DE602004005162T2 - Hydraulisches system für bergbauausrüstung und verfahren zum einstellen der leistung einer gesteinsbohrmaschine - Google Patents
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Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für Bergbauausrüstung, umfassend: mindestens einen Hydraulikkreis mit Druckfluidkanälen und mindestens einer Hydraulikpumpe, wobei die Hydraulikpumpe angeordnet ist, um Hydraulikenergie im Hydraulikkreis zu erzeugen; mindestens eine Energieerzeugungseinheit zum Treiben der Hydraulikpumpe; mindestens einen Hydraulikbergbauaktuator, der mit dem Hydraulikkreis verbunden ist und konfiguriert ist, um auf ein Werkzeug in der Bergbauausrüstung einzuwirken; mindestens einen Hydraulikhilfsaktuator, der mit dem Hydraulikkreis verbunden ist; und Einrichtungen zum Einstellen der Hydraulikenergie, die zu dem Bergbauaktuator und dem Hilfsaktuator, die mit dem Hydraulikkreis verbunden sind, gelenkt werden soll, und wobei das Hydrauliksystem einen Haupthydraulikkreis und mindestens einen gesonderten Hydraulikkreis umfasst und dass der Haupthydraulikkreis und jeder gesonderte Hydraulikkreis voneinander getrennt sind, wobei jeder eine gesonderte Hydraulikpumpe zur Erzeugung von Hydraulikenergie aufweist; mindestens ein Bergbauaktuator mit dem gesonderten Hydraulikkreis verbunden ist und dass der Bergbauaktuator konfiguriert ist, um durch die Hydraulikenergie getrieben zu werden, die im gesonderten Hydraulikkreis wirkt.
- Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Einstellen der Energie einer Gesteinsbohrmaschine, wobei die Gesteinsbohrmaschine mindestens die folgenden Bohraktuatoren umfasst: ein Schlaggerät, ein Drehgerät und ein Vorschubgerät, von denen mindestens eines mit einem Hydraulikkreis verbunden ist, wobei das Verfahren umfasst: Erzeugen von Hydraulikenergie in dem Hydraulikkreis mit mindestens einer Hydraulikpumpe; Treiben des Bohraktuators, der mit dem Hydraulikkreis verbunden ist, durch die Hydraulikenergie, die im Hydraulikkreis wirkt; Einstellen der Energie des Bohraktuators, der mit dem Hydraulikkreis verbunden ist, indem die Hydraulikenergie eingestellt wird, die zu dem Bohraktuator zugeführt werden soll.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Moderne Gesteinsbohranlagen umfassen eine oder mehrere Hydraulikpumpen, wobei der von ihnen erhaltene Druckfluidstrom mittels geeigneter Ventile entlang Druckfluidkanälen zu Hydraulikaktuatoren, wie z.B. dem Schlaggerät, dem Drehgerät und dem Vorschubgerät der Gesteinsbohrmaschine, die in der Gesteinsbohranlage enthalten sind, und weiter zu den Zylindern, die die Ausleger bewegen, und zum Schwenkgerät des Fahrgestells gelenkt wird. Der Hydraulikdruck und Hydraulikstrom, die von der Hydraulikpumpe erhalten werden, werden mit Einstellelementen, die in den Druckfluidkanälen der Aktuatoren angeordnet sind, wie z.B. mit Druckreglern und Drosseln, auf eine Weise eingestellt, die die Zufuhr von notwendiger Hydraulikenergie zu jedem Aktuator ermöglicht. Unglücklicherweise bewirken solche Einstellelemente signifikante Energieverluste in einem Hydrauliksystem. Hydrauliksysteme nach dem Stand der Technik sind z.B. in der
DE 2 751 663 A1 , EP-A1-0 300 080 und der US-B1-6 505 689 offenbart. Ein weiterer Nachteil bei gegenwärtigen Systemen besteht darin, dass, wenn ein Aktuator, der einen großen Ölstrom empfängt, z.B. ein Auslegerzylinder, verwendet wird, dies den Druck und Strom des ganzen Hydrauliksystems beeinflussen und folglich den Betrieb von anderen Aktuatoren, die mit dem Hydrauliksystem verbunden sind, beeinträchtigen kann. - KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neues und verbessertes Hydrauliksystem für unterschiedliche Bergbauausrüstungen bereitzustellen.
- Das Hydrauliksystem der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem mindestens einen Sensor zur Überwachung des Betriebs des Bergbauaktuators, der mit dem gesonderten Hydraulikkreis verbunden ist, umfasst; und dass die Energie des Bergbauaktuators, der mit dem gesonderten Hydraulikkreis verbunden ist, eingerichtet ist, um entsprechend den Überwachungsergebnissen eingestellt zu werden, indem die Hydraulikenergie eingestellt wird, die durch die Hydraulikpumpe erzeugt wird, die in dem gesonderten Hydraulikkreis enthalten ist.
- Das Verfahren der Erfindung ist gekennzeichnet durch Überwachen des Betriebs der Bohrmaschine durch einen oder mehrere Sensoren; und Einstellen der Energie des Bohraktuators, der mit dem Hydraulikkreis verbunden ist, auf Grundlage der Überwachungsergebnisse, indem in erster Linie die Pumpfördermenge der Hydraulikpumpe eingestellt wird.
- Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, dass das Hydrauliksystem einer Bergbauausrüstung einen oder mehrere Bergbauaktuatoren umfasst, die konfiguriert sind, um über ein Werkzeug auf das Objekt, das verarbeitet wird, einzuwirken. Abhängig von der Anwendung können die Bergbauaktuatoren folglich ein Schlaggerät, ein Drehgerät und ein Vorschubgerät umfassen.
- Weiter umfasst das Hydrauliksystem der Erfindung mindestens einen Hydraulikbergbauaktuator, der mit einem dedizierten gesonderten Hydraulikkreis verbunden ist, für den Hydraulikenergie mit einer dedizierten Hydraulikpumpe erzeugt wird. Die Hydraulikpumpe des gesonderten Hydraulikkreises befindet sich nicht in Verbindung mit den anderen Hydraulikkreisen des Systems. Die Energie des Bergbauaktuators, der mit dem gesonderten Hydraulikkreis verbunden ist, wird eingestellt, indem auf die Hydraulikenergie eingewirkt wird, die durch die Hydraulikpumpe erzeugt wird.
- Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass keine anderen externen Hydraulikbauteile als eine Hydraulikpumpe in den Druckfluidkanälen des gesonderten Hydraulikkreises zur Einstellung des Stroms und des Drucks erforderlich sind, wodurch Energieverluste, die durch solche Bauteile, wie z.B. Schaltventile, Drosseln oder dergleichen, verursacht sind, vermieden werden. Jedoch können nötigenfalls Steuerventile in dem gesonderten Hydraulikkreis zum Ein- und Ausschalten der Hydraulikenergie und zum Auswählen der Bewegungsrichtung des Bergbauaktuators verwendet werden. Da Ventile, die beim Steuern der Druckfluidströme verwendet werden, zur Energiesteuerung nicht verwendet werden, können die Steuerventile einfach Ventile vom EIN/AUS-Typ sein. Solche einfachen Steuerventile können in der Nähe des Aktuators, der gesteuert werden soll, angeordnet sein. Zusätzlich ist die Größe der Stromöffnungen der Steuerventile verhältnismäßig leicht groß genug zu dimensionieren, damit die Steuerventile keine signifikanten Energieverluste in dem gesonderten Hydraulikkreis hervorrufen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Verwendung von außerhalb des gesonderten Hydraulikkreises vorhandenen Hydraulikaktuatoren in keiner Weise den Betrieb des Bergbauaktuators beeinflusst, der mit dem gesonderten Hydraulikkreis verbunden ist. Ein anderer Vorteil besteht darin, dass die Größe des Druckfluidstroms, der zum Bergbauaktuator zugeführt wird, der mit dem gesonderten Hydraulikkreis verbunden ist, der Steuereinheit immer bekannt ist, was die Steuerung des Bergbauaktuators erleichtert.
- Die wesentliche Idee einer Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass der gesonderte Hydraulikkreis einen dedizierten Druckfluidtank umfasst und dass der gesonderte Hydraulikkreis ein Druckfluid verwendet, das von den anderen Hydraulikkreisen des Hydrauliksystems getrennt ist. In diesem Fall kann das im gesonderten Hydraulikkreis verwendete Druckfluid vorteilhaft hinsichtlich der Leistungsfähigkeit und Verwendbarkeit des Bergbauaktuators, der mit dem gesonderten Hydraulikkreis verbunden ist, ausgewählt werden. Die chemische Struktur, Viskosität, Zusatzmittel und anderen Eigenschaften des Druckfluids können ungeachtet der Erfordernisse, die durch die anderen Aktuatoren festgelegt sind, die in dem Hydrauliksystem enthalten sind, ausgewählt werden.
