用于高效绞车的改进型滑轮制造技术

本发明专利技术描述了一种用于绞车的改进型滑轮（2），与包含在入口部分（11）和出口部分（12）之间的绳索（1）的至少一部分接触，所述入口部分（11）连接于工作负载，所述出口部分（12）连接于阻抗负载，其特征在于，该滑轮包括多个周边支承件（3、4、5、6），所述周边支承件的变形是取决于所述绳索（1）的部分的长度变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高效绞车的改进型滑轮
本专利技术涉及一个运用在高效绞车上的改良版滑轮，该种绞车被用于通过牵引力来传递机械能，所述牵引力施加在与移动负载相连的绳索上。
技术介绍
高效绞车有几项用途，抬升或者移动负载物，拖拉绳索来通过一根改装为卷绕方式的绳索传递能量。近年来，用于传递能量的绞车在风能管理领域的使用，重要性日显。其中，与交流发动机和电力电子装置连接的绞车，用于从风中获取动能，并把产生的机械能转换成电能。从与一个移动负载相连的绳索上重新获得机械能，依赖于一个运行的绞车的效能。对运行绞车来说，小比例的能量意味着移动的滑轮和绳索急剧升温。从风中获取能量的过程需要使用高阻抗绳索。绳索的拉力由在横向风中飘荡的风筝的抬升产生。表面有绳索缠绕的滑轮或者绞盘，因绳索本身解开产生的力量发生旋转。绳索的机械张力与其从滑轮上解开舒张的速度，结合在一起产生出机械能。表面有绳索缠绕的滑轮或者绞盘，因绳索本身解开产生的力量发生旋转。该过程中，绳索，与滑轮或者绞盘接触表面的摩擦力，使风的动能先被转换成机械能；然后通过与绞车相连的交流发电机，机械能被转换成电能。在这个转换过程中，当滑轮接触面升温时，能量损失发生，绳索的内部温度升高，温度过高时会减弱机械性能。传统的绞车由于其低效性，不适合传送大量的能量。高效能的绞车配备了高阻抗的绳索时，即便相对来说只是很小一部分能量的损失，都会造成严重的情况。例如，效能为97%、用于控制1.5兆瓦功率的一台绞车，会产生45千瓦的热量流，必须以适当的方式驱散，防止绳索升温过分剧烈。热量流主要来自绳索和滑轮之间的摩擦，连同产生了由旋转部件的轴承产生的损耗。绳索内部的摩擦因不同线和穗（braids）的扭曲变形和相对位移而发生，这些线和穗构成绳索，被几何排列以相互刮擦。在另一方面，绳索与滑轮之间的摩擦力是绞车从绳索上获取能量的必要部分，而摩擦力是取决于绳索和滑轮之间的相对位移，该摩擦力需要减少到最小。一种高效绞车的结构必须符合两点：绳索沿绞车移动受限于张力梯度，该张力梯度与依赖于组成绳索材料特性的畸变梯度相关联；所述绳索旋转多次缠绕在滑轮上，假定所述滑轮绕其纵轴旋转，必然转变为与所述主传输力的方向垂直，例如沿着所述滑轮的纵轴，以防止绳索的一部分（section）因重叠而产生不同弯曲。WO2011121272公开了涉及第一点的应用，旨在于获得更均匀的畸变梯度，这样绳索压力小且遭受减弱效果。这个问题由两个共同穿透（co-penetrating）滑轮解决，其中一个滑轮，具有在绳索和绞盘之间的不连续接触表面。FR1105165公开了涉及第二点的绞车结构，所述绞车包括有圆柱凹槽的滑车，所述凹槽的直径随着绳索上的不同形变状态而逐渐增加或减少，这样直径越大的凹槽与绳索的一部分接触，就会承受高度张紧状态，反之亦然。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有问题，通过提供一种用于高效绞车的改进型滑轮，有利于能量生产率提高，摩擦现象产生的能量损耗减少，并有利于绳索磨损减少。本专利技术的上述及其他目的和优势，由下述描述，通过与所述绳索的一部分接触并在权利要求1中请求保护的改进型滑轮取得。所述绳索包含在连接工作负载的一端和连接阻抗负载的另一端之间。所述滑轮包括多个相对于其至少一个主惯性轴（inertialaxis）弹性作用的周边支承件（peripheralsupport）。本专利技术优选实施例和非常规变化是从属权利要求的保护主题。所公开的权利要求是本专利技术说明书整体部分。在不偏离本专利技术所公开的权利要求的范围下，可对所描述的进行多种变化和修改（例如与形状、大小、布置、具有等同功能的部分）。参照附图，本专利技术通过一些作为非限制示例的优选实施例，将被更好地描述。附图说明图1示出了依据本专利技术连接于绳索的滑轮的示意图；图2、3示出了图1中属于连接于滑轮的每个周边支承件的部分示意图；图4示出了图1中滑轮的前视图；图5示出了图4中沿平面上的V-V线的截面视图；图6示出了属于图4的放大部分VI；图7示出了属于图5的放大部分VII；图8示出了沿图5中平面X-Z的a、b、c的不同连接结构，该连接在属于连接于图1中滑轮的每个周边支承件部分之间；图9示出了图8的a、b、c结构示意图；图10示出了图1中此类几个滑轮的联合系统；图11示出了本专利技术第二实施例的周边支承件的示意图；图12示出了前述附图周边支承件的前视图；图13示出了沿图12中XIII-XIII线的截面图；图14示出了图11周边支承件工作原理的侧视图；图15示出了属于图11周边支承件的移动插件（prismaticinsert）的示意图；图16示出了图15的所述插件的侧视图；图17示出了本专利技术第三实施例的周边支承件的示意图；图18示出了前述附图的部分示意图；图19示出了图17周边支承件的前视图；图20示出了沿图19中XX-XX线的截面图；图21示出了图17周边支承件变化的示意图；图22示出了图21的部分示意图。具体实施方式参照图1，可留意的是一绳索1至少一部分是包含在入口部分11和出口部分12，其通过绕一滑轮2旋转一小部分来实现缠绕。所述滑轮2由圆盘21构成，所述圆盘21配备中心孔22，所述中心孔22以连接于高效绞车（未示出）上的轴（未示出）为中心并与之连接。所述绳索的入口部分11和出口部分12，根据张力梯度，分别连接至一工作负载（未示出）和一存储设备（未示出）或者另一阻抗负载。所述张力梯度在所述入口部分11建立了最大张力值，并在所述出口部分12建立了最小值或空值。优选地，依据本专利技术用于绞车的改进型滑轮2与绳索1至少一部分接触，所述绳索包含在连接于工作负载的入口部分11和连接于阻抗负载的出口部分12之间，所述滑轮2包括多个周边支承件3、4、5、6，所述周边支承件3、4、5、6因这个张力梯度，依赖于绳索1自身部分的长度变化而形变。参照图1、2、3，可留意的是所述圆盘21通过沿这个圆盘21圆周均匀布置的多个周边支承件3来支承绳索1部分。每个周边支承件包括：-由至少一个尖端（tip）构成的结构31，该结构31为了相对于第一惯性轴为细长、灵活，并相对于第二惯性轴为肥胖、坚硬而成锥形，在其末端配备有孔311（隐藏）和312；-至少一个移动插件32，包括一横向槽321和一盲孔322，具有锥形背表面323。参照图4-7，每个周边支承件3通过所述尖端31与所述圆盘21的周边连成一体。所述尖端31经销33连接于所述圆盘21，所述销33插入所述尖端31上的所述孔311，以及所述圆盘21外周壁上的孔23（例如图5）。所述移动插件32经销34连接于所述尖端31，所述销34插入所述尖端31上的所述孔312，以及所述移动插件32的盲孔322。所述绳索1通过旋转一小部分经接触每个移动插件32的背表面323而缠绕在所述滑轮2上。参照附图8、9，可留意的是每个周边支承件3依据尖端31与移动插件32的连接方式，可相应产生柔性接触（flexibleengagement）a、刚性接触b和机构c。根据本专利技术第一实施例的变化，每个周边支承件3经保险杆35、36弹性连接于相邻的两个支承部，所述保险杆35、36由圆柱形螺旋弹簧构成（如图2），设置在每个移动插件32的各自壁上，切线运行在相对于滑轮2旋转轴正交的X-Y平面（如图4），以使滑轮2具备有由周边支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于绞车的改进型滑轮（2），与包含在入口部分（11）和出口部分（12）之间的绳索（1）的至少一部分接触，所述入口部分（11）连接于工作负载，所述出口部分（12）连接于阻抗负载，其特征在于，该滑轮包括多个周边支承件（3、4、5、6），所述周边支承件（3、4、5、6）的变形是取决于所述绳索（1）的部分的长度变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.22 IT TO2013A0003221.一种用于绞车的改进型滑轮（2），与包含在入口部分（11）和出口部分（12）之间的绳索（1）的至少一部分接触，所述入口部分（11）连接于工作负载，所述出口部分（12）连接于阻抗负载，该滑轮包括多个周边支承件（3、4、5、6），所述周边支承件（3、4、5、6）的变形是取决于所述绳索（1）在入口部分和出口部分之间时与滑轮接触的部分的长度变化；每个所述周边支承件（3、4、5、6）包括至少一结构（31,41,51,61），用于支承至少一个附着在所述绳索（1）的部分的移动插件（32、42、52、62）；其特征在于，所述结构（41）包括至少一对倾斜的U型弯曲谐波电缆，用于经相对于其接触端弹性形变而径向对齐。2.根据权利要求1所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述结构（31、41、51、61）形成为限制所述移动插件（32、42、52、62）依据切线方向与径向方向的合成方向移动的结构。3.根据权利要求1所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述周边支承件（3）包括至少一锥形尖端。4.根据权利要求2所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述周边支承件（3）包括至少一锥形尖端。5.根据权利要求3所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述周边支承件（3）的所述尖端具有与所述滑轮（2）旋转轴平行的第一惯性轴。6.根据权利要求4所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述周边支承件（3）的所述尖端具有与所述滑轮（2）旋转轴平行的第一惯性轴。7.根据权利要求5所述的改进型滑轮（2），其特征在于，所述绳索的一部分经至少一所述移动插件（32）径向连接于所述尖端。8.根据权利要求6所述的改进型滑轮（2），其特征在于，所述绳索的一部分经至少一所述移动插件（32）径向连接于所述尖端。9.根据权利要求1-8之一所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述移动插件（32）的背表面（323）配备有至少一个导引所述绳索（1）的圆周凹槽（327）。10.根据权利要求1-8之一所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个周边支承件（3、4、5、6）经弹性部件（35、36、43、53、63）与两个相邻周边支撑件连接，以形成弹性链。11.根据权利要求10所述的改进型滑轮（2），其特征在于，所述弹性部件（35,36）为圆柱形螺旋弹簧。12.根据权利要求1-8之一所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述周边支承件（3、4、5、6）的径向剖面，在平行于所述滑轮（2）旋转轴的平面X-Z中测量，是符合一指数函数，该指数函数适用于沿所述绳索（1）变换的张力梯度。13.根据权利要求1-8之一所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述周边支承件（3、4、5、6）与负载传感器结合，该负载传感器检测形变状态并计算所述绳索（1）产生的负载线。14.一种用于绞车的改进型滑轮（2），与包含在入口部分（11）和出口部分（12）之间的绳索（1）的至少一部分接触，所述入口部分（11）连接于工作负载，所述出口部分（12）连接于阻抗负载，该滑轮包括多个周边支承件（3、4、5、6），所述周边支承件（3、4、5、6）的变形是取决于所述绳索（1）在入口部分和出口部分之间时与滑轮接触的部分的长度变化；每个所述周边支承件（3、4、5、6）包括至少一结构（31,41,51,61），用于支承至少一个附着在所述绳索（1）的部分的移动插件（32、42、52、62）；其特征在于，所述结构（31）包括至少一个倾斜尖端，用于经相对于其接触端弹性形变而径向对齐。15.根据权利要求14所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述结构（31、41、51、61）形成为限制所述移动插件（32、42、52、62）依据切线方向与径向方向的合成方向移动的结构。16.根据权利要求14所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述周边支承件（3）包括至少一锥形尖端。17.根据权利要求15所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述周边支承件（3）包括至少一锥形尖端。18.根据权利要求16所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述周边支承件（3）的所述尖端具有与所述滑轮（2）旋转轴平行的第一惯性轴。19.根据权利要求17所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述周边支承件（3）的所述尖端具有与所述滑轮（2）旋转轴平行的第一惯性轴。20.根据权利要求18所述的改进型滑轮（2），其特征在于，所述绳索的一部分经至少一所述移动插件（32）径向连接于所述尖端。21.根据权利要求19所述的改进型滑轮（2），其特征在于，所述绳索的一部分经至少一所述移动插件（32）径向连接于所述尖端。22.根据权利要求14-21之一所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述移动插件（32）的背表面（323）配备有至少一个导引所述绳索（1）的圆周凹槽（327）。23.根据权利要求14-21之一所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个周边支承件（3、4、5、6）经弹性部件（35、36、43、53、63）与两个相邻周边支撑件连接，以形成弹性链。24.根据权利要求23所述的改进型滑轮（2），其特征在于，所述弹性部件（35,36）为圆柱形螺旋弹簧。25.根据权利要求14-21之一所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述周边支承件（3、4、5、6）的径向剖面，在平行于所述滑轮（2）旋转轴的平面X-Z中测量，是符合一指数函数，该指数函数适用于沿所述绳索（1）变换的张力梯度。26.根据权利要求14-21之一所述的改进型滑轮（2），其特征在于，每个所述周边支承件（3、4、5、6）与负载传感器结合，该负载传感器检测形变状态并计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：马西莫·伊波利托，
申请(专利权)人：风筝发电研究有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT