專利名稱：用于臨時(shí)頂板支架的安全保護(hù)的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及承重液壓技術(shù)，尤其是涉及一種用于臨時(shí)頂板支架的安全保護(hù)控制的 裝置及其方法。
背景技術(shù)：
在采礦作業(yè)中，頂板塌崩位置是應(yīng)力集中處。為了避免因頂板塌崩造成的人員傷 害需采取安全預(yù)防措施，包括向桿柱機(jī)(roof bolter)設(shè)備上增加承重結(jié)構(gòu)。但是，增加結(jié) 構(gòu)支架的現(xiàn)有技術(shù)方法對(duì)安裝該支架仍存在著危險(xiǎn)。該問(wèn)題通過(guò)對(duì)臨時(shí)頂板支架的研究將 更易于理解。臨時(shí)頂板支架在永久頂板支架的安裝(例如，桿柱機(jī)的操作)過(guò)程中，一個(gè)臨時(shí)頂板支架用于支 承一挖掘位置的頂板。在一常見(jiàn)結(jié)構(gòu)中，雙梁桿柱機(jī)需要兩個(gè)操作者和兩組用于安裝桿柱 的控制裝置。通常，每個(gè)操作者負(fù)責(zé)連接入口通道的一半。而且，一個(gè)操作者還通常對(duì)該梁 進(jìn)行控制來(lái)使一臨時(shí)頂板支架降低和升高并以一較低的速率來(lái)移動(dòng)機(jī)器。在橫跨一入口的 每一排桿柱被安裝好之后，這樣的控制裝置在重新確定機(jī)器的位置時(shí)使用。然而，在某些頂板情況下，在臨時(shí)頂板支架正在支承頂板時(shí)，該頂板可能會(huì)斷裂。 操作者可能或者沒(méi)能注意到這樣一種斷裂已經(jīng)發(fā)生了。在桿柱機(jī)的典型操作過(guò)程中，桿柱 以大約四腳間隔來(lái)安裝。這樣，大量的巖石在安裝好頂板的桿柱之間可能會(huì)破裂松散，而且 這些巖石僅僅通過(guò)臨時(shí)頂板支架而受到支承。松散的巖石可引起至少三個(gè)潛在的危害。首先，臨時(shí)頂板支架的控制裝置位于桿 柱機(jī)的前面附近。這樣，操作者在臨時(shí)頂板支架被釋放時(shí)易于受到落下來(lái)巖石的危害。其 次，臨時(shí)頂板支架是通過(guò)具有負(fù)載閉鎖閥的液壓缸來(lái)支承的。臨時(shí)頂板支架的下降速度僅 依賴于液壓回路內(nèi)所施加的載荷和限制。這樣，即使松散的巖石不會(huì)自由落下來(lái)，臨時(shí)頂板 支架也可能會(huì)以一定速度下降從而危害到操作者。此外，由快速下降引起的液壓回路內(nèi)的 應(yīng)變能對(duì)臨時(shí)頂板支架造成損害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)了一種用于臨時(shí)頂板支架的安全保護(hù)控制的裝置及其方法。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，臨時(shí)頂板支架具有一載荷傳感元件。在一個(gè)非限定性示例實(shí)施 例中，一臨時(shí)頂板支架的橫梁結(jié)構(gòu)通過(guò)一載荷傳感銷來(lái)支承。該銷可以被設(shè)置在該橫梁結(jié) 構(gòu)的中心，而且還可以被設(shè)置在一個(gè)徑向球軸承上。該銷可使橫梁樞轉(zhuǎn)來(lái)適合于頂板傾斜 的需要。在一個(gè)實(shí)施例中，臨時(shí)頂板支架所受到的所有的載荷都通過(guò)銷來(lái)傳遞。在一個(gè)非 限定性示例實(shí)施例中，在銷內(nèi)安裝應(yīng)變儀，從而測(cè)量作用在銷上的載荷，進(jìn)而測(cè)量作用在臨時(shí)頂板支架上的載荷。在另一個(gè)實(shí)施例中，壓力傳感器測(cè)量作用在液壓系統(tǒng)上的載荷，進(jìn)而 測(cè)量作用在臨時(shí)頂板支架上的載荷。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)載荷檢測(cè)系統(tǒng)(例如載荷傳感銷)檢測(cè)到的非常高的載荷 表示頂板已經(jīng)斷裂并且臨時(shí)頂板支架正在支承著松散的巖石。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)載荷傳 感系統(tǒng)檢測(cè)到一個(gè)非常高的載荷時(shí)，在機(jī)器的前端(即在由臨時(shí)頂板支架所支承的松散巖 石附近)的臨時(shí)頂板支架控制裝置被禁止使用。一第二組遠(yuǎn)程臨時(shí)頂板支架控制裝置處于 工作狀態(tài)。這樣，在臨時(shí)頂板支架降低之前，操作者必須離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中， 第二組控制裝置位于機(jī)器的后端。在一個(gè)實(shí)施例中，第二組控制裝置被構(gòu)造成能限制下降 速度的結(jié)構(gòu)形式。在另一實(shí)施例中，附加的傳感器用于檢測(cè)危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)有或者沒(méi)有操作者。在一個(gè) 實(shí)施例中，附加的傳感器是一個(gè)壓力傳感器，該壓力傳感器連接到一桿柱機(jī)操作者所在區(qū) 域上。在另一個(gè)實(shí)施例中，附加的傳感器是一個(gè)接近傳感器，該接近傳感器被構(gòu)造成能夠檢 測(cè)到在一桿柱機(jī)操作者所在區(qū)域上有或者沒(méi)有一個(gè)物體(例如一個(gè)操作者)的結(jié)構(gòu)形式。 在一個(gè)非限定性示例實(shí)施例中，當(dāng)一個(gè)附加的傳感器表明危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)有操作者時(shí)，第二組 控制裝置被禁止使用。這樣，當(dāng)松散的巖石通過(guò)一臨時(shí)頂板支架的載荷傳感元件檢測(cè)到而 且操作者處于危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，臨時(shí)頂板支架不能被降低下來(lái)。


