jù),控制器80接收各個(gè)參數(shù)的當(dāng)前值??刂破?0并行地比較監(jiān)測到的參數(shù)的當(dāng)前值與存儲(chǔ)的所述參數(shù)的對(duì)應(yīng)參考值(在方塊804),以確定鉆孔機(jī)10是否不平。具體地,控制器80執(zhí)行比較,以并行地確定各個(gè)監(jiān)測的參數(shù)的當(dāng)前值是否在存儲(chǔ)的參數(shù)的可應(yīng)用參考值的允許范圍內(nèi)(在方塊806,808,810)。例如,對(duì)于鉆孔機(jī)10的監(jiān)測的從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜的允許范圍可以是在偏離存儲(chǔ)的傾斜度約0.1%以內(nèi),對(duì)于千斤頂42的監(jiān)測位置的允許范圍可以是在偏離存儲(chǔ)的位置約5.0%以內(nèi)。當(dāng)監(jiān)測的參數(shù)的當(dāng)前值處在允許范圍之外時(shí)(在方塊806,808,810),控制器80調(diào)節(jié)千斤頂42,直到監(jiān)測到的參數(shù)的后序的當(dāng)前值處在允許范圍內(nèi)為止(在方塊812,814,816)。應(yīng)當(dāng)理解,在某些實(shí)施例中,鉆孔機(jī)10的傾斜(從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜、從前到后的傾斜、或二者兼有)、千斤頂42的位置和千斤頂42的壓力的允許范圍可以不同。另外,在某些實(shí)施例中,每個(gè)千斤頂42都可以具有千斤頂?shù)奈恢谩毫蚨叩莫?dú)特允許范圍。例如,右前千斤頂42(rf)的壓力的允許范圍可以在偏離存儲(chǔ)的壓力約5.0%以內(nèi),右后千斤頂42(rr)的壓力的允許范圍可以在偏離存儲(chǔ)的壓力約3.0%以內(nèi)。
在圖9中,控制器80順序地監(jiān)測一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的當(dāng)前值。在這個(gè)實(shí)施例中,一個(gè)參數(shù)在一個(gè)時(shí)刻的當(dāng)前值與所述參數(shù)的參考值進(jìn)行比較,在必要時(shí),調(diào)節(jié)鉆孔機(jī)10。例如,控制器80可以監(jiān)測一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的當(dāng)前值(并行地或順序地)(在方塊902),并且將所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的當(dāng)前值與存儲(chǔ)的所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的可應(yīng)用的參考值進(jìn)行比較(并行地或順序地)(在方塊904)。然而,不是如在方法800中執(zhí)行的那樣并行地根據(jù)各個(gè)參數(shù)調(diào)節(jié)鉆孔機(jī)10,控制器80初始地確定第一參數(shù)(例如,鉆孔機(jī)10的傾斜度)的當(dāng)前值是否處在可應(yīng)用的允許范圍內(nèi)(在方塊906)。當(dāng)?shù)谝粎?shù)的當(dāng)前值處在允許范圍之外時(shí)(在方塊906),控制器80相應(yīng)調(diào)節(jié)千斤頂42,直至所監(jiān)測的第一參數(shù)的隨后的當(dāng)前值處在允許范圍內(nèi)為止(在方塊908)。在所監(jiān)測的第一參數(shù)的當(dāng)前值處在允許范圍內(nèi)以后(例如,初始地或在調(diào)節(jié)以后),控制器80確定第二參數(shù)(例如,一個(gè)或多個(gè)千斤頂42的位置)的當(dāng)前值是否處在可應(yīng)用的允許范圍內(nèi)(在方塊910)。