[发明专利]可移动设备用电缆收放装置

说明书

技术领域

本发明属于工程机械和农业机械等室外用电动设备技术领域，涉及机械技术，通信技术，控制技术。具体来说，是一种可以为在一定范围内工作的工程机械或农业机械提供电力的可移动设备用电缆收放装置。

背景技术

当今，工程机械等室外用机械行业中普遍使用燃油作为动力源， 作为不可再生能源，燃油最终会消耗殆尽；同时燃油发动机还具有噪音高，排气污染严重，使用成本和维护成本高的缺陷。为提倡环境保护，可持续发展，国家开始大力倡导清洁能源、再生能源的使用。任何一种能源如水力，太阳能，风能等可再生能源都可以转换为电力，使用电力作为能源的供给，比使用燃油等化石能源具有更好的可持续性。如果在工程机械领域中使用电驱动，不仅可以节约资源，还可以减小污染物的排放。

工程机械电动化第一个困难是：如何在野外环境下及时找到电源，一种比较合理的解决方案是用一个可移动的电源车为机械提供电力，电源车内的电源可以是蓄电池，可以是燃料电池，也可以是其它任何清洁能源发电机。在这种电源方式的前提下的第二个困难是：电缆的管理，工程机械，比如挖掘机，要频繁的前后移动，左右旋转，这就会拖着电缆前后左右走。为担心踩压或拉断电缆，操作者在工作中要非常小心地照顾电缆，这就会大大的影响机械的工作效率，从而限制了电动工程机械普及。

过去也有矿山用的电动挖掘机把电缆收放装置放在工程机械上，当机械远离电源时，自动放出电缆，当机械走近电源时，把电缆收卷起来。但一般用于工程机械的电缆都很粗大，电缆收放装置也会很大，这种放置于工程机械上的挖掘机往往适合于在矿山机械等上有足够大空间的中型或大型机械，而不容易安置在小型机械上。而且工程机械在野外工作状态下，使用环境非常恶劣，电缆收放装置又是一个需要频繁启动停止的装置，把收放装置放在工程机械上很难实现寿命、性能和成本的平衡。

用于为一般电动机械用的电缆收放装置也有很多，但能够适合于用可移动电源供电，而且能满足上述工作条件的电缆收放装置还没有。

发明内容

本发明要解决的课题是：如何在工程机械的外部制造一个可移动的供电车为工程机械供电，并在起上面安放一个电缆收放装置，当工程机械在以供电车位中心的一定的范围内工作时，供电车上的电缆收放装置可以根据工程机械的工作状态，自动调节电缆收放装置，使电缆不影响工程机械的自由移动和正常工作。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

可移动设备用电缆收放装置，安装在可移动的可移动电源装置的顶部，用于连接可移动电源装置中的电源装置并向外部用电设备传输电力，所述电缆收放装置包括垂直固定于可移动电源装置的固定轴、通过轴承安装在固定轴上的卷筒及绕于卷筒的电缆；

设有电力连接装置，用于可移动电源装置中的电源装置与电缆之间的电力传输；

设有动力装置，为卷筒提供转力用于自动收放电缆。并且在工作时始终对电缆保持一定设为拉力使其悬空。

优选的，所述电缆收放装置设有传感装置，用于检测电缆收放装置中残余的电缆长度；

所述传感装置中设有：

报警装置，用于当传感装置检测到电缆收放装置中残余的电缆长度不足时，向外部发出报警信号；

紧急停止装置，用于当传感装置检测到电缆收放装置中残余的电缆长度不足发出报警信号后，继续拉伸电缆至限定长度时，自动停止可移动电源装置中的电源装置的电力输出。

优选的，所述固定轴为空心结构，所述电力连接装置包括电刷、集流环和导线，电刷设于电缆的电力输入端，集流环装配在固定轴上，导线一端穿过固定轴与集流环连接，另一端与可移动电源装置中的电源装置连接，电刷与集流环滑动连接。卷筒在收卷或放卷转动时，电刷与集流环始终接触，保证电力输出稳定。

优选的，所述动力装置可以为卷簧或伺服电机。为卷簧时，卷簧的内圈与固定轴相连接，卷簧外圈与卷筒相连接，卷簧不受力状态为将电缆全部绕在卷筒上的状态，卷簧受力状态为电缆伸出状态；为伺服电机时，结合拉力传感器，拉力传感器检测到外部拉力增大，则伺服电机控制卷筒的转动放出电缆，反之则收回电缆，实现自动收放卷功能；为电机时，电机的驱动轴经减速装置驱动卷筒运动，电机的转动和转动方向由电机控制器控制，电机上装有可感知电机轴上所受扭矩的扭矩传感装置；控制器既可接受手动操作指令，也可根据电机轴上所感知扭矩自动控制电机的启动，停止，和转动方向；在自动控制状态下，当电机的扭矩传感装置所感知的扭矩大于所指定最大扭矩时，电机向电缆放出的方向转动，当所感的扭矩小于规定值的最小扭矩时，电机向电缆回收方向旋转。