一种5G电铲提升机构限位保护方法及5G电铲
本发明公开了一种5G电铲提升机构限位保护方法及5G电铲，该方法包括：标定编码器信号与铲斗位置之间的关系；设定限位阈值，当编码器反馈的信号所代表的铲斗位置达到限位阈值时进入限位保护区间；所述限位保护区域包括提升限位保护区间和下放限位保护区间；所述提升限位保护区间分为若干级，每级限位保护区间对应一个铲斗驱动力矩；若干力矩由大至小逐级递减。所述下放限位保护区间分为若干级，每级限位保护区间对应一个铲斗驱动力矩；若干力矩由小至大逐级递增。在限位保护区内，驱动铲斗的力矩逐级递减或者递增，用于逐渐平衡铲斗的重力，使得铲斗缓慢靠近提升上限位和提升下限位，有效避免因为铲斗速度过快位置过高或者过低造成的风险。
发明专利
CN202410819046.X
2024-06-23
CN118375196A
2024-07-22
E02F3/46(2006.01)
攀钢集团矿业有限公司
吴丹;何义华;车长路;普发兵;付豪;谢晓斌
617067 四川省攀枝花市东区瓜子坪
北京集佳知识产权代理有限公司
王学强
四川;51
1.一种5G电铲提升机构限位保护方法，其特征在于包括： 标定编码器信号与铲斗位置之间的关系； 设定限位阈值，当编码器反馈的信号所代表的铲斗位置达到限位阈值时进入限位保护区间；所述限位保护区间包括提升限位保护区间和下放限位保护区间； 所述提升限位保护区间分为若干级，每级限位保护区间对应一个铲斗驱动力矩；若干力矩由大至小逐级递减； 所述下放限位保护区间分为若干级，每级限位保护区间对应一个铲斗驱动力矩；若干力矩由小至大逐级递增。 2.根据权利要求1所述的一种5G电铲提升机构限位保护方法，其特征在于标定编码器信号与铲斗位置之间的关系的方法包括： 安装编码器； 将铲斗提升至接近天轮位置，标定为提升上限位； 将铲斗下放至正常挖货的近地面位置，标定为提升下限位； 将铲斗由提升下限位至提升上限位的行程由编码器转换为0~100%的行程百分比。 3.根据权利要求2所述的一种5G电铲提升机构限位保护方法，其特征在于：所述5G电铲的铲斗由驱动装置驱动提升；所述驱动装置包括提升电动机以及利用提升一轴与提升电动机连接的提升减速箱；所述提升减速箱的输出端利用提升二轴与提升小齿轮连接；还包括与提升小齿轮啮合的提升卷筒大齿轮；所述提升卷筒大齿轮固定安装在提升卷筒上，所述提升卷筒上绕卷有用于提升铲斗的钢绳；所述编码器安装在提升二轴左侧轴头中心。 4.根据权利要求2所述的一种5G电铲提升机构限位保护方法，其特征在于：铲斗提升过程中，总行程的90%~100%段为提升限位保护区间；所述提升限位保护区间内的行程平均分为四级，并且每一级提升限位保护区间的铲斗驱动力矩比上一级减少25%；当铲斗驱动力矩降低到最低级时，驱动力矩与铲斗重力平衡行程到达100%后对铲斗的提升指令不响应。 5.根据权利要求2所述的一种5G电铲提升机构限位保护方法，其特征在于：铲斗在下放过程中，总行程的10%~0段为下放限位保护区间；所述下放限位保护区间内的行程平均分为四级，并且每一级提升限位保护区间的铲斗驱动力矩比上一级增加25%；行程到达0%后铲斗对下放指令不响应。 6.根据权利要求1所述的一种5G电铲提升机构限位保护方法，其特征在于：将编码器反馈的铲斗行程与铲斗的主令控制器中的铲斗行程进行实时对比，若二者不一致则停机。 7.根据权利要求6所述的一种5G电铲提升机构限位保护方法，其特征在于：在主令控制器上设置若干铲斗行程节点，当铲斗达到所述行程节点时，与编码器反馈的铲斗行程进行对比。 8.根据权利要求1所述的一种5G电铲提升机构限位保护方法，其特征在于：所述编码器通过CAN总线与PDC控制器通信；所述PDC控制器通过CAN总线连接工控机，所述工控机与边缘计算中心通过5G网络进行通信；用于驱动铲斗的提升电机与PDC控制器利用模拟信号进行通信。 9.根据权利要求8所述的一种5G电铲提升机构限位保护方法，其特征在于：所述PDC控制器通过CAN总线读取编码器数据，并将编码器数据转换为铲斗的位置信息下发到边缘计算中心；所述边缘计算中心将铲头的实时位置与目标位置进行对比，将提升所需的扭矩发送给工控机通过PDC控制器转换成模拟量输入提升电机用于控制电铲的提升。 10.一种5G电铲，其特征在于：所述5G电铲采用权利要求1~9中任意一项所述的5G电铲提升机构限位保护方法对铲斗进行提升限位保护。