專利名稱：控制采礦機(jī)以使刀頭擺動(dòng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于控制諸如連續(xù)采礦機(jī)的采礦機(jī)的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
連續(xù)采礦機(jī)通常包括固體刀盤(pán)或刀頭，所述固體刀盤(pán)或刀頭包括多個(gè)部。然而，凹槽形成在鄰接的刀頭部之間。凹槽由刀頭齒輪箱的連接部產(chǎn)生，在該連接部處傳動(dòng)裝置在該刀具齒輪箱內(nèi)接通以驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)。包括在刀頭上的刀具鉆頭通常不能到達(dá)進(jìn)入凹槽的材料，并且因此，不能擊碎堆積在凹槽內(nèi)的材料。留在凹槽內(nèi)的材料往往稱為芯材。如果正被切削的材料是軟的，那么安裝在凹槽中的碎芯機(jī)通常能夠使芯材破碎。然而，如果材料是硬的，那么在擊碎芯材上有困難，采礦機(jī)不能有效地鉆進(jìn)到材料中。因此，本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于控制采礦機(jī)的系統(tǒng)和方法。一種系統(tǒng)改變?cè)谶B續(xù)采礦機(jī)中包括的左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)的速度以使刀頭在鉆進(jìn)到材料中時(shí)來(lái)回(例如，左右)交替。刀頭的這種交替或“擺動(dòng)”運(yùn)動(dòng)有助于擊碎堆積在凹槽內(nèi)的芯材，這使得采礦機(jī)較多產(chǎn)，特別是當(dāng)切削硬材料時(shí)。另外，利用“擺動(dòng)”運(yùn)動(dòng)可以允許采礦機(jī)使用諸如盤(pán)式刀頭的不同類型的刀頭而不是ryperveyor式刀具。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了用于控制采礦機(jī)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括刀頭、左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)以及刀頭控制器。刀頭包括多個(gè)鉆頭和多個(gè)部，該多個(gè)部限定了至少一個(gè)凹槽。左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)被配置成移動(dòng)采礦機(jī)，并且刀頭控制器被配置成改變左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的當(dāng)前速度，以使所述刀頭來(lái)回交替，以使所述多個(gè)鉆頭進(jìn)入與在至少一個(gè)凹槽內(nèi)堆積的材料相接合。本發(fā)明的另一實(shí)施方式提供了用于控制采礦機(jī)的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中采礦機(jī)包括包含多個(gè)鉆頭和至少一個(gè)凹槽的刀頭、被配置用以移動(dòng)采礦機(jī)的左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)、和刀頭控制器。該方法包括(a)用刀頭控制器來(lái)設(shè)定調(diào)整變量；(b)用刀頭控制器基于調(diào)整變量來(lái)調(diào)整左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的當(dāng)前速度；(C)用刀頭控制器來(lái)改變調(diào)整參數(shù)；以及(d)重復(fù)步驟(b)-(c)以使刀頭來(lái)回交替，以使所述多個(gè)鉆頭進(jìn)入與在至少一個(gè)凹槽內(nèi)堆積的材料相接合。本發(fā)明的又一實(shí)施例提供了非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)采用多個(gè)用于控制采礦機(jī)的處理器可執(zhí)行指令編碼，其中該采礦機(jī)包括包含多個(gè)鉆頭和至少一個(gè)凹槽的刀頭、以及被配置用以移動(dòng)采礦機(jī)的左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)。該指令包括 (a)設(shè)定調(diào)整參數(shù)；(b)基于調(diào)整參數(shù)來(lái)調(diào)整左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的速度；(C)改變調(diào)整參數(shù)；以及(d)重復(fù)步驟(b)-(c)以使刀頭來(lái)回交替以使多個(gè)鉆頭進(jìn)入與在至少一個(gè)凹槽內(nèi)堆積的材料相接合。
