本发明涉及一种供电装置及方法，具体涉及一种对旋转天轮上的元器件进行供电的装置及方法，属于供电技术领域。
背景技术
目前，为了检测提升机的提升速度和提升重量，多通过在天轮的轴承座上贴应变片，利用信号采集装置将数据采集并传递到电脑上，经一系列运算分析从而得到提升机的提升速度和提升重量，然而通过该方法得到的结果与真实情况相比，误差较大。而将应变片直接贴在天轮上，在天轮静止情况下，经过相同的技术手段的得到的结果与真实情况较为接近。若采用导线为应变片供电，当天轮处于旋转过程中时，导线将缠绕在天轮轴上，干扰天轮旋转，因此难以通过导线对应变片进行供电，因此无法得到运动过程中提升机的实时载重数据；同样，当天轮上安装其他元器件时，亦无法通过导线对其进行供电。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种对旋转天轮上的元器件进行供电的装置及方法，以解决天轮旋转过程中，导线与旋转天轮互相干扰的问题。
为实现上述目的，本发明采用的一种对旋转天轮上的元器件进行供电的装置，包括轴向固定于左天轮轴上的左天轮、轴向固定于右天轮轴上的右天轮，左天轮轴及右天轮轴分别安装于左轴承座及右轴承座中，所述左天轮及右天轮分别位于天轮台的左右两侧，且左天轮及右天轮的轴线相互平行；其特征在于：
所述左天轮右侧的左天轮轴上设有供左导线缠绕的左导线缠绕区，所述右天轮左侧的右天轮轴上设有供右导线缠绕的右导线缠绕区；
在所述左天轮及右天轮之间的天轮台上自左向右依次设置有左水平导向轮、螺旋卷筒、右水平导向轮；
所述左水平导向轮及右水平导向轮的轴线在空间上与所述左天轮的轴线相垂直，且左水平导向轮与右水平导向轮在所述天轮台上呈对角布置；
所述螺旋卷筒的轴线与所述左天轮及右天轮的轴线垂直，该螺旋卷筒轴心设有轴向的导线通孔；螺旋卷筒的前半部设有径向的第一通孔，该第一通孔连通所述导线通孔及螺旋卷筒外壁；螺旋卷筒的后半部设有径向的第二通孔，该第二通孔连通所述导线通孔及螺旋卷筒外壁；
左导线与所述左天轮上的元器件正负极连接后、自左天轮上出发、缠绕在左导线缠绕区后、经所述左水平导向轮导向后缠绕在所述螺旋卷筒的前半部或后半部、然后经所述第一通孔或第二通孔到达所述导线通孔、并最终穿过导线通孔与电源及数据采集设备连接；
右导线与所述右天轮上的元器件正负极连接后、自右天轮上出发、缠绕在右导线缠绕区后、经所述右水平导向轮导向后缠绕在所述螺旋卷筒的后半部或前半部、然后经所述第二通孔或第一通孔到达所述导线通孔、并最终穿过导线通孔与电源及数据采集设备连接。
数据采集设备用于采集并处理元器件的信号。
工作原理:左天轮及左天轮轴正向旋转并将左导线缠绕在左导线缠绕区时，所述螺旋卷筒随之正向旋转，且螺旋卷筒上缠绕的左导线处于释放状态、右导线处于缠绕状态，而右天轮及右天轮轴反向旋转并释放右导线；相反，右天轮及右天轮轴正向旋转并将右导线缠绕在右导线缠绕区时，所述螺旋卷筒随之反向旋转，且螺旋卷筒上缠绕的右导线处于释放状态、左导线处于缠绕状态，而左天轮及左天轮轴反向旋转并释放左导线。
进一步的，所述左水平导向轮由偶数个前后布置的左水平滑轮组成，所述左导线在左导线缠绕区缠绕后、先绕至远离所述左天轮的轴线的左水平滑轮、并自远离左天轮的轴线至接近左天轮的轴线的方向呈s形依次经过各个左水平滑轮导向后、到达所述螺旋卷筒；
所述右水平导向轮由偶数个前后布置的右水平滑轮组成，所述右导线在右导线缠绕区缠绕后、先绕至远离所述右天轮的轴线的右水平滑轮、并自远离右天轮的轴线至接近右天轮的轴线的方向呈s形依次经过各个右水平滑轮导向后、到达所述螺旋卷筒。
进一步的，所述左水平导向轮与螺旋卷筒之间设有左竖直导向轮，且左竖直导向轮的绳槽入绳处与左水平导向轮的绳槽出绳处对齐、以使所述左导线与左竖直导向轮轴线垂直，该左竖直导向轮的轴线与所述螺旋卷筒轴线平行；所述左导线经左水平导向轮导向后、再经左竖直导向轮导向后、到达所述螺旋卷筒；
所述右水平导向轮与螺旋卷筒之间设有右竖直导向轮，且右竖直导向轮的绳槽入绳处与右水平导向轮的绳槽出绳处对齐、以使所述右导线与右竖直导向轮轴线垂直，该右竖直导向轮的轴线与所述螺旋卷筒轴线平行；所述右导线经右水平导向轮导向后、再经右竖直导向轮导向后、到达所述螺旋卷筒。
进一步的，所述左竖直导向轮由偶数个上下布置的左竖直滑轮组成，所述左导线经左水平导向轮导向后、自上而下呈s形依次经过各个左竖直滑轮导向后、到达所述螺旋卷筒；
所述右竖直导向轮由偶数个上下布置的右竖直滑轮组成，所述右导线经右水平导向轮导向后、自上而下呈s形依次经过各个右竖直滑轮导向后、到达所述螺旋卷筒。
优选的，所述左导线缠绕区为沿着所述左天轮轴周向布置的凹槽，所述右导线缠绕区为沿着所述右天轮轴周向布置的凹槽。
本发明采用的一种对旋转天轮上的元器件进行供电的方法，如下所述：
左导线自左天轮上出发、缠绕在左天轮轴上的左导线缠绕区后、经左水平导向轮导向后缠绕在螺旋卷筒的前半部或后半部、然后经第一通孔或第二通孔到达导线通孔、并最终穿过导线通孔与电源连接；
右导线自右天轮上出发、缠绕在右天轮轴上的右导线缠绕区后、经右水平导向轮导向后缠绕在螺旋卷筒的后半部或前半部、然后经第二通孔或第一通孔到达导线通孔、并最终穿过导线通孔与电源连接；
左天轮及左天轮轴正向旋转并将左导线缠绕在左导线缠绕区时，所述螺旋卷筒随之正向旋转，且螺旋卷筒上缠绕的左导线处于释放状态、右导线处于缠绕状态，而右天轮及右天轮轴反向旋转并释放右导线；
相反，右天轮及右天轮轴正向旋转并将右导线缠绕在右导线缠绕区时，所述螺旋卷筒随之反向旋转，且螺旋卷筒上缠绕的右导线处于释放状态、左导线处于缠绕状态，而左天轮及左天轮轴反向旋转并释放左导线。
进一步地，所述左导线经左水平导向轮导向并张紧，所述右导线经右水平导向轮导向并张紧。
进一步地，所述左导线经设置在左水平导向轮与螺旋卷筒之间的左竖直导向轮导向并张紧，然后到达螺旋卷筒；所述右导线经设置在右水平导向轮与螺旋卷筒之间的右竖直导向轮导向并张紧，然后到达螺旋卷筒。
通过本装置及方法，在天轮旋转过程中，为安装在天轮上的应变片或其他元器件进行供电，导线不会干扰天轮的正常旋转，性能可靠、结构简单、操控容易。
附图说明
图1是本发明对旋转天轮上的元器件进行供电的装置的结构示意图；
图2是图1中左水平导向轮的结构放大示意图；
图3是图1中左竖直导向轮的结构放大示意图；
图4是图1中螺旋卷筒的结构放大示意图；
图5是左导线经由左水平导向轮导向的平面示意图；
图6是左导线经由左竖直导向轮导向的平面示意图；
图中：
1.左天轮，11.左天轮轴，111.左导线缠绕区，12.左轴承座；
2.左水平导向轮，21.左后滑轮，22.左前滑轮；
3.左竖直导向轮，31.左上滑轮，32.左下滑轮；
