[發明專利]用于監控挖掘機的制動系統的系統和方法

有效

• 申請號: 201480001033.6
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104334405B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 邁克爾·J·里科拉;沙希基蘭·古杜爾;阿努巴·布尚
• 申請（專利權）人: 哈尼施費格爾技術公司
• 主分類號: B60Q1/00
• 分類號: B60Q1/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 戚傳江,金潔

相關申請

本申請要求于2013年3月14日提交的美國臨時申請61/784,067的優先權，其全部內容被包含在此。

背景技術

本發明涉及一種監控諸如鏟的挖掘機的制動器。

發明內容

制動器在鏟操作和電鏟的運動(即，伸縮、升降、回轉和推進)中扮演著重要角色。具體地說，制動器的過早或延遲松開可顯著地制約鏟操作。而且，每次應用制動器時檢查制動器狀態對維護人員來說不是切實可行的。

因此，本發明的實施例提供了制動器監控算法，該制動器監控算法在制動器將要可能失效或失靈前及時指示制動器狀態。該預先通知減少了發現并維修惡化制動器狀態的故障所用的時間和不可預知的停機時間。系統捕獲關于制動器的數據，諸如制動壓力、制動器設定時間、制動器松開時間、制動指示器狀態及相關分解器計數。系統提供了基于該捕獲的數據在各種運動期間持續監控制動器狀態的自動報警/通知系統。

具體地說，系統應用一個以上的分析模型來分析捕獲到的數據。模型從鏟中包含的一個或多個制動系統(例如，伸縮制動器、回轉制動器、升降制動器和推進制動器)收集數據。在某些實施例中，模型包括三個子模型：(a)制動器設定、(b)制動器松開和(c)制動壓力。制動器設定模型記錄制動器電磁線圈(制動器電磁線圈指示是否有來自操作員或控制系統的命令應用到制動器)截止時的時間和由應用到的制動器控制的部件運動沒有變化時的時間。

具體地說，應用該邏輯到伸縮制動系統，制動器設定模型記錄發布命令以設定伸縮制動器時的時間并同時監控伸縮分解器計數和記錄分解器計數沒有變化時的時間。模型儲存這兩個時間之間的時間差作為設定伸縮制動所用的時間。然后該時間差可對照設定該單個機器的制動器的平均時間和/或對照原始設備制造商(“OEM”)的說明書評價，以確定是否制動器失效、失靈或可能快失效或失靈。在某些實施例中，制動器設定后行進的距離用于指示制動器健康。該距離可使用分解器計數測量。如果探測到失靈，則可能產生警報。在某些實施例中，警報包括一旦模型識別到任何差異或邏輯違反就通過監控系統產生的電子郵件。警報通知與探測到的差異的鏟相關聯的諸如操作員、所有者、維修人員、分析員等的用戶。警報還可通知諸如制動器設定時間的監控數據的用戶。

類似于制動器設定模型，制動器松開模型記錄制動電磁線圈導通的時間和制動器松開指示器導通的時間之間的時間差。如上述制動器設定模型，在發送警報之前，該松開制動器的持續時間對照該機器的平均持續時間和/或OEM說明書評價。

制動壓力模型設計成收集數據并創建關于平均多大壓力用于施加到制動器以及松開制動器時系統用了多少時間達到某一壓力的圖形。具體地說，該模型記錄在制動電磁線圈截止和導通時的制動壓力以及制動器設定/松開指示器截止和導通時的壓力。在某些實施例中，制動壓力模型還可監控主空氣壓力系統的狀態。例如，制動壓力和主空氣壓力可用于診斷制動器狀態。

以下描述的制動器監控系統指示總體制動器健康和制動器狀態。跟蹤制動器健康和狀態可用于在失效前識別制動器問題。因此，跟蹤到的信息可用于在問題變得緊急或災難性前提醒操作員制動器問題，這減少了維護時間、停機時間及不安全的機器操作。

在一個實施例中，本發明提供了一種挖掘機，該挖掘機包括可操作成停止挖掘機的部件運動的制動器；可操作成感測制動器的特征以產生制動數據的第一傳感器；可操作成感測挖掘機的部件運動以產生運動數據的第二傳感器；以及控制器。控制器可操作成接收制動數據和運動數據，根據制動器設定模型和制動器松開模型分析制動數據和運動數據，并通過所分析的制動數據或所分析的運動數據響應于問題輸出警報。

在另一實施例中本發明提供了一種監控挖掘機的制動器的健康的方法，挖掘機包括可移動部件。方法包括感測制動器的特征以產生制動數據；感測可移動部件的運動以產生運動數據；根據制動器設定模型和制動器松開模型分析制動數據和運動數據；以及通過所分析的制動數據或所分析的運動數據響應于問題輸出警報。

本發明的其它方面通過考慮詳細描述和附圖將會變得顯而易見。

附圖說明

圖1示出了根據本發明的實施例的挖掘鏟。

圖2示出了圖1所示的挖掘鏟的控制系統。

圖3示出了通過圖2所示的控制系統執行的制動器監控過程或方法。

具體實施方式