线缆收放装置和起重设备的制作方法

1.本技术涉及工程机械技术领域，具体涉及线缆收放装置和起重设备。


背景技术：

2.在相关现有技术中，传统的岸桥采用电缆对吊具进行供电，吊具的起升高度过高时，一般采用吊具电缆卷盘进行电缆收放，而且采用一个变频电机作为动力驱动吊具电缆卷盘工作。
3.采用传统的岸桥吊具电缆卷盘，存在以下技术问题：电缆卷盘频繁使用，需要消耗很多能量，电缆收放时靠电机提供全部所需能量，这就需要选择更大功率的电机，价格昂贵，提高了成本。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的第一方面的目的在于提供一种线缆收放装置，解决或改善背景技术中存在的电缆收放时靠电机提供全部所需能量，导致需要大功率的电机，使得成本增加的技术问题。
5.本技术第一方面提供线缆收放装置，所述线缆收放装置包括：卷盘机构，构造为可转动；蓄能机构，与所述卷盘机构连接，使得所述蓄能机构随所述卷盘机构的转动而蓄能或释放能量；以及驱动机构，与所述卷盘机构连接，所述驱动机构构造为根据所述蓄能机构释放的能量驱动所述卷盘机构转动。
6.本技术的第一方面提供的线缆收放装置，通过蓄能装置将卷盘机构放开线缆的过程中产生的能量进行存储，并在卷盘机构收卷线缆的过程中释放存储的能量给驱动机构，从而使得驱动机构可以减少能量消耗，起到了节能的效果，降低了成本。
7.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述线缆收放装置还包括：控制装置，与所述驱动机构通讯连接；其中，所述控制装置配置为根据所述蓄能机构的蓄能控制所述驱动机构进行能量输出。
8.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述卷盘机构包括：卷盘本体；卷盘轴，贯穿所述卷盘本体且两端分别延伸出所述卷盘本体，所述卷盘轴与所述卷盘本体连接；其中，所述驱动机构与所述卷盘轴的一端连接，以驱动所述卷盘本体转动，所述蓄能机构与所述卷盘轴的另一端连接。
9.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述蓄能机构包括：箱体；弹性件，设于所述箱体内，且所述弹性件与所述箱体连接；其中，所述卷盘轴部分地伸入所述箱体内，所述弹性件还与伸入所述箱体内的所述卷盘轴连接。
10.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述弹性件缠绕于伸入所述箱体内的所述卷盘轴上。
11.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述弹性件为发条。
12.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述卷盘机构还包括：回转结构；其中，
所述卷盘轴与所述回转结构转动连接，所述箱体与所述回转结构连接。
13.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述驱动机构包括：驱动电机，具有电机输出端，所述电机输出端与所述卷盘轴连接。
14.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述驱动机构还包括：减速机，具有减速输入端和减速输出端，所述减速输入端与所述电机输出端连接，所述减速输出端与所述卷盘轴连接。
15.本技术的第二方面提供的起重设备，包括：吊具；任一实现方式中所述的线缆收放装置；其中，所述线缆为电缆，所述电缆与所述吊具电性连接。
16.本技术第二方面提供的起重设备，由于包括上述任一实现方式中的线缆收放装置，因此具有了上述任一项的线缆收放装置的技术效果，在此不再赘述。
附图说明
17.图1所示为本技术一些实现方式提供的线缆收放装置的主视结构示意图。
18.图2所示为图1所示的实现方式提供的线缆收放装置的侧视结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.申请概述
21.为了解决背景技术中存在的的技术问题，考虑到线缆在放开时上升会产生重力势能，如果能将这部分重力势能利用起来，将重力势能转化为用于驱动卷盘转动的动力，就可以在对线缆进行收卷时减少动力机构消耗的能量。
