FI124052B - Kallionporauslaite, menetelmä sen siirtoajoon sekä nopeudensäädin - Google Patents

Kallionporauslaite, menetelmä sen siirtoajoon sekä nopeudensäädin Download PDF

Info

Publication number
FI124052B
FI124052B FI20105579A FI20105579A FI124052B FI 124052 B FI124052 B FI 124052B FI 20105579 A FI20105579 A FI 20105579A FI 20105579 A FI20105579 A FI 20105579A FI 124052 B FI124052 B FI 124052B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
overload
control
drilling rig
rock drilling
driving
Prior art date
Application number
FI20105579A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20105579A0 (fi
FI20105579A (fi
Inventor
Jukka Osara
Jarno Kuittinen
Original Assignee
Sandvik Mining & Constr Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sandvik Mining & Constr Oy filed Critical Sandvik Mining & Constr Oy
Publication of FI20105579A0 publication Critical patent/FI20105579A0/fi
Priority to FI20105579A priority Critical patent/FI124052B/fi
Priority to AU2011257101A priority patent/AU2011257101B2/en
Priority to PCT/FI2011/050468 priority patent/WO2011148050A2/en
Priority to EP11786191.4A priority patent/EP2576280A4/en
Priority to CA2799880A priority patent/CA2799880C/en
Priority to US13/699,352 priority patent/US20130214928A1/en
Priority to CN201180026077.0A priority patent/CN102905932B/zh
Priority to RU2012156274/11A priority patent/RU2523880C1/ru
Priority to JP2013511711A priority patent/JP5478778B2/ja
Publication of FI20105579A publication Critical patent/FI20105579A/fi
Priority to ZA2012/08839A priority patent/ZA201208839B/en
Priority to CL2012003273A priority patent/CL2012003273A1/es
Application granted granted Critical
Publication of FI124052B publication Critical patent/FI124052B/fi

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
    • E21B7/025—Rock drills, i.e. jumbo drills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/40—Working vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/10—Temporary overload
    • B60L2260/16—Temporary overload of electrical drive trains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/40—Special vehicles
    • B60Y2200/41—Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/60—Control of electric machines, e.g. problems related to electric motors or generators
    • B60Y2300/67—High load on electric machines, e.g. overheating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/60—Electric or hybrid propulsion means for production processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20396—Hand operated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

