RU2691784C2

RU2691784C2 - Блок управления для горной машины

Info

Publication number: RU2691784C2
Application number: RU2017133246A
Authority: RU
Inventors: Райнхольд ПОГАЧНИГГ; Кристиан УМУНДУМ
Original assignee: Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2015-04-01
Publication date: 2019-06-18
Also published as: CA2976527C; US20210172253A1; BR112017021089A2; CA2976527A1; US12065928B2; PL3277926T3; CN107407301A; RU2017133246A3; ZA201705597B; US20180080282A1; EP3277926B1; EP3277926A1; CN107407301B; WO2016155821A1; AU2015389133B2; AU2015389133A1; RU2017133246A

Abstract

Изобретение относится к блоку управления для управления функциями горной машины, в частности машины для подземных горных работ, горнопроходческой машины или станка для анкерного крепления. Техническим результатом является повышение надежности работы устройства и обеспечение компактной конструкции. В частности, предложен блок (1) управления для управления функциями горной машины, содержащий взрывобезопасный кожух (9), имеющий по меньшей мере одно впускное отверстие и выпускное отверстие для текучей среды; и множество клапанов (59, 61, 63) управления текучей средой, соответственно сообщающихся с по меньшей мере одним впускным отверстием и выпускным отверстием. При этом клапаны управления текучей средой образованы внутри по меньшей мере одного клапанного моноблока (37, 39, 41), причем моноблок содержит множество каналов для текучей среды. Причем по меньшей мере один моноблок (37, 39, 41) установлен внутри взрывобезопасного кожуха (9) и полностью размещен в упомянутом кожухе. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к блоку управления для управления функциями горной машины, в частности, машины для подземных горных работ, горнопроходческой машины или станка для анкерного крепления. Кроме того, настоящее изобретение относится к горной машине, в частности, машине для подземных горных работ, горнопроходческой машины или станку для анкерного крепления. Кроме того, настоящее изобретение относится к главной системе управления горной машины, в частности, машины для подземных горных работ, горнопроходческой машины или станка для анкерного крепления.

Предпосылки изобретения

Вышеупомянутые устройства и системы используются для управления работой вышеупомянутых горных машин или с помощью ввода пользователя, или полуавтоматическим или автоматическим способом. Обычно, команды пользователя транслируются в функции машин, которые должны передаваться разным частям горных машин. Функциями, например, могут быть функции гидравлики, функции пневматики или электрические функции. Они могут относиться к механическим функциям, таким как функции перемещения манипуляторов, станков для анкерного крепления и тому подобного. Устройства и системы вышеупомянутого типа и соответствующие машины обычно используются в опасных средах. Среди прочего они подвержены высоким температурам и, например, во время процессов бурения горных машин разлетающимся искрам и возможно другим рискам возгорания.

Кроме того, горные машины и, в частности, машины для подземных горных работ вынуждены работать в очень узких границах пространства на сегодняшних рабочих площадках вследствие их геологических структур. Следовательно, очень необходимо, чтобы машины для подземных горных работ были созданы компактными.

В целом, требования по безопасности для вышеупомянутых устройств и систем предполагают надежную и взрывобезопасную, кроме того, компактную конструкцию.

Из известного уровня техники известны блоки управления или горные машины, которые имеют взрывобезопасный кожух, например, поставляемый компанией Pempek. Однако, эти широко применяемые известные блоки управления основаны на технологии стандартных внутренних клапанов, состоящих из стандартных направленных клапанов и/или вставных клапанов, которые требуют значительного пространства и не особенно поддаются настройке, что касается их использования. Конструкция имеющихся на рынке блоков управления также имеет конкретный риск утечки.

Другие известные способы реализации функций управления машиной включают в себя технологию многослойных клапанов. Хотя технология многослойных клапанов обеспечивает надежную компактную конструкцию, она требует сертификата взрывобезопасности для каждого компонента блока управления.

Следовательно, целью изобретения является создание устройств и систем начально упомянутого типа, которые устраняют вышеупомянутые недостатки. В частности, целью изобретения является создание устройств и систем вышеупомянутого типа, которые являются надежными в работе и одновременно обеспечивают компактную конструкцию.