通過(guò)考慮詳細(xì)的描述和附圖，本發(fā)明的其他方面將變得明顯。


圖IA和IB是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包括碎芯機(jī)的連續(xù)采礦機(jī)的刀頭的透視圖。圖2是圖IA和IB的刀頭的前視圖。圖3是運(yùn)轉(zhuǎn)中的圖IA和IB的刀頭的頂視圖，其中在刀頭的部之間的凹槽中的芯材未被切削。圖4是運(yùn)轉(zhuǎn)中的圖IA和IB的刀頭的頂視圖,其中改變左運(yùn)輸速度和右運(yùn)輸速度來(lái)切削留在凹槽內(nèi)的芯材。圖5示意性地示出了圖IA和IB的刀頭的刀頭控制器。圖6是示出了通過(guò)圖5的刀頭控制器所進(jìn)行的方法來(lái)改變左運(yùn)輸速度和右運(yùn)輸速度。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的波形。
具體實(shí)施例方式在詳細(xì)地解釋本發(fā)明的任何實(shí)施例之前，應(yīng)理解的是，本發(fā)明在其應(yīng)用上并不限于下列說(shuō)明書(shū)中所闡明的或下列附圖中所示出的組件結(jié)構(gòu)和布置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠具有其他實(shí)施例并且能夠被以各種方式實(shí)施或執(zhí)行。此外，需理解的是，此處所使用的措辭和術(shù)語(yǔ)用于描述目的并且不應(yīng)被視為限制性的。此處對(duì)“包括”、“包含”、或“具有”和其他變型的使用意味著涵蓋其后列出的項(xiàng)目和其等同物以及另外的項(xiàng)目。除另行規(guī)定或限制之外， 術(shù)語(yǔ)“安裝”、“連接”、“支撐”、和“耦接”及其變型被廣義地使用并且涵蓋直接和間接安裝、 連接、支撐和耦接。此外，應(yīng)理解，出于討論目的，本發(fā)明的任何實(shí)施例可以包括硬件、軟件和電子組件或模塊，所述硬件、軟件、和電子組件或模塊可以示出和描述為好像大多數(shù)組件在硬件中單獨(dú)地實(shí)現(xiàn)。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員基于對(duì)這份詳細(xì)描述的閱讀將意識(shí)到，在至少一個(gè)實(shí)施例中，基于本發(fā)明的方面的電子器件可以在(例如，存儲(chǔ)在非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的)軟件中實(shí)現(xiàn)。因此，應(yīng)注意，可以利用多個(gè)基于硬件和軟件的設(shè)備，以及多個(gè)不同結(jié)構(gòu)的組件來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。此外，如在隨后的段落中描述的，在附圖中示出的特定機(jī)械配置意圖例證本發(fā)明的實(shí)施例并且其他替代機(jī)械配置是可能的。圖IA和IB示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的連續(xù)采礦機(jī)12的刀盤(pán)或刀頭10。 如圖IA中所示，刀頭10包括多個(gè)部14，并且每個(gè)部14包括多個(gè)鉆頭15。在鄰接部14之間的是碎芯機(jī)(“CB”)16。每個(gè)CB 16放置在凹槽18內(nèi)，該凹槽形成在刀頭部14之間(參見(jiàn)圖2)。凹槽18由刀頭齒輪箱的連接部來(lái)形成，在該連接部處傳動(dòng)裝置在該刀具齒輪箱內(nèi)接通以驅(qū)動(dòng)刀頭10。如上所述，鉆頭15不能對(duì)進(jìn)入凹槽18的材料進(jìn)行切削，并且留在凹槽 18中的材料往往被稱為芯材。例如，如圖3中所示，(以三角形20所表示的)進(jìn)入凹槽18 的芯材材料在刀頭10上的鉆頭15所能達(dá)到的范圍之外。因此，芯材20堆積在凹槽18中并且不被鉆頭15切削。如果芯材由軟材料制成，那么放置在每個(gè)凹槽18內(nèi)的CB 16能夠擊碎芯材。然而，如果芯材由較硬的材料制成，那么CB 16在擊碎芯材上有困難，影響采礦機(jī)12的性能。如在下文中針對(duì)圖6更詳細(xì)地描述的，當(dāng)CB 16不能有效地?fù)羲槎逊e在凹槽18內(nèi)的芯材時(shí)，當(dāng)?shù)额^10鉆進(jìn)到材料中時(shí)，該刀頭能夠來(lái)回(例如，左到右)交替。這種交替或 “擺動(dòng)”運(yùn)動(dòng)允許鉆頭15接觸凹槽18內(nèi)的芯材20。為了進(jìn)行這種交替運(yùn)動(dòng)，能夠在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)改變刀頭10的左運(yùn)輸速度和右運(yùn)輸速度以使刀頭10隨著采礦機(jī)12向前運(yùn)輸左右移動(dòng)。具體地，連續(xù)采礦機(jī)12包括運(yùn)輸系統(tǒng)，該運(yùn)輸系統(tǒng)包括履帶鏈，該履帶鏈在采礦機(jī)12的每一側(cè)上，能夠單獨(dú)地對(duì)每臺(tái)采礦機(jī)進(jìn)行控制從而以相同或以不同的速度運(yùn)作。例如，如圖IB中所示，采礦機(jī)12能夠包括右運(yùn)輸系統(tǒng)21，該右運(yùn)輸系統(tǒng)包括右履帶鏈22。采礦機(jī)12能夠包括相應(yīng)的左運(yùn)輸系統(tǒng)，該左運(yùn)輸系統(tǒng)包括左履帶鏈，該左履帶鏈在采礦機(jī)12 的相對(duì)側(cè)上。運(yùn)輸系統(tǒng)當(dāng)被設(shè)定為相同的速度時(shí)沿向前方向移動(dòng)刀頭10。然而，每個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)能夠?qū)⒌额^10移動(dòng)到左邊或右邊，這取決于運(yùn)輸系統(tǒng)的速度是否增加或減小。例如， 如果右運(yùn)輸系統(tǒng)的速度減小到小于左運(yùn)輸系統(tǒng)的速度，那么左運(yùn)輸系統(tǒng)移動(dòng)較快，這導(dǎo)致刀頭10移動(dòng)到右邊。同樣地，如果左運(yùn)輸系統(tǒng)的速度減小到小于右運(yùn)輸系統(tǒng)的速度，那么右運(yùn)輸系統(tǒng)移動(dòng)較快，這導(dǎo)致刀頭10移動(dòng)到左邊。當(dāng)采礦機(jī)12鉆進(jìn)到材料中時(shí)，通過(guò)改變左右運(yùn)輸速度，通過(guò)刀頭10產(chǎn)生交替或“擺動(dòng)”運(yùn)動(dòng)，這有助于擊碎留在凹槽內(nèi)的芯材。具體地，利用“擺動(dòng)”運(yùn)動(dòng)允許采用在芯材20的左邊和右邊的刀具鉆頭15而非一直采用碎芯機(jī)16從(如圖4中以箭頭所示的)兩側(cè)攻擊芯材20以幫助擊碎芯材20。在其他實(shí)施例中，能夠改變刀頭10的特定的盤(pán)或部的速度以使刀頭10來(lái)回交替。應(yīng)理解，能夠通過(guò)刀頭控制器來(lái)控制刀頭10。刀頭控制器能夠包括控制刀頭10的運(yùn)作的電子組件、機(jī)械組件、軟件組件或其組合。圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的刀頭控制器30。應(yīng)理解，圖5示出了刀頭控制器30的組件的僅一個(gè)實(shí)例并且其他配置是可能的。如圖5中所示，控制器30包括處理器32、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)34、和輸入/輸出接口 36。處理器32、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)34和輸入/輸出接口 36通過(guò)諸如系統(tǒng)總線的一個(gè)或多個(gè)連接部38來(lái)連接。應(yīng)理解，雖然在圖5中示出了僅一個(gè)處理器32、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)模塊34和輸入/輸出接口 36，但是控制器30能夠包括多個(gè)處理器32、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)模塊 34和輸入/輸出接口 36。還應(yīng)理解，刀頭控制器30能夠與其他控制器組合。例如，刀頭控制器30能夠是用于米礦機(jī)12的總體控制器的一部分。處理器32取回并執(zhí)行在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)34中存儲(chǔ)的指令。處理器32還能夠?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)34。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)34能夠包括非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)并且能夠包括易失性存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器或其組合。在一些實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)34 包括盤(pán)驅(qū)動(dòng)和其他類型的大容量存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)。輸入/輸出接口 36從控制器30外部取回信息并且將信息輸出到控制器30外部。 例如，輸入/輸出接口 36能夠?qū)⑿盘?hào)、數(shù)據(jù)、指令發(fā)送到機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備、以及向所述機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備詢問(wèn)，所述機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備位于控制器30的外部，該控制器操作和控制刀頭10或米礦機(jī)12的其他組件。在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)34中存儲(chǔ)的指令能夠包括各種組件或模塊，所述各種組件或模塊被配置用以當(dāng)被處理器32執(zhí)行時(shí)執(zhí)行特定功能。例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)34能夠包括芯材破碎模塊40，如圖5中所示。芯材破碎模塊40能夠由處理器32執(zhí)行以當(dāng)采礦機(jī)12向前12運(yùn)輸時(shí)改變刀頭10的左運(yùn)輸速度和右運(yùn)輸速度。如上所述,改變運(yùn)輸速度使刀頭10 當(dāng)鉆進(jìn)到材料中時(shí)來(lái)回交替。這個(gè)交替或“擺動(dòng)”運(yùn)動(dòng)有助于擊碎在凹槽18中堆積的芯材
20。如下針對(duì)圖6所述，振幅參數(shù)能夠用于確定刀頭10的交替運(yùn)動(dòng)的程度，其確定左運(yùn)輸速度和/或右運(yùn)輸速度改變了多少。周期參數(shù)還能夠用于確定“擺動(dòng)”運(yùn)動(dòng)的周期，這確定完成一個(gè)“擺動(dòng)”循環(huán)花費(fèi)多長(zhǎng)時(shí)間。圖6是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例執(zhí)行芯材破碎模塊40時(shí)通過(guò)控制器30 所執(zhí)行的方法的流程圖。如圖6中所示，該方法以確定采礦機(jī)12的操作員是否已經(jīng)發(fā)出運(yùn)輸命令(50)開(kāi)始。當(dāng)操作員發(fā)出運(yùn)輸命令時(shí)，該方法確定振幅參數(shù)是否被設(shè)定為大于零的值(52)。最初，當(dāng)加載或執(zhí)行芯材破碎模塊40時(shí)，能夠?qū)⒄穹鶇?shù)設(shè)定為0，并且將周期參數(shù)設(shè)定為I秒。如果芯材成為問(wèn)題并且操作員期望使能“擺動(dòng)”特征，那么操作員能夠經(jīng)由圖形顯示(例如，在采礦機(jī)12或在用于采礦機(jī)12的遠(yuǎn)程控制站或設(shè)備上)將振幅參數(shù)設(shè)定為非零值。因此，操作員能夠?qū)⒄穹鶇?shù)設(shè)定為表示操作員期望的“擺動(dòng)”程度的值。操作員還能夠以類似的方式設(shè)定周期參數(shù)。在一些實(shí)施例中，振幅參數(shù)能夠設(shè)定在O和30之間， 并且能夠設(shè)定為采礦機(jī)12的最大切削速度的百分比。參數(shù)中的一個(gè)或兩個(gè)的值還能夠基于對(duì)采礦機(jī)12操作或檢測(cè)芯材的各種參數(shù)的各種傳感器通過(guò)模塊40自動(dòng)地設(shè)定。例如， 芯材破碎模塊40能夠自動(dòng)地確定建議的振幅和/或周期參數(shù)，并且能夠向操作員顯示建議的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)用于驗(yàn)證或手動(dòng)操控。如果振幅參數(shù)具有大于零的值，那么該方法確定采礦機(jī)12的運(yùn)輸系統(tǒng)是否正向前方向移動(dòng)(54)。如果運(yùn)輸系統(tǒng)正向前移動(dòng)，那么采礦機(jī)12向前鉆進(jìn)到材料中，并且“擺動(dòng)”特征應(yīng)該開(kāi)始處理在凹槽18中堆積的材料。因此，在一些實(shí)施例中，該方法生成諸如圖 7中示出的三角波形的波形(在56處)。如下所述，在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)使用波形來(lái)改變左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)的速度，以將刀頭10移動(dòng)到左邊和右邊(例如，“擺動(dòng)”刀頭10)以擊碎芯材。模塊40基于(即，由操作員或模塊40設(shè)定的)振幅參數(shù)和周期參數(shù)的值生成波形。例如，波形具有周期和在波形周期內(nèi)的各個(gè)時(shí)間間隔處的當(dāng)前幅度。三角波形的最大幅度能夠?yàn)榧s振幅參數(shù)的值，并且波形的周期能夠?yàn)榧s周期參數(shù)的值(數(shù)據(jù)60)?？商孢x地，如圖6中所示，如果操作員未發(fā)出運(yùn)輸命令(50)，振幅參數(shù)不大于零 (在52處)，或運(yùn)輸系統(tǒng)未沿向前方向移動(dòng)(在54處)，那么采礦機(jī)12在如下?tīng)顟B(tài)下不運(yùn)轉(zhuǎn)在凹槽18中堆積的芯材材料有問(wèn)題。因此，在這種情況下，由如下所述的模塊40用于改變運(yùn)輸速度的調(diào)整變量被設(shè)定為零(在58處)并且不產(chǎn)生三角波形。在波形產(chǎn)生之后，在預(yù)定周期內(nèi)使用波形來(lái)改變刀頭10的左運(yùn)輸速度和右運(yùn)輸速度。例如，波形的周期設(shè)定預(yù)定的時(shí)間段，在該預(yù)定的時(shí)間段(即，執(zhí)行“擺動(dòng)”運(yùn)動(dòng)的時(shí)間)內(nèi)改變運(yùn)輸?shù)乃俣龋⑶艺{(diào)整變量被設(shè)定為在波形周期期間在每個(gè)時(shí)間間隔處的波形的當(dāng)前幅度。因此，最初，在波形生成之后，調(diào)整變量被設(shè)定為在(例如，波形的開(kāi)始的)最初時(shí)間間隔處的波形的幅度。因此，在波形的周期內(nèi)的每個(gè)時(shí)間間隔處，調(diào)整變量的值被重置到在那個(gè)時(shí)間間隔處的波形的幅度。在每個(gè)時(shí)間間隔處，從左運(yùn)輸或右運(yùn)輸?shù)漠?dāng)前速度加上或減去調(diào)整變量，以將左運(yùn)輸或右運(yùn)輸?shù)漠?dāng)前速度來(lái)增加或減小波形的當(dāng)前幅度。當(dāng)在波形的周期內(nèi)執(zhí)行上述過(guò)程時(shí)，刀頭10在“擺動(dòng)”運(yùn)動(dòng)中來(lái)回交替，使鉆頭15與芯材20相接合。當(dāng)鉆頭15在“擺動(dòng)”
7運(yùn)動(dòng)期間從左邊和從右邊攻擊芯材20時(shí)，芯材20被切削并且被擊碎，允許采礦機(jī)12繼續(xù)有效地向前運(yùn)輸。例如，如圖6中所示，在三角波形產(chǎn)生(56)或碎芯機(jī)調(diào)整被設(shè)定為零(在58處) 之后，該方法確定調(diào)整變量是否具有大于零的值(在62處)。如上所述，如果不需要芯材破碎，那么將調(diào)整變量設(shè)定為零(在58處)，但是如果期望芯材破碎，那么調(diào)整變量是在當(dāng)前時(shí)間間隔處的波形的幅度。因此，如果調(diào)整變量具有的值大于零，那么模塊40從左運(yùn)輸?shù)漠?dāng)前速度減去調(diào)整變量的值以使左運(yùn)輸?shù)乃俣葴p少調(diào)整變量的值(在64處)?？商孢x地，如果調(diào)整變量不大于零(62)，那么該方法確定調(diào)整變量是否具有小于零的值出6)。如果調(diào)整變量的值小于零，那么模塊40從右運(yùn)輸?shù)漠?dāng)前速度加上負(fù)的調(diào)整變量的值以使右運(yùn)輸?shù)乃俣葴p少調(diào)整變量的值出8)。因此，如果已經(jīng)將調(diào)整變量設(shè)定為零 (在58處)，那么不通過(guò)芯材破碎模塊40對(duì)左運(yùn)輸或右運(yùn)輸?shù)漠?dāng)前速度作出調(diào)整。然而， 如果將調(diào)整變量設(shè)定為非零值，則基于調(diào)整變量來(lái)調(diào)整左運(yùn)輸速度或右運(yùn)輸速度以使得運(yùn)輸速度中的一個(gè)大于另一個(gè)，這使刀頭10移動(dòng)到左邊或右邊。應(yīng)理解,從一個(gè)運(yùn)輸減去調(diào)整變量的值等于從另一個(gè)運(yùn)輸加上調(diào)整變量的值。例如，在68處，能夠?qū)⒄{(diào)整變量的值加到右運(yùn)輸?shù)漠?dāng)前速度或從左運(yùn)輸?shù)漠?dāng)前速度減去調(diào)整變量的值來(lái)實(shí)現(xiàn)類似的結(jié)果(即，刀頭10移動(dòng)到右邊)。然而,在一些實(shí)施例中，可以更有效地和/或較安全地減慢運(yùn)輸速度而不是加快運(yùn)輸速度。在基于調(diào)整變量來(lái)改變左運(yùn)輸或右運(yùn)輸?shù)乃俣戎?，能夠?qū)⒄{(diào)整變量的值調(diào)整或重置到在波形周期的下一個(gè)或隨后的時(shí)間間隔處波形的幅度。這個(gè)過(guò)程能夠針對(duì)波形的周期重復(fù)，這使刀頭10來(lái)回交替以使鉆頭15與在凹槽18中堆積的芯材相接合。在整個(gè)波形已經(jīng)被應(yīng)用之后，模塊40能夠重復(fù)圖6中示出的方法，并且如果需要能夠產(chǎn)生并應(yīng)用新的波形?？商孢x地，能夠?qū)ψ畛跤赡K40所產(chǎn)生的波形再使用或再應(yīng)用一次或多次。如先前所提及的，改變左運(yùn)輸和右運(yùn)輸?shù)乃俣仁沟额^來(lái)回交替。刀頭的這種“擺動(dòng)”運(yùn)動(dòng)有助于擊碎在凹槽18中堆積的芯材，這使得采礦機(jī)12較多產(chǎn)，特別是當(dāng)切削硬材料時(shí)。另外，利用“擺動(dòng)”運(yùn)動(dòng)可以允許采礦機(jī)12使用諸如盤(pán)式刀頭的不同類型的刀頭而不是ryperveyor式刀具。另外，應(yīng)理解，產(chǎn)生波形是改變運(yùn)輸系統(tǒng)的速度或使運(yùn)輸系統(tǒng)的速度交替的唯一方式。例如，能夠基于恒定值來(lái)改變運(yùn)輸速度，針對(duì)每個(gè)預(yù)定的周期將該恒定值應(yīng)用到運(yùn)輸系統(tǒng)中的每一個(gè)。例如，最初，針對(duì)(將刀頭10移動(dòng)到左邊)預(yù)定的時(shí)間段，能夠使右運(yùn)輸速度減小期望的量，并且因此，針對(duì)(將刀頭10移動(dòng)到右邊的)預(yù)定的時(shí)間段，能夠使左運(yùn)輸速度減小期望的量。能夠根據(jù)需要多次重復(fù)這個(gè)過(guò)程以有效地?fù)羲樵诎疾?8中堆積的芯材。可替選地，能夠使用(例如自動(dòng)或手動(dòng)設(shè)定的)不同量來(lái)調(diào)整每個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)的速度和/或能夠針對(duì)不同時(shí)間段來(lái)調(diào)整每個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)的速度。這種不均勻的交替運(yùn)動(dòng)能夠產(chǎn)生不均勻的“擺動(dòng)”，其中刀頭10沿一個(gè)方向(即，左方或右方)比沿相反的方向移動(dòng)更多，這能夠使整個(gè)采礦機(jī)12在延長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)移動(dòng)到左邊或右邊。另外，在一些實(shí)施例中，操作員能夠使用顯示器上的按鈕或開(kāi)關(guān)以對(duì)運(yùn)輸速度中的一個(gè)手動(dòng)地增加或減小預(yù)定量，只要操作員壓制或接合按扭或開(kāi)關(guān)即可。以下權(quán)利要求中闡明了本發(fā)明的各種特征和優(yōu)勢(shì)。
權(quán)利要求
1.一種用于控制采礦機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括刀頭，所述刀頭包括多個(gè)鉆頭和多個(gè)部，所述多個(gè)部限定了至少一個(gè)凹槽；左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)，所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)被配置成用以移動(dòng)所述采礦機(jī)；刀頭控制器，所述刀頭控制器被配置用以改變所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和所述右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的速度，以使所述刀頭來(lái)回交替，以使所述多個(gè)鉆頭與在所述至少一個(gè)凹槽內(nèi)堆積的材料相接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述刀頭控制器進(jìn)一步被配置用以接收來(lái)自操作員的振幅參數(shù)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述刀頭控制器被配置用以基于所述振幅參數(shù)值來(lái)改變所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和所述右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的速度以來(lái)回交替。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述刀頭控制器被配置用以通過(guò)產(chǎn)生波形來(lái)改變所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和所述右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的速度，所述波形具有周期和在波形周期內(nèi)的多個(gè)時(shí)間間隔中的每個(gè)時(shí)間間隔處的當(dāng)前幅度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述刀頭控制器被配置用以通過(guò)在所述波形的周期內(nèi)將在所述多個(gè)時(shí)間間隔中的每一個(gè)處的當(dāng)前幅度施加到所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和所述右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的速度，來(lái)改變所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和所述右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述刀頭控制器被配置用以通過(guò)將所述左運(yùn)輸系統(tǒng)的速度減小所述波形的當(dāng)前幅度，來(lái)在所述波形的周期內(nèi)將在所述多個(gè) 