本發(fā)明屬于工程機械設備技術領域,涉及工程機械技術,通信技術,控制技術的外供電型電動工程機械。
背景技術:
傳統(tǒng)的移動車輛如工程機械、汽車等,一般具有依賴石油資源,污染大的缺點。電動化成為移動車輛的一個重要發(fā)展方向。另外,在我國的某些特別的地域,電力資源特別豐富,電價非常便宜,使用電動車輛不僅方便、可靠,而且還會大幅降低耗能和運營成本。隨著我國城市建設日趨成熟,供電方便的、家用的或小微工程使用的或其他特殊場合使用的電動車輛具有一定的市場潛力。
目前,電動化也是工程機械的一個重要發(fā)展方向。采用可移動的供電車為工程機械供電的系統(tǒng),如為電動挖掘機供電的系統(tǒng),需要將動力電纜從供電車聯接到電動車輛。由于供電車與電動車輛之間的方位和距離處于變化之中,再加上作業(yè)時由于挖掘機頻繁移動和轉向、挖掘機的上車系統(tǒng)相對下車系統(tǒng)頻繁回轉,當動力電源通過電纜從供電車傳輸到挖掘機上車時,引起電纜的卷繞、彎曲、電纜與地面障礙物、電纜與機械的干涉、摩擦等問題。
技術實現要素:
本發(fā)明要解決現有技術的問題,構思出的外供電型電動工程機械可以很好地克服上述問題,大大促進工程機械的電動化,而且此供電設備易于實現集中化、智能化統(tǒng)籌管理控制,可以更加高效、安全、可靠地完成作業(yè)。
為達到上述目的,本發(fā)明采用的技術方案如下:
外供電型電動工程機械,包括可移動供電車和電動工程機械, 所述可移動供電車包括可移動的車體,車體上裝載有電源裝置及電纜收放裝置;所述電動工程機械包括可自由移動的工程車體,工程車體中設有電動機、電力控制裝置、操作控制中心和受電臂。
工作時,電纜收放裝置中的電纜連接受電臂,電源裝置中的電力通過電纜和受電臂輸送至電力控制裝置,操作控制中心通過電力控制裝置驅動電動機轉動,并以此為動力驅動工程機械的作業(yè);
在電動工程機械的移動及旋轉過程中,電纜收放裝置能自動收回和放出電纜,并使電纜始終保持懸空。
優(yōu)選的,所述電源裝置連接有信號接收發(fā)射器a,所述操作控制中心連接有信號接收發(fā)射器b,信號接收發(fā)射器a接收操作控制中心的經信號接收發(fā)射器b發(fā)出的指令,控制電源裝置的電力輸出。
優(yōu)選的,所述電纜收放裝置中設有傳感裝置,用于檢測電纜收放裝置中殘余的電纜長度,傳感裝置中設有:
報警裝置,用于當傳感裝置檢測到電纜收放裝置中殘余的電纜長度不足時,向外部發(fā)出報警信號;
緊急停止裝置,用于當傳感裝置檢測到電纜收放裝置中殘余的電纜長度不足發(fā)出報警信號后,繼續(xù)拉伸電纜至限定長度時,自動停止電源裝置的電力輸出。
優(yōu)選的,所述受電臂可上下、左右自由轉動,且在上下轉動方向上有彈性裝置支撐受電臂和電纜的重量,避免工程機械在運動時電纜和受電臂守到過大的力。
優(yōu)選的,所述受電臂上設有電纜拉力傳感器,用于當檢測到電纜所受拉力超過臨界值時,向操作控制中心發(fā)出報警信號,避免電纜、受電臂等因非正常使用而損壞。
優(yōu)選的,所述工程車體的外部結構形狀呈光滑的曲線形,沒有可掛住電纜的結構件,如后視鏡等結構。
優(yōu)選的,所述工程機械具有起吊機能,所述移動供電車的重量不超過所述電動工程機械可起吊的重量,移動供電車上設有吊鉤或吊環(huán)結構,用于當移動供電車在地面無法移動時可以被吊起移動。
優(yōu)選的,所述電纜收放裝置中有制動裝置,當不需要或不容許電纜收放裝置自動收放時,可將電纜收放裝置制動。
優(yōu)選的,所述電源裝置中的電源為蓄電池,通過變頻器調節(jié)輸出電力,所述電動工程機械中的電動機為交流異步電動機,所述電動工程機械通過無線通訊方式向可移動供電車發(fā)出供電頻率的要求,供電車根據所提要求調節(jié)變頻器的輸出電力的頻率,以實現工程機械上的電動機速度的調節(jié)。
本發(fā)明的有益效果在于:克服電動工程機械在邊移動邊工作時,供電設備與用電設備之間的電纜連接問題,既保證電纜不妨礙用電設備在一定范圍內的自由移動,又保證可靠的電力供應,輪換工作能力好,環(huán)境適用性高,尤其是在一些油氣短缺的工作地帶優(yōu)勢更加明顯,同時供電設備與用電設備之間可以進行信號交流,保證線纜安全使用。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明中車體為自主驅動的結構示意圖。
圖3是一般工程機械的后視鏡結構示意圖。
圖4是本發(fā)明工程機械的后視鏡結構示意圖。
圖中:1、車體;2、電源裝置;2.1、信號接收發(fā)射器a;3、電纜收放裝置;4、電纜;5、受電臂;6、工程車體;7、電力控制裝置;8、操作控制中心;8.1、信號接收發(fā)射器b;9、后視鏡。
具體實施方式
下面通過具體實施方式和附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例一:如圖1所示,外供電型電動工程機械,包括可移動供電車和電動工程機械,可移動供電車通過外部設備牽引驅動,電動工程機械為常見的挖掘機,可移動供電車包括可移動的車體1,車體1上裝載有電源裝置2及電纜收放裝置3;電動工程機械包括可自由移動的工程車體6,工程車體6中設有電動機、電力控制裝置7、操作控制中心8和受電臂5,受電臂5可上下、左右自由轉動,且在上下轉動方向上有彈性裝置支撐受電臂5和電纜4的重量。
其中,工程車體6的外部結構形狀呈光滑的曲線形,沒有可掛住電纜4的結構件,如位于操作控制中心8上的后視鏡9,圖3和圖4所示分別為一般工程機械的后視鏡9結構示意圖和本實施例采用的后視鏡9結構示意圖,顯然圖3的后視鏡9結構容易掛住電纜4,而圖4的后視鏡9結構則不會掛住電纜4。
工作時,電纜收放裝置3中的電纜4連接受電臂5,電源裝置2中的電力通過電纜4和受電臂5輸送至電力控制裝置7,操作控制中心8通過電力控制裝置7驅動電動機轉動,并以此為動力驅動工程機械的作業(yè);在電動工程機械的工作過程中,電纜收放裝置3能自動收回和放出電纜4并使電纜4始終保持懸空。
電源裝置2連接有信號接收發(fā)射器a2.1,操作控制中心8連接有信號接收發(fā)射器b8.1,信號接收發(fā)射器a2.1接收操作控制中心8的經信號接收發(fā)射器b8.1發(fā)出的指令,控制電源裝置2的電力輸出,如指定的電力頻率,電壓或電流。
在電纜收放裝置3和受電臂5中分別設有傳感裝置和拉力傳感器,傳感裝置用于檢測電纜收放裝置3中殘余的電纜4長度,拉力傳感器用于當檢測到電纜4所受拉力超過臨界值時,向操作控制中心8發(fā)出報警信號。其中,傳感裝置中設有報警裝置和緊急停止裝置,報警裝置用于當傳感裝置檢測到電纜收放裝置3中殘余的電纜4長度不足時,向外部發(fā)出報警信號,緊急停止裝置用于當傳感裝置檢測到電纜收放裝置3中殘余的電纜4長度不足發(fā)出報警信號后,繼續(xù)拉伸電纜4至限定長度時,自動停止電源裝置2的電力輸出。拉力傳感器的作用在于當供電車和工程機械之間有障礙物時,隨著工程機械的旋轉和移動,電纜4可能被纏擾在障礙物上,如果繼續(xù)工作就可能拉斷電纜4,拉力傳感器能避免這一情況,此外,除了障礙物,電纜4也可能被工程機械自身纏繞,因此將工程車體6的外部結構形狀設計成呈光滑的曲線形。
可移動供電車和電動工程機械中的至少一方設有漏電保護裝置。
其中,工程機械具有起吊機能,可移動供電車的重量不超過電動工程機械可起吊的重量,移動供電車上設有吊鉤或吊環(huán)結構,用于當移動供電車在地面無法移動時可以被吊起移動。
電纜收放裝置3中有制動裝置,當不需要或不容許電纜收放裝置3自動收放時,可將電纜收放裝置3制動。
在本實施例中,電源裝置2中的電源為蓄電池,通過變頻器調節(jié)輸出電力,電動工程機械中的電動機為交流異步電動機,電動工程機械通過無線通訊方式向可移動供電車發(fā)出供電頻率的要求,供電車根據所提要求調節(jié)變頻器的輸出電力的頻率,以實現工程機械上的電動機速度的調節(jié)。
實施例二:如圖2所示,與實施例一的區(qū)別在于,外供電型電動工程機械中的移動供電車為電源裝置2即蓄電池產生的電力自主驅動,具體的說,可移動的車體1為電動汽車,其電動機的電力來自于蓄電池,電動汽車的控制系統(tǒng)與信號接收發(fā)射器a2.1連接,能傳輸指令控制變頻器輸出所需的電力,蓄電池的電量、溫度等信息也能通過信號接收發(fā)射器a2.1傳輸至電動汽車的控制系統(tǒng)。
此外,除了上述兩種實施例之中的蓄電池結構外,本發(fā)明電源裝置2的電力發(fā)生裝置也可以是發(fā)電機,比如燃油發(fā)電機,通過控制的是發(fā)電機的功率控制輸出的電力。
顯而易見的,實施例中各個裝置間的信號傳輸采用無線傳輸的方式,但也可以為有線的方式傳輸信號,即在電纜4等電力傳輸線中增加信號線。
以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例,但本發(fā)明的結構特征并不局限于此,本發(fā)明可以用于類似的產品上,任何本領域的技術人員在本發(fā)明的領域內,所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。