當(dāng)監(jiān)測的第二參數(shù)的當(dāng)前值處在允許范圍之外時(shí)(在方塊910),控制器80調(diào)節(jié)千斤頂42,直至監(jiān)測的第二參數(shù)的隨后的當(dāng)前值處在允許范圍內(nèi)為止(在方塊912)。類似地,在監(jiān)測的第二參數(shù)的隨后的當(dāng)前值處在允許范圍內(nèi)以后(例如,初始地或在調(diào)節(jié)以后),控制器80確定第三參數(shù)(例如,一個(gè)或多個(gè)千斤頂42的壓力)的當(dāng)前值是否處在可應(yīng)用的允許范圍內(nèi)(在方塊914)。當(dāng)監(jiān)測的第三參數(shù)的當(dāng)前值處在允許范圍之外時(shí)(在方塊914),控制器80調(diào)節(jié)千斤頂42,直至監(jiān)測的第三參數(shù)的隨后的當(dāng)前值處在允許范圍內(nèi)為止(在方塊916)。如圖9所示,方法900可以重復(fù)進(jìn)行。例如,在第三參數(shù)的當(dāng)前值處在允許范圍內(nèi)之后,控制器80可以確定所監(jiān)測的第一參數(shù)的當(dāng)前值是否處在允許范圍內(nèi)。另外,如以上參照?qǐng)D8指出的,應(yīng)當(dāng)理解,參數(shù)的允許范圍可能變化,并且可能對(duì)單個(gè)千斤頂42變化。再者,雖然圖8和9顯示監(jiān)測三個(gè)參數(shù)的數(shù)值,但或多或少的參數(shù)的數(shù)值可被監(jiān)測和校正。另外,在某些實(shí)施例中,方法800可以監(jiān)測與方法900不同的參數(shù)的數(shù)值。
圖10-12顯示調(diào)節(jié)鉆孔機(jī)10以便保持鉆孔機(jī)的水平度的方法1000,1100,1200。例如,圖10顯示調(diào)節(jié)鉆孔機(jī)10的傾斜度(例如,從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜和從前到后的傾斜)的方法1000。圖11顯示調(diào)節(jié)千斤頂42的位置的方法1100,圖12顯示調(diào)節(jié)千斤頂42的壓力的方法1200。再者,這些方法1000,1100和1200中一個(gè)或多個(gè)可以由控制器80在圖3的方塊220執(zhí)行(例如,單獨(dú)地或與方法800,900組合,或二者兼有)。例如,這些方法1000,1100,1200可以按照?qǐng)D8和9的方法800和900被組合和安排來監(jiān)測和調(diào)節(jié)鉆孔機(jī)10。具體地,方法1000,1100,1200的一個(gè)或多個(gè)方法可如方法800中那樣組合,以并行地監(jiān)測鉆孔機(jī)10和進(jìn)行調(diào)節(jié)。在這種情形下,方法1000,1100,1200中的一種或多種方法將被并行地執(zhí)行。類似地,方法1000,1100,1200中的一種或多種方法可如方法900中那樣組合,以串行地監(jiān)測鉆孔機(jī)10和進(jìn)行調(diào)節(jié)。在這種情形下,方法1000,1100,1200中的一種或多種方法將被順序地執(zhí)行。另外,雖然方法1000,1100,1200在下面被描述為以某種次序發(fā)生,但方法1000,1100,1200可以任何次序被執(zhí)行。
圖10顯示調(diào)節(jié)鉆孔機(jī)10的傾斜度(或斜度)的方法1000。作為方法1000的一部分,控制器80監(jiān)測鉆孔機(jī)10當(dāng)前的從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜(例如,根據(jù)來自一個(gè)或多個(gè)傾斜儀的數(shù)據(jù)),把當(dāng)前的從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜與之前存儲(chǔ)的參考從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜進(jìn)行比較(在方塊1002)。具體地,控制器80計(jì)算參考傾斜度與當(dāng)前監(jiān)測的傾斜度之間的差值。當(dāng)該差值不超出允許范圍(例如,在圖10上由變量“x允許”代表)時(shí)(在方塊1002),不執(zhí)行千斤頂42的從一側(cè)到另一側(cè)的調(diào)節(jié)。然而,當(dāng)該差值超出允許范圍時(shí)(在方塊1002),控制器80調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)千斤頂42,以便校正斜度。例如,如圖10所示,控制器80可以確定該傾斜是右側(cè)傾斜還是左側(cè)傾斜。當(dāng)x°>0時(shí)(在方塊1004),鉆孔機(jī)10是右側(cè)傾斜,控制器80與x°成比例地伸出右前和右后千斤頂42(在方塊1006)。當(dāng)x°<0時(shí)(在方塊1007),鉆孔機(jī)10是左側(cè)傾斜,控制器80與|x°|成比例地伸出左前(lf)和左后(lr)千斤頂42(在方塊1008)。在每次調(diào)節(jié)以后(在方塊1006,1008),控制器80可以暫停(在方塊1010,1012),允許鉆孔機(jī)10從在千斤頂42運(yùn)動(dòng)期間出現(xiàn)的任何彈跳或搖動(dòng)中安頓下來。暫停的長度可以根據(jù)鉆孔機(jī)10、鉆孔環(huán)境或其它因素設(shè)置。在暫停(在方塊1010,1012)之后,控制器80再次確定鉆孔機(jī)10的從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜是否超出允許范圍(例如,根據(jù)從傾斜儀58接收的數(shù)據(jù))(在方塊1002)。當(dāng)從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜仍舊超出允許范圍時(shí)(在方塊1002),控制器80繼續(xù)執(zhí)行如上所述的從一側(cè)到另一側(cè)的調(diào)平。在某些實(shí)施例中,如在方法1000中使用的、變量“x允許”具有約0.1度的數(shù)值。
如圖10所顯示的,控制器80類似地監(jiān)測和比較當(dāng)前的從前到后的傾斜與所存儲(chǔ)的參考值的從前到后的傾斜。當(dāng)該差值不超出允許范圍時(shí)(即,處在允許范圍內(nèi))(在圖10上由變量“y允許”代表)(在方塊1014),不執(zhí)行千斤頂42的從前到后的調(diào)節(jié)。當(dāng)該差值超出允許范圍時(shí)(在方塊1014),控制器80調(diào)節(jié)千斤頂42,以便校正從前到后的傾斜。具體地,控制器80確定該傾斜是前傾斜還是后傾斜。當(dāng)y°>0時(shí)(在方塊1016),鉆孔機(jī)10是后傾斜,控制器80與y°成比例地伸出右后和左后千斤頂42(在方塊1018)。當(dāng)y°<0時(shí)(在方塊1020),鉆孔機(jī)10是前傾斜,控制器80與|y°|成比例地伸出右前(rf)和左前(lf)千斤頂42(在方塊1022)。在每次調(diào)節(jié)后(在方塊1018,1022),控制器80可以暫停(在方塊1024,1026),允許鉆孔機(jī)10從在千斤頂42運(yùn)動(dòng)期間出現(xiàn)的任何彈跳或搖動(dòng)中安頓下來。暫停的長度可以根據(jù)鉆孔機(jī)10、鉆孔環(huán)境或其它因素設(shè)置。