本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種車輛與電纜的同步控制裝置和電力牽引工程車輛。

背景技術(shù)：

電力牽引工程車輛依靠附近的配電箱通過電纜來供電，在車輛行駛過程中要求電纜保持合適的電纜張力或離地高度，能夠跟隨車輛同步移動。

但是，工程現(xiàn)場往往作業(yè)環(huán)境惡劣、路況復(fù)雜，這很可能會導(dǎo)致車輛行駛過程中電纜與車輛不同步，例如，電纜可能會忽緊忽松，產(chǎn)生較大的波動，從而影響正常的作業(yè)和電纜的使用壽命，還有可能會導(dǎo)致安全問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)目的是：提供一種車輛與電纜的同步控制裝置和電力牽引工程車輛，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛與電纜的同步。

根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供一種車輛與電纜的同步控制裝置，包括：包括同步檢測機(jī)構(gòu)、編碼器和控制器，其中：所述同步檢測機(jī)構(gòu)包括第一滑輪、第二滑輪、以及第一滑輪與第二滑輪之間的連接件，所述第一滑輪與車輛的車體連接，所述連接件能夠帶動所述第二滑輪圍繞所述第一滑輪與車輛的車體連接的連接軸旋轉(zhuǎn)；所述編碼器檢測所述連接件的旋轉(zhuǎn)情況信息；所述控制器控制卷纜系統(tǒng)收放電纜；其中，電纜從所述第一滑輪上繞入，經(jīng)過所述第一滑輪和所述第二滑輪之間從所述第二滑輪下繞出。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述連接軸包括所述第一滑輪的中心軸。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述編碼器設(shè)置在所述第一滑輪的中心軸處。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一滑輪與車輛的車體鉸接。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述連接件包括U型架。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置還包括卷纜系統(tǒng)，所述卷纜系統(tǒng)包括電纜卷盤，所述控制器通過控制電纜卷盤的旋轉(zhuǎn)阻力以增大或減小電纜的張力。

在一個(gè)實(shí)施例中，還包括液壓系統(tǒng)，所述控制器通過控制液壓系統(tǒng)中的馬達(dá)背壓來控制電纜卷盤的旋轉(zhuǎn)阻力。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種電力牽引工程車輛，包括：上述任意一個(gè)實(shí)施例所述的車輛與電纜的同步控制裝置。

本實(shí)用新型實(shí)施例利用同步檢測機(jī)構(gòu)的單擺特點(diǎn)，將電纜的波動傳遞到同步檢測機(jī)構(gòu)的擺動上，編碼器可以檢測到同步檢測機(jī)構(gòu)的連接件的旋轉(zhuǎn)情況信息，進(jìn)而控制器可以控制卷纜系統(tǒng)收放電纜，使得車輛與電纜同步。

一方面，由于編碼器產(chǎn)品技術(shù)成熟，檢測精度高，且信號輸出速率快，從而可以精確、快速檢測出電纜與車輛的同步狀況。

另一方面，同步檢測機(jī)構(gòu)導(dǎo)還具有導(dǎo)向和張緊功能，第一滑輪和第二滑輪本身對電纜的出線具有導(dǎo)向功能，而第二滑輪配合連接件的旋轉(zhuǎn)對電纜具有張緊功能。如此，電纜的波動能量會迅速傳遞到同步檢測機(jī)構(gòu)上，觸發(fā)其旋轉(zhuǎn)，從而能迅速感知電纜的波動程度，能夠從機(jī)械層面消除部分電纜波動，以改善電纜壽命、安全等問題。另外，整個(gè)裝置簡潔、易于安裝、成本低，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型車輛與電纜的同步控制裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了圖1所示實(shí)施例中的同步檢測機(jī)構(gòu)的正視圖、左視圖和繞線圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本實(shí)用新型的范圍。

同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。

對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

圖1是本實(shí)用新型車輛與電纜的同步控制裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該裝置包括同步檢測機(jī)構(gòu)101、編碼器102和控制器103。

同步檢測機(jī)構(gòu)101包括第一滑輪111、第二滑輪121、以及第一滑輪111與第二滑輪121之間的連接件131。第一滑輪101與車輛的車體連接，例如鉸接。連接件101能夠帶動第二滑輪121圍繞第一滑輪111與車輛的車體連接的連接軸旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，連接件131可以包括U型架。

圖2示出了圖1所示實(shí)施例中的同步檢測機(jī)構(gòu)的正視圖、左視圖和繞線圖。如圖2所示，第一滑輪111可以圍繞其中心軸A旋轉(zhuǎn)，第二滑輪121可以圍繞其中心軸B旋轉(zhuǎn)。電纜可以從第一滑輪111上繞入，經(jīng)過第一滑輪111和第二滑輪121之間，然后從第二滑輪121下繞出。在一個(gè)實(shí)施例中，上述連接軸可以包括第一滑輪111的中心軸(軸A)。

編碼器102檢測連接件131的旋轉(zhuǎn)情況信息。編碼器102可以設(shè)置在第一滑輪111與車輛的車體連接的連接軸處。在一個(gè)實(shí)施例中，編碼器102可以設(shè)置在第一滑輪111的中心軸處。這里，旋轉(zhuǎn)情況信息例如可以是連接件121相對于特定位置的旋轉(zhuǎn)角。在一個(gè)實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)情況信息可以包括連接件131與豎直方向的夾角θ。

控制器103控制卷纜系統(tǒng)收放電纜。例如，控制器103可以根據(jù)檢測到的連接件121與豎直方向的夾角與預(yù)設(shè)夾角的大小關(guān)系控制卷纜系統(tǒng)收放電纜。

車輛與電纜是否同步可以通過電纜張力F或電纜離地的投影長度L是否恒定來判斷。當(dāng)電纜張力F或電纜離地的投影長度L恒定時(shí)，可以認(rèn)為電纜與車輛同步。當(dāng)電纜張力F或電纜離地的投影長度L的變化時(shí)，同步檢測機(jī)構(gòu)的連接件121的旋轉(zhuǎn)情況信息也會發(fā)生變化，例如連接件131與豎直方向的夾角θ會發(fā)生變化，這里θ的取值范圍在0～90度之間。因此，電纜的波動狀況可以通過同步檢測機(jī)構(gòu)快速傳遞，進(jìn)而反映到編碼器102上，控制器103可以根據(jù)連接件121的旋轉(zhuǎn)情況信息控制卷纜系統(tǒng)收放電纜，使得車輛與電纜同步。

本實(shí)施例提供的車輛與電纜的同步控制裝置利用同步檢測機(jī)構(gòu)的單擺特點(diǎn)，將電纜的波動傳遞到同步檢測機(jī)構(gòu)的擺動上，編碼器可以檢測到同步檢測機(jī)構(gòu)的連接件的旋轉(zhuǎn)情況信息，進(jìn)而控制器可以根據(jù)連接件的旋轉(zhuǎn)情況信息來控制卷纜系統(tǒng)收放電纜，使得車輛與電纜同步。一方面，由于編碼器產(chǎn)品技術(shù)成熟，檢測精度高，且信號輸出速率快，從而可以精確、快速檢測出電纜與車輛的同步狀況。另一方面，同步檢測機(jī)構(gòu)導(dǎo)還具有導(dǎo)向和張緊功能，第一滑輪和第二滑輪本身對電纜的出線具有導(dǎo)向功能，而第二滑輪配合連接件的旋轉(zhuǎn)對電纜具有張緊功能。如此，電纜的波動能量會迅速傳遞到同步檢測機(jī)構(gòu)上，觸發(fā)其旋轉(zhuǎn)，從而能迅速感知電纜的波動程度，能夠從機(jī)械層面消除部分電纜波動，以改善電纜壽命、安全等問題。另外，整個(gè)裝置簡潔、易于安裝、成本低，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

在實(shí)際應(yīng)用中，在卷纜系統(tǒng)收纜和放纜的情況下，控制器103可以對卷纜系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的控制，從而實(shí)現(xiàn)車輛與電纜的同步，下面將分別做出說明。

首先說明在卷纜系統(tǒng)收纜的情況下控制器103對卷纜系統(tǒng)的控制。

在連接件與豎直方向的夾角大于預(yù)設(shè)夾角的情況下，電纜的張力大于預(yù)設(shè)張力。此時(shí)，控制器103可以控制卷纜系統(tǒng)的收纜速度變小以減小電纜的張力，直至連接件與豎直方向的夾角等于預(yù)設(shè)夾角，從而使得車輛與電纜同步。

在連接件與豎直方向的夾角小于預(yù)設(shè)夾角的情況下，電纜的張力小于預(yù)設(shè)張力。此時(shí)，控制器103可以控制卷纜系統(tǒng)的收纜速度變大以增大電纜的張力，直至連接件與豎直方向的夾角等于預(yù)設(shè)夾角，從而使得車輛與電纜同步。

接下來說明在卷纜系統(tǒng)放纜的情況下控制器103對卷纜系統(tǒng)的控制。

在連接件與豎直方向的夾角大于預(yù)設(shè)夾角的情況下，電纜的張力大于預(yù)設(shè)張力。此時(shí)，控制器103可以控制卷纜系統(tǒng)的電纜卷盤的旋轉(zhuǎn)阻力變小以減小電纜的張力，直至連接件與豎直方向的夾角等于預(yù)設(shè)夾角，從而使得車輛與電纜同步。

在連接件與豎直方向的夾角小于預(yù)設(shè)夾角的情況下，電纜的張力小于預(yù)設(shè)張力。此時(shí)，控制器103可以控制卷纜系統(tǒng)的電纜卷盤的旋轉(zhuǎn)阻力變大以增大電纜的張力，直至連接件與豎直方向的夾角等于預(yù)設(shè)夾角，從而使得車輛與電纜同步。

在一個(gè)實(shí)施例中，上述車輛與電纜的同步控制裝置還可以包括卷纜系統(tǒng)，該卷纜系統(tǒng)包括電纜卷盤，控制器103可以通過控制電纜卷盤的旋轉(zhuǎn)阻力以增大或減小電纜的張力。進(jìn)一步地，車輛與電纜的同步控制裝置還可以包括液壓系統(tǒng)，控制器103可以通過控制液壓系統(tǒng)中的馬達(dá)背壓來控制電纜卷盤的旋轉(zhuǎn)阻力增大或減小。

需要指出的是，上述預(yù)設(shè)夾角可以根據(jù)工況的實(shí)際情況來確定，例如可以將在車輛與電纜同步狀況下連接件與豎直方向的夾角的值設(shè)為預(yù)設(shè)夾角。或者，可以將預(yù)設(shè)夾角設(shè)為經(jīng)驗(yàn)值。

另外，在連接件與豎直方向的夾角等于預(yù)設(shè)夾角的情況下，電纜的張力等于預(yù)設(shè)張力。此時(shí)，控制器103無需控制卷纜系統(tǒng)的收放纜變化。

本實(shí)用新型還提供了一種電力牽引工程車輛，包括：上述任意一個(gè)實(shí)施例所述的車輛與電纜的同步控制裝置。

本實(shí)用新型的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本實(shí)用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實(shí)用新型從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。