SK5709Y1 - Flywheel propulsion device cableway - Google Patents
Flywheel propulsion device cableway Download PDFInfo
- Publication number
- SK5709Y1 SK5709Y1 SK50037-2010U SK500372010U SK5709Y1 SK 5709 Y1 SK5709 Y1 SK 5709Y1 SK 500372010 U SK500372010 U SK 500372010U SK 5709 Y1 SK5709 Y1 SK 5709Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- flywheel
- variator
- speed
- energy
- speed sensor
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Predmetom riešenia je pohon zotrvačníka gyrolanovky, ktorý využíva variátor s plynulou zmenou prevodového pomeru na nastavovanie parametrov prenosu krútiaceho momentu medzi lanovým navijakom a zotrvačníkom. Zariadenie má využitie predovšetkým v gyrolanovkách v oblasti lesného hospodárstva a všade tam, kde je potrebné akumulovať prebytočnú energiu vznikajúcu pri prevádzke zariadenia.The object of the solution is to drive a gyrolanger flywheel, which uses a variable speed variator to adjust the torque transmission parameters between the winch and the flywheel. The device is used mainly in forestry gyrolants and wherever it is necessary to accumulate excess energy generated during operation of the device.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Doteraz známe lanové zariadenia na prepravu nákladov, nevyužívajú rekuperáciu energie pre svoju prevádzku. Gravitačnú energiu vozíka a nákladu maria v brzdových systémoch na tepelnú energiu. Brzdové systémy bývajú konštrukčne najčastejšie realizované ako bubnové, kotúčové a pásové. Počas svojej prevádzky sa intenzívne zohrievajú a opotrebovávajú, a preto sa používajú aj odľahčovacie brzdy. Odľahčovacie brzdy sú najčastejšie realizované ako aerodynamické resp. elektrické na báze vírivých prúdov.Previously known cable transport equipment for the transport of goods does not utilize energy recovery for their operation. The gravitational energy of the truck and load is wasted in thermal energy braking systems. Braking systems are usually designed as drum, disc and belt. During operation, they become intensely heated and worn, and therefore the brakes are also used. Retarder brakes are most often realized as aerodynamic brakes. eddy current electric.
Ďalej je známe riešenie podľa patentovej prihlášky PP č. 108-2007, Úrad priemyselného vlastníctva SR, o názve Mechanické rekuperačné lanové zariadenie so zotrvačníkom - gyrolanovka. Na akumulovanie gravitačnej energie vozíka a nákladu vo fáze približovania dole svahom používa zotrvačník. Prispôsobenie režimu činnosti zotrvačníka k režimu činnosti lanového navijaka je podľa tohto riešenia realizované pomocou elektrickej transmisie tvorenej elektrickým generátorom napätia a elektromotorom. Nevýhodou tohto riešenia v porovnaní s navrhovaným riešením podľa predmetnej prihlášky je nižšia účinnosť a vyššia hmotnosť zariadenia.Further, a solution according to patent application PP no. 108-2007, Industrial Property Office of the Slovak Republic, entitled Mechanical recovery cable device with flywheel - gyrolanovka. It uses a flywheel to store the truck's gravitational energy and cargo in the downhill approach. The adaptation of the flywheel operation mode to the winch operation mode according to this solution is realized by means of an electric transmission consisting of an electric voltage generator and an electric motor. The disadvantage of this solution in comparison with the proposed solution according to the present application is lower efficiency and higher weight of the device.
Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution
Uvedené nedostatky doteraz známych konštrukcií lanových zariadení na približovanie nákladov v ťažkých a strmých neprístupných terénoch odstraňuje mechanické rekuperačné lanové zariadenie s mechatronickým pohonom zotrvačníka pomocou variátora.The above-mentioned drawbacks of the hitherto known constructions of the rope approach equipment in heavy and steep inaccessible terrain are overcome by a mechanical regenerative rope device with a mechatronic flywheel drive by means of a variator.
Podstata riešenia spočíva v tom, že ukladanie energie do akumulačného zotrvačníka ako aj odoberanie energie zo zotrvačníka sa uskutočňuje prostredníctvom viacstupňového variátora s plynulé meniteľným prevodovým pomerom.The essence of the solution is that the storing of the energy into the accumulator flywheel as well as the removal of the energy from the flywheel is carried out by means of a multi-stage variator with a continuously variable transmission ratio.
Vo fáze gravitačného približovania nákladu dole svahom sa odbrzdí navíjacie zariadenie s ťažným lanom. Vplyvom gravitačnej energie vozíka a nákladu nastáva odvíjanie ťažného lana a k roztáčaniu bubna, na ktorom je ťažné lano navinuté. Krútiaci moment z bubna sa prenáša do variátora, ktorý umožňuje plynulú zmenu prevodového pomeru. Nastavenie prevodového pomeru vykonáva riadiaca jednotka na základe údajov zo snímačov otáčok zotrvačníka, bubna a snímača rýchlosti lanového vozíka. Riadiaca jednotka riadi činnosť variátora, brzdového systému a spojok tak, aby rýchlosť približovania bola udržiavaná na požadovanej hodnote. Riadiaci obvod získava údaj o skutočnej rýchlosti vozíka zo snímača rýchlosti odvíjania ťažného lana. Brzdový systém bubna je uvedený do činnosti vtedy, keď je žiadaná rýchlosť vozíka prekročená a na variátore je nastavený maximálny prevodový pomer, alebo vtedy, keď otáčky zotrvačníka dosiahli maximálne prípustnú hodnotu.During the gravity approach of the load down the slope, the retractor with the tow rope is released. Due to the gravitational energy of the truck and the load, the tow rope is unwound and the drum on which the tow rope is wound is turned. The torque from the drum is transmitted to the variator, which allows a smooth change of the gear ratio. The transmission ratio is set by the control unit based on the data from the flywheel, drum and rope carriage speed sensors. The control unit controls the operation of the variator, brake system and clutches so that the approach speed is maintained at the desired value. The control circuit acquires the actual speed of the truck from the pull-wire speed sensor. The drum brake system is activated when the desired truck speed is exceeded and the maximum gear ratio is set on the variator, or when the flywheel speed has reached the maximum permissible value.
Spôsob pohonu vo fáze gravitačného približovania dole svahom spočíva v tom, že gravitačná energia vozíka a nákladu, spôsobuje odvíjanie ťažného lana z bubna. Rotačný pohyb z bubna sa prenáša cez variátor do zotrvačníka. Variátor zabezpečuje potrebný počet otáčok a potrebný krútiaci moment pre roztočenie zotrvačníka. V mechanickom zotrvačníku sa akumuluje gravitačná energia vozíka s nákladom a transformuje sa na kinetickú energiu. Mechanický zotrvačník je umiestnený vo vakuovanej skrini, aby sa zabránilo jeho prehrievaniu a stratám energie v dôsledku trenia o vzduch.The method of propulsion in the gravity approach phase down the slope is that the gravitational energy of the truck and the load causes the pulling rope to be unwound from the drum. The rotary motion from the drum is transmitted via the variator to the flywheel. The variator provides the required number of revolutions and the necessary torque for the flywheel to spin. The mechanical flywheel accumulates the gravitational energy of the load truck and transforms it into kinetic energy. The mechanical flywheel is housed in a vacuum housing to prevent overheating and loss of energy due to air friction.
Vo fáze vyťahovania prázdneho vozíka späť hore svahom, sa najskôr nastaví reverzný prevodový stupeň na prídavnej prevodovke a odbrzdí sa navíjacie zariadenie s ťažným lanom. Následne sa privedie krútiaci moment od zotrvačníka cez prídavnú prevodovku do variátora a následne do bubna s navinutým ťažným lanom. Zaradenie reverzného prevodového stupňa v prídavnej prevodovke spôsobí, že smer otáčania bubna v tomto režime bude opačný ako tomu bolo vo fáze gravitačného približovania. Riadiaca jednotka nastavuje na variátore prevodový pomer tak, aby rýchlosť vyťahovania prázdneho vozíka späť do porastu mala požadovaný priebeh. Pri svojej činnosti používa údaje zo snímačov otáčok bubna, zotrvačníka a údaj o skutočnej rýchlosti pohybu vozíka po nosnom lane.In the phase of pulling the empty trolley back up the slope, the reverse gear is first set on the auxiliary transmission and the retractor with the tow rope is released. Subsequently, torque is applied from the flywheel via the auxiliary transmission to the variator and then to the drum with the wound tow rope. Engaging the reverse gear in the auxiliary transmission will cause the drum to rotate in this mode the opposite of the gravity approach phase. The control unit adjusts the gear ratio on the variator so that the speed of pulling the empty trolley back into the stand has the desired course. It uses data from the drum, flywheel speed sensors and the actual speed of the carriage on the carrier rope.
Spôsob pohonu vo fáze vyťahovania prázdneho vozíka spočíva v tom, že na navíjanie ťažného lana na navíjacie zariadenie je použitá energia naakumulovaná v zotrvačníku, ktorá sa do bubna prenáša cez variátor, riadený z elektronického riadiaceho systému. Zmena smeru otáčania bubna je zabezpečená pomocou prídavnej reverzačnej prevodovky.The method of propulsion in the empty car pull-out phase consists in using the energy accumulated in the flywheel to wind the tow rope to the winding device, which is transferred to the drum via a variator controlled from an electronic control system. The reversing direction of the drum is changed by means of an additional reversing gearbox.
SK 5709 Υ1SK 5709 Υ1
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Na obr. 1 je schematicky znázornená konštrukcia pohonu zotrvačníka gyrolanovky podľa riešenia.In FIG. 1 schematically illustrates the construction of a gyrolanger flywheel drive according to the solution.
Príklady uskutočneniaEXAMPLES
Na obr. 1 je znázornený pohon zotrvačníka gyrolanovky podľa riešenia, ktorý pozostáva z navíjacieho zariadenia i opatreného brzdovým systémom 5. Navíjacie zariadenie i je prepojené prostredníctvom spojky 6 s variátorom 3. Variátor 3 je spojený prostredníctvom reverznej prevodovky 4 a spojky 7 so zotrvačníkom 2. Zotrvačník 2 je vybavený brzdovým systémom 8 a spojkou 9.In FIG. 1 shows a gyrolancer flywheel drive according to a solution comprising a winding device 1 provided with a braking system 5. The winding device 1 is connected via a clutch 6 to a variator 3. The variator 3 is connected via a reverse gear 4 and a clutch 7 to a flywheel 2. equipped with brake system 8 and clutch 9.
Činnosť pohonu zotrvačníka gyrolanovky je riadená z elektronického riadiaceho systému 12 Riadiaci systém 12 spracováva signály zo snímača 10 otáčok zotrvačníka 2, snímača 15 otáčok navíjacieho zariadenia i a snímača 14 rýchlosti pohybu ťažného lana ÍL Riadi zmenu prevodového pomeru variátora 3, činnosť spojok 6, 7, 9, bŕzd 5,8 a redukčnej prevodovky 4.The operation of the gyrolanger flywheel drive is controlled by the electronic control system 12 The control system 12 processes signals from the flywheel speed sensor 10, the winding speed sensor 15 and the pulling speed sensor 14. It controls the variation of the gear ratio 3, clutch operation 6, 7, 9 , brake 5.8 and reduction gear 4.
Vo ťáze gravitačného približovania dole svahom gravitačná energia nákladu, spôsobuje odvíjanie lana JT z navíjacieho zariadenia L Rotačný pohyb navíjacieho zariadenia 1 sa po zopnutí spojky 6 prenáša do variátora 3. Variátor 3 cez spojku 7 poháňa zotrvačník 2. Prevodový pomer variátora 3 nastavuje elektronický riadiaci systém 12 na základe údajov snímača H) otáčok zotrvačníka 2 a snímača J_5 otáčok navíjacieho zariadenia 1 tak, aby rýchlosť odvíjania ťažného lana H snímaná snímačom 14 mala žiadaný priebeh. V mechanickom zotrvačníku 2 sa takýmto spôsobom akumuluje gravitačná energia vozíka s nákladom.In the gravity approach weight down the slope, the gravitational energy of the load causes unwinding of the rope JT from the winding device L The rotary movement of the winding device 1 is transmitted to the variator 3 after clutch 6 is engaged. 12 on the basis of the data of the speed sensor 10 of the flywheel 2 and the speed sensor 15 of the winding device 1 so that the winding speed of the towing rope 11 sensed by the sensor 14 has the desired course. In this way, the gravitational energy of the load truck is accumulated in the mechanical flywheel 2.
Po ukončení ťáze gravitačného približovania nákladu dole svahom dochádza k rozpojeniu spojok 7 a 9, aby sa zamedzilo stratám energie zotrvačníka 2. Tento režim práce zariadenia umožňuje dlhodobé skladovanie naakumulovanej energie.At the end of the gravity approach of the load down the slope, the clutches 7 and 9 are disconnected to prevent loss of flywheel 2 energy. This mode of operation of the device allows long-term storage of accumulated energy.
Vo ťáze vyťahovania prázdneho vozíka späť hore svahom sa otáčky zo zotrvačníka 2 prenášajú cez zopnutú spojku 7 do reverzačnej prevodovky 4. V reverzačnej prevodovke 4 sa mení zmysel otáčok. Zmena zmyslu otáčok je potrebná pre to, aby sa navíjacie zariadenie 1. otáčalo v opačnom smere ako vo fáze gravitačného približovania a lano 1_1 sa na navíjacie zariadenie i navíjalo. Výstup z reverzačnej prevodovky 4 je pripojený na vstup variátora 3. Prevodový pomer variátora 3 nastavuje elektronický riadiaci systém 12 na základe údajov snímača 10 otáčok zotrvačníka 2 a snímača 15 otáčok navíjacieho zariadenia i tak, aby rýchlosť odvíjania ťažného lana 11. snímaná snímačom 14 mala žiadaný priebeh. Výstup variátora 3 je cez spojku 6 napojený na navíjacie zariadenie i, ktoré cez lano 1T vyťahuje prázdny vozík hore svahom.During the pulling phase of the empty trolley back up the slope, the speed from the flywheel 2 is transmitted via the clutch 7 to the reversing gear 4. The reversing gear 4 changes the speed. A change in the sense of speed is necessary for the winding device 1 to rotate in the opposite direction to that of the gravity approach phase and to wind the rope 11 onto the winding device 1. The output of the reversing gearbox 4 is connected to the input of the variator 3. The gear ratio of the variator 3 is set by the electronic control system 12 based on the data of the flywheel speed sensor 10 and the winding speed sensor 15 so that course. The output of the variator 3 is connected via a clutch 6 to a winding device 1 which pulls an empty trolley up the slope through the rope 1T.
Energia uložená v zotrvačníku 2 sa môže použiť aj na vytiahnutie nákladu z boku pod nosné lano, po ktorom sa pohybuje lanový vozík. V tomto režime práce sa musí vozík najskôr zafixovať pomocou brzdy na nosnom lane. Ďalšia činnosť zariadenia pre pohon zotrvačníka je potom obdobná s činnosťou vo fáze vyťahovania prázdneho vozíka.The energy stored in the flywheel 2 can also be used to pull the load from the side under the carrier rope on which the cable car moves. In this mode of operation, the truck must first be fixed to the carrier using the brake. The further operation of the flywheel drive device is then similar to that in the empty carriage withdrawal phase.
Energiu akumulovanú v zotrvačníku je možné použiť aj na napájanie elektrickej siete, hydraulických a pneumatických obvodov gyrolanovky, napr.: elektrického generátora pre napájanie elektronického riadiaceho systému 12, štartéra spaľovacieho motora, hydraulického generátora a pod. Za týmto účelom slúži výstup A, na ktorý sa krútiaci moment privádza zo zotrvačníka 2 cez spojku 9.The energy stored in the flywheel can also be used to power the power supply, hydraulic and pneumatic circuits of the gyrolanger, for example: an electric generator for powering the electronic control system 12, a starter of an internal combustion engine, a hydraulic generator and the like. To this end, the output A serves to which torque is supplied from the flywheel 2 via the clutch 9.
Brzda 8 slúži na zníženie otáčok zotrvačníka 2 resp. na zastavenie jeho otáčania. Do činnosti sa uvádza v prípadoch prekročenia max. prípustných otáčok zotrvačníka 2, v režime núdzového stopu, alebo po ukončení práce lanovky pred jej transportom na iné pracovné miesto.The brake 8 serves to reduce the speed of the flywheel 2 and the flywheel. to stop its rotation. In case of exceeding the max. the permitted speed of the flywheel 2, in the emergency stop mode, or after the cableway has finished working before it is transported to another working position.
Výhoda mechatronického pohonu zotrvačníka 2 podľa riešenia spočíva v nízkej hmotnosti. Akumuluje gravitačnú energiu vozíka s nákladom v zotrvačníku 2 s vysokou účinnosťou. Takto naakumulovanú energiu s vysokou účinnosťou vracia späť do pracovného procesu. Významne šetrí spotrebu pohonných hmôt a životné prostredie.The advantage of the mechatronic flywheel drive 2 according to the solution lies in its low weight. It accumulates the gravitational energy of the load carriage in the flywheel 2 with high efficiency. This accumulated energy with high efficiency returns to the working process. It significantly saves fuel consumption and the environment.
