与起重机滑轮相关的设备和方法技术

一种与设置有滑轮系统(1-80)的卷扬设备(1-20)中的滑轮系统有关的用于收集能量的设备。所述设备包括至少一个发电机(2-50)，所述发电机包括转子(2-60)和至少一个定子(2-80)。所述转子(2-60)与所述滑轮系统(1-80)的滑轮(2-21，2-22)刚性地连接，并且所述至少一个定子与所述滑轮系统刚性地连接，使得当所述卷扬设备的负载上升或下降时所述至少一个滑轮(2-21，2-22)旋转，借此所述转子(2-60)同时旋转但所述定子(2-80)不旋转，借此在所述定子中感生出电能。所述设备还包括电能储存装置、用于改变感生出的电能并将该电能储存在电能储存装置中的装置、和用于将来自所述电能储存装置的能量供给到至少一个消耗装置(2-95)的装置。所述消耗装置可以例如是与所述滑轮系统相关地安装的工作灯、传感器、测量装置、通信装置、信号装置、充电插头或其组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种与设置有滑轮系统(1-80)的卷扬设备(1-20)中的滑轮系统有关的用于收集能量的设备。所述设备包括至少一个发电机(2-50)，所述发电机包括转子(2-60)和至少一个定子(2-80)。所述转子(2-60)与所述滑轮系统(1-80)的滑轮(2-21，2-22)刚性地连接，并且所述至少一个定子与所述滑轮系统刚性地连接，使得当所述卷扬设备的负载上升或下降时所述至少一个滑轮(2-21，2-22)旋转，借此所述转子(2-60)同时旋转但所述定子(2-80)不旋转，借此在所述定子中感生出电能。所述设备还包括电能储存装置、用于改变感生出的电能并将该电能储存在电能储存装置中的装置、和用于将来自所述电能储存装置的能量供给到至少一个消耗装置(2-95)的装置。所述消耗装置可以例如是与所述滑轮系统相关地安装的工作灯、传感器、测量装置、通信装置、信号装置、充电插头或其组合。【专利说明】
本专利技术涉及这样的技术，S卩，通过该技术需要电力的设备可与滑轮、特别是随同吊钩或另一负载固定装置一起运动的滑轮相关地安装在诸如起重机等的卷扬机器上。本专利技术涉及一种起重机或卷扬机，其中吊钩等通过穿过至少一个滑轮的绳索或链上升和降下，借此所述滑轮又将绳索的线性运动转换为旋转运动。然而，本专利技术的用途不局限于随同吊钩等一起运动的滑轮，而是也可与其它滑轮联用。
技术介绍
在以下描述中，术语“起重机”和“卷扬机器”或“卷扬设备”被用作同义词。相应地，术语“吊钩”用来指所有类型的负载固定装置。在本说明书中，“下”通常指重力趋于沿其拉引质量的方向，而“上”是与重力相反的方向。与起重机的组成部分相关地，“上”和“下”指起重机的正常运转状态。例如，常规吊钩通常向上开口并在下部闭合，即使在某些情况下吊钩位于偏离其正常位置的位置。在具有滑车——该滑车由水平梁(即，桥)支承地移动，并且承载吊钩的滑轮经由绳索或链自该滑车悬挂——的起重机中难以供给与吊钩相关的电力，这是因为当滑车和桥沿横向移动时吊钩相对于起重机滑车沿竖向移动且沿水平方向移动。如果吊钩或某种其它类型的挂钩需要电力供应，则所使用的电缆是定制的且因此昂贵。电缆还对磨损和应力敏感。此外，关于其结构，这种技术方案昂贵且难以实施，尽管在需要时、特别是在大型起重机中使用了此类方案。在较小的起重机中也会存在许多用于与吊钩相关的电力供应的应用，其中提供与吊钩相关的电力供应按起重机的价格比例来说将不合理地昂贵。 专利公开DE10001215A1披露了一种向位于伸缩式起重臂的端部的无线电发射机供给电流的发电机。该发电机以从自行车得知的方式在径向上安装在刚性结构上，但该结构伸缩式地伸出和缩回。 专利公开DE 102004027106A1披露了一种用于对负载称重的传感器,该传感器安装在位于起重机吊钩上方的齿轮箱上。专利公开DE102009036480A1和US 5071184也披露了各种用于向起重机结构供给能量的技术。 然而，将已知的结构应用于起重机牵涉一些特定问题。在以上文献中披露的技术中存在某些问题。例如，当起重机吊钩经由柔性结构、诸如缆绳或链靠在起重机框架上受支承时，从起重机的固定结构向吊钩供给能量相当麻烦。 此外，例如，与自行车相关地，通常已知例如利用与自行车车轮连接的发电机经由摩擦力来就地发电。如果通过以与自行车发电机相同的方式在径向上与滑轮连接的发电机生成能量，则该结构容易变脏且对水分和冻结敏感，这种情况下风险在于，发电机在冬季不会旋转或发电。 此外，起重机的使用在性质上并不规则，因此滑轮也不会连续旋转。甚至在起重机的运行瞬间之间也需要与吊钩或一般而言与滑轮相关的能量。如果期望将能量应用在与吊钩相关地安装的工作灯中，则例如工作灯仅在吊钩上升或下降时才工作将是不合理的。又一特定问题在于，起重机吊钩的竖向运动与例如自行车的速度相比极为缓慢。自行车通常每秒移动约6米(约20km/h),而起重机吊钩的竖向速度通常为每分钟6米。除此之外，自行车发电机包括变速器，通过该变速器发电机的转速比车轮的与轮辋(边沿)的半径成比例的转速高约50倍。起重机滑轮的转速因此勉强达到自行车发电机的转速的1%。 因此，从起重机滑轮的运动生成可用的输出电力至少可以说是困难的。基于摩擦力的变速器本身会提供提高发电机的转速的容易的方式，但问题例如是由于发电机的冻结和因此造成的锁死导致的摩擦力的损失。因此，当该结构冻结时，发电机不会旋转或生成能量。另一方面，由于发电机与滑轮刚性连接，发电机的转速保持与滑轮的回转速度一样低，其通常仅为每分钟数转。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供实施可通过其减缓已知技术方案的至少一个问题的方法的方法和设备。本专利技术的目的通过以独立权利要求中所陈述的内容为特征的方法和设备来实现。 从属权利要求和本专利说明书以及附图涉及特定实施例，其提供另一些优点和/或呈现特别优选的解决问题的方式。 本专利技术基于提供一种与设置有滑动系统的卷扬设备中的滑轮系统有关的用于收集能量的设备的思想。根据本专利技术的设备包括: -至少一个发电机，其包括转子和至少一个定子； -其中，所述转子与所述滑轮系统的滑轮刚性地连接，并且所述至少一个定子与所述滑轮系统刚性地连接，使得当所述卷扬设备的负载上升或下降时所述至少一个滑轮旋转，借此所述转子同时旋转但所述定子不旋转，借此在所述定子中感生出电压； -能量储存装置； -用于改变借助在所述定子中感生出的电压获得的电能并用于将该电能储存在所述能量储存装置中的装置；和 -用于将来自所述能量储存装置的能量供给到至少一个消耗装置的装置。 与诸如上述自行车发电机的连接形成对照，将定子与滑动系统刚性地连接在本专利技术中意味着非滑动连接。这样，可以避免诸如发电机的连接的严重问题，即，连接(结构)在接触面湿润、冻结和/或变脏时的滑动。如果以合适的方式实现带与带轮的连接，则可例如借助直接联接、齿轮或带或其它类型的带来实现非滑动连接。因此，非滑动连接不排除在一些实施例中的这样的可能，即，在滑轮与发电机之间存在提高发电机的转速的变速器、用于将往复运动变换为单向运动的棘轮机构和/或用于机械能的储存装置——所述储存装置接收和储存机械能以将所储存的比一阈值(该阈值例如是如下文所述的开启扣紧装置所需的阈值)大的机械能成批地释放至发电机。 根据本专利技术的用于收集能量的设备可以在制造时已经安装在卷扬设备上。替代地，所述收集能量的设备可被设计成用于针对已有的卷扬设备进行改造。因此，本专利技术的一个方案是能量收集设备本身，另一个方案是包括能量收集设备的卷扬设备。本专利技术的第三个方案是用于收集与卷扬设备的滑轮系统有关的能量的方法。 在以下说明中，术语“起重机”被用作根据本专利技术的能量收集器可以安装在其上的卷扬设备或机器的示例。从本专利技术的观点来看，要求该卷扬设备存在至少一个滑轮，其中绳索的直线运动引起滑轮旋转。根据本专利技术，能量收集器安装在关于负载固定装置定位的滑轮上。负载固定装置可以是例如由滑轮支承的吊钩、抓钩、抓斗、铲斗挂钩、另一种挂钩或电磁体，所述滑轮在吊钩被提升或降下时旋转。本领域的技术人员将理解的是，本实施例中的重要特征是经由滑轮提升或降下负载的固定点，并且术语“挂钩”被用作一般性术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与设置有滑轮系统的卷扬设备(1‑20)中的滑轮系统(1‑80)有关的用于收集能量的设备，所述设备包括：‑至少一个发电机(2‑50)，其包括转子(2‑60)和至少一个定子(2‑80)；‑其中，所述转子(2‑60)与所述滑轮系统(1‑80)的滑轮(2‑21，2‑22)刚性地连接，并且所述至少一个定子与所述滑轮系统刚性地连接，使得当所述卷扬设备的负载上升或下降时所述至少一个滑轮(2‑21，2‑22)旋转，借此所述转子(2‑60)同时旋转但所述定子(2‑80)不旋转，借此在所述定子中感生出电能；‑电能储存装置(3‑16)；‑用于改变在所述定子(3‑16)中感生出的电能并用于将所述电能储存在所述电能储存装置中的装置(3‑12，3‑14，3‑30)；和‑用于将能量从所述电能储存装置(3‑16)供给到至少一个消耗装置(2‑95；3‑71…3‑73)的装置(3‑61…3‑63)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·梅西亚，L·埃里克森，H·林德福什，K·施莱斯尔，T·沃雷拉，M·恩肯，M·迈瑞，P·鲁斯卡宁，M·雅斯克莱宁，M·帕尤，
申请(专利权)人：科恩起重机有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI