專利名稱：人工操縱與遙控一體化電動鏟運車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種鏟運車，屬于工程機械領(lǐng)域，尤其是一種人工操縱與遙控一體化 電動鏟運車。
背景技術(shù)：
地下磁鐵礦采掘后留下的空區(qū)，尤其是寬度大于10m、長度40m的大空區(qū)，有“冒 頂”的可能，“冒頂”面積、崩落石塊的大小無法估計，為確?？諈^(qū)充填作業(yè)人員的生命安全， 應(yīng)采用無人駕駛電動鏟運車進行空區(qū)充填作業(yè)。中國專利(CN200720018164. 2)提供了一種電動鏟車，它有支架，上、下軸承套內(nèi) 分別安裝有軸承和另一軸承，兩軸承內(nèi)側(cè)安裝有套筒，套筒的上端56FA定有托架，纜繩的 上端纏繞在轉(zhuǎn)輪上，第二轉(zhuǎn)輪上纏繞的鋼絲繩的另一端連接在立桿的上部，三根電源線分 別連接在互相之間絕緣的三個金屬片上，另外三根電源線的一端分別穿過套筒連接在三個 金屬環(huán)上、中部吊裝在鋼絲繩上、另一端分別連接在立桿上的另外三個金屬片上，立桿內(nèi)的 電源線一端分別穿過立桿與三個金屬環(huán)連接在一起、另一端連接在變頻控制器上，變頻控 制器出端的電源線接在直流電動機上，這種電動鏟車，可采用電能作為能源，降低了使用成 本，減輕了環(huán)境污染，電源線收放自如，使用方便，可用于作業(yè)半徑較短的鏟車作業(yè)。但是不 適用于地下大空區(qū)/采掘面工作，線纜長度有限。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種工作區(qū)域大，適合在地 下采掘工作使用的人工操縱與遙控一體化電動鏟運車。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是人工操縱與遙控一體化電動鏟運 車，包括在工作面的電力驅(qū)動的鏟運車，鏟運車設(shè)置操作室，操作室設(shè)置操控按鈕連接控制 系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的供電端連接鏟運車后部設(shè)置的供電電纜，其特征在于工作面的鏟運車設(shè) 置無線監(jiān)視系統(tǒng)和無線控制系統(tǒng)，無線監(jiān)視系統(tǒng)和無線控制系統(tǒng)的終端操作臺設(shè)置在工作 站，無線控制系統(tǒng)與操作室內(nèi)的操控按鈕并聯(lián)互鎖連接控制系統(tǒng)。通過在鏟運車的原有控制系統(tǒng)上并聯(lián)互鎖的無線控制系統(tǒng)和設(shè)置無線監(jiān)視系統(tǒng)， 使得操作人員在工作站的終端操作臺上即可監(jiān)視工作面情況和控制電動鏟運車的工作。運 行無線控制系統(tǒng)控制鏟運車時，人工操作系統(tǒng)停止工作，使得鏟運車只接受一個命令，該鏟 運車運行范圍大，操控方便。當(dāng)遇到環(huán)境危險時，在工作站從無線監(jiān)視系統(tǒng)看到突發(fā)危險 時，可以通過無線控制系統(tǒng)，向人工操縱人員發(fā)出警示信號，如果人工操縱人員沒有反應(yīng)， 可強行通過無線控制系統(tǒng)使鏟運車駛離危險區(qū)。工作站可以設(shè)置在巷道旁，也是設(shè)置在地 表。其中優(yōu)選方案是所述的無線監(jiān)視系統(tǒng)包括前攝像頭、后攝像頭、監(jiān)視無線發(fā)送器、視頻轉(zhuǎn)發(fā)器、視 頻無線接收器和監(jiān)控終端，前攝像頭和后攝像頭分別設(shè)置在鏟運車上，前攝像頭的鏡頭朝后攝像頭的鏡頭朝向鏟運車后方，前攝像頭和后攝像頭的輸出端連接監(jiān)視 無線發(fā)送器，監(jiān)視無線發(fā)送器和視頻無線接收器之間通過視頻轉(zhuǎn)發(fā)器進行無線連接，視頻 轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)置在巷道的拐角處，視頻無線接收器的輸出端連接監(jiān)控終端的輸入端，監(jiān)控終端 設(shè)置在終端操作臺內(nèi)。所述的后攝像頭和后攝像頭分別通過監(jiān)視無線發(fā)送器連接一臺視頻 轉(zhuǎn)發(fā)器。第一個視頻轉(zhuǎn)發(fā)器應(yīng)設(shè)在采礦控區(qū)與巷道的交匯處，保證該轉(zhuǎn)發(fā)器能接收轉(zhuǎn)發(fā)電 動鏟運車在采空區(qū)任意位置的視頻信號；控制室視頻接收器的天線應(yīng)接至巷道中或?qū)⑾锏?旁的控制室做成外寬內(nèi)窄的梯形，保證視頻轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)出的視頻信號無障礙傳輸。采用兩個 攝像頭分別監(jiān)視前進和后退。由于鏟運車行駛方向是唯一的，兩個無線發(fā)射攝像頭發(fā)射頻 率相等，交替工作，使用一套無線中繼視頻轉(zhuǎn)發(fā)器。電動鏟運車前進終止時，一般情況下為 后退，因而后攝像頭自行啟動工作3 5s，向后方瞭望，為后退作準(zhǔn)備；鏟運車后退終止時， 前攝像頭則自行啟動工作3 5s。較長時間處于停車工況或工作伊始，可由遙控指令控制 一個攝像頭工作，觀察前后狀況，實現(xiàn)行駛準(zhǔn)備。攝像頭通過設(shè)置可以達到視場寬度大于鏟 運車機身的最大尺寸1250mm、且大于巷道寬3000mm ；前進方向的水平視距為負值，更符合 礦物堆的特點，鏟運車能看清“腳”下路面情況(距輪胎前緣僅900mm)。所述的無線控制系統(tǒng)包括執(zhí)行單元、長波15路發(fā)射電路、長波無線接收電路、長 波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器和控制終端，控制終端設(shè)置在終端操控臺上，控制終端連接長波15路發(fā)射電 路，長波15路發(fā)射電路與長波無線接收電路之間設(shè)置長波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器進行無線連接，長波 無線接收電路的輸出端連接執(zhí)行單元，執(zhí)行單元與控制系統(tǒng)電連接，長波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)置 在巷道的拐角處。長波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器的設(shè)置與視頻轉(zhuǎn)發(fā)器的設(shè)置相同。所述的長波15路發(fā)射電路包括15路指令輸入端、模擬開關(guān)U1、指令編/譯碼器 U2和發(fā)射器U3，模擬開關(guān)Ul的輸入端連接15路指令輸入端，其輸出端連接指令編/譯碼 器U2的輸入端，指令編/譯碼器U2的輸出端連接發(fā)射器U3的輸入端，15路指令輸入端為 主電動機的起動、停止按鈕SB301、SB302，鏟運車進退調(diào)速腳踏行程開關(guān)ST301、ST302，左 右轉(zhuǎn)向行程開關(guān)ST303、ST304,大臂油缸和翻斗油缸的舉升、降落行程開關(guān)ST305-309，鏟 運車車燈的開關(guān)按鈕SB303、SB302，鏟運車的緊急制動行程開關(guān)ST310和鏟運車非行駛工 況攝像頭工作選擇按鈕SB304、SB305，鏟運車車燈的開關(guān)按鈕SB303、SB302與主電機停止 按鈕SB302公用一路。所述的模擬開關(guān)Ul采用⑶4067芯片，所述的指令編/譯碼器U2采 用MC145026芯片，發(fā)射器U3采用T630芯片。由于DA4-DA9為三態(tài)輸入，輸入電路復(fù)雜，遙控電動鏟運車共有15路輸入指令，采 用MC145026的D0-D3數(shù)據(jù)端口作信號輸入可簡化輸入電路。采用16路模擬開關(guān)⑶4067 將按鈕、行程開關(guān)產(chǎn)生的控制指令編成8421-B⑶碼，產(chǎn)生的4位編碼輸入到MC145026的 D0-D3，模擬開關(guān)⑶4067有指令輸入時，相應(yīng)位為高電平“ 1”，無輸入指令時為低電平“0”， MC145026 的使能信號元=0時，MC145026 工作；TE = 1，MC145026 停止輸出。MC145026D0 端口輸出的串行碼經(jīng)長波發(fā)射頭T630發(fā)出。所述的長波無線接收電路包括接收器U4、譯碼器U5和鎖存譯碼器U6,接收器U4 與發(fā)射器U3無線連接，接收器U4的輸出端連接譯碼器U5的輸入端，譯碼器U5的輸出端連 接鎖存譯碼器U6的輸入端，鎖存譯碼器U6的輸出端連接執(zhí)行單元。所述的接收器U4采用 T631芯片，所述的譯碼器TO采用MC145027，所述的鎖存譯碼器TO采用⑶4514芯片。執(zhí)行單元采用繼電器，繼電器的觸點連接鏟運車控制系統(tǒng)實現(xiàn)各種功能。長波接收頭T631接收控制指令信號并調(diào)制成與MC145026輸出碼相同的串行碼， 串行碼信號經(jīng)限流電阻輸入到集成譯碼器MC145027DI端口。MC145026與MC145027配對使 用，兩者A1-A5的編碼狀態(tài)完全相同時才能譯碼，故其A1-A5腳須接地。所述的長波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器采用1組以上成對無線連接設(shè)置的接收器T631和發(fā)射器 T630構(gòu)成。中繼轉(zhuǎn)發(fā)器由T631長波接收頭和T630長波發(fā)射頭組成，即長波發(fā)射頭T630將 接收頭T630接收的長波信號直接發(fā)射出去，實現(xiàn)遙控指令的中繼轉(zhuǎn)發(fā)。所述的鏟運車設(shè)置安全減速制動機構(gòu)，鏟運車后部設(shè)置電纜卷筒，電纜卷筒內(nèi)設(shè) 置卷纜機構(gòu)和排纜機構(gòu)。電磁換向閥控制液壓鉗盤式制動器。緊急制動時，繼電器K104得 電，接通電磁換向閥，同時使主電機交流伺服電動機SGMGH-05AAA2快速反轉(zhuǎn)減速，制動時 間短，可替代工作減速。并且遙控緊急制動指令優(yōu)先。電纜卷筒內(nèi)設(shè)置卷纜機構(gòu)和排纜機 構(gòu)，方便延長工作面距離和防止損壞電纜。本發(fā)明人工操縱與遙控一體化電動鏟運車所具有的有益效果是通過在工作面的 鏟運車設(shè)置無線監(jiān)視系統(tǒng)和無線控制系統(tǒng)，無線監(jiān)視系統(tǒng)和無線控制系統(tǒng)的終端操作臺設(shè) 置在工作站，無線控制系統(tǒng)與操作室內(nèi)的操控按鈕并聯(lián)互鎖連接控制系統(tǒng)，使得操作人員 在工作站的終端操作臺上即可監(jiān)視工作面情況和控制電動鏟運車的工作。本發(fā)明還具有1、運行無線控制系統(tǒng)控制鏟運車時，人工操作系統(tǒng)停止工作，使得鏟運車只接受 一個命令，操控安全；2、無線傳輸監(jiān)控視頻和控制信號，無需工作人員在大空區(qū)/采掘面工作，提高人 員安全；3、采用T631和T630用于發(fā)射接收串行數(shù)字信號，不會對其他電器產(chǎn)生干擾，也不 會被其他電器干擾，并且有效發(fā)射距離可達100m，繞射能力強，沒有方向性；4、安全減速制動，提高了鏟運車本身的安全性；5、該鏟運車運行范圍大，操控方便，并且不容損壞電纜。


圖1為本發(fā)明的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的實施例1的轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)置示意圖；圖3為本發(fā)明的實施例1的攝像頭電路原理圖；圖4為本發(fā)明的實施例1的長波15路發(fā)射電路原理圖；圖5為本發(fā)明的實施例1的長波無線接收電路原理圖；圖6為本發(fā)明的實施例1的減速制動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明的實施例1的減速制動機構(gòu)的控制電路原理圖；圖8為本發(fā)明的實施例1的轉(zhuǎn)向控制液壓原理圖；其中1、鏟運車2、前攝像頭3、監(jiān)視無線發(fā)射器4、后攝像頭5、長波無線接收器 