SK288024B6 - Driving mechanism cableway - Google Patents
Driving mechanism cableway Download PDFInfo
- Publication number
- SK288024B6 SK288024B6 SK28-2009A SK282009A SK288024B6 SK 288024 B6 SK288024 B6 SK 288024B6 SK 282009 A SK282009 A SK 282009A SK 288024 B6 SK288024 B6 SK 288024B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- flywheel
- variator
- speed
- winding device
- drive mechanism
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 22
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 abstract 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C21/00—Cable cranes, i.e. comprising hoisting devices running on aerial cable-ways
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C13/00—Other constructional features or details
- B66C13/18—Control systems or devices
- B66C13/22—Control systems or devices for electric drives
- B66C13/23—Circuits for controlling the lowering of the load
- B66C13/26—Circuits for controlling the lowering of the load by AC motors
- B66C13/28—Circuits for controlling the lowering of the load by AC motors utilising regenerative braking for controlling descent of heavy loads and having means for preventing rotation of motor in the hoisting direction when load is released
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Types And Forms Of Lifts (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Cable drive mechanism, which uses the excess energy storage trolley (16) and load (17) mechanical flywheel (2), which is currently charging powered retractor (1) through mechatronic variator (3) and the recovery phase is discharged through the reversing transmission (4) and the variator (3), which provides the rotational motion retractor (1), the activity of variator (3), a reversing gear (4) and flywheel (2) is controlled from an electronic control system (12) and control panel (13).
Description
Oblasť techniky
Predmetom vynálezu je pohonný mechanizmus gyrolanovky, ktorý využíva variátor s plynulou zmenou prevodového pomeru na nastavovanie parametrov prenosu krútiaceho momentu medzi lanovým navíjacím zariadením a zotrvačníkom. Zariadenie má využitie predovšetkým v gyrolanovkách v oblasti lesného hospodárstva a všade tam, kde je potrebné akumulovať prebytočnú energiu vznikajúcu pri prevádzke zariadenia.
Doterajší stav techniky
Doteraz známe lanové zariadenia na prepravu nákladov nevyužívajú rekuperáciu energie na svoju prevádzku. Gravitačnú energiu vozíka a nákladu maria v brzdových systémoch na tepelnú energiu. Brzdové systémy bývajú konštrukčne najčastejšie realizované ako bubnové, kotúčové a pásové. Počas svojej prevádzky sa intenzívne zohrievajú a opotrebovávajú, a preto sa používajú aj odľahčovacie brzdy. Odľahčovacie brzdy sú najčastejšie realizované ako aerodynamické, resp. elektrické na báze vírivých prúdov.
Ďalej je známe riešenie podľa patentovej prihlášky PP č. 108 - 2007, Úrad priemyselného vlastníctva SR, s názvom Mechanické rekuperačné lanové zariadenia so zotrvačníkom - gyrolanovka. Na akumulovanie gravitačnej energie vozíka a nákladu vo fáze približovania dole svahom používa zotrvačník. Prispôsobenie režimu činnosti zotrvačníka k režimu činnosti lanového navijaka je podľa tohto riešenia realizované pomocou elektrickej transmisie tvorenej elektrickým generátorom napätia a elektromotorom. Nevýhodou tohto riešenia v porovnaní s navrhovaným riešením podľa predmetnej prihlášky je nižšia účinnosť a vyššia hmotnosť zariadenia.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky doteraz známych konštrukcií lanových zariadení na približovanie nákladov v ťažkých a strmých neprístupných terénoch odstraňuje mechanické rekuperačné lanové zariadenie s mechatronickým pohonom zotrvačníka pomocou variátora.
Podstata vynálezu spočíva v tom, že ukladanie energie do akumulačného zotrvačníka ako aj odoberanie energie zo zotrvačníka sa uskutočňuje prostredníctvom viacstupňového variátora s plynulé meniteľným prevodovým pomerom.
Vo fáze gravitačného približovania nákladu dole svahom sa odbrzdí navíjacie zariadenie s ťažným lanom. Vplyvom gravitačnej energie vozíka a nákladu nastáva odvíjanie ťažného lana a roztáčanie navíjacieho zariadenia, na ktorom je ťažné lano navinuté. Krútiaci moment z navíjacieho zariadenia sa prenáša do variátora, ktorý umožňuje plynulú zmenu prevodového pomeru. Nastavenie prevodového pomeru vykonáva riadiaca jednotka na základe údajov zo snímačov otáčok zotrvačníka, navíjacieho zariadenia a snímača rýchlosti lanového vozíka. Riadiaca jednotka riadi činnosť variátora, brzdového systému a spojok tak, aby rýchlosť približovania bola udržiavaná na požadovanej hodnote. Riadiaci obvod získava údaj o skutočnej rýchlosti vozíka zo snímača rýchlosti odvíjania ťažného lana. Brzdový systém navíjacieho zariadenia je uvedený do činnosti vtedy, keď je žiadaná rýchlosť vozíka prekročená a na variátore je nastavený maximálny prevodový pomer, alebo vtedy, keď otáčky zotrvačníka dosiahli maximálne prípustnú hodnotu.
Princíp pohonu vo fáze gravitačného približovania dole svahom spočíva v tom, že gravitačná energia vozíka a nákladu spôsobuje odvíjanie ťažného lana z navíjacieho zariadenia. Rotačný pohyb z navíjacieho zariadenia sa prenáša cez variátor do zotrvačníka. Variátor zabezpečuje potrebný počet otáčok a potrebný krútiaci moment na roztočenie zotrvačníka. V mechanickom zotrvačníku sa akumuluje gravitačná energia vozíka s nákladom a transformuje sa na kinetickú energiu. Mechanický zotrvačník je umiestnený vo vákuovanej skrini, aby sa zabránilo jeho prehrievaniu a stratám energie v dôsledku trenia o vzduch.
Vo fáze vyťahovania prázdneho vozíka späť hore svahom sa najskôr nastaví reverzný prevodový stupeň na reverzačnej prevodovke a odbrzdí sa navíjacie zariadenie s ťažným lanom. Následne sa privedie krútiaci moment od zotrvačníka cez reverzačnú prevodovku do variátora a následne do navíjacieho zariadenia s navinutým ťažným lanom. Zaradenie reverzného prevodového stupňa v reverzačnej prevodovke spôsobí, že smer otáčania navíjacieho zariadenia v tomto režime bude opačný, ako tomu bolo vo fáze gravitačného približovania. Riadiaca jednotka nastavuje na variátore prevodový pomer tak, aby rýchlosť vyťahovania prázdneho vozíka späť do porastu mala požadovaný priebeh. Pri svojej činnosti používa údaje zo snímačov otáčok navíjacieho zariadenie, zotrvačníka a údaj o skutočnej rýchlosti pohybu vozíka po nosnom lane.
Princíp pohonného mechanizmu vo fáze vyťahovania prázdneho vozíka spočíva v tom, že na navíjanie ťažného lana na navíjacie zariadenie je použitá energia naakumulovaná v zotrvačníku, ktorá sa do navíjacieho zariadenia prenáša cez variátor, riadený z elektronického riadiaceho systému. Zmena smeru otáčania navíjacieho zariadenia je zabezpečená pomocou reverzačnej prevodovky.
SK 288024 Β6
Prehľad obrázkov na výkresoch
Na obr. 1 je schematicky znázornená konštrukcia pohonného mechanizmu gyrolanovky podľa vynálezu.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Na obr. 1 je znázornený pohonný mechanizmus gyrolanovky podľa vynálezu, ktorý pozostáva z navíjacieho zariadenia I vybaveného brzdovým systémom 5. Navíjacie zariadenia i je prepojené prostredníctvom spojky 6 s variátorom 3. Variátor 3 je spojený prostredníctvom reverznej prevodovky 4 a spojky 7 so zotrvačníkom 2. Zotrvačník 2 je vybavený brzdovým systémom 8 a spojkou 9.
Činnosť pohonného mechanizmu gyrolanovky je riadená z elektronického riadiaceho systému 12. Riadiaci systém 12 spracováva signály zo snímača 10 otáčok zotrvačníka 2, snímača 15 otáčok navíjacieho zariadenia I a snímača 14 rýchlosti pohybu ťažného lana 11. Riadi zmenu prevodového pomeru variátora 3, činnosť spojok 6, 7, 9, bŕzd 5,8 a reverzačnej prevodovky 4.
Vo fáze gravitačného približovania dole svahom gravitačná energia nákladu spôsobuje odvíjanie lana H z navíjacieho zariadenia L Rotačný pohyb navíjacieho zariadenia I sa po zopnutí spojky 6 prenáša do variátora 3. Variátor 3 cez spojku 7 poháňa zotrvačník 2. Prevodový pomer variátora 3 nastavuje elektronický riadiaci systém 12 na základe údajov snímača H) otáčok zotrvačníka 2 a snímača otáčok 15 navíjacieho zariadenia I tak, aby rýchlosť odvíjania ťažného lana 11 snímaná snímačom 14 mala žiadaný priebeh. V mechanickom zotrvačníku 2 sa takýmto spôsobom akumuluje gravitačná energia vozíka s nákladom.
Po ukončení fázy gravitačného približovania nákladu dole svahom dochádza k rozpojeniu spojok 7 a 9, aby sa zamedzilo stratám energie zotrvačníka 2. Tento režim práce zariadenia umožňuje dlhodobé skladovanie naakumulovanej energie.
Vo fáze vyťahovania prázdneho vozíka späť hore svahom sa otáčky zo zotrvačníka 2 prenášajú cez zopnutú spojku 2 do reverzačnej prevodovky 4. V reverzačnej prevodovke 4_sa mení zmysel otáčok. Zmena zmyslu otáčok je potrebná preto, aby sa navíjacie zariadenie i otáčalo v opačnom smere ako vo fáze gravitačného približovania a lano U. sa na navíjacie zariadenie J_navíjalo. Vstup z reverzačnej prevodovky 4 je pripojený na vstup variátora 3. Prevodový pomer variátora nastavuje elektronický riadiaci systém 12 na základe údajov snímača 10 otáčok zotrvačníka 2 a snímača 15 otáčok navíjacieho zariadenia i tak, aby rýchlosť odvíjania ťažného lana 11 snímaná snímačom 14 mala žiadaný priebeh. Výstup variátora 3 je cez spojku 6 napojený na navíjacie zariadenie i, ktoré cez lano 11 vyťahuje prázdny vozík hore svahom.
Energia uložená v zotrvačníku 2 sa môže použiť aj na vytiahnutie nákladu zboku pod nosné lano, po ktorom sa pohybuje lanový vozík. V tomto režime práce sa musí vozík najskôr zafixovať pomocou brzdy na nosnom lane. Ďalšia činnosť pohonného mechanizmu je potom obdobná s činnosťou vo fáze vyťahovania prázdneho vozíka.
Energiu akumulovanú v zotrvačníku 2 je možné použiť aj na napájanie elektrickej siete, hydraulických a pneumatických obvodov gyrolanovky, napr.: elektrického generátora na napájanie elektronického riadiaceho systému 12, štartéra spaľovacieho motora, hydraulického generátora a pod. Na tento účel slúži výstup A, na ktorý sa krútiaci moment privádza zo zotrvačníka 2 cez spojku 9.
Brzda 8 slúži na zníženie otáčok zotrvačníka 2 resp. na zastavenie jeho otáčania. Do činnosti sa uvádza v prípadoch prekročenia max. prípustných otáčok zotrvačníka z riadiaceho systému 12, alebo z ovládacieho panelu T3 v režime núdzového stopu, alebo po ukončení práce lanovky pred jej transportom na iné pracovné miesto.
Výhoda mechatronického pohonného mechanizmu gyrolanovky podľa vynálezu spočíva v nízkej hmotnosti. Akumuluje gravitačnú energiu vozíka s nákladom v zotrvačníku 2 s vysokou účinnosťou. Takto naakumulovanú energiu s vysokou účinnosťou vracia späť do pracovného procesu. Významne šetrí spotrebu pohonných hmôt a životné prostredie.
Mechatronický pohonný mechanizmus podľa vynálezu je určený predovšetkým na pohon gyrolanovky na približovanie drevnej hmoty po výrube stromov v ťažkých a neprístupných terénoch, v strmých svahoch, resp. pri gravitačnej doprave rôznych nákladov v oblasti poľnohospodárstva a stavebníctva s prekonávaním výškového rozdielu.
Spôsob pohonu zotrvačníka podľa vynálezu má široké uplatnenie predovšetkým v oblasti lesného hospodárstva, poľnohospodárstva a stavebníctva a všade tam, kde je potrebné približovať náklad dole svahom. Uvedené možnosti však neobmedzujú rozsah využitia predmetu vynálezu.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Pohonný mechanizmus gyrolanovky pozostávajúci z navíjacieho zariadenia (1), zotrvačníka (2), variátora (3), reverzačnej prevodovky (4), brzdových systémov (5, 8), spojok (6, 7, 9), snímača (14) rýchlosti,5 snímačov (10, 15) otáčok, riadiaceho systému (12) a ovládacieho panelu (13), vyznačujúci sa tým, že navíjacie zariadenie (1) vybavené brzdovým systémom (5) a spojkou (6) je napojené cez variátor (3) a reverzačnú prevodovku (4) na akumulačný zotrvačník (2) vybavený spojkami (7,9) a brzdovým systémom (8).
- 2. Pohonný mechanizmus podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že riadiaci systém (12) je10 určený na spracovanie údajov zo snímača (10) otáčok zotrvačníka (2), snímača (15) otáčok navíjacieho zariadenia (1), zo snímača (14) rýchlosti ťažného lana (11) a na stanovenie prevodového pomeru variátora (3).
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK28-2009A SK288024B6 (sk) | 2009-04-21 | 2009-04-21 | Driving mechanism cableway |
| EP10719425A EP2421789A1 (en) | 2009-04-21 | 2010-04-19 | Flywheel propulsion mechanism of a skyline yarder |
| PCT/SK2010/050006 WO2010123469A1 (en) | 2009-04-21 | 2010-04-19 | Flywheel propulsion mechanism of a skyline yarder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK28-2009A SK288024B6 (sk) | 2009-04-21 | 2009-04-21 | Driving mechanism cableway |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK282009A3 SK282009A3 (sk) | 2011-01-04 |
| SK288024B6 true SK288024B6 (sk) | 2012-12-03 |
Family
ID=42288369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK28-2009A SK288024B6 (sk) | 2009-04-21 | 2009-04-21 | Driving mechanism cableway |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2421789A1 (sk) |
| SK (1) | SK288024B6 (sk) |
| WO (1) | WO2010123469A1 (sk) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201351835A (zh) * | 2012-06-08 | 2013-12-16 | chui-nan Qiu | 以彈簧扭力儲存能量的儲能裝置 |
| CN109812296B (zh) * | 2019-03-14 | 2021-03-16 | 武汉理工大学 | 一种起重机重力势能及热能回收利用装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4687109A (en) * | 1986-07-03 | 1987-08-18 | Davis Glenn T | Radio controlled electric slack puller, brake and battery recharging system |
| JPH01209298A (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-23 | Kobe Steel Ltd | 電動式バケット作業機におけるエネルギ回収方法 |
| US7228942B2 (en) * | 2004-02-06 | 2007-06-12 | Paceco Corp. | Method for energy storage for DC motor powered load hoisting machinery |
| SK287441B6 (sk) * | 2007-08-23 | 2010-09-07 | Technická Univerzita Vo Zvolene | Mechanické rekuperačné lanové zariadenie so zotrvačníkom |
| DE102007042142A1 (de) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Hu, Loong-Chiang, Wu-Jih Hsiang | Kraftfahrzeug, welches einen kinetischen Energiespeicher / eine Fähigkeit zur Wiederverwendung kinetischer Energie aufweist |
-
2009
- 2009-04-21 SK SK28-2009A patent/SK288024B6/sk not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-04-19 EP EP10719425A patent/EP2421789A1/en not_active Withdrawn
- 2010-04-19 WO PCT/SK2010/050006 patent/WO2010123469A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK282009A3 (sk) | 2011-01-04 |
| EP2421789A1 (en) | 2012-02-29 |
| WO2010123469A1 (en) | 2010-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7367011B2 (ja) | ２本ロープ式運転および３本ロープ式運転において牽引ロープまたは巻上げロープをそれぞれ強制的に繰り出す汎用キャリッジ | |
| JP2019521025A (ja) | 多速度ギアボックスを備えた電気駆動系車軸 | |
| GB2512315A (en) | Vehicle winch control system and method of controlling a winch | |
| US7931107B2 (en) | Vehicle kinetic energy utilization transmission system | |
| CZ27533U1 (cs) | Rekuperační lanové zařízení s palivovými články | |
| US5655617A (en) | Elastomeric energy storage system | |
| SK288024B6 (sk) | Driving mechanism cableway | |
| JP2009012740A (ja) | 車輌の加速時にバネを利用した補助動力装置 | |
| CN105835680A (zh) | 混合动力车辆的动力传动系统 | |
| CN100393544C (zh) | 发条式汽车蓄能起步装置和方法 | |
| SK5709Y1 (sk) | Pohonné zariadenie zotrvačníka gyrolanovky | |
| SK1082007A3 (sk) | Mechanické rekuperačné lanové zariadenie so zotrvačníkom | |
| IT201600099746A1 (it) | Carrello automotore per gru a fune con recupero di energia | |
| WO2018006494A1 (zh) | 大气压储能助动装置 | |
| CN202609488U (zh) | 伸缩带式输送机动态控制系统 | |
| CN1057096A (zh) | 一种减速储能装置 | |
| CA3166458A1 (en) | Hybrid installation apparatus and processes | |
| SK802007A3 (sk) | Termoelektrické rekuperačné lanové zariadenie | |
| US6796620B1 (en) | Rail car supplementary brake and energy reclamation and power generating system | |
| SK1092007A3 (sk) | Pneumatické rekuperačné lanové zariadenie | |
| SK662011A3 (en) | Cable trolley with separate drive and how autonomous power | |
| KR20080108914A (ko) | 태엽을 이용한 차량용 에너지효율 증대장치 | |
| GB2540884A (en) | Vehicle winch control system and method of controlling a winch | |
| SK532006A3 (sk) | Rekuperačné lanové zariadenie na ťažbu dreva | |
| SK1032007A3 (sk) | Hydraulické rekuperačné lanové zariadenie |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QA4A | Licence offer for patent |
Effective date: 20150528 |
|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20160421 |