CN215924189U - 轨道起重机及其通信和供电传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轨道起重机及其通信和供电传输系统，所述轨道起重机包括起重机主体和大车轨道，还包括通信和供电传输系统；所述系统包括：支架；通信导轨，固定在所述支架上；供电滑触轨，固定在所述支架上；地面无线通信单元，用于与所述通信导轨无线通信；地面供电单元，用于向所述供电滑触轨供电；起重机无线通信单元，固定在待应用的轨道起重机主体上，与所述通信导轨无线通信；集电器，固定在待应用的轨道起重机主体上，通过与所述供电滑触轨接触获取所述供电。应用本实用新型，能够提高轨道起重机通信及供电的可靠性和系统的使用寿命。

Description

轨道起重机及其通信和供电传输系统

技术领域

本实用新型属于轨道起重机技术领域，具体地说，涉及应用于轨道起重机的通信和供电传输系统。

背景技术

随着通信技术的发展，港口码头对轨道起重机（包括但不限于安装在地面的轨道起重机和空轨起重机）的控制逐渐从通过起重机主体上的司机室进行人工控制，转变为在中控室利用通信技术对码头的所有或者部分轨道起重机主体同时进行远程操作。目前的港口码头轨道起重机通常采用光缆通信,光缆通信属于有线传输。光缆通信一般使用卷盘电缆连接中控室与起重机，卷盘电缆中包括用于供电的供电电缆和用于通信的通信光缆，起重机移动时，卷盘电缆同步进行收/放电缆，通过卷盘电缆进行电力传输和信息通信。

此类轨道起重机的卷盘电缆需要与大车保持高速同步，频繁的卷绕进行收缆和放缆，造成卷盘电缆长度伸缩变化大，对卷盘电缆磨损程度严重，造成卷盘电缆使用寿命短；而且，卷盘电缆损坏后，复合在卷盘电缆中的光缆也就不能工作，无法实现中控室与轨道起重机的通信。

鉴于此，亟需一种适用于轨道起重机的通信和供电传输系统，提高通信和供电的可靠性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种轨道起重机的通信和供电传输系统及具有该系统的轨道起重机，以提高轨道起重机通信及供电的可靠性和系统的使用寿命。

为实现上述技术目的，本实用新型提供的通信和供电传输系统采用以下技术方案予以实现：

一种轨道起重机的通信和供电传输系统，包括：

支架；

通信导轨，固定在所述支架上；

供电滑触轨，固定在所述支架上；

地面无线通信单元，用于与所述通信导轨无线通信；

地面供电单元，用于向所述供电滑触轨供电；

起重机无线通信单元，固定在待应用的轨道起重机主体上，与所述通信导轨无线通信；

集电器，固定在待应用的轨道起重机主体上，通过与所述供电滑触轨接触获取所述供电。

在其中一个优选实施例中，所述起重机无线通信单元包括：

通信天线，靠近且不接触所述通信导轨，并与所述通信导轨无线通信；

机载通信转换器，与所述通信天线有线连接，用于将轨道起重机主体的光纤信号转换为电信号并向所述通信天线传输和将接收自所述通信天线的电信号转换为光纤信号并向轨道起重机主体传输。

在其中一个优选实施例中，所述通信导轨的开口方向朝上，所述通信天线设于所述通信导轨的上方。

在其中一个优选实施例中，所述地面无线通信单元包括：

收发器，用于与所述通信接触轨无线通信；

地面通信转换器，与所述收发器有线连接，用于将接收的光纤信号转换为电信号并向所述收发器传输和将接收自所述收发器的电信号转换为光纤信号并输出。

在其中一个优选实施例中，所述通信和供电传输系统还包括：

地面配电柜，所述地面通信转换器和所述地面供电单元设于所述地面配电柜中；

所述收发器设于所述支架上。

为实现前述技术目的，本实用新型提供的轨道起重机采用以下技术方案予以实现：

一种轨道起重机，包括起重机主体和大车轨道，还包括通信和供电传输系统，所述通信和供电传输系统包括：

支架，其沿所述大车轨道方向设置；

通信导轨，固定在所述支架上；

供电滑触轨，固定在所述支架上；

地面无线通信单元，用于与所述通信导轨无线通信；

地面供电单元，用于向所述供电滑触轨供电；

起重机无线通信单元，固定在所述轨道起重机主体上，与所述通信导轨无线通信；

集电器，固定在所述轨道起重机主体上，通过与所述供电滑触轨接触获取所述供电。

在其中一个优选实施例中，所述起重机无线通信单元包括：

通信天线，靠近且不接触所述通信导轨，并与所述通信导轨无线通信；

机载通信转换器，与所述通信天线有线连接，用于将所述轨道起重机主体的光纤信号转换为电信号向所述通信天线传输和将接收自所述通信天线的电信号转换为光纤信号向所述轨道起重机主体传输。

在其中一个优选实施例中，所述轨道起重机还包括：

悬臂，其固定在所述起重机主体上，并靠近所述通信导轨及所述供电滑触轨；

所述通信天线和所述集电器均固定在所述悬臂上。

在其中一个优选实施例中，所述通信导轨的开口方向朝上，所述通信天线设于所述通信导轨的上方。

在其中一个优选实施例中，所述地面无线通信单元包括：

收发器，用于与所述通信接触轨无线通信；

地面通信转换器，与所述收发器有线连接，用于将接收的光纤信号转换为电信号向所述收发器传输和将接收自所述收发器的电信号转换为光纤信号并输出；

所述通信和供电传输系统还包括：

地面配电柜，所述地面通信转换器和所述地面供电单元设于所述地面配电柜中；

所述收发器设于所述支架上。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的通信和供电传输系统应用于轨道起重机中，利用通信导轨、地面无线通信单元及起重机无线通信单元实现轨道起重机主体的非接触式通信，利用供电滑触轨和集电器，实现轨道起重机主体的接触式供电，在信息和电能的传输的过程中，使用固定在支架上的通信导轨和供电滑触轨的组合代替卷盘电缆，在轨道起重机主体运行过程中，信息以无线信号的形式存在于通信导轨中，供电也仅需通过集电器与供电滑触轨的滑触实现，避免了卷盘电缆实现信息和电能传输时频繁的放缆和收揽造成的磨损，从而解决了轨道起重机卷盘电缆传输信息和电能的弊端，提高了轨道起重机通信及供电的可靠性以及通信和供电传输系统的使用寿命。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型轨道起重机一个实施例的立体结构示意图；

图2是图1中A部的放大图；

图3是图1的侧视图；

图4是图3中B部的放大图；

图5是轨道起重机的部分内部结构示意图；

图6是图2中部分结构的分解图；

图7是图6结构的装配图；

图8是图6中C部的放大图；

图9是图6中部分结构的示意图。

上述各图中，附图标记及其对应的部件名称如下：

100、轨道起重机；

1、起重机主体；2、大车轨道；3、通信和供电传输系统；4、悬臂；

31、地面配电柜；32、地面供电单元；

33、地面无线通信单元；331、地面通信转换器；332、收发器；

34、支架；35、通信导轨；351、开口；36、供电滑触轨；

37、起重机无线通信单元；371、通信天线；372、机载通信转换器；

38、集电器；381、集电刷；382、压簧连杆装置。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型的目的在于提供一种应用于轨道起重机的通信和供电传输系统及具有该传输系统的轨道起重机。本实用新型提供的通信和供电传输系统，其能够在港口码头的集装箱轨道起重机对集装箱进行搬运的过程中，利用通信导轨传输中控室与轨道式起重机之间的信息，利用供电滑触轨实现地面电源为轨道式起重机进行供电。相比传统的卷盘电缆方式，本实用新型的通信和供电传输系统结构简单，传输可靠，使用方便，解决了传统方式的设备装置维护成本高、使用寿命短的技术难题，有效延长了通信和供电传输系统的使用寿命和工作可靠性。本实用新型所述的轨道起重机，包括但不限于安装在地面的轨道起重机和空中轨道式起重机（简称空轨起重机），均可应用本实用新型提供的通信和供电传输系统。以下仅用轨道安装于地面的轨道起重机为例进行描述及图示。

图1至图9示出了本实用新型的轨道起重机的一个实施例。其中，图1和图3分别为轨道起重机的立体结构示意图和侧视图；图2是图1中A部的放大图，图4是图3中B部的放大图，均为通信和供电传输系统部分的放大图；图5是轨道起重机的部分内部结构示意图；图6和图7分别是图2中部分结构的分解图和装配图，而图8和图9分别为图6中C部的放大图及图6中部分结构的示意图。

如图1的立体结构示意图所示意，该实施例的轨道起重机100包括起重机主体1、大车轨道2以及通信和供电传输系统3，轨道起重机100所包含的其他结构，如吊具、吊具小车等，未图示或未标注，具体结构参考现有技术，该实施例不作限定。

参考图1至图7所示，通信和供电传输系统3包括地面供电单元32、地面无线通信单元33、支架34、通信导轨35、供电滑触轨36、起重机无线通信单元37及集电器38。

具体的，地面供电单元32设置在地面，并靠近支架34，用于向供电滑触轨36供电，将电能传输到供电滑触轨36上。

地面无线通信单元33用于与通信导轨35进行无线通信，一方面，将来自地面控制室的控制信号以无线信号的方式传输至通信导轨35；另一方面，接收来自通信导轨35的无线信号，并将无线信号以地面控制室能接收的信号形式反馈至地面控制室。

具体到该实施例中，结合图5所示，地面无线通信单元33包括有地面通信转换器331和收发器332，两者有线连接。地面通信转换器331与地面中控室之间铺设光缆，利用光缆进行两者之间光纤信号的传输。地面通信转换器331接收中控室发送的光纤信号，将光纤信号通过解码转换为电信号，并通过线路向收发器332发送；同时，地面通信转换器331还向收发器332提供驱动电流，使得收发器332将电信号转换为无线信号，无线信号传输至通信导轨35，并在通信导轨35的导轨空腔中传播。同时，还可以进行信号的反向传输。具体的，收发器332接收来自通信导轨35的无线信号，转换为电信号后通过线路传输至地面通信转换器331；地面通信转换器331将电信号转换为光纤信号，通过光缆传输至中控室。

在实际应用中，地面上靠近支架34的位置设置有地面配电柜31，地面供电单元32和地面通信转换器331设于地面配电柜31中，收发器332设于支架34上，从而，收发器332与通信导轨35的距离更小，使得收发器332发射出的无线信号能够以较强的信号强度在通信导轨35中传输，也能够从通信导轨35中接收较强的信号，提高信号传输的效率和质量。

该实施例中，支架34为L型支架，安装在大车轨道2的一侧，与大车轨道2间隔一定距离，并沿大车轨道2的延伸方向设置。支架34与大车轨道2的间隔距离具体可以根据通信导轨35、供电滑触轨36、下述的悬臂4等的宽度来确定。

通信导轨35和供电滑触轨36均固定在支架34上，且两者在支架34上的延伸方向与大车轨道2的延伸方向一致，以使得起重机主体1在移动过程中能够一直与通信导轨35及供电滑触轨36之间存在信号及电流的传输。

其中，结合图8所示，通信导轨35具有开口351，其内形成有空腔，在空腔中设置有通信线，在通信导轨35外设置有绝缘层。通信导轨35内的通信线接收收发器332发送的无线信号，或者接收由下述的起重机无线通信单元37发送的无线信号，这些无线信号在空腔中传输。通信导轨35更具体的结构及工作原理，可参考现有技术。

供电滑触轨36设置在通信导轨35一侧，并与通信导轨35并排且相互平行设置。供电滑触轨36与地面供电单元32通过线路有线连接，接收地面供电单元32提供的电能，并与下述的集电器38配合，为起重机主体1供电。供电滑触轨36的结构为金属导轨外包裹绝缘层。作为优选实施方式，供电滑触轨36可采用不同数量与通信导轨35组合，构成通信和供电传输系统，以增加供电效率。具体的，可以采用两个或者三个供电滑触轨36与一个通信导轨35构成一个通信和供电组合。

考虑到大车轨道2、通信导轨35及供电滑触轨35的长度，对于一个长度较长的大车轨道2，可以沿大车轨道2的延伸方向设置多个支架34，每个支架34上放置一段通信导轨35和供电滑触轨36，相邻支架上的通信导轨35和供电滑触轨36对应相接。相邻两个支架的距离根据通信导轨35和供电滑触轨36的长度确定。譬如，单段通信导轨35和供电滑触轨36的长度约为4米，则相邻两个支架间隔约4米设置，沿大车轨道2的延伸方向，每隔约4米设置一个支架。

在其他一些优选实施例中，支架34还可以为T型支架，支架上方分为左右两侧的横梁，分别用来固定两套通信导轨和供电滑触轨的组合，每侧的组合用来为一台起重机主体进行信息传输和供电，因此，用一组支架固定两套通信导轨和供电滑触轨的组合，用来给至少两台以上的起重机主体进行信息传输和供电，增加空间利用率，降低系统组建和运行成本。

起重机无线通信单元37固定在起重机主体1上，与起重机主体1同步移动，用于与通信导轨35通信，一方面，从通信导轨35上接收来自地面无线通信单元33发出的无线信号，并反馈给起重机控制器；另一方面，将起重机控制器的信息以无线信号的形式传输至通信导轨35，进而传输至地面无线通信单元33。

结合图5所示，在该实施例中，起重机无线通信单元37包括通信天线371和机载通信转换器372，两者通过线路有线连接。其中，通信天线371靠近且不接触通信导轨35，并与通信导轨35无线通信。具体到该实施例中，通信导轨35的开口351方向朝上，则通信天线371位于通信导轨35的上方。当起重机主体1在大车轨道2上移动时，固定在起重机主体1上的通信天线371在重机主体1的带动下，在通信导轨35上方滑行，与通信导轨35进行无线通信。

机载通信转换器372一般设置于起重机主体1的控制室中，其与地面通信转换器331相配套。通信天线371从通信导轨35中接收无线信号，将无线信号转换为电信号后通过线路传输到机载通信转换器372；机载通信转换器372将电信号解析后转换为光纤信号，完成信号从地面中控室到起重机主体1的传输过程。另外，起重机主体1需向中控室反馈的信息以光纤信号形式传输至机载通信转换器372，机载通信转换器372将光纤信号转换为电信号，并将电信号通过线路传输到通信天线371中；通信天线371将信号转换为无线信号，然后发送至通信导轨35，进而通过通信导轨35及地面无线通信单元33传输至地面中控室。

集电器38固定在起重机主体1上，与起重机主体1同步移动，其一端与起重机主体1的电源连接，其另一端能够可控地与供电滑触轨36接触，并通过与供电滑触轨36的接触获取电能，利用电能为起重机主体1供电。结合图9所示，集电器38包括有相互连接的集电刷381及压簧连杆装置382，通过压簧连杆装置382的保持压力使得集电刷381与供电滑触轨36保持适度的连接状态，既能利用集电刷381与供电滑触轨36的接触获取电流供给起重机主体1所需的电能，还可以减少集电刷381因接触压力过度而造成的集电刷381的模式，提高设备运行可靠性。并且，相较于传统的卷盘电缆，集电刷381的更换更加方便，成本更低，进而减少了设备维护成本。

进一步的，在实际供电时，参见图7所示，集电器38位于供电滑触轨36及通信导轨35的下方，且是在支架34的单独一侧。因此，集电器38只在支架34的一侧的下方进行移动，当集电器38随起重机主体1运行于不同支架34之间时，不会被支架34限制运行空间。那么，多台起重机主体1可以通过一套供电接触轨和通信导轨实现全程的电流和信息的传输，提高了供电接触轨和通信导轨的利用率，节省了通信和供电传输系统的投资建设成本。

为便于通信天线371及集电器38的固定，在该实施例中，起重机主体1上固定有悬臂4，当起重机主体1与通信和供电系统3配套工作时，悬臂4靠近通信导轨35及供电滑触轨36，通信天线371和集电器38均固定在悬臂4上。

上述实施例的轨道起重机100，通过设置通信和供电传输系统3，实现起重机主体1与地面中控室的非接触式无线通信，以及实现起重机主体1的接触式供电，避免了卷盘电缆实现信息和电能传输时频繁的放缆和收揽造成的磨损，从而解决了轨道起重机卷盘电缆传输信息和电能的弊端，提高了轨道起重机通信及供电的可靠性以及通信和供电传输系统的使用寿命。

对具有上述结构的轨道起重机100的通信及供电过程再作下述描述：

中控室内的操作人员通过控制系统向起重机主体1发送操作指令，该指令是光纤信号，该光纤信号通过光缆传输到地面通信转换器331中；地面通信转换器331将光纤信号转换为电信号，传输至收发器332中；收发器332将电信号转换为无线信号，传输至通信导轨35中；通信天线371从通信导轨35中接收无线信号，转换为电信号，传输至机载通信转换器372；机载通信转换器372将电信号转换为光纤信号，进而传输至起重机主体1的各个受控端。

实际应用中，起重机主体1通常还需将实时的现场信息反馈到中控室，例如，起重机操作进程，货物的实时位置等，这些实时现场信息反馈到中控室，供操作员判断下一步需执行的操作。具体的，起重机主体1通过摄像或其他方式获取实时现场信息，通过光纤将信息传输至机载通信转换器372；机载通信转换器372将光纤信号转换为电信号，通过线路传输至通信天线371；通信天线371将电信号转换为无线信号，再传输至通信导轨35；收发器332从通信导轨35中接收无线信号，转换为电信号，传输至地面通信转换器331；地面通信转换器331将电信号转换为光纤信号，通过光缆传输至中控室，完成起重机主体1实时现场信息的反馈，为中控室内的操作人员进行下一步操作提供依据。

在通信过程中，集电器38与供电接触轨36接触，地面供电单元32提供的供电通过供电接触轨36和集电器38提供至起重机主体1，实现地面供电单元32对起重机主体1的供电。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种轨道起重机的通信和供电传输系统，其特征在于，包括：

支架；

通信导轨，固定在所述支架上；

供电滑触轨，固定在所述支架上；

地面无线通信单元，用于与所述通信导轨无线通信；

地面供电单元，用于向所述供电滑触轨供电；

起重机无线通信单元，固定在待应用的轨道起重机主体上，与所述通信导轨无线通信；

集电器，固定在待应用的轨道起重机主体上，通过与所述供电滑触轨接触获取所述供电。

2.根据权利要求1所述的轨道起重机的通信和供电传输系统，其特征在于，所述起重机无线通信单元包括：

通信天线，靠近且不接触所述通信导轨，并与所述通信导轨无线通信；

机载通信转换器，与所述通信天线有线连接，用于将轨道起重机主体的光纤信号转换为电信号并向所述通信天线传输和将接收自所述通信天线的电信号转换为光纤信号并向轨道起重机主体传输。

3.根据权利要求2所述的轨道起重机的通信和供电传输系统，其特征在于，所述通信导轨的开口方向朝上，所述通信天线设于所述通信导轨的上方。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轨道起重机的通信和供电传输系统，其特征在于，所述地面无线通信单元包括：

收发器，用于与所述通信导轨无线通信；

地面通信转换器，与所述收发器有线连接，用于将接收的光纤信号转换为电信号并向所述收发器传输和将接收自所述收发器的电信号转换为光纤信号并输出。

5.根据权利要求4所述的轨道起重机的通信和供电传输系统，其特征在于，所述通信和供电传输系统还包括：

地面配电柜，所述地面通信转换器和所述地面供电单元设于所述地面配电柜中；

所述收发器设于所述支架上。

6.一种轨道起重机，包括起重机主体和大车轨道，其特征在于，还包括通信和供电传输系统，所述通信和供电传输系统包括：

支架，其沿所述大车轨道方向设置；

通信导轨，固定在所述支架上；

供电滑触轨，固定在所述支架上；

地面无线通信单元，用于与所述通信导轨无线通信；

地面供电单元，用于向所述供电滑触轨供电；

起重机无线通信单元，固定在所述轨道起重机主体上，与所述通信导轨无线通信；

集电器，固定在所述轨道起重机主体上，通过与所述供电滑触轨接触获取所述供电。

7.根据权利要求6所述的轨道起重机，其特征在于，所述起重机无线通信单元包括：

通信天线，靠近且不接触所述通信导轨，并与所述通信导轨无线通信；

机载通信转换器，与所述通信天线有线连接，用于将所述轨道起重机主体的光纤信号转换为电信号向所述通信天线传输和将接收自所述通信天线的电信号转换为光纤信号向所述轨道起重机主体传输。

8.根据权利要求7所述的轨道起重机，其特征在于，所述轨道起重机还包括：

悬臂，其固定在所述起重机主体上，并靠近所述通信导轨及所述供电滑触轨；

所述通信天线和所述集电器均固定在所述悬臂上。

9.根据权利要求7所述的轨道起重机，其特征在于，所述通信导轨的开口方向朝上，所述通信天线设于所述通信导轨的上方。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的轨道起重机，其特征在于，所述地面无线通信单元包括：

收发器，用于与所述通信导轨无线通信；

地面通信转换器，与所述收发器有线连接，用于将接收的光纤信号转换为电信号向所述收发器传输和将接收自所述收发器的电信号转换为光纤信号并输出；

所述通信和供电传输系统还包括：

地面配电柜，所述地面通信转换器和所述地面供电单元设于所述地面配电柜中；

所述收发器设于所述支架上。

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