6、光電脈沖編碼器7、電纜卷筒8、電動機9、電纜10、分動箱輸入軸11、視頻轉(zhuǎn)發(fā)器12、 長波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器13、終端操作臺14、巷道15 (Ml)、交流伺服電動機16、減速器17、蝸桿 18、扇形蝸輪19、行程擋鐵20、行駛方向行程開關(guān)21、限速擋鐵22、最高限速行程開關(guān) 23、四桿機構(gòu)24、變量手柄25、雙向變量泵26、油壓閥27、液壓轉(zhuǎn)向器U1、模擬開關(guān)U2、指令編/譯碼器U3、發(fā)射器U4、接收器U5、譯碼器U6、鎖存譯碼器U7、變頻器CAM1、CAM2、 攝像頭K201-K215、繼電器。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述實施例1 如圖1、圖2所示，在采掘工作面的電力驅(qū)動的鏟運車1，鏟運車1設(shè)置操作室，操 作室設(shè)置操控按鈕連接控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的供電端連接鏟運車后部設(shè)置的供電電纜9。工 作面的鏟運車1設(shè)置無線監(jiān)視系統(tǒng)和無線控制系統(tǒng)，無線監(jiān)視系統(tǒng)和無線控制系統(tǒng)的終端 操作臺設(shè)置在工作站，無線控制系統(tǒng)與操作室內(nèi)的操控按鈕并聯(lián)互鎖連接控制系統(tǒng)。鏟運 車1后部設(shè)置電纜卷筒7，電纜卷筒7內(nèi)設(shè)置由光電脈沖編碼器6和電動機8以及相應(yīng)的裝 置構(gòu)成的卷纜機構(gòu)和排纜機構(gòu)。終端操作臺包括監(jiān)控終端和控制終端。無線監(jiān)視系統(tǒng)包括前攝像頭2、后攝像頭4、監(jiān)視無線發(fā)送器3、視頻轉(zhuǎn)發(fā)器11、視 頻無線接收器和監(jiān)控終端，前攝像頭2和后攝像頭4分別設(shè)置在鏟運車1上，前攝像頭2的 鏡頭朝向鏟運車1前方，后攝像頭4的鏡頭朝向鏟運車1后方，前攝像頭2和后攝像頭4的 輸出端連接監(jiān)視無線發(fā)送器3，監(jiān)視無線發(fā)送器3和視頻無線接收器之間通過視頻轉(zhuǎn)發(fā)器 11進行無線連接，視頻轉(zhuǎn)發(fā)器11設(shè)置在巷道14的拐角處，視頻無線接收器的輸出端連接監(jiān) 控終端的輸入端，監(jiān)控終端設(shè)置在終端操作臺13內(nèi)。前攝像頭2和后攝像頭4分別通過監(jiān) 視無線發(fā)送器2連接一臺視頻轉(zhuǎn)發(fā)器11。第一個視頻轉(zhuǎn)發(fā)器11應(yīng)設(shè)在采礦控區(qū)與巷道的交匯處，保證該轉(zhuǎn)發(fā)器能接收轉(zhuǎn) 發(fā)電動鏟運車在采空區(qū)任意位置的視頻信號；終端才坐臺的控制室視頻接收器的天線應(yīng)接 至巷道中或?qū)⑾锏琅缘目刂剖易龀赏鈱拑?nèi)窄的梯形，保證視頻轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)出的視頻信號無障 礙傳輸。無線控制系統(tǒng)包括執(zhí)行單元、長波15路發(fā)射電路、長波無線接收器5 (內(nèi)部為長波 無線接收電路)、長波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器12和控制終端，控制終端設(shè)置在終端操控臺13上，控制終 端連接長波15路發(fā)射電路，長波15路發(fā)射電路與長波無線接收電路之間設(shè)置長波中繼轉(zhuǎn) 發(fā)器12進行無線連接，長波無線接收電路的輸出端連接執(zhí)行單元，執(zhí)行單元與控制系統(tǒng)電 連接，長波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)置在巷道的拐角處。長波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器12的設(shè)置與視頻轉(zhuǎn)發(fā)器11 的設(shè)置相同。通過在鏟運車的原有控制系統(tǒng)上并聯(lián)互鎖的無線控制系統(tǒng)和設(shè)置無線監(jiān)視系統(tǒng)， 使得操作人員在工作站的終端操作臺上即可監(jiān)視工作面情況和控制電動鏟運車的工作。運 行無線控制系統(tǒng)控制鏟運車時，人工操作系統(tǒng)停止工作，使得鏟運車只接受一個命令，該鏟 運車運行范圍大，操控方便。長波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器采用1組以上成對無線連接設(shè)置的接收器T631和發(fā)射器T630構(gòu) 成。中繼轉(zhuǎn)發(fā)器由T631長波接收頭和T630長波發(fā)射頭組成，即長波發(fā)射頭T630將接收頭 T630接收的長波信號直接發(fā)射出去，實現(xiàn)遙控指令的中繼轉(zhuǎn)發(fā)。如圖3所示，采用兩個攝像頭CAM1、CAM2及其相關(guān)電路構(gòu)成單個聯(lián)動，分別監(jiān)視前 進和后退。由于鏟運車行駛方向是唯一的，兩個無線發(fā)射攝像頭發(fā)射頻率相等，交替工作，使用一套無線中繼視頻轉(zhuǎn)發(fā)器。電動鏟運車前進終止時，一般情況下為后退，因而后攝像頭 自行啟動工作3 5s，向后方瞭望，為后退作準(zhǔn)備；鏟運車后退終止時，前攝像頭則自行啟 動工作3 5s。較長時間處于停車工況或工作伊始，可由遙控指令控制一個攝像頭工作，觀 察前后狀況，實現(xiàn)行駛準(zhǔn)備。攝像頭通過設(shè)置可以達到視場寬度大于鏟運車機身的最大尺 寸1250mm、且大于巷道寬3000mm ；前進方向的水平視距為負值，更符合礦物堆的特點，鏟運 車能看清“腳”下路面情況(距輪胎前緣僅900mm)。如圖4所示，長波15路發(fā)射電路包括15路指令輸入端、模擬開關(guān)U1、指令編/譯碼 器U2和發(fā)射器U3，模擬開關(guān)Ul的輸入端連接15路指令輸入端，其輸出端連接指令編/譯 碼器U2的輸入端，指令編/譯碼器U2的輸出端連接發(fā)射器U3的輸入端，15路指令輸入端 為主電動機的起動、停止按鈕SB301、SB302，鏟運車進退調(diào)速腳踏行程開關(guān)ST301、ST302， 左右轉(zhuǎn)向行程開關(guān)ST303、ST304，大臂油缸和翻斗油缸的舉升、降落行程開關(guān)ST305-309， 鏟運車車燈的開關(guān)按鈕SB303、SB302，鏟運車的緊急制動行程開關(guān)ST310和鏟運車非行駛 工況攝像頭工作選擇按鈕SB304、SB305，鏟運車車燈的開關(guān)按鈕SB303、SB302與主電機停 止按鈕SB302公用一路。所述的模擬開關(guān)Ul采用⑶4067芯片，所述的指令編/譯碼器U2 采用MC145026芯片，發(fā)射器U3采用T630芯片。由于DA4-DA9為三態(tài)輸入，輸入電路復(fù)雜，遙控電動鏟運車共有15路輸入指令，采 用MC145026的D0-D3數(shù)據(jù)端口作信號輸入可簡化輸入電路。采用16路模擬開關(guān)⑶4067 將按鈕、行程開關(guān)產(chǎn)生的控制指令編成8421-B⑶碼，產(chǎn)生的4位編碼輸入到MC145026的 D0-D3，模擬開關(guān)⑶4067有指令輸入時，相應(yīng)位為高電平“ 1”，無輸入指令時為低電平“0”， MC145026 的使能信號壓二 ο時，MC145026 工作；TE = 1，MC145026 停止輸出。MC145026D0 端口輸出的串行碼經(jīng)長波發(fā)射頭T630發(fā)出。如圖5所示，長波無線接收電路包括接收器U4、譯碼器U5和鎖存譯碼器U6,接收 器U4與發(fā)射器U3無線連接，接收器U4的輸出端連接譯碼器U5的輸入端，譯碼器U5的輸 出端連接鎖存譯碼器U6的輸入端，鎖存譯碼器U6的輸出端連接繼電器K201-K215構(gòu)成的 執(zhí)行單元。所述的接收器U4采用T631芯片，所述的譯碼器TO采用MC145027，所述的鎖存譯 碼器U6采用CD4514芯片。執(zhí)行單元采用繼電器，繼電器的觸點連接鏟運車控制系統(tǒng)實現(xiàn) 各種功能。長波接收頭T631接收控制指令信號并調(diào)制成與MC145026輸出碼相同的串行碼， 串行碼信號經(jīng)限流電阻輸入到集成譯碼器MC145027DI端口。MC145026與MC145027配對使 用，兩者A1-A5的編碼狀態(tài)完全相同時才能譯碼，故其A1-A5腳須接地。如圖6所示，鏟運車1的減速制動機構(gòu)包括踏板調(diào)速系統(tǒng)和鉗盤式液壓制動器，鉗 盤式液壓制動器為現(xiàn)有技術(shù)，安裝在驅(qū)動輪內(nèi)側(cè)，并由電磁換向閥控制，而踏板調(diào)速系統(tǒng)包 括交流伺服電動機15、變頻器、減速器16、雙向變量泵25和主電動機，變頻器的輸入端設(shè)置 控制電路，變頻器的輸出端連接交流伺服電動機16，交流伺服電動機16上連接減速器17， 減速器17的輸出軸上連接蝸輪蝸桿機構(gòu)，扇形蝸輪18上固定有行程擋鐵19和限速擋鐵 21，行程擋鐵19外側(cè)布置行駛方向行程開關(guān)20，限速擋鐵21外側(cè)布置最高限速行程開關(guān) 22，一旦到達最高速度，交流伺服電動機15停止轉(zhuǎn)動，電動鏟運車維持高速行駛，扇形蝸輪 18通過四桿機構(gòu)23與雙向變量泵25的變量手柄24相連接，主電動機連接雙向變量泵25，雙向變量泵25的油路連接油馬達，油馬達連接行駛系統(tǒng)(與現(xiàn)有技術(shù)相同)如圖7所示，減速制動機構(gòu)的控制電路包括繼電器K101、K102、K104、接觸器KM、 緊急制動開關(guān)K105、腳踏開關(guān)ST101、ST102和SB101、SB102，變頻器的正轉(zhuǎn)信號輸入端接 入腳踏開關(guān)STlOl串聯(lián)繼電器K104常閉觸點K104-1形成的第一回路和繼電器K102常閉 觸點K102串聯(lián)繼電器K104常閉觸點K104-2串聯(lián)形成的第二回路，繼電器K104常開觸點 K104-2上并聯(lián)接觸器KM常閉觸點KM-1，變頻器的反轉(zhuǎn)信號輸入端接入腳踏開關(guān)ST102串 聯(lián)繼電器K104常閉觸點K104-3形成的第一回路和繼電器KlOl常閉觸點KlOl串聯(lián)繼電 器K104常閉觸點K104-4形成的第二回路，繼電器K104常開觸點K104-4上并聯(lián)接觸器KM 常閉觸點KM-2，變頻器的主速輔助切換端接入繼電器K104的常開觸點K104-5，行駛方向 行程開關(guān)ST103串聯(lián)繼電器K101、行駛方向行程開關(guān)ST104串聯(lián)繼電器K102、緊急制動開 關(guān)K105串聯(lián)繼電器K104、SB101和SB102串聯(lián)接觸器KM分別接入信號工作電源，SBlOl上 并聯(lián)接觸器KM的常開觸點KM-5。所述的控制電路中腳踏開關(guān)ST101、ST102、緊急制動開 關(guān)K105上分別并聯(lián)遙控開關(guān)K204、K205、K206，遙控開關(guān)K204、K205上分別串聯(lián)接觸器KM 常閉觸點KM-3和KM-4，使該電動鏟運車既能通過電動鏟運車上的操作人員人工操控，又能 通過遙控遠程控制，有利于保障作業(yè)人員的安全。最高限速行程開關(guān)ST105、ST106的常閉 觸點ST105、ST106分別接入變頻器正轉(zhuǎn)信號輸入端的第一回路、反轉(zhuǎn)信號輸入端的第一回 路，一旦電動鏟運車到達最高速度，交流伺服電動機1便停止轉(zhuǎn)動，使電動鏟運車維持該速 度行駛。如圖8所示，液壓閥26的電磁鐵YA6或YA7不得電時，可通過BZZ1、3_E315全液 壓轉(zhuǎn)向器27人工操縱；非轉(zhuǎn)向時，油泵卸載；當(dāng)K206 (或K207)得電時，轉(zhuǎn)向油缸進入遙控 狀態(tài)，此時遙控工作機構(gòu)進油口 Pl與轉(zhuǎn)向器進油口相通。遙控工作機構(gòu)指令、轉(zhuǎn)向指令互鎖，使鏟斗動作和轉(zhuǎn)向不能同時進行，即遙控指令 具有唯一性。實施例2:電纜卷筒內(nèi)設(shè)置卷纜機構(gòu)和排纜機構(gòu)，方便延長工作面距離和防止損壞電纜。數(shù)控排纜機構(gòu)包括電動機、電纜卷筒、光電脈沖編碼器和與光電脈沖編碼器相連 接的排纜控制電路，排纜控制電路連接電動機，光電脈沖編碼器安裝在電纜卷筒上。同步卷放纜機構(gòu)包括行程開關(guān)、油泵和與油泵連接的驅(qū)動馬達，還包括油缸，油缸 與油泵相連接，油缸上設(shè)置有行程擋鐵，行程開關(guān)與油缸相接觸。本發(fā)明中提及的鏟運車原有控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)以及其設(shè)置為普通現(xiàn)有技術(shù)，其 結(jié)構(gòu)為本行業(yè)技術(shù)人員所掌握。
權(quán)利要求
人工操縱與遙控一體化電動鏟運車，包括在工作面的電力驅(qū)動的鏟運車，鏟運車設(shè)置操作室，操作室設(shè)置操控按鈕連接控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的供電端連接鏟運車后部設(shè)置的供電電纜，其特征在于工作面的鏟運車設(shè)置無線監(jiān)視系統(tǒng)和無線控制系統(tǒng)，無線監(jiān)視系統(tǒng)和無線控制系統(tǒng)的終端操作臺設(shè)置在工作站，無線控制系統(tǒng)與操作室內(nèi)的操控按鈕并聯(lián)互鎖連接控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工操縱與遙控一體化電動鏟運車，其特征在于所述的無 線監(jiān)視系統(tǒng)包括前攝像頭、后攝像頭、監(jiān)視無線發(fā)送器、視頻轉(zhuǎn)發(fā)器、視頻無線接收器和監(jiān) 控終端，前攝像頭和后攝像頭分別設(shè)置在鏟運車上，前攝像頭的鏡頭朝向鏟運車前方，后攝 像頭的鏡頭朝向鏟運車后方，前攝像頭和后攝像頭的輸出端連接監(jiān)視無線發(fā)送器，監(jiān)視無 線發(fā)送器和視頻無線接收器之間通過視頻轉(zhuǎn)發(fā)器進行無線連接，視頻轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)置在巷道的 拐角處，視頻無線接收器的輸出端連接監(jiān)控終端的輸入端，監(jiān)控終端設(shè)置在終端操作臺內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人工操縱與遙控一體化電動鏟運車，其特征在于所述的前 攝像頭和后攝像頭分別通過監(jiān)視無線發(fā)送器連接一臺視頻轉(zhuǎn)發(fā)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工操縱與遙控一體化電動鏟運車，其特征在于所述的無 線控制系統(tǒng)包括執(zhí)行單元、長波15路發(fā)射電路、長波無線接收電路、長波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器和控 制終端，控制終端設(shè)置在終端操控臺上，控制終端連接長波15路發(fā)射電路，長波15路發(fā)射 電路與長波無線接收電路之間設(shè)置長波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器進行無線連接，長波無線接收電路的輸 出端連接執(zhí)行單元，執(zhí)行單元與控制系統(tǒng)電連接，長波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)置在巷道的拐角處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的人工操縱與遙控一體化電動鏟運車，其特征在于所述的長 