CN115744083A - 一种用于带式输送机的电能传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及带式输送机领域，具体涉及一种用于带式输送机的电能传输系统，一种用于带式输送机的电能传输系统，包括：承托装置，所述承托装置设置有底座、左右对称的安装架、设置在安装架上的托辊；传动装置，所述传动装置包括连接在托辊上的增速机构；以及直流发电机、储能装置和设置在储能装置上的控制装置，该系统能够通过托辊的转动和传送带的传动，将带式输送机的动能传递给增速机构，增速机构又将旋转动能传递给直流发电机，从而将带式输送机的动能转换为电能。
Description
技术领域
本发明涉及本发明涉及一种带式输送机技术领域，尤其涉及一种用于带式输送机的电能传输系统。
背景技术
目前工业生产中，带式输送机被广泛应用于采矿、冶金、化工和港口等各行业，主要用来输送破碎后的物料，根据输送工艺要求，可单台输送，也可多台输送并配合其他各类输送设备组成水平或倾斜的输送系统。长距离的带式输送机系统中各类沿线电气信号如照明、综保和检测等的供电往往需要较长距离的输电线路，导致成本投入较大，且距离的增加会使线路损耗严重，同时传输的电气信号易受干扰，稳定性较差。若单纯采用电池供电的方式，又存在供能有限且需要定期更换电池等问题，造成资源的浪费，给后期维护带来极大的不便。
目前，不乏有一些利用带式输送机的传动功能来进行自发电的应用方式，但主要依靠下运工况下的输送机制动时的势能转化或者“失速”临界时的发电机制产生电能。相比于在沿线铺设电缆，该方式虽然有一定优势，但适用性不佳，需要特殊的工况条件，且电能的稳定性和持续性收到较大限制。
发明内容
为了解决上述技术问题，提出本发明。本发明提供一种用于带式输送机的电能传输系统，包括：承托装置，所述承托装置设置有底座、左右对称的安装架、设置在安装架上的托辊；传动装置，所述传动装置包括连接在托辊上的增速机构；以及直流发电机、储能装置和设置在储能装置上的控制装置，该系统能够通过托辊的转动和传送带的传动，将带式输送机的动能传递给增速机构，增速机构又将旋转动能传递给直流发电机，从而将带式输送机的动能转换为电能。
优选地，所述增速机构具有低速端和高速端，其中低速端与托辊连接，高速端与直流电机的输入端连接。
优选地，所述增速机构为包含具有第一齿轮的第一齿轮组件和具有第二齿轮的第二齿轮组件，所述第一齿轮组件和第二齿轮组件之间设置有调节拉簧；所述第一齿轮与第二齿轮紧密咬合，且第二齿轮的大小规格远远小于第一齿轮的大小规格，从而能够产生较高的转速。
优选地，所述第一齿轮组件通过第一竖杆安装在底座上，所述第一齿轮的中心轴与安装架连接，第一齿轮中心轴外套装有第一旋转轴，所述第一旋转轴近安装架一侧设置有凹槽，第一齿轮中心轴与第一旋转轴之间安装有滚动轴承。
优选地，所述第二齿轮的中心轴与底座连接，第二齿轮中心轴外套装有第二旋转轴，所述第二旋转轴近底座一侧设置有凹槽，所述第二齿轮组件还设置有棘爪结构，用于将第二齿轮转动的旋转状态传递给第二旋转轴进行同步旋转。
优选地，所述传递装置还包括第一传送带和第二传送带，所述托辊在近安装架一侧设置有环形凹槽，用于安装第一传动带，所述第一传送带一端安装在托辊的凹槽内，一端安装在第一旋转轴的凹槽内。
优选地，所述第二齿轮组件通过第二传送带与直流发电机的输入轴连接，所述第二旋转轴与直流发电机的旋转轴上均设置环形凹槽，用于安置第二传动带。
优选地，所述第二齿轮的旋转动能通过第二传送带带动直流电机内转子旋转，直流发电机将动能转化为电能，通过输出导线传递至储能装置，所述储能装置的顶部设置有控制装置，所述控制装置与储能装置电连接，直流发电机的输出端和储能装置的输入端电连接。
或者，所述增速机构为变速箱，变速箱高速端与直流发电机输入端连接，将托辊的动能转化为电能，通过输出导线传递至储能装置，所述储能装置的顶部设置有控制装置，所述控制装置与储能装置电连接，直流发电机的输出端和储能装置的输入端电连接。
根据上述一种用于带式输送机的电能传输系统，所述储能装置为储能蓄电池组，所述储能蓄电池组与直流发电机之间设置有充电保护开关，储能蓄电池组与后级用电负载之间连接有逆变机构，逆变机构包含负荷开关和逆变器，当负载需要用电时，打开逆变机构负荷开关，逆变器将储能机构输出的直流电逆变为负载可用的交流电。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：该系统能够方便地将带式输送机的动能转换为电能，通过托辊的转动和传送带的传动，将带式输送机的动能传递给齿轮组件，齿轮组件又将旋转动能传递给直流发电机输入轴，从而将带式输送机的动能转换为电能。通过控制器对蓄电池组的充放电进行控制，可有效延长蓄电池组的使用寿命。通过该系统的应用大大提高了带式输送机的能源利用率，使得能源得到有效的利用，将产生的电能使用蓄电池组进行储存，为其他配套用电设备提供了电源，不仅节约了能源，而且便于现场的用电需求。
附图说明
从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
图1是本发明带式输送机动能转化及电能传输示意图。
图2是本发明的第一实施例之电能输送系统结构示意图。
图3是本发明的第二实施例之电能输送系统结构示意图。
标号说明：1-底座、2-安装架、3-托辊、4-增速机构、5-第一竖杆、6-直流发电机、7-储能装置、8-控制器、9-输送带、10-变速箱、11-负荷开关、12-逆变器、13-负载；其中：增速机构4包括：41-第一传送带、42-第一齿轮组件、43 –第二齿轮组件、44-拉簧、45-第二传送带。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步详细的说明。本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的部件以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它部件的情形。在本文的描述中，使用了“上”、“下”、“前”、“后”等方位术语中，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对位置的描述和澄清，其对应的具体定向可以根据破碎机的方位的变化而相应地发生变化。
如图1、图2和图3中所示，本发明提供一种用于带式输送机的电能传输系统，包括：承托装置，所述承托装置设置有底座、左右对称的安装架、设置在安装架上的托辊；传动装置，所述传动装置包括连接在托辊上的增速机构4；以及直流发电机、储能装置和设置在储能装置上的控制装置，该系统能够通过托辊的转动和传送带的传动，将带式输送机的动能传递给增速机构4，增速机构4又将旋转动能传递给直流发电机，从而将带式输送机的动能转换为电能。所述增速机构4具有低速端和高速端，其中低速端与托辊连接，高速端与直流电机的输入端连接。
在本发明的第一实施例中，如图2所示，增速机构4为包含具有第一齿轮的第一齿轮组件5和具有第二齿轮的第二齿轮组件6，所述第一齿轮组件5和第二齿轮组件6之间设置有调节拉簧44；可以使两个齿轮间的咬合度更加紧密，且能够灵活改变两齿轮间的咬合角度，方便现场根据实际工况安装，所述第一齿轮与第二齿轮紧密咬合，且第二齿轮的大小规格远远小于第一齿轮的大小规格，从而能够产生较高的转速。
如图2所示，第一齿轮组件5通过第一竖杆5安装在底座1上，所述第一齿轮的中心轴与安装架2连接，第一齿轮中心轴外套装有第一旋转轴，所述第一旋转轴近安装架2一侧设置有凹槽，第一齿轮中心轴与第一旋转轴之间安装有滚动轴承。第二齿轮的中心轴与底座1连接，第二齿轮中心轴外套装有第二旋转轴，所述第二旋转轴近底座1一侧设置有凹槽，所述第二齿轮组件6还设置有棘爪结构，用于将第二齿轮转动的旋转状态传递给第二旋转轴进行同步旋转。
本发明设计了，所述传递装置还包括第一传送带41和第二传送带45，所述托辊3在近安装架2一侧设置有环形凹槽，用于安装第一传动带，所述第一传送带41一端安装在托辊3的凹槽内，一端安装在第一旋转轴的凹槽内。有利于防止在转动过程中输送带9脱离，降低了设备的故障率。
本发明设计了，所述第二齿轮组件6通过第二传送带45与直流发电机6的输入轴连接，所述第二旋转轴与直流发电机6的旋转轴上均设置环形凹槽，凹槽内设置第二传送带45，有利于防止在转动过程中输送带9脱离，降低了设备的故障率。
本发明设计了，所述第二齿轮的旋转动能通过第二传送带45带动直流电机内转子旋转，直流发电机6将动能转化为电能，通过输出导线传递至储能装置7，所述储能装置7的顶部设置有控制装置，所述控制装置与储能装置7电连接，直流发电机6的输出端和储能装置7的输入端电连接。
在本发明的第二实施例中，如图3所示，所述增速机构4为变速箱10，变速箱10高速端与直流发电机输入端连接，将托辊的动能转化为电能，通过输出导线传递至储能装置，所述储能装置的顶部设置有控制装置，所述控制装置与储能装置电连接，直流发电机的输出端和储能装置的输入端电连接。
在上述实施例中，所述储能装置为储能蓄电池组，所述储能蓄电池组与直流发电机之间设置有充电保护开关，储能蓄电池组与后级用电负载13之间连接有逆变机构，逆变机构包含负荷开关11和逆变器12，当负载13需要用电时，打开逆变机构负荷开关11，逆变器12将储能机构输出的直流电逆变为负载13可用的交流电。有利于防止在蓄电池组为后级用电负载13提供电源的过程中产生异常影响负载13的功能，当出现电源异常时，控制器7检测到相关状态变化能够及时切断通电回路，防止损坏后级用电设备。
在本发明设计的系统中，该系统可置于带式输送机下方，依据沿线所用电源的位置进行安装，且底座1可与带式输送机的支架连成一体，确保设备运行过程中的稳定牢靠，该系统可单独使用，也可根据需要供电设备的功率，布置在带式输送机沿线的多个托辊3上，也可在一组托辊3的左右两侧对称布置，也可采取上述方式叠加布置，有利于满足现场用电的多方面需求。本发明中的增速机构4可以设置在托辊上也可以设置在带式输送机的传动滚动上，总之可以根据不同的工况需要，灵活的设置本发明的系统。
在带式输送机运行过程中，输送带9受到驱动装置即头部大功率电机的牵引产生移动，带式输送机的传动滚筒与输送带9接触，由于摩擦力的存在使托辊转动；采用本系统能方便地将带式输送机的动能转换为电能，通过托辊3的转动和传送带的传动，将带式输送机的动能传递给齿轮组件，齿轮组件又将旋转动能传递给直流发电机6输入轴，从而将带式输送机的动能转换为电能。通过控制器7对蓄电池组的充放电进行控制，可有效延长蓄电池组的使用寿命。通过该系统的应用大大提高了带式输送机的能源利用率，使得能源得到有效的利用，将产生的电能使用蓄电池组进行储存，为其他配套用电设备提供了电源，不仅节约了能源，而且便于现场的用电需求。
具体地，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1）本发明设计了，通过托辊的转动和传送带的传动，将带式输送机的动能传递增速机构，增速机构又将旋转动能传递给直流发电机，从而将带式输送机的动能转化为电能，储存在蓄电池组中，用于为其他电子设备提供电源，实现了从机头到机尾无电缆的电能传输，节约了资源，供电稳定。
2）本发明设计了，第一齿轮组件和第二齿轮组件之间设置有调节拉簧，可以使两个齿轮间的咬合度更加紧密，且能够灵活改变两齿轮间的咬合角度，方便现场根据实际工况安装。
3）本发明设计了，第一齿轮与第二齿轮紧密咬合，且第二齿轮的大小规格远远小于第一齿轮的大小规格，从而能够产生较高的转速。
4）本发明设计了托辊、齿轮、直流发电机的旋转轴上均开有凹槽，有利于防止在转动过程中输送带脱离，降低了设备的故障率。
5）在本发明中，储能蓄电池组与直流发电机之间设计有充电保护开关，控制器根据储能蓄电池内的电量进行控制，防止在储能电池组充满电的情况下仍持续充电，造成对电池组的损伤。
6）在本发明中，储能蓄电池组与后级用电负载之间设计有逆变机构，当出现电源异常时，逆变机构检测到相关状态变化能够及时切断通电回路，防止损坏后级用电设备。
7）托辊与直流发电机之间或采用变速箱，根据每个现场不同的工况，不同的滚筒直径与带速，选择合适的变比。
上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案做出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于带式输送机的电能传输系统，包括：承托装置，所述承托装置设置有底座、左右对称的安装架、设置在安装架上的托辊；传动装置，所述传动装置包括连接在托辊上的增速机构；以及直流发电机、储能装置和设置在储能装置上的控制装置，该系统能够通过托辊的转动和传送带的传动，将带式输送机的动能传递给增速机构，增速机构又将旋转动能传递给直流发电机，从而将带式输送机的动能转换为电能。
2.根据权利要求1所述的一种用于带式输送机的电能传输系统，其特征在于：
所述增速机构具有低速端和高速端，其中低速端与托辊连接，高速端与直流电机的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于带式输送机的电能传输系统，其特征在于：
所述增速机构为包含具有第一齿轮的第一齿轮组件和具有第二齿轮的第二齿轮组件，所述第一齿轮组件和第二齿轮组件之间设置有调节拉簧；所述第一齿轮与第二齿轮紧密咬合，且第二齿轮的大小规格远远小于第一齿轮的大小规格，从而能够产生较高的转速。
4.根据权利要求3所述的一种用于带式输送机的电能传输系统，其特征在于：所述第一齿轮组件通过第一竖杆安装在底座上，所述第一齿轮的中心轴与安装架连接，第一齿轮中心轴外套装有第一旋转轴，所述第一旋转轴近安装架一侧设置有凹槽，第一齿轮中心轴与第一旋转轴之间安装有滚动轴承。
5.根据权利要求4所述的一种用于带式输送机的电能传输系统，其特征在于：所述第二齿轮的中心轴与底座连接，第二齿轮中心轴外套装有第二旋转轴，所述第二旋转轴近底座一侧设置有凹槽，所述第二齿轮组件还设置有棘爪结构，用于将第二齿轮转动的旋转状态传递给第二旋转轴进行同步旋转。
6.根据权利要求5所述的一种用于带式输送机的电能传输系统，其特征在于：所述传递装置还包括第一传送带和第二传送带，所述托辊在近安装架一侧设置有环形凹槽，用于安装第一传动带，所述第一传送带一端安装在托辊的凹槽内，一端安装在第一旋转轴的凹槽内。
7.根据权利要求6所述的一种用于带式输送机的电能传输系统，其特征在于：所述第二齿轮组件通过第二传送带与直流发电机的输入轴连接，所述第二旋转轴与直流发电机的旋转轴上均设置环形凹槽，用于安置第二传送带。
8.根据权利要求7所述的一种用于带式输送机的电能传输系统，其特征在于：所述第二齿轮的旋转动能通过第二传送带带动直流电机内转子旋转，直流发电机将动能转化为电能，通过输出导线传递至储能装置，所述储能装置的顶部设置有控制装置，所述控制装置与储能装置电连接，直流发电机的输出端和储能装置的输入端电连接。
9.根据权利要求2所述的一种用于带式输送机的电能传输系统，其特征在于：所述增速机构为变速箱，变速箱高速端与直流发电机输入端连接，将托辊的动能转化为电能，通过输出导线传递至储能装置，所述储能装置的顶部设置有控制装置，所述控制装置与储能装置电连接，直流发电机的输出端和储能装置的输入端电连接。
10.根据权利要求8或9任一项所述的一种用于带式输送机的电能传输系统，其特征在于：所述储能装置为储能蓄电池组，所述储能蓄电池组与直流发电机之间设置有充电保护开关，储能蓄电池组与后级用电负载之间连接有逆变机构，逆变机构包含负荷开关和逆变器，当负载需要用电时，打开逆变机构负荷开关，逆变器将储能机构输出的直流电逆变为负载可用的交流电。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230307 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |