一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統的製作方法

2023-07-30 03:23:56 2

一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統，屬於電動挖掘機供電【技術領域】，所要解決的技術問題是提供了一種跟蹤式供電，有效提高挖機的活動範圍廣和機動靈活性的電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統，所採用的技術方案為電動挖掘本體上設置有用於驅動電動機和用於給電動機配電的配電箱，電動挖掘機的設置有帶有無線控制系統的履帶式供電小車，履帶式供電小車跟蹤電動挖掘機移動，並持續供電，本實用新型結構簡單，使用方便，廣泛用於電動挖掘機的供電。
【專利說明】一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統，屬於電動挖掘機供電【技術領域】。
【背景技術】
[0002]挖掘機，是用鏟鬥挖掘高於或低於承機面的物料，並裝入運輸車輛或卸至堆料場的土方機械。目前市場上的挖掘機主要是以內燃機作為動力系統的挖掘機，這種挖掘機在工作時需要燃燒大量的燃料，能耗高、資源浪費嚴重，並且容易造成環境汙染。
[0003]隨著燃油價格的不斷升高，以內燃機作為動力系統的挖掘機的維修和使用成本在逐年升高，同時在一些特殊環境下(如:易燃氣體、粉塵、煤礦)無法使用等問題，從而使市場上出現了以電動機代替發動機作為動力系統的挖掘機，這種挖掘機使用成本低、安全環保，但是這種電動挖掘機需要拖拽長長的電纜線，活動範圍受到很大限制，並且由於拖拽著電纜線也存在著很大的安全隱患，同時這種電動挖掘機生產、維修成本高,體積大、機動靈活性較差。
實用新型內容
[0004]本實用新型克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題是提供了一種跟蹤式供電，有效提高挖機的活動範圍廣和機動靈活性的電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案為:一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統，包括:電動挖掘機本體，所述電動挖掘本體上設置有用於驅動電動機和用於給電動機配電的配電箱，所述電動挖掘機本體上設置有固定平臺，所述固定平臺上設置有迴轉軸承，所述迴轉軸承的內圈豎直安裝有迴轉立柱，迴轉立柱上安裝有第一集電環總成，迴轉立柱的外部套裝有套筒，所述套筒和迴轉軸承的外圈固定在一起；
[0006]所述電動挖掘機本體的後部設置有帶有無線控制系統的履帶式供電小車，所述履帶式供電小車上設置有伸縮臂、變壓器和電纜絞車，所述伸縮臂安裝在履帶式供電小車的前端，伸縮臂的上部設置有信號接收器，所述電纜絞車的卷線筒內設置有第二集電環總成，電纜線經第二集電環總成與變壓器連接，變壓器輸出的電纜線經第一集電環總成與配電箱相連接，所述變壓器和電纜絞車上罩有防護罩；
[0007]所述無線控制系統包括信號發射器、信號接收器和電控PLC，所述信號發射器安裝在迴轉立柱的頂部，信號接收器安裝在伸縮臂的上部，所述信號發射器、履帶式供電小車、電纜絞車和信號接收器均與電控PLC連接控制。
[0008]所述無線控制系統可用機械控制系統代替，所述機械控制系統包括固定板、轉軸、開關箱、導向管和第二鋼絲繩，所述固定板固定在伸縮臂上，開關箱通過轉軸旋轉安裝在固定板上，導向管安裝在開關箱上，導向管的兩側分別設置有第一雙檔行程開關和第二雙檔行程開關，所述第一雙檔行程開關和第二雙檔行程開關固定在固定板上；
[0009]所述開關箱內設置有第一行程開關、第二行程開關、滑板和復位彈簧，所述滑板位於開關箱的中間，滑板和開關箱的箱壁之間設置有復位彈簧，第一行程開關和第二行程開關分別設置在滑板的兩側，所述第二鋼絲繩一端貫穿開關箱、滑板沿導向管與電動挖掘機本體上的第三拉力傳感器固定在一起，另一端與固定在履帶式供電小車上的第二鋼絲繩絞車連接；
[0010]所述開關箱兩側的鋼絲繩上設置有繩結，所述第一行程開關、第二行程開關、第一雙檔行程開關和第二雙檔行程開關均與電控PLC連接進行控制。
[0011]所述履帶式供電小車上還設置有電纜線收放裝置，所述電纜線收放裝置包括第一拉力傳感器和電纜線過渡滑輪，所述第一拉力傳感器吊裝在防護罩上，第一拉力傳感器上設置有電纜線過渡滑輪，所述第一拉力傳感器與電控PLC連接。
[0012]所述履帶式供電小車上設置有電纜線掛線裝置，所述電纜線掛線裝置包括:第一鋼絲繩、第二拉力傳感器和第一鋼絲繩絞車，所述第一鋼絲繩絞車固定在防護罩上，第二拉力傳感器固定在迴轉立柱上，所述第一鋼絲繩一端固定在第二拉力傳感器上，另一端經鋼絲過渡滑輪纏繞在第一鋼絲繩絞車的卷線筒上，所述鋼絲過渡滑輪固定在伸縮臂上，所述第一鋼絲繩上設置有多個吊線環，電纜線依次穿過並掛在吊線環上；所述第二拉力傳感器和第一鋼絲繩絞車均與電控PLC連接。
[0013]所述履帶式供電小車上還設置有傾角傳感器和防碰撞雷達，所述傾角傳感器和防碰撞雷達均與電控PLC連接控制。
[0014]所述伸縮臂包括一級臂、二級臂和伸縮油缸，所述一級臂的一端鉸接在履帶式供電小車上，另一端與二級臂鉸接在一起，所述一級臂和履帶式供電小車之間、一級臂和二級臂之間均設置有伸縮油缸。
[0015]所述電動挖掘機本體和履帶式供電小車之間的距離為15-18m。
[0016]所述履帶式供電小車還連接有手柄控制器，所述手柄控制器與電控PLC連接。
[0017]本實用新型與現有技術相比所具有的有益效果為:本實用新型採用跟蹤式履帶式供電小車收放電纜線，並與電動挖掘機保持一定距離為其供電，保證電動挖掘機有較大活動範圍的同時，提高電動挖掘機的機動靈活性，減少安全隱患，使用也更加安全可靠；同時履帶式供電小車上還設置有電纜線收放裝置，能夠及時收放電纜線，防止碾壓電纜線，造成安全事故。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0020]圖2為本實用新型的控制原理框圖。
[0021]圖3為本實用新型中機械控制系統的結構示意圖。
[0022]圖中:1為電動挖掘機本體,2為電動機,3為配電箱,4為固定平臺，5為迴轉軸承，6為迴轉立柱，7為第一集電環總成，8為套筒，9為信號發射器，10為履帶式供電小車，11為伸縮臂，12為變壓器，13為電纜絞車，14為信號接收器，15為傾角傳感器，16為電纜線，17為防護罩，18為電纜線收放裝置，19為第一拉力傳感器，20為電纜線過渡滑輪，21為防碰撞雷達，22為電纜線掛線裝置，23為第一鋼絲繩，24為第二拉力傳感器，25為第一鋼絲繩絞車，26為鋼絲過渡滑輪，27為吊線環，28為一級臂，29為二級臂，30為伸縮油缸，31為固定板，32為轉軸,33為開關箱,34為導向管,35為第二鋼絲繩,36為第一行程開關,37為第二行程開關，38為滑板，39為復位彈簧，40為第一雙檔行程開關，41為第二雙檔行程開關，42為第三拉力傳感器，43為第二鋼絲繩絞車，44為機械控制系統。
【具體實施方式】
[0023]如圖1、圖2、圖3所示，一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統，包括:電動挖掘機本體1，所述電動挖掘本體I上設置有用於驅動電動機2和用於給電動機2配電的配電箱3，所述電動挖掘機本體I上設置有固定平臺4，所述固定平臺4上設置有迴轉軸承5，所述迴轉軸承5的內圈豎直安裝有迴轉立柱6，迴轉立柱6上安裝有第一集電環總成7，迴轉立柱6的外部套裝有套筒8，所述套筒8和迴轉軸承5的外圈固定在一起；
[0024]所述電動挖掘機本體I的後部設置有帶有無線控制系統的履帶式供電小車10，所述履帶式供電小車10上設置有伸縮臂11、變壓器12和電纜絞車13，所述伸縮臂11安裝在履帶式供電小車10的前端，伸縮臂11的上部設置有信號接收器14，所述電纜絞車13的卷線筒內設置有第二集電環總成，電纜線16經第二集電環總成與變壓器12連接，變壓器12輸出的電纜線經第一集電環總成7與配電箱3相連接，所述變壓器12和電纜絞車13上罩有防護罩17 ；
[0025]所述無線控制系統包括信號發射器9、信號接收器14和電控PLC，所述信號發射器9安裝在迴轉立柱6的頂部，信號接收器14安裝在伸縮臂11的上部，所述信號發射器9、履帶式供電小車10、電纜絞車13和信號接收器14均與電控PLC連接控制。
[0026]所述無線控制系統可用機械控制系統44代替，所述機械控制系統44包括固定板31、轉軸32、開關箱33、導向管34和第二鋼絲繩35，所述固定板31固定在伸縮臂11上，開關箱33通過轉軸32旋轉安裝在固定板31上，導向管34安裝在開關箱33上，導向管34的兩側分別設置有第一雙檔行程開關40和第二雙檔行程開關41，所述第一雙檔行程開關40和第二雙檔行程開關41固定在固定板31上；
[0027]所述開關箱33內設置有第一行程開關36、第二行程開關37、滑板38和復位彈簧39，所述滑板38位於開關箱33的中間，滑板38和開關箱33的箱壁之間設置有復位彈簧39，第一行程開關36和第二行程開關37分別設置在滑板38的兩側，所述第二鋼絲繩35 —端貫穿開關箱33、滑板38沿導向管34與電動挖掘機本體I上的第三拉力傳感器42固定在一起，另一端與固定在履帶式供電小車10上的第二鋼絲繩絞車43連接；
[0028]所述開關箱33兩側的鋼絲繩上設置有繩結，所述第一行程開關36、第二行程開關37、第一雙檔行程開關40和第二雙檔行程開關41均與電控PLC連接進行控制。
[0029]所述履帶式供電小車10上還設置有電纜線收放裝置18，所述電纜線收放裝置18包括第一拉力傳感器19和電纜線過渡滑輪20，所述第一拉力傳感器19吊裝在防護罩17上，第一拉力傳感器19上設置有電纜線過渡滑輪20，所述第一拉力傳感器19與電控PLC連接。
[0030]所述履帶式供電小車10上設置有電纜線掛線裝置22，所述電纜線掛線裝置22包括:第一鋼絲繩23、第二拉力傳感器24和第一鋼絲繩絞車25，所述第一鋼絲繩絞車25固定在防護罩17上，第二拉力傳感器24固定在迴轉立柱6上，所述第一鋼絲繩23 —端固定在第二拉力傳感器24上，另一端經鋼絲過渡滑輪26纏繞在第一鋼絲繩絞車25的卷線筒上，所述鋼絲過渡滑輪26固定在伸縮臂11上，所述第一鋼絲繩23上設置有多個吊線環27，電纜線依次穿過並掛在吊線環27上；所述第二拉力傳感器24和第一鋼絲繩絞車25均與電控PLC連接。
[0031]所述履帶式供電小車10上還設置有傾角傳感器15和防碰撞雷達21，所述傾角傳感器15和防碰撞雷達21均與電控PLC連接控制。
[0032]所述伸縮臂11包括一級臂28、二級臂29和伸縮油缸30，所述一級臂28的一端鉸接在履帶式供電小車10上，另一端與二級臂29鉸接在一起，所述一級臂28和履帶式供電小車10之間、一級臂28和二級臂29之間均設置有伸縮油缸30。
[0033]所述電動挖掘機本體I和履帶式供電小車10之間的距離為15-18m。
[0034]所述履帶式供電小車10還連接有手柄控制器，所述手柄控制器與電控PLC連接。