時(shí)間間隔中的每一個(gè)處的當(dāng)前幅度施加到所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和所述右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述刀頭控制器被配置用以當(dāng)所述當(dāng)前幅度大于零時(shí)將所述左運(yùn)輸系統(tǒng)的速度減小所述波形的當(dāng)前幅度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述刀頭控制器被配置用以通過(guò)將所述右運(yùn)輸系統(tǒng)的速度減小所述波形的當(dāng)前幅度，來(lái)在所述波形的周期內(nèi)將在所述多個(gè)時(shí)間間隔中的每一個(gè)處的當(dāng)前幅度施加到所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和所述右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述刀頭控制器被配置用以當(dāng)所述波形的當(dāng)前幅度小于零時(shí)將所述右運(yùn)輸系統(tǒng)的速度減小所述波形的當(dāng)前幅度。
10.一種用于控制具有刀頭的采礦機(jī)的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，所述刀頭包括多個(gè)鉆頭和至少一個(gè)凹槽、被配置用以移動(dòng)所述采礦機(jī)的左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)、和刀頭控制器，所述方法包括(a)用所述刀頭控制器來(lái)設(shè)定調(diào)整變量；(b)用所述刀頭控制器基于所述調(diào)整變量來(lái)調(diào)整所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和所述右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的速度；(C)用所述刀頭控制器來(lái)改變所述調(diào)整變量；以及(d)重復(fù)(b)-(c)以使所述刀頭來(lái)回交替以使所述多個(gè)鉆頭與在所述至少一個(gè)凹槽內(nèi)堆積的材料相接合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括在所述刀頭控制器處從操作員接收振幅參數(shù)值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，設(shè)定所述調(diào)整變量和改變所述調(diào)整變量包括基于振幅參數(shù)值來(lái)設(shè)定所述調(diào)整變量和基于振幅參數(shù)值來(lái)調(diào)整所述調(diào)整變量。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，設(shè)定所述調(diào)整變量包括產(chǎn)生波形，所述波形具有周期和在所述波形周期內(nèi)的多個(gè)時(shí)間間隔中的每一個(gè)處的當(dāng)前幅度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，設(shè)定所述調(diào)整變量包括將所述調(diào)整變量設(shè)定為所述波形的當(dāng)前幅度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，調(diào)整所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和所述右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的當(dāng)前速度包括將所述左運(yùn)輸系統(tǒng)的速度減小所述調(diào)整變量。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，將所述左運(yùn)輸系統(tǒng)的速度減小所述調(diào)整變量包括當(dāng)所述波形的當(dāng)前幅度大于零時(shí)將所述左運(yùn)輸系統(tǒng)的速度減小所述調(diào)整變量。