Краткое описание изобретения

В первом аспекте изобретение описывает блок управления вышеупомянутого типа, содержащий взрывобезопасный кожух, имеющий, по меньшей мере, одно впускное и/или выпускное отверстие для текучей среды и множество клапанов управления текучей средой, соответственно сообщающихся с, по меньшей мере, одним выпускным отверстием и выпускным отверстием, причем клапаны управления текучей средой образованы внутри, по меньшей мере, одного клапанного моноблока, причем упомянутый моноблок содержит множество отдельных каналов для текучей среды. Понятно, что термин взрывобезопасный означает уменьшенную воспламеняемость, как требуется, например, для стандартов ATEX, MSHA, MA, IECEx, DGMS или тому подобного. По меньшей мере, один моноблок предпочтительно состоит из одного корпуса основания, имеющего множество каналов для текучей среды вместе с отверстиями для вмещения клапанов и, если необходимо, датчиков, и/или с крепежными средствами для наружного закрепления датчиков/клапанов на корпусе основания. Текучая среда в соответствии с изобретением может быть гидравлической текучей средой, например, маслом или водой. В качестве альтернативы, текучей средой также является сжатый газ, такой как сжатый воздух. Каждый клапан управления текучей средой предпочтительно может приводиться в действие для индивидуальной регулировки скорости потока и/или давления текучей среды в одном соответствующем канале для текучей среды, образованном в, по меньшей мере, одном моноблоке. Использование конструкции моноблока для клапанных блоков в соответствии с изобретением образует благоприятное сочетание нескольких эффектов. Клапанные моноблоки являются очень компактными и обеспечивают выполнение большего ряда функций клапанов в объеме кожуха. Во-вторых, число уплотняющих элементов и/или количество уплотняющих поверхностей значительно ограничено, в частности, по сравнению с обычными клапанами и многослойными клапанами. Дополнительными преимуществами, наблюдаемыми при использовании моноблока и клапанных моноблоков вместо стандартных клапанов, являются то, что отдельные схемы управления могут быть легко реализованы. Моноблоки обеспечивают очень гибкое и адаптируемое решение. Кроме того, каждый моноблок может обеспечивать скорости отдельных потоков и уровни давления. Более того, становится легче выполнять стандарты безопасности внутри самих моноблоков, такие как управлением золотниковым клапаном и тому подобным. Кроме того, конструкция моноблока является преимущественной для использования внутри блока управления, так как она обеспечивает более высокие рабочие давления по сравнению со вставными клапанами или стандартными клапанами. Моноблоки могут быть механически обработаны, чтобы быть очень жесткими.

В предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, один моноблок установлен внутри взрывобезопасного кожуха и полностью размещен в упомянутом кожухе. Если используется множество моноблоков, предпочтительно несколько моноблоков или все моноблоки установлены внутри взрывобезопасного кожуха. Преимуществом данного варианта осуществления является то, что больше функций выполняется внутри взрывобезопасного кожуха, требуется меньше частей для получения сертификата взрывобезопасности.

Взрывобезопасный кожух предпочтительно выполнен с рядом стенок причем, по меньшей мере, одно впускное отверстие и выпускное отверстие образованы в виде сквозных отверстий в, по меньшей мере, одной из стенок.

В другом предпочтительном варианте осуществления за исключением, по меньшей мере, одного впускного отверстия и выпускного отверстия для текучей среды кожух не содержит дополнительные каналы для текучей среды. Под дополнительными каналами для текучей среды следует понимать поперечные каналы для текучей среды, каналы для размещения клапанов, картриджей и т.д.

Предпочтительно, блок управления содержит ряд пламечувствительных компонентов, причем один, несколько или все пламечувствительные компоненты расположены внутри кожуха. Понятно, что в контексте изобретения «пламечувствительный» означает невзврывобезопасный сам по себе. Соответственно, понятно, что пламечувствительный компонент не является сертифицированным как взрывобезопасный. Примерами пламечувствительных компонентов могут быть электрические схемы, такие как печатная плата, соленоидные приводы и/или датчики.

В другом предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, один моноблок установлен на наружной стороне взрывобезопасного кожуха. Наружный моноблок предпочтительно состоит из исключительно механических частей без электрических компонентов или содержит компоненты, которые генерируют электричество при достаточно низком уровне для предотвращения возникновения искрового зажигания. По меньшей мере, один установленный снаружи моноблок предпочтительно может содержать ряд клапанов, которые управляются из внутренней части взрывобезопасного корпуса одним или более клапанами, например, электромагнитными клапанами, расположенными во взрывобезопасном корпусе, предпочтительно во внутренних моноблоках. Преимуществом в данном документе является то, что можно обеспечивать, по меньшей мере, некоторый вид функции переключения также на наружной стороне взрывобезопасного кожуха, в то время как риск воспламенения/возгорания сохраняется низким. Это благодаря тому, что электрический компонент, который управляет клапаном, который может быть, например, электромагнитным клапаном, размещен внутри взрывобезопасного кожуха и, таким образом, защищен от опасной среды.

Предпочтительно, один, несколько или все каналы для текучей среды моноблока содержат специальный клапан управления. Предпочтительно, клапаном управления является золотниковый клапан или вставной клапан.

В качестве альтернативы или дополнительно, далее предпочтительно, чтобы один, несколько или все каналы для текучей среды моноблока сообщались с, по меньшей мере, одним датчиком. Предпочтительно, датчиком является, по меньшей мере, один из датчика скорости потока, датчика температуры, датчика давления или их сочетаний.

Блок управления в соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления содержит множество моноблоков, причем каждый моноблок содержит множество управляемых клапанами каналов для текучей среды, предназначенных для, по меньшей мере, одной заранее заданной функции машины. Предпочтительно, каждый моноблок содержит множество каналов для текучей среды и множество клапанов и/или датчиков для осуществления множества функций переключения и измерения текучей среды, причем особенно предпочтительно, чтобы функции соответствовали группе функций для специального компонента, подлежащего управлению блоком управления. Упомянутой предварительно заданной функцией машины предпочтительно является, по меньшей мере, одна из управления буровым двигателем, управления перемещением бурового станка, управления бурильным одноразовым устройством подачи, в частности управления одноразовым загрузочным устройством, управления одноразовым манипулятором, управления шасси горной машины или тому подобным. Посредством группирования моноблоков таким образом, что каждый моноблок или группа моноблоков относятся к конкретной функции машины, блок управления принимает модульную компоновку, в которой становится возможным легкое размещение и связывание разных типов функций машины, которые должны управляться блоком управления в разных областях кожуха. Техническое обслуживание и ремонт в значительной степени обеспечиваются этой модульной компоновкой. Также становится возможным модификация существующих блоков управления с увеличенными функциональными возможностями во время ресурса работы горной машины, которая приводится в действие блоком управления.

В другом предпочтительном варианте осуществления блок управления содержит интерфейс данных, и электронное устройство управления, выполненное с возможностью управления функциями машины и/или приема и обработки впускных сигналов управления, с интерфейса данных, и/или передачи сигналов датчиков на интерфейс данных. Предпочтительно, интерфейс данных имеет взрывобезопасный соединитель. Путем присоединения интерфейса данных к взрывобезопасному кожуху, облегчается выполнение электрической/электронной части. В частности, если интерфейс данных является взрывобезопасным соединителем, электрические/электронные компоненты внутри блока управления защищены подобным способом, что и гидравлические/пневматические элементы в моноблоках. Кроме того, также электрические/электронные компоненты больше не требуют сертификата взрывобезопасности. Интерфейс данных также обеспечивает установку впускных/выпускных печатных плат процессора (PCB) непосредственно внутри взрывобезопасного кожуха для пропорционального управления электрически управляемыми клапанами для текучей среды и прочими непосредственно с этих плат. Они предпочтительно используются для считывания с золотниковых клапанов контрольных датчиков для основных гидравлических клапанов.

Блок управления предпочтительно содержит, по меньшей мере, одно из угломера для передачи сигнала угла наклона, предпочтительно, на электронное устройство управления, детектора текучей среды для передачи аварийного сигнала утечки, предпочтительно, на электронное устройство управления, и дверного переключателя для передачи сигнала, указывающего на открытие взрывобезопасного кожуха, предпочтительно, сообщающегося с электронным устройством управления. Угломер выполнен с возможностью указания угла наклона и ориентации самой бурильной машины при условии, что блок управлении установлен на бурильной машине. Это является полезной информацией для оператора или системы управления.

Во втором аспекте изобретения, который одновременно должен рассматриваться в преимущественном сочетании с первым аспектом и, в качестве альтернативы, как отдельный аспект изобретения, блок управления содержит, по меньшей мере, один коллектор в сообщении по текучей среде с впускным отверстием для текучей среды и/или выпускным отверстием для текучей среды взрывобезопасного кожуха, причем упомянутый коллектор установлен с возможностью съема снаружи на блоке управления, предпочтительно на взрывобезопасном кожухе. Коллектор предпочтительно выполнен в виде цельного коллектора как для впуска, так и выпуска или других функций, или, в качестве альтернативы, в виде, по меньшей мере, двух отдельных компонентов, один для функции впуска, один или более для другой функции (других функций) (например, болтового соединения, резки, откатки и т.д.). Для многих функциональных узлов (например, болторезных, режущих, передвижных узлов на гусеничном ходу и т.д.) один коллектор не является достаточным. Кроме того, на практике не всегда разумно располагать все гидравлические контуры на одной плите. Например, отдельный коллектор используется для бурового двигателя, в то время как один или несколько дополнительных коллекторов используются для других функций машины. Следовательно, целью является то, чтобы легче изготовлять, и коллектор необходим только для индивидуального использования, если используется другой буровой двигатель. Коллекторы в контексте изобретения понятны как блоки или моноблоки без клапанов и датчиков, которые выполняют функции только в качестве каналов для текучей среды и/или разветвления. Основным преимуществом наружных коллекторов в соответствии с изобретением является то, что они обеспечивают очень компактную конструкцию, являются прочными, обеспечивают высокие рабочие давления и могут быть приспособлены для отдельной функции машины, которая должна быть обеспечена с помощью наружного коллектора. Одновременно, путем специального изготовления наружных коллекторов в соответствии с их функциями взрывобезопасный кожух самого блока управления может оставаться неизмененным и может быть выполнен в виде стандартной части. Таким образом, изобретение во втором аспекте предлагает систему, которая также обеспечивает экономические преимущества, обусловленные стандартной конструкцией взрывобезопасного кожуха, объединенной с отдельными коллекторами и/или внутренними клапанными моноблоками.