波15路發(fā)射電路包括15路指令輸入端、模擬開關(guān)U1、指令編/譯碼器U2和發(fā)射器U3，模 擬開關(guān)Ul的輸入端連接15路指令輸入端，其輸出端連接指令編/譯碼器U2的輸入端，指 令編/譯碼器U2的輸出端連接發(fā)射器U3的輸入端，15路指令輸入端為主電動機的起動、 停止按鈕SB301、SB302，鏟運車進退調(diào)速腳踏行程開關(guān)ST301、ST302，左右轉(zhuǎn)向行程開關(guān) ST303、ST304，大臂油缸和翻斗油缸的舉升、降落行程開關(guān)ST305-309，鏟運車車燈的開關(guān)按 鈕SB303、SB302，鏟運車的緊急制動行程開關(guān)ST310和鏟運車非行駛工況攝像頭工作選擇 按鈕SB304、SB305，鏟運車車燈的開關(guān)按鈕SB303、SB302與主電機停止按鈕SB302公用一 路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人工操縱與遙控一體化電動鏟運車，其特征在于所述的模 擬開關(guān)Ul采用⑶4067芯片，所述的指令編/譯碼器U2采用MC145026芯片，發(fā)射器U3采 用T630芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的人工操縱與遙控一體化電動鏟運車，其特征在于所述的長 波無線接收電路包括接收器U4、譯碼器U5和鎖存譯碼器TO，接收器U4與發(fā)射器U3無線連 接，接收器U4的輸出端連接譯碼器TO的輸入端，譯碼器TO的輸出端連接鎖存譯碼器TO的 輸入端，鎖存譯碼器U6的輸出端連接執(zhí)行單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的人工操縱與遙控一體化電動鏟運車，其特征在于所述的接 收器U4采用T631芯片，所述的譯碼器TO采用MC145027，所述的鎖存譯碼器TO采用⑶4514芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的人工操縱與遙控一體化電動鏟運車，其特征在于所述的長 波中繼轉(zhuǎn)發(fā)器采用1組以上成對無線連接設(shè)置的接收器T631和發(fā)射器T630構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工操縱與遙控一體化電動鏟運車，其特征在于所述的鏟 運車設(shè)置安全減速制動機構(gòu)，鏟運車后部設(shè)置電纜卷筒，電纜卷筒內(nèi)設(shè)置卷纜機構(gòu)和排纜 機構(gòu)。
全文摘要
一種人工操縱與遙控一體化電動鏟運車，屬于電動鏟運車領(lǐng)域。包括在工作面的電力驅(qū)動的鏟運車，鏟運車設(shè)置操作室，操作室設(shè)置操控按鈕連接控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的供電端連接鏟運車后部設(shè)置的供電電纜，其特征在于工作面的鏟運車設(shè)置無線監(jiān)視系統(tǒng)和無線控制系統(tǒng)，無線監(jiān)視系統(tǒng)和無線控制系統(tǒng)的終端操作臺設(shè)置在工作站，無線控制系統(tǒng)與操作室內(nèi)的操控按鈕并聯(lián)互鎖連接控制系統(tǒng)。操作人員在工作站的終端操作臺上即可監(jiān)視工作面情況和控制電動鏟運車的工作。運行無線控制系統(tǒng)控制鏟運車時，人工操作系統(tǒng)停止工作，使得鏟運車只接受一個命令，該鏟運車運行范圍大，操控方便。
文檔編號E02F9/20GK101982618SQ20101028378
公開日2011年3月2日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者李慶余, 耿秀紅 申請人:山東理工大學(xué)