- Die wesentliche Idee einer Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass jeder Bergbauaktuator, der in dem Hydrauliksystem enthalten ist, in einem dedizierten gesonderten Hydraulikkreis angeordnet ist. In diesem Fall wird die Leistungsfähigkeit von allen Funktionen, die direkt mit Bergbau in Verbindung stehen, mittels Hydraulikpumpen gesteuert.
- Die wesentliche Idee einer Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass auf die Hydraulikenergie, die dem gesonderten Hydraulikkreis zugeführt wird, eingewirkt wird, indem die Verdrängungsleistung der Hydraulikpumpe, die in dem gesonderten Hydraulikkreis enthalten ist, eingestellt wird.
- Die wesentliche Idee einer Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass auf die Hydraulikenergie, die dem gesonderten Hydraulikkreis zugeführt wird, eingewirkt wird, indem die Drehgeschwindigkeit der Hydraulikpumpe, die in dem gesonderten Hydraulikkreis enthalten ist, eingestellt wird.
- Die wesentliche Idee einer Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass auf die Hydraulikenergie, die dem gesonderten Hydraulikkreis zugeführt wird, eingewirkt wird, indem die Drehgeschwindigkeit und die Verdrängungsleistung der Hydraulikpumpe, die in dem gesonderten Hydraulikkreis enthalten ist, eingestellt werden.
- KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
- Die Erfindung wird in den beigefügten Zeichnungen in Einzelheit beschrieben.
-
1 ist eine schematische Seitenansicht einer Bergbauausrüstung, die mit einer Gesteinsbohrmaschine versehen ist. -
2 ist eine schematische Seitenansicht einer Gesteinsbohrmaschine, die mit einem Hydrauliksystem gemäß der Erfindung verbunden ist, -
3 stellt schematisch ein Hydrauliksystem gemäß der Erfindung dar, -
4 stellt schematisch ein zweites Hydrauliksystem gemäß der Erfindung dar, -
5 stellt schematisch ein drittes Hydrauliksystem gemäß der Erfindung dar, und -
6 ist eine schematische Seitenansicht einer Bergbauausrüstung, die mit einem Hydraulikhammer versehen ist. - Zwecks Klarheit stellen die Figuren die Erfindung auf eine vereinfachte Weise dar. In den Figuren sind gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet.
- AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 stellt eine Bergbauausrüstung gemäß der Erfindung dar. In der vorliegenden Anmeldung bezieht sich Bergbauausrüstung auf ein Gerät, das bohrt oder Material aus der Erdkruste oder einem Teil derselben bricht.1 betrifft eine Gesteinsbohranlage1 . Die Gesteinsbohranlage1 umfasst ein bewegbares Fahrgestell2 , auf dem mindestens ein bewegbarer Arbeitsausleger3 angeordnet ist. Das freie Ende des Arbeitsauslegers3 ist mit einem Vorschubträger4 versehen, entlang dem eine Gesteinsbohrmaschine5 bewegbar ist. Andererseits kann der Vorschubträger4 direkt auf dem Fahrgestell angeordnet sein. Weiter ist auf dem Fahrgestell2 eine Energieerzeugungseinheit6 angeordnet, die eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektromotor sein kann. Die Energieerzeugungseinheit6 ist angeordnet, um Hydraulikpumpen7 bis10 zu verwenden, die verwendet werden, um die notwendigen Druckfluidströme zum Treiben der Hydraulikaktuatoren, die in der Bohranlage1 enthalten sind, zu erzeugen. Die Hydraulikpumpen7 bis10 werden mittels einer Steuereinheit11 gesteuert, die sich vorzugsweise in einem Führerstand12 der Gesteinsbohranlage1 befindet. Die Hydraulikaktuatoren umfassen z.B. ein Schlaggerät13 , ein Drehgerät14 und ein Vorschubgerät15 der Gesteinsbohrmaschine5 und weiter Zylinder16 und17 zum Bewegen des Auslegers3 und ein Schwenkgerät18 zum Schwenken des Fahrgestells2 . Weiter können die Motoren einer Spülpumpe19 und eines Staubsammelsystems20 hydraulisch sein. In einigen Fällen kann das Fahrgestell2 auch hydraulisch getrieben sein, z.B. mittels Hydronabenmotoren. -
2 stellt eine Gesteinsbohrmaschine5 dar, die zum Schlagbohren gedacht ist und umfasst: ein Hydraulikschlaggerät13 zum Aufbringen von Schlägen auf ein Werkzeug21 , das mit der Gesteinsbohrmaschine5 verbunden ist, und weiter ein Hydraulikdrehgerät14 zum Drehen des Werkzeugs21 um seine Achse. Ein Druckfluidstrom wird entlang einem Kanal22 auf das Schlaggerät13 aufgebracht und entlang einem Kanal23 weggeleitet. Ähnlich ist das Drehgerät14 mit Druckfluidkanälen24 und25 verbunden. Weiter steht das Vorschubgerät15 in Verbindung mit Druckfluidkanälen26 und27 . Das Vorschubgerät15 kann ein Zylinder sein, wie in2 dargestellt, oder es kann alternativ ein Hydromotor sein. Einer oder mehrere Sensoren37 ,39 können in Verbindung mit der Gesteinsbohrmaschine5 angeordnet sein, um den Betrieb der Bohrmaschine5 , wie z.B. im Werkzeug21 vorhandene Spannungen und den Druck der Druckfluidkanäle, zu überwachen. Die Ergebnisse der Überwachung werden von den Sensoren zur Steuereinheit11 der Gesteinsbohranlage1 übertragen. -
3 stellt ein Hydrauliksystem28 für eine Schlaggesteinsbohranlage1 bereit, umfassend einen Haupthydraulikkreis29 und drei gesonderte Hydraulikkreise30 ,31 ,32 , einer für jeden Bergbauaktuator13 ,14 ,15 . Der Haupthydraulikkreis29 ist angeordnet, um die Hilfsaktuatoren zu treiben, z.B. die Zylinder16 und17 des Auslegers3 , die Aktuatoren, die zum Bewegen des Fahrgestells2 verwendet werden, die Spülpumpe19 und die Motoren des Staubsammelsystems20 . Der erste gesonderte Hydraulikkreis30 ist angeordnet, um das Schlaggerät13 zu treiben, der zweiten gesonderte Hydraulikkreis31 ist angeordnet, um den Aktuator15 zu treiben, und weiter ist der dritte gesonderte Hydraulikkreis32 angeordnet, um das Drehgerät14 zu treiben. - Druckfluidstrom und -druck werden im ersten gesonderten Hydraulikkreis
30 mittels mindestens einer ersten Hydraulikpumpe7 erzeugt. Einrichtungen zum Steuern des Betriebszyklus des Schlaggeräts13 sind normalerweise darin eingebaut. Z.B. kann ein hin- und her bewegbarer Schlagkolben mittels eines Steuerschiebers gesteuert werden, der um den Schlagkolben angeordnet ist. Als Folge kann das Druckfluid direkt von der Pumpe7 zur Eingangsdurchgangsöffnung des Schlaggeräts13 und entsprechend von der Austragdurchgangsöffnung des Schlaggeräts13 direkt in einen Austragkanal34 und weiter in einen Tank35 geleitet werden. Die Energie des Schlaggeräts13 wird eingestellt, indem der Volumenstrom der ersten Hydraulikpumpe7 eingestellt wird. Wenn das Schlaggerät13 nicht benötigt wird, z.B. während Transporten, wird der durch die Hydraulikpumpe7 erzeugte Volumenstrom auf ein Minimum eingestellt. In Verbindung mit der Hydraulikpumpe7 befindet sich eine Einstelleinheit36 zum Einstellen der Verdrängungsleistung der Pumpe7 . Die Steuereinheit11 steuert die Einstelleinheit36 . - Hydraulikenergie wird im zweiten gesonderten Hydraulikkreis
31 mindestens mittels der zweiten Hydraulikpumpe8 erzeugt. In den Druckfluidkanälen, die zu dem Vorschubgerät15 führen, ist ein erstes Steuerventil38 angeordnet, das durch die Steuereinheit11 gesteuert wird. In der mittleren Position des Steuerventils38 , dargestellt in3 , ist das Vorschubgerät15 angehalten. Indem das Steuerventil38 in seine am weitesten links gelegene Position verschoben wird, wird das Vorschubgerät15 dazu veranlasst, sich in einer ersten Arbeitsbewegungsrichtung zu bewegen und entsprechend bewirkt die am weitesten rechts gelegene Position, dass sich der Aktuator in einer zweiten Arbeitsbewegungsrichtung bewegt. Als Folge steuert das Steuerventil38 nur Druckfluidströme, stellt aber keinen Druck oder Strom ein. Die Geschwindigkeit einer Bewegung und Vorschubkraft des Vorschubgeräts15 werden eingestellt, indem der Druckfluidstrom eingestellt wird, der durch die zweite Hydraulikpumpe8 erzeugt wird. Die Verdrängungsleistung der zweiten Hydraulikpumpe8 wird mittels der Einstelleinheit36 eingestellt, die wiederum durch die Steuereinheit11 gesteuert wird. - Hydraulikenergie wird im dritten gesonderten Hydraulikkreis
