CN220492808U - 一种升降机势能回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种升降机势能回收装置，当重物下降至第二触动限位开关(SB2)，电磁离合器断开，发电机处于待机状态，重物上升时通过滑轮组由卷扬机进行起吊；当重物上升到第一触动限位开关(SB1)，电磁离合器接通，卷扬机处于待机状态，重物下降时由自身重力带动滚筒转动，通过电磁离合器带动增速器增速，带动发电机进行发电。
Description
技术领域
本实用新型属于升降机技术领域，具体涉及一种升降机势能回收装置。
背景技术
在重物上升和下降作业过程中，作业装置在上升过程中依靠电机的驱动力，以绳轮机构将工程原料及器械提升到一定的高度，但在下降过程当中整个装置重力势能的变化没有得到很好的回收利用。
目前势能回收领域主要是利用液压回收系统将重力势能进行回收。势能回收系统包括升降油缸、油箱、阀控模块以及能量回收模块，能量回收模块用于回收由升降油缸的无杆腔流出的压力油的势能，并将回收的势能转化为电能存储至储能装置；液压系统的能量转换是经过了两次能量变换，势能回收利用率大大下降。
因此，需要提出一种升降机势能回收装置，以解决现有技术中的回收势能过程中势能损失较大问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种升降机势能回收装置，能够满足升降机构重物下降过程中重力势能有效回收的要求。
为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：
本实用新型实施例提供一种升降机势能回收装置，包括升降机和势能回收装置，所述升降机包括电动机、卷扬机、绳索、滑轮组和重物；所述势能回收装置包括电磁离合器、增速器、发电机和蓄电池；所述电动机的转轴连接有所述卷扬机的转轴，所述卷扬机的转轴连接有所述电磁离合器的一端，所述电磁离合器的另一端连接有发电机，所述发电机与蓄电池电性连接，且所述发电机的转轴和所述电磁离合器的另一端之间还设置有增速器；所述卷扬机的卷筒上缠绕有所述绳索，所述绳索的端部连接有起重钩，所述起重钩上挂载有所述重物；所述滑轮组包括定滑轮，所述绳索穿过定滑轮以使重物悬空。
所述升降机势能回收装置还包括底座，所述底座之上设置有机架和固定杆，所述机架顶端设置有所述定滑轮；所述起重钩上连接有活动套环，所述活动套环活动套设在所述固定杆上，用于控制起重钩以保证其不能在水平方向晃动，只能做竖直方向的移动。
所述升降机势能回收装置还包括控制电路模块，所述控制电路模块包括第一触动限位开关(SB1)、第二触动限位开关(SB2)、电源模块、第一接触器(KM1)、第二接触器(KM2)、第一开关(K1)和第二开关(K2)；所述第一触动限位开关(SB1)和所述第二触动限位开关(SB2)设置在所述机架上，所述第一触动限位开关(SB1)位于所述第二触动限位开关(SB2)的上方，所述第一触动限位开关(SB1)和所述第二触动限位开关(SB2)用于自动控制电磁离合器的通电或断电，当活动套环上升至第一触动限位开关(SB1)位置处，触动第一触动限位开关(SB1)，使电磁离合器接通；活动套环下降至第二触动限位开关(SB2)位置处，触动第二触动限位开关(SB2)，使电磁离合器断开。
所述第二触动限位开关(SB2)的固定端与所述电源模块的负极电性连接，所述第二触动限位开关(SB2)的活动端通过所述第一接触器(KM1)与所述电源模块的正极电性连接；所述第一触动限位开关(SB1)与所述第二开关(K2)并联，所述第一触动限位开关(SB1)的固定端与所述电源模块的负极电性连接，所述第一触动限位开关(SB1)的活动端通过所述第二接触器(KM2)和所述第一开关(K1)与所述电磁离合器电性连接，所述电磁离合器与所述电源模块的正极电性连接。
其中，当重物下降至第二触动限位开关(SB2)，电磁离合器断开，发电机处于待机状态，重物上升时通过滑轮组由卷扬机进行起吊；当重物上升到第一触动限位开关(SB1)，电磁离合器接通，卷扬机处于待机状态，重物下降时由自身重力带动卷扬机的滚筒转动，通过电磁离合器带动增速器增速，带动发电机进行发电。
根据本实用新型一可选实施例，所述活动套环通过链绳与所述起重钩连接。
根据本实用新型一可选实施例，所述机架为方形结构，所述第一触动限位开关(SB1)和所述第二触动限位开关(SB2)均为自动复位型限位开关。
根据本实用新型一可选实施例，所述卷扬机上还设置有减速装置，用于控制重物下降期间的下降速度。
根据本实用新型一可选实施例，所述减速装置为刹车片，所述刹车片位于所述卷扬机的转轴上，用于控制卷筒旋转的速度。
根据本实用新型一可选实施例，所述卷扬机包括基台，所述基台两侧设置有第一立柱和第二立柱，所述第一立柱和所述第二立柱之间设置有卷筒，所述卷筒内设置有转轴。
根据本实用新型一可选实施例，在卷筒提升重物上升到最高点时，活动套环触动上面的第一触动限位开关(SB1)，第一触动限位开关(SB1)对应回路通电，第二接触器(KM2)得电后其开关闭合，电磁离合器得电锁紧两轴，电磁离合器保持工作状态；待重物进入下降时期，发电机开始发电，当重物下行到最低点时，活动套环触动下面的第二触动限位开关(SB2)，第一接触器(KM1)得电，其开关断开，第二接触器(KM2)失电断开，控制电路模块恢复至重物上升时期的状态，电磁离合器断电停止工作，松开两轴；其中，电磁离合器的两轴分别可与卷扬机的转轴和发电机的转轴连接。
有益效果：本实用新型实施例提供的一种升降机势能回收装置，在卷筒提升重物上升到最高点时，活动套环触动上面的第一触动限位开关(SB1)，第一回路通电，第二接触器(KM2)得电后其开关闭合，电磁离合器得电锁紧两轴，电磁离合器保持工作状态；待重物进入下降时期，发电机开始发电，当重物下行到最低点时，活动套环触动下面的第二触动限位开关(SB2)，第一接触器(KM1)得电开关断开，第二接触器(KM2)失电断开，控制电路恢复至重物上升时期的状态，电磁离合器断电停止工作，松开两轴。与现有技术相比，本发明具有：
(1)目前国内外现有的势能回收装置，包括叉车的重力势能回收，挖掘机的动臂势能回收，势能回收式的抽油机等等，多为液压式结构，整套装置结构较复杂，且回收势能过程中势能损失较大。本发明的势能回收的技术方案及相应装置设计较简单，且能够满足升降机构重物下降过程中重力势能有效回收的要求。(2)本发明的势能回收技术方案突破液压机构回收势能的局限，采用市场上已有的器件组成势能回收装置达到升降机下降期间回收重力势能的目的，无需发明制造新的系统设备。(3)本发明中的势能回收技术方案利用两个限位开关自动控制电磁离合器的通断电，从而实现回收装置与升降机构的自动连接与脱离，无需人为控制开关。(4)本发明的升降机在下降期间为控制下降速度都设有减速装置，若升降机构直连发电机，低转速下发电机的工作效率低下，为增强势能回收效果，在电磁离合器与电动机之间增装一台增速器用于提升转速，进而提高发电量。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是实用新型的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种升降机势能回收装置的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的一种升降机势能回收装置的部分结构示意图。
图3为本申请实施例提供的一种升降机势能回收装置的控制电路模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1和图2所示，本实用新型提供了一种升降机势能回收装置，该包括升降机和势能回收装置。升降机包括电动机1、卷扬机2、绳索4、滑轮组和重物5。势能回收装置包括电磁离合器8、增速器6、发电机7和蓄电池；电动机1的转轴连接有卷扬机2的转轴，卷扬机2的转轴连接有电磁离合器8的一端，电磁离合器8的另一端连接有发电机7，发电机7与蓄电池电性连接，且发电机7的转轴和电磁离合器8的另一端之间还设置有增速器6。卷扬机2的卷筒上缠绕有绳索7，绳索7的端部连接有起重钩41，起重钩41上挂载有重物5；滑轮组包括定滑轮3，绳索4穿过定滑轮7以使重物5悬空。
升降机势能回收装置还包括底座9，底座9之上设置有机架10和固定杆11，机架10顶端设置有定滑轮3；起重钩41上连接有活动套环42，活动套环42活动套设在固定杆11上，用于控制起重钩41以保证其不能在水平方向晃动，只能做竖直方向的移动。
图3结合图2和图1，升降机势能回收装置还包括控制电路模块，控制电路模块包括第一触动限位开关SB1、第二触动限位开关SB2、电源模块、第一接触器KM1、第二接触器KM2、第一开关K1和第二开关K2。第一触动限位开关SB1和第二触动限位开关SB2设置在机架10上，第一触动限位开关SB1位于第二触动限位开关SB2的上方，第一触动限位开关SB1和第二触动限位开关SB2用于自动控制电磁离合器8的通电或断电，活动套环42上升至第一触动限位开关SB1位置处，触动第一触动限位开关SB1，使电磁离合器8接通；活动套环42下降至第二触动限位开关SB2位置处，触动第二触动限位开关SB2，使电磁离合器8断开。本实施例中当重物5下降至第二触动限位开关SB2，电磁离合器8断开，发电机处于待机状态，重物5上升时，通过滑轮组由卷扬机2进行起吊；当重物5上升到第一触动限位开关SB1，电磁离合器8接通，卷扬机2处于待机状态，重物5下降时由自身重力带动卷扬机2的滚筒转动，卷扬机2的转轴通过电磁离合器8带动增速器6增速，继而带动发电机7进行发电，电量储存在蓄电池中。
第一触动限位开关SB1和第二触动限位开关SB2设置在两个并联的回路上。在控制电路模块中的第二回路中，第二触动限位开关SB2的固定端与电源模块的负极电性连接，第二触动限位开关SB2的活动端通过第一接触器KM1与电源模块的正极电性连接。在控制电路模块中的第一回路中，第一触动限位开关SB1还与第二开关K2并联，第一触动限位开关SB1的固定端与电源模块的负极电性连接，第一触动限位开关SB1的活动端通过第二接触器KM2和第一开关K1与电磁离合器8电性连接，电磁离合器与电源模块的正极电性连接。
在卷筒提升重物5上升到最高点时，活动套环42触动上面的第一触动限位开关SB1，第一回路通电，第二接触器KM2得电后其开关闭合，电磁离合器8得电锁紧两轴，电磁离合器8保持工作状态；待重物进入下降时期，发电机7开始发电，当重物5下行到最低点时，活动套环42触动下面的第二触动限位开关SB2，第一接触器KM1得电开关断开，第二接触器KM2失电断开，控制电路模块恢复至重物5上升时期的状态，电磁离合器断电停止工作，松开两轴；其中，电磁离合器的两轴分别可与卷扬机2的转轴和发电机7的转轴连接。
为实现势能回收装置与升降机构的自动连接与脱离，必须保证限位开关固定于机架上，且与升降机构上的绳索的良好接触。活动套环优选与起重钩为一体设置，活动套环在一旁的固定杆上，控制起重钩保证其不能在水平方向晃动，只能做竖直方向的移动。在升降机构提升重物上升到最高点时，活动套环触动上面的限位开关，控制电路闭合通电，电磁离合器得电锁紧两轴，势能回收装置与升降机构连接，待升降机构进入下降时期，势能回收装置工作，发电机开始发电；当升降机构下行到最低点时活动套环触动下面的限位开关，控制电路断电，电磁离合器松开两轴，势能回收装置与升降机构分离，发电机停止工作。本实施例中的活动套环42优选通过链绳43与起重钩41连接。机架10为方形结构。卷扬机2还设置有减速装置，用于控制重物5下降期间的下降速度。减速装置为刹车片，刹车片位于卷扬机的转轴上，用于控制卷筒旋转的速度。卷扬机2包括基台，基台两侧设置有第一立柱和第二立柱，第一立柱和第二立柱之间设置有卷筒，卷筒内固定有转轴。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内；本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (7)
1.一种升降机势能回收装置，其特征在于，包括升降机和势能回收装置，所述升降机包括电动机、卷扬机、绳索、滑轮组和重物；所述势能回收装置包括电磁离合器、增速器、发电机和蓄电池；所述电动机的转轴连接有所述卷扬机的转轴，所述卷扬机的转轴连接有所述电磁离合器的一端，所述电磁离合器的另一端连接有发电机，所述发电机与蓄电池电性连接，且所述发电机的转轴和所述电磁离合器的另一端之间还设置有增速器；所述卷扬机的卷筒上缠绕有所述绳索，所述绳索的端部连接有起重钩，所述起重钩上挂载有所述重物；所述滑轮组包括定滑轮，所述绳索穿过定滑轮以使重物悬空；
所述升降机势能回收装置还包括底座，所述底座之上设置有机架和固定杆，所述机架顶端设置有所述定滑轮；所述起重钩上连接有活动套环，所述活动套环活动套设在所述固定杆上，用于控制起重钩以保证其不能在水平方向晃动，只能做竖直方向的移动；
所述升降机势能回收装置还包括控制电路模块，所述控制电路模块包括第一触动限位开关(SB1)、第二触动限位开关(SB2)、电源模块、第一接触器(KM1)、第二接触器(KM2)、第一开关(K1)和第二开关(K2)；所述第一触动限位开关(SB1)和所述第二触动限位开关(SB2)设置在所述机架上，所述第一触动限位开关(SB1)位于所述第二触动限位开关(SB2)的上方，所述第一触动限位开关(SB1)和所述第二触动限位开关(SB2)用于自动控制电磁离合器的通电或断电，当活动套环上升至第一触动限位开关(SB1)位置处，触动第一触动限位开关(SB1)，使电磁离合器接通；活动套环下降至第二触动限位开关(SB2)位置处，触动第二触动限位开关(SB2)，使电磁离合器断开；
所述第二触动限位开关(SB2)的固定端与所述电源模块的负极电性连接，所述第二触动限位开关(SB2)的活动端通过所述第一接触器(KM1)与所述电源模块的正极电性连接；所述第一触动限位开关(SB1)与所述第二开关(K2)并联，所述第一触动限位开关(SB1)的固定端与所述电源模块的负极电性连接，所述第一触动限位开关(SB1)的活动端通过所述第二接触器(KM2)和所述第一开关(K1)与所述电磁离合器电性连接，所述电磁离合器与所述电源模块的正极电性连接；
其中，当重物下降至第二触动限位开关(SB2)，电磁离合器断开，发电机处于待机状态，重物上升时通过滑轮组由卷扬机进行起吊；当重物上升到第一触动限位开关(SB1)，电磁离合器接通，卷扬机处于待机状态，重物下降时由自身重力带动卷扬机的滚筒转动，通过电磁离合器带动增速器增速，带动发电机进行发电。
2.根据权利要求1所述的升降机势能回收装置，其特征在于，所述活动套环通过链绳与所述起重钩连接。
3.根据权利要求1所述的升降机势能回收装置，其特征在于，所述机架为方形结构，所述第一触动限位开关(SB1)和所述第二触动限位开关(SB2)均为自动复位型限位开关。
4.根据权利要求1所述的升降机势能回收装置，其特征在于，所述卷扬机上还设置有减速装置，用于控制重物下降期间的下降速度。
5.根据权利要求4所述的升降机势能回收装置，其特征在于，所述减速装置为刹车片，所述刹车片位于所述卷扬机的转轴上，用于控制卷筒旋转的速度。
6.根据权利要求1所述的升降机势能回收装置，其特征在于，所述卷扬机包括基台，所述基台两侧设置有第一立柱和第二立柱，所述第一立柱和所述第二立柱之间设置有卷筒，所述卷筒内设置有转轴。
7.根据权利要求1所述的升降机势能回收装置，其特征在于，在卷筒提升重物上升到最高点时，活动套环触动上面的第一触动限位开关(SB1)，第一触动限位开关(SB1)对应回路通电，第二接触器(KM2)得电后其开关闭合，电磁离合器得电锁紧两轴，电磁离合器保持工作状态；待重物进入下降时期，发电机开始发电，当重物下行到最低点时，活动套环触动下面的第二触动限位开关(SB2)，第一接触器(KM1)得电，其开关断开，第二接触器(KM2)失电断开，控制电路模块恢复至重物上升时期的状态，电磁离合器断电停止工作，松开两轴；其中，电磁离合器的两轴分别可与卷扬机的转轴和发电机的转轴连接。
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