CN105197814B - 电动轮胎式起重机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动轮胎式起重机，所述电力驱动的轮胎式起重机包括有车体、液压系统、电力驱动系统、电气控制系统。本发明的效果该结构的轮胎起重机具有故障率低、能耗低、噪音小、动作平稳、适应港口作业环境等特点。通过使用电机替代柴油发动机，实现了以消耗电力取代消耗燃油。在经济上成本更低，在环保上彻底防止了对大气的污染。相比柴油发动机，电动机的故障率低、运行平稳，大大节约了维修成本、减少了故障停止时间。由于电动轮胎式起重机操作方式与传统的柴油轮胎式起重机完全一致。因此在操作性上容易得到起重机司机的认可，没有操作难度。起重机从使用上可以完全替代传统的柴油轮胎式起重机。

Description

电动轮胎式起重机

技术领域

本发明为一种完全依靠电力驱动的电动轮胎式起重机。

背景技术

轮胎式起重机是港口件杂货装卸作业的主力机型。传统的轮胎式起重机都以柴油发动机作业动力源。发动机带动液压泵驱动液压系统使起重机完成起升、回转、行走等动作。

柴油发动机的问题主要有油耗高、故障率高、振动和噪音大等。由于柴油费用一直居高，因此柴油机的经济性不高。另外，由于港口工况及环境复杂，柴油机的故障率加高。维修的费用高、时间长，给港口装卸工作带来相当的负担。由于柴油机振动和噪音大，使司机的工作条件较差。柴油机在工作中发放出大量烟尘，严重污染环境。考虑到发动机的诸多问题，迫切渴望将清洁能源利用到传统高污染机械设备上，在解决环保问题的同时提高设备性能。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种电动轮胎式起重机，以利于解决了港口燃油费用支出过高的问题和港口大气严重污染的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种电动轮胎式起重机，其中：所述电动轮胎式起重机包括有车体、液压系统、电力驱动系统、电气控制系统。

所述车体包括有上部车体和下部车体，所述上部车体包括有变频电机、油散热器、车上电控箱、油散热电机变频器、车上电控盘、变频电机变频器、仪表板、电控箱和空调系统，变频电机直接与液压系统的液压油泵相连；变频电机通过变频电机变频器和车上电控盘控制和驱动。

所述下部车体包括有电控箱、卷线电机、减速器、链条、电缆卷筒、导向轮，卷线电机与减速器直接相连，减速器通过链条与电缆卷筒连接，驱动卷筒转动，导向轮与电缆卷筒平行排布，空调电机使电缆能整齐地缠绕在电缆卷筒上，电控箱与电缆卷筒驱动电机通过电缆连接。

所述液压系统包括变频电机、油泵、液压油箱、液压油管、液压阀件和各部位液压执行元件，变频电机与油泵相连，驱动油泵将油箱内的液压油打入各部位液压执行元件。

所述电力驱动系统、电气控制系统分别包括有油散热系统、空调系统；所述油散热系统包括有油散热器、扇叶、散热电机，系统内配有温度传感器，散热电机由油散热电机变频器驱动，油散热电机变频器由车上电控箱控制。

油泵与变频电机直接相连，变频电机驱动油泵转动，油散热器、风扇和电机同轴向直接相连，形成油液的散热系统，变频电机、变频器和车上电控盘通过电缆相互连接，变频器和电控盘控制电机运行。

空调系统包括有车上配有的司机室空调和变频器空调，所述变频器空调的压缩机和空调电机位于上部车体车壳内，临近变频电机变频器。

本发明的效果该结构的轮胎起重机具有故障率低、能耗低、噪音小、动作平稳、适应港口作业环境等特点。通过使用电机替代柴油发动机，实现了以消耗电力取代消耗燃油。在经济上成本更低，在环保上彻底防止了对大气的污染。相比柴油发动机，电动机的故障率低、运行平稳，大大节约了维修成本、减少了故障停止时间。由于电动轮胎式起重机操作方式与传统的柴油轮胎式起重机完全一致。因此在操作性上容易得到起重机司机的认可，没有操作难度。起重机从使用上可以完全替代传统的柴油轮胎式起重机。

