錘擊裝置和用于操作錘擊裝置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種錘擊裝置，其包括通過線纜工具連接至絞盤的錘。本發(fā)明進一步涉及一種用于操作錘擊裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]錘擊裝置，例如打粧機、破碎機、液壓錘等被用于多種目的，例如在采礦和采石業(yè)用于打碎大石塊及類似物，在鋼鐵行業(yè)用于鋼包除渣、用于壓碎渣或用作其他用途，如打碎大型混凝土表面，如機場跑道，公路和工廠地面。
[0003]錘擊裝置通常包括在例如以大型管道形式的錘導軌中運行的非常重的錘頭。該裝置還包括某種提升機構(gòu)，被設(shè)置用以將錘提升到一定高度，之后錘頭被釋放并通過空轉(zhuǎn)下落(即重力牽引)使其撞擊到一個對象上，可以是需要被壓碎或撞擊的堆狀物、巖石或其他對象。
[0004]通常情況下，錘頭具有的重量從幾噸到超過10噸，并且為了使這種錘擊裝置在經(jīng)濟上具有吸引力，有必要設(shè)計該裝置，使其能夠產(chǎn)生每分鐘一定數(shù)量的完全撞擊。
[0005]例如從國際專利申請WO 2008/106964A1已知通過穿過滑輪組的導線提起錘。當錘落下，其從導線被釋放并在再次被提起之間將必須重新被連接到導線上。然而，此系統(tǒng)是費時的，并且將錘聯(lián)接到導線的可釋放工具是昂貴的和脆弱的。
[0006]因此，從日本專利申請JP 56046025已知通過由液壓馬達驅(qū)動的絞盤形成錘提升機構(gòu)。為了使錘落下，在液壓馬達的輸入端口和輸出端口之間建立短接流徑。然而，當錘達到撞擊時，馬達、絞盤及特別是重負荷導線的慣性將導致導線過沖。未卷繞的導線可能會纏結(jié)起來，它可能造成對導線破壞性的銳角彎頭并且增加準備錘下次撞擊所需花費的時間。
[0007]因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種成本效益高的、能解決上述缺點的錘擊裝置技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供了一種錘擊裝置，包括通過線纜工具連接到絞盤的錘，其中所述絞盤的轉(zhuǎn)動由一個或多個液壓馬達驅(qū)動，并且其中所述錘擊裝置還包括用于檢測該錘的位置的位置檢測工具。
[0009]提供具有位置檢測工具的錘擊裝置用于檢測錘的實際位置是有利的，因為它使得在錘達到撞擊之前，制動過程可以開始。由此，可以減少或完全避免線纜工具的過沖，并且錘因此可以在撞擊之后立即再次被提升，這相較其它來說極大增加了錘擊裝置的能力。
[0010]應當強調(diào)的是，術(shù)語“線纜工具”在此上下文中應當被解釋為適用于提升非常沉重的錘和用于被纏繞在絞盤上的任何種類的線，棒，繩，金屬絲，鏈條或任何其他類型的線纜。
[0011]還應當強調(diào)的是，術(shù)語“位置檢測工具”在此上下文中應該被解釋為任何類型的增量編碼器，絕對編碼器，轉(zhuǎn)速表，轉(zhuǎn)速計數(shù)器，轉(zhuǎn)速計或任何種類的能夠檢測位置(通過距離檢測或檢測增量)的接觸或非接觸傳感器，如通過激光，光，聲，磁，雷達或任何其他種類的能夠檢測錘擊裝置中錘的實際位置的位置檢測器。
[0012]在本發(fā)明的一個方面，所述錘擊裝置還包括絞盤轉(zhuǎn)動制動工具。
[0013]提供具有絞盤轉(zhuǎn)動制動工具的錘擊裝置是有利的，因為這樣的工具能夠使制動工具簡單且廉價。
[0014]在本發(fā)明的一個方面，所述錘擊裝置還包括控制工具，用于根據(jù)來自所述位置檢測工具的輸入激活所述絞盤轉(zhuǎn)動制動工具。
[0015]根據(jù)錘的實際位置激活絞盤轉(zhuǎn)動制動工具是有利的，它使得制動過程更加受控和精確。
[0016]在本發(fā)明的一個方面，所述控制工具包括復位工具，用于當所述錘達到撞擊時復位所述位置檢測工具。
[0017]在本發(fā)明的一個方面，所述錘擊裝置進一步包括撞擊位置檢測工具，用于檢測何時所述錘達到撞擊。
[0018]每次錘落下至對象上，該對象將最有可能變形、斷裂或至少移動，這樣，如果同一個對象被擊中幾次，撞擊位置通常將越來越向下移動。但是，如果制動過程每次都在相同的位置上開始，在錘下一次擊打達到撞擊之前，制動系統(tǒng)將吸收太多的能量，這將限制制動系統(tǒng)，并減少撞擊時的能量。因此，確保該撞擊位置由撞擊傳感器檢測是有利的，并且隨后擊打的制動步驟在該撞擊位置的基礎(chǔ)上開始。
[0019]撞擊位置可以例如通過監(jiān)測液壓馬達油路中的油壓、通過在絞盤或線纜工具上/處的應變儀、通過加速度計、聲學監(jiān)視器工具或通過其他手段來檢測。
[0020]在本發(fā)明的一個方面，所述錘擊裝置包括直接短接流徑工具，用于在所述液壓馬達的輸入端口與輸出端口之間任選地創(chuàng)建直接短接流徑。
[0021]短接液壓馬達是使錘可以充分空轉(zhuǎn)地下降的一個快速而有效的方式。
[0022]在本發(fā)明的一個方面，所述絞盤轉(zhuǎn)動制動工具包括用于阻斷通過所述短接流徑的流的短接流徑阻斷工具。
[0023]阻斷通過所述短接流徑的流是提供絞盤轉(zhuǎn)動制動工具的快速和有效的方法。此夕卜，通過這樣的短接流徑阻斷工具的制動過程是比較容易控制的，并且對比與普通制動工具如盤式制動器或鼓式制動器，該短接流徑阻斷工具實質(zhì)上不包括磨損部件。
[0024]在本發(fā)明的一個方面，所述直接短接流徑工具包括超壓緩解工具。
[0025]如果制動過程過早或錯誤地開始時，基本上落下的錘的所有的能量可以由短接流徑阻斷工具和/或直接短接流徑工具吸收。這可能導致在直接短接流徑中危險的壓力增加，因此，提供具有超壓緩解工具的直接短接流徑工具是有利的。
[0026]在本發(fā)明的一個方面，所述超壓緩解工具被設(shè)置成，如果壓力超過700巴，優(yōu)選地如果壓力超過500巴，最優(yōu)選的如果壓力超過300巴，會減輕所述直接短接流徑中的所述壓力。
[0027]如果在直接短接流徑中的壓力被釋放時太低，制動將會是無效的，如果壓力過高，由于過壓導致的損壞的風險會增加。因此，本壓力水平在效率和安全性之間呈現(xiàn)有利關(guān)系。
[0028]在本發(fā)明的一個方面，所述直接短接流徑工具包括再填充工具，用于增加所述直接短接流徑中的壓力。
[0029]當錘在加速并且當短接流徑阻斷工具被部署，則存在液壓回路中氣穴現(xiàn)象的顯著風險一一特別是在液壓馬達中。然而，通過再填充工具增加在所述短接流徑中的壓力，這種風險被大大降低。
[0030]在本發(fā)明的一個方面，所述絞盤是由一個以上的液壓馬達驅(qū)動。
[0031]兩個或更多個液壓馬達通常比具有同等容量的單一的液壓馬達更便宜一一特別是涉及到本重型液壓馬達一一并且由兩個或更多個液壓馬達驅(qū)動絞盤也將為提升系統(tǒng)提供互惠一一因此增加了系統(tǒng)的安全水平。
[0032]在本發(fā)明的一個方面，所述一個以上的液壓馬達中的至少一個包括空轉(zhuǎn)輪工具。
[0033]提供額外的具有空轉(zhuǎn)輪工具的馬達是有利的，因為空轉(zhuǎn)輪工具使得在落下期間基本上沒有能量被這些馬達吸收一一從而提高了錘擊裝置的能力。
[0034]在本發(fā)明的一個方面，所述空轉(zhuǎn)輪工具包括用于將所述液壓馬達的輸出端口連接至油箱工具的工具。
[0035]如果沒有油被供給到液壓馬達的輸入端口并且輸出端口被連接到油箱，液壓馬達將在回轉(zhuǎn)一周后被清空并將在馬達內(nèi)部建立真空。這是有利的，因為馬達將吸收非常少的能量并且一旦它被再次加壓，真空將輔助馬達中的再填充。
[0036]在本發(fā)明的一個方面，所述位置檢測工具包括轉(zhuǎn)動編碼器。
[0037]使用轉(zhuǎn)動編碼器是通過檢測絞盤的轉(zhuǎn)動來檢測錘的位置的簡單而有效的方法。
[0038]在本發(fā)明的一個方面，所述轉(zhuǎn)動編碼器被連接到絞盤軸，所述絞盤圍繞所述絞盤軸轉(zhuǎn)動。
[0039]據(jù)此實現(xiàn)了本發(fā)明的有利實施例。
[0040]本發(fā)明進一步提供了一種用于操作錘擊裝置的方法，所述方法包括下列步驟:
[0041]通過由至少一個液壓馬達驅(qū)動的絞盤工具提升所述錘擊裝置的錘至預定的初始位置；
[0042]通過在