[發明專利]電驅動工程車輛電纜線檢測與自動收放裝置

有效

• 申請號: 201310203441.7
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103287929A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 孫志毅;李小松;劉立群;高亞東
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: B65H75/42
• 分類號: B65H75/42;B65H75/44
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

技術領域

本發明屬于電驅動工程車輛電纜線收放技術領域，具體涉及一種電驅動工程車輛電纜線檢測與自動收放置。

技術背景

礦山、煤場等場地相對固定的工程作業車輛，如電鏟、裝載機等，一般均采用柴油機驅動。一方面，由于柴油價格不斷上漲，設備運行費用很高；另一方面柴油機的熱效率較低（20-30%），能源利用效率低，排放污染環境。對于作業半徑相對較小，且供電方便的作業現場，將上述工程車輛改為采用電力驅動會產生很大的經濟社會效益。電力驅動裝置的效率一般在90%?以上，且電價相對便宜，所以采用電力驅動不僅可以減少污染，更重要的是可以大幅度降低運行費用。

但工程車輛采用電力驅動需要與供電電纜線連接，以提供電力需要。由于工程車輛作業時在不斷快速運動，所以供電電纜線必須能夠隨著車輛的運動自動快速收放，以避免放纜不及時造成拉斷電纜，或收纜不及時堆積電纜線，而被車輛碾壓造成事故。

目前國內外對于電力驅動的工程車輛所用的供電電纜線收放裝置有兩種方式：1、非卷取式：例如，門式起重機和行車，其供電電纜線通過滑輪懸掛在與設備運行平行的導軌上，電纜線在運動裝置的牽引下可以隨運動設備往復運動，不間斷向運動的設備供電。這種形式僅能適用于作直線運動的用電裝置，如行車、門式起重機等設備。2、卷取式：在電源端或運動設備端設置電纜線卷筒，卷筒根據設備運動中收放電纜。市售的卷纜機一般采用力矩電機控制，卷筒通常處于收卷狀態，當設備向電源端移動時，由于牽引力矩減小，卷纜機在力矩電機的驅動下將電纜線卷起；當設備遠離電源時，牽引力矩大于電機的力矩，迫使力矩電機倒轉，卷纜機以恒定力矩放纜。這種方式在電纜線處于懸空狀態時，隨著電纜線長度增加，在空中形成懸鏈線，由于電纜自身的重量導致電纜線的張力隨電纜線長度急劇增加，使卷纜機沒有足夠的力矩收卷，如提高電機的力矩，又可能導致將電纜線拉斷，所以僅適用于短距離的運動；如果電纜線不是懸空狀態，由于電纜線自身的重量和與地面的磨擦，導致完全無法工作。

發明內容

本發明目的是提供一種電驅動工程車輛電纜線檢測與自動收放裝置，可以有效地克服現有技術存在的缺點。

本發明是這樣實現的，如圖1所示，在工程車輛1上固定安裝一個倒“丁”字形的支架6，在支架6的頂部安裝有電動機2及與其聯接的帶有離合器的減速器3及卷纜盤4，卷纜盤4上卷繞有電纜線7；在支架6的懸臂梁端部安裝有檢測及自動收放裝置5。所述的檢測及自動收放裝置的構造圖如2、3、4所示，框架14固定安裝在支架6的懸臂梁頂端，在其上端部的左側安裝有頂部后托輥9，右側安裝有頂部前托輥10，在其下端部的右側安裝有底部前托輥11，在頂部前托輥10和底部前托輥11的后方，即在框架14中部前方位垂直安裝有左側托輥12和右側托輥13；由框架14的頂部、底部、左側和右側安裝的托輥形成的中間空位稱為導孔15；如圖4所示，在左側托輥12和右側托輥13的外側、即框架14的左、右內側面上分別裝有光電發射傳感器17和n個光電接收傳感器，n為＞2的整數，現以n=8為例，如圖4所示，在框架14左側自上往下安裝有八個光電接收傳感器18、19、20、21、22、23、24、25及控制器16，八個光電接收傳感器的安裝位置要求平均分布于導孔15自頂至底的側面方位上，且相鄰兩個光電接收傳感器的距離≤電纜線直徑；如圖6所示，控制器16中的優先編碼器的輸入要與八個光電接收傳感器的輸出信號相連接，優先編碼器的輸出要與驅動芯片的輸入相連接，驅動芯片的輸出連接繼電器，繼電器的開關信號送至變頻器，電纜線7穿過導孔15與電源相連接，檢測及自動收放裝置5的安裝角度應保證使導孔15平面與自然拖地狀態下的電纜7垂直。

本發明的優點和積極效果是：

1、通過檢測電纜線在電纜導孔中的位置，從而決定卷纜機的對電纜線的收放控制，省去了對電纜線長度和運動車輛與電源距離的直接檢測，簡化了檢測方案。

2、采用光電傳感器，避免了傳感器與電纜線的直接接觸，有利于檢測及自動收放裝置的安全和壽命，且無須對傳感器的精度提出要求。采用了導孔、傳感器和控制器集成的結構，降低了安裝難度，保證了系統工作可靠性，提高了檢測和控制精度。?

3、檢測及自動收放裝置5與支架6連接時，安裝角度保證導孔15平面與自然拖地狀態下的電纜線7垂直。有利于提高檢測電纜狀態的靈敏度，提高對卷纜機的控制性能。