32 mindestens mittels der dritten Hydraulikpumpe9 erzeugt. In den Druckfluidkanälen, die zu dem Drehgerät14 führen, ist ein zweites Steuerventil40 angeordnet, das durch die Steuereinheit11 gesteuert wird. Die Geschwindigkeit einer Drehung und das Drehmoment werden eingestellt, indem die Verdrängungsleistung der dritten Hydraulikpumpe9 mittels der Einstelleinheit36 eingestellt wird. Die Einstelleinheit36 wird durch die Steuereinheit11 gesteuert. - In der Lösung von
3 wird das Austragdruckfluid von den gesonderten Hydraulikkreisen30 ,31 und32 in den gemeinsamen Austragkanal34 und weiter zu dem gemeinsamen Tank35 geleitet. Wenn ein gemeinsamer Austragkanal34 verwendet wird, kann die Anzahl von Druckfluidkanälen in der Bergbauausrüstung verringert werden. Zusätzlich verringert die Verwendung von einem weiten Austrag kanal34 Strömungswiderstände und verbessert folglich die Leistungsfähigkeit des Hydrauliksystems28 . - Der Haupthydraulikkreis
29 ist mit mindestens einer Haupthydraulikpumpe10 versehen, wobei der Druckfluidstrom und -druck, die durch sie erzeugt werden, entlang einem Kanal42 zu einem Manifold oder einem entsprechenden Einstell- und Steuerelement43 geleitet werden, das wiederum das Druckfluid zu den Hilfsaktuatoren16 und19 verteilt, die im Haupthydraulikkreis29 angeordnet sind. Die Energie der Hilfsaktuatoren16 ,19 wird durch Verwendung des Einstell- und Steuerelements43 eingestellt, um den Druck und Strom des Druckfluids einzustellen, die zum Aktuator zugeführt werden. Das Einstell- und Steuerelement43 wird mittels der Steuereinheit11 gesteuert. Alternativ können die Hydraulikbauteile, die auf die Steuerung von Druckfluid und die Einstellung von Energie einwirken, auf eine dezentralisierte Weise im Druckfluidkanal jedes Aktuators angeordnet sein. Bei der Lösung von3 kann die Verdrängungsleistung der Haupthydraulikpumpe10 mittels der Einstelleinheit36 eingestellt werden. - Bei dem Hydrauliksystem
28 entsprechend3 sind alle Hydraulikpumpen7 ,8 ,9 und10 so angeordnet, dass sie durch eine gemeinsame Energieerzeugungseinheit6 getrieben werden. Eine solche Anordnung ist möglich, wenn Hydraulikpumpen mit einer einstellbaren Verdrängungsleistung verwendet werden. - Es sei darauf hingewiesen, dass die Steuereinheit
11 mindestens einen Computer, programmierbare Logik oder ein anderes Steuergerät umfasst, das für den Zweck geeignet ist. Eine Einstellstrategie kann im Speicher der Steuereinheit11 gespeichert werden, wodurch der Prozessor der Steuereinheit11 die notwendigen Steuersignale auf Grundlage der Einstellstrategie und der Überwachungsergebnisse erzeugt. Die Information über den Volumenstrom, der von den Pumpen7 bis10 erhalten wird, und die Information über den Druck, die von den Sensoren39 erhalten wird, kann bei der Energiesteuerung der Aktuatoren verwendet werden. -
4 stellt ein anderes Hydrauliksystem28 gemäß der Erfindung dar. Diese Lösung unterscheidet sich von derjenigen von3 erstens dadurch, dass sie kein Schlaggerät13 umfasst. Ein solches Hydrauliksystem28 ist dafür brauchbar, was als Drehgeräte bekannt ist, wobei das Drehgerät14 der Gesteinsbohrmaschine verwendet wird, um das Werkzeug um seine Achse zu drehen, wobei das Werkzeug gleichzeitig mit dem Vorschubgerät15 kräftig gegen das Gestein gepresst wird. Andererseits ist die Lösung von4 auch anwendbar, wenn das Schlaggerät elektrisch getrieben wird. In4 werden die Hydraulikpumpen8 und9 des zweiten gesonderten Hydraulikkreises31 und des dritten gesonderten Hydraulikkreises32 durch eine gemeinsame Energieerzeugungseinheit6a getrieben, wobei die Haupthydraulikpumpe10 mit einer dedizierten Energie erzeugungseinheit6b getrieben wird. Weiter weisen die gesonderten Hydraulikkreise31 und32 einen dedizierten Tank35a auf, und entsprechend weist der Haupthydraulikkreis einen dedizierten Tank35b auf. Ein anderer Unterschied ist die Struktur und Kopplung des Ventils40 . Ein Verschieben des zweiten Steuerventils40 zu seiner am weitesten rechts gelegenen Position in4 ermöglicht, dass die Hydraulikenergie der dritten Hydraulikpumpe9 entlang einem Kanal44 zu dem zweiten gesonderten Hydraulikkreis31 zugeführt wird. Dies ergibt einen größeren Druckfluidstrom und einen effizienteren schnellen Vorschub des Vorschubgeräts15 . - In dem in
5 dargestellten Hydrauliksystem28 wird Antriebskraft auf die Hydraulikpumpen7 ,8 ,9 jedes gesonderten Hydraulikkreises30 ,31 ,32 gesondert von den Energieerzeugungseinheiten6a ,6c und6d aufgebracht. In diesem Fall wird die durch die Hydraulikpumpen7 ,8 und9 erzeugte Hydraulikenergie eingestellt, indem ihre Geschwindigkeit eingestellt wird. Entsprechend können die Hydraulikpumpen7 ,8 und9 Konstantvolumenpumpen sein, die eine einfachere Struktur und einen niedrigeren Preis im Vergleich mit einstellbaren Pumpen aufweisen. Die Geschwindigkeit einer Drehung der Pumpen7 ,8 und9 kann z.B. mittels eines Getriebesystem eingestellt werden. Insbesondere bei einem elektrisch getriebenen Gerät ist die natürliche Energieerzeugungseinheit ein Elektromotor, dessen Drehgeschwindigkeit z.B. mittels eines Frequenzumrichters eingestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die Entität, die durch eine Hydraulikpumpe und eine Energieerzeugungseinheit gebildet wird, einfach auf das Fahrgestell2 zu platzieren ist, wobei ein freieres Layout des Fahrgestells2 als zuvor ermöglicht wird. Zusätzlich können die Hydraulikpumpen so nahe bei dem zu treibenden Aktuator wie möglich platziert werden, was zu optimal kleinen Verlusten führt, die durch die Druckkanäle hervorgerufen werden. - In
5 weist jeder gesonderte Hydraulikkreis30 ,31 ,32 einen dedizierten Tank33a ,33b ,33c auf, und weiter weist der Haupthydraulikkreis29 einen dedizierten Tank33d auf. In diesem Fall kann z.B. ein Druckfluid mit einer höheren Viskosität in den gesonderten Hydraulikkreisen30 ,31 ,32 und ein Druckfluid mit einer niedrigen Viskosität im Haupthydraulikkreis29 verwendet werden. -
6 stellt eine Bergbauausrüstung dar, die mit einem Hydraulikschlaghammer45 versehen ist. Das Schlaggerät13 , das in dem Schlaghammer45 enthalten ist, wird verwendet, um Schlagimpulse auf das Werkzeug21 aufzubringen, das die Schlagimpulse zu dem Objekt, das verarbeitet wird, überträgt, wodurch das Brechen des Materials erfolgt. Das Hydrauliksystem einer solchen Bergbauausrüstung kann z.B. demjenigen, das in5 dargestellt ist, ähneln, außer dass ihm der zweite gesonderte Hydraulikkreis31 zum Treiben des Vorschubgeräts15 und weiter der dritte gesonderte Hydraulikkreis32 zum Treiben des Drehgeräts14 fehlt. - In einigen Fällen kann einer der Bergbauaktuatoren
13 ,14 ,15 mit dem Haupthydraulikkreis29 auf eine herkömmliche Weise gekoppelt sein. - Die Zeichnungen und die in Beziehung stehende Beschreibung sollen die erfinderische Idee nur veranschaulichen. Die Einzelheiten der Erfindung können im Umfang der Ansprüche variieren.
Claims (14)
- Hydrauliksystem für Bergbauausrüstung, umfassend: mindestens einen Hydraulikkreis (
29 ,30 ,31 ,32 ) mit Druckfluidkanälen (22 ,23 ,24 ,25 ,26 ,27 ,34 ,42 ) und mindestens eine Hydraulikpumpe (7 ,8 ,9 ,10 ), wobei die Hydraulikpumpe angeordnet ist, um Hydraulikenergie im Hydraulikkreis zu erzeugen; mindestens eine Energieerzeugungseinheit (6 ,6a bis6d ) zum Treiben der Hydraulikpumpe; mindestens einen Hydraulikbergbauaktuator (13 ,14 ,15 ), der mit dem Hydraulikkreis verbunden ist und konfiguriert ist, um auf ein Werkzeug (21 ) in der Bergbauausrüstung einzuwirken; mindestens einen Hydraulikhilfsaktuator (16 bis20 ), der mit dem Hydraulikkreis verbunden ist; und Einrichtungen zum Einstellen der Hydraulikenergie, die zu dem Bergbauaktuator (13 ,14 ,15 ) und dem Hilfsaktuator (16 bis20 ), die mit dem Hydraulikkreis verbunden sind, gelenkt werden soll, und wobei das Hydrauliksystem (28 ) einen Haupthydraulikkreis (29 ) und mindestens einen gesonderten Hydraulikkreis (30 ,31 ,32 ) umfasst und dass der Haupthydraulikkreis (29 ) und jeder gesonderte Hydraulikkreis (30 ,31 ,32 ) voneinander getrennt sind, wobei jeder eine gesonderte Hydraulikpumpe (7 bis10 ) zur Erzeugung von Hydraulikenergie aufweist; mindestens ein Bergbauaktuator (13 ,14 ,15 ) mit dem gesonderten Hydraulikkreis (30 ,31 ,32 ) verbunden ist und dass der Bergbauaktuator konfiguriert ist, um durch die Hydraulikenergie getrieben zu werden, die im gesonderten Hydraulikkreis wirkt; dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem mindestens einen Sensor (37 ,39 ) zur Überwachung des Betriebs des Bergbauaktuators (13 ,14 ,15 ), der mit dem gesonderten Hydraulikkreis (30 ,31 ,32 ) verbunden ist, umfasst; und dass die Energie des Bergbauaktuators (13 ,14 ,15 ), der mit dem gesonderten Hydraulikkreis (30 ,31 ,32 ) verbunden ist, eingerichtet ist, um entsprechend den Überwachungsergebnissen eingestellt zu werden, indem die Hydraulikenergie eingestellt wird, die durch die Hydraulikpumpe (7 ,8 ,9 ) erzeugt wird, die der gesonderte Hydraulikkreis aufweist. - Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie des Bergbauaktuators (
13 ,14 ,15 ), der mit dem gesonderten Hydraulikkreis (30 ,31 ,32 ) verbunden ist, eingerichtet ist, um durch Einstellen des Hydraulikdrucks eingestellt zu werden, der durch die Hydraulikpumpe (7 ,8 ,9 ) erzeugt wird, die der gesonderte Hydraulikkreis aufweist. - Hydrauliksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie des Bergbauaktuators (
13 ,14 ,15 ), der mit dem gesonderten Hydraulikkreis (30 ,31 ,32 ) verbunden ist, eingerichtet ist, um durch Einstellen des Hydraulikstroms eingestellt zu werden, der durch die Hydraulikpumpe (7 ,8 ,9 ) erzeugt wird, die der gesonderte Hydraulikkreis aufweist. - Hydrauliksystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bergbauaktuator einer von dem Folgenden ist: ein Schlaggerät (
13 ), das angeordnet ist, um Schlagimpulse in dem Werkzeug (21 ) zu erzeugen, das mit der Bergbauausrüstung verbunden ist; ein Drehgerät (14 ), das angeordnet ist, um das Werkzeug (21 ), das mit dem Bergbauaktuator verbunden ist, in Bezug zu seiner Achse zu drehen; ein Vorschubgerät (15 ), das angeordnet ist, um das Werkzeug, das mit dem Bergbauaktuator verbunden ist, in die axiale Richtung zu drücken. - Hydrauliksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bergbauaktuator ein Schlaggerät (
13 ) ist, dass das Schlaggerät (13 ) mit einem ersten gesonderten Hydraulikkreis (30 ) mit einer Schlaggerät-spezifischen ersten Hydraulikpumpe (7 ) verbunden ist und dass die Energie des Schlaggeräts (13 ) eingerichtet ist, um eingestellt zu werden, indem die Hydraulikpumpe (7 ) eingestellt wird. - Hydrauliksystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem (
28 ) eine Mehrzahl von Bergbauaktuatoren (13 ,14 ,15 ) umfasst, dass jeder Bergbauaktuator mit einem dedizierten gesonderten Hydraulikkreis (30 ,31 ,32 ) verbunden ist und dass die Energie von jedem Bergbauaktuator (13 ,14 ,15 ) eingerichtet ist, um durch Einwirken auf die Hydraulikpumpe (7 bis9 ) eingestellt zu werden, die durch den gesonderten Hydraulikkreis (30 ,31 ,32 ) aufgewiesen wird. - Hydrauliksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (
7 ,8 ,9 ) von jedem gesonderten Hydraulikkreis (30 ,31 ,32 ) angeordnet ist, um durch eine dedizierte Energieerzeugungseinheit (6a ,6c ,6d ) getrieben zu werden, und dass die Hydraulikenergie, die in jedem gesonderten Hydraulikkreis (30 ,31 ,32 ) wirkt, eingerichtet ist, um durch Einwirken auf die Drehgeschwindigkeit der Hydraulikpumpe (7 ,8 ,9 ) mittels der Energieerzeugungseinheit (6a ,6c ,6d ) eingestellt zu werden. - Hydrauliksystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein gesonderter Hydraulikkreis (
30 ,31 ,32 ) einen Druckfluidtank (33a ,33b ,33c ) umfasst, der von den anderen Hydraulikkreisen getrennt ist, wobei das Druckfluid des gesonderten Hydraulikkreises getrennt von den Druckfluiden der anderen Hydraulikkreise angeordnet ist. - Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem (
28 ) eine Mehrzahl von gesonderten Hydraulikkreisen (30 ,31 ,32 ) umfasst und dass die gesonderten Hydraulikkreise (30 ,31 ,32 ) einen gemeinsamen Druckfluidtank (35a ) aufweisen, der von dem Haupthydraulikkreis (29 ) getrennt ist, wobei das in den gesonderten Hydraulikkreisen (30 ,31 ,32 ) verwendete gemeinsame Druckfluid vom Druckfluid des Haupthydraulikkreises getrennt angeordnet ist. - Hydrauliksystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikenergie, die im gesonderten Hydraulikkreis (
30 ,31 ,32 ) wirkt, eingerichtet ist, um durch Ändern der Förderleistung der Hydraulikpumpe (7 ,8 ,9 ) eingestellt zu werden, die der gesonderte Hydraulikkreis (30 ,31 ,32 ) aufweist. - Verfahren zum Einstellen der Energie einer Gesteinsbohrmaschine, wobei die Gesteinsbohrmaschine (
5 ) mindestens die folgenden Bohraktuatoren umfasst: ein Schlaggerät (13 ), ein Drehgerät (14 ) und ein Vorschubgerät (15 ), von denen mindestens eines mit einem Hydraulikkreis (29 ,30 ,31 ,32 ) verbunden ist, wobei das Verfahren umfasst: Erzeugen von Hydraulikenergie in dem Hydraulikkreis mit mindestens einer Hydraulikpumpe (7 ,8 ,9 ,10 ); Treiben des Bohraktuators (14 ,15 ,16 ), der mit dem Hydraulikkreis verbunden ist, durch die Hydraulikenergie, die im Hydraulikkreis wirkt; Einstellen der Energie des Bohraktuators, der mit dem Hydraulikkreis verbunden ist, indem die Hydraulikenergie eingestellt wird, die zu dem Bohraktuator zugeführt werden soll; gekennzeichnet durch Überwachen des Betriebs der Bohrmaschine (5 ) durch einen oder mehrere Sensoren (37 ,39 ); und Einstellen der Energie des Bohraktuators, der mit dem Hydraulikkreis verbunden ist, auf Grundlage der Überwachungsergebnisse, indem in erster Linie die Pumpfördermenge der Hydraulikpumpe (7 ,8 ,9 ) eingestellt wird. - Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Einstellen des Pumpens der Hydraulikpumpe (
7 ,8 ,9 ), indem die Verdrängungsleistung der Pumpe eingestellt wird. - Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Einstellen des Pumpens der Hydraulikpumpe (
7 ,8 ,9 ), indem die Drehgeschwindigkeit der Pumpe eingestellt wird. - Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Einstellen des Pumpens der Hydraulikpumpe (
7 ,8 ,9 ), indem die Drehgeschwindigkeit und die Verdrängungsleistung der Pumpe eingestellt werden.
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