結(jié)合下面的說(shuō)明、附屬的權(quán)利要求書和附圖將更清楚地理解本發(fā)明的這些以及其 它的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中具有一載荷傳感銷的非限定性示例臨時(shí)頂板支架的 不同角度的部分或整體示意圖；圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中在一低礦層內(nèi)具有一載荷傳感銷的非限定性示例臨 時(shí)頂板支架的示意圖；圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中雙梁桿柱機(jī)的非限定性示例的示意圖，其中該雙梁桿 柱機(jī)具有一載荷傳感銷的臨時(shí)頂板支架；圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中對(duì)臨時(shí)頂板支架進(jìn)行操作的非限定性方法的流程圖；圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中對(duì)臨時(shí)頂板支架進(jìn)行降低的非限定性方法的流程圖；圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中對(duì)具有檢測(cè)操作者安全特征的臨時(shí)頂板支架進(jìn)行操 作的非限定性方法的流程圖；圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中一個(gè)載荷傳感銷的簡(jiǎn)圖；圖8是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中另一個(gè)載荷傳感銷的簡(jiǎn)圖；圖9是示出載荷傳感銷的電路圖及其兩個(gè)半剖視圖的簡(jiǎn)圖；圖10是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中過(guò)載檢測(cè)裝置的簡(jiǎn)圖；圖11是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中電流傳感器繼電器的簡(jiǎn)圖；圖12是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中載荷(英鎊)與電流(毫安)之間關(guān)系曲線的簡(jiǎn)圖； 以及圖13是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中非限定性通有計(jì)算機(jī)的方框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種用于臨時(shí)頂板支架的安全保護(hù)控制的裝置及其方法。在下面的說(shuō) 明中，通過(guò)描述大量具體細(xì)節(jié)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了更徹底地說(shuō)明。然而，對(duì)本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員而言，本發(fā)明顯然可在這些具體細(xì)節(jié)之外進(jìn)行實(shí)施。此外，本發(fā)明沒(méi)有對(duì)那些易于 理解的公知特征進(jìn)行詳述。載荷傳感元件在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一臨時(shí)頂板支架設(shè)有一個(gè)載荷傳感元件。在一個(gè)非限 定性示例實(shí)施例中，一臨時(shí)頂板支架的橫梁結(jié)構(gòu)通過(guò)一載荷傳感銷來(lái)支承。該銷可以被設(shè) 置在該橫梁結(jié)構(gòu)的中心，而且還可以被設(shè)置在一個(gè)徑向球軸承上。該銷可使橫梁樞轉(zhuǎn)來(lái)適 合于頂板傾斜的需要。在一個(gè)實(shí)施例中，臨時(shí)頂板支架所受到的所有的載荷都通過(guò)銷來(lái)傳 遞。在一個(gè)非限定性示例實(shí)施例中，在銷內(nèi)安裝應(yīng)變儀，從而測(cè)量作用在銷上的載荷，進(jìn)而 測(cè)量作用在臨時(shí)頂板支架上的載荷。在另一個(gè)實(shí)施例中，壓力傳感器測(cè)量作用在液壓系統(tǒng) 上的載荷，進(jìn)而測(cè)量作用在臨時(shí)頂板支架上的載荷。圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中具有一載荷傳感銷的非限定性示例臨時(shí)頂板支架的 不同角度的部分或整體示意圖。臨時(shí)頂板支架110的側(cè)視圖100示出了臨時(shí)頂板支架110 的提升機(jī)構(gòu)120以及頂板支承機(jī)構(gòu)130。類似地，頂視圖140示出了提升機(jī)構(gòu)120以及頂板 支承機(jī)構(gòu)130。頂板支承機(jī)構(gòu)130設(shè)有一個(gè)在前視圖160中可以看到的頂板襯墊150。一 載荷傳感的臨時(shí)頂板支架銷170位于提升機(jī)構(gòu)120和頂板支承機(jī)構(gòu)130之間的接合點(diǎn)上。 臨時(shí)頂板支架110所受到的所有的載荷都通過(guò)載荷傳感的臨時(shí)頂板支架銷170來(lái)傳遞。圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中在一低礦層內(nèi)具有一載荷傳感銷的非限定性示例臨 時(shí)頂板支架的示意圖。臨時(shí)頂板支架組件200設(shè)有載荷傳感的臨時(shí)頂板支架銷210。臨時(shí) 頂板支架組件200從礦層的頂板所受到的所有載荷都通過(guò)載荷傳感的臨時(shí)頂板支架銷210 來(lái)傳遞。臨時(shí)頂板支架組件200由位于操作者的前方控制裝置220來(lái)操作。后端第二控制裝置圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中雙梁桿柱機(jī)的非限定性示例的示意圖，其中該雙梁桿 柱機(jī)具有一載荷傳感銷的臨時(shí)頂板支架。該桿柱機(jī)和臨時(shí)頂板支架組件300設(shè)有一個(gè)用于 檢測(cè)頂板斷裂的載荷傳感銷310。該桿柱機(jī)和臨時(shí)頂板支架組件300設(shè)有前端的操作者控 制裝置320，該控制裝置控制臨時(shí)頂板支架。后端控制裝置330在檢測(cè)到頂板斷裂時(shí)用于控 制臨時(shí)頂板支架。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)由載荷檢測(cè)系統(tǒng)(例如載荷傳感銷)檢測(cè)到的非常高載荷 表示頂板已經(jīng)斷裂并且臨時(shí)頂板支架正在支承著松散的巖石。當(dāng)載荷傳感系統(tǒng)檢測(cè)到一個(gè) 非常高的載荷時(shí)，在機(jī)器的前端(即在由臨時(shí)頂板支架所支承的松散巖石的附近)的臨時(shí) 頂板支架控制裝置被禁止使用。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)臨時(shí)頂板支架升高到適當(dāng)位置時(shí)，臨時(shí) 頂板支架保持在該適當(dāng)位置所需的載荷被測(cè)量到。該載荷可作為一閾值載荷。在臨時(shí)頂板 支架處于使用狀態(tài)時(shí)，作用在臨時(shí)頂板支架上的載荷與該閾值載荷進(jìn)行比較(例如通過(guò)一 比較儀)。如果作用在臨時(shí)頂板支架上的載荷超過(guò)該閾值載荷，該系統(tǒng)測(cè)定出存在一非常高 的載荷。在另一個(gè)實(shí)施例中，在該系統(tǒng)測(cè)定出存在一非常高的載荷之前，作用在臨時(shí)頂板支 架上的載荷必須超出該閾值載荷一特定量(例如或者100% )。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)測(cè)定出存在一非常高的載荷時(shí)，一第二組遠(yuǎn)程臨時(shí)頂板支架控制裝置處于工作狀態(tài)。第二組遠(yuǎn)程臨時(shí)頂板支架控制裝置可以是臨時(shí)頂板支架組件的一 組成部分，或者該第二組遠(yuǎn)程臨時(shí)頂板支架控制裝置可以與臨時(shí)頂板支架組件分離開(kāi)并且 通過(guò)一實(shí)線或者無(wú)線通信連接而相連。這樣，在臨時(shí)頂板支架降低之前，操作者必須離開(kāi)危 險(xiǎn)區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，第二組控制裝置位于機(jī)器的后端。圖4示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中對(duì)臨時(shí)頂板支架進(jìn)行操作的非限定性方法。在方 框400中，升高臨時(shí)頂板支架以便支承頂板的一部分，在方框410中，由臨時(shí)頂板支架所承 受的載荷通過(guò)一載荷傳感元件檢測(cè)到。在方框420中，判斷由載荷傳感元件檢測(cè)到的載荷 是否表明松散的巖石受到了臨時(shí)頂板支架的支承。如果由載荷傳感元件檢測(cè)到的載荷表明 松散的巖石受到了臨時(shí)頂板支架的支承，則在方框430中，前端的臨時(shí)頂板支架控制裝置 被禁止使用而且程序進(jìn)行到方框460。如果由載荷傳感元件檢測(cè)到的載荷沒(méi)有表明松散的巖石受到了臨時(shí)頂板支架的 支承，則在方框440中，判斷是否需要將臨時(shí)頂板支架降低。如果需要將臨時(shí)頂板支架降 低，則在方框450中，操作者可以使用前端的臨時(shí)頂板支架控制裝置或者任何其它的臨時(shí) 頂板支架控制裝置來(lái)降低臨時(shí)頂板支架。如果不需要將臨時(shí)頂板支架降低，則程序返回到 方框410。在方框460中，判斷是否需要將臨時(shí)頂板支架降低。如果需要將臨時(shí)頂板支架降 低，則在方框470中，操作者不能使用前端的臨時(shí)頂板支架控制裝置，反而必須使用第二組 控制裝置來(lái)降低臨時(shí)頂板支架。如果不需要將臨時(shí)頂板支架降低，則程序返回到方框460。限制性的下降速度在另一個(gè)實(shí)施例中，第二組控制裝置被構(gòu)造成能限制下降的速度的結(jié)構(gòu)形式。在 一個(gè)非限定性示例實(shí)施例中，第二組控制裝置僅僅當(dāng)臨時(shí)頂板支架的載荷傳感元件之上的 載荷表明松散的巖石受到了臨時(shí)頂板支架的支承之時(shí)才被使用。這樣，第二組控制裝置僅 能以限制性的下降速度使臨時(shí)頂板支架下降。