22.针对上述的技术问题，本技术的基本构思是提出一种线缆收放装置和起重设备。将线缆收放装置拆分为两层：第一层用于使得收集线缆上升时产生的重力势能，并在线缆下降时将收集的重力势能转化为驱动卷盘转动的动力，是的驱动机构能够减少本身的动力消耗，从而达到节能和降低成本的目的。第二层用于获取到存储的重力势能，并计算出需要多少重力势能分配给驱动机构，以保证线缆在下降过程中不会过度消耗驱动机构的能量。由于蓄能机构用于将卷盘转动过程中产生的能量存储起来，并在卷盘收卷线缆的过程中将存储起来的重力势能分配给驱动机构，以减少驱动结构本身消耗的能量，因此，可以解决驱动机构耗能过大的问题。
23.需要说明的是，本技术所提供的线缆收放装置可以应用于任何场景下的起重设备。具体而言，机械结构的设计目的是要完成具体的工作任务，完成工作任务的方式为通过对应的机械结构或机械结构中的部分或全部组件以完成具体的机械动作或信息传递。
24.在介绍了本技术的基本原理之后，下面将参考附图来具体介绍本技术的各种非限制性实施例。
25.示例性线缆收放装置
26.图1所示为本技术一些实现方式提供的线缆收放装置的主视结构示意图。如图1所
示，线缆收放装置100包括：卷盘机构110、驱动机构120和蓄能机构130。
27.具体地，卷盘机构110构造为可转动。卷盘机构110缠绕有线缆160，卷盘机构110转动以收卷或放开线缆160，卷盘机构110具有盘状结构，盘状结构的外周壁上具有环形槽，环形槽内可以容纳缠绕的线缆160。环形槽的大小可以根据需要的电缆的长度来决定。蓄能机构130与卷盘机构110连接，使得蓄能机构130随卷盘机构110的转动而蓄能或释放能量，具体地，蓄能机构130可以随线缆160的放开而蓄能，或随线缆160的收卷而释放能量。其中，线缆160的放开产生的能量可用其他方式存储，如重力势能、电能，以实现能量回收与再利用。
28.可以理解为，随着线缆160的放开，线缆160因为上升而产生重力势能，从而使得蓄能机构130能够对重力势能进行转化而储存起来。而随着线缆 160的收卷，线缆160因为下降而使得重力势能减少，此时蓄能机构130释能，也就是释放存储的重力势能。驱动机构120与卷盘机构110连接，驱动机构120构造为根据蓄能机构130释能的能量驱动卷盘机构110转动，使得卷盘机构110收卷或放开线缆160。其中，卷盘机构110放开线缆160的过程，也可以是线缆160上升的过程，线缆160上升的过程中就会产生重力势能，随着线缆160的逐渐升高，重力势能也越大。而卷盘机构110收卷线缆 160的过程，也可以是线缆160下降的过程，线缆160下降的过程中的势能就会减少，随着线缆160的逐渐降低，重力势能也随之越来越小。将释放的重力势能转化为因驱动机构120驱动卷盘机构110转动而需要的能量，从而使得驱动机构120可以达到节能的效果，最终可以降低成本。
29.在一种可能的实现方式中，线缆收放装置100还包括：控制装置，控制装置与驱动机构120连接。其中，控制装置配置为根据蓄能机构130的蓄能控制驱动机构120进行能量输出。
30.控制装置可以为变频器。根据蓄能机构130的蓄能来调节变频器，从而达到节能的效果。控制装置控制驱动机构120进行能量输出，使得驱动机构120可以减少本身的能量消耗，从而可以达到节省驱动机构120的能源的目的。
31.继续结合图1所示，在一种可能的实现方式中，卷盘机构110包括：卷盘本体111和卷盘轴113。图2所示为图1所示的实现方式提供的线缆收放装置的侧视结构示意图。如图2所示，线缆160缠绕于卷盘本体111上。卷盘轴113贯穿卷盘本体111且两端分别延伸出卷盘本体111，卷盘轴113与卷盘本体111连接。当卷盘轴113转动，卷盘本体111随卷盘轴113同步转动。其中，驱动机构120与卷盘轴113的一端连接，以驱动卷盘本体111转动，蓄能机构130与卷盘轴113的另一端连接，使得卷盘轴113在转动的过程中将能量存储于蓄能机构130或将蓄能机构130存储的能量进行释放。
32.继续结合图1所示，在一种可能的实现方式中，蓄能机构130包括：箱体131和弹性件133，弹性件133设于箱体131内，且弹性件133与箱体131 连接，使得弹性件133能够限定在一定的空间内。其中，卷盘轴113部分地伸入箱体131内，弹性件133还与伸入箱体131内的卷盘轴113连接。由于弹性件133具有弹性，能够在拉伸状态下存储能量，且能够在弹性回缩状态下释放能量。
33.继续结合图2所示，在一种可能的实现方式中，弹性件133缠绕于伸入箱体131内的卷盘轴113上，使得弹性件133能够存储尽可能多的能量，提高了蓄能机构130的蓄能能力。
34.在一种可能的实现方式中，弹性件133为发条。发条能够保证蓄能机构 130尽可能地稳定输出力矩，使得线缆的收卷或放开过程更平稳。
35.继续结合图1所示，卷盘机构110还包括：回转结构115，回转结构115 用于使得卷盘轴113回转。其中，卷盘轴113与回转结构115转动连接，例如，回转结构115可以为轴承。箱体131与回转结构115连接，使得箱体 131能够固定，连接方便，结构紧凑。
36.继续结合图1所示，驱动机构120包括：驱动电机121，驱动电机121 具有电机输出端，电机输出端为电机轴，电机输出端与卷盘轴113连接，使得驱动电机121能够驱动卷盘轴113转动。
37.继续结合图1所示，驱动机构120还包括：减速机123，减速机123具有减速输入端和减速输出端，减速输入端与电机输出端连接，减速输出端与卷盘轴113连接。减速机123用于在驱动电机121与卷盘机构110之间匹配转速与传递转矩，使得卷盘机构110能够满足一定要求的转速。
38.示例性起重设备
39.该起重设备包括：吊具和任一实现方式中的线缆收放装置100。其中，线缆100为电缆，电缆与吊具电性连接。
40.本技术中的起重设备，由于包括上述任一实现方式中的线缆收放装置 100，因此具有了上述任一项的线缆收放装置100的技术效果，在此不再赘述。
41.当该线缆收放装置100用于岸桥以收卷或放开电缆，该线缆收放装置 100包括底座150、滑环集电器140、减速机123、驱动电机121、卷盘机构 110和发条箱，底座150用于支撑减速机123，滑环集电器140用于将电能传导至用电器，吊具为用电器。发条箱为蓄能机构130，卷盘机构110为电缆卷盘，电缆卷盘包括电缆、卷盘本体111和卷盘轴113，卷盘轴113为卷盘中心轴，发条箱内设置有发条，发条的内侧固定在卷盘机构110的卷盘中心轴上，发条外侧固定在发条箱上，吊具在最高位置处时，发条处于自然状态。发条箱可以储存电缆下降时的重力势能，驱动电机121提供部分能量并能够实现卷盘机构110的电缆的缠绕速度与吊具移动速度的匹配。
42.该线缆收放装置工作原理如下：
43.工况一，当岸桥的吊具下降时，电缆随之放下，驱动电机121依据所测力矩提供能量，控制卷盘机构110的旋转速度，以防止电缆的下降速度与吊具的下降速度不匹配，而发条也随之逐渐收紧，提供部分力矩，以防止电缆由于重力下降速度过快，同时将电缆减少的重力势能转化为发条的弹性势能。当吊具下降到最低点时，电缆的重力势能最小，发条的弹性势能最大，可以实现能量回收功能。
44.工况二，当岸桥的吊具上升时，驱动电机121控制卷盘机构110反向旋转，使电缆上升，因发条存在弹力，也可以为电缆上升提供力矩，相较于单个电机提供动力的传统卷盘，该驱动电机121所需功率更小，随着电缆的上升，发条释放的能量，转化为电缆的重力势能，实现了能量再利用。
45.该线缆收放装置将吊具下降时的电缆的重力势能转化为发条的弹性势能，吊具上升时可以利用这部分能量，减少能量损耗。通过增加的发条箱可以提供一个力矩，抵消部分电缆力矩，因此可以选择更小功率电机，节省成本。
46.以上结合具体实施例描述了本技术的基本原理，但是，需要指出的是，在本技术中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本技术的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作
用，而非限制，上述细节并不限制本技术为必须采用上述具体的细节来实现。
47.本技术中涉及的器件、装置、设备仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
48.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
49.为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
50.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本技术的保护范围之内。