一种可自动对准位置的矿用无线充电辅助装置的制作方法

1.本实用新型涉及矿山无线充电设备技术领域，具体为安装在矿山竖井井口与罐笼顶部的一种可自动对准位置的无线充电辅助装置。


背景技术：

2.随着技术的不断发展，作为矿务生产核心提升设备—罐笼，其罐内照明、卷帘门的自动开启或关闭等供电问题主要通过电池来解决。结合罐笼的运行特点，罐笼用电池利用无线充电方式进行充电，使之具有安全性高、灵活性强、防护安全等级高、环境适应性强的优点。
3.为了满足安全生产需求，一般无线充电装置的发射线圈安装在井口的井架上，接收线圈安装在罐笼上。当罐笼到达井口，发射线圈与接收线圈位置匹配时，无线充电装置开始工作，为电池充电，无线充电装置的电能传输效率与发射线圈、接收线圈之间耦合系数有关，当发射线圈、接收线圈的形状、大小确定后，电能传输效率与两个线圈的正对面积有关。如果发射线圈、接收线圈的正对面积越大，耦合系数越大，传输效率也就越高，由于每次到罐位置存在偏差，导致发射线圈与接收线圈有一定错位，进而造成充电效率低的问题，此外，发射线圈与接收线圈之间存在一定的间隙，这个间隙有一定范围要求，间隙太小不能满足最小安全生产距离需求，间隙太大会造成漏磁通，使损耗增大，直接影响充电效率，尤其在大功率应用场合中，耗损尤为严重，有鉴于此，提供一种可自动对准位置的矿用无线充电辅助装置，解决上述问题，使电池更好地满足罐笼用电需求，具有现实意义，在现有技术中，例如公开号cn209217764u一种跟随式无线充电辅助装置，在一方面，描述了辅助装置的外型构造，在另一方面，描述了其控制方法，该实用新型存在以下不足：
4.1.没有考虑到发射线圈与接收线圈之间的间隙因素对充电效率的影响；
5.2.使用1个磁开关传感器，判定发射线圈与接收线圈水平、垂直对应情况，难以实现其说明书中描述的全部功能。


技术实现要素：

6.针对上述情况，为克服当前的技术缺陷，本实用新型提供了一种可自动对准位置的矿用无线充电辅助装置，旨在改善上述背景技术中存在的问题。
7.本实用新型采取的技术方案如下：一种可自动对准位置的矿用无线充电辅助装置，包括前后位置调节组件、垂直定位组件、水平定位组件、无线充电发射线圈和无线充电接收线圈，所述前后位置调节组件安装在井口的井架上，所述垂直定位组件安装在前后位置调节组件上，所述水平定位组件安装在垂直定位组件上，所述无线充电发射线圈，通过发射线圈固定螺栓安装在水平定位组件上；所述无线充电接收线圈通过接收线圈固定螺栓安装在罐笼顶部。
8.其中，所述前后位置调节组件包括驱动电机b、齿轮条b、固定座、滑轨c和滑座c，所述滑座c滑动设于井架上，所述驱动电机b安装在滑座c上；固定座安装于井架上且位于滑座
c一侧，齿轮条b固定在固定座上，驱动电机b的输出轴上设有驱动齿轮b，驱动齿轮b与齿条b啮合；滑轨c滑动设于固定座上，滑轨c与滑座c一侧焊接连接。
9.其中，所述垂直定位组件包括背板a、滑轨a、滑座a和液压气缸，所述背板a安装在滑座c上，滑轨a安装在背板a上、液压气缸安装在背板a上且位于滑轨a下方；滑座a滑动连接于滑轨a上，液压气缸输出轴上设有活塞杆，滑座a底部与活塞杆顶部相连接。
10.其中，所述水平定位组件包括背板b、滑轨b、滑座b、驱动电机a、驱动齿轮a和齿轮条a，所述背板b安装在滑座a上，滑轨b固定在背板b中部一侧；滑座b滑动设于滑轨b上；驱动电机a安装在背板b上且位于滑座a一侧上端，驱动齿轮a安装在驱动电机a的输出轴上；齿轮条a固定在滑座b上且与驱动齿轮a啮合。
11.进一步地，所述水平定位组件和垂直定位组件上分别安装有水平位移传感器和垂直位移传感器，所述水平位移传感器和垂直位移传感器通过传感器支架分别与水平定位组件和垂直定位组件固定。
12.进一步地，所述滑座b一侧左右两端分别设有磁开关传感器a和磁开关传感器b，所述磁开关传感器a和磁开关传感器b水平设置。
13.进一步地，所述滑座c上安装有位移传感器。
14.采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：实现了本装置与接收线圈之间的间隙调节和自动对准位置；当罐笼发生偏摆故障时，具备故障报警输出功能，解决了装置与接收线圈间隙问题、到罐位置偏差，而造成充电效率低的问题；同时具备故障报警输出功能。使得电池更好地满足罐笼用电需求，并且提高了罐笼设备运行的安全性。
附图说明
15.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
16.图1为本实用新型一种可自动对准位置的矿用无线充电辅助装置整体结构示意图；
17.图2为本实用新型一种可自动对准位置的矿用无线充电辅助装置垂直定位组件和水平定位组件示意图；
18.图3为本实用新型一种可自动对准位置的矿用无线充电辅助装置的水平位移传感器和垂直位移传感器结构示意图。
19.其中，1、井架，2、罐笼顶部，3、发射线圈固定螺栓，4、接收线圈固定螺栓，5、磁开关传感器a，6、驱动电机a，7、滑轨a，8、背板a，9、滑座a，10、齿轮条a，11、驱动齿轮a，12、背板b，13、滑轨b，14、滑座b，15、活塞杆，16、液压气缸，17、滑座c，18、位移传感器，19、滑轨c，20、固定座，21、齿轮条b，22、驱动电机b，23、驱动齿轮b，24、垂直定位组件，25、传感器支架，26、水平位移传感器，27、无线充电接收线圈，28、垂直位移传感器，29、磁开关传感器b，30、水平定位组件。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
22.如图1所示，本实用新型采取的技术方案如下：一种可自动对准位置的矿用无线充电辅助装置，包括前后位置调节组件、垂直定位组件24、水平定位组件30、无线充电发射线圈和无线充电接收线圈27，前后位置调节组件安装在井口的井架1上，垂直定位组件24安装在前后位置调节组件上，水平定位组件30安装在垂直定位组件24上，无线充电发射线圈，通过发射线圈固定螺栓3安装在水平定位组件30上；无线充电接收线圈27通过接收线圈固定螺栓4安装在罐笼顶部2。
23.如图1所示，，前后位置调节组件包括驱动电机b22、齿轮条b21、固定座20、滑轨c19和滑座c17，滑座c17滑动设于井架1上，驱动电机b22安装在滑座c17上；固定座20安装于井架1上且位于滑座c17一侧，齿轮条b21固定在固定座20上，驱动电机b22的输出轴上设有驱动齿轮b23，驱动齿轮b23与齿条b啮合；滑轨c19滑动设于固定座20上，滑轨c19与滑座c17一侧焊接连接。
24.如图1所示，垂直定位组件24包括背板a8、滑轨a7、滑座a9和液压气缸16，背板a8安装在滑座c17上，滑轨a7安装在背板a8上、液压气缸16安装在背板a8上且位于滑轨a7下方；滑座a9滑动连接于滑轨a7上，液压气缸16输出轴上设有活塞杆15，滑座a9底部与活塞杆15顶部相连接。
25.如图1所示，水平定位组件30包括背板b12、滑轨b13、滑座b14、驱动电机a6、驱动齿轮a11和齿轮条a10，背板b12安装在滑座a9上，滑轨b13固定在背板b12中部一侧；滑座b14滑动设于滑轨b13上；驱动电机a6安装在背板b12上且位于滑座a9一侧上端，驱动齿轮a11安装在驱动电机a6的输出轴上；齿轮条a10固定在滑座b14上且与驱动齿轮a11啮合。
26.如图3所示，水平定位组件30和垂直定位组件24上分别安装有水平位移传感器26和垂直位移传感器28，水平位移传感器26和垂直位移传感器28通过传感器支架25分别与水平定位组件30和垂直定位组件24固定。
27.如图1所示，滑座b14一侧左右两端分别设有磁开关传感器a5和磁开关传感器b29，磁开关传感器a5和磁开关传感器b29水平设置。
28.如图1所示，滑座c17上安装有位移传感器18。
29.具体使用时，当罐笼出井口，罐笼顶部2到位，位移传感器18检测到无线充电装置发射线圈与接收线圈27之间的距离，若两者之间的距离不在最佳充电间隙范围内时，启动驱动电机b22，驱动电机b22通过驱动齿轮b23、齿轮条b21，带动滑座c17前后移动，进而调节与接收线圈27之间的间隙，前后位置调节完成后，根据磁开关传感器a5和磁开关传感器b29感应无线充电接收线圈27所产生的触发信号，判断无线充电装置发射线圈与接收线圈27对应情况，驱动液压气缸16动作，活塞杆15上下移动，带动滑座a9做垂直方向上位置调节，实现与无线充电装置发射线圈接收线圈27在垂直方向上对准，当罐笼顶部2到达井口发生水平方向偏摆时，水平定位组件30通过水平位移传感器26对接收线圈27进行感应，当接收线圈27超出无线充电装置发射线圈感应范围时，启动驱动电机a6，驱动电机a6通过驱动齿轮a11和齿轮条a10的啮合下带动滑座b14在水平方向上移动相应距离，通过磁开关传感器a5
和磁开关传感器b29，对其进行进行定位，以保证接无线充电装置发射线圈与收线圈27在水平方向上对准。
30.要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物料或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物料或者设备所固有的要素。
31.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。