4.螺旋卷筒，41.导线通孔，42.前半部，421.第一通孔，43.后半部，431.第二通孔；
5.右竖直导向轮，51.右上滑轮，52.右下滑轮；
6.右水平导向轮，61.右前滑轮，62.右后滑轮；
7.右天轮，71.右天轮轴，711.右导线缠绕区，72.右轴承座；
8.天轮台；
9.左导线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1至图4所示，一种对旋转天轮上的元器件进行供电的装置，包括轴向固定于左天轮轴11上的左天轮1、轴向固定于右天轮轴71上的右天轮7，左天轮轴11及右天轮轴71分别安装于左轴承座12及右轴承座72中，左天轮1及右天轮7分别位于天轮台8的左右两侧、且左天轮1及右天轮7的轴线相互平行；
如图1及图4所示，左天轮1右侧的左天轮轴11上设有供左导线9缠绕的左导线缠绕区111，即左天轮1距离其左侧的左轴承座12留有一定距离，使该距离内的左天轮轴11上形成左导线缠绕区111，如图5所示，左导线9自左天轮1上延伸下来，然后缠绕在该区域内的左天轮轴11上；同理，右天轮7左侧的右天轮轴71上设有供右导线缠绕的右导线缠绕区711；
如图1所示，在左天轮1及右天轮7之间的天轮台8上自左向右依次设置有左水平导向轮2、螺旋卷筒4、右水平导向轮6；
左水平导向轮2及右水平导向轮6的轴线在空间上与左天轮1的轴线相垂直，方便导线从天轮轴上延伸至水平导向轮上，且左水平导向轮2与右水平导向轮6在天轮台8上呈对角布置；
如图4所示，螺旋卷筒4的轴线与左天轮1及右天轮7轴线垂直，该螺旋卷筒4轴心设有轴向的导线通孔41；螺旋卷筒4的前半部42设有径向的第一通孔421，该第一通孔421连通导线通孔41及螺旋卷筒4外壁；螺旋卷筒4的后半部43设有径向的第二通孔431，该第二通孔431连通导线通孔41及螺旋卷筒4外壁；
如图1、图4、图5所示，左导线9与左天轮1上的元器件正负极连接后、自左天轮1上出发、缠绕在左导线缠绕区111后、经左水平导向轮2导向后缠绕在螺旋卷筒4的前半部42或后半部43、然后经第一通孔421或第二通孔431到达导线通孔41、并最终穿过导线通孔41与电源及数据采集设备连接；
右导线与右天轮7上的元器件正负极连接后、自右天轮7上出发、缠绕在右导线缠绕区711后、经右水平导向轮6导向后缠绕在螺旋卷筒4的后半部43或前半部42、然后经第二通孔431或第一通孔421到达导线通孔41、并最终穿过导线通孔41与电源及数据采集设备连接；
数据采集设备用于采集并处理元器件的信号。
作为实施方式的其中一种，如图1所示，左水平导向轮2位于左天轮1的轴线前侧，则其对应着螺旋卷筒4的前半部42；右水平导向轮6与左水平导向轮2在天轮台8上呈对角布置，即右水平导向轮6位于右天轮7的轴线的后侧，对应着螺旋卷筒4的后半部43；因此，在该实施方式中，左导线9经左水平导向轮2导向后缠绕在螺旋卷筒4的前半部42，而右导线经右水平导向轮6导向后缠绕在螺旋卷筒4的后半部43。为了实现相同的目的，采用与图1中的相反的布置方式也可以。
工作原理:以图1为例进行说明；左天轮1及左天轮轴11正向旋转并将左导线9缠绕在左导线缠绕区111时，螺旋卷筒4随之正向旋转，且螺旋卷筒4上缠绕的左导线9处于释放状态、右导线处于缠绕状态，而右天轮7及右天轮轴71反向旋转并释放右导线；相反，右天轮7及右天轮轴71正向旋转并将右导线缠绕在右导线缠绕区711时，此时，螺旋卷筒4随之反向旋转，且螺旋卷筒4上缠绕的右导线处于释放状态、左导线9处于缠绕状态，而左天轮1及左天轮轴11反向旋转并释放左导线9。在该过程中，左导线9与右导线始终处于绷紧状态，导线的缠绕及释放过程，均不会干扰天轮的正常旋转。同时需要说明的是，导线在天轮轴上的导线缠绕区及螺旋卷筒4上的缠绕圈数，以满足天轮正常工作为标准，可以增加，但不能减少。
换言之，以图1再次进行举例说明，从右向左沿着天轮轴的轴向上看图1，左天轮1逆时针旋转的同时，右天轮7顺时针旋转；此时，左天轮轴11将左导线9一圈一圈缠绕在左导线缠绕区111上，在左导线9经过左水平导向轮2的导向作用下，螺旋卷筒4随之旋转，并将其前半部42缠绕的左导线9一圈一圈地卸下，同时，右导线一圈一圈地缠绕在其后半部41上，而此时右天轮7顺时针旋转将右导线一圈一圈地卸下。反之同理。导线在该过程中，不干扰天轮旋转，安全可靠、运行稳定。
为了提高本装置运行中的可靠性，进一步的，左水平导向轮2由偶数个前后布置的左水平滑轮组成，左导线9在左导线缠绕区111缠绕后、先绕至远离左天轮1的轴线的左水平滑轮、并自远离左天轮1的轴线至接近左天轮1的轴线的方向呈s形依次经过各个左水平滑轮导向后、到达螺旋卷筒4；左导线9经过缠绕后，被张紧，由此可以更好地卡合在滑轮的绳槽内，使本装置运行起来更加稳定可靠；
以图2及图5为例进行简化说明，在图5中，左侧为左，下方为前；左水平导向轮2包括左前滑轮22及左后滑轮21两个滑轮，左前滑轮22位于左后滑轮21前方，左导线9自左导线缠绕区111缠绕后，先从左侧逆时针绕左前滑轮22，然后经左前滑轮22导向后，呈s形绕到左后滑轮21后方，到达螺旋卷筒4；此时，左导线9自左后滑轮21的绳槽出绳处即为左水平导向轮2的绳槽出绳处；
同理，右水平导向轮6由偶数个前后布置的右水平滑轮组成，右导线在右导线缠绕区711缠绕后、先绕至远离右天轮7轴线的右水平滑轮、并自远离右天轮7轴线至接近右天轮7轴线的方向呈s形依次经过各个右水平滑轮导向后、到达螺旋卷筒4；在图1给出的实施例中，右水平导向轮6也由右前滑轮61及右后滑轮62两个滑轮组成。
为了进一步提高系统可靠性，如图1所示，左水平导向轮2与螺旋卷筒4之间设有左竖直导向轮3，且左竖直导向轮3的绳槽入绳处与左水平导向轮2的绳槽出绳处对齐、以使左导线9与左竖直导向轮3轴线垂直，该左竖直导向轮3的轴线与螺旋卷筒4轴线平行；左导线9经左水平导向轮2导向后、再经左竖直导向轮3导向后、到达螺旋卷筒4；左导线9被再次张紧，同时，由于螺旋卷筒4表面缠绕有导线，在旋转过程中，其总直径随着导线的缠绕或释放不断变化，而左竖直导向轮3的设置，可以改变自左水平导向轮2伸出后在竖直面上的角度，从而可以适应缠绕有导线的螺旋卷筒4总直径的变化，也可以更好地适配螺旋卷筒4的高度；不仅如此，左导线9被进一步张紧，装置运行起来更加可靠；
同理，右水平导向轮6与螺旋卷筒4之间设有右竖直导向轮5，且右竖直导向轮5的绳槽入绳处与右水平导向轮6的绳槽出绳处对齐、以使右导线与右竖直导向轮5轴线垂直，该右竖直导向轮5的轴线与螺旋卷筒4轴线平行；右导线经右水平导向轮6导向后、再经右竖直导向轮5导向后、到达螺旋卷筒4。
为了进一步提高系统可靠性，左竖直导向轮3由偶数个上下布置的左竖直滑轮组成，左导线9经左水平导向轮2导向后、自上而下呈s形依次经过各个左竖直滑轮导向后、到达螺旋卷筒4；左导线9被进一步张紧；
以图3及图6进行简化说明，在图6中，上方为上，左侧为左；左竖直导向轮3包括左上滑轮31及左下滑轮32两个滑轮，左上滑轮31在左下滑轮32的上方，左导线9自左水平导向轮2导向后、自左上滑轮31上方顺时针绕左上滑轮31、再逆时针绕左下滑轮32，即呈s形依次围绕左竖直导向轮3的两个滑轮，并最终到达螺旋卷筒4；此时，左导线9进入左上滑轮31的绳槽位置即为左竖直导向轮3的绳槽入绳处；
同理，右竖直导向轮5由偶数个上下布置的右竖直滑轮组成，右导线经右水平导向轮6导向后、自上而下呈s形依次经过各个右竖直滑轮导向后、到达螺旋卷筒4；在图1给出的实施例中，右竖直导向轮5由右上滑轮51及右下滑轮52两个滑轮组成。
为了更好地使导线缠绕在各个天轮轴上，作为一种优选的方案，如图1及图5所示，左导线缠绕区111为沿着左天轮轴11周向布置的凹槽，右导线缠绕区711为沿着右天轮轴71周向布置的凹槽；凹槽的设置可以更好地引导导线缠绕在该凹槽内。
本发明采用的一种对旋转天轮上的元器件进行供电的方法，如图1至图6所示：
左导线9自左天轮1上出发、缠绕在左天轮轴11上的左导线缠绕区111后、经左水平导向轮2导向后缠绕在螺旋卷筒4的前半部42或后半部43、然后经第一通孔421或第二通孔431到达导线通孔41、并最终穿过导线通孔41与电源连接；
右导线自右天轮7上出发、缠绕在右天轮轴71上的右导线缠绕区711后、经右水平导向轮6导向后缠绕在螺旋卷筒4的后半部43或前半部42、然后经第二通孔431或第一通孔421到达导线通孔41、并最终穿过导线通孔41与电源连接；
左天轮1及左天轮轴11正向旋转并将左导线9缠绕在左导线缠绕区111时，螺旋卷筒4随之正向旋转，且螺旋卷筒4上缠绕的左导线9处于释放状态、右导线处于缠绕状态，而右天轮7及右天轮轴71反向旋转并释放右导线；
相反，右天轮7及右天轮轴71正向旋转并将右导线缠绕在右导线缠绕区711时，螺旋卷筒4随之反向旋转，且螺旋卷筒4上缠绕的右导线处于释放状态、左导线9处于缠绕状态，而左天轮1及左天轮轴11反向旋转并释放左导线9。
换言之，以图1再次进行举例说明，从右向左看图1，左天轮1逆时针旋转的同时，右天轮7顺时针旋转；此时，左天轮1将缠在左导线缠绕区111的左导线9一圈一圈卸下，左导线9经过左水平导向轮2的导向后，一圈一圈缠在螺旋卷筒4的前半部42；而螺旋卷筒4在转动的同时，其后半部43将右导线一圈一圈卸下，右导线经右水平导向轮6的导向后，随着右天轮7的旋转一圈一圈缠在右导线缠绕区711上。导线在该过程中，不干扰天轮旋转，安全可靠、运行稳定。
为了使导线更好地卡合在导向轮中的绳槽内，从而提高系统运行的稳定性，左导线9经左水平导向轮2导向并张紧，右导线经右水平导向轮6导向并张紧。
为了使导线更好地卡合在导向轮中的绳槽内，从而进一步提高系统运行的稳定性，左导线9经设置在左水平导向轮2与螺旋卷筒4之间的左竖直导向轮3导向并张紧，然后到达螺旋卷筒4；右导线经设置在右水平导向轮6与螺旋卷筒4之间的右竖直导向轮5导向并张紧，然后到达螺旋卷筒4。
通过本装置及方法，在天轮旋转过程中，为安装在天轮上的应变片或其他元器件进行供电，导线不会干扰天轮的正常旋转，性能可靠、结构简单、操控容易。