[發明專利]用于檢測重型機械磨損的方法和系統

有效

• 申請號: 202011590866.4
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN112726726B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: R·尼克森;J·R·波普;D·施萊格爾;K·波梅倫克
• 申請（專利權）人: 久益環球地表采礦公司
• 主分類號: E02F9/28
• 分類號: E02F9/28
• 代理公司: 北京市君合律師事務所 11517
• 代理人: 吳龍瑛;程爍宇

本申請涉及一種用于檢測重型機械磨損的方法和系統。所述系統包括工業機械的重型機械齒，所述重型機械齒用剛性材料制成；以及第一磨損指示器，所述第一磨損指示器嵌入在所述重型機械齒內，所述第一磨損指示器具有第一區別特性，所述第一區別特性在視覺上將所述第一磨損指示器與所述重型機械齒的剛性材料區別開，所述第一區別特性包括與所述重型機械齒的剛性材料不同的第一材料，其中所述第一磨損指示器被配置成提供與所述重型機械齒的磨損程度相關的視覺指示。

本申請是2016年11月11日提交的、申請號為201680065265.7、發明名稱為：“用于檢測重型機械磨損的方法和系統”的中國發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年11月12日提交的申請號為62/254,491的美國臨時專利申請的優先權，其全部內容以參考的方式并入本申請。

技術領域

本發明的實施例涉及對重型機械部件(例如，重型機械齒)磨損的檢測。

背景技術

重型機械(例如，采礦設備，諸如拉鏟挖掘機和鏟車)常常包括隨時間磨損的部件。例如，鏟車和挖掘機包括帶有鋼齒的鏟斗。當挖掘泥土時，齒比鏟斗提供更小的表面區域接觸點。表面區域的更小的點有助于打碎泥土，并且與鏟斗的較大表面積相比只需要較小的力。另外，當齒磨損時，可以更換齒，而不需要更換鏟斗。

發明內容

用于監測齒磨損的傳統方法是主觀的并且是不一致的。例如，經驗豐富的采礦人員可以視覺檢查齒的磨損情況，并根據感知的磨損程度和過去的經驗判斷是否應該更換齒。然而，由于這種主觀的監測，齒可能被過早替換，既昂貴又浪費。相反，允許齒磨損超過最佳磨損水平，則可能導致生產率下降或機械損壞或故障。此外，當齒磨損時，它們可能會脫落。然而，這些壞掉的齒必須被檢測到并移除，以防止損失、損壞和對其他機械的損壞(例如，破碎機)。

因此，本發明的實施例提供了用于檢測機械磨損(如齒磨損)的方法和系統。例如，一個實施例提供了一種檢測齒磨損的系統。所述系統包括由剛性材料(例如，鋼)形成的重型機械齒，其包括工作端和與工作端相對的安裝端。安裝端連接到重型機械(例如，鏟斗)。重型機械齒還包括磨損指示器(例如嵌入在齒內)，所述磨損指示器在齒的安裝端和齒的工作端之間延伸。當齒的剛性材料磨損時，磨損指示器的一部分被暴露出來。

在一些實施例中，磨損指示器的露出部分起到了齒磨損的視覺指示器的作用。例如，與重型機械齒的剛性材料相比，磨損指示器的暴露部分可以具有不同的性質，例如具有的顏色與形成重型機械齒的剛性材料的顏色不同。因此，可以通過視覺檢測(例如，通過操作者或諸如照相機之類的視覺檢測系統)來判別重型機械齒的磨損水平。在一些實施例中，磨損指示器包括多個部分，其中多個部分中的每一個部分均具有與重型機械齒的剛性材料不同的區別特性。例如，多個部分中的每一個部分均可以具有與重型機械齒的剛性材料的顏色不同的獨特的顏色。因此，多個部分中的每一個部分可以與重型機械齒的多個磨損水平中的一個磨損水平相關聯。在一些實施例中，重型機械齒還包括多個磨損指示器，其中每個磨損指示器與重型機械齒的剛性材料相比具有不同的長度和可選的區別特性。因此，當重型機械齒的剛性材料磨損時，多個磨損指示器中包括的第一磨損指示器可以在多個磨損指示器中包括的第二磨損指示器之前暴露。因此，第一磨損指示器指示重型機械齒的第一磨損水平，第二磨損指示器指示重型機械齒的第二磨損水平。

替換地或附加地，磨損指示器的暴露部分起到齒磨損的電指示器的作用。例如，磨損指示器的暴露部分可以由導電材料(例如黃銅、鋁、鋼等)形成，以形成電路。當導電材料暴露時，導電材料也磨損并斷開電路。因此，可以檢測電路的狀態以確定齒的磨損程度。在一些實施例中，磨損指示器包括多個部分，其中多個部分中的每一個部分都由不同的導電材料形成。多個部分中的每一個部分可以與重型機械齒的多個磨損水平中的一個磨損水平相關聯。在一些實施例中，齒還包括多個磨損指示器，其中每個磨損指示器均具有不同長度和可選地具有不同的導電材料。