CN201985415U - 双电源轮胎吊的动力自动转换接驳系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双电源轮胎吊的动力自动转换接驳系统，包括滑触线和集电小车，所述滑触线安装在滑触线支架上，在滑触线支架上安装有导轨，在集电小车的支撑臂上安装有行走轮，所述行走轮在集电小车安装到滑触线支架上后行走在所述的导轨上；在轮胎吊上安装有接驳机构，所述接驳机构包括上下移动机构、水平伸缩机构和挂接装置；在所述滑触线支架上位于所述导轨的上方安装有导向板，在所述集电小车的支撑臂端部安装有导向轮，所述导向轮在集电小车面向滑触线支架移动且与导向板接触时，刚好使行走轮位于导轨的正上方。本实用新型无需人工插拔即可实现轮胎吊自带动力与市电电网动力的自动切换，安全高效，方便了轮胎吊的转场作业。

Description

双电源轮胎吊的动力自动转换接驳系统

技术领域

本实用新型属于电源自动转换接驳装置技术领域，具体地说，是涉及一种为双电源轮胎吊在转场作业时提供动力源自动转换的接驳系统。

背景技术

目前，广泛应用于港口码头的轮胎式龙门起重机(又称轮胎吊)，其供电系统大多采用柴油发电机组提供工作电源。其工作原理是：当柴油发电机组启动运行后，输出三相交流460V电源，一方面提供给轮胎吊内部包括用于提升、行走、转向的变频器等动力负载，以控制轮胎吊的提升机构、大车行走机构、小车变幅机构和大车转向机构等运行；另一方面，通过变压器将交流460V电源降压为交流220V电源，为轮胎吊上的空调、照明等负载供电。

由于柴油发电机组直接设置在轮胎吊上，因此可以随时随地的为轮胎吊提供动力能源，使得轮胎吊可以自由转场作业。但是，这种供电方式能耗大，排放严重，污染环境，不适合当今社会所提倡的节能减碳的发展趋势。为了节约能源、保护环境，许多港口码头采用“油改电”技术对轮胎吊的供电系统进行改造，即直接使用电网电力(也可称为岸电)为轮胎吊供电。其设计原理是：在轮胎吊工作的场区周围或者一侧安装与市电电网连接的架空滑触线，在架空滑触线上安装滑触线供电装置，向滑触线供电。在滑触线上安装集电小车，集电小车上安装集电器，集电器通过碳刷与滑触线接触，采集电能并通过电缆传输至轮胎吊，为轮胎吊提供动力能源。轮胎吊在行走的过程中，同时拖动集电小车在滑触线上滑动，随之行走。“油改电”技术使轮胎吊摆脱了对柴油发电机组的应用，实现了降低排放、改善港口环境的设计目的，但是，却限制了轮胎吊的运行区域，使得轮胎吊只能在架设有滑触线的固定区域内行走，不能自由转场。

为了解决上述问题，必须采用双供电系统为轮胎吊供电，即轮胎吊在场区作业时，使用市电电网为其提供动力能源；而在轮胎吊转场时，使用轮胎吊上的柴油发电机组为其供电。这种双电源供电方式需要人工手动插拔来完成动力转换，即在轮胎吊转场时，需要工作人员首先将轮胎吊与当前场区内的集电小车分离，然后采用柴油发电机组供电，驱动轮胎吊转场到下一场区。当轮胎吊在下一场区就位后，通过电缆将轮胎吊与该场区内的集电小车连接上，转由市电电网为轮胎吊供电，驱动轮胎吊在该场区内继续作业。这种借助手工插拔来实现双电源转换的工作方式不仅存在一定的安全隐患，而且工人的劳动强度很大、效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双电源轮胎吊的动力自动转换接驳系统，实现双电源的自动接驳切换，无需人工插拔，安全高效。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种双电源轮胎吊的动力自动转换接驳系统，包括用于传输电网电力的滑触线和采集滑触线上电能的集电小车，所述滑触线安装在滑触线支架上，在所述滑触线支架上安装有用于支撑集电小车行走的导轨，在集电小车的支撑臂上安装有行走轮，所述行走轮在集电小车安装到滑触线支架上后行走在所述的导轨上；在所述轮胎吊上安装有用于带动集电小车接驳于滑触线支架的接驳机构，在所述接驳机构中包括上下移动机构、水平伸缩机构和用于挂接集电小车的挂接装置；在所述滑触线支架上位于所述导轨的上方安装有导向板，在所述集电小车的支撑臂端部安装有导向轮，所述导向轮在集电小车面向滑触线支架移动且与导向板接触时，刚好使所述的行走轮位于所述导轨的正上方。

优选的，所述挂接装置优选采用挂钩和挂环的配合方式；其中，挂钩可以设置在接驳机构上，挂环可以安装在集电小车上。

进一步的，在所述接驳机构的外侧还安装有外滚轮，所述外滚轮在接驳机构挂接上集电小车后与集电小车的外侧端面相接触。

又进一步的，在所述接驳机构中还包括底座、前支撑臂和后支撑臂，所述底座固定安装在轮胎吊上，底座上安装所述的上下移动机构，通过上下移动机构驱动后支撑臂上下移动；在所述的后支撑臂与前支撑臂之间安装所述的水平伸缩机构，前支撑臂的外侧安装所述的外滚轮。

再进一步的，在所述后支撑臂上还安装有内滚轮，所述内滚轮与所述的底座相接触，在上下移动机构动作时在底座上滚动行走。

为了使集电小车能够更加稳固地安装在滑触线支架上，所述导轨优选设置上、下两个，分别安装在导轨托板上，所述导轨托板固定在滑触线支架上；所述集电小车的支撑臂也包括上、下两个支撑臂，分别安装有用于在上、下导轨上对应行走的行走轮。

进一步的，在所述集电小车上安装有用于从滑触线上采集电能的集电器，所述集电器通过柔性牵引线缆连接所述的轮胎吊，将采集到的电能通过柔性牵引线缆传输给轮胎吊。

优选的，所述轮胎吊与柔性牵引线缆通过电源插拔装置相连接。

为了使集电器的碳刷能够更加容易、顺利地导入到滑触线上，优选在所述滑触线的导入端安装起导向作用的喇叭形导入装置。

更进一步的，所述轮胎吊采用三相五线制供电，在滑触线支架上安装有5条滑触线，分上下两层布设，上层平行设置三条，下层平行设置两条；所述集电器上的碳刷布设方式与所述滑触线的布设方式相对应。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过在轮胎吊上安装用于自动将集电小车接驳于滑触线支架的接驳机构，从而无需人工插拔即可实现轮胎吊自带动力与市电电网动力的自动切换，安全高效，方便了轮胎吊的转场作业。此外，通过采用柔性牵引线缆实现集电器与轮胎吊的连接，不仅可以保证轮胎吊在场区行走时能够可靠地牵动集电小车随之行走，为其供电，而且还可以避免轮胎吊运动时产生的剧烈晃动对集电小车和滑触线支架造成不利影响，从而提高了整个系统工作的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型所提出的双电源轮胎吊的动力自动转换接驳系统的整体架构示意图；

图2是图1中滑触线支架的一种实施例的结构示意图；

图3是接驳机构携带集电小车向滑触线支架移动的结构示意图；

图4是接驳机构将集电小车安装到滑触线支架上的结构示意图；

图5是接驳机构脱离集电小车收回的结构示意图；

图6是滑触线导入端的一种实施例的结构图；

图7是图6的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。

实施例一，参见图1所示，本实施例的双电源轮胎吊的动力自动转换接驳系统通过对现有的滑触线支架1和集电小车2的结构进行改进，并在配置有柴油发电机组的轮胎吊上安装接驳机构3，共同配合设计实现。其中，在所述滑触线支架1上安装有用于支撑集电小车2行走的导轨11、用于支撑所述导轨11的导轨托板13和对集电小车的水平移动起定位作用的导向板12，结合图1、图2所示。在本实施例中，所述导轨11可以采用圆形导管实现，优选在滑触线支架1上平行安装上下两根导轨11，在每根导轨11的下方安装导轨托板13，将导轨托板13固定在滑触线支架1上，从而实现上、下导轨11在滑触线支架1上的固定。所述导向板12直接安装在滑触线支架1上，分上下两块平行布设，分别位于上、下导轨11的上方。作为本实施例的一种优选设计方案，所述导向板12可以仅安装在滑触线14导入端附近的滑触线支架1上，结合图6所示，以降低系统成本。

在集电小车2上安装有支撑臂21和集电器24，如图1所示，与滑触线支架1上的上、下导轨11相对应，所述支撑臂21也包括平行设置的上下两个支撑臂21，且在每个支撑臂21上均设置有用于在导轨11上滚动行走的行走轮22。在每个支撑臂21的端部安装有导向轮23，导向轮23的前端面与行走轮22的中心轴线之间的距离刚好等于导向板12与导轨11中心轴线之间的距离。在接驳机构3携带集电小车2正对滑触线支架1水平移动靠近时，当导向轮23碰触到导向板12，此时行走轮22刚好位于导轨11的正上方。

为了方便接驳机构3取放集电小车2，本实施例优选在集电小车2的外侧端面上安装挂接装置，如图1所示，以挂钩31和挂环25为例进行说明。将挂环25安装在集电小车2上，挂钩31安装在接驳机构3上，接驳机构3将挂钩31伸入到挂环25内，参见图3所示，可以将集电小车2从当前场区的滑触线支架1上取下，并钩取其随轮胎吊一同转场，然后再自动将其安装到下一场区的滑触线支架1上，从而实现集电小车2的自动接驳。

在本实施例中，所述接驳机构3主要由底座32、上下移动机构33、水平伸缩机构34、前支撑臂35和后支撑臂36等部分组成，如图1所示。其中，底座32固定安装在轮胎吊上，其上安装上下移动机构33。上下移动机构33的顶杆可以采用与后支撑臂36上的挡块连接固定的方式，达到驱动后支撑臂36上下移动的目的。在后支撑臂36与前支撑臂35之间安装水平伸缩机构34，进而驱动前支撑臂35向前伸出或者向后收回。将挂钩31安装在前支撑臂35上，当挂接上集电小车2后，便可以利用上下移动机构33和水平伸缩机构34驱动集电小车2上升或者下降、伸出或者收回。

在所述前支撑臂35的外侧还可以进一步安装外滚轮37，所述外滚轮37在接驳机构3挂接上集电小车2后，刚好与集电小车2的外侧端面相接触，如图3所示。在后支撑臂36的内侧还可以进一步安装内滚轮38，所述内滚轮38与底座32相接触。在上下升降机构33动作时，内滚轮38可以沿底座32表面滚动行走，外滚轮37可以沿集电小车2的外侧端面滚动行走。

当轮胎吊利用柴油发电机组提供的电能行走转场时，接驳机构3携带集电小车2随之一同转场。当到达场区的预定行车路线后，轮胎吊中的控制器首先控制接驳机构3中的上下升降机构33动作，驱动集电小车2上升到设定高度后停止；然后控制水平伸缩机构34动作，向垂直于滑触线支架1的方向水平伸出集电小车2，如图4所示。当集电小车2上的导向轮23接触到滑触线支架1上的导向板12时(可以通过在导向板12上安装限位开关等方式检测导向轮23是否与导向板12接触)，控制器控制水平伸缩机构34停止动作，启动上下升降机构33收回顶杆，进而带动集电小车2向下移动，将行走轮22导入到滑触线支架1的导轨11上，由此集电小车2便安装到了滑触线支架1上。此时，控制器控制上下升降机构33继续动作，驱动其前支撑臂35继续下移，从而使挂钩31从集电小车2的挂环25中脱离出来，实现接驳机构3与集电小车2的分离。当上下升降机构33下降到设定位置后，控制器控制其停止动作，转向启动水平伸缩机构34水平收缩，收回前支撑臂35回到初始位置，如图5所示。此时，集电小车2通过线缆4连接轮胎吊，将集电器24采集到的电网电力传输至轮胎吊，为轮胎吊供电。至此，轮胎吊便可以关闭柴油发电机组，转由采用电网电力供电，进行场区作业。

在本实施例中，所述线缆4优选采用具有弹性的柔性牵引线缆，当轮胎吊在场区行走作业时，牵引集电小车2随轮胎吊一同移动，为其提供不间断的电力供应。本实施例采用柔性牵引线缆4代替传统的刚性线缆，当轮胎吊大车跑偏或者滑触线支架1与大车跑道出现不均沉降时，利用柔性牵引线缆4的弹性形变可以完全补偿轮胎吊跑偏以及堆场内滑触线支架1与轮胎吊跑道基础沉降不均导致的偏差，从而不会对滑触线14、集电小车2和轮胎吊上的其他部件造成损伤。并且，在轮胎吊拖动集电小车2行走时，柔性牵引线缆4还可以对集电小车2起到减缓冲击的作用，从而提高了集电小车2的随动性和适应性。

所述柔性牵引线缆4优选通过电源插拔装置与轮胎吊实现连接，比如在柔性牵引线缆4上安装插头(或插座)，在轮胎吊上安装插座(或插头)，将插头插入到插座中，即可完成柔性牵引线缆4与轮胎吊的连接。采用这种可插拔结构，在接驳机构3出现故障时，仍可以利用传统的手工插拔方式将安装在滑触线支架1上的集电小车2上的线缆4插接到轮胎吊上，使轮胎吊可以继续工作，减小对生产的影响。

为了在集电小车2安装到滑触线支架1上后，集电器24上的碳刷能够很容易地导入到滑触线14上，本实施例在滑触线14的导入端安装喇叭形导入装置15，如图6所示。当接驳机构3携带集电小车2安装到滑触线支架1的导入端一侧后，轮胎吊通过柔性牵引线缆4牵引集电小车2前进，使集电器24的碳刷与喇叭形导入装置15相接触，进而在喇叭形导入装置15的导向作用下使集电器24的碳刷能够顺利地导入到滑触线14上。由于采用喇叭形导入装置15可以扩大与碳刷的接触面，因此可以使得碳刷导入滑触线14的过程变得更加容易。

本实施例的轮胎吊优选采用三相五线制供电，这需要在滑触线支架1上安装5条滑触线14。为了方便集电器24碳刷的导入，本实施例将5条滑触线14分上下两层布设在滑触线支架1上，如图7所示，其中，上层平行设置三条，下层平行设置两条，集电器24上的碳刷布设方式应与所述滑触线14的布设方式相对应，并在每条滑触线14的导入端安装所述的喇叭形导入装置15，以简化集电器24碳刷的导入过程。

本实施例通过在轮胎吊上设置独立的接驳机构3和柔性牵引线缆4，接驳一旦完成，即实现集电小车2在滑触线支架1上的上下方向的定位后，接驳机构即与集电小车2分离，单独收回，靠独立的柔性牵引线缆4来牵引集电小车2向前移动。滑触线支架1上的导向板12对集电小车2上的导向轮23产生的压力可以逐步缩小导向轮23水平方向的窜动空间，实现集电小车2水平方向的定位。然后，通过喇叭形导入装置15的导向作用将集电器24的碳刷安全地导入到滑触线14上，这样接驳机构3仅需完成对集电小车2的接和驳动作，即仅需要实现上下移动及水平伸缩这两个动作，要求大大降低，可靠性大大提升。而且集电小车2在实现上下及水平两个方向定位时，动作平顺基本无冲击。这样分两步实现上下及水平两个方向定位后，再实现集电器24碳刷的导入，整个过程可靠性更高。在集电小车2和集电器24安装到位后，轮胎吊自动转为市电电网供电方式，通过柔性牵引线缆4牵引集电小车2随轮胎吊一起移动，为其提供不间断的电力供应。由于轮胎吊与集电小车2及滑触线支架1相对分离，因此即使轮胎吊在运动时产生剧烈的晃动，也可以保证集电小车2和滑触线支架1基本不受影响。

当轮胎吊需要转场时，驾驶员只需按动收回小车按钮，轮胎吊中的控制器便会自动控制接驳机构3中的水平伸缩机构34水平伸出，当接驳机构3中的外滚轮37与集电小车2的外侧端面接触上后(可以采用在集电小车2上安装限位开关等方式来检测外滚轮37是否与集电小车2的外侧端面相接触)，控制器控制水平伸缩机构34停止动作，转由启动上下移动机构33驱动前支撑臂35向上移动，将挂钩31伸入到集电小车2的挂环25中，然后提升集电小车2向上移动，使集电小车2上的行走轮22与滑触线支架1上的导轨11分离。当上下移动机构33的顶杆上升到设定位置后，控制器控制上下移动机构33停止动作，转而驱动水平伸缩机构34水平收缩，收回集电小车2。然后，轮胎吊便可以利用自身的柴油发电机组供电，携带集电小车2进行转场。

整个接驳过程由控制器按照事先编写的预定程序控制上下移动机构33和水平伸缩机构34自动完成，无需人工干预，安全高效。并且，集电小车2是沿水平方向导入导出的，相比传统沿斜坡导入导出的过程所受冲击力要小得多，导入导出的过程更加平顺，适应性好。即使集电小车2出现故障，轮胎吊与集电小车2分离也相对简单得多。

当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种双电源轮胎吊的动力自动转换接驳系统，包括用于传输电网电力的滑触线和采集滑触线上电能的集电小车，所述滑触线安装在滑触线支架上，在所述滑触线支架上安装有用于支撑集电小车行走的导轨，在集电小车的支撑臂上安装有行走轮，所述行走轮在集电小车安装到滑触线支架上后行走在所述的导轨上；其特征在于：在所述轮胎吊上安装有用于带动集电小车接驳于滑触线支架的接驳机构，在所述接驳机构中包括上下移动机构、水平伸缩机构和用于挂接集电小车的挂接装置；在所述滑触线支架上位于所述导轨的上方安装有导向板，在所述集电小车的支撑臂端部安装有导向轮，所述导向轮在集电小车面向滑触线支架移动且与导向板接触时，刚好使所述的行走轮位于所述导轨的正上方。

2.根据权利要求1所述的接驳系统，其特征在于：所述挂接装置包括设置在接驳机构中的挂钩和安装在集电小车上的挂环。

3.根据权利要求2所述的接驳系统，其特征在于：在所述接驳机构的外侧安装有外滚轮，所述外滚轮在接驳机构挂接上集电小车后与集电小车的外侧端面相接触。

4.根据权利要求3所述的接驳系统，其特征在于：在所述接驳机构中还包括底座、前支撑臂和后支撑臂，所述底座固定安装在轮胎吊上，底座上安装所述的上下移动机构，通过上下移动机构驱动后支撑臂上下移动；在所述的后支撑臂与前支撑臂之间安装所述的水平伸缩机构，前支撑臂的外侧安装所述的外滚轮。

5.根据权利要求4所述的接驳系统，其特征在于：在所述后支撑臂上还安装有内滚轮，所述内滚轮与所述的底座相接触。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的接驳系统，其特征在于：所述导轨包括上、下两个导轨，分别安装在导轨托板上，所述导轨托板固定在滑触线支架上；所述集电小车的支撑臂也包括上、下两个支撑臂，分别安装有用于在上、下导轨上对应行走的行走轮。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的接驳系统，其特征在于：在所述集电小车上安装有用于从滑触线上采集电能的集电器，所述集电器通过柔性牵引线缆连接所述的轮胎吊，将采集到的电能通过柔性牵引线缆传输给轮胎吊。

8.根据权利要求7所述的接驳系统，其特征在于：所述轮胎吊与柔性牵引线缆通过电源插拔装置相连接。

9.根据权利要求7所述的接驳系统，其特征在于：在所述滑触线的导入端安装有用于将集电器的碳刷导入到滑触线上的喇叭形导入装置。

10.根据权利要求9所述的接驳系统，其特征在于：所述轮胎吊采用三相五线制供电，在滑触线支架上安装有5条滑触线，分上下两层布设，上层平行设置三条，下层平行设置两条；所述集电器上的碳刷布设方式与所述滑触线的布设方式相对应。

Images