一种铁水运输载体的接电装置的制作方法

1.本技术涉及运输设备技术领域，具体而言，涉及一种铁水运输载体的接电装置。


背景技术：

2.目前，钢铁企业铁钢界面是炼铁和炼钢工序的衔接过程，是钢铁制造流程的一个重要子系统。为落实去产能战略和未来企业更倾向简单、高效、低成本的运作模式战略，提高人员、设备作业安全以及适应人口红利的消失，同时企业也为了树立国内行业标杆，引领技术发展，推动工业智能化，钢铁企业亟需在现有铁钢界面基础上建立智慧铁水运输系统，以机车自动驾驶、智慧调度为基础，辅助以多种智能装备，来提高铁水运输作业效率、降低铁水温降损失、提高铁钢界面生产匹配衔接程度及高效连续化作业程度、消除现有铁水运输系统作业方式存在的安全人因风险。
3.现有技术中，铁水运输载体主要用于运输高炉生产的铁水到炼钢厂，是铁钢界面物流的重要设备。为适应智慧铁水运输系统作业，铁水运输载体上需加装一些自动化车载装置和辅助自动驾驶车载系统，为满足车载装置和辅助自动驾驶系统的用电需求，需对车载装置和电池进行接电。现有接电方式一般由人工手动插拔电线完成，无法满足智慧铁水运输系统的需求，效率低且危险性高。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种铁水运输载体的接电装置，可以实现提高铁水运输载体的接电作业效率和降低危险性的技术效果。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种铁水运输载体的接电装置，包括铁水运输载体受电组件和接电组件；
6.所述铁水运输载体受电组件包括多个铁水运输载体受电机构，所述铁水运输载体受电机构安装于铁水运输载体的车架，所述铁水运输载体受电机构包括碳刷板、碳刷底板和弹性底座，所述碳刷板安装于所述碳刷底板，所述碳刷底板安装于所述弹性底座；
7.所述接电组件包括多个接电机构，所述接电机构包括滑触供电轨道和到位检测器，所述碳刷板与对应的所述滑触供电轨道接触连接，所述到位检测器与所述滑触供电轨道匹配安装。
8.在上述实现过程中，该铁水运输载体的接电装置通过在铁水运输载体的车架上安装铁水运输载体受电机构，通过铁水运输载体受电机构的碳刷板与接电机构的滑触供电轨道完成接电动作，使铁水运输载体接受地面的供电，并保证接电过程中对接的持续可靠和安全性；同时，通过到位检测器检测铁水运输载体受电机构是否准确到位，确保接电过程中对接的准确性，实现在铁钢界面对铁水运输载体的自动化、智能化的接电作业；该铁水运输载体的接电装置结构精简，安装占地空间和尺寸较小，可以满足各种大小工位点的安装条件，并满足铁水运输载体多种停车精度，即实现第三供电轨对整个铁水运载载体编组供电，实现简化系统，降低成本；从而，该铁水运输载体的接电装置可以实现提高铁水运输载体的
接电作业效率和降低危险性的技术效果。
9.进一步地，所述铁水运输载体受电机构还包括固定底座、弹性支架和保持弹簧，所述固定底座安装于所述车架，所述碳刷底板通过所述弹性支架安装于所述固定底座，并通过所述保持弹簧连接所述碳刷底板和所述固定底座。
10.进一步地，所述铁水运输载体受电机构包括复位弹簧，所述复位弹簧分别连接所述碳刷底板和所述固定底座。
11.在上述实现过程中，通过保持弹簧和复位弹簧的多方向柔性弹簧连接，解决了接电过程中伴随载重变化，铁水运输载体高度变化使刷头与滑轨相互移动，导致磨损甚至产生电火花的问题。
12.进一步地，所述碳刷底板与所述固定底座相互平行，所述碳刷底板通过所述保持弹簧和所述复位弹簧可沿前后方向和上下方向弹性移动。
13.在上述实现过程中，通过碳刷底板与固定底座相互平行、且设置保持弹簧和复位弹簧进行连接，使碳刷板具备沿伸缩方向和上下方向的弹性，铁水运输载体随载重改变而高度改变时，可保证接电可靠牢固，无电火花产生，保证接电作业的安全。
14.进一步地，所述铁水运输载体受电机构构还包括绝缘柱，所述固定底座通过所述绝缘柱安装于所述车架。
15.进一步地，所述装置还包括控制组件，所述控制组件包括逻辑控制器和接触器，所述逻辑控制器和所述接触器连接，所述接触器与所述滑触供电轨道连接。
16.在上述实现过程中，通过控制组件的逻辑控制器，负责检测铁水运输载体受电机构是否与接电机构对接完成并以此控制供电是否开启，通过接触器控制滑触供电轨道的供电通断。
17.进一步地，所述多个铁水运输载体受电机构沿所述车架的左右设置或所述车架的同侧错位设置。
18.在上述实现过程中，将铁水运输载体受电机构沿车架的左右设置或车架的同侧错位设置，避免短路和触电等安全风险，保证接电过程的可靠性。
19.进一步地，所述接电机构还包括对位反光板，所述对位反光板固定安装于所述车架。
20.在上述实现过程中，接电机构设有到位检测器，当铁水运输载体在接电工位点完成对位停车后，通过到位检测器接收到铁水运输载体上对位反光板反射回的信号，即可判断是否完成对位动作。
21.进一步地，所述接电机构还包括固定底板，所述滑触供电轨道、所述到位检测器固定安装于所述固定底板。
22.进一步地，所述接电机构还包括防护帽檐，所述防护帽檐固定安装于所述固定底板、且所述防护帽檐设置于所述滑触供电轨道的上方。
23.在上述实现过程中，通过设置防护帽檐，使接电机构具备防雨雪条件，可户外设置，从而满足各种场景需求。
24.本技术公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本技术公开的上述技术即可得知。
25.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合
所附附图，作详细说明如下。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本技术实施例提供的铁水运输载体的接电装置的结构示意图；
28.图2为本技术实施例提供的铁水运输载体受电机构和接电机构的对接示意图；
29.图3为本技术实施例提供的铁水运输载体受电机构的结构示意图；
30.图4为本技术实施例提供的接电机构的结构示意图。
31.图标：铁水运输载体受电机构100；碳刷板110；碳刷底板120；弹性底座130；固定底座140；弹性支架150；保持弹簧160；绝缘柱170；接电机构200；滑触供电轨道210；到位检测器220；固定底板230；防护帽檐240。
具体实施方式
32.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
34.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
35.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
37.本技术实施例提供了一种铁水运输载体的接电装置，可以应用于铁水运输载体的车载装置和电池的接电过程中；该铁水运输载体的接电装置通过在铁水运输载体的车架上安装铁水运输载体受电机构，通过铁水运输载体受电机构的碳刷板与接电机构的滑触供电
轨道完成接电动作，使铁水运输载体接受地面的供电，并保证接电过程中对接的持续可靠和安全性；同时，通过到位检测器检测铁水运输载体受电机构是否准确到位，确保接电过程中对接的准确性，实现在铁钢界面对铁水运输载体的自动化、智能化的接电作业；该铁水运输载体的接电装置结构精简，安装占地空间和尺寸较小，可以满足各种大小工位点的安装条件，并满足铁水运输载体多种停车精度，即实现第三供电轨对整个铁水运载载体编组供电，实现简化系统，降低成本；从而，该铁水运输载体的接电装置可以实现提高铁水运输载体的接电作业效率和降低危险性的技术效果。
38.请参见图1至图4，图1为本技术实施例提供的铁水运输载体的接电装置的结构示意图，图2为本技术实施例提供的铁水运输载体受电机构和接电机构的对接示意图，图3为本技术实施例提供的铁水运输载体受电机构的结构示意图，图4为本技术实施例提供的接电机构的结构示意图。
39.示例性地，该铁水运输载体的接电装置包括铁水运输载体受电组件和接电组件；其中，铁水运输载体受电组件包括多个铁水运输载体受电机构100，铁水运输载体受电机构100安装于铁水运输载体的车架，铁水运输载体受电机构100包括碳刷板110、碳刷底板120和弹性底座130，碳刷板110安装于碳刷底板120，碳刷底板120安装于弹性底座130。
40.示例性地，多个铁水运输载体受电机构100对应接电的电极；若铁水运输载体的车载装置和电池为双电极充电，则铁水运输载体受电机构100的数量为两个；若铁水运输载体的车载装置和电池为三电极充电，则铁水运输载体受电机构100的数量为三个。
41.可选地，接电装置的电极布置数量，可由2个电极改为4个或5个电极，实现三相电的接电。
42.示例性地，接电组件包括多个接电机构200，接电机构200包括滑触供电轨道210和到位检测器220，碳刷板110与对应的滑触供电轨道210接触连接，到位检测器220与滑触供电轨道210匹配安装。
43.示例性地，接电机构200的数量与铁水运输载体受电机构100的数量对应；铁水运输载体受电机构100的碳刷板110与对应的接电机构200的滑触供电轨道210接触连接，完成接电；在接电过程中，通过到位检测器220保证接电机构200与铁水运输载体受电机构100的接电位置的准确性。
44.在一些实施方式中，该铁水运输载体的接电装置通过在铁水运输载体的车架上安装铁水运输载体受电机构100，通过铁水运输载体受电机构100的碳刷板110与接电机构200的滑触供电轨道210完成接电动作，使铁水运输载体接受地面的供电，并保证接电过程中对接的持续可靠和安全性；同时，通过到位检测器220检测铁水运输载体受电机构100是否准确到位，确保接电过程中对接的准确性，实现在铁钢界面对铁水运输载体的自动化、智能化的接电作业；该铁水运输载体的接电装置结构精简，安装占地空间和尺寸较小，可以满足各种大小工位点的安装条件，并满足铁水运输载体多种停车精度，即实现第三供电轨对整个铁水运载载体编组供电，实现简化系统，降低成本；从而，该铁水运输载体的接电装置可以实现提高铁水运输载体的接电作业效率和降低危险性的技术效果。
45.示例性地，铁水运输载体受电机构100还包括固定底座140、弹性支架150和保持弹簧160，固定底座140安装于车架，碳刷底板120通过弹性支架150安装于固定底座140，并通过保持弹簧160连接碳刷底板120和固定底座140。
46.示例性地，铁水运输载体受电机构包括复位弹簧，复位弹簧分别连接碳刷底板120和固定底座140。
47.示例性地，通过保持弹簧160和复位弹簧的多方向柔性弹簧连接，解决了接电过程中伴随载重变化，铁水运输载体高度变化使刷头与滑轨相互移动，导致磨损甚至产生电火花的问题。
48.示例性地，碳刷底板120与固定底座140相互平行，碳刷底板120通过保持弹簧160和复位弹簧可沿前后方向和上下方向弹性移动。
49.示例性地，通过碳刷底板120与固定底座140相互平行、且设置保持弹簧160和复位弹簧进行连接，使碳刷板110具备沿伸缩方向和上下方向的弹性，铁水运输载体随载重改变而高度改变时，可保证接电可靠牢固，无电火花产生，保证接电作业的安全。
50.示例性地，铁水运输载体受电机构100还包括绝缘柱170，固定底座140通过绝缘柱170安装于车架。
51.示例性地，装置还包括控制组件，控制组件包括逻辑控制器和接触器，逻辑控制器和接触器连接，接触器与滑触供电轨道210连接。
52.示例性地，通过控制组件的逻辑控制器，负责检测铁水运输载体受电机构100是否与接电机构200对接完成并以此控制供电是否开启，通过接触器控制滑触供电轨道210的供电通断。
53.可选地，控制组件的逻辑控制器设置有控制系统，负责和智慧管控平台通信，接收平台发送的接电作业指令控制供电开启，并实时上传各工位点接电作业的状态，使整个铁钢界面的数据流更加透明，生产流程更加连续智能。
54.在一些实施方式中，本技术实施例提供的铁水运输载体的接电装置，在控制组件内设置控制系统，实现铁水运输载体接电作业流程全自动化、智能化的同时，具备与铁钢界面智慧管控平台的通信接口，将现场设备端状态数据实时上传至平台进行集中管控，并接收平台系统的控制指令。实现智能接电系统的远程控制、远程手动调试和远程状态监控，使整个铁钢界面铁水运输流程更加畅通与智能化。
55.示例性地，多个铁水运输载体受电机构100沿车架的左右设置或车架的同侧错位设置。
56.示例性地，将铁水运输载体受电机构100沿车架的左右设置或车架的同侧错位设置，避免短路和触电等安全风险，保证接电过程的可靠性。
57.相应地，不同电极的铁水运输载体受电机构和接电机构，可以是铁水运输载体的左右布局或铁水运输载体的同侧错位布局。
58.示例性地，接电机构200还包括对位反光板，对位反光板固定安装于车架。
59.示例性地，接电机构200设有到位检测器220，当铁水运输载体在接电工位点完成对位停车后，通过到位检测器220接收到铁水运输载体上对位反光板反射回的信号，即可判断是否完成对位动作。
60.示例性地，接电机构200还包括固定底板230，滑触供电轨道210、到位检测器220固定安装于固定底板230。
61.示例性地，接电机构200还包括防护帽檐240，防护帽檐240固定安装于固定底板230、且防护帽檐240设置于滑触供电轨道210的上方。
62.示例性地，通过设置防护帽檐240，使接电机构200具备防雨雪条件，可户外设置，从而满足各种场景需求。
63.结合图1至图4，本技术实施例提供的铁水运输载体的接电装置，具体应用流程示例如下：
64.1)接收作业开始指令：机车牵引铁水运输载体到达接电作业工位点后，给铁钢界面智慧管控系统发出接电请求，系统根据任务和地点给具体工位点的接电装置给出接电作业开始指令；
65.2)对位检测：接电机构设有到位检测器，当铁水运输载体在接电工位点完成对位停车后，通过到位检测器接收到铁水运输载体上对位反光板反射回的信号，即判断完成对位动作；
66.3)接电作业：通过控制组件内部的可编程逻辑控制器和接触器等，在同时满足对位检测完成和收到作业指令后，打开供电，此时滑触供电轨道带电，并通过铁水运输载体受电机构将电源供给铁水运输载体上的车载电池或用电设备；
67.4)户外防护设计：地面接电装置和铁水运输载体受电装置均考虑户外防雨雪设计，配有防雨帽檐，且零、火电极分两侧布局，户外接电作业时不受雨雪影响，同时地面控制柜体采用密封设计，ip等级达ip54；
68.5)碳刷板柔性连接：碳刷底板和弹性底座采用弹簧固定连接，且接电碳刷底板与固定底座采用平行四边形结构设计，并配以保持弹簧，使接电碳刷板始终保持平行的同时，接电碳刷板可沿前后方向和上下方向弹性移动，碳刷板和第三供电轨可保持压紧力，对接稳定，且不会因为铁水运输载体的重量变化导致的高度变化产生摩擦电火花；
69.6)螺栓防松设计：铁水运输载体在运输过程中存在较大振动，故铁水运输载体受电装置关键部位螺栓采用防松设计，通过在螺帽上开孔，并和受电装置上的固定孔位串联钢丝，保证装置在长期使用过程中的可靠性和稳定性；
70.7)滑触供电轨道的长度定制设计：整个地面第三轨接电装置长度可调，可满足不同的铁水运载载体停车精度，同时还可通过一条轨道对整个铁水运载载体编组供电。
71.示例性地，现有铁水运输载体的接电技术，主要有以下几个缺点：大多数钢铁企业铁水运输载体的接电仍旧依靠人工插拔插头的形式，作业效率低且存在安全风险；现有自动接电装置地面部分多采用充电桩形式，地面充电桩大多体积较大，占地大，对安装空间要求较高，部分工位点空间狭窄无法安装；现有接电装置受限于对接方式，对铁水运输载体停车精度要求高；现有铁水运输载体车载受电装置结构复杂，体积庞大，受铁水运输载体安装空间和运输路线界限空间影响较大；现有接电装置多为刚性连接，由于铁水运输载体在不同载重时高度不同，接电过程伴随载重变化，刷头与刷板存在相互移动，导致磨损甚至产生电火花，有安全风险；部分铁水运输载体为罐车编组的形式，一个编组由若干罐车组成，为满足同时接电的需求通常需要设置多个地面接电装置，成本较高，且地面控制系统冗杂；现有接电装置的零、火电极设置在同侧，通电时有短路和触电风险，安全系数低；
72.针对以上问题，本技术实施例提供的铁水运输载体的接电装置，至少可以包括以下有益效果：
73.1)通过铁水运输载体受电机构的碳刷板与对应的接电机构的滑触供电轨道，实现第三轨滑触式接电设计，无需人工操作，铁水运输载体到达预定位置时、即铁水运输载体停
车对位时，碳刷板与对应的滑触供电轨道自动滑触对接；
74.2)滑触供电轨道类似铁轨的滑轨，安装空间要求小，可并排在铁水运输载体的铁轨旁安装，对空间受限的设置点位也可满足接电需求；
75.3)接电机构的滑触供电轨道可根据铁水运输载体停车范围，灵活调节接滑触供电轨道的长度，适应多种停车对位精度要求，提高接电作业效率；
76.4)铁水运输载体受电机构小型化、模块化、且结构简单，便于安装和维护；
77.5)碳刷板作为受电刷头，通过保持弹簧和复位弹簧的多方向柔性弹簧连接，解决了接电过程中伴随载重变化，铁水运输载体高度变化使刷头与滑轨相互移动，导致磨损甚至产生电火花的问题；
78.6)接电机构的滑触供电轨道采用第三轨形式，通过延长轨道长度可一条轨道满足整个编组多个罐车的接电需求，并采用一套控制系统，节约成本，控制系统简单可靠；
79.7)本技术实施例提供的接电机构，零、火电极可分别设置在铁水运输载体的两侧，避免了通电时短路和导致人员触电的风险，可靠性高。
80.在本技术所有实施例中，“大”、“小”是相对而言的，“多”、“少”是相对而言的，“上”、“下”是相对而言的，对此类相对用语的表述方式，本技术实施例不再多加赘述。
81.应理解，说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本技术实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本技术实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
82.在本技术的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
83.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应与权利要求的保护范围为准。