純電動(dòng)液壓挖掘機(jī)的電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】純電動(dòng)液壓挖掘機(jī)的電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)，主要由電力輸出系統(tǒng)和電力輸入系統(tǒng)組成，電力輸出系統(tǒng)由電池拖車、雙向插頭、電纜收放裝置、可調(diào)絲杠支線裝置、抗拉型電纜等構(gòu)成，電力輸入系統(tǒng)由懸臂伸出裝置、液壓支撐裝置、固定支線架等構(gòu)成。電池安裝于電池拖車上，電纜收放裝置安裝于電池上方并纏繞抗拉型電纜，可調(diào)絲杠支線裝置和固定支線架將抗拉型電纜懸空，固定在挖掘機(jī)行走架的懸臂伸出裝置末端上方安裝固定支線架，下方安裝液壓支撐裝置。
【專利說明】
純電動(dòng)液壓挖掘機(jī)的電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及純電動(dòng)挖掘機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及分離式電池驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)的電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著人類現(xiàn)代化建設(shè)的深入發(fā)展和大型工程項(xiàng)目的不斷投入，作為應(yīng)用最為廣泛的工程機(jī)械之一，挖掘機(jī)的種類和數(shù)量不斷增加。大量柴油動(dòng)力挖掘機(jī)所消耗的能源以及排放的污染物對環(huán)境造成了難以估量的負(fù)擔(dān)。因此，能量來源廣泛的電池驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)的開發(fā)成為工程機(jī)械行業(yè)的新潮流。在電池驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)的開發(fā)過程中，為了不影響挖掘機(jī)工作的機(jī)動(dòng)性，通常采用電池和挖掘機(jī)分離的供電方式，這種供電方式存在電纜拖地時(shí)易磨損、 挖掘機(jī)行走時(shí)易壓斷電纜、電纜收放不便等關(guān)鍵性難題。
[0003]如何使電纜在向挖掘機(jī)傳輸電能時(shí)既不影響挖掘機(jī)的正常工作，又能提高電纜的可靠性是本發(fā)明需要解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種純電動(dòng)液壓挖掘機(jī)的電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明是純電動(dòng)液壓挖掘機(jī)的電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)，由電力輸出系統(tǒng)和電力輸入系統(tǒng)構(gòu)成，電力輸出系統(tǒng)由電池拖車1、雙向插頭2、電纜收放裝置3、可調(diào)絲杠支線裝置4、抗拉型電纜5組成，電力輸入系統(tǒng)由懸臂伸出裝置6、液壓支撐裝置7、固定支線架8、電纜9組成， 電池安裝于電池拖車1上，電纜收放裝置3與可調(diào)絲杠支線裝置4均安裝于電池上方，懸臂伸出裝置6固定在挖掘機(jī)行走架上，液壓支撐裝置7安裝在懸臂伸出裝置6末端，固定支線架8 安裝在液壓支撐裝置7上方。
[0006]所述的電纜收放裝置3中的電纜卷筒3b與電纜保護(hù)架3e同軸均安裝于支撐底座3a 固定軸上并構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，集電滑環(huán)3c將支撐底座3a與電纜卷筒3b間的電路連通，渦卷彈簧 3d內(nèi)圈連接支撐底座3a固定軸，外圈連接電纜卷筒3b內(nèi)壁。
[0007]所述的可調(diào)絲杠支線裝置4中的可調(diào)支線架4a下端鉸接支撐底座3a，中部鉸接手搖絲杠4b，上端安裝二級電纜導(dǎo)向滑輪組4d，可調(diào)支線架4a下端鉸接支撐底座3a。
[0008]所述的懸臂伸出裝置6中的懸臂支架6a—端固定于挖掘機(jī)行走架后端，另一端伸出挖掘機(jī)上車身尾部，加強(qiáng)筋板6b固定于懸臂支架6a中部，懸臂支架6a上沿線纜9及液壓管 7e的排線方式分布固線環(huán)6c。
[0009]所述的固定支線架8中的支線架8a固定于連接蓋板7a上側(cè)，與懸臂伸出裝置6組成 L型懸臂結(jié)構(gòu)，支線架8a與挖掘機(jī)中央回轉(zhuǎn)中心的最小距離大于挖掘機(jī)上車身后端與中央回轉(zhuǎn)中心最大距離。
[0010]本發(fā)明和【背景技術(shù)】相比，具有的有益效果是:集電滑環(huán)3c解決了轉(zhuǎn)動(dòng)副的電流傳導(dǎo)問題，利用渦卷彈簧3d提供的拉力達(dá)到抗拉型電纜5跟隨挖掘機(jī)的運(yùn)動(dòng)收放的目的，同時(shí)提供張力將抗拉型電纜5繃緊懸空以避免電纜拖地，手搖絲杠4b可改變可調(diào)支線架4a的支線高度，固定支線架8與可調(diào)絲杠支線裝置4共同支撐抗拉型電纜5以保證其懸空高度，二級電纜導(dǎo)向滑輪組4d在引導(dǎo)抗拉型電纜5的伸出方向的同時(shí)降低了其在收放的過程中產(chǎn)生的摩擦阻力，液壓支撐裝置7在挖掘機(jī)行走或工作時(shí)均可保持適當(dāng)?shù)闹瘟Γ瑴p小了懸臂伸出裝置6與挖掘機(jī)行走架剛性連接節(jié)點(diǎn)處所的受杠桿力，懸臂伸出裝置6從挖掘機(jī)行走架后端伸出，與固定支線架8成L型支線結(jié)構(gòu)，使挖掘機(jī)上車體的水平旋轉(zhuǎn)范圍達(dá)到360°，避免了挖掘機(jī)定點(diǎn)工作時(shí)由電纜造成的干擾，本發(fā)明提供了一種能夠在分離式電池驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)行走、工作過程中自由收放電纜，避免電纜拖地的機(jī)動(dòng)性好、可靠性高、可操作性強(qiáng)的自動(dòng)化電纜收放系統(tǒng)。【附圖說明】
[0011]圖1是純電動(dòng)液壓挖掘機(jī)-電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)的安裝示意圖，圖2是電纜收放裝置的安裝主視圖，圖3是圖2的剖視圖，圖4是一級電纜導(dǎo)向滑輪組的安裝示意圖，圖5是二級電纜導(dǎo)向滑輪組的安裝示意圖，圖6是可調(diào)絲杠支線裝置的主視圖，圖7是圖6的側(cè)視圖，圖8是液壓支撐裝置的安裝示意圖，圖9是圖8的軸側(cè)圖，圖10是電力輸入端的電纜安裝示意圖，圖 11是電力輸出系統(tǒng)的安裝示意圖，圖12是電力輸入系統(tǒng)的安裝示意圖，圖13是本發(fā)明的總體安裝示意圖。附圖標(biāo)記及對應(yīng)名稱為:電池拖車1，雙向插頭2,電纜收放裝置3,支撐底座 3a，電纜卷筒3b，集電滑環(huán)3c，渦卷彈簧3d，電纜保護(hù)架3e，一級電纜導(dǎo)向滑輪組3f，限位報(bào)警裝置3g，可調(diào)絲杠支線裝置4,可調(diào)支線架4a，手搖絲杠4b，減震彈簧4c，二級電纜導(dǎo)向滑輪組4d，抗拉型電纜5,懸臂伸出裝置6,懸臂支架6a，加強(qiáng)筋板6b，固線環(huán)6c，液壓支撐裝置 7，連接蓋板7a，液壓缸7b，連桿機(jī)構(gòu)7c，萬向輪7d，液壓管7e，固定支線架8，支線架8a，輸入電纜固定夾板8b，輸出電纜固定夾板8c，輸出電纜接頭8d，輸入電纜接頭8e，抗疲勞橡膠套 8f，電纜鎖緊裝置8g，電纜9?！揪唧w實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，本發(fā)明是純電動(dòng)液壓挖掘機(jī)的電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)，由電力輸出系統(tǒng)和電力輸入系統(tǒng)構(gòu)成，電力輸出系統(tǒng)由電池拖車1、雙向插頭2、電纜收放裝置3、可調(diào)絲杠支線裝置4、抗拉型電纜5組成，電力輸入系統(tǒng)由懸臂伸出裝置6、液壓支撐裝置7、固定支線架8、 電纜9組成，電池安裝于電池拖車1上，電纜收放裝置3與可調(diào)絲杠支線裝置4均安裝于電池上方，懸臂伸出裝置6固定在挖掘機(jī)行走架上，液壓支撐裝置7安裝在懸臂伸出裝置6末端， 固定支線架8安裝在液壓支撐裝置7上方。