Kallionporauslaite, menetelmä sen siirtoajoon sekä nopeuden-säädin
Keksinnön tausta
Keksinnön kohteena on kallionporauslaite, joka käsittää kalliopora-5 koneella varustetun porauspuomin niin, että sillä voidaan suorittaa porausta valituissa porauspaikoissa. Kallionporauslaite käsittää myös polttomoottoriva-paan ajolaitteiston, jolla sitä voidaan siirtoajaa porauspaikkojen välillä. Kallion-porauslaitteen ajolaitteisto käsittää ainakin yhden sähköisen moottorin ja ajosähköjärjestelmän sekä edelleen ohjausyksikön, joka käsittää välineet 10 ajosähköjärjestelmän kuormituksen valvomiseksi. Lisäksi ohjausyksikkö käsittää käyttöliittymän, jossa on nopeudensäädin.
Edelleen keksinnön kohteena on menetelmä kallionporauslaitteen siirtoajoon sekä nopeudensäädin.
Keksinnön alaa on kuvattu yksityiskohtaisemmin hakemuksen itse-15 näisten patenttivaatimusten johdannoissa.
Kaivoksissa käytetään kallionporauslaitteita, joilla porataan pora-reikiä suunnitelluissa porauspaikoissa. Kun porareikien poraus on suoritettu, siirretään kaivosajoneuvo seuraavaan porauspaikkaan uuden porausviuhkan tai perän poraamista varten. Erityisesti maanalaisissa kaivoksissa on edullista 20 tehdä siirtoajo sähkömoottorilla tuotetun tehon avulla. Siirtoajon tarvitsema energia voi olla varastoituna akkuun. Siirtoajon aikana ajovoimansiirron sähköiset komponentit kuormittuvat ja lämpenevät. Ylikuumeneminen voi vaurioittaa komponenttia. Niinpä siirtoajon suurinta tehoa joudutaan tyypillisesti rajoittamaan niin, että ajovoimansiirron sähköisten komponenttien lämpötila pysyy 25 sallituissa rajoissa. Tehorajoitusten vuoksi siirtoajon nopeutta joudutaan pie-^ nentämään, mikä heikentää kallionporauslaitteen tehokkuutta.
C\J
i 5 Keksinnön lyhyt selostus i cS Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja g parannettu kallionporauslaite, menetelmän sen siirtoajoon sekä edelleen no-
CL
30 peudensäädin.
O)
Keksinnön mukaiselle kallionporauslaitteelle on tunnusomaista se, m o että kuormitusvalvonta on järjestetty sallimaan ennalta määritellyn ohjausstra- ° tegian mukaisesti ajosähköjärjestelmän tarkoituksellisen ylikuormittamisen; ja että ylikuormituksella on rajoitettu kestoaika, jolloin ajosähköjärjestelmän kom-35 ponenttien ylikuumeneminen on estetty.
2
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että ylikuormitetaan siirtoajon aikana ajosähköjärjestelmää tarkoituksellisesti ja kestoltaan rajoitetun ajan.
Keksinnön mukaiselle nopeudensäätimelle on tunnusomaista se, et-5 tä nopeudensäätöelin käsittää ainakin yhden toisen säätöalueen, jossa säätö tapahtuu nimelliskuormituksen ylittävällä ylikuormitusosuudella.
Keksinnön ajatus on, että kallionporauslaitteen ajosähköjärjestelmää voidaan tarkoituksellisesti ylikuormittaa niin, että se toimii hetkellisesti ni-melliskuormitukseensa nähden suuremmalla kuormituksella.
10 Keksinnön etuna on, että kallionporauslaitetta voidaan käyttää tila päisesti mitoitettua normaalikäyttöä suuremmalla teholla. Kyseessä on siten eräänlainen tehobuusteri, joka on käytettävissä siirtoajossa niin, että siinä esiintyvät lyhytkestoiset paljon tehoa vaativat erikoistilanteet saadaan hoidettua. Kallionporauslaitteen ajosähköjärjestelmää ei siten ole tarpeen mitoittaa 15 näitä suurta tehoa vaativia ajotilanteita varten, minkä ansiosta vältetään komponenttien ylimitoittaminen. Tällöin ajosähköjärjestelmässä voidaan käyttää hinnaltaan edullisempia ja kooltaan pienempiä sähköisiä komponentteja.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että ajosähköjärjestelmä käsittää sähköisen ajomoottorin, joka voi olla tyypiltään esimerkiksi kestomag-20 neettimoottori. Edelleen kuuluu ajosähköjärjestelmään energiavarasto, kuten akku tai akkupaketti sähköenergian varastoimiseksi siirtoajoa varten. Siihen kuuluu myös taajuusmuuntaja, jolla ajomoottorin kierroslukua ja momenttia voidaan ohjata. Ajosähköjärjestelmään voi kuulua myös jännitteenmuunnin sekä mahdollisesti muita sähköisiä komponentteja.
25 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että kuormitusvalvonta sallii ajosähköjärjestelmän ylikuormittamisen silloin, kun operaattori valitsee 5 käyttöliittymässä ylikuormitustilan.
C\J
^ Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että nopeudensäädin ° käsittää ainakin ensimmäisen säätöalueen ja toisen säätöalueen. Ensimmäi- 00 00 30 sellä säätöalueella ajosähköjärjestelmää voidaan kuormittaa niin, että kompo- | nenttien nimelliskuormitus ei ylity. Ensimmäinen säätöalue kattaa siis normaalien tilan. Toinen säätöalue puolestaan sallii ajosähköjärjestelmän komponenttien [£ nimelliskuormituksen ylityksen. Toinen säätöalue kattaa siis ylikuormitustilan.
° Operaattorin toiminta helpottuu, kun kuormitustilat on jaettu erillisiin säätöalu- 00 35 eisiin. Tällöin operaattori ei tietämättään siirry käyttämään ylikuormitustilaa.
3
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että ohjausyksikön käyttöliittymässä esitetään operaattorille se, kun ajosähköjärjestelmän ylikuormitus on valittuna. Tämän sovellutuksen ansiosta operaattori on aina tietoinen ylikuormitustilanteesta.
5 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että käyttöliittymässä esitetään operaattorille ajosähköjärjestelmän kuormitusvalvonnan tietoa, kuten esimerkiksi ylikuormitustilanteen kestoaika, ylikuormitustilanteeseen vielä käytettävissä oleva aika, ylikuormituksella aikaansaatava teholisäys, ylikuormituksella aikaansaatava momenttilisäys ja ajosähköjärjestelmän kriittisimmän kom-10 ponentin lämpötila.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että kallionporauslaite käsittää ainakin yhden jäähdytysjärjestelmän, jolla jäähdytetään ajosähköjärjestelmän yhtä tai useampaa sähköistä komponenttia. Ohjausyksikkö voi lisätä yhden tai useamman komponentin jäähdytystä silloin, kun siirrytään ylikuormi-15 tustilaan. Jäähdytysjärjestelmä voi olla nestejäähdytysjärjestelmä, jossa sähköisiä komponentteja jäähdytetään jäähdytysnesteellä. Jäähdytysjärjestelmä voidaan myös kytkeä ennakolta päälle kun tiedetään tuleva ylikuormitustilanne. Edelleen voidaan varautua tulevaan ylikuormitukseen tehostamalla yhden tai useamman kriittisen komponentin jäähdytystä etukäteen. Jäähdytyksen avulla 20 komponenttien lämpötila voidaan pitää paremmin hallinnassa ylikuormitustilanteessa, minkä ansiosta ylikuormituksen kestoaikaa voidaan pidentää.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että ohjausyksikkö kytkee automaattisesti ylikuormitustilan päälle, mikäli operaattorin antama teho-pyyntö sitä edellyttää. Ohjausyksikkö tarkkailee nopeussäätimellä tai vastaa-25 valla ohjauselimellä annettuja tehopyyntöjä ja arvioi sen perusteella, onko te-hopyyntö kulloinkin nimelliskuormituksen mukainen, vai onko tarve siirtyä yli-5 kuormitustilaan. Ohjausyksikkö ilmaisee operaattorille siirtymisen nimellis-
C\J
^ kuormitustilasta ylikuormitustilaan, jolloin operaattori tulee tietoiseksi muutok- ° sesta.
CO
00 30 Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että sallitaan ylikuormi- | tustilanne vain jos operaattori on sen erikseen hyväksynyt. Tällöin operaattori o) ei koskaan käytä laitetta vahingossa ylikuormitustilassa.
[£ Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että ajosähköjärjestelmä ° käsittää ainakin yhden lämpötilatunnistimen ajosähköjärjestelmän ainakin yh- 00 35 den kriittisen komponentin lämpötilan tarkkailemiseksi. Kuormitusvalvonta ot- 4 taa lämpötilatiedon huomioon määrittäessään ylikuormitustilan sallittua kestoaikaa.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että kuormitusvalvonta on sovitettu lopettamaan ylikuormitustilan kun yksi tai useampi seuraavista 5 ennalta määritellyistä rajoista on saavutettu: ajolaitteiston yhdelle tai useammalle kriittiselle komponentille asetettu maksimilämpötila; ajolaitteiston mille tahansa yhdellekin komponentille asetettu maksimilämpötila; ylikuormitustilalle laskettu maksimi kestoaika. Tässä sovellutuksessa ohjausyksikkö huolehtii siitä, että ylikuormitus ei aiheuta vauriota ajosähköjärjestelmän komponenteille. 10 Automaattisen valvonnan ansiosta operaattorin vastuu ja henkinen kuormitus siirtoajossa pienenee.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että kuormitusvalvonta on sovitettu antamaan operaattorille ennakkoilmoituksen ennen ylikuormitustilan lopetusta. Tällöin operaattori voi valmistautua siihen, että ylimääräisesti 15 käytössä ollut tehobuusteri tulee loppumaan. Näin voidaan välttää mm. äkillisestä tehon poistumisesta aiheutuvia vaaratilanteita.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että sallitaan ajosähköjärjestelmän ylikuormitus jossain seuraavassa siirtoajon tilanteessa, jossa vaaditaan paljon momenttia ja sähkövirtaa: ajo esteen yli; kiihdytys siirtoajon pe-20 rusnopeuteen; ajo jyrkkään ylämäkeen; ajo montun yli; ajo kuljetuslavetille; pitkäkestoinen alamäkiajo.
Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että nopeudensääti-meen kuuluva nopeudensäätöelin käsittää ensimmäisen säätöalueen ja toisen säätöalueen. Toisella säätöalueella on säätöelimen liikkeellä vaste, joka poik-25 keaa ensimmäisen säätöalueen liikevasteesta. Säätöelimen liikuttelu toisella säätöalueella voi olla esimerkiksi jäykempää kuin liikuttelu normaalilla ensim-5 mäisellä liikealueella. Edelleen voi säätöelimen liikkeen skaalaus olla erilainen
C\J
^ ensimmäisellä ja toisella liikealueella.
° Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että nopeudensäädin
CO
00 30 käsittää ainakin yhden ilmaisimen, joka ilmaisee siirtymisen toiselle säätöalu- | eelle. Nopeudensäädin, ohjausyksikkö tai käyttöliittymä antaa äänimerkin, vi- o) suaalisen viestin tai värinähälytyksen kun siirrytään ylikuormitustilaan.
[g Erään sovellutusmuodon ajatuksena on se, että siirtoajon tapahtu- ° essa alamäkeä pitkin kytketään sähköinen ajomoottori toimimaan generaatto- 00 35 rina. Tällöin ajomoottori jarruttaa kallionporauslaitetta alamäkiajon aikana sekä generoi samalla sähkövirtaa, jolla ensisijaisesti ladataan kallionporauslaitteen 5 energiavarastoa. Jarrutuksessa generoitua ylimääräistä sähköenergiaa voidaan muuntaa lämpöenergiaksi sähköisissä jarruvastuksissa. Tämän lisäksi voidaan jarrutuksessa muodostuvan ylimääräisen sähköenergian avulla käyttää kallionporauslaitteessa olevaa yhtä tai useampaa hydraulijärjestelmää, jol-5 loin kaikkea ylimääräistä sähköenergiaa ei tarvitse hukata pelkästään jarruvas-tuksilla pois. Tämä parantaa ajosähköjärjestelmän dynamiikkaa alamäkiajossa. Kun jarruvastusten lisäksi on yksi tai useampi järjestelmä vastaanottamassa ylimääräistä energiaa, on jarruvastuksia mahdollista ylikuormittaa hetkellisesti alamäkiajon aikana. Tämä sovellutus mahdollistaa eräänlainen jarrubuusterin, 10 joka on käytettävissä rajoitetun kestoajan.
Kuvioiden lyhyt selostus
Keksinnön eräitä sovellutusmuotoja selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaista erästä kallionpo-15 rauslaitetta, joka on siirtoajettu porauspaikkaan porausta varten, kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä ajolaitteistoa, jossa on sähköinen ajomoottori, ja joka on varustettu kuormitusvalvonnalla ja nestejäähdytys-järjestelmällä, kuvio 3 esittää kaavamaisesti erästä toista ajolaitteistoa, jossa säh-20 kömoottori käyttää hydraulista ajovoimansiirtoa, kuviot 4a - 4c esittävät kaavamaisesti eräitä nopeudensäätimiä ja niiden yhteydessä olevia välineitä ylikuormitusalueelle siirtymiseksi ja siitä ilmaisemiseksi, kuvio 5 esittää yksinkertaisen kaavion avulla siirtoajoon ja ajolait-25 teiston kuormitusvalvontaan liittyviä seikkoja, *3- £ kuvio 6 esittää kaavamaisesti siirtoajon eräitä tilanteita, joissa ™ ajosähköjärjestelmää voi olla tarpeen ylikuormittaa, ja 9 kuvio 7 esittää kaavamaisesti kuvaajan avulla ajosähköjärjestelmän cS tai sen jonkin komponentin kuormitusta.
| 30 Kuvioissa keksinnön eräitä suoritusmuotoja on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla [n viitenumeroilla.
m o cj Keksinnön eräiden sovellutusmuotojen yksityiskohtainen selostus
Kuviossa 1 on esitetty eräs mahdollinen kallionporauslaite 1, joka 35 käsittää liikuteltavan alustan 2, johon sovitettu yksi tai useampi puomi 3a, 3b, 6 joka on varustettu porausyksiköllä 4. Porausyksikkö 4 voi käsittää syöttöpalkin 5, johon on sovitettu kallioporakone 6, jota voidaan liikuttaa syöttölaitteen 7 avulla syöttöpalkilla 5. Kallioporakone 6 voi käsittää iskulaitteen 8 iskupulssien muodostamiseksi työkaluun 9 sekä pyörityslaitteen 10 työkalun 9 pyörittämi-5 seksi. Edelleen siihen voi kuulua huuhtelulaite. Kuviossa esitetty puomi 3a ja siihen sovitettu porausyksikkö 4 on tarkoitettu porareikien poraamiseksi tunnelin tai vastaavan porauspaikan perään 11. Vaihtoehtoisesti voi puomi ja siinä oleva porausyksikkö olla suunniteltu viuhkamaisten porareikien poraamiseksi kalliotilan kattoon ja seiniin. Edelleen voi kallionporauslaite 1 käsittää puomin 10 3b, joka on varustettu pultituslaitteella 12, jossa on myöskin kallioporakone 6.
Kallionporauslaite 1 voi käsittää hydraulijärjestelmän 13, johon kuuluu hyd-raulipumppu 34, hydraulikanavat, tankki sekä tarvittavat ohjauselimet kuten venttiilit ja vastaavat. Hydraulijärjestelmä 13 voi olla poraushydraulijärjestelmä, johon on kytketty porauspuomien 3a, 3b liikuttelussa tarvittavat toimilaitteet 15 15 sekä kallioporakone 6. Kallionporauslaite 1 käsittää myös yhden tai useamman ohjausyksikön C, joka on sovitettu ohjaamaan kallionporauslaitteen 1 järjestelmiä. Ohjausyksikkö C voi olla tietokone tai vastaava prosessorin käsittävä ohjauslaite, ohjelmoitava logiikka tai mikä tahansa tarkoitukseen soveltuva ohjauslaite, johon voidaan asettaa ainakin yksi ohjausstrategia, jonka mukaisesti 20 se suorittaa ohjausta itsenäisesti tai yhteistyössä operaattorin kanssa.
Kallionporauslaitteella 1 porataan porauspaikassa P yksi tai useampi porareikä. Kun porauspaikalle P määritellyt tehtävät on suoritettu, siirtoaje-taan kallionporauslaite 1 pois porauspaikasta P uuteen porauspaikkaan tai johonkin muualle, esimerkiksi huoltoon. Kallionporauslaite 1 on varustettu ajolait-25 teistolla 16, johon ei kuulu lainkaan polttomoottoria, eli se on polttomoottoriva-paa. Sitä vastoin ajolaitteistoon 16 kuuluu yksi tai useampi sähkömoottori M, 5 jolla tuotetaan siirtoajossa tarvittava teho. Sähkömoottori M voi olla kytketty
C\J
^ vaihteistoon 17, jolta pyöritysteho siirretään akselien tai vastaavien voimansiir- ° toelimien 18 avulla yhdelle tai useammalle pyörälle 19. Siirtoajossa tarvittava 00 30 energia voi olla varattu energiavarastoon B, joka voi olla esimerkiksi akku. Ajo- | laitteistoon 16 voi vielä lisäksi kuulua yksi tai useampi säätölaite S ja yksi tai o) useampi jarruvastus 20. Ajolaitteisto 16 käsittää siten useita sähköisiä korn ia [o ponentteja K, joilla vaikutetaan siirtoajoon. Nämä komponentit K kuormittuvat ° siirtoajon aikana ja niissä muodostuu lämpöä, jonka suuruus on suhteessa 00 35 kunkin komponentin läpi kulkevaan sähköenergiaan. Kuten yleisesti tiedetään, on sähköisillä komponenteilla lämpötilarajat, joita ei tulisi ylittää, tai muutoin voi 7 seurauksena olla komponentin vaurioituminen. Komponenttien K suojaamiseksi on niille yleensä määritelty nimelliskuormitus, jota pienemmällä kuormituksella niitä tulisi normaalisti käyttää. Ohjausyksikkö C voi käsittää kuormitusval-vonnan KV, joka on sovitettu tarkkailemaan ajolaitteistoon 16 kuuluvia ja 5 ajosähköjärjestelmään kytketyn yhden tai useamman sähköisen komponentin K kuormitusta. Kuormitusvalvonnan KV avulla voidaan välttää ajosähköjärjes-telmän vaurioituminen ja muita kuormituksesta johtuvia vika- ja vaaratilanteita.
Kuviosta 1 nähdään myös nopeudensäädin 50, jolla operaattori voi antaa pyynnön ajon nopeudesta ja tehosta ohjausyksikölle C, joka ohjaa 10 ajosähköjärjestelmää annetun pyynnön perusteella. Nopeudensäädin 50 on siten osa ohjausyksikön C käyttöliittymää. Nopeudensäädin 50 voi käsittää mekaanisen rakenteen tai se voi olla toteutettu ohjelmallisesti näyttöruudulla tai vastaavalla tavalla.
Edelleen voi kallionporauslaite 1 olla varustettu nestejäähdytysjär-15 jestelmällä 21, jolla voidaan jäähdyttää ajolaitteistoon 16 kuuluvia sähköisiä komponentteja K, kuten jäljempänä esitellään.
Kuviossa 2 on havainnollistettu erästä ajolaitteistoa 16, jossa sähkömoottori M voi olla kytketty luistamattoman voimansiirtotien 22 avulla suoraan vaihteistoon 17, jossa voi olla yksi, kaksi tai useampia vaihteita ajosuun-20 taan päin ja vastaavasti paluusuuntaan päin. Pyöritysmomentti voidaan välittää vaihteistolta 17 akselien 23 avulla pyörien akseleille 24. Akselien 23 ja 24 välillä voi olla kulmavaihde 25 tai vastaava. Tällöin pyörien 19 ja sähkömoottorin M välillä on mekaaninen luistamaton voimansiirto. Sähkömoottoria M voidaan käyttää myös jarrutukseen, jolloin se toimii generaattorina ja muuntaa alustan 25 2 liike-energiaa sähköenergiaksi, esimerkiksi silloin, kun ajetaan kaivoksen ajoramppeja alaspäin. Generoitua sähköenergiaa voidaan ladata energiava-5 rastoon B ja ottaa siten talteen. Ylimääräistä sähköenergiaa, jota ei voida hyö-
C\J
^ dyntää, voidaan muuntaa jarruvastuksessa 20 lämpöenergiaksi. Edelleen kuu- ° luu ajolaitteistoon 16 säätölaite S, joka voi käsittää taajuusmuuttajan, jolla säh- 00 00 30 kömoottorin M pyörimistä voidaan säätää portaattomasti sekä ajon että jarru- | tuksen aikana. Edelleen voi säätölaite S käsittää tarvittavia muita sähköisiä
o) ohjauslaitteita sähkövirtojen ohjaamiseksi ajosähköjärjestelmässä. Säätölaite S
[£ voi käsittää esimerkiksi ohjainvälineet energiavaraston B ja jarruvastuksen 20 ? kytkemiseksi ajosähköjärjestelmään. Säätölaitteen S toimintaa ohjaa ohjaus- 00 35 yksikkö C.
8
Taajuusmuuttajalla tarkoitetaan tässä hakemuksessa säätöelintä, jolla sähköisen ajomoottorin pyörimisnopeutta voidaan säätää portaattomasti. Taajuusmuuttaja voi olla invertteri tai se voi olla DC/AC-muunnin, jolla säädetään sähkömoottorin pyörimistä.
5 Kuvioon 2 on vielä merkitty katkoviivoilla eräs vaihtoehtoinen sovel lutus, jossa sähköinen ajomoottori on kytketty luistamattomasti voimansiir-toelimiin. Vasemman puoleisen akselin 24 yhteyteen on merkitty pyöräkohtai-set sähköiset napamoottorit M1, joiden yhteydessä voi olla tarvittava vaihteisto. Edelleen voidaan akselille 24 muodostaa pyöritysmomentti yhden yhteisen 10 sähköisen ajomoottorin M2 avulla.
Ajolaitteiston 16 komponentit K voivat olla varustetut lämpötilatun-nistimilia L, joilta saatu tieto voidaan välittää ohjausyksikölle C ja kuormitusval-vonnalle KV.
Kuviosta 2 nähdään, että ohjausyksikkö C voi ohjata myös neste-15 jäähdytysjärjestelmän 21 toimintaa. Nestejäähdytysjärjestelmä 21 voi käsittää useita jäähdytyspiirejä 26a - 26d, joihin kuhunkin on kytketty yksi tai useampi ajolaitteiston sähköinen komponentti K. Jäähdytyspiirit 26 voivat olla varustetut yhdellä tai useammalla venttiilillä tai vastaavalla ohjauselimellä 27, jolla voidaan vaikuttaa jäähdytyspiirin 26 nestevirtaukseen. Ohjausyksikkö C voi ohjata 20 näitä ohjauselimiä 27 niin, että ohjausstrategian mukainen jäähdytys toteutuu. Edelleen on mahdollista, että ohjataan nestejäähdytysjärjestelmän 21 pumppua 28, jolloin voidaan lisätä tai vähentää jäähdytysnesteen virtausta järjestelmässä. Ohjausyksikkö C voi ohjata myös jäähdytysyksikön 29 toimintaa niin, että voidaan vaikuttaa jäähdytysnesteen lämpötilaan. Tarvittaessa on mahdol-25 lista esijäähdyttää jäähdytysnestettä.
Kuviossa 3 esitetty on esitetty ajolaitteiston 16 eräs sovellutus, jossa 5 sähkömoottori M on sovitettu käyttämään hydraulipumppua 30, jolla muodoste-
C\J
^ tulla hydrauliteholla käytetään hydraulimoottoria 31, joka on kytketty vaihteis- ° toon 17. Kyseessä on siten hydraulinen ajovoimansiirto. Ajolaitteistoon kuulu- 00 30 vaa sähkömoottoria M voidaan ohjata säätölaitteen S avulla. Ajolaitteiston 16 | kuuluvien komponenttien K kuormitusta voidaan valvoa kuormitusvalvonnan o) KV avulla. Kuvioon 3 on merkitty katkoviivalla hydraulimoottorille 31 ja vaihtais in [£ tolle vaihtoehtoiset hydrauliset napamoottorit H1 sekä akselia 24 käyttävä hyd- ° raulimoottori H2.
o 00 35 Kuvioissa 4a - 4c on esitetty voimakkaasti yksinkertaistettuina eräi tä nopeudensäätimiä 50, joissa on nopeudensäätöelin 51, johon vaikuttamalla 9 operaattori voi antaa pyynnön ohjausyksikölle C ajonopeuteen ja tehoon vaikuttamiseksi.
Kuvioissa 4a ja 4b nopeudensäätöelin 51 on ohjaussauva, jota voidaan kääntää käsin rungon 52 suhteen. Nopeudensäätöelimellä 51 on ensim-5 mäinen säätöalue 53 ja toinen säätöalue 54. Ensimmäisellä säätöalueella 53 nopeudensäädin 50 on sovitettu ohjaamaan ajolaitteistoa 16 niin, että ajosäh-köjärjestelmä ja siihen kytketyt komponentit K ovat kuormitettuna niiden nimel-liskuormitusta ylittämättä. Kun nopeudensäätöelin 51 käännetään ensimmäiseltä säätöalueelta 53 toiselle säätöalueelle 54, sallitaan sen jälkeen suurem-10 pien tehojen käyttö ja ajosähköjärjestelmän komponenttien K nimelliskuormi-tuksen ylittäminen.
Kuviossa 4a on havainnollistettu sitä, että nopeudensäätöelimellä 51 voi olla erilainen liikevastus ensimmäisellä säätöalueella 53 ja toisella säätöalueella 54. Nopeudensäätöelimen 51 liikevastukseen voidaan vaikuttaa jou-15 sielimillä 55 ja 56, tai vaihtoehtoisesti voidaan käyttää esimerkiksi jotain sähköistä tai paineväliainetoimista toimilaitetta liikevastuksen aikaansaamiseksi. Kun nopeudensäätöelintä 51 liikutetaan ensimmäisellä säätöalueella 53, vastustaa sen liikettä pelkästään ensimmäinen jousielin 55. Kun nopeudensäätöelintä 51 liikutetaan lisää ja siirrytään toiselle säätöalueelle 54, alkaa siihen 20 vaikuttaa lisäksi toinen jousielin 56. Toisella säätöalueella 54 on selvästi suurempi liikevastus F2, kuin on liikevastus F1 ensimmäisellä liikealueella 53, jolloin operaattori ei tietämättään siirry ohjauksessa tilaan, jossa sallitaan komponenttien K ylikuormittaminen.
Kuviossa 4b nopeudensäätöelimen 51 liike tunnistetaan esimerkiksi 25 anturin 58 avulla. Kun on tarve siirtyä ohjauksessa tilapäisesti ylikuormitusti-laan, liikutetaan nopeudensäätöelintä 51 yli ensimmäisen säätöalueen 53 Ιπ-ο kealueen, mikä tunnistetaan anturilla 58. Siirtyminen toiselle säätöalueelle 54
CvJ
^ voidaan ilmaista yhden tai useamman ilmaisimen 59 avulla operaattorille. II- ° maisin 59 voi olla esimerkiksi merkkivalo. Vaihtoehtoisesti ilmaisin 59 antaa 00 00 30 äänimerkin. Ilmaisimen 59 antaman viestin tai hälytyksen ansiosta operaattori | ei siirry tietämättään pois ensimmäiseltä säätöalueelta 53.
o Kuviossa 4c esitetty nopeussäädin 50 on eräänlainen kaasupoljin, [£ jossa nopeudensäätöelintä 51 painamalla vaikutetaan ajolaitteiston tai sen ? jonkin komponentin tehoon. Nopeudensäätöelimen 51 asentotietoa saadaan 00 35 tunnistimelta 60, jolta tieto välitetään ohjausyksikölle C. Kun nopeudensäätö elintä 51 liikutetaan runkoon 52 nähden suuremman liikematkan verran, siirry- 10 tään ensimmäiseltä säätöalueelta 53 toiselle säätöalueelle 54, mikä voidaan tunnistaa esimerkiksi rajakytkimen 61 avulla. Rajakytkimen 61 tunnistustieto välitetään kuormitusvalvonnalle KV, joka sallii ajosähköjärjestelmään kytketyn yhden tai useamman komponentin K nimelliskuormituksen ylittämisen ja suu-5 remman tehon käyttämisen. Nopeudensäädin 50 voi olla varustettu värinähä-lyttimellä 62, joka ilmaisee operaattorille värinän avulla, kun on siirrytty yli-kuormitusalueelle. On myös mahdollista esittää ohjausyksikön C käyttöliittymään kuuluvassa näyttölaitteessa 63 tietoa ylikuormitusalueelle siirtymisestä. Näyttölaitteella 63 voidaan esittää myös muuta kuormitusvalvonnan KV tietoa, 10 kuten esimerkiksi ylikuormitustilanteen kestoajan ja sen, kuinka pitkään ylikuormittamista voidaan vielä jatkaa ennen kuin kuormitusvalvonta siirtää ohjauksen pakotetusti takaisin ensimmäiselle säätöalueelle. Näyttölaitteessa 63 voidaan esittää myös komponenttien K lämpötiloja sekä ylikuormittamisella aikaansaatava teho-ja momenttilisäys.
15 Eräs mahdollinen nopeudensäätimen sovellutus voi olla sellainen, että nopeudensäätöelimen 51 liikuttaminen toiselle säätöalueelle 54 on mahdollista, vasta sen jälkeen, kun ylikuormitustila on valittu esimerkiksi kytkimen avulla tai näyttölaitteella.
Kuviossa 5 on esitetty yksinkertaisen kaavion avulla siirtoajoon ja 20 ajolaitteiston kuormitusvalvontaan liittyviä seikkoja ja ohjaustoimenpiteitä. Porauksen jälkeen kallionporauslaitetta liikutetaan pois porauspisteestä, eli sitä siirtoajetaan. Tällöin ajolaitteisto ja sen sähköiset komponentit kuormittuvat. Ohjausjärjestelmä ja erityisesti siihen kuuluva kuormitusvalvonta tarkkailee ajosähköjärjestelmän kuormitusta. Kuormitusvalvonta voi valvoa komponent-25 tien lämpötiloja, nopeussäätimen käyttöä sekä kunkin komponentin läpi kussa-kin ajotilanteessa kulkevaa sähkötehoa. Siirtoajo pyritään suorittamaan niin, 5 että ajosähköjärjestelmän ja siihen kytkettyjen komponenttien kuormitus pysyy
C\J
^ alle ennalta määritetyn nimelliskuormituksen. Ajon aikana voi kuitenkin olla ° tarve käyttää ajolaitteistoa nimelliskuormitusta suuremmalla teholla. Kuormi- 00 30 tusvalvonta käsittää ohjausstrategian, jonka mukaan se sallii tilapäisen yli- | kuormittamisen, eli ylikuormituksella on rajoitettu kestoaika. Nopeussäätimeen o) voi olla järjestetty erillinen säätöalue, jossa ylikuormitus on mahdollista. Lisäksi [£ voidaan operaattorille antaa hälytys ylikuormitustilaan siirtymisestä. Edelleen, ° kun siirrytään ylikuormitustilaan, voidaan järjestelmän komponentteja alkaa 00 35 jäähdyttämään jäähdytysjärjestelmän avulla. Erityisen kriittisten komponenttien jäähdytystä voidaan priorisoida. Kuormitusvalvonta valvoo ajosähköjärjestel- 11 mää ja voi siirtää automaattisesti ohjauksen ylikuormitustilasta takaisin normaaliin tilaan, mikäli ennalta määritelty sallittu kestoaika päättyy, mikäli jonkin komponentin lämpötila kohoaa yli sallitun rajan, tai mikäli kuormitusvalvonta muutoin havaitsee yhdenkin komponentin olevan vaarassa vaurioitua ylikuor-5 mituksen johdosta. Vaihtoehtoisesti voi siirtyminen ylikuormitustilasta normaalitilaan tapahtua manuaalisesti operaattorin toimesta. Tällöin kuormitusvalvonta voi ilmaista operaattorille, että ylikuormitus on lopetettava. Tämä voi tapahtua sopivilla hälyttimillä.
Kuviossa 6 on esitetty eräitä ajotilanteita, joissa ajosähköjärjestel-10 mää voi olla tarpeen ylikuormittaa hetkellisesti. Kallionporauslaitetta 1 voidaan kiihdyttää 64 käyttämällä normaalia suurempaa tehoa. Ylämäkiajossa 65 voi myös olla tarve käyttää suurempaa tehoa. Alamäkiajossa 66 voidaan kallionporauslaitetta 1 jarruttaa ajolaitteiston avulla. Tällöin voidaan myös muuntaa ainakin osa liike-energiasta sähköenergiaksi ja edelleen jarruvastuksessa 15 lämmöksi. Alamäkiajon dynamiikkaa parantaa, jos ajosähköjärjestelmään kytkettyjä komponentteja voidaan ylikuormittaa rajoitetun ajan. Vielä eräs mahdollinen tilanne, jossa ylikuormitusta voidaan tarvita, on esteen ylitys 67. Toki voidaan ylikuormitusmahdollisuutta soveltaa missä tahansa muussakin ajotilan-teessa edellä esitettyjen lisäksi.
20 Kuviossa 7 on esitetty eräs kuormituskäyrä 68 ajan funktiona. En nalta määritellyn nimelliskuormituksen N alapuolella tapahtuvat normaalit ajoti-lanteet 69 ja rajan N yläpuolella on ylikuormitustilanne 70. Ylikuormitus alkaa ajanhetkellä t1 ja päättyy hetkellä t2 kuormitusvalvonnan toimesta. Tällöin kuormitusvalvonta on sallinut ylikuormituksen käytön ajan ty verran. Ylikuormi-25 tus on tilapäistä, mistä syystä sillä on rajoitettu kestoaika, joka määräytyy yleensä komponenteissa muodostuvan lämpötehon perusteella. Kestoaikaa ei 5 ole välttämättä ennalta määrätty, vaan kuormitusvalvonta voi määrittää sallittua
C\J
^ kestoaikaa huomioiden komponentin lämpötilakeston, ajosuoritteen, kom- ° ponentin läpi johdettavan sähkövirran, ympäristöolosuhteet ja mahdolliset muut
CO
00 30 tekijät. Kuviossa 7 on havainnollistettu katkoviivalla eräs toinen kuormituskäyrä | 68', josta havaitaan, että vähentämällä ylikuormitusta vähitellen, pitenee sallit- o) tu kestoaika ty'. Ohjausyksikössä voi olla myös ohjausstrategia, joka vähentää [£ ennalta määritellyllä tavalla ylikuormitusta.
° Vaikka kallionporauslaitteen ajolaitteisto onkin kokonaan ilman polt- 00 35 tomoottoria, voi kuitenkin kallionporauslaitteen alustalla olla varavoimayksikkö, joka voi käsittää polttomoottorin. Tällä polttomoottorilla käytetään generaattoria 12 sähköenergian tuottamiseksi. Varavoimayksikkö ei kuitenkaan kuulu ajolaitteis-toon ja se on tarkoitettu käytettäväksi ainoastaan erikoistilanteissa, kun esimerkiksi akku on tyhjentynyt tai vaurioitunut.
Joissain tapauksissa tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voi-5 daan käyttää sellaisenaan, muista piirteistä huolimatta. Toisaalta tässä hakemuksessa esitettyjä piirteitä voidaan tarvittaessa yhdistellä erilaisten kombinaatioiden muodostamiseksi.
Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patentti-10 vaatimusten puitteissa.
't δ c\j δ oo
CVJ
X
cc
CL
CD
m m o δ
CVJ

Claims (15)

1. Kallionporauslaite, joka käsittää: liikuteltavan alustan (2), jossa on useita pyöriä (19); polttomoottorivapaan ajolaitteiston (16) kallionporauslaitteen (1) siirtoajon 5 suorittamiseksi, joka ajolaitteisto (16) käsittää ainakin yhden sähköisen moottorin (M) ja ajosähköjärjestelmän, sekä voimansiirtoelimet (17, 18) moottorin (M) ja ainakin yhden vetävän pyörän (19) välillä; ainakin yhden puomin (3a, 3b), joka on liikuteltavissa alustan (2) suhteen, ja joka on varustettu ainakin yhdellä kallioporakoneella (6); 10 ainakin yhden ohjausyksikön (C), joka käsittää ajosähköjärjestelmän kuormitusvalvonnan (KV) ja ainakin yhden ohjausstrategian; sekä käyttöliittymän, joka käsittää ainakin yhden nopeudensäätimen (50); tunnettu siitä, että kuormitusvalvonta (KV) on järjestetty sallimaan ennalta määritellyn 15 ohjausstrategian mukaisesti ajosähköjärjestelmän tarkoituksellisen ylikuormittami-sen; että ylikuormituksella on rajoitettu kestoaika, jolloin ajosähköjärjestelmän komponenttien (K) ylikuumeneminen on estetty; että ohjausyksikkö (C) on sovitettu ohjaamaan automaattisesti hetkellisen 20 kytkennän ylikuormitustilaan operaattorin antaman tehopyynnön perusteella; ja että ohjausyksikkö (C) on sovitettu ilmaisemaan operaattorille siirtymisen nimelliskuormitustilasta ylikuormitustilaan.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kallionporauslaite, tunnettu siitä, että ajosähköjärjestelmä käsittää ainakin joitakin seuraavista sähköisistä 25 komponenteista (K): ajomoottori (M); energiavarasto (B) sähköenergian varastoimi-^ seksi siirtoajoa varten; jännitteenmuunnin; taajuusmuuntaja (S), jolla ajomoottori (M) δ on ohjattavissa. 2-
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kallionporauslaite, tunnettu Z siitä- 00 30 että kuormitusvalvonta (KV) on järjestetty sallimaan ajosähköjärjestelmän £ ylikuormittamisen operaattorin valitessa käyttöliittymässä ylikuormitustilan. o)
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallionporauslaite, tn tunnettu siitä, o 5 että nopeudensäädin (50) käsittää ainakin yhden ensimmäisen säätöalu- CVJ 35 een (53) ja ainakin yhden toisen säätöalueen (54); että ensimmäisellä säätöalueella (53) ajosähköjärjestelmä on kuormitettavissa komponenttien (K) nimelliskuormitusta ylittämättä; ja että toinen säätöalue (54) sallii komponenttien (K) nimelliskuormituksen ylityksen.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallionporauslaite, tunnettu siitä, että ohjausyksikön (C) käyttöliittymä on sovitettu esittämään operaattorille kun ajosähköjärjestelmän ylikuormitustila on tullut valituksi; ja että käyttöliittymä on lisäksi sovitettu esittämään operaattorille ainakin yh-10 den seuraavista kuormitusvalvonnan tiedoista: ylikuormitustilanteen kestoaika; ylikuormitustilanteeseen vielä käytettävissä oleva aika; ylikuormituksella aikaansaatava teholisäys; ylikuormituksella aikaansaatava momenttilisäys; ajosähköjärjestelmän kriittisimmän komponentin lämpötila.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallionporauslaite, 15 tunnettu siitä, että kallionporauslaite (1) käsittää ainakin yhden jäähdytysjärjestelmän (21), joka on järjestetty jäähdyttämään ajosähköjärjestelmän ainakin yhtä sähköistä komponenttia (K); ja että ohjausyksikkö (C) on sovitettu lisäämään ainakin yhden komponentin 20 (K) jäähdytystä vasteena ylikuormitustilalle.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallionporauslaite, tunnettu siitä, että ajosähköjärjestelmä käsittää ainakin yhden lämpötilatunnistimen (L) ajosähköjärjestelmän ainakin yhden kriittisen komponentin lämpötilan tarkkailemi-25 seksi; ja että lämpötilatieto on sovitettu välitettäväksi kuormitusvalvonnalle (KV), o joka huomio lämpötilatiedon ylikuormitustilan sallitun kestoajan määrittämisessä. CvJ
^ 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kallionporauslaite, ° tunnettu siitä, 00 00 30 että kuormitusvalvonta (KV) on sovitettu lopettamaan ylikuormitustilan | kun jokin seuraavista ennalta määritellyistä rajoista on saavutettu: kriittiselle kom- o) ponentille asetettu maksimilämpötila; yhdellekin komponentille asetettu maksimi in [g lämpötila; ylikuormitustilalle laskettu maksimi kestoaika.
? 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen kallionporauslaite, tunnettu siitä, 00 35 että kuormitusvalvonta (KV) on sovitettu antamaan operaattorille ennak koilmoituksen ennen ylikuormitustilan lopetusta.
10. Menetelmä kallionporauslaitteen siirtoajoon, jossa menetelmässä: siirtoajetaan kallionporauslaite (1) porauspisteeseen (P), jossa kallionpo- rauslaitteeseen kuuluvalla porausyksiköllä (4) porataan ainakin yksi porareikä kallioon; 5 käytetään siirtoajoon polttomoottorivapaata ajolaitteistoa (16), jossa tarvit tava pyöritysmomentti muodostetaan ainakin yhden sähköisen moottorin (M) avulla; ja valvotaan ajolaitteiston (16) ajosähköjärjestelmän kuormitusta siihen kuuluvien sähköisten komponenttien (K) suojaamiseksi; 10 tunnettu siitä, että ylikuormitetaan siirtoajon aikana ajosähköjärjestelmää tarkoituksellisesti ja kestoltaan rajoitetun ajan; ja ilmaistaan ylikuormitustilanne operaattorille.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 sallitaan ylikuormitustilanne vain operaattorin hyväksymänä.
12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sallitaan ajosähköjärjestelmän ylikuormitus jossain seuraavassa siirtoajon tilanteessa: ajo esteen yli; kiihdytys siirtoajon perusnopeuteen; ajo jyrkkään ylämä-20 keen; ajo montun yli; ajo kuljetuslavetille; pitkäkestoinen alamäkiajo.
13. Sähköisen kallionporauslaitteen nopeudensäädin, joka käsittää: ainakin yhden manuaalisen nopeudensäätöelimen (51), joka on operaattorin liikuteltavissa sen ensimmäisellä säätöalueella (53), joka on mitoitettu kallionporauslaitteen (1) ajosähköjärjestelmän nimelliskuormituksen perusteella; 25 tunnettu siitä, että nopeudensäätöelin (51) käsittää ainakin yhden toisen säätöalueen o (54), jossa säätö tapahtuu nimelliskuormituksen ylittävällä ylikuormitusosuudella. CvJ
^ 14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen nopeudensäädin, tunnettu sii- 1 tä, CO ^ 30 että nopeudensäätöelin (51) käsittää toisella säätöalueella (54) liikevas- | teen (F2), joka poikkeaa ensimmäisen säätöalueen (53) liikevasteesta (F1). o)
15. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen nopeudensäädin, tun- N- [£ n e 11 u siitä, ^ että nopeudensäädin (50) käsittää ainakin yhden ilmaisimen (59), joka il- ^ 35 maisee siirtymisen toiselle säätöalueelle (54) jollain seuraavista tavoista: äänimerk- ki; visuaalinen viesti; värinähälytys.
FI20105579A 2010-05-25 2010-05-25 Kallionporauslaite, menetelmä sen siirtoajoon sekä nopeudensäädin FI124052B (fi)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105579A FI124052B (fi) 2010-05-25 2010-05-25 Kallionporauslaite, menetelmä sen siirtoajoon sekä nopeudensäädin
CN201180026077.0A CN102905932B (zh) 2010-05-25 2011-05-24 岩石钻机、用于岩石钻机的转移驱动的方法和速度控制器
PCT/FI2011/050468 WO2011148050A2 (en) 2010-05-25 2011-05-24 Rock drilling rig, method for transfer drive of the same, and speed controller
EP11786191.4A EP2576280A4 (en) 2010-05-25 2011-05-24 Rock drilling rig, method for transfer drive of the same, and speed controller
CA2799880A CA2799880C (en) 2010-05-25 2011-05-24 Rock drilling rig, method for transfer drive of the same, and speed controller
US13/699,352 US20130214928A1 (en) 2010-05-25 2011-05-24 Rock drilling rig, method for transfer drive of the same, and speed controller
AU2011257101A AU2011257101B2 (en) 2010-05-25 2011-05-24 Rock drilling rig, method for transfer drive of the same, and speed controller
RU2012156274/11A RU2523880C1 (ru) 2010-05-25 2011-05-24 Установка для бурения по коренным породам, способ транспортировки указанной установки и регулятор скорости транспортировки установки
JP2013511711A JP5478778B2 (ja) 2010-05-25 2011-05-24 削岩リグ、その移動運転方法および速度制御装置
ZA2012/08839A ZA201208839B (en) 2010-05-25 2012-11-22 Rock drilling rig,method for transfer drive of the same,and speed controller
CL2012003273A CL2012003273A1 (es) 2010-05-25 2012-11-23 Equipo de perforacion de roca, un vehiculo movil que cuenta con varias ruedas un equipo de impulsion sin motor de combustion para realizar la impulsion de transferencia del equipo de perforacion de roca, cuyo equipo de impulsion comprende por lo menos un motor electrico, por lo menos un brazo movil, por lo menos una unidad de control; metodo para la impulsion de transferencia de un equipo de perforacion.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105579A FI124052B (fi) 2010-05-25 2010-05-25 Kallionporauslaite, menetelmä sen siirtoajoon sekä nopeudensäädin
FI20105579 2010-05-25

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20105579A0 FI20105579A0 (fi) 2010-05-25
FI20105579A FI20105579A (fi) 2011-11-26
FI124052B true FI124052B (fi) 2014-02-28

Family

ID=42234360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20105579A FI124052B (fi) 2010-05-25 2010-05-25 Kallionporauslaite, menetelmä sen siirtoajoon sekä nopeudensäädin

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20130214928A1 (fi)
EP (1) EP2576280A4 (fi)
JP (1) JP5478778B2 (fi)
CN (1) CN102905932B (fi)
AU (1) AU2011257101B2 (fi)
CA (1) CA2799880C (fi)
CL (1) CL2012003273A1 (fi)
FI (1) FI124052B (fi)
RU (1) RU2523880C1 (fi)
WO (1) WO2011148050A2 (fi)
ZA (1) ZA201208839B (fi)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9580966B2 (en) * 2011-08-24 2017-02-28 Lake Shore Systems, Inc. All electric powered mobile jumbo drill machine
CN102606321B (zh) * 2012-03-22 2014-06-04 中联重科股份有限公司 旋挖钻机档位调节的控制器、***和方法及旋挖钻机
EP2802060B1 (en) * 2013-05-06 2016-07-13 ABB Technology Ltd Energy accumulation and distribution
SE538916C2 (sv) * 2014-01-15 2017-02-14 Scania Cv Ab Förfarande och system för anpassning av prestanda hos ett fordon
CN104847485B (zh) 2014-02-18 2019-01-22 通用电气公司 应用于油田钻井区域的能源整合***及方法
JP2018505982A (ja) * 2015-01-18 2018-03-01 ターマン ユルゲンＴＡＲＭＡＮＮ Ｊｕｒｇｅｎ 路面・舗道用ミリングマシン
US10036210B2 (en) 2015-05-01 2018-07-31 Zilift Holdings, Ltd. Method and system for deploying an electrical submersible pump in a wellbore
CN104929583A (zh) * 2015-06-25 2015-09-23 四川宏华石油设备有限公司 一种直驱型石油钻机并车传动装置
US11512579B2 (en) 2016-05-25 2022-11-29 Lavalley Industries, Llc Horizontal directional drilling rig with health monitoring of components
DE102016011610B3 (de) 2016-09-26 2018-08-09 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh Anschweißbarer Dehnungssensor für gekrümmte Oberflächen
CN108590522A (zh) * 2018-04-13 2018-09-28 莫石维 一种太阳能路灯辅助安装设备
CN108590520A (zh) * 2018-04-13 2018-09-28 莫石维 一种改进型太阳能路灯辅助安装设备
CN108643832A (zh) * 2018-04-13 2018-10-12 莫石维 一种新型太阳能路灯辅助安装设备
CN108533175A (zh) * 2018-04-13 2018-09-14 韦德远 一种新型桥梁维护设备
CN108625776A (zh) * 2018-04-13 2018-10-09 梅金琪 一种市政道路施工装置
CN108533169A (zh) * 2018-04-13 2018-09-14 梅金琪 一种新型道路施工装置
DE102019203730A1 (de) * 2019-03-19 2020-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs für eine Arbeitsmaschine, Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
DE102019203724A1 (de) * 2019-03-19 2020-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs für eine Arbeitsmaschine, Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
US11785900B2 (en) * 2019-09-04 2023-10-17 Timberpro, Inc. Forestry machine
EP4209381B1 (en) * 2022-01-11 2024-04-17 Birkerod Holding ApS Electrically driven construction machine and associated control
CN115839207B (zh) * 2023-02-20 2023-05-12 山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队) 一种具有多点钻孔功能的勘探用土层钻孔设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4423362A (en) * 1982-05-19 1983-12-27 General Electric Company Electric vehicle current regulating system
DE3638946A1 (de) * 1986-11-14 1988-05-26 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zum schutz des elektroantriebes eines fahrzeuges gegen ueberlast
US5808427A (en) * 1996-05-21 1998-09-15 Solectria Corporation Vehicle drive control system
FI980871A (fi) * 1998-04-20 1999-10-21 Tamrock Oy Sovitelma sähkökäyttöisessä kaivosajoneuvossa
CN1118411C (zh) * 1999-12-30 2003-08-20 株式会社岛野 自行车毂盘变速器的曲拐安装支架
JP3992017B2 (ja) * 2004-05-18 2007-10-17 株式会社デンソー 車両用発電システム
FI120559B (fi) * 2006-01-17 2009-11-30 Sandvik Mining & Constr Oy Menetelmä jännitysaallon mittaamiseksi, mittauslaite ja kallion rikkomislaite
JP4946100B2 (ja) * 2006-03-07 2012-06-06 トヨタ自動車株式会社 モータ駆動制御装置およびそれを搭載する電動車両ならびにモータ駆動制御方法
JP2007326404A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電気駆動ダンプトラックの駆動システム
RU67615U1 (ru) * 2007-06-15 2007-10-27 Открытое акционерное общество "Мобильные Буровые Системы" Установка буровая мбу 125
US8464808B2 (en) * 2007-06-26 2013-06-18 Atlas Copco Rock Drills Ab Method and device for controlling a rock drill rig
US8031062B2 (en) * 2008-01-04 2011-10-04 Smith Alexander E Method and apparatus to improve vehicle situational awareness at intersections
FI122300B (fi) * 2008-09-30 2011-11-30 Sandvik Mining & Constr Oy Menetelmä ja sovitelma kallionporauslaitteen yhteydessä
CN201401130Y (zh) * 2009-04-20 2010-02-10 浙江志高机械有限公司 履带式全液压凿岩钻车

Also Published As

Publication number Publication date
US20130214928A1 (en) 2013-08-22
JP2013533931A (ja) 2013-08-29
CA2799880A1 (en) 2011-12-01
WO2011148050A3 (en) 2012-01-19
AU2011257101A1 (en) 2013-01-10
RU2523880C1 (ru) 2014-07-27
CA2799880C (en) 2015-08-04
EP2576280A4 (en) 2017-04-12
AU2011257101B2 (en) 2013-10-03
CN102905932A (zh) 2013-01-30
RU2012156274A (ru) 2014-06-27
WO2011148050A2 (en) 2011-12-01
FI20105579A0 (fi) 2010-05-25
EP2576280A2 (en) 2013-04-10
JP5478778B2 (ja) 2014-04-23
CL2012003273A1 (es) 2013-08-02
ZA201208839B (en) 2013-07-31
FI20105579A (fi) 2011-11-26
CN102905932B (zh) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI124052B (fi) Kallionporauslaite, menetelmä sen siirtoajoon sekä nopeudensäädin
EP2576261B1 (en) Rock drilling rig, method for controlling the temperature of its drive equipment, and liquid cooling system
FI125208B (fi) Kallionporauslaite ja menetelmä alamäkiajoon
EP2576281B1 (en) Rock drilling rig and method for positioning the same
JP6450761B2 (ja) 車両を制御するためのシステムおよび方法
JP2010183687A (ja) 電動機駆動トラックの運転支援装置および方法
US20160101700A1 (en) Control system and method for a vehicle
JP5713785B2 (ja) 車載装置用動力システム
CN111670130B (zh) 用于外部监视变流器的方法和设备

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 124052

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B