Mechatronický pohon zotrvačníka 2 podľa riešenia je určený predovšetkým pre pohon gyrolanovky na približovanie drevnej hmoty po výrube stromov v ťažkých a neprístupných terénoch, v strmých svahoch, resp. pri gravitačnej doprave rôznych nákladov v oblasti poľnohospodárstva a stavebníctva s prekonávaním výškového rozdielu.The mechatronic flywheel drive 2 according to the solution is intended primarily for driving gyrolanovka for approaching wood mass after tree felling in difficult and inaccessible terrains, on steep slopes, respectively. for gravity transport of various costs in the field of agriculture and construction with a difference in height.
Spôsob pohonu zotrvačníka 2 podľa riešenia má široké uplatnenie predovšetkým v oblasti lesného hospodárstva, poľnohospodárstva a stavebníctva a všade tam, kde je potrebné približovať náklad dole svahom. Uvedené možnosti však neobmedzujú rozsah využitia predmetu riešenia. Do úvahy prichádzajú ďalšie možnosti využitia v dopravných prostriedkoch napr. na akumulovanie a rekuperáciu energie vznikajúcej pri brzdení.The method of driving the flywheel 2 according to the solution has a wide application especially in the field of forestry, agriculture and construction and wherever it is necessary to bring the load down the slopes. However, these options do not limit the scope of application of the subject matter. Other possibilities of use in the means of transport are possible, e.g. for accumulating and recovering braking energy.
SK 5709 Υ1SK 5709 Υ1
NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK50037-2010U SK5709Y1 (en) | 2009-04-21 | 2009-04-21 | Flywheel propulsion device cableway |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK50037-2010U SK5709Y1 (en) | 2009-04-21 | 2009-04-21 | Flywheel propulsion device cableway |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK500372010U1 SK500372010U1 (en) | 2010-11-08 |
SK5709Y1 true SK5709Y1 (en) | 2011-04-05 |
Family
ID=44141150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK50037-2010U SK5709Y1 (en) | 2009-04-21 | 2009-04-21 | Flywheel propulsion device cableway |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SK (1) | SK5709Y1 (en) |
-
2009
- 2009-04-21 SK SK50037-2010U patent/SK5709Y1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SK500372010U1 (en) | 2010-11-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7367011B2 (en) | A general-purpose carriage that forcibly lets out towing ropes or hoisting ropes in two-rope and three-rope operations. | |
JP2019521025A (en) | Electric driveline axle with multispeed gearbox | |
GB2512315A (en) | Vehicle winch control system and method of controlling a winch | |
US9163614B2 (en) | Static weight energy production apparatus | |
US7931107B2 (en) | Vehicle kinetic energy utilization transmission system | |
US4687109A (en) | Radio controlled electric slack puller, brake and battery recharging system | |
SK500532010A3 (en) | Regenerative climbing equipment with fuel cells | |
SK288024B6 (en) | Driving mechanism cableway | |
US5655617A (en) | Elastomeric energy storage system | |
SK5709Y1 (en) | Flywheel propulsion device cableway | |
SK1082007A3 (en) | Mechanical recuperative cable device with flywheel | |
IT201600099746A1 (en) | AUTOMOTOR TROLLEY FOR ROPE CRANES WITH ENERGY RECOVERY | |
CN1057096A (en) | A kind of speed reduction and energy storage device | |
WO2014154764A9 (en) | Vehicle winch control system and method of controlling a winch | |
CN201495056U (en) | Friction type hoisting mechanism | |
SK1092007A3 (en) | Pneumatic recuperative cable device | |
SK662011A3 (en) | Cable trolley with separate drive and how autonomous power | |
US9970541B2 (en) | Gear box for a working machine and a method for controlling a gear box | |
CN202609488U (en) | Dynamic control system for telescopic belt conveyor | |
CA3166458A1 (en) | Hybrid installation apparatus and processes | |
RO133409A2 (en) | Environment-friendly funicular drive unit | |
EP4089043A1 (en) | Cable crane installation | |
SK532006A3 (en) | Recuperative rope device for logging | |
GB2540885A (en) | Vehicle winch control system and method of controlling a winch | |
SK1032007A3 (en) | Hydraulic recuperative rope device |