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二組控制裝置能以一 大于限制性的下降速度的速度使臨時(shí)頂板支架下降。此外，在另一個(gè)實(shí)施例中，第二組控制 裝置不僅僅在臨時(shí)頂板支架的載荷傳感元件上的載荷表明松散的巖石受到了臨時(shí)頂板支 架的支承之時(shí)才被使用。圖5示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中對(duì)臨時(shí)頂板支架進(jìn)行降低的非限定性方法。在方框 500中，臨時(shí)頂板支架被升高到適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀Ｔ诜娇?10中，由臨時(shí)頂板支架所承受的載 荷通過(guò)一載荷傳感元件檢測(cè)到。在方框520中，判斷由載荷傳感元件檢測(cè)到的載荷是否表 明松散的巖石受到了臨時(shí)頂板支架的支承。如果由載荷傳感元件檢測(cè)到的載荷沒(méi)有表明松 散的巖石受到了臨時(shí)頂板支架的支承，則在方框530中，臨時(shí)頂板支架可以以一無(wú)限制性 速度被降低。如果由載荷傳感元件檢測(cè)到的載荷表明松散的巖石受到了臨時(shí)頂板支架的支 承，則在方框540中，臨時(shí)頂板支架僅僅可以以一限制性的下降速度被降低。附加的安全措施在另一實(shí)施例中，附加的傳感器用于檢測(cè)在危險(xiǎn)區(qū)域中(例如在桿柱機(jī)和/或臨 時(shí)頂板支架設(shè)備上的前端操作者區(qū)域)有或者沒(méi)有操作者。在一個(gè)實(shí)施例中，附加的傳感 器是一個(gè)壓力傳感器，該壓力傳感器連接到一桿柱機(jī)操作者所在區(qū)域上。在另一個(gè)實(shí)施例 中，附加的傳感器是一個(gè)接近傳感器，該接近傳感器被構(gòu)造成能夠檢測(cè)到在一桿柱機(jī)操作 者所在區(qū)域上有或者沒(méi)有一個(gè)物體(例如一個(gè)操作者)的結(jié)構(gòu)形式。在一個(gè)非限定性示例實(shí)施例中，當(dāng)一個(gè)附加的傳感器表明危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)有操作者時(shí)，第二組控制裝置被禁止使用。 這樣，當(dāng)松散的巖石通過(guò)一臨時(shí)頂板支架的載荷傳感元件檢測(cè)到而且操作者處于危險(xiǎn)區(qū)域 時(shí)，臨時(shí)頂板支架不能被降低。在一個(gè)實(shí)施例中，控制裝置的邏輯電路利用一可編程的邏輯 數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制裝置的邏輯電路利用一特定目的的電路(例如習(xí)用 芯片或者其它的電子電路)來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖6示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中對(duì)具有檢測(cè)操作者安全特征的臨時(shí)頂板支架進(jìn)行 操作的非限定性方法。在方框600中，升高臨時(shí)頂板支架來(lái)支承頂板的一部分。在方框610 中，由臨時(shí)頂板支架所承受的載荷通過(guò)一載荷傳感元件檢測(cè)到。在方框620中，判斷由載荷 傳感元件檢測(cè)到的載荷是否表明松散的巖石受到了臨時(shí)頂板支架的支承。如果由載荷傳感 元件檢測(cè)到的載荷表明松散的巖石受到了臨時(shí)頂板支架的支承，則在方框630中，前端的 臨時(shí)頂板支架控制裝置被禁止使用而且程序進(jìn)行到方框660。如果由載荷傳感元件檢測(cè)到的載荷沒(méi)有表明松散的巖石受到了臨時(shí)頂板支架的 支承，則在方框640中，判斷是否需要將臨時(shí)頂板支架降低。如果需要將臨時(shí)頂板支架降 低，則在方框650中，操作者可以使用前端的臨時(shí)頂板支架控制裝置或者任何其它的臨時(shí) 頂板支架控制裝置來(lái)降低臨時(shí)頂板支架。如果不需要將臨時(shí)頂板支架降低，則程序返回到 方框610。在方框660中，判斷是否需要將臨時(shí)頂板支架降低。如果需要將臨時(shí)頂板支架降 低，則在方框670中，判斷是否在一個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)檢測(cè)到有一操作者。如果在一個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域 內(nèi)檢測(cè)到有一操作者，則程序返回到方框660。如果在一個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到有一操作 者，則在方框680中，操作者利用一第二組控制裝置來(lái)降低臨時(shí)頂板支架。如果不需要將臨 時(shí)頂板支架降低，則程序返回到方框660。載荷傳感銷圖7示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的載荷傳感銷。載荷傳感銷700具有一支承表面710 和多個(gè)加載表面730以及位于支承表面和每個(gè)加載表面之間的載荷傳感系統(tǒng)720。接線端 740連接載荷傳感銷700和電纜750。電纜750將來(lái)自載荷傳感銷700的信號(hào)傳遞到那套 起到臨時(shí)頂板支架控制功能的控制裝置上。圖7還示出了載荷傳感銷700的端視圖760。圖8示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的另一個(gè)載荷傳感銷。載荷傳感銷800具有一支承 表面810和多個(gè)加載表面830以及位于支承表面和每個(gè)加載表面之間的載荷傳感系統(tǒng)820。 接線端840具有電壓轉(zhuǎn)換器850。圖8還示出了載荷傳感銷800的端視圖860。在一個(gè)實(shí)施例中，載荷傳感銷是由一種高強(qiáng)度的鋁合金制成并且含有接線夾 (ramp)重52磅(lbs)而不含有接線夾重42。載荷傳感銷具有高達(dá)20噸/塊的額定容量， 靜態(tài)精度為滿刻度的0. 25%或者更好，動(dòng)態(tài)精度在具有水準(zhǔn)標(biāo)記時(shí)為滿刻度的士 的或 者在沒(méi)有水準(zhǔn)標(biāo)記時(shí)為滿刻度的士3%。載荷傳感銷還具有滿刻度的200%的過(guò)載容量，輸 A /輸出阻抗為560ohms士50ohms，輸出為0. 6至1. OmV/V，勵(lì)磁為5至15VDC，穩(wěn)定性為滿 刻度的0. 5% /年，地面水平需要在四平方英尺內(nèi)小于一英寸的八分之一，以及補(bǔ)償溫度范 圍在-10至50°C。圖9示出載荷傳感銷的電路圖及其兩個(gè)半剖視圖。在左面的半剖視圖900中，可看 見(jiàn)載荷敏感元件905和910。在右面的半剖視圖915中，可看見(jiàn)載荷敏感元件920和925。 在電路圖930中，電流從點(diǎn)935處供給。點(diǎn)935與點(diǎn)940和945相連。在點(diǎn)935和940之間設(shè)置電阻950。電阻950與載荷敏感元件905相對(duì)應(yīng)。在點(diǎn)935和945之間設(shè)置電阻955。 電阻955與載荷敏感元件920相對(duì)應(yīng)。點(diǎn)940還與點(diǎn)960和965相連。電阻970設(shè)置在點(diǎn)940和960之間，而且電阻975 設(shè)置在點(diǎn)940和965之間。電阻975與載荷敏感元件910相對(duì)應(yīng)。點(diǎn)945還與點(diǎn)965和980 相連。電阻985設(shè)置在點(diǎn)945和980之間，而且電阻990設(shè)置在點(diǎn)945和965之間。電阻 990與載荷敏感元件925相對(duì)應(yīng)。當(dāng)將一載荷施加在載荷傳感銷上時(shí)，載荷敏感元件905， 910,920和925根據(jù)載荷施加的位置不同而受到壓縮或者拉伸，并且壓縮或者拉伸的程度 取決于載荷量。壓縮或者拉伸一載荷傳感元件能以一公知方式改變其阻抗。這樣，通過(guò)測(cè) 量電阻950，955，975和990的阻抗變化，系統(tǒng)就可獲知施加在載荷傳感銷上的載荷量。過(guò)載檢測(cè)裝置圖10示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的過(guò)載檢測(cè)裝置。在負(fù)載測(cè)力器1000，電流傳感 器繼電器1010和電流表1020之間形成一個(gè)回路。電流傳感器繼電器1010還設(shè)有保險(xiǎn)絲 1030和本征阻擋層1040來(lái)保護(hù)電流部分以避免發(fā)生過(guò)載。在負(fù)載測(cè)力器1000處測(cè)量到一 載荷并且將一信號(hào)返回到電流傳感器繼電器1010。該信號(hào)與閾值信號(hào)進(jìn)行比較來(lái)判斷是否 存在超過(guò)閾值的一載荷。圖11示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中電流傳感器繼電器。將功率通過(guò)120V AC的熱線 1110輸入到電流傳感器繼電器1100中，其中熱線與100mA的保險(xiǎn)絲1120相連并且與120V AC的中性線1130相配對(duì)。電流傳感器繼電器1100接收到來(lái)自于載荷檢測(cè)裝置的輸入信 號(hào)1140。對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析以確定是否存在一過(guò)載。24V DC信號(hào)1150通過(guò)本征阻擋層 1160到達(dá)載荷檢測(cè)裝置。本征阻擋層1160還連接到大地上。在一個(gè)實(shí)施例中，電流傳感器繼電器設(shè)有兩個(gè)警報(bào)信號(hào)，該兩個(gè)警報(bào)信號(hào)具有Lo =llOOIbs和Hi = 2200Ibs的設(shè)定點(diǎn)。供給電壓是100至130伏特，AC在50至60Hz。電 流傳感器繼電器具有100毫安培或者1W的最大額定值，輸入范圍在0至20mA和50歐姆的 輸入阻抗，場(chǎng)設(shè)備激勵(lì)為25mA，DC24V，兩個(gè)獨(dú)立的Lo或者Hi的設(shè)定點(diǎn)(電阻載荷)。在一 個(gè)實(shí)施例中，本征阻擋層具有35V DC的最大電壓和75mA的最大電流。圖12示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中載荷(英鎊)與電流(毫安)之間的關(guān)系曲線。曲 線1200在4至20mA的區(qū)域內(nèi)大體上為直線。因此，通過(guò)測(cè)量返回到電流傳感器繼電器中 的電流能確定施加在載荷傳感裝置上的載荷。計(jì)算機(jī)執(zhí)行環(huán)境(硬件)的實(shí)施例本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可通過(guò)計(jì)算機(jī)可讀程序代碼形式的計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中 該計(jì)算機(jī)軟件可利用圖13所示的通用計(jì)算環(huán)境(諸如環(huán)境1300)來(lái)執(zhí)行。