本发明带来如下经济效益和社会效益：

(1)经济效益：

以25吨电动轮胎式起重机为例，电动轮胎式起重机每年的最大耗电量为：

1.2元/度×110kW×20小时×365天＝963600元；

传统25吨柴油轮胎式起重机发动机油耗为189g/KW/h，按柴油每公斤7.2元计算，燃油费用约为：

7.2元/公斤×(189g/kW/h×158kW÷1000)×20小时×365天＝1569548元；

1569548元-963600元＝605948元。

605948元÷569548元×100％＝38.6％。

因此一台电动轮胎式起重机相比柴油轮胎式起重机每年可节约能耗费用接近40％左右。

(2)社会效益：

电动轮胎式起重机动作平稳、振动小、噪音低，对司机的工作环境也是巨大的改善。司机在如此的工作环境中体力消耗慢、注意力更易集中，避免事故的发生。电动轮胎式起重机完全依靠电力驱动，实现了流动装卸机械的零排放。电动装卸机械的大量投入使用对于港口的环境改善和可持续发展意义重大。

附图说明

图1为本发明的电动轮胎式起重机结构车体外观侧视图；

图2为本发明的电动轮胎式起重机结构车体上部底盘示意图；

图3为本发明的电动轮胎式起重机结构车体下部示意图。

图中：

1、液压油箱 2、油泵 3、变频电机 4、油散热器 5、风扇

6、散热电机 7、第一储气罐 8、车上电控箱 9、油散热电机变频器

10、气泵 11、换相开关 12、车上电控盘 13、变频电机变频器

14、机房空调 15、空调电机 16、空调压缩机 17、插座

18、控制箱 19、仪表板 20、司机室空调 21、电控箱

22、滑环组件 23、电缆卷筒 24、电滑环 25、导向轮 26、链条

27、减速器 28、卷线电机 29、电控箱 30、第二储气罐

具体实施方式

结合附图对本发明的电动轮胎式起重机结构加以说明。

本发明的电动轮胎式起重机结构以QLY型轮胎式起重机为基础，首先用一台变频电机3取代柴油发动机。该电机与油泵2相连，驱动整个设备的液压系统。液压马达及钢丝绳卷筒位置与QLY型轮胎式起重机相同。在电机尾部设置油散热系统为液压油散热。散热系统包括散热电机6、风扇5、油散热器4。电机由一台小型变频器控制并驱动为油散热电机变频器9。

在上部车体远离司机室一侧内安装有变频电机变频器13用于驱动变频电机3。变频器附近有机房空调14、空调电机15和空调压缩机16，用于给变频器散热，保证其良好的工作环境。

车上还安装有车上电控盘12和车上电控箱8，用于全车电气控制。司机室内有仪表板19、控制箱18、司机室空调20和220v的电源插座17。仪表板19上有电流表、电压表、变频器运行参数等信息。控制箱18上的各种开关用于控制照明、支腿等。另外司机室后部还有一个电控箱21，直接与司机室内的操作手柄和开关连接，用于控制液压系统和照明系统等。

如图1所示，该图为吊车的侧视图。车体主要分为上部车体和下部车体两个部分。电缆及电缆卷筒23、控制卷筒和全车电源的电控箱29都位于下部车体。在车辆底盘上安装电缆卷筒23,电缆卷筒也通过车载电瓶供电。卷筒具备“手动”和“自动”两种操作方式。自动模式下，系统通过卷线电机28、减速器27和链条26带动电缆卷筒23收放电缆。手动模式下，通过人力盘转电缆卷筒23也可以收放电缆。下部车体上的电控箱29除了用于控制电缆卷筒23外，箱内的主空气断路器用于控制全车电源。变频电机3、变频电机变频器13及其他电气控制系统位于上部车体。

如图2所示吊车的下部车体上部底盘示意图，图中各部件位置与作用:

液压油箱1用于储存液压系统工作所需的液压油。油泵2用于将液压油箱1中的液压油打入全车液压系统。变频电机3用于驱动油泵2转动。变频电机3的操作方法：将位于下部车体(车辆底盘)左侧的电控箱29中的“电源总开关”合上，然后将位于司机室内的电源总开关(点火开关)拧到“开”的位置，此时全车的电源接通，这时可以将变频电机的开关搬到“启动位置，主电机则启动。通常变频电机工作时始终保持在一预设的恒定转速上，为全车提供控制压力。如需加速可踏司机室内的电子油门，使变频电机在额定转速范围内自由调整转速。工作结束时，请先将主电机的开关搬到“停止”位置，然后关闭“电源总开关”。

油散热器4工作后的液压油在散热器内循环流动进行散热。扇叶5用于帮助油散热器散热。通过空气带走散热片上的热量。散热电机6用于驱动扇叶转动。

第一储气罐7用于储存扇叶5制动所需的压力气体。第二储气罐30用于储存大车制动所需的压力气体。以上所有储气罐的压力气体均来自气泵10。

车上电控箱8用于驱动和控制油散热系统的散热电机6和油散热电机变频器9。油散热电机变频器9用于驱动散热电机6，其受车上电控箱8控制。气泵10提供轮子刹车制动所需的气压。

