與起重機滑輪相關的設備和方法技術

一種與設置有滑輪系統(1-80)的卷揚設備(1-20)中的滑輪系統有關的用于收集能量的設備。所述設備包括至少一個發電機(2-50)，所述發電機包括轉子(2-60)和至少一個定子(2-80)。所述轉子(2-60)與所述滑輪系統(1-80)的滑輪(2-21，2-22)剛性地連接，并且所述至少一個定子與所述滑輪系統剛性地連接，使得當所述卷揚設備的負載上升或下降時所述至少一個滑輪(2-21，2-22)旋轉，借此所述轉子(2-60)同時旋轉但所述定子(2-80)不旋轉，借此在所述定子中感生出電能。所述設備還包括電能儲存裝置、用于改變感生出的電能并將該電能儲存在電能儲存裝置中的裝置、和用于將來自所述電能儲存裝置的能量供給到至少一個消耗裝置(2-95)的裝置。所述消耗裝置可以例如是與所述滑輪系統相關地安裝的工作燈、傳感器、測量裝置、通信裝置、信號裝置、充電插頭或其組合。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】一種與設置有滑輪系統(1-80)的卷揚設備(1-20)中的滑輪系統有關的用于收集能量的設備。所述設備包括至少一個發電機(2-50)，所述發電機包括轉子(2-60)和至少一個定子(2-80)。所述轉子(2-60)與所述滑輪系統(1-80)的滑輪(2-21，2-22)剛性地連接，并且所述至少一個定子與所述滑輪系統剛性地連接，使得當所述卷揚設備的負載上升或下降時所述至少一個滑輪(2-21，2-22)旋轉，借此所述轉子(2-60)同時旋轉但所述定子(2-80)不旋轉，借此在所述定子中感生出電能。所述設備還包括電能儲存裝置、用于改變感生出的電能并將該電能儲存在電能儲存裝置中的裝置、和用于將來自所述電能儲存裝置的能量供給到至少一個消耗裝置(2-95)的裝置。所述消耗裝置可以例如是與所述滑輪系統相關地安裝的工作燈、傳感器、測量裝置、通信裝置、信號裝置、充電插頭或其組合。【專利說明】
本專利技術涉及這樣的技術，S卩，通過該技術需要電力的設備可與滑輪、特別是隨同吊鉤或另一負載固定裝置一起運動的滑輪相關地安裝在諸如起重機等的卷揚機器上。本專利技術涉及一種起重機或卷揚機，其中吊鉤等通過穿過至少一個滑輪的繩索或鏈上升和降下，借此所述滑輪又將繩索的線性運動轉換為旋轉運動。然而，本專利技術的用途不局限于隨同吊鉤等一起運動的滑輪，而是也可與其它滑輪聯用。
技術介紹
在以下描述中，術語“起重機”和“卷揚機器”或“卷揚設備”被用作同義詞。相應地，術語“吊鉤”用來指所有類型的負載固定裝置。在本說明書中，“下”通常指重力趨于沿其拉引質量的方向，而“上”是與重力相反的方向。與起重機的組成部分相關地，“上”和“下”指起重機的正常運轉狀態。例如，常規吊鉤通常向上開口并在下部閉合，即使在某些情況下吊鉤位于偏離其正常位置的位置。在具有滑車——該滑車由水平梁(即，橋)支承地移動，并且承載吊鉤的滑輪經由繩索或鏈自該滑車懸掛——的起重機中難以供給與吊鉤相關的電力，這是因為當滑車和橋沿橫向移動時吊鉤相對于起重機滑車沿豎向移動且沿水平方向移動。如果吊鉤或某種其它類型的掛鉤需要電力供應，則所使用的電纜是定制的且因此昂貴。電纜還對磨損和應力敏感。此外，關于其結構，這種技術方案昂貴且難以實施，盡管在需要時、特別是在大型起重機中使用了此類方案。在較小的起重機中也會存在許多用于與吊鉤相關的電力供應的應用，其中提供與吊鉤相關的電力供應按起重機的價格比例來說將不合理地昂貴。 專利公開DE10001215A1披露了一種向位于伸縮式起重臂的端部的無線電發射機供給電流的發電機。該發電機以從自行車得知的方式在徑向上安裝在剛性結構上，但該結構伸縮式地伸出和縮回。 專利公開DE 102004027106A1披露了一種用于對負載稱重的傳感器,該傳感器安裝在位于起重機吊鉤上方的齒輪箱上。專利公開DE102009036480A1和US 5071184也披露了各種用于向起重機結構供給能量的技術。 然而，將已知的結構應用于起重機牽涉一些特定問題。在以上文獻中披露的技術中存在某些問題。例如，當起重機吊鉤經由柔性結構、諸如纜繩或鏈靠在起重機框架上受支承時，從起重機的固定結構向吊鉤供給能量相當麻煩。 此外，例如，與自行車相關地，通常已知例如利用與自行車車輪連接的發電機經由摩擦力來就地發電。如果通過以與自行車發電機相同的方式在徑向上與滑輪連接的發電機生成能量，則該結構容易變臟且對水分和凍結敏感，這種情況下風險在于，發電機在冬季不會旋轉或發電。 此外，起重機的使用在性質上并不規則，因此滑輪也不會連續旋轉。甚至在起重機的運行瞬間之間也需要與吊鉤或一般而言與滑輪相關的能量。如果期望將能量應用在與吊鉤相關地安裝的工作燈中，則例如工作燈僅在吊鉤上升或下降時才工作將是不合理的。又一特定問題在于，起重機吊鉤的豎向運動與例如自行車的速度相比極為緩慢。