CN204928258U - 一种柔性充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种柔性充电装置，该装置包含充电车、主动电源、充电臂、张紧装置、受电臂、移动线夹、电缆、可旋转插座、受电电器；主动电源、充电臂安装在充电车上；受电电器、受电臂安装在电动工程机械上；张紧装置上的电机卷筒装置、导向轮、压紧轮、压力传感器、安装在充电臂上，张紧装置上的引导轮、缓冲弹簧安装在受电臂上；张紧装置将承力缆张紧在充电臂和受电臂之间，移动线夹上部装在承力缆上，下部夹住电缆。本实用新型的充电车与电动工程机械两辆车的方位、距离、高差在一定范围内可以自由变化，且在驻车或运行状态均可充电，充电时将电缆高架，避免与地面接触与摩擦，起到保护电缆、提高工作效率的作用。

Description

一种柔性充电装置

技术领域：

本实用新型涉及电动工程机械领域，特别涉及电动工程机械的充电技术领域，具体的说，是一种柔性充电装置。

背景技术：

经过多年的发展，通用工程机械技术水平不断提高，各种前沿技术的研究和应用在工程施工中发挥的作用也越来越大，工程机械电动化成为其重要发展前沿。

以目前工程大量使用挖掘机为例，挖掘机大量采用以内燃机为动力的液压传动，具有耗能高、排放多的缺点，且多为部分功率匹配、不能充分发挥工作效率。随后出现的混合动力尽管可以部分节能，但由于技术及结构复杂、技术成熟度低、性价比低等缺陷限制了其技术发展与使用。由于电动工程机械不消耗矿物燃料，具有环境友好、效率高等特点，且具有全功率匹配、配套技术、产品越来越成熟可靠、易于自动化、智能化等优点，电动化成为其重要发展趋势和热点之一。

如同普通挖掘机需加油一样，电动挖掘机需要持续不断的电力为电动挖掘机工作的电机或自带的电池等供电和充电。当挖掘机处于作业状态时，常在屈曲不平道路上移动或转动，容易造成为挖掘机供电的电缆被挖掘机碾压、拉伸、甩来甩去等问题，这对电缆安全、电缆寿命，以及挖掘机的工作效率都是重大的挑战。因此，供电技术及设备成为电动挖掘机的一项关键配套技术，亟需寻求先进实用、造价低廉，且能够消除安全隐患、保护电缆、提高工作效率的充电装置。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种柔性充电装置，能够对移动电动工程机械在恶劣路面上行驶或作业进行驻车和移动两种状态的充电，其具有简单、安全、保护电缆的特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种柔性充电装置，该充电装置包含充电车、主动电源、充电臂、张紧装置、受电臂、移动线夹、电缆、可旋转插座、受电电器；电缆包括第一电缆、第二电缆、第三电缆；可旋转插座包括第一可旋转插座、第二可旋转插座；主动电源、充电臂、第一电缆安装在充电车上，第一可旋转插座安装在充电臂上，第一电缆连接主动电源和第一可旋转插座；受电电器、受电臂、第三电缆安装在电动工程机械上，第二可旋转插座安装在受电臂上，第三电缆连接受电电器和第二可旋转插座；张紧装置包含电机卷筒装置、导向轮、第一压紧轮、轮子、第二压紧轮、压力传感器、第一引导轮、承力缆、第二引导轮、缓冲弹簧，其中电机卷筒装置、导向轮、第一压紧轮、第二压紧轮、轮子、压力传感器、第一引导轮安装在充电臂上，第二引导轮、缓冲弹簧安装在受电臂上；张紧装置将承力缆张紧在充电臂和受电臂之间，移动线夹上部装在承力缆上并可相对承力缆移动，下部夹住第二电缆，第二电缆通过移动线夹装挂在承力缆上，承力缆一端通过缓冲弹簧固定在受电臂上。

进一步的，所述充电臂、受电臂为L型，充电臂通过第一电动缸进行伸缩，受电臂通过第二电动缸进行伸缩。

更进一步的，所述主动电源为电池、变电装置或外电源。

更进一步的，所述充电臂、受电臂能够通过升降伸缩臂调整承力缆，并通过第一引导轮、第二引导轮补偿充电车和电动工程机械在两车方位的变化。

更进一步的，所述第一可旋转插座、第二可旋转插座连接第二电缆，第二电缆在承力缆上能够伸缩和移动。

更进一步的，所述受电电器是电池、电机、控制柜。

更进一步的，所述电机卷筒装置包含伺服电机、磁粉离合器、制动器、卷筒。

更进一步的，所述张紧装置将承力缆张紧、卷筒收放承力缆适应两车距离变化。

更进一步的，所述对大功率的电缆尽量采用多个细电缆，并排装在移动线夹上。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

1、本实用新型的基本思路是采用一载有充电车设备的充电车为电动工程机械进行充电，充电时将连接充电车与电动工程机械的充电电缆或控制电缆进行高架，避免与地面接触与摩擦，避免与地面障碍物的羁绊，电缆不受外力，消除电缆被电动工程机械碾压、拉伸、甩来甩去的问题，起到保护电缆、延长电缆寿命、提高工作效率的作用。

2、本实用新型允许充电车(充电设备)与电动工程机械两辆车的方位、距离、高差在一定范围内自由变化，且在驻车或运行状态均可充电。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的收放卷筒示意图；

图3是本实用新型的设备崎岖不平路面时充电示意图；

图4是本实用新型通过外部电源给电动工程机械充电示意图；

图5是本实用新型并排布置的细电缆结构示意图。

图中附图标记：、

1—充电车；2—电机卷筒装置；3—第一电动缸；4—充电臂；5—导向轮；6—第一压紧轮；7—轮子；8—压力传感器；9—第二压紧轮；10—第一引导轮；11—主动电源；12—第一电缆；13—第一可旋转插座；14—承力缆；15—第二电缆；16—移动线夹；17—第二可旋转插座；18—第三电缆；19—第二引导轮；20—缓冲弹簧；21—受电臂；22—第二电动缸；23—电机；24—电动工程机械；25—伺服电机；26—磁粉离合器；27—制动器；28—卷筒；29—变电装置；30—电杆。

具体实施方式：

参照图1—图5，本实用新型提供一种柔性充电装置，该充电装置由充电车1、主动电源11、充电臂4、张紧装置、受电臂21、移动线夹16、电缆、可旋转插座、受电电器等组成；电缆包括第一电缆12、第二电缆15、第三电缆18；可旋转插座包括第一可旋转插座13、第二可旋转插座17。

在充电车1上安装有主动电源11、充电臂4、第一电缆12等，充电臂4为L型，通过第一电动缸3进行伸缩。第一可旋转插座13安装在充电臂4上，并可转动。主动电源11可以是电池、变电装置29等或外电源。第一电缆12连接主动电源11和第一可旋转插座13。

在电动工程机械24上安装有受电电器、受电臂21、第三电缆18等，受电电器为电机或被动电源等。受电臂21为L型，通过第二电动缸22进行伸缩。第二可旋转插座17安装在受电臂21上，并可转动。第三电缆18连接受电电器和第二可旋转插座17。

充电臂4、受电臂2能够通过升降伸缩臂调整承力缆14，并通过第一引导轮10、第二引导轮19补偿充电车1和电动工程机械24在两车方位的变化。采用了L型充电臂4和受电臂2能够避免电缆与车辆牵挂。

受电电器可以是电池、电机、控制柜等设施。

张紧装置包含电机卷筒装置2、导向轮5、第一压紧轮6、轮子7、第二压紧轮9、压力传感器8、第一引导轮10、承力缆14、第二引导轮19、缓冲弹簧20等，其中电机卷筒装置2、导向轮5、第一压紧轮6、第二压紧轮9、轮子7、压力传感器8、第一引导轮10安装在充电臂4上，第二引导轮19、缓冲弹簧20安装在受电臂21上。电机卷筒装置2包含伺服电机25、磁粉离合器26、制动器27、卷筒28。

张紧装置将承力缆14张紧在充电臂4和受电臂21之间，移动线夹16上部装在承力缆14上并可相对承力缆14移动，下部夹住第二电缆15，第二电缆15通过移动线夹16装挂在承力缆14上，第二电缆15被高架不接触地面；第二电缆15足够长，保证不绷紧、不受拉力。

第一可旋转插座13、第二可旋转插座17连接第二电缆15，第二电缆15在承力缆14上能够伸缩和移动。

张紧装置将承力缆14张紧、卷筒28收放承力缆14适应两车距离变化。

对大功率的电缆尽量采用多个细电缆，并排装在移动线夹16上，而不用多芯的粗电缆，如三相电源可采用3个独立的电缆，以降低电缆刚度，提高柔韧性。

压力传感器8间接测得承力缆14的张紧力，磁粉离合器26控制承力缆14的张紧，制动器27用于卷筒28的制动。承力缆14一端通过缓冲弹簧20固定在受电臂21上，用于张紧装置卷绕承力缆14时起缓冲作用。

采用该柔性充电装置进行充电，其操作步骤如下：

(1)在现场通过伸缩臂将承力缆14调平，其他装置按图安装好；

(2)通过张紧装置张紧承力缆14；

(3)两车相对运动充电时，当两车距离变化时，通过收放承力缆14补偿距离变化；

(4)在崎岖不平的路面上充电时，伸缩臂随时调整承力缆14，并通过引导轮补偿充电车1和电动工程机械24在两车方位的变化；

(5)移动线夹16可以使第二电缆15随动，并通过可旋转插座补偿充电车1和电动工程机械24在水平面方位的变化；

(6)外电电网供电时，外电缆直接连接充电臂4的第一可旋转插座13，或经过变电装置后与第一可旋转插座13连接；

(7)作业完后拆下张紧装置在电动工程机械端的承力缆14，收好第二电缆15等设施置于充电车1上。

Claims (9)

1.一种柔性充电装置，其特征是：该充电装置包含充电车(1)、主动电源(11)、充电臂(4)、张紧装置、受电臂(21)、移动线夹(16)、电缆、可旋转插座、受电电器；电缆包括第一电缆(12)、第二电缆(15)、第三电缆(18)；可旋转插座包括第一可旋转插座(13)、第二可旋转插座(17)；主动电源(11)、充电臂(4)、第一电缆(12)安装在充电车(1)上，第一可旋转插座(13)安装在充电臂(4)上，第一电缆(12)连接主动电源(11)和第一可旋转插座(13)；受电电器、受电臂(21)、第三电缆(18)安装在电动工程机械(24)上，第二可旋转插座(17)安装在受电臂(21)上，第三电缆(18)连接受电电器和第二可旋转插座(17)；张紧装置包含电机卷筒装置(2)、导向轮(5)、第一压紧轮(6)、轮子(7)、第二压紧轮(9)、压力传感器(8)、第一引导轮(10)、承力缆(14)、第二引导轮(19)、缓冲弹簧(20)，其中电机卷筒装置(2)、导向轮(5)、第一压紧轮(6)、第二压紧轮(9)、轮子(7)、压力传感器(8)、第一引导轮(10)安装在充电臂(4)上，第二引导轮(19)、缓冲弹簧(20)安装在受电臂(21)上；张紧装置将承力缆(14)张紧在充电臂(4)和受电臂(21)之间，移动线夹(16)上部装在承力缆(14)上并可相对承力缆(14)移动，下部夹住第二电缆(15)，第二电缆(15)通过移动线夹(16)装挂在承力缆(14)上，承力缆(14)一端通过缓冲弹簧(20)固定在受电臂(21)上。

2.根据权利要求1所述的一种柔性充电装置，其特征是：所述充电臂(4)、受电臂(21)为L型，充电臂(4)通过第一电动缸(3)进行伸缩，受电臂(21)通过第二电动缸(22)进行伸缩。

3.根据权利要求1所述的一种柔性充电装置，其特征是：所述主动电源(11)为电池、变电装置(29)或外电源。

4.根据权利要求1所述的一种柔性充电装置，其特征是：所述充电臂(4)、受电臂(2)能够通过升降伸缩臂调整承力缆(14)，并通过第一引导轮(10)、第二引导轮(19)补偿充电车(1)和电动工程机械(24)在两车方位的变化。

5.根据权利要求1所述的一种柔性充电装置，其特征是：所述第一可旋转插座(13)、第二可旋转插座(17)连接第二电缆(15)，第二电缆(15)在承力缆(14)上能够伸缩和移动。

6.根据权利要求1所述的一种柔性充电装置，其特征是：所述受电电器是电池、电机、控制柜。

7.根据权利要求1所述的一种柔性充电装置，其特征是：所述电机卷筒装置(2)包含伺服电机(25)、磁粉离合器(26)、制动器(27)、卷筒(28)。

8.根据权利要求1所述的一种柔性充电装置，其特征是：所述张紧装置将承力缆(14)张紧、卷筒(28)收放承力缆(14)适应两车距离变化。

9.根据权利要求1所述的一种柔性充电装置，其特征是：所述对大功率的电缆尽量采用多个细电缆，并排装在移动线夹(16)上。