一种基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及蓄能装置技术领域，尤其涉及一种基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置。
【背景技术】
[0002]起重机械是一种空间运输设备，其主要作用是完成重物的位移。它是火电厂生产的不可缺少的组成部分。起重设备按结构不同可分为轻小型起重设备、升降机、起重机和架空单轨系统等几类。其工作原理大同小异，一般是以卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物。起重机械广泛应用于建筑，冶金、化工、水电、农业、军事及交通运输等行业中。中国作为最大的发展中国家，近几年起重机械制造行业发展迅速，年均增长约20%。从原材料到产品的生产过程中，利用起重运输机械对物料的搬运量常常是产品重量的几十倍，甚至数百倍。据统计，机械加工行业每生产I吨产品，在加工过程中要装卸、搬运50吨物料，在铸造过程中要搬运80吨物料。在冶金行业每冶炼I吨钢，需要搬运9吨原料，车间之间的转运量为63吨，车间内部的转运量达160吨。轻小型起重机械如电动葫芦、电动葫芦等，在搬运货物时，总有上下移动。向上移动时能量由电能转化为货物的势能，向下移动时由货物的势能转化为热能，其中热能主要由钢丝绳与轴的磨擦，或者链条与齿轮的磨擦产生。由此我们看到，若能有效存储重物下落时的重力势能，那么可利用的能量是十分可观的。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置，该装置主要采用多档位控制涡卷簧数量，可以根据需要选择不同的档位蓄能。
[0004]为解决上述技术问体，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]本实用新型一种基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置，包括储能箱体，储能箱体内水平设置有输入轴，所述输入轴一端通过轴承连接于储能箱体的侧壁上，另一端延伸至储能箱体外侧后连接离合器，位于储能箱体内的输入轴上套装设置有至少一个涡卷簧储能装置，每个所述涡卷簧储能装置均包括涡卷簧和弹簧盒，所述涡卷簧的内圈固定在储能箱体的输入轴上，其外圈固定在所述弹簧盒内壁上，所述弹簧盒的外周侧呈直齿轮圈，所述弹簧盒上方的储能箱体上设置有档位开关，按下档位开关，该档位开关的下端与所述弹簧盒啮合，所述输入轴上设置有用于防止已经储能的涡卷簧自行释放的棘轮装置。
[0006]进一步的，所述输入轴上设置有三个涡卷簧储能装置，所述储能箱体上对应有设置三个档位开关。
[0007]进一步的，所述棘轮装置包括棘爪和棘轮，所述棘爪的起、落通过牵弓I式电磁铁控制以扣住和释放棘轮。
[0008]进一步的，所述输入轴与离合器连接端的端面为齿轮状，所述离合器与输入轴连接端的端面为同样的齿轮状结构，二者啮合连接，所述离合器的另一端连接有齿轮，所述离合器通过齿轮啮合连接电机。
[0009]进一步的，所述输入轴上设置有限位销，限位销通过与输入轴上预设的凹槽配合限制输入轴转动。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果:
[0011]1、本装置采用档位式设计，操作者可以根据重物的实际情况决定参与储能的涡卷簧的数量；
[0012]2、棘轮装置的使用可以对储存能量进行锁存，离合器的使用可以防止弹簧在过度驱动力下的损伤；
[0013]3、作为一个独立的储能装置，比之传统的整合到设备内部的涡卷簧储能装置方便灵活，应用领域不受限制，易于维修与保养，可靠性与耐用性大大提高。同时储能箱内部的卡槽设计方便用户更换或扩展弹簧数量，大大拓宽了装置的工作负载区间。
[0014]下面结合【附图说明】对本实用新型作进一步说明。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置的涡卷簧储能装置与档位开关配合示意图；
[0017]图3为本实用新型基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置输入轴与离合器连接示意图。
[0018]附图标记说明:1_输入轴；2_离合器轴；3_限位销；4_棘轮装置；5-齿轮；6-涡卷簧；7_储能箱体；8_档位开关；9_弹簧盒。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，一种基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置，包括储能箱体7，储能箱体7内水平设置有输入轴1，输入轴I 一端通过轴承连接于储能箱体7的左端侧壁上，另一端延伸至储能箱体7外侧后连接离合器2，输入轴I与离合器2连接端的端面为齿轮状，离合器2与输入轴I连接端的端面为同样的齿轮状结构，二者通过啮合连接，离合器2的另一端连接有齿轮5，该离合器通过齿轮5啮合连接电机，位于储能箱体7内的输入轴I上套装设置有3个涡卷簧储能装置，每个涡卷簧储能装置均包括涡卷簧6和弹簧盒9，涡卷簧6的内圈固定在储能箱体7的输入轴I上，其外圈固定在弹簧盒9内壁上，弹簧盒9的外周侧为呈直齿轮圈，弹簧盒9上方的储能箱体7上设置有档位开关8，按下档位开关8，该档位开关8的下端与弹簧盒9啮合，输入轴I上设置有用于防止已经储能的涡卷簧6自行释放的棘轮装置。
[0020]其中棘轮装置4包括棘爪和棘轮，棘爪的起、落通过牵引式电磁铁控制以扣住和释放棘轮。
[0021]输入轴I上还设置有限位销3，限位销3通过与输入轴I上预设的凹槽配合限制输入轴I转动限位销3可上、下移动的连接于储能箱体7上侧，限位销3向上移动可以离开输入轴I的凹槽，向下移动可以卡入输入轴I的凹槽内用于限制输入轴的转动。
[0022]本实用新型的动作过程如下:
[0023]当有重物需要被吊下时:将重物挂载在电动葫芦上，大体估计重物的质量并选择档位(通过储能箱上的档位开关8选择参与储能的涡卷簧储能装置的数量)，在重物下落的过程中，储能箱体7内的输入轴I被带动旋转，涡卷簧6也因而收紧，将重物的重力势能转化为弹簧的弹性势能，当涡卷，簧扭转到一定程度，离合器2将在弹簧传递到输入轴的力矩的作用下和输入轴连接端分离，弹簧储存的能量由棘轮装置4锁存。
[0024]当有重物需要被提升时:将重物挂载在电动葫芦上，操纵主轴复位手柄，拨叉推动主轴上的离合器2和输入轴I紧紧相连，启动电动葫芦向上提升重物，电磁铁的控制电路接通，棘轮装置的棘爪抬起，储能箱体7中输入轴I上的的涡卷簧6不断回旋，在提升重物的过程中作为电机的一个补偿，不断地输出能量。
[0025]在电动葫芦的应用情景下，输入轴的动力来源可以是变速箱末端、卷筒等，可依实际情况灵活改装、配置。
[0026]综上所述可知，储能箱就这样在重物的起起落落中周而复始工作着，践行节能减排。
[0027]同时限位销3也可以移动程度上限制输入轴的转动，增加储能效果，需要释放能量时，向上移动限位销3接触限制即可。
[0028]根据需要可以设置I至N个涡卷簧储能装置和相对应的档位开关8。
[0029]以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置，其特征在于:包括储能箱体，储能箱体内水平设置有输入轴，所述输入轴一端通过轴承连接于储能箱体的侧壁上，另一端延伸至储能箱体外侧后连接离合器，位于储能箱体内的输入轴上套装设置有至少一个涡卷簧储能装置，每个所述涡卷簧储能装置均包括涡卷簧和弹簧盒，所述涡卷簧的内圈固定在储能箱体的输入轴上，其外圈固定在所述弹簧盒内壁上，所述弹簧盒的外周侧呈直齿轮圈，所述弹簧盒上方的储能箱体上设置有档位开关，按下档位开关，该档位开关的下端与所述弹簧盒啮合，所述输入轴上设置有用于防止已经储能的涡卷簧自行释放的棘轮装置。2.根据权利要求1所述的基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置，其特征在于:所述输入轴上设置有三个涡卷簧储能装置，所述储能箱体上对应有设置三个档位开关。3.根据权利要求1所述的基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置，其特征在于:所述棘轮装置包括棘爪和棘轮，所述棘爪的起、落通过牵引式电磁铁控制以扣住和释放棘轮。4.根据权利要求1所述的基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置，其特征在于:所述输入轴与离合器连接端的端面为齿轮状，所述离合器与输入轴连接端的端面为同样的齿轮状结构，二者啮合连接；所述离合器的另一端连接有齿轮，所述离合器通过齿轮啮合连接电机。5.根据权利要求1所述的基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置，其特征在于:所述输入轴上设置有限位销，限位销通过与输入轴上预设的凹槽配合限制输入轴转动。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置，包括储能箱体，储能箱体内水平设置有输入轴，输入轴一端通过轴承连接于储能箱体的侧壁上，另一端延伸至储能箱体外侧后连接离合器，位于储能箱体内的输入轴上套装设置有至少一个涡卷簧储能装置，每个涡卷簧储能装置均包括涡卷簧和弹簧盒，涡卷簧的内圈固定在储能箱体的输入轴上，其外圈固定在弹簧盒内壁上，弹簧盒的外周侧呈直齿轮圈，弹簧盒上方的储能箱体上设置有档位开关，其下端能够与弹簧盒啮合，输入轴上设置有棘轮装置。本实用新型的目的是提供一种采用多档位控制涡卷簧数量，可以根据需要选择不同的档位蓄能的基于机器人研究的起重机械的档位式辅助蓄能装置。
【IPC分类】B66C13/18
【公开号】CN204873548
【申请号】CN201520512447
【发明人】张春秀, 韩业泽, 李耀, 朱晓光
【申请人】华北电力大学（保定）
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月16日