[發明專利]通過銑削或鉆削加工材料的設備及其方法

在審

• 申請號: 201280047141.8
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN103987920A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 馬丁·米勒;羅蘭·安德雷格;盧卡斯·庫爾曼
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒環球礦業歐洲有限公司
• 主分類號: E21C25/10
• 分類號: E21C25/10;E21C27/24
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 雷明;吳鵬

1.一種用于通過銑削和/或鉆削來加工材料的設備，尤其是用于移除巖石、混凝土、礦物或煤的設備，該設備具有刀具滾筒（10），該刀具滾筒安裝在滾筒承載件（2A，2B）上以便能繞著滾筒軸線（T）轉動，在該滾筒內安裝有多個能轉動并能被驅動的刀具桿（9），所述刀具桿在該刀具桿的從刀具滾筒（10）伸出的端部處承載加工刀具（7），至少兩個刀具桿（9）能由共同的齒輪驅動器和共同的驅動元件（12）驅動，所述共同的齒輪驅動器具有抗轉動地安裝在所述刀具桿（9）上的輸出驅動齒輪（11），所述共同的驅動元件與所述輸出驅動齒輪（11）相互作用，所述驅動元件（12）和所述刀具滾筒（10）能相對于彼此轉動、具有用于使所述滾筒承載件相對于待加工的材料移動的移動裝置（6，7）并且具有控制裝置（50），利用該控制裝置所述刀具承載件（2）與所述材料之間的相對移動的速度和所述刀具滾筒（10）的轉動速度能變化，其特征在于，該設備配設有至少一個用于測量設備的平移振動的測量傳感器（30）和/或至少一個用于測量刀具滾筒（10）的轉動振動的測量傳感器（32；34），所述控制裝置（50）包括至少一個振動分析模塊（51），借助于該振動分析模塊能在用于已確定振動的振動分析中確定振動頻譜，所述控制裝置（50）還包括至少一個控制器模塊，借助于該控制器模塊，所述轉動速度和/或所述相對速度能被控制或者隨著由該分析模塊（51）確定的振動的變化被控制。

2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述刀具滾筒（10）具有滾筒驅動器（21），該滾筒驅動器與用于刀具桿（9）的齒輪驅動器（17）相分離，轉動速度的比率則能借助于所述控制裝置（51）變化以作為額外的控制參數。

3.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述刀具滾筒和所述刀具桿具有共同的轉動驅動器。

4.根據權利要求1-3之一所述的設備，其特征在于，所述振動分析模塊（51）使用FFT算法。

5.根據權利要求1-4之一所述的設備，其特征在于，所述振動分析模塊利用小波變換。

6.根據權利要求1-5之一所述的設備，其特征在于，所述移動裝置包括樞轉臂，該樞轉臂的樞轉速度能變化以作為控制參數。

7.根據權利要求1-6之一所述的設備，其特征在于，所述移動裝置包括燈籠齒輪（5）或齒條以及至少一個與該燈籠齒輪或齒條嚙合的齒輪（6），所述齒輪的轉動速度能變化以作為控制參數。

8.根據權利要求2和/或權利要求1、3-7之一所述的設備，其特征在于，所述滾筒驅動器和/或齒輪驅動器包括優選連續可控的驅動器。

9.根據權利要求1-8之一所述的設備，其特征在于，所述轉動速度和/或相對速度能被控制以便諧頻相對于基本振動達到期望值。

10.根據權利要求1-9之一所述的設備，其特征在于，能根據所述振動分析來確定子諧頻振動，或者能以使子諧頻振動相對于基本振動達到期望值的方式控制所述轉動速度和/或相對速度。

11.根據權利要求1-10之一所述的設備，其特征在于，能由所述振動分析來確定子諧頻振動，該控制裝置配設有控制器模塊，利用該控制器模塊，能以使所述子諧頻達到期望值的方式控制所述移動裝置的速度或材料穿透深度。

12.根據權利要求1-11之一所述的設備，其特征在于，用于自然平移振動的測量傳感器（30）包括加速傳感器，尤其是三軸加速傳感器。

13.根據權利要求1-12之一所述的設備，其特征在于，用于確定轉動振動的測量傳感器（32；34）是分配給刀具滾筒的直接測量絕對編碼器，尤其是感應傳感器和/或霍爾效應傳感器。

14.根據權利要求1-12之一所述的設備，其特征在于，用于確定轉動振動的測量傳感器包括分配給所述刀具桿的扭矩傳感器。