自行車通常每秒移動約6米(約20km/h),而起重機吊鉤的豎向速度通常為每分鐘6米。除此之外，自行車發電機包括變速器，通過該變速器發電機的轉速比車輪的與輪輞(邊沿)的半徑成比例的轉速高約50倍。起重機滑輪的轉速因此勉強達到自行車發電機的轉速的1%。 因此，從起重機滑輪的運動生成可用的輸出電力至少可以說是困難的。基于摩擦力的變速器本身會提供提高發電機的轉速的容易的方式，但問題例如是由于發電機的凍結和因此造成的鎖死導致的摩擦力的損失。因此，當該結構凍結時，發電機不會旋轉或生成能量。另一方面，由于發電機與滑輪剛性連接，發電機的轉速保持與滑輪的回轉速度一樣低，其通常僅為每分鐘數轉。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供實施可通過其減緩已知技術方案的至少一個問題的方法的方法和設備。本專利技術的目的通過以獨立權利要求中所陳述的內容為特征的方法和設備來實現。 從屬權利要求和本專利說明書以及附圖涉及特定實施例，其提供另一些優點和/或呈現特別優選的解決問題的方式。 本專利技術基于提供一種與設置有滑動系統的卷揚設備中的滑輪系統有關的用于收集能量的設備的思想。根據本專利技術的設備包括: -至少一個發電機，其包括轉子和至少一個定子； -其中，所述轉子與所述滑輪系統的滑輪剛性地連接，并且所述至少一個定子與所述滑輪系統剛性地連接，使得當所述卷揚設備的負載上升或下降時所述至少一個滑輪旋轉，借此所述轉子同時旋轉但所述定子不旋轉，借此在所述定子中感生出電壓； -能量儲存裝置； -用于改變借助在所述定子中感生出的電壓獲得的電能并用于將該電能儲存在所述能量儲存裝置中的裝置；和 -用于將來自所述能量儲存裝置的能量供給到至少一個消耗裝置的裝置。 與諸如上述自行車發電機的連接形成對照，將定子與滑動系統剛性地連接在本專利技術中意味著非滑動連接。這樣，可以避免諸如發電機的連接的嚴重問題，即，連接(結構)在接觸面濕潤、凍結和/或變臟時的滑動。如果以合適的方式實現帶與帶輪的連接，則可例如借助直接聯接、齒輪或帶或其它類型的帶來實現非滑動連接。因此，非滑動連接不排除在一些實施例中的這樣的可能，即，在滑輪與發電機之間存在提高發電機的轉速的變速器、用于將往復運動變換為單向運動的棘輪機構和/或用于機械能的儲存裝置——所述儲存裝置接收和儲存機械能以將所儲存的比一閾值(該閾值例如是如下文所述的開啟扣緊裝置所需的閾值)大的機械能成批地釋放至發電機。 根據本專利技術的用于收集能量的設備可以在制造時已經安裝在卷揚設備上。替代地，所述收集能量的設備可被設計成用于針對已有的卷揚設備進行改造。因此，本專利技術的一個方案是能量收集設備本身，另一個方案是包括能量收集設備的卷揚設備。本專利技術的第三個方案是用于收集與卷揚設備的滑輪系統有關的能量的方法。 在以下說明中，術語“起重機”被用作根據本專利技術的能量收集器可以安裝在其上的卷揚設備或機器的示例。從本專利技術的觀點來看，要求該卷揚設備存在至少一個滑輪，其中繩索的直線運動引起滑輪旋轉。根據本專利技術，能量收集器安裝在關于負載固定裝置定位的滑輪上。負載固定裝置可以是例如由滑輪支承的吊鉤、抓鉤、抓斗、鏟斗掛鉤、另一種掛鉤或電磁體，所述滑輪在吊鉤被提升或降下時旋轉。本領域的技術人員將理解的是，本實施例中的重要特征是經由滑輪提升或降下負載的固定點，并且術語“掛鉤”被用作一般性術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種與設置有滑輪系統的卷揚設備(1?20)中的滑輪系統(1?80)有關的用于收集能量的設備，所述設備包括：?至少一個發電機(2?50)，其包括轉子(2?60)和至少一個定子(2?80)；?其中，所述轉子(2?60)與所述滑輪系統(1?80)的滑輪(2?21，2?22)剛性地連接，并且所述至少一個定子與所述滑輪系統剛性地連接，使得當所述卷揚設備的負載上升或下降時所述至少一個滑輪(2?21，2?22)旋轉，借此所述轉子(2?60)同時旋轉但所述定子(2?80)不旋轉，借此在所述定子中感生出電能；?電能儲存裝置(3?16)；?用于改變在所述定子(3?16)中感生出的電能并用于將所述電能儲存在所述電能儲存裝置中的裝置(3?12，3?14，3?30)；和?用于將能量從所述電能儲存裝置(3?16)供給到至少一個消耗裝置(2?95；3?71…3?73)的裝置(3?61…3?63)。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：H·梅西亞，L·埃里克森，H·林德福什，K·施萊斯爾，T·沃雷拉，M·恩肯，M·邁瑞，P·魯斯卡寧，M·雅斯克萊寧，M·帕尤，
申請(專利權)人：科恩起重機有限公司，
類型：發明
國別省市：芬蘭;FI