專利名稱：支持交流供電的起重機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于起重機技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種可采用外部交流 電源為起重機內(nèi)部機構(gòu)供電的技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著國家能源工作的重點逐漸向節(jié)能減排方向轉(zhuǎn)移，對清潔能源的研究和 使用就顯得越來越重要。港口作為能源消耗和廢氣排放的大戶在這方面首當(dāng)其 沖，內(nèi)燃機成為改造的重點。
在港口和碼頭的集裝箱裝卸過程中，輪胎起重機扮演著極其重要的角色。
目前的輪胎起重機大多采用柴油機一發(fā)電機機組提供直流電源(320V),分別驅(qū) 動主勾、變幅、回轉(zhuǎn)、行駛等工作機構(gòu)進行貨物的裝卸作業(yè)。即釆用柴油發(fā)動 機驅(qū)動直流發(fā)電才腿轉(zhuǎn)，進而通過直流發(fā)電機輸出直流電源為起重機內(nèi)部的吊 鉤升降控制機構(gòu)、吊桿起i^空制機構(gòu)、吊桿旋轉(zhuǎn)控制機構(gòu)和吊車行走控制機構(gòu) 等供電，以驅(qū)動起重機按照操作人員的要求運作。
在港口或者碼頭使用這種柴油起重機工作存在油耗大、故障多、噪音大、 環(huán)境污染嚴(yán)重等諸多弊端，并且在車輛運行過程中影響司機對機械的監(jiān)控。

實用新型內(nèi)容
本實用新型為了解決現(xiàn)有起重機采用柴油機~~發(fā)電機機組提供直流電源存 在油耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重的問題，提供了一種可以支持交流供電的起重機，通 過對現(xiàn)有起重機內(nèi)部的電源電路進行改造，使其可以兼容接收外部提供的交流 電源，進而轉(zhuǎn)換為直流電源代替柴油機一發(fā)電機機組為起重機內(nèi)部的機構(gòu)供電，從而可以減少油耗和廢氣的排放，降低對環(huán)境的污染。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn) 一種支持交流供電的起重機，包括交流電源接口、直流調(diào)速器和直流發(fā)電 機，所述直流調(diào)速器的輸入端連接交流電源接口，輸出端通過第一開關(guān)連接直 流電源輸出端；所述第一開關(guān)在選擇采用外部交流電源供電時受控導(dǎo)通，利用 直流調(diào)速器將輸入的外部交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓通過所述直流電源輸出端輸 出給后^4M勾供電；所述直流發(fā)電機的輸出端通過第二開關(guān)連接所述的直流電 源輸出端。
進一步的，所述交流電源接口通過電源線連接降壓變壓器的初級，所述降 壓變壓器的次級通過整流電路連接起重機內(nèi)部的蓄電池。
為了對兩種供電方式進行選擇，佳爽重機在同一時刻只能選擇采用外部交 流電源供電方式或者內(nèi)部柴油機一發(fā)電機機組供電方式中的一種來為其內(nèi)部的 各控制機構(gòu)供電，以確保整機電路運行的安全性，本實用新型對所述第一開關(guān) 和第二開關(guān)的設(shè)計形式提出了以下兩種實現(xiàn)方式
第一種是選用兩個繼電器的常開開關(guān)作為所述的第一開關(guān)和第二開關(guān)來i殳 計起重機電源電路。具體來講，即采用第一繼電器的常開開關(guān)作為所述的第一 開關(guān)，采用第二繼電器的常開開關(guān)作為所述的第二開關(guān)，所述第一繼電器、第 二繼電器和一單刀雙擲開關(guān)構(gòu)成互鎖電路連接所述整流電路的輸出端，利用整 流電路輸出的直流電壓為互鎖電路供電；在所述互鎖電路中，單刀雙擲開關(guān)的 公共端連接所述整流電路輸出端的其中 一個端子，在單刀雙擲開關(guān)的兩個選擇 端與所述整流電路輸出端的另外一個端子之間分別對應(yīng)連接由第 一繼電器的常 閉開關(guān)與第二繼電器線圈組成的串聯(lián)支i 各和由第二繼電器的常閉開關(guān)與第一繼 電器線圈組成的串聯(lián)支路。
第二種是釆用一雙刀雙擲開關(guān)形成所述的第一開關(guān)和第二開關(guān)。其中，所
述雙刀雙擲開關(guān)的兩個公共端連接所述的直流電源輸出端，其中 一個方向的兩 個選擇端與所述直流調(diào)速器的輸出端對應(yīng)連接，另外一個方向的兩個選擇端與所述直流發(fā)電機的輸出端對應(yīng)連接，通過選擇雙刀的投擲方向來實現(xiàn)所述的直 流電源輸出端要么與直流調(diào)速器連通，要么與直流發(fā)電機連通，進而實現(xiàn)對兩 種供電方式的選擇。
為了避免電源線在起重機工作過程中纏繞，所述交流電源接口通過電源線 連接中心滑環(huán)，進而通過所述中心滑環(huán)分別與直流調(diào)速器的輸入端和降壓變壓 器的初級相連接。
進一步的，連接在所述交流電源接口與中心滑環(huán)之間的電源線纏繞在電纜 巻筒上。
又進一步的，所述直流調(diào)速器的輸出端通過交流接觸器連接中心滑環(huán)。
再進一步的，在所述降壓變壓器的初級連接有短路保護開關(guān)；在連接所述 交流電源接口的電源線上串聯(lián)有漏電保護開關(guān)。
更進一步的，所述直流調(diào)速器優(yōu)選采用一個270A的大功率直流調(diào)速器， 以滿足對后級負栽同時供電的要求。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型通過對現(xiàn) 有柴油起重機的內(nèi)部電源電路進行改造，使其具備接收外部交流電源供電，進 而轉(zhuǎn)換為直流電源代替柴油機""發(fā)電機機組為起重機內(nèi)部機構(gòu)供電的能力，從 而可以大幅度減少燃油的消耗和廢氣的排放，達到降低環(huán)境污染的設(shè)計目的； 與此同時，由于減少了對柴油發(fā)動機的使用，從而可以使得故障率和工作噪音 大大減低，提高了起重機運行的可靠性。通過釆用本實用新型的設(shè)計方式對目 前正在使用的老式起重機進行改造，從而使得老式起重機擺脫了面臨淘汰的窘 境，并且改造成^4 l低，大大減輕了用戶的負擔(dān)。
結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點 和優(yōu)點將變得更加清楚。


圖1是本實用新型所提出的支持交流供電的起重機內(nèi)部電源電路的一種實施例的電路原理圖。 務(wù)體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細地描述。 為了對現(xiàn)有的老式起重機進行油電改造，使目前廣泛運行在港口和碼頭的 柴油起重機具備接收外部交流供電的能力，本實用新型在老式起重機現(xiàn)有電源 電路的基礎(chǔ)上增設(shè)了一個用于將外部提供的交流電壓轉(zhuǎn)換為起重機內(nèi)部電路所 需直流電壓的大功率直流調(diào)速器，以及一組用于在新舊兩種供電方式之間進行 唯一選擇的開關(guān)電路。當(dāng)起重機操作員選擇釆用外部交流供電方式時，可以控 制連接在直流調(diào)速器輸出端的第一開關(guān)導(dǎo)通，將直流調(diào)速器轉(zhuǎn)換輸出的直流電
壓輸出至后級電路，為控制機構(gòu)供電；而當(dāng)操作員選擇釆用柴油發(fā)電機組供電 時，則可以控制連接在直流發(fā)電機輸出端的第二開關(guān)閉合，進而回復(fù)原有的供 電方式。
下面通過一個具體的實施例來詳細闡述所述起重機電源電路的具體組成結(jié) 構(gòu)及其工作原理。
實施例一，參見圖1所示，本實施例為了簡化電路結(jié)構(gòu)，采用一個270A 的大功率直流調(diào)速器來實現(xiàn)外部交流供電到內(nèi)部控制機構(gòu)所需直流電壓的轉(zhuǎn) 換，以滿足起重^L內(nèi)部主勾、變幅、回轉(zhuǎn)等控制枳4勾的工作要求。由于工作在 港口和碼頭的輪胎起重機大都采用岸電電源提供交流供電，受電纜線長度的限 制，最好采用起重機原有的柴油發(fā)電機組為其內(nèi)部的行駛機構(gòu)供電，以方便起 重機在各場地間的自由轉(zhuǎn)場運行；而起重機內(nèi)部的其他各控制機構(gòu)的運行大都 發(fā)生在某一個固定的工作場內(nèi)，因此可以通過在場內(nèi)預(yù)先鋪設(shè)供電導(dǎo)軌，利用 岸電電源實現(xiàn)對起重機的供電。
當(dāng)起重機采用外部岸電電源供電時，將起重機的交流電源接口 (比如一個 三相四線制插頭Ll、 L2、 L3、 N)與外部的岸電電源相連4妄，交流電源*接口通 過交流接觸器KM1連接直流調(diào)速器的輸入端，將岸電電源提供的380V交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓通過第一開關(guān)K10傳輸至直流電源輸出端Vout,如圖1所示。 將連接交流電源接口的電源線纏繞在電纜巻筒上，并通過中心滑環(huán)XR7 XR10 連接起重機的內(nèi)部電路，以防止電源線在起重機工作過程中纏繞，阻礙起重機 的正常運行。
為了使用外部岸電電源對起重機內(nèi)部的蓄電池充電蓄能，在起重機的內(nèi)部 電源電路中還設(shè)計有一P爭壓變壓器T2和整流電路B3。所述降壓變壓器T2的初 級通過短路保護開關(guān)Q14連接電源線中的地線和其中一路交流電源線，將交流 高壓轉(zhuǎn)換為交流低壓(比如交流24V),通過變壓器T2的其中一路次級連接整 流電路B3的輸入端，通過整流電路B3實現(xiàn)交流電壓到直流電壓的轉(zhuǎn)換，進而 輸出至蓄電池，為蓄電池充電。
為了l狄重機在同一時刻只能選擇其中一種供電方式供電，即要么釆用外 部岸電電源供電，要么采用內(nèi)部柴油機^發(fā)電機機組供電，本實施例對連接在 直流調(diào)速器輸出端和直流發(fā)電機輸出端的第 一開關(guān)K10和第二開關(guān)K9進行了特 殊設(shè)計，使其中一個開關(guān)閉合時，另外一個開關(guān)斷開，以確保整機電路運行的 安全性。
作為其中一個實施例，所述第一開關(guān)K10和第二開關(guān)K9可以分別采用兩個 繼電器的常開開關(guān)實現(xiàn)，通過設(shè)計互鎖電路來實現(xiàn)在同一時刻僅可以有一路開 關(guān)閉合的設(shè)計目的。
如圖1所示，在所述互鎖電路中包括繼電器K9、 K10和一油電轉(zhuǎn)換開關(guān)， 利用整流電路B3輸出的低壓直流電為其供電。在本實施例中，所述油電轉(zhuǎn)換開 關(guān)可以具體采用一個單刀雙擲開關(guān)K實現(xiàn)。所述單刀雙擲開關(guān)K的公共端com 連4妾整流電i 各B3的正4及輸出端+,其中一個選4奪端a通過由第一繼電器K10的 常閉開關(guān)和第二繼電器K9線圈組成的串聯(lián)支路連接整流電路B3的負極-,另外 一個選擇端b通過由第二繼電器K9的常閉開關(guān)與第一繼電器K10線圈組成的串 聯(lián)支路連接整流電路B3的負極-。
當(dāng)起重機行駛時，采用柴油發(fā)電機組為起重機內(nèi)部的行駛機構(gòu)供電，將單刀雙擲開關(guān)K的公共端com與選擇端a連通。此時，第二繼電器K9得電吸合， 其常開開關(guān)閉合，常閉開關(guān)斷開，第一繼電器K10斷電，柴油發(fā)動機驅(qū)動直流 發(fā)電機運轉(zhuǎn)，輸出直流電壓通過直流電源輸出端Vout輸出給行駛機構(gòu)，控制行 馬史才幾構(gòu)上電運4亍。
當(dāng)起重機到達工作場區(qū)后，操作員可以采用場區(qū)內(nèi)鋪設(shè)的岸電電源為起重 機供電。此時，將交流電源接口與岸電電源連接，閉合交流接觸器KM1，將單 刀雙擲開關(guān)K的公共端com與選擇端b連通。此時，第一繼電器K10得電吸合， 其常開開關(guān)閉合，常閉開關(guān)斷開，第二繼電器K9斷電，直流調(diào)速器將引入的外 部交流電源轉(zhuǎn)換為直流電壓，通過直流電源輸出端Vout輸出給主勾、變幅或者 回轉(zhuǎn)機構(gòu)供電，以控制起重機的吊鉤或者吊桿運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對貨物的裝卸作業(yè)。
當(dāng)然，所述的第一開關(guān)K10和第二開關(guān)K9也可以采用其他電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)， 比如可以采用一個雙刀雙擲開關(guān)連接在直流發(fā)電機和直流調(diào)速器的輸出端，來 實現(xiàn)對供電方式的選擇，圖中未示出。具體來講，可以將雙刀雙擲開關(guān)的兩個 公共端分別與直流電源輸出端Vout對應(yīng)連接，其中一個方向的兩個選擇端與直 流調(diào)速器的輸出端對應(yīng)連接，另外一個方向的兩個選擇端與直流發(fā)電機的輸出 端對應(yīng)連接，通過選擇雙刀的投擲方向來實現(xiàn)所述的直流電源輸出端要么與直 流調(diào)速器連通，要么與直流發(fā)電機連通，進而實現(xiàn)對兩種供電方式的唯一選擇。 本實施例并不4義限于以上兩種舉例。
為了保護起重機,在連接交流電源接口的電源線中優(yōu)選串聯(lián)漏電保護開關(guān)， 使電路在發(fā)生漏電故障時，可以及時切斷起重機內(nèi)部電路與外部岸電電源的連 接，以確保起重機內(nèi)部電路運行的安全性。
為了方便操作員對起重機內(nèi)部電路的監(jiān)控，可以在直流電源輸出端Vout 的正極連線上串聯(lián)電流表，在直流電源輸出端Vout之間并耳關(guān)電壓表，通過檢測 電源電路輸出至后級各控制機構(gòu)的電流值和電壓值來實現(xiàn)操作員對起重機內(nèi)部 電路運行狀況的實時監(jiān)控。
通過對現(xiàn)有的老式起重機進行上述油電改造，可以在花費極低改造成本的前提下，大幅度減少燃油的消耗和廢氣的排放，降低故障率和工作噪音，對保 護大氣環(huán)境和改善工人的工作環(huán)境具有積極的意義。
當(dāng)然，以上所述僅是本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對 于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可 以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)—見為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種支持交流供電的起重機，其特征在于包括交流電源接口、直流調(diào)速器和直流發(fā)電機，所述直流調(diào)速器的輸入端連接交流電源接口，輸出端通過第一開關(guān)連接直流電源輸出端；所述第一開關(guān)在選擇采用外部交流電源供電時受控導(dǎo)通，利用直流調(diào)速器將輸入的外部交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓通過所述直流電源輸出端輸出給后級機構(gòu)供電；所述直流發(fā)電機的輸出端通過第二開關(guān)連接所述的直流電源輸出端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的支持交流供電的起重機，其特征在于所述交流 電源接口通過電源線連接降壓變壓器的初級，所述降壓變壓器的次級通過整流 電路連接起重機內(nèi)部的蓄電池。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的支持交流供電的起重機，其特征在于所述第一開關(guān)為第一繼電器的常開開關(guān)，所述第二開關(guān)為第二繼電器的常開開關(guān)，所述 第一繼電器、第二繼電器和一單刀雙擲開關(guān)構(gòu)成互鎖電路連接所述整流電路的 輸出端，利用整流電路輸出的直流電壓為互鎖電路供電；在所述互鎖電路中， 單刀雙擲開關(guān)的公共端連接所述整流電路輸出端的其中一個端子，在單刀雙擲 開關(guān)的兩個選擇端與所述整流電路輸出端的另外一個端子之間分別對應(yīng)連接由 第一繼電器的常閉開關(guān)與第二繼電器線圏組成的串聯(lián)支路和由第二繼電器的常 閉開關(guān)與第一繼電器線圈組成的串聯(lián)支路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的支持交流供電的起重機，其特征在于所述第一 開關(guān)和第二開關(guān)由一雙刀雙擲開關(guān)形成，所述雙刀雙擲開關(guān)的兩個公共端連接 所述的直流電源輸出端，其中一個方向的兩個選擇端與所述直流調(diào)速器的輸出 端對應(yīng)連接，另外一個方向的兩個選擇端與所述直流發(fā)電機的輸出端對應(yīng)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的支持交流供電的起重機，其特征在 于所述交流電源接口通過電源線連接中心滑環(huán)，進而通過所述中心滑環(huán)分別 與直流調(diào)速器的輸入端和降壓變壓器的初 目連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的支持交流供電的起重機，其特征在于連接在所 述交流電源接口與中心滑環(huán)之間的電源線纏繞在電纜巻筒上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的支持交流供電的起重機，其特征在于所述直流 調(diào)速器的輸出端通過交流接觸器連接中心滑環(huán)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的支持交流供電的起重機，其特征在于在所述降 壓變壓器的初級連接有短路保護開關(guān)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的支持交流供電的起重機，其特征在于在連接所 述交流電源接口的電源線上串聯(lián)有漏電保護開關(guān)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的支持交流供電的起重機，其特征在于所述直 流調(diào)速器為270A大功率直流調(diào)速器。
專利摘要本實用新型公開了一種支持交流供電的起重機，包括交流電源接口、直流調(diào)速器和直流發(fā)電機，所述直流調(diào)速器的輸入端連接交流電源接口，輸出端通過第一開關(guān)連接直流電源輸出端；所述第一開關(guān)在選擇采用外部交流電源供電時受控導(dǎo)通，利用直流調(diào)速器將輸入的外部交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓通過所述直流電源輸出端輸出給后級機構(gòu)供電；所述直流發(fā)電機的輸出端通過第二開關(guān)連接所述的直流電源輸出端。本實用新型通過對現(xiàn)有柴油起重機的內(nèi)部電源電路進行改造，使其具備接收外部交流電源供電，進而轉(zhuǎn)換為直流電源代替柴油機—發(fā)電機機組為起重機內(nèi)部機構(gòu)供電的能力，從而可以大幅度減少燃油的消耗和廢氣的排放，降低故障率和工作噪音。
文檔編號H02M7/02GK201424341SQ20092002853
公開日2010年3月17日 申請日期2009年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者張慶林, 徐雙劍, 趙樹雙, 邱召杰 申請人:青島港(集團)有限公司