在暫停(在方塊1024,1026)之后,控制器80再次確定鉆孔機(jī)10的從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜是否超出允許范圍(例如,根據(jù)從傾斜儀58接收的數(shù)據(jù))(在方塊1002)。在其它實(shí)施例中,在暫停(在方塊1024,1026)之后,可以在返回對(duì)從一側(cè)到另一側(cè)的傾斜的監(jiān)測(在方塊1002)之前,控制器80再次確定鉆孔機(jī)10的從前到后的傾斜是否超出允許范圍(在方塊1014)。在某些實(shí)施例中,如在方法1000中使用的、變量“y允許”具有約0.1度的數(shù)值。
圖11顯示調(diào)節(jié)千斤頂42的位置的方法1100。作為方法1100的一部分,控制器80監(jiān)測每個(gè)千斤頂42的位置(例如,根據(jù)從一個(gè)或多個(gè)位置傳感器50接收的數(shù)據(jù))。控制器80比較每個(gè)千斤頂42的監(jiān)測位置與所存儲(chǔ)的參考位置。正如將看到的,每個(gè)千斤頂42可以具有與其它千斤頂42不同的參考位置和監(jiān)測位置。例如,控制器80可被配置成計(jì)算每個(gè)千斤頂42的當(dāng)前位置與所存儲(chǔ)的參考位置之間的差值。作為一個(gè)例子,控制器80可以計(jì)算第一千斤頂42,諸如左后(lr)千斤頂42,的當(dāng)前位置和參考位置之間的差值(在方塊1102)。當(dāng)?shù)谝磺Ы镯?2的當(dāng)前位置和參考位置之間的差值超出允許范圍(在圖11上由變量“允許位置范圍”代表)(在方塊1102),控制器80與第一千斤頂42的當(dāng)前位置和參考位置之間的差值成比例地伸出或縮回第一千斤頂42(在方塊1104)。當(dāng)?shù)谝磺Ы镯?2的當(dāng)前位置和參考位置之間的差值沒有超出允許范圍(在方塊1102),控制器80評(píng)估第二千斤頂42,諸如右后(rr)千斤頂42。在某些實(shí)施例中,控制器80對(duì)于第二千斤頂42執(zhí)行類似于對(duì)第一千斤頂42所執(zhí)行的、類似的比較和調(diào)節(jié)(在方塊1106,1108)。控制器80可以重復(fù)這個(gè)過程,直至所有的千斤頂42都處在允許范圍內(nèi)。例如,在第二千斤頂42之后,控制器80可以對(duì)于第三千斤頂42,諸如左前千斤頂42,執(zhí)行類似于對(duì)第一千斤頂42和第二千斤頂42所執(zhí)行的比較和調(diào)節(jié)(在方塊1110,1112),在第三千斤頂42之后,控制器80可以對(duì)第四千斤頂42,諸如右前千斤頂42,執(zhí)行類似于對(duì)于第一千斤頂42,第二千斤頂42和第三千斤頂42所執(zhí)行的比較和調(diào)節(jié)(在方塊1114,1116)。在某些實(shí)施例中,每個(gè)千斤頂42的允許范圍約為參考位置的5.0%。另外,應(yīng)當(dāng)看到,千斤頂42被監(jiān)測的次序可以與圖11所顯示的次序不同。
圖12顯示調(diào)節(jié)千斤頂42的壓力的方法1200。作為方法1200的一部分,控制器80監(jiān)測每個(gè)千斤頂42的要求壓力(例如,根據(jù)從一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器54接收的數(shù)據(jù))??刂破?0比較每個(gè)千斤頂42的監(jiān)測壓力與所存儲(chǔ)的參考?jí)毫χ?。每個(gè)千斤頂42可以具有與其它千斤頂42不同的參考?jí)毫捅O(jiān)測壓力??刂破?0計(jì)算每個(gè)千斤頂42的當(dāng)前壓力與參考?jí)毫χ抵g的差值。例如,控制器80計(jì)算第一千斤頂42,諸如左后(lr)千斤頂42,的當(dāng)前壓力和參考?jí)毫χg的差值(在方塊1202)。當(dāng)?shù)谝磺Ы镯?2的當(dāng)前壓力和參考?jí)毫χg的差值超出允許范圍時(shí)(在方塊1202)(在圖12上由變量“允許壓力范圍”代表),控制器80與第一千斤頂42的當(dāng)前壓力和參考?jí)毫χg的差值成比例地伸出或縮回第一千斤頂42(在方塊1204)。當(dāng)?shù)谝磺Ы镯?2的當(dāng)前壓力和參考?jí)毫χg的差值處在允許范圍內(nèi)時(shí)(在方塊1202),控制器80評(píng)估第二千斤頂42,諸如右后(rr)千斤頂42。在某些實(shí)施例中,控制器80對(duì)第二千斤頂42執(zhí)行類似于對(duì)第一千斤頂42所執(zhí)行的比較和調(diào)節(jié)(在方塊1206,1208)??刂破?0可以重復(fù)這個(gè)過程,直至所有的千斤頂42都處在允許范圍內(nèi)。例如,在第二千斤頂42之后,控制器80可以對(duì)第三千斤頂42,諸如左前千斤頂42,執(zhí)行類似于對(duì)于第一千斤頂42和第二千斤頂42所執(zhí)行的比較和調(diào)節(jié)(在方塊1210,1212),以及在第三千斤頂42之后,控制器80可以對(duì)第四千斤頂42,諸如右前(rf)千斤頂42執(zhí)行類似于對(duì)第一千斤頂42、第二千斤頂42和第三千斤頂42所執(zhí)行的比較和調(diào)節(jié)(在方塊1214,1216)。在某些實(shí)施例中,每個(gè)千斤頂42的允許范圍約為參考?jí)毫Φ?.0%。另外,應(yīng)當(dāng)看到,監(jiān)測千斤頂42的次序可以與圖12所顯示的次序不同。
因此,這里描述的實(shí)施例提供了用于將諸如鉆孔機(jī)10那樣的采礦機(jī)械在運(yùn)行期間保持水平,以保護(hù)機(jī)械部件和改進(jìn)機(jī)械穩(wěn)定性的系統(tǒng)和方法。如前所述,這里描述的方法和系統(tǒng)可結(jié)合不同類型的工業(yè)機(jī)械被使用,而不限于爆破孔鉆孔機(jī)。而且,當(dāng)使用具有或多或少的千斤頂42的機(jī)械時(shí),該方法可被調(diào)節(jié)成適應(yīng)于千斤頂42的數(shù)目和結(jié)構(gòu)。例如,只具有單個(gè)前千斤頂?shù)牟傻V機(jī)可以通過僅使用一個(gè)前千斤頂42而不是兩個(gè)千斤頂42而進(jìn)行從前到后的調(diào)整。
另外,雖然這里描述的方法200被描述為自動(dòng)執(zhí)行的,但在某些實(shí)施例中,方法200的某些部分可以人工地執(zhí)行。例如,在某些實(shí)施例中,校準(zhǔn)鉆孔機(jī)10(在方塊204)或初始調(diào)平鉆孔機(jī)10(在方塊208)的處理過程由操作員人工地實(shí)行。此后,可以存儲(chǔ)參考參數(shù),可以操作鉆孔機(jī)10,而監(jiān)測和調(diào)節(jié)可以如這里描述的那樣被自動(dòng)執(zhí)行。
另外,在某些實(shí)施例中,方法200可包括附加的步驟和比起圖3所提供的那些更少的單元。例如,在某些實(shí)施例中,可以去除初始校準(zhǔn)(方塊204)和初始調(diào)平序列(方塊208)。在這種情形下,在操作期間,按照方塊220通過監(jiān)測鉆孔機(jī)10和調(diào)節(jié)鉆孔機(jī)10而調(diào)平鉆孔機(jī)10。在另一個(gè)實(shí)施例中,附加的校準(zhǔn)步驟可被添加到方法200。例如,校準(zhǔn)步驟(方塊204)可包括把千斤頂42縮回到完全縮回的位置并把完全縮回的位置存作參考參數(shù)。這個(gè)參考參數(shù)可被用來保證在移動(dòng)鉆孔機(jī)10之前千斤頂正確縮回。
這里描述的實(shí)施例的各種特性和優(yōu)點(diǎn)將在以下的權(quán)利要求中進(jìn)行闡述。