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，調(diào)整所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和所述右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的當(dāng)前速度包括將所述右運(yùn)輸系統(tǒng)的速度減小所述調(diào)整變量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，將所述右運(yùn)輸系統(tǒng)的速度減小所述調(diào)整變量包括當(dāng)所述波形的當(dāng)前幅度小于零時(shí)將所述右運(yùn)輸系統(tǒng)的速度減小所述調(diào)整變量。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，改變所述調(diào)整變量包括將所述調(diào)整變量設(shè)定為在隨后的時(shí)間間隔處的波形的當(dāng)前幅度。
20.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)采用多個(gè)處理器可執(zhí)行指令編碼用于控制具有刀頭的采礦機(jī)，所述刀頭包括多個(gè)鉆頭和至少一個(gè)凹槽、以及被配置用以移動(dòng)所述采礦機(jī)的左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)，所述指令包括(a)設(shè)定調(diào)整變量；(b)基于所述調(diào)整變量來(lái)調(diào)整所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和所述右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的速度；(C)改變所述調(diào)整變量；以及(d)重復(fù)步驟(b)-(c)以使所述刀頭來(lái)回交替，以使所述多個(gè)鉆頭與在所述至少一個(gè)凹槽內(nèi)堆積的材料相接合。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，進(jìn)一步包括用于從操作員接收振幅參數(shù)值的指令。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述用于設(shè)定所述調(diào)整變量的指令包括用于基于所述振幅參數(shù)來(lái)產(chǎn)生波形的指令，所述波形具有周期和在所述波形周期內(nèi)的多個(gè)時(shí)間間隔的每一個(gè)處的當(dāng)前幅度。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述用于設(shè)定所述調(diào)整變量的指令包括用于將所述調(diào)整變量設(shè)定為在當(dāng)前時(shí)間間隔處的所述波形的當(dāng)前幅度的指令。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述用于調(diào)整所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和所述右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的速度的指令包括用于將所述左運(yùn)輸系統(tǒng)和所述右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的速度減小所述調(diào)整變量的指令。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述用于改變所述調(diào)整變量的指令包括用于將所述調(diào)整變量設(shè)定為在隨后的時(shí)間間隔處的波形的當(dāng)前幅度的指令。
全文摘要
本發(fā)明提供一種控制采礦機(jī)以使刀頭擺動(dòng)的方法。用于控制采礦機(jī)的方法、系統(tǒng)、和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。一種系統(tǒng)，包括刀頭、左運(yùn)輸系統(tǒng)、右運(yùn)輸系統(tǒng)和刀頭控制器。刀頭包括多個(gè)鉆頭和多個(gè)部，該多個(gè)部限定了至少一個(gè)凹槽。左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)被配置用以移動(dòng)采礦機(jī)，并且刀頭控制器是被配置用以改變左運(yùn)輸系統(tǒng)和右運(yùn)輸系統(tǒng)中的至少一個(gè)的當(dāng)前速度，以使所述多個(gè)鉆頭來(lái)回交替，以使所述多個(gè)鉆頭進(jìn)入與在至少一個(gè)凹槽內(nèi)堆積的材料相接合。
文檔編號(hào)E21C31/08GK102606155SQ201210019588
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者克里斯·麥考密克, 唐·麥克丹尼爾, 大衛(wèi)·斯特菲勒 申請(qǐng)人:喬伊·姆·特拉華公司