吊车的供电电缆采用三相四线制。如果电缆连接现场电源后，发现电机反向旋转。可以通过换相开关11给电源换相。就不需要重新接电缆，更为方便快捷。车上电控盘12用于开工至变频电机变频器。变频电机变频器13用于控制变频电机3运行。

机房空调14用于给变频器降温，保证其正常运行。空调电机15用于驱动空调压缩机等。空调压缩机16用于空调制冷和换气。

插座17提供一个220V的插座电源用于车内维修。司机室内所有操作设备的接线端子都位于控制箱18内。控制箱上有各种开关，用于控制照明、支腿等。仪表板19由交流电压表、交流电流表、直流电压表、直流电流表、变频器控制器、转向灯、双闪灯、雨刷器、驻车制动等组成。功能是用于各仪表的监控、变频器的监控和调整、电机转速显示、雨刷器控制、驻车制动控制、手柄锁、转向灯和双闪灯显示等。

滑环组件22用于将下车的动力电传递给上车以及将上车的控制电传递给下车。

如图3所示吊车的下部车体示意图，所述电缆卷筒23为一个筒型的轴向运动体。需要通过电机和减速器的驱动才能转动。它的主要作用是将电缆缠绕在筒体上，收纳起多余的电缆。电缆卷筒23与卷线电机28和减速器27的连接关系上面已做了描述。电缆卷筒为全车供电设备。车上电缆的一端与户外供电插座相连为全车供电，另一端与电缆滚筒23内部的电滑环24相连，并通过车上滑环组件22为全车电力设备供电，电缆卷筒23用于收集和释放电缆，电缆卷筒23由一台电机28经过减速器27，并通过链条26进行驱动，控制上述系统的电气控制设备和全车供电总开关都在下部车体电控箱29内，将链条26拆除后，可以通过人力转动电缆卷筒23收放电缆。导向轮25用于帮助电缆能够整齐地缠绕在滚筒上。

电缆卷筒23的操作方法：首先将底盘左侧的电源控制柜中的“卷筒空开”合上，然后操作位于电源控制柜侧面的“钥匙开关”右旋时电缆收回，左旋将电缆放出，“钥匙开关”位于中位时卷筒停止。

Claims (2)

1.一种电动轮胎式起重机，其特征是：所述电动轮胎式起重机包括有车体、液压系统、电力驱动系统、电气控制系统；

所述车体包括有上部车体和下部车体，所述上部车体包括有变频电机(3)、油散热器(4)、车上电控箱(8)、油散热电机变频器(9)、车上电控盘(12)、变频电机变频器(13)、仪表板(19)、电控箱(21)和空调系统，变频电机(3)直接与液压系统的液压油泵相连；变频电机(3)通过变频电机变频器(13)和车上电控盘(12)控制和驱动；

所述下部车体包括有电控箱(29)、卷线电机(28)、减速器(27)、链条(26)、电缆卷筒(23)、导向轮(25)，卷线电机(28)与减速器(27)直接相连，减速器(27)通过链条(26)与电缆卷筒(23)连接，驱动卷筒转动，导向轮(25)与电缆卷筒(23)平行排布，空调电机(15)使电缆能整齐地缠绕在电缆卷筒(23)上，电控箱(29)与卷线电机(28)通过电缆连接；

所述液压系统包括变频电机(3)、油散热器(4)、液压油箱(1)、液压油管、液压阀件和各部位液压执行元件，变频电机(3)与油泵(2)相连，驱动油泵(2)将液压油箱(1)内的液压油打入各部位液压执行元件；

所述电力驱动系统、电气控制系统分别包括有油散热系统、空调系统；所述油散热系统包括有油散热器(4)、风扇(5)、散热电机(6)，系统内配有温度传感器，散热电机(6)由油散热电机变频器(9)驱动，油散热电机变频器(9)由车上电控箱(8)控制；

油泵(2)与变频电机(3)直接相连，变频电机(3)驱动油泵(2)转动，油散热器(4)、风扇(5)和散热电机(6)同轴向直接相连，形成油液的散热系统，散热电机(6)、油散热电机变频器(9)和车上电控箱(8)通过电缆相互连接，油散热电机变频器(9)和车上电控箱(8)控制散热电机(6)运行；

空调系统包括有车上配有的司机室空调(20)和机房空调(14)，所述机房空调(14)、空调压缩机(16)和空调电机(15)都位于上部车体车壳内，邻近变频电机变频器(13)。

2.根据权利要求1所述电动轮胎式起重机，其特征是：所述电缆卷筒(23)由一台卷线电机(28)经过减速器(27)，并通过链条(26)进行驱动。