[〇〇13]如圖2、圖3所示，所述的電纜收放裝置3中的電纜卷筒3b與電纜保護(hù)架3e同軸均安裝于支撐底座3a固定軸上并構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，集電滑環(huán)3c將支撐底座3a與電纜卷筒3b間的電路連通，渦卷彈簧3d內(nèi)圈連接支撐底座3a固定軸，外圈連接電纜卷筒3b內(nèi)壁。[〇〇14]如圖6、圖7、圖11所示，所述的可調(diào)絲杠支線裝置4中的可調(diào)支線架4a下端鉸接支撐底座3a，中部鉸接手搖絲杠4b，上端安裝二級電纜導(dǎo)向滑輪組4d，可調(diào)支線架4a下端鉸接支撐底座3a。[〇〇15]如圖12、圖13所示，所述的懸臂伸出裝置6中的懸臂支架6a—端固定于挖掘機(jī)行走架后端，另一端伸出挖掘機(jī)上車身尾部，加強(qiáng)筋板6b固定于懸臂支架6a中部，懸臂支架6a上沿線纜9及液壓管7e的排線方式分布固線環(huán)6c;如圖1、圖12所示，所述的固定支線架8中的支線架8a固定于連接蓋板7a上側(cè)，與懸臂伸出裝置6組成L型懸臂結(jié)構(gòu)，支線架8a與挖掘機(jī)中央回轉(zhuǎn)中心的最小距離大于挖掘機(jī)上車身后端與中央回轉(zhuǎn)中心最大距離。[〇〇16]如圖2、圖3、圖5所示，所述的電纜收放裝置3上還設(shè)置有一級電纜導(dǎo)向滑輪組3f、 限位報(bào)警裝置3g，一級電纜導(dǎo)向滑輪組3f安裝于電纜保護(hù)架上方構(gòu)成旋轉(zhuǎn)軸水平的轉(zhuǎn)動(dòng)副，限位報(bào)警裝置3g安裝于支撐底座3a側(cè)面。[〇〇17]如圖4、、圖6、圖7所示，所述的可調(diào)絲杠支線裝置4上還設(shè)置有減震彈簧4c、二級電纜導(dǎo)向滑輪組4d，二級電纜導(dǎo)向滑輪組4d安裝于金屬框架內(nèi)構(gòu)成旋轉(zhuǎn)軸豎直的轉(zhuǎn)動(dòng)副，減震彈簧4c兩端一端鉸接可調(diào)支線架4a上方，另一端鉸接二級電纜導(dǎo)向滑輪組4d金屬框架中部。[〇〇18]如圖10、圖12所示，所述的固定支線架8上還設(shè)置有支線架8a、輸入電纜固定夾板 8b、輸出電纜固定夾板8c、輸出電纜接頭8d、輸入電纜接頭8e、抗疲勞橡膠套8f、電纜鎖緊裝置8g，第一電纜固定夾板8b、第二電纜固定夾板8c固定于支線架8a內(nèi)側(cè)，電纜鎖緊裝置8g固定于支線架8a上端，抗疲勞橡膠套8f從電纜鎖緊裝置8g孔內(nèi)穿過。[〇〇19 ]如圖8、圖9、圖12、圖13所示，所述的液壓支撐裝置7上還設(shè)置有連接蓋板7a、液壓缸7b、連桿機(jī)構(gòu)7c、萬向輪7d、液壓管7e，連接蓋板7a固定于懸臂伸出裝置6末端，液壓缸7b 活塞伸出桿與連桿機(jī)構(gòu)7c鉸接并與連桿機(jī)構(gòu)7c固定于連接蓋板7a下側(cè)，液壓管7e—端連接液壓缸，另一端通過懸臂支架6a上的固線環(huán)6c延伸至挖掘機(jī)內(nèi)，萬向輪7d連接于連桿機(jī)構(gòu) 7c伸出桿末端。
[0020]如圖4、圖5、圖11所示，所述的一級電纜導(dǎo)向滑輪組3f、二級電纜導(dǎo)向滑輪組4d由構(gòu)成閉合矩形的四根軸和分別安裝于軸上的四個(gè)凹面滑輪組成，連接四根軸的框架兩端均有伸出桿以和支架配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副。
[0021]如圖1、圖8所示，在電力出入端，電纜鎖緊裝置8g將抗拉型電纜5的接頭固定，抗拉型電纜5由抗疲勞橡膠套8f穿過以防止活動(dòng)關(guān)節(jié)處因頻繁扭動(dòng)而斷裂，固定支線架8與可調(diào)絲杠支線裝置4共同支撐抗拉型電纜5,電纜收放裝置3從電力輸出端為抗拉型電纜5提供張力使其繃緊懸空。
[0022]如圖4、圖6、圖7所示，可調(diào)支線架4a允許電纜在任意方向的抽動(dòng)，當(dāng)電纜上下擾動(dòng)時(shí)，減震彈簧4c可感受并適應(yīng)豎直方向上的力，當(dāng)電纜左右甩動(dòng)時(shí)，導(dǎo)向滑輪組4d可跟隨線纜轉(zhuǎn)動(dòng)。[〇〇23]如圖2、圖3、圖13所示，當(dāng)挖掘機(jī)處于行走狀態(tài)時(shí)，固定支線架8上的電纜收放裝置 3跟隨抗拉型電纜5的拉力自動(dòng)收線放線，抗拉型電纜5的長度決定了挖掘機(jī)的工作范圍，當(dāng)抗拉型線纜5放出長度達(dá)到極限時(shí)，將拉力傳遞給帶有力傳感器的限位報(bào)警裝置3g，出發(fā)警報(bào)。[〇〇24]如圖6、圖7、圖13所示，當(dāng)電池位置固定，挖掘機(jī)距離較遠(yuǎn)而張緊力不足以使電纜懸空，或者挖掘機(jī)在高處作業(yè)而導(dǎo)致抗拉型電纜5有拖地情況時(shí)，可轉(zhuǎn)動(dòng)手搖絲杠4b從而增加可調(diào)絲杠支線裝置4的支線高度。
[0025]如圖8、圖9、圖13所示，當(dāng)電池與挖掘機(jī)位置均不變時(shí)，將液壓支撐裝置7中的液壓缸7b伸出使得連桿機(jī)構(gòu)7c帶動(dòng)萬向輪7d支地，當(dāng)電池位置不變，挖掘機(jī)在凹凸不平的路面行走時(shí)，萬向輪7d通過連桿機(jī)構(gòu)7c將豎直方向上的位移信號轉(zhuǎn)化為液壓缸7b的壓力信號并輸出到液壓系統(tǒng)，通過恒壓控制系統(tǒng)保持一定的壓力，使萬向輪7d的支撐力保持恒定，同時(shí)，萬向輪7d跟隨挖掘機(jī)的運(yùn)動(dòng)而調(diào)整方向。
[0026]如圖10、圖11、圖13所示，在電力輸出系統(tǒng)，雙向插頭2將電池與電纜收放裝置3連接，電纜收放裝置3內(nèi)部的集電滑環(huán)3c將靜止的支撐底座3a與轉(zhuǎn)動(dòng)的電纜卷筒3b間的電路連通，抗拉型電纜5纏繞在電纜卷筒3b上，伸出端依次穿過一級電纜導(dǎo)向滑輪組3f、二級電纜導(dǎo)向滑輪組4d，由可調(diào)支線架4a支撐并引至電力輸入系統(tǒng)，在電力輸入系統(tǒng)內(nèi)，抗拉型電纜5穿過抗疲勞橡膠套8f，由支線架8a支撐并被電纜鎖緊裝置8g鎖緊，后引至電纜固定夾板 8b并被固定，端口接電纜接頭8d，電纜9從挖掘機(jī)內(nèi)引出，穿過懸臂支架6a上的固線環(huán)6c與連接蓋板7a上端圓孔，由電纜固定夾板8c固定，端口接電纜接頭8e，輸入電纜接頭8d、輸出電纜接頭8e對接后可將抗拉型電纜5與電纜9連接，抗拉型電纜5在電力輸出、輸入端的支撐力及拉力下懸空。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.純電動(dòng)液壓挖掘機(jī)的電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)，由電力輸出系統(tǒng)和電力輸入系統(tǒng)構(gòu)成，其 特征在于電力輸出系統(tǒng)由電池拖車(1 )、雙向插頭(2 )、電纜收放裝置(3 )、可調(diào)絲杠支線裝 置(4)、抗拉型電纜(5)組成，電力輸入系統(tǒng)由懸臂伸出裝置(6)、液壓支撐裝置(7)、固定支 線架(8)、電纜(9)組成，電池安裝于電池拖車(1)上，電纜收放裝置(3)與可調(diào)絲杠支線裝置 (4)均安裝于電池上方，懸臂伸出裝置(6)固定在挖掘機(jī)行走架上，液壓支撐裝置(7)安裝在 懸臂伸出裝置(6)末端，固定支線架(8)安裝在液壓支撐裝置(7)上方；所述的電纜收放裝置(3)中的電纜卷筒(3b)與電纜保護(hù)架(3e)同軸均安裝于支撐底座 (3a)固定軸上并構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，集電滑環(huán)(3c)將支撐底座(3a)與電纜卷筒(3b)間的電路連 通，渦卷彈簧(3d)內(nèi)圈連接支撐底座(3a)固定軸，外圈連接電纜卷筒(3b)內(nèi)壁；所述的可調(diào)絲杠支線裝置(4)中的可調(diào)支線架(4a)下端鉸接支撐底座(3a)，中部鉸接 手搖絲杠(4b)，上端安裝二級電纜導(dǎo)向滑輪組(4d)，可調(diào)支線架(4a)下端鉸接支撐底座 (3a)；所述的懸臂伸出裝置(6)中的懸臂支架(6a)—端固定于挖掘機(jī)行走架后端，另一端伸 出挖掘機(jī)上車身尾部，加強(qiáng)筋板(6b)固定于懸臂支架(6a)中部，懸臂支架(6a)上沿線纜(9) 及液壓管(7e)的排線方式分布固線環(huán)(6c);所述的固定支線架(8)中的支線架(8a)固定于連接蓋板(7a)上側(cè)，與懸臂伸出裝置(6) 組成L型懸臂結(jié)構(gòu)，支線架(8a)與挖掘機(jī)中央回轉(zhuǎn)中心的最小距離大于挖掘機(jī)上車身后端 與中央回轉(zhuǎn)中心最大距離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)液壓挖掘機(jī)的電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)，其特征在于所述的 電纜收放裝置(3)上還設(shè)置有一級電纜導(dǎo)向滑輪組(3f)、限位報(bào)警裝置(3g)，一級電纜導(dǎo)向 滑輪組(3f)安裝于電纜保護(hù)架上方構(gòu)成旋轉(zhuǎn)軸水平的轉(zhuǎn)動(dòng)副，限位報(bào)警裝置(3g)安裝于支 撐底座(3a)側(cè)面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)液壓挖掘機(jī)的電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)，其特征在于所述的 可調(diào)絲杠支線裝置(4)上還設(shè)置有減震彈簧(4c)、二級電纜導(dǎo)向滑輪組(4d)，二級電纜導(dǎo)向 滑輪組(4d)安裝于金屬框架內(nèi)構(gòu)成旋轉(zhuǎn)軸豎直的轉(zhuǎn)動(dòng)副，減震彈簧(4c)兩端一端鉸接可調(diào) 支線架(4a)上方，另一端鉸接二級電纜導(dǎo)向滑輪組(4d)金屬框架中部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)液壓挖掘機(jī)的電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)，其特征在于所述的 固定支線架(8)上還設(shè)置有支線架(8a)、輸入電纜固定夾板(8b)、輸出電纜固定夾板(8c)、 輸出電纜接頭(8d)、輸入電纜接頭(8e)、抗疲勞橡膠套(8f)、電纜鎖緊裝置(8g)，第一電纜 固定夾板(8b)、第二電纜固定夾板(8c)固定于支線架(8a)內(nèi)側(cè)，電纜鎖緊裝置(8g)固定于 支線架(8a)上端，抗疲勞橡膠套(8f)從電纜鎖緊裝置(8g)孔內(nèi)穿過。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)液壓挖掘機(jī)的電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)，其特征在于所述的 液壓支撐裝置(7)上還設(shè)置有連接蓋板(7a)、液壓缸(7b)、連桿機(jī)構(gòu)(7c)、萬向輪(7d)、液壓 管(7e )，連接蓋板(7a)固定于懸臂伸出裝置(6 )末端，液壓缸(7b )活塞伸出桿與連桿機(jī)構(gòu) (7c)鉸接并與連桿機(jī)構(gòu)(7c)固定于連接蓋板(7a)下側(cè)，液壓管(7e)—端連接液壓缸，另一 端通過懸臂支架(6a)上的固線環(huán)(6c)延伸至挖掘機(jī)內(nèi)，萬向輪(7d)連接于連桿機(jī)構(gòu)(7c)伸 出桿末端。6.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的純電動(dòng)液壓挖掘機(jī)的電纜自動(dòng)收放系統(tǒng)，其特征在于所述 的一級電纜導(dǎo)向滑輪組(3f)、二級電纜導(dǎo)向滑輪組(4d)由構(gòu)成閉合矩形的四根軸和分別安裝于軸上的四個(gè)凹面滑輪組成，連接四根軸的框架兩端均有伸出桿以和支架配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副。
【文檔編號】H02G11/00GK105958420SQ201610310097
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】冀宏, 陳乾鵬, 張建, 李 浩, 黃璐璐, 龍小平, 樊新建, 王之君
【申請人】蘭州理工大學(xué)