В предпочтительном варианте осуществления блока управления, по меньшей мере, один коллектор (коллекторы) содержит (содержат), по меньшей мере, один канал для текучей среды для соединения, по меньшей мере, одной предварительно заданной подачи текучей среды с клапанами управления внутри взрывозащитного кожуха и, по меньшей мере, один канал для текучей среды для соединения клапанов управления внутри взрывозащитного кожуха с соответствующими частями машины, подлежащими управлению.

Предпочтительно, блок управления дополнительно содержит коллектор, содержащий плиту основания, причем упомянутая плита основания предпочтительно установлена с возможностью съема на взрывозащитном кожухе и содержит, по меньшей мере, одно из впускного отверстия для текучей среды, сообщающееся с впускным отверстием для текучей среды и/или выпускным отверстием взрывозащитного кожуха и, по меньшей мере, один уплотняющий элемент для эффективного уплотнения на выходе и входе текучих сред между взрывозащитным кожухом и плитой основания. Плита основания предпочтительно имеет функцию направления текучей среды в наружные коллекторы и из них, а также в клапанные блоки и из клапанных блоков, расположенных внутри взрывозащитного кожуха. Кроме того, плита основания предпочтительно выполняет функцию установочной плиты для установки коллекторов на наружной стороне кожуха. При назначении этой функции плите основания оболочка взрывозащитного кожуха остается более однородной.

В вариантах осуществления, в которых плита основания является только элементом, закрепленным на взрывозащитном кожухе, плита основания выполняет функцию отдельного коллектора для обеспечения функций гидравлики/пневматики устройств, подлежащих управлению.

В вариантах осуществления, которые содержат множество коллекторов, плита основания предпочтительно закреплена на взрывозащитном кожухе в качестве промежуточного коллектора, который выполняет функцию установочного соединительного узла для других коллекторов, и при необходимости, также используется для одной или более функций машины. Если используется множество коллекторов, коллекторы, закрепленные на плите основания, предпочтительно содержат, по меньшей мере, один канал для текучей среды для соединения, по меньшей мере, одного устройства управления подачей текучей среды с клапанами управления внутри взрывозащитного кожуха. Использование множества коллекторов облегчает приспособление каналов для текучей среды и функций каждого коллектора для конкретной требуемой функции. Кроме того, сложность изготовления преимущественно уменьшена за счет этого. В вариантах осуществления, которые содержат пластину основания, блок управления дополнительно содержит впускной коллектор и/или, по меньшей мере, один функциональный коллектор, установленные на плите основания таким образом, что впускной коллектор находится в сообщении по текучей среде с впускным отверстием для текучей среды плиты основания, и, по меньшей мере, один функциональный коллектор находится в сообщении по текучей среде с выпускным отверстием для текучей среды плиты основания, причем, по меньшей мере, один функциональный коллектор предназначен для, по меньшей мере, одной функции горной машины, в частности, машины для подземных горных работ, горнопроходческой машины или станка для анкерного крепления.

В третьем аспекте изобретение предлагает горную машину вышеупомянутого типа, содержащего множество функций машины, которые управляются контурами текучей среды, предпочтительно гидравлически, причем упомянутые функции машины управляются блоком управления одного из вариантов осуществления первого и/или второго аспектов, описанных выше. Следует понимать, что горная машина третьего аспекта имеет те же варианты осуществления, что и блок управления первого и второго вариантов осуществления. Относительно подробностей этих вариантов осуществления, а также свойственных преимуществ и эффектов, это, таким образом, относится к вышеприведенному описанию.

В четвертом аспекте изобретение предлагает главную систему управления горной машиной начально упомянутого типа, имеющую устройство ввода сигналов управления, в частности, интерфейс «человек-машина» или систему управления машиной, блок управления для управления функциями горной машины и, по меньшей мере, один контроллер, обменивающийся сигналами с устройством ввода сигналов управления и блоком управления, и выполненный с возможностью преобразования рабочих команд, принятых с устройства ввода сигналов управления, в команды управления для блока управления, причем упомянутый блок управления является блоком управления одного из предпочтительных вариантов осуществления первого и/или второго аспектов, описанных выше. Контроллер предпочтительно содержит программируемый логический контроллер, процессор цифровой обработки сигналов или тому подобное.

Главная система управления предпочтительно взаимодействует с внутренней печатной платой (печатными платами) через интерфейс для обмена данными CAN-шины, и узел также требует подачи 24 В постоянного тока. Вилка допущенного к применению взрывобезопасного соединителя, вставленная в блок управления, предпочтительно используется для обеспечения чистого, простого и надежного соединения с источником питания, например, 24 В постоянного тока и интерфейсом для обмена данными, таким как CAN-шина.

Главная система управления предпочтительно осуществляет автоматическое управление и контроль горной машины, например, бурового станка, с помощью блока управления.

Отдельный взрывобезопасный ящик с программируемым логическим контроллером предпочтительно установлен на горной машине или рядом с ней и соединяется непосредственно с одним или более блоками управления с помощью соединения локальной специальной CAN-шины. Интерфейс оператора для управления в программируемом логическом контроллере предпочтительно является подвесным пультом управления. Предпочтительно, внутренний или внешний дисплей используется для отображения функций блока управления.

Сам программируемый логический контроллер предпочтительно соединен (предпочтительно, в машинной сети с конфигурацией CAN-шины) с основной системой управления машиной. Эта система управления предпочтительно играет роль супервизорного управления и контроля и также имеет способность включать и выключать источник энергии для текучей среды, необходимый для приведения в действие горной машины.

В другом аспекте настоящее изобретение предлагает использование клапанных моноблоков для управления функциями горной машины, в частности, машины для подземных горных работ, горнопроходческой машины или станка для анкерного крепления, причем упомянутый моноблок содержит множество отдельных каналов для текучей среды и установлен на блоке управления в соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления.

Следует понимать, что блок управления по п.1, горная машина по п.15 и главная система управления горной машиной по п.16 имеют подобные и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления, в частности, как определено в зависимых пунктах формулы изобретения.

Кроме того, следует понимать, что предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения может быть также любым сочетанием зависимых пунктов формулы изобретения или вышеописанных вариантов осуществления с соответствующим независимым пунктом формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Изобретение ниже будет объяснено подробно и в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи предпочтительного варианта осуществления, на которых

фиг.1 - схематичный трехмерный вид блока управления в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления;

фиг.2 - первый перспективный вид с пространственным разделением элементов блока управления на фиг.1;

фиг.3 - второй перспективный вид с пространственным разделением элементов блока управления на фиг.1 и 2;

фиг.4 - третий перспективный вид с пространственным разделением элементов блока управления на фиг.1-3;

фиг.5 - схематичный трехмерный вид взрывобезопасного кожуха на фиг.1-4;

фиг.6 - схематичный трехмерный вид буровой машины в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления; и

фиг.7 - схематический чертеж главной системы управления горной машиной в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления.

Подробное описание

На фиг.1 изображен блок 1 управления. Блок 1 управления содержит крышку 3. Крышка 3 закреплена на взрывобезопасном ящике 5 с помощью крепежных средств 7, которые в предпочтительном варианте осуществления являются винтами. Крышка 3 содержит пару ручек 13 и таблички 15 с обозначением.

Взрывобезопасный кожух 9 закреплен на плите 17 основания, также называемой промежуточной плитой, с помощью вторых крепежных средств 19, которые в предпочтительном варианте осуществления являются винтами.

Первый наружный коллектор 21 закреплен на плите 17 основания и в сообщении по текучей среде с плитой 17 основания. Первый наружный коллектор 21, например, может быть впускным коллектором или выпускным коллектором или предназначен для внешних функций.

Кроме того, второй коллектор 23 закреплен на плите 17 основания и в сообщении по текучей среде с плитой 17 основания. Второй наружный коллектор 23, например, может быть впускным коллектором или выпускным коллектором или использоваться для внешних функций.

Также интерфейс 25 данных закреплен на взрывобезопасном кожухе 9, который может быть, например, взрывобезопасным соединителем.

На фиг.2 изображен блок 1 управления на фиг.1 в частично открытом положении. Плита 17 основания содержит, по меньшей мере, одно впускное отверстие 27 для текучей среды и, по меньшей мере, первое выпускное отверстие 29 в сообщении со вторым наружным коллектором 23. Кроме того, плита 17 основания содержит ряд каналов для текучей среды (не показаны), которые находятся в сообщении по текучей среде с отверстиями для текучей среды, которые открываются на верхнюю поверхность 31 плиты основания. Верхняя поверхность 31 обращена к взрывобезопасному ящику 5. При установке, как можно видеть на фиг.2, отверстия для текучей среды, открывающиеся на верхнюю поверхность 31, находятся в сообщении по текучей среде с рядом впускных отверстий и/или выпускных отверстий 28 для текучей среды взрывобезопасного кожуха.

Плита 17 основания дополнительно содержит ряд резьбовых отверстий 33, выполненных с возможностью вмещения соответствующих винтов 35 для закрепления ряда клапанных моноблоков на плите 17 основания (см. фиг.3).

На фиг.3 изображены компоненты, установленные внутри взрывобезопасного кожуха и, в частности, внутри взрывобезопасного ящика 5 блока 1 управления предпочтительного варианта осуществления. В дополнении к элементам, уже показанным на фиг.1 и 2, на фиг.3 в основном показан ряд клапанных блоков для осуществления функций гидравлики и/или для осуществления функций пневматики блока 1 управления. В частности, установлены первый, второй и третий моноблоки 37, 39, 41. Моноблоки закреплены только на плите 17 основания (см. фиг.2). Кроме того, клапанные моноблоки 37, 39, 41 находятся в сообщении по текучей среде только с плитой 17 основания. Первый моноблок 37 содержит функции гидравлики для приведения в действие бурового двигателя. Второй моноблок 39 содержит функции гидравлики для приведения в действие, например, поворота, кронштейна, удерживающего буровую установку или тому подобное. Кроме того, третий моноблок 41 может в качестве примера содержать функции гидравлики для приведения в действие подающего магазина, манипулятора, устройства управления буровыми штангами или тому подобного.

Кроме того, могут быть добавлены моноблоки для обеспечения функций гидравлики и/или пневматики для шасси горной машины, систем подачи воды и т.д.

Первый датчик 43 также расположен внутри взрывобезопасного ящика 5 в виде угломера для определения ориентации и наклоняющихся движений блока 1 управления.

Блок 1 управления также содержит второй датчик 45 в виде детектора текучей среды, например, детектора масла, для передачи аварийного сигнала утечки в случае утечки текучей среды внутри взрывобезопасного ящика 5.

Кроме того, блок 1 управления содержит третий датчик 47 в виде дверного переключателя для передачи сигнала, указывающего на открытие взрывобезопасного кожуха. Предпочтительно, блок 1 управления выполнен с возможностью прекращения всех операций переключения, включающих источники питания или любые другие источники искрового зажигания всегда, когда дверной переключатель указывает на то, что взрывобезопасный кожух 9 был открыт, для предотвращения вызываемого утечкой воспламенения воспламеняемого материала, проходящего во взрывобезопасный кожух или текучую среду внутри взрывобезопасного кожуха.

В дополнении к функциям управления текучей средой, осуществляемых клапанными моноблоками 37, 39, 41, взрывобезопасный ящик 5 также вмещает ряд электронных компонентов, например, в виде печатных плат 49. Электронные компоненты предпочтительно составляют или образуют часть электронного устройства 50 управления, которое выполнено с возможностью управления функциями машины, включающими клапаны управления текучей среды, расположенные в клапанных моноблоках, и/или выполнено с возможностью приема и обработки внешнего впускного сигнала управления с интерфейса 25 данных, и/или которое выполнено с возможностью передачи сигналов с датчиков 43, 45, 47 или с дополнительных датчиков, расположенных в клапанных моноблоков 37, 39, 41, на интерфейс 25 данных.

Как можно видеть, в частности, на фиг.4, электронные компоненты 49 установлены предпочтительно наверху клапанных моноблоков 37, 39, 41.

Взрывобезопасный кожух 9 предпочтительно уплотнен от нежелательного входа и выхода текучих сред уплотнительной кромкой или лентой 51, проходящей в направлении вдоль окружности крышки 3. Уплотнительная кромка или лента 51 выполнена с возможностью уплотнения отверстия между крышкой 3 и взрывобезопасным ящиком 5. Предпочтительно, взрывобезопасный ящик содержит канавку 53, по меньшей мере, частично вмещающую уплотнительную кромку или ленту 51.

Предпочтительно, также интерфейс 25 данных, уплотненный относительно взрывобезопасного ящика 5 уплотняющим элементом, таким как уплотнительное кольцо 55, дополнительные уплотняющие элементы, расположенные для уплотнения плиты 17 основания (фиг.1 и 2) относительно взрывобезопасного ящика 5 и/или коллекторов 21, 23 относительно плиты 17 основания и/или для уплотнения клапанных моноблоков 37, 39, 41 относительно плиты 17 основания не показаны для полной ясности чертежей, но следует понимать, что они имеются по выбору для улучшения характеристик уплотнения.

Как можно, в частности, видеть на фиг.3 и 4, множество управляющих компонентов может быть установлено и не установлено в клапанных моноблоках. В данном варианте осуществления компоненты 57, 59, 61, 63, 65 установлены в поперечном направлении в конструкциях моноблоков. Только в качестве примеров первый моноблок содержит ряд электромагнитных клапанов 61. Второй моноблок 39 содержит ряд позиционных клапанов 63, расположенных напротив от пружинных пакетов 65, взаимодействующих с основными управляющими поршнями (не показаны).

Третий моноблок 41 содержит ряд ввинчивающихся вставных клапанов 59 и датчиков 57 давления. Функции клапанов могут быть добавлены, когда требуется соответствующей функцией машины для каждого моноблока.

В качестве примера на фиг.6 изображена машина для подземных горных работ в виде буровой установки 100. Буровая установка 100 содержит блок 1 управления, который уже был объяснен со ссылкой на фиг.1-4.

Блок 1 управления установлен на опорной конструкции 102 и выполнен с возможностью управления, например, буровым двигателем 103 буровой установки. Буровая установка 100 дополнительно содержит выдвижной подающий магазин 101 для бурения и выдвижной механизм 105 управления бурением, который может быть полуавтоматическим или автоматическим манипулятором. Посредством размещения соответствующих клапанных блоков для каждой из функций машины для бурового двигателя 103, манипулятора 105 или подающего магазина 101 блок 1 управления предпочтительно выполнен с возможностью управления одной, несколькими или всеми функциями машины для подземных горных работ в виде буровой установки 100.

На фиг.5 показано расположение ряда впускных отверстий/выпускных отверстий 28 для текучей среды на нижней поверхности 10 взрывобезопасного кожуха 9. При установке эти впускные отверстия/выпускные отверстия 28 находятся в сообщении по текучей среде с соответствующим образом расположенными отверстиями для текучей среды плиты 17 основания (см. фиг.2, 3). Только несколько выбранных впускных отверстий/выпускных отверстий обозначены ссылочными позициями для удобства разборчивости.

На фиг.7 схематически изображена главная система управления горной машины в соответствии с настоящим изобретением. Главная система 200 управления содержит блок 1 управления, также объясненный со ссылкой на фиг.1-4. Кроме того, система 200 содержит интерфейс (HMI) 201 «человек-машина», который является устройством ввода сигнала управления, и основной контроллер 203. Интерфейс 201 «человек-машина» соединен для передачи сигналов с контроллером 203.

Контроллер 203 также соединен с помощью средства передачи сигналов, такого как, например, локальная CAN-шина и/или источник питания, с устройством 205 отображения для отображения впускных сигналов управления и выпускных сигналов управления и тому подобного.

Контроллер 203 дополнительно соединен с распределительной коробкой 207 системы зажигания (IS) с помощью средства 208 передачи сигналов.

Блок 1 управления соединен с контроллером 203 с помощью средства передачи сигналов, такого как, например, локальная CAN-шина и/или устройство 210 для подачи питания. Например, средство передачи сигналов соединено с блоком 1 управления с помощью интерфейса 25 данных (см. фиг.1-4).

Блок 1 управления снабжается гидравлической текучей средой или пневматической текучей средой через трубу 212 для подачи текучей среды.

Контроллер 203 по выбору может быть средством обмена данными и/или средством передачи по электрическим сетям через трубу 214 для подачи с системой 209 управления машины. Благодаря единственному интерфейсу данных и модульному исполнению блока 1 управления реализация системы в главную систему легко осуществляется.

Claims

1. Блок (1) управления для управления функциями горной машины (100), в частности машины для подземных горных работ, горнопроходческой машины или станка для анкерного крепления, содержащий

- взрывобезопасный кожух (9), имеющий по меньшей мере одно впускное отверстие и выпускное отверстие (28) для текучей среды; и

- множество клапанов (59, 61, 63) управления текучей средой, соответственно сообщающихся с по меньшей мере одним впускным отверстием и выпускным отверстием,

отличающийся тем, что клапаны управления текучей средой образованы внутри по меньшей мере одного клапанного моноблока (37, 39, 41), причем моноблок содержит множество каналов для текучей среды,

при этом по меньшей мере один моноблок (37, 39, 41) установлен внутри взрывобезопасного кожуха (9) и полностью размещен в упомянутом кожухе.

2. Блок (1) управления по п. 1, в котором в отличие от по меньшей мере одного впускного отверстия и выпускного отверстия (28) для текучей среды взрывобезопасный кожух (9) не содержит дополнительные каналы для текучей среды.

3. Блок (1) управления по п. 1 или 2, имеющий ряд пламечувствительных компонентов (43, 45, 47, 49), в котором один, несколько или все пламечувствительные компоненты расположены внутри кожуха (9).

4. Блок (1) управления по любому из предыдущих пунктов, в котором один, несколько или все каналы для текучей среды моноблока содержат клапан (59, 61, 63) управления текучей средой.

5. Блок (1) управления по любому из предыдущих пунктов, в котором один, несколько или все каналы для текучей среды моноблока сообщаются с по меньшей мере одним датчиком.

6. Блок (1) управления по любому из предыдущих пунктов, содержащий множество моноблоков (37, 39, 41), причем каждый моноблок содержит множество каналов для текучей среды с клапанным управлением, предназначенных для по меньшей мере одной заданной функции машины.

7. Блок (1) управления по любому из предыдущих пунктов, содержащий интерфейс (25) данных и электронное устройство (50) управления, выполненное с возможностью

- управления функциями машины, и/или

- приема и обработки внешних впускных сигналов управления с интерфейса данных, и/или

- передачи сигналов с датчика на интерфейс данных.

8. Блок (1) управления по п. 7, содержащий по меньшей мере одно из

- угломера (43) для передачи сигнала угла наклона предпочтительно на электронное устройство управления,

- детектора (45) текучей среды для передачи аварийного сигнала утечки предпочтительно на электронное устройство управления, и

- дверного переключателя (47) для передачи сигнала, указывающего на открытие взрывобезопасного кожуха (9),

предпочтительно соответствующим образом сообщающегося с электронным устройством (50) управления.

9. Блок (1) управления по любому из предыдущих пунктов,

отличающийся тем, что блок управления содержит по меньшей мере один коллектор (17, 21, 23) в сообщении по текучей среде с впускным отверстием и/или выпускным отверстием (28) для текучей среды взрывобезопасного кожуха (9), причем упомянутый коллектор (17, 21, 23) установлен с возможностью съема снаружи на блоке управления, предпочтительно на взрывобезопасном кожухе (9).

10. Блок (1) управления по п. 9, причем коллектор (17, 21, 23) содержит по меньшей мере один канал для текучей среды для соединения по меньшей мере одного устройства подачи текучей среды с клапанами управления внутри взрывобезопасного кожуха (9) и по меньшей мере один канал для текучей среды для соединения клапанов (59, 61, 63) управления внутри взрывобезопасного кожуха (9) с соответствующими частями машины, которые подлежат управлению.

11. Блок (1) управления по п. 9 или 10, в котором коллектор (17, 21, 23) содержит плиту (17) основания, причем упомянутая плита основания содержит по меньшей мере одно из

- впускного отверстия (27) для текучей среды, сообщающегося с впускным отверстием для текучей среды взрывобезопасного кожуха (9),

- выпускного отверстия (29) для текучей среды, сообщающегося с выпускным отверстием для текучей среды взрывобезопасного кожуха (9),

- по меньшей мере одного уплотняющего элемента для эффективного уплотнения относительно выпуска и впуска текучих сред между взрывобезопасным кожухом (9) и плитой основания.

12. Блок (1) управления по п. 11, дополнительно содержащий впускной коллектор и/или по меньшей мере один функциональный коллектор (21, 23), установленные на плите (17) основания таким образом, что впускной коллектор находится в сообщении по текучей среде с впускным отверстием для текучей среды плиты основания, и по меньшей мере один функциональный коллектор находится в сообщении с выпускным отверстием для текучей среды плиты (17) основания, причем по меньшей мере один функциональный коллектор предназначен для по меньшей мере одной функции машины.

13. Горная машина (100), в частности машина для подземных горных работ, горнопроходческая машина или станок для анкерного крепления, имеющая множество функций машины, которые управляются контурами текучей среды, предпочтительно гидравлически,

отличающаяся тем, что содержит блок управления по любому из предыдущих пунктов для управления упомянутыми функциями машины.

14. Главная система (200) управления горной машины (100), в частности для управления машиной (100) для подземных горных работ, горнопроходческой машиной или станком для анкерного крепления, имеющая

- устройство ввода сигналов управления, в частности интерфейс (201) «человек-машина» или система (209) управления машиной,

- блок (1) управления для управления функциями горной машины, и

- по меньшей мере один котроллер (203), обменивающийся сигналами с устройством (201, 209) ввода сигналов управления и блоком (1) управления и выполненный с возможностью преобразования рабочих команд, полученных с устройства ввода сигналов управления, в команды управления для блока управления, отличающаяся тем, что упомянутый блок управления является блоком управления по любому из пп. 1-12.