[0035]本實用新型具體使用時，履帶式供電小車10跟隨著電動挖掘機本體1，與電動挖掘機本體I相距15-18m，履帶式供電小車10上安裝有電纜絞車13，電纜絞車13的捲筒內設置有第二集電環總成，電纜線16纏繞在電纜絞車的捲筒上，同時通過第二集電環總成與變壓器12連接，變壓器12上的輸出電纜經迴轉立柱6上的第一集電環總成7與電動挖掘機上配電箱3相連接供電，採用集電環能夠保證在電纜絞車13收放電纜線和電動挖掘機旋轉工作時不影響供電。
[0036]履帶式供電小車10上還安裝有電纜線收放裝置18，其主要採用第一拉力傳感器19和電纜線過渡滑輪20，電纜線經過電纜線過渡滑輪20與供電總電源連接。此時第一拉力傳感器19承受一個拉力F，拉力F大於電纜線完全放鬆時電纜線的重力，小於電纜線完全收緊時的合力；當在履帶式供電小車10向前移動時，電纜線將要伸長，使第一拉力傳感器19承受更大的合力，這時第一拉力傳感器19將產生的電信號傳遞給電控PLC，從而控制電纜絞車13放線；當履帶式供電小車10向後移動時，電纜線需要收卷時，第一拉力傳感器19隻承受電纜線的重力，第一拉力傳感器19將電信號傳遞給電控PLC，從而控制電纜絞車13轉動，開始收卷電纜線，這樣保證履帶式供電小車在移動時，能夠保證電纜線能夠及時收放，使用起來更加方便，也防止電纜線拖地過長，碾壓折斷造成觸電事故。
[0037]履帶式供電小車10上還安裝有電纜線掛線裝置22，主要是將電動挖掘機和供電小車之間的電纜線吊掛起來，減少電纜線拖拽帶來的不便，同時能夠減少觸電事故的發生，第二拉力傳感器24安裝在迴轉立柱6上，第一鋼絲繩絞車25安裝在履帶式供電小車10上，第一鋼絲繩23繞過伸縮臂11頂部的鋼絲過渡滑輪26與第二拉力傳感器24連接，電纜線通過吊線環27吊掛在第一鋼絲繩23上，鋼絲繩的收緊和放鬆，第二拉力傳感器24上的拉力相應變化，第二傳感器24將這種信號傳遞給電控PLC，從而控制第一鋼絲繩絞車25收放鋼絲繩。
[0038]履帶式供電小車10採用持續跟蹤式供電，其主要通過移動控制系統進行控制，其中移動控制系統王要由機械式控制和無線控制，其中機械控制系統44的結構為固定板31上通過轉軸32旋轉安裝有開關箱33，導向管34與開關箱33固定在一起，使通過導向管34能夠控制開關箱33繞轉軸32轉動，導向管34的兩側安裝有第一雙檔行程開關40和第二雙檔行程開關41，第一雙檔行程開關40和第二雙檔行程開關41分別控制履帶式供電小車10的左右履帶，方便轉彎，開關箱33內設置有第一行程開關36和第二行程開關37，第一行程開關36與電動挖掘機的控制系統連接，第二行程開關37與電控PLC連接，控制履帶式供電小車10，它們之間設置有滑板38，滑板38通過復位彈簧39與開關箱33的箱壁連接，第二鋼絲繩35貫穿開關箱33及內部滑板38經導向管34與連接在迴轉立柱6上的第三拉力傳感器42連接，同時第二鋼絲繩35上設置有兩個繩結，兩個繩結分別位於開關箱33的兩偵牝繩結用於卡住滑板38，帶動滑板38移動，兩繩結之間的距離為l-3m，正常狀態下，滑板38觸碰第二行程開關37，履帶式供電小車不移動，當電動挖掘機和履帶式供電小車10向前移動時，第三拉力傳感器42的拉力增加，第三拉力傳感器42傳遞信號給電控PLC，電控PLC控制第二鋼絲繩絞車43放繩，繩結帶動滑板38脫離第二行程開關37，履帶式供電小車10向電動挖掘機方向移動，當電動挖掘機移動過快時，供電小車無法跟上時，滑板38在繩結的作用下觸碰第一行程開關36，電動挖掘機停止移動，供電小車跟上時，滑板38脫開第一行程開關36，電動挖掘機繼續移動，當電動挖掘機停止時，滑板38在觸碰第二行程開關37，履帶式供電小車10停止運動，同理，當電動挖掘機拐彎時，第二鋼絲繩35偏離，帶動導向管34觸碰第一雙檔行程開關40或第二雙檔行程開關41，第一雙檔行程開關40或第二雙檔行程開關41控制履帶式供電小車10的左側或右側履帶運動，進行轉彎，這樣履帶式供電小車10能夠隨時跟蹤電動挖掘姐移動持續供電，控制方便，使用起來也更加安全可靠，靈活性得到很大提聞。
[0039]履帶式供電小車10還可以採用無線控制系統，其主要採用安裝在電動挖掘機上的信號發射器9和安裝在履帶式供電小車10上的信號接收器14以及電控PLC進行控制，信號發射器9可以向信號接收器14發射一定頻率的信號，信號接收器14通過接收信號發射器9的信號強度，從而通過電控PLC控制小車移動。信號發射器9的信號在一定範圍內的信號強度，履帶式供電小車10不移動，但超出特定範圍時，即電動挖掘機移動時，信號強度減弱，電控PLC控制履帶式供電小車10向電動挖掘機的方向移動，從而始終跟隨著電動挖掘機移動。
[0040]同時履帶式供電小車10還可以採用衛星定位、雷達定位以及遙感控制等方式與電動挖掘機連接進行控制，在此不再贅述。
[0041]並且履帶式供電小車10還可以向多臺電動挖掘機進行供電，使用方便、成本低廉，履帶式供電小車10還可以採用輪式行走機構的小車代替。
[0042]上面結合附圖對本實用新型的實施例作了詳細說明，但是本實用新型並不限於上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出得各種變化，也應視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統,包括:電動挖掘機本體(I )，所述電動挖掘本體(1)上設置有用於驅動電動機(2)和用於給電動機(2)配電的配電箱(3)，其特徵在於:所述電動挖掘機本體(1)上設置有固定平臺(4)，所述固定平臺(4)上設置有迴轉軸承(5)，所述迴轉軸承(5)的內圈豎直安裝有迴轉立柱(6)，迴轉立柱(6)上安裝有第一集電環總成(7 )，迴轉立柱(6 )的外部套裝有套筒(8 )，所述套筒(8 )和迴轉軸承(5 )的外圈固定在一起; 所述電動挖掘機本體(1)的後部設置有帶有無線控制系統的履帶式供電小車(10)，所述履帶式供電小車(10)上設置有伸縮臂(11)、變壓器(12)和電纜絞車(13)，所述伸縮臂(11)安裝在履帶式供電小車(10)的前端，伸縮臂(11)的上部設置有信號接收器(14)，所述電纜絞車(13)的卷線筒內設置有第二集電環總成，電纜線(16)經第二集電環總成與變壓器(12)連接，變壓器(12)輸出的電纜線經第一集電環總成(7)與配電箱(3)相連接，所述變壓器(12)和電纜絞車(13)上罩有防護罩(17)； 所述無線控制系統包括信號發射器(9)、信號接收器(14)和電控PLC，所述信號發射器(9)安裝在迴轉立柱(6)的頂部，信號接收器(14)安裝在伸縮臂(11)的上部，所述信號發射器(9)、履帶式供電小車(10)、電纜絞車(13)和信號接收器(14)均與電控PLC連接控制。
2.根據權利要求1所述的一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統，其特徵在於:所述無線控制系統可用機械控制系統(44)代替，所述機械控制系統(44)包括固定板(31)、轉軸(32)、開關箱(33)、導向管(34)和第二鋼絲繩(35)，所述固定板(31)固定在伸縮臂(11)上，開關箱(33)通過轉軸(32)旋轉安裝在固定板(31)上，導向管(34)安裝在開關箱(33)上，導向管(34)的兩側分別設置有第一雙檔行程開關(40)和第二雙檔行程開關(41)，所述第一雙檔行程開關(40)和第二雙檔行程開關(41)固定在固定板(31)上； 所述開關箱(33)內設置有第一行程開關(36)、第二行程開關(37)、滑板(38)和復位彈簧(39)，所述滑板(38)位於開關箱(33)的中間，滑板(38)和開關箱(33)的箱壁之間設置有復位彈簧(39)，第一行程開關(36)和第二行程開關(37)分別設置在滑板(38)的兩側，所述第二鋼絲繩(35) —端貫 穿開關箱(33)、滑板(38)沿導向管(34)與電動挖掘機本體(1)上的第三拉力傳感器(42)固定在一起，另一端與固定在履帶式供電小車(10)上的第二鋼絲繩絞車(43)連接； 所述開關箱(33)兩側的鋼絲繩上設置有繩結，所述第一行程開關(36)、第二行程開關(37)、第一雙檔行程開關(40)和第二雙檔行程開關(41)均與電控PLC連接進行控制。
3.根據權利要求1或2所述的一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統，其特徵在於:所述履帶式供電小車(10)上還設置有電纜線收放裝置(18)，所述電纜線收放裝置(18)包括第一拉力傳感器(19)和電纜線過渡滑輪(20)，所述第一拉力傳感器(19)吊裝在防護罩(17)上，第一拉力傳感器(19)上設置有電纜線過渡滑輪(20)，所述第一拉力傳感器(19)與電控PLC連接。
4.根據權利要求3所述的一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統，其特徵在於:所述履帶式供電小車(10)上設置有電纜線掛線裝置(22)，所述電纜線掛線裝置(22)包括:第一鋼絲繩(23)、第二拉力傳感器(24)和第一鋼絲繩絞車(25)，所述第一鋼絲繩絞車(25)固定在防護罩(17)上，第二拉力傳感器(24)固定在迴轉立柱(6)上，所述第一鋼絲繩(23)—端固定在第二拉力傳感器(24)上，另一端經鋼絲過渡滑輪(26)纏繞在第一鋼絲繩絞車(25)的卷線筒上，所述鋼絲過渡滑輪(26)固定在伸縮臂(11)上，所述第一鋼絲繩(23)上設置有多個吊線環(27)，電纜線依次穿過並掛在吊線環(27)上；所述第二拉力傳感器(24)和第一鋼絲繩絞車(25 )均與電控PLC連接。
5.根據權利要求1、2、4任一所述的一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統，其特徵在於:所述履帶式供電小車(10)上還設置有傾角傳感器(15)和防碰撞雷達(21)，所述傾角傳感器(15)和防碰撞雷達(21)均與電控PLC連接控制。
6.根據權利要求5所述的一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統，其特徵在於:所述伸縮臂(11)包括一級臂(28)、二級臂(29)和伸縮油缸(30)，所述一級臂(28)的一端鉸接在履帶式供電小車(10)上，另一端與二級臂(29)鉸接在一起，所述一級臂(28)和履帶式供電小車(10)之間、一 級臂(28)和二級臂(29)之間均設置有伸縮油缸(30)。
7.根據權利要求1所述的一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統，其特徵在於:所述電動挖掘機本體(1)和履帶式供電小車(10)之間的距離為15-18m。
8.根據權利要求1所述的一種電動挖掘機半自動跟蹤式供電系統，其特徵在於:所述履帶式供電小車(10)還連接有手柄控制器，所述手柄控制器與電控PLC連接。
【文檔編號】E02F9/20GK203546802SQ201320625564
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】高和強 申請人:高和強