CN215928309U - 一种可发电的新型滑轮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可发电的新型滑轮装置，其中包括：滑轮组件；磁铁结构，设置于所述滑轮组件；线圈结构，设置于所述滑轮组件；其中，所述线圈结构可与磁铁结构产生的磁力线作相对切割运动。本实用新型通过设置于滑轮组件的线圈结构与磁铁结构产生的磁力线进行切割运动，利用电磁感应原理，将滑轮转动的动能转换成电能输送到用电设备或储存在储能设备中，从而为安装在起重吊钩或变幅小车附近的用电设备提供持续、充足的电能，进一步可以为起重机各部位的数据采集、本地运算和通讯传输持续提供充足电能。

Description

一种可发电的新型滑轮装置

技术领域

本实用新型涉及起重机相关领域，尤其涉及一种可发电的新型滑轮装置。

背景技术

滑轮或滑轮组件作为起重机必不可少的配件，是起重钢丝绳在起重机作业时承载吊物重量的核心装置之一，近年来，起重机的智能控制、智能监测、无人驾驶等研究和应用日新月异，各种图像采集、传感等装置被广泛安装在起重机的各个重点部位上，对于塔吊等结构庞大、各部位受力均较为复杂的起重机来说，变幅小车和起重吊钩是起重机现场作业环境、变幅、载重量等敏感数据最为直接的采集点。

通过传感器、视频采集的这些敏感数据信息，需要在本地运算或传输到中央处理器进行运算才有意义，而数据采集和传输(通讯)需要持续的电能供应，目前行业的通行做法是在载重小车和起重吊钩等部位安装蓄电池、风能、太阳能电池板等方式供电，蓄电池供电容量较小、每隔一段时间需取回充电，且体积较大、使用寿命较短；风能或太阳能等方式供电，受天气因素影响较大，无法持续提供电能，因此如何在变幅小车、起重吊钩等无法拉接电线的部位提供持续、充足的电能，是实现起重机智能控制、智能监测、智慧管理中很难解决的问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种可发电的新型滑轮装置，旨在解决现有起重吊钩或小车部位无法提供持续、充足电能的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种可发电的新型滑轮装置，其中，包括：

滑轮组件；

磁铁结构，设置于所述滑轮组件；

线圈结构，设置于所述滑轮组件；

其中，所述线圈结构可与磁铁结构产生的磁力线作相对切割运动。

所述可发电的新型滑轮装置，其中，所述滑轮组件包括滑轮、与所述滑轮转动连接的固定轴。

所述可发电的新型滑轮装置，其中，所述新型滑轮装置还包括与所述线圈结构两端连接的储耗能组件。

所述可发电的新型滑轮装置，其中，所述固定轴位于所述滑轮中心，且所述滑轮与所述固定轴通过轴承转动连接。

所述可发电的新型滑轮装置，其中，所述磁铁结构包括设置于所述滑轮内部的永磁体北极，所述滑轮内部设置有永磁铁南极，所述永磁体北极、永磁铁南极与所述固定轴的中心处于同一条直线上，且所述永磁体北极与永磁体南极关于所述固定轴中心对称。

所述可发电的新型滑轮装置，其中，所述线圈结构包括设置在所述固定轴上的线圈，所述线圈的两端通过电刷与所述储耗能组件闭合连接。

所述可发电的新型滑轮装置，其中，磁铁结构包括设置于所述固定轴且位于所述滑轮一侧的永磁铁北极，位于所述滑轮另一侧的固定轴设置有永磁铁南极，所述永磁铁北极与永磁铁南极关于所述滑轮对称设置。

所述可发电的新型滑轮装置，其中，所述线圈结构包括部分设置于所述滑轮内部的线圈，位于滑轮外部的线圈两端通过电刷与所述储耗能组件闭合连接。

所述可发电的新型滑轮装置，其中，所述储耗能组件包括储电结构和用电结构，所述用电结构用于进行监测与控制，所述储电结构与所述用电结构通过导线并联设置。

所述可发电的新型滑轮装置，其中，所述储电结构为蓄电池；所述用电结构为硬件设备。

有益效果：本实用新型提供一种可发电的新型滑轮装置，其中，包括：滑轮组件；磁铁结构，设置于所述滑轮组件；线圈结构，设置于所述滑轮组件；其中，所述线圈结构可与磁铁结构产生的磁力线作相对切割运动。本实用新型通过设置于滑轮组件的线圈结构与磁铁结构产生的磁力线相对地进行切割运动，从而利用电磁感应原理，可以将滑轮转动的动能转换成电能输送到用电设备或储存在储能设备中，从而为安装在起重吊钩或变幅小车附近的用电设备提供持续、充足的电能，进一步可以为起重机各部位的数据采集、本地运算和通讯传输持续提供充足电能。

附图说明

图1为本实用新型的可发电的新型滑轮装置的平面示意图。

图2为本实用新型中可发电的新型滑轮装置另一实施例的平面示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种可发电的新型滑轮装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者间接连接至该另一个部件上。

还需说明的是，本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

现有技术的起重机设置有变幅小车(载重小车)、吊钩和滑轮组件，变幅小车和起重吊钩是起重机作业环境、变幅、载重量等敏感数据最为直接的采集点，通过传感器、视频采集的这些敏感数据信息，经过本地运算或传输到中央处理器进行运算，而数据采集和传输(通讯)需要持续的电能供应，现有技术通常是在载重小车和起重吊钩等部位安装蓄电池、风能、太阳能电池板等方式供电，蓄电池供电容量较小、每隔一段时间需取回充电，且体积较大、使用寿命较短；风能或太阳能等方式供电，受天气因素影响较大，导致无法持续提供电能，从而造成起重设备的智能控制、监测、智能管理等功能无法持续正常运行。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种可发电的新型滑轮装置，应用于变幅小车和起重吊钩，如图1或图2所示，所述新型滑轮装置包括：滑轮组件100；磁铁结构200，设置于所述滑轮组件100；线圈结构300，设置于所述滑轮组件100；其中，所述线圈结构300可与磁铁结构200产生的磁力线作相对切割运动。

在本实用新型所述新型滑轮装置的较佳实施例中，正因为采用了上述的技术方案，起重机工作时，滑轮会在起重钢丝绳作用下持续快速转动，通过设置于滑轮组件的线圈结构与磁铁结构产生的磁力线作相对切割运动，从而利用电磁感应原理，可以将滑轮转动的动能转换成电能输送到用电设备或储存在储能设备中，从而为安装在起重吊钩或变幅小车附近的用电装置提供持续、充足的电能，进一步可以为起重机各部位的数据采集、本地运算和通讯传输持续提供充足电能。

在本实施例中，所述滑轮组件100包括滑轮110、与所述滑轮100转动连接的固定轴120。

具体地，所述固定轴120位于所述滑轮110中心，且所述滑轮110与所述固定轴120通过轴承130转动连接。

在一个较佳的实施例中，所述滑轮110内部设置有所述磁铁结构200的凹槽结构，所述磁铁结构200在所述滑轮110的周围产生径向磁场。

具体地，如图1所示，所述凹槽结构包括第一凹槽、第二凹槽，位于所述滑轮110内部的所述第一凹槽与所述第二凹槽关于所述固定轴120中心对称，所述第一凹槽内安装有永磁体北极210(即N极)，所述第二凹槽内安装有永磁体南极220(即S极)。由此，在N极与S极之间产生带有磁力线的磁场。

如图1所示，所述固定轴120上在所述滑轮110两侧分别设置有线圈结构300，两个所述线圈结构300的末端分别连接有储耗能组件400。

具体地，以所述固定轴120上的一个线圈结构300和储耗能组件400进行描述。所述线圈结构300包括与所述固定轴120安装的线圈310(线圈为导体)，线圈310的两端分别通过电刷320与储耗能组件400连接，从而使储耗能组件400通过电刷320与线圈310形成闭合回路，且闭合回路中的线圈310位于N极与S极产生的磁场内，储耗能组件400位于N极与S极产生的磁场外。

需要说明的是，如图1所示，将旋转运动的滑轮110作为转子、将固定轴120作为定子，起重机工作时，通过钢丝绳带动滑轮100转动，从而使滑轮100内部N极与S极产生的磁力线与固定轴120上的线圈310(即闭合导线)产生相对切割运动，从而在线圈310(即闭合导线)内产生电流(电能)，电能可通过蓄电池进行存储，也可同时或单独为硬件设备持续供应电能。

在另一个较佳的实施例中，如图2所示，在所述固定轴120上、所述滑轮110两侧设置有磁铁结构200，所述磁铁结构200在所述固定轴120的周围产生轴向磁场。

具体地，在所述固定轴120上设置有位于所述滑轮110一侧的永磁铁北极210(即N极)，在所述固定轴120上设置有位于所述滑轮110另一侧的永磁铁南极220(即S极)，N极与S极之间产生带有磁力线的磁场。

如图2所示，所述滑轮110内部设置有用于安装部分所述线圈结构300的线槽结构。

具体地，所述线槽结构包括第一线槽、第二线槽，位于所述滑轮110内部的所述第一线槽与第二线槽关于所述固定轴120中心对称，所述第一线槽与第二线槽分别安装有线圈结构300，所述线圈结构300末端分别连接有储耗能组件400，以第一线槽一侧的线圈结构进行描述。

进一步，所述线圈结构300包括安装在第一线槽内的线圈310，所述线圈310的两端位于所述滑轮110外部，且分别通过电刷320(作用为防止滑轮转动时带动线圈与储耗能组件绕线)与储耗能组件400连接，从而使储耗能组件400通过电刷320与线圈310形成闭合回路，且闭合回路中的线圈310位于N极与S极产生的磁场内，储耗能组件400位于N极与S极产生的磁场外。

需要说明的是，如图2所示，起重机工作时，通过钢丝绳带动滑轮110转动，从而使固定轴120上N极与S极产生的磁力线与线圈310产生相对切割运动，从而在线圈310内产生电流(电能)，电能可通过蓄电池进行存储，也可同时或单独为硬件设备持续供应电能。

在本实施例中，所述储耗能组件400包括储电结构410、用电结构420，且所述储电结构410与所述用电结构420通过导线并联设置，所述用电结构420为实现变幅小车、起重吊钩的智能控制、智能监测、智慧管理的硬件设备，所述储电结构410用于将产生的电能进行存储。

优选地，所述储电结构410为蓄电池，所述用电结构420为硬件设备。

在本实施例中，所述硬件设备即为用电设备，包括在变幅小车、起重吊钩上或附近所安装的智能控制、智能监测、通信等智慧管理设备。

具体地，硬件设备可以为摄像头、角度传感器、高度传感器、速度传感器、风向传感器、压力传感器、监控器、防撞设备、起升检测设备、下降检测设备、通讯及数据传输设备。

具体地，硬件设备之间通过导线并联设置。

进一步，蓄电池可安装在所述新型滑轮装置附近的固定架上，摄像头、各类传感器、通讯及数据传输设备可以安装在变幅小车或起重吊钩及其附属构件上。

需要说明的是，现有的变幅小车与起重吊钩均存在滑轮组件，因此将所述可发电的新型滑轮装置分别安装于起重机的变幅小车和起重吊钩，变幅小车和起重吊钩分别与新型滑轮装置中相应的硬件设备固定，通过滑轮组件的工作使所述新型滑轮装置通过电磁感应原理进行发电，从而使产生的电能被蓄电池储存或直接输送到安装在变幅小车和起重吊钩附近的用电设备中。

综上所述，本实用新型提供一种可发电的新型滑轮装置，其中，包括：滑轮组件；磁铁结构，设置于所述滑轮组件；线圈结构，设置于所述滑轮组件；其中，所述线圈结构可与磁铁结构产生的磁力线作相对切割运动。本实用新型通过设置于滑轮组件的线圈结构与磁铁结构产生的磁力线相对地进行切割运动，从而利用电磁感应原理，可以将滑轮转动的动能转换成电能输送到用电设备或储存在储能设备中，从而为安装在起重吊钩或变幅小车附近的用电设备提供持续、充足的电能，进一步可以为起重机各部位的数据采集、本地运算和通讯传输持续提供充足电能。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种可发电的新型滑轮装置，其特征在于，包括：

滑轮组件；

磁铁结构，设置于所述滑轮组件；

线圈结构，设置于所述滑轮组件；

其中，所述线圈结构可与磁铁结构产生的磁力线作相对切割运动。

2.根据权利要求1所述的可发电的新型滑轮装置，其特征在于，所述滑轮组件包括滑轮、与所述滑轮转动连接的固定轴。

3.根据权利要求2所述的可发电的新型滑轮装置，其特征在于，所述新型滑轮装置还包括与所述线圈结构两端连接的储耗能组件。

4.根据权利要求3所述的可发电的新型滑轮装置，其特征在于，所述固定轴位于所述滑轮中心，且所述滑轮与所述固定轴通过轴承转动连接。

5.根据权利要求4所述的可发电的新型滑轮装置，其特征在于，所述磁铁结构包括设置于所述滑轮内部的永磁体北极，所述滑轮内部设置有永磁体南极，所述永磁体北极、永磁铁南极与所述固定轴的中心处于同一条直线上，且所述永磁体北极与永磁体南极关于所述固定轴中心对称。

6.根据权利要求5所述的可发电的新型滑轮装置，其特征在于，所述线圈结构包括设置在所述固定轴上的线圈，所述线圈的两端通过电刷与所述储耗能组件闭合连接。

7.根据权利要求4所述的可发电的新型滑轮装置，其特征在于，磁铁结构包括设置于所述固定轴且位于所述滑轮一侧的永磁铁北极，位于所述滑轮另一侧的固定轴设置有永磁铁南极，所述永磁铁北极与永磁铁南极关于所述滑轮对称设置。

8.根据权利要求7所述的可发电的新型滑轮装置，其特征在于，所述线圈结构包括部分设置于所述滑轮内部的线圈，位于滑轮外部的线圈两端通过电刷与所述储耗能组件闭合连接。

9.根据权利要求3至8任一项所述的可发电的新型滑轮装置，其特征在于，所述储耗能组件包括储电结构和用电结构，所述用电结构用于进行监测与控制，所述储电结构与所述用电结构通过导线并联设置。

10.根据权利要求9所述的可发电的新型滑轮装置，其特征在于，所述储电结构为蓄电池；所述用电结构为硬件设备。

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