鍵盤1310和鼠 標(biāo)1311與一系統(tǒng)總線1318相連。鍵盤和鼠標(biāo)將用戶輸入引入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并使該用戶 輸入傳輸?shù)街醒胩幚韱卧?CPU) 1313。除了鍵盤1310和鼠標(biāo)1311之外或者作為它們的替 代，還可以使用其它適合的輸入設(shè)備。與雙向系統(tǒng)總線1318相連的1/0(輸入/輸出)單 元1319代表如打印機(jī)，A/V (聲頻/視頻)I/O等的I/O元件。計(jì)算機(jī)1301可以包括一個(gè)與總線1318相連的通信接口 1320。通信接口 1320通 過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈接1321向本地網(wǎng)1322提供了一種兩路通信耦合。例如，如果通信接口 1320是一 種集成服務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)卡或者一種調(diào)制解調(diào)器，則通信接口 1320向呈電話線的相應(yīng)形 式提供了數(shù)據(jù)通信連接，該電話線包括部分網(wǎng)絡(luò)鏈接1321。如果通信接口 1320是一種局域網(wǎng)(LAN)卡，則該通信接口 1320通過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈接1321向兼容的LAN提供了一種數(shù)據(jù)通信連 接。無(wú)線鏈接也是可能的。在任何這類設(shè)備中，通信接口 1320發(fā)送和接收電子，電磁或者 光學(xué)信號(hào)，而這些信號(hào)承載代表各類信息的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。網(wǎng)絡(luò)鏈接1321通常通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)網(wǎng)絡(luò)向其它數(shù)據(jù)設(shè)備提供數(shù)據(jù)通信。例如， 網(wǎng)絡(luò)鏈接1321可以通過(guò)本地網(wǎng)1322向本地服務(wù)器計(jì)算機(jī)1323或者向由ISP1324控制的 數(shù)據(jù)裝置提供一種連接。反之，ISP1324通過(guò)現(xiàn)在通常稱作互聯(lián)網(wǎng)1325的環(huán)球信息包數(shù)據(jù) 通信網(wǎng)絡(luò)提供了數(shù)據(jù)通信服務(wù)。本地網(wǎng)1322和互聯(lián)網(wǎng)1325都使用承載數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的電 子，電磁或者光學(xué)信號(hào)。這些通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)以及在網(wǎng)絡(luò)鏈接1321上并通過(guò)通信接口 1320的信號(hào)都是載波傳輸信息的示例形式，其中的信號(hào)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)或者從計(jì) 算機(jī)中輸出。處理器1313可以全部存儲(chǔ)在客戶計(jì)算機(jī)1301或者全部存儲(chǔ)在服務(wù)器1326上，或 者處理器1313可以使其計(jì)算能力分布在計(jì)算機(jī)1301和服務(wù)器1326之間。服務(wù)器1326可 以如圖13所示象征性地表示成一個(gè)單元，但是，該服務(wù)器1326也能被分布在多“層”之間。 在一個(gè)實(shí)施例中，服務(wù)器1326包括一個(gè)中間和底層，其中應(yīng)用邏輯在中間層中進(jìn)行而持久 性數(shù)據(jù)被設(shè)置在底層中。在這種情況下，服務(wù)器1326全部存儲(chǔ)在服務(wù)器1326，處理器進(jìn)行 計(jì)算的結(jié)果通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)1325、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供者(ISP) 1324，本地網(wǎng)1322和通信接口 1320 傳輸?shù)接?jì)算機(jī)1301。通過(guò)這種方式，計(jì)算機(jī)1301通過(guò)輸出的方式能向用戶顯示計(jì)算結(jié)果。計(jì)算機(jī)1301包括視頻存儲(chǔ)器1314，主存儲(chǔ)器1315和大容量存儲(chǔ)器1312，所有這 些存儲(chǔ)器都和鍵盤1310，鼠標(biāo)1311和處理器1313 —起連接到雙向系統(tǒng)總線1318上。如同 處理器1313 —樣，在各種計(jì)算環(huán)境中，主存儲(chǔ)器1315和大容量存儲(chǔ)器1312能全部存儲(chǔ)在 服務(wù)器1326或者計(jì)算機(jī)1301上，或者它們能被分配在服務(wù)器1326和計(jì)算機(jī)1301這兩者 上。大容量存儲(chǔ)器1312可以包括固定和活動(dòng)媒體，諸如磁性、光學(xué)或者磁光存儲(chǔ)系統(tǒng) 或者任何其它可獲得的大容量存儲(chǔ)技術(shù)?？偩€1318可以包含，例如用于尋址視頻存儲(chǔ)器 1314和主存儲(chǔ)器1315的32地址線。系統(tǒng)總線1318還可以包含，例如用于在諸如處理器 1313，主存儲(chǔ)器1315，視頻存儲(chǔ)器1314和大容量存儲(chǔ)器1312的部件之中或者之間傳輸數(shù) 據(jù)的32字節(jié)數(shù)據(jù)總線?？商鎿Q的是，多路傳輸數(shù)據(jù)/地址線可用于取代分離的數(shù)據(jù)和地址 線。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，微處理器是Intel制造的諸如80X86或者Pentium型 處理器。但是，也可以使用其它適合的微處理器或者微型計(jì)算機(jī)。主存儲(chǔ)器1315包括動(dòng)態(tài) 隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(DRAM)。視頻存儲(chǔ)器1314是一種兩端口視頻隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器。視頻存儲(chǔ) 器1314的一個(gè)端口連接到視頻放大器1316上。視頻放大器1316是現(xiàn)有技術(shù)中公知的并 且可以由任何適合的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。該電路將存儲(chǔ)在視頻存儲(chǔ)器1314中的像素?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成 適于監(jiān)控器1317使用的光柵信號(hào)。監(jiān)控器1317是一種適于顯示圖象的監(jiān)控器。計(jì)算機(jī)1301能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)鏈接1321和通信接口 1320來(lái)發(fā)出信息和接收包括 程序代碼在內(nèi)的數(shù)據(jù)。在互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)例中，遠(yuǎn)程服務(wù)器計(jì)算機(jī)1326可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)1325， ISP1324，本地網(wǎng)1322和通信接口 1320來(lái)傳輸一個(gè)應(yīng)用程序所需的代碼。接收到的代碼可 以在接收時(shí)就被處理器1313執(zhí)行，和/或存儲(chǔ)在大容量存儲(chǔ)器1312，或?yàn)橐院笫褂枚鎯?chǔ) 在其它永久性存儲(chǔ)器中。在這種方式中，計(jì)算機(jī)1300可以獲得載波形式的應(yīng)用代碼?？商鎿Q的是，遠(yuǎn)程服務(wù)器計(jì)算機(jī)1326可以利用處理器1313，利用大容量存儲(chǔ)器1312和/或視頻 存儲(chǔ)器1315來(lái)執(zhí)行應(yīng)用程序。接著，服務(wù)器1326執(zhí)行的結(jié)果通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)1325，ISP1324， 本地網(wǎng)1322和通信接口 1320來(lái)傳輸。在本實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)1301僅發(fā)揮輸入和輸出的功 能。應(yīng)用代碼可包括在任何形式的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品里。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括一被構(gòu)造 成能夠存儲(chǔ)或者傳輸計(jì)算機(jī)可讀代碼的結(jié)構(gòu)形式的媒體，或者該媒體可以包括在計(jì)算機(jī)可 讀代碼里。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的一些實(shí)例是CD-ROM盤，ROM卡，軟盤，磁帶，計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動(dòng) 器，網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器，以及載波。上述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)僅用于示例的目的。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可以通過(guò)任何類型的 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、程序或者處理環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例公開(kāi)了一種用于臨時(shí)頂板支架的安全保護(hù) 控制的裝置及其方法。本發(fā)明的范圍由附屬的權(quán)利要求書及其全部范圍和等效范圍來(lái)限定。
權(quán)利要求
一種用于固定一結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括以下步驟采用桿柱機(jī)相對(duì)所述的結(jié)構(gòu)確定一支架的位置；通過(guò)一載荷傳感元件檢測(cè)所述支架上的一載荷；以及如果根據(jù)所述載荷判斷出所述結(jié)構(gòu)的一部分在所述支架被移走時(shí)將斷裂，則禁止使用控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟如果判斷出在一危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)有一操作者則禁止使用第二控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的結(jié)構(gòu)是一個(gè)挖掘洞的頂板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的載荷傳感元件是一個(gè)載荷傳感銷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的載荷傳感元件是一個(gè)與一液壓系 統(tǒng)相連的壓力傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，全部所述載荷都通過(guò)所述的載荷傳感元 件來(lái)傳遞。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟如果判斷出在一危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)有一操作者，則禁止使用第二控制器，其中所述的結(jié)構(gòu)是 一個(gè)挖掘洞的頂板，所述的載荷傳感元件是一個(gè)載荷傳感銷，而且全部所述載荷都是通過(guò) 所述的載荷傳感元件來(lái)傳遞。
8.—種結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一支架，該支架被構(gòu)造成能夠相對(duì)一結(jié)構(gòu)確定位置的結(jié)構(gòu)形式；一載荷傳感元件，該載荷傳感元件被構(gòu)造成能夠檢測(cè)所述支架上的一載荷的結(jié)構(gòu)形 式；以及一控制器禁止使用裝置，該控制器禁止使用裝置被構(gòu)造成能夠使一控制器在根據(jù)所述 載荷判斷出所述結(jié)構(gòu)的一部分在移走所述支架將斷裂的情況下被禁止使用的結(jié)構(gòu)形式。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)，還包括一第二控制器禁止使用裝置，該第二控制器禁止使用裝置被構(gòu)造成能夠在判斷出在一 危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)有一操作者的情況下被禁止使用的結(jié)構(gòu)形式。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述的結(jié)構(gòu)是一個(gè)挖掘洞的頂板。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述的載荷傳感元件是一個(gè)載 荷傳感銷。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)，其特征在于，所述的載荷傳感元件是一個(gè)與 一液壓系統(tǒng)相連的壓力傳感器。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)，其特征在于，全部所述載荷都通過(guò)所述的載 荷傳感元件來(lái)傳遞。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)，還包括一第二控制器禁止使用裝置，該第二控制器禁止使用裝置被構(gòu)造成能夠在判斷出在一 危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)有一操作者的情況下被禁止使用的結(jié)構(gòu)形式，其中所述的結(jié)構(gòu)是一個(gè)挖掘洞的 頂板，所述的載荷傳感元件是一個(gè)載荷傳感銷，而且全部所述載荷都是通過(guò)所述的載荷傳 感元件來(lái)傳遞。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于固定結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括以下步驟采用桿柱機(jī)相對(duì)所述結(jié)構(gòu)確定支架的位置；通過(guò)載荷傳感元件檢測(cè)所述支架上的載荷；以及如果根據(jù)所述載荷判斷出所述結(jié)構(gòu)的一部分在所述支架被移走時(shí)將斷裂，則禁止使用控制器。本發(fā)明還涉及一種結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括支架，該支架被構(gòu)造成能夠相對(duì)一結(jié)構(gòu)確定位置的結(jié)構(gòu)形式；載荷傳感元件，該載荷傳感元件被構(gòu)造成能夠檢測(cè)所述支架上的載荷的結(jié)構(gòu)形式；以及控制器禁止使用裝置，該控制器禁止使用裝置被構(gòu)造成能夠使一控制器在根據(jù)所述載荷判斷出所述結(jié)構(gòu)的一部分在移走所述支架將斷裂的情況下被禁止使用的結(jié)構(gòu)形式。
文檔編號(hào)E21D15/46GK101864973SQ20101019419
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2004年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月7日
發(fā)明者奇特拉·蘭加納坦, 戴維·華萊士, 羅杰·奧奎因, 邁克爾·特威格爾 申請(qǐng)人:Dbt美國(guó)公司