一种挖掘机电缆收放装置及挖掘机

技术领域

本申请涉及挖掘机技术领域，具体而言，涉及一种挖掘机电缆收放装置及挖掘机。

背景技术

挖掘机，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。

挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。

目前，挖掘机主要以柴油发动机为动力，其排放的尾气对环境造成了很大污染，加上某些特定的使用环境完全适用纯电挖掘机。因此，开发纯电挖掘机显得尤为重要，电动挖掘机通常采用外部插电方式或者电池充电方式或者两者兼顾方式实现。若采用插电工作方式，就必须通过外接电缆提供电源，在挖掘机作业过程中经常会因为供电电缆影响挖掘机作业，或者因电缆破损造成绝缘故障，行业中主流采用电缆自动收放装置或者电缆空中敷设等方式解决问题。现有的电缆收放装置有拖车方式以及机载方式；采用拖车的方式，结构复杂，尾巴过长，影响作业；采用机载方式，电缆自动收放装置的出线口固定，在挖掘机回转作业时，对电缆的磨损严重。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种挖掘机电缆收放装置及挖掘机。

第一方面，本申请实施例提供了一种挖掘机电缆收放装置，包括：

卷线盘、连接杆、滑环座、未封闭滑环、电缆、滑轮；

所述卷线盘通过所述连接杆和所述滑环座连接；

所述未封闭滑环和所述滑环座连接；

所述电缆的一端缠绕在所述卷线盘上，另一端穿过所述连接杆和所述滑轮。

在上述实现过程中，所述卷线盘起到控制所述电缆收放的功能，卷线盘的正旋和反旋控制电缆的可使用长度。连接杆将滑环座和卷线盘连接起来，支撑电缆并将其延伸至一定高度，避免电缆在收放过程中发生缠绕。在挖掘机进行转动作业时，所述未封闭滑环随着挖掘机驾驶室的转动而在所述滑环座上进行滑动，避免了电缆发生缠绕。所述滑轮起到导向以及减少电缆收放过程中的摩擦力的作用，使所述电缆在收放过程中更加快速方便。

进一步地，在第一方面一种可能的实施方式中，所述连接杆为伸缩筒，连接于液压泵。

在上述实现过程中，所述伸缩筒在液压泵的驱动下完成伸缩，将连接在所述伸缩筒上的滑环座进行升降。在挖掘机工作时，可以通过控制液压泵进一步控制所述伸缩杆伸长，并控制所述卷线盘正旋，将所述电缆放长；在挖掘机不需要工作时，控制所述液压泵以及所述卷线盘，使所述伸缩杆收缩以及使所述电缆收起。

进一步地，在第一方面一种可能的实施方式中，所述伸缩筒顶部设置有轴承，所述滑环座上设置有滑环座连接杆，所述滑环座连接杆与所述轴承连接，所述电缆穿过所述轴承。

在上述实现过程中，专用轴承安装在伸缩筒上端部内壁，其防止电缆在电缆收放过程或者挖掘机旋转作业过程磨损，增加整个装置的使用寿命。

进一步地，在第一方面一种可能的实施方式中，所述卷线盘连接卷线电机，所述卷线电机连接卷线电机控制器。

在上述实现过程中，所述卷线盘在卷线电机的驱动下进行正旋以及反旋，从而将所述电缆进行收放。同时，所述卷线电机能连接卷线电机控制器，卷线电机控制器可以接收外部指令，根据指令控制卷线电机的旋转，进一步控制电缆的收放。

进一步地，在第一方面一种可能的实施方式中，所述卷线盘上安装有卷线盘位置传感器。

在上述实现过程中，所述卷线盘位置传感器能够将实时感应当前所述卷线盘的旋转圈数，进一步获取当前电缆已经放出的长度以及所剩的长度。

进一步地，在第一方面一种可能的实施方式中，所述未封闭滑环通过滑环座支杆与所述滑环座连接，所述未封闭滑环与所述滑环支杆固定连接。

在上述实现过程中，所述为封闭滑环与所述滑环支杆形成一体结构，并且与所述滑环座连接。所述未封闭滑环与所述滑环座的滑动连接更加稳固，所述未封闭滑环在所述滑环座上周向移动，适应所述挖掘机的周向转动工作。

进一步地，在第一方面一种可能的实施方式中，所述未封闭滑环上设置有清洗部件，所述电缆穿过所述清洗部件。

在上述实现过程中，所述电缆在收放过程当中会经过所述清洗部件，在所述清洗部件的清洗下完成对所述电缆的清洗，减少日常所述电缆的维护工序并增加所述装置的使用寿命。

进一步地，在一种可能的实施方式中，所述卷线电机控制器连接人机交互设备。

在上述实现过程中，所述人际交互设备接收操作人员的命令，进一步控制卷线电机的运行，从而完成电缆的收放。

进一步地，在第一方面一种可能的实施方式中，所述人机交互设备包括智能按键面板和仪表。

在上述实现过程中，所述智能按键面板接收指令，所述仪表显示相关信息。

第二方面，本申请提供了一种挖掘机，安装有第一方面所述的挖掘机电缆收放装置。

在上述实现过程中，所述卷线盘起到控制所述电缆收放的功能，卷线盘的正旋和反旋控制电缆的可使用长度。连接杆将滑环座和卷线盘连接起来，支撑电缆并将其延伸至一定高度，避免电缆发生在收放过程中发生缠绕，未封闭滑环能在滑环座上进行移动，在挖掘机进行转动作业时，挖掘机所述未封闭滑环在电缆的带动下随着挖掘机驾驶室的转动而转动，避免了电缆发生缠绕。所述滑轮起到导向以及减少电缆收放过程中的摩擦力的作用，使所述电缆在收放过程中更加快速方便。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的挖掘机电缆自动收放装置的一种构成示意图；

图2为本申请实施例提供的挖掘机电缆自动收放装置的安装示意图；

图3为本申请实施例提供的电缆自动收放装置的另一种构成示意图；

图4为本申请实施例提供的智能按键面板的示意图。

标记：1-卷线盘；2-连接杆；3-未封闭滑环；4-滑环座；5-电缆；6-滑轮；7-轴承；8-滑环座支杆；9-清洁部件；10-液压泵；11-仪表；12-智能按键面板；13-卷线电机；14-控制器；15-位置传感器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

目前，挖掘机主要以柴油发动机为动力，其排放的尾气对环境造成了很大污染，加上某些特定的使用环境完全适用纯电挖掘机。因此，开发纯电挖掘机显得尤为重要，电动挖掘机通常采用外部插电方式或者电池充电方式或者两者兼顾方式实现。若采用插电工作方式，就必须通过外接电缆提供电源，在挖掘机作业过程中经常会因为供电电缆影响挖掘机作业，或者因电缆破损造成绝缘故障，行业中主流采用电缆自动收放装置或者电缆空中铺设等方式解决问题。现有的电缆收放装置有拖车方式以及机载方式；采用拖车的方式，结构复杂，尾巴过长，影响作业；采用机载方式是，电缆自动收放装置的出线口固定，在挖掘机回转作业时，对电缆的磨损严重。

为了解决上述问题，参见图1，本申请提供了一种挖掘机电缆收放装置，包括：

卷线盘1、连接杆2、滑环座4、未封闭滑环3、电缆5、滑轮6；

卷线盘1通过连接杆2和滑环座4连接；

未封闭滑环3和滑环座4连接；

电缆5的一端缠绕在卷线盘1上，另一端穿过连接杆2和滑轮6。

滑环座4成圆形，通过支撑杆与连接杆2连接。

电缆5一端通过未封闭滑环3连接挖掘机动力系统，一端通过卷线盘1连接电网配电柜。卷线盘1起到控制电缆5收放的功能，卷线盘的正旋和反旋控制电缆5的可使用长度。连接杆2将滑环座4和卷线盘1连接起来，支撑电缆5并将其延伸至一定高度，避免电缆5在收放过程中发生缠绕，在挖掘机进行转动作业时，未封闭滑环3随着挖掘机驾驶室的转动而在滑环座4上进行滑动，避免了电缆5发生缠绕。滑轮6起到导向以及减少电缆5收放过程中的摩擦力的作用，使电缆5在收放过程中更加快速方便。

在一种可能的实施方式中，连接杆2为伸缩筒，连接于液压泵10。

伸缩筒在液压泵10的驱动下完成伸缩，将连接在伸缩筒上的滑环座4进行升降。在挖掘机工作时，可以通过控制液压泵10进一步控制伸缩杆伸长，并控制卷线盘1正旋，将电缆5放长；在挖掘机不需要工作时，控制液压泵10以及卷线盘1，使伸缩杆收缩以及使电缆5收起。

值得注意的是，利用液压泵10只是本申请提供的一种可能的实施方式，除此之外，伸缩筒也可以采用电动方式进行控制。

基于上述方式，参见图2，电缆5收放装置在挖掘机上的安装在挖掘机的尾部。不影响挖掘机的工作。

进一步地，在一种可能的实施方式中，伸缩筒顶部设置有轴承7，滑环座4上设置有滑环座4连接杆2，滑环座4连接杆2与轴承7连接，电缆5穿过轴承7。

轴承7是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。专用轴承7安装在伸缩筒上端部内壁，其防止抗拉电缆5在电缆5收放过程或者挖掘机旋转作业过程磨损，增加整个装置的使用寿命。

在一种可能的实施方式中，卷线盘1连接卷线电机13，卷线电机13连接卷线电机控制器14。

卷线盘1在卷线电机13的驱动下进行正旋以及反旋，从而将电缆5进行收放。同时，卷线电机13能连接卷线电机控制器14，卷线电机控制器14可以接收外部指令，根据指令控制卷线电机13的旋转，进一步控制电缆5的收放。

在一种可能的实施方式中，卷线盘1上安装有卷线盘1位置传感器15。

卷线盘1位置传感器15能够将实时感应当前卷线盘1的旋转圈数，进一步获取当前电缆5已经放出的长度以及所剩的长度。

在一种可能的实施方式中，未封闭滑环3通过滑环座支杆8与滑环座4连接，未封闭滑环3与滑环座支杆8固定连接。

封闭滑环与滑环支杆形成一体结构，并且与滑环座4连接，使未封闭滑环3与滑环座4的滑动连接更加稳固，未封闭滑环3在滑环座4上周向移动，适应挖掘机的周向转动工作。

在一种可能的实施方式中，在第一方面一种可能的实施方式中，未封闭滑环3上设置有清洗部件，电缆5穿过清洗部件。

电缆5在收放过程当中会经过清洗部件，在清洗部件的清洗下完成对电缆5的清洗，减少日常电缆5的维护工序并增加装置的使用寿命。

在一种可能的实施方式中，清洗部件可以是清洁刷，刷子安装在滑轮6上，电缆5在收放过程中与清洁刷发生摩擦，电缆5上的灰尘与污垢被清洗干净。

参见图3，在一种可能的实施方式中，卷线电机控制器14连接人际交互设备。

人际交互设备接收操作人员的命令，进一步控制卷线电机13的运行，从而完成电缆5的收放。

人际交互设备包括智能按键面板12和仪表11。

智能按键面板12上有相应的按键，触摸不同的按键可以发送不同的指令到卷线电机控制器14，示例性的，参见图4，面板上有“支架伸展、支架收缩、放线、收线”等按键，按压不同的按键可以实现的不同的功能。

值得注意的是，基于支架伸展以及支架收缩的功能，卷线电机控制器14必须与液压泵10(采用液压控制)或者连接杆2电性连接(伸缩杆采用电动控制方式)。

仪表11上显示的内容包括，支架状态，即连接杆2的状态；可放电缆以及已放电缆的长度，卷线电机控制器14当前工作状态(待机、收线中、放线中)需要注意的是，这里的可放电缆以及已放电缆的长度都是基于卷线盘1上的位置传感器15获得的，所以卷线盘1上的位置传感器15需要与卷线电机控制器14电性连接。

实施例2

本申请提供了一种挖掘机，安装有第一方面的挖掘机电缆收放装置。

卷线盘1起到控制电缆5收放的功能，卷线盘的正旋和反旋控制电缆5的可使用长度。连接杆2将滑环座4和卷线盘1连接起来，支撑电缆5并将其延伸至一定高度，避免电缆5发生在收放过程中发生缠绕，未封闭滑环3能在滑环座4上进行移动，在挖掘机进行转动作业时，挖掘机未封闭滑环3在电缆5的带动下随着挖掘机驾驶室的转动而转动，避免了电缆5发生缠绕。滑轮6起到导向以及减少电缆5收放过程中的摩擦力的作用，使电缆5在收放过程中更加快速方便。

综上，本申请提供了一种挖掘机电缆收放装置，安装在挖掘机上，装置上的电缆5一端连接挖掘机的电网配电柜，另一端连接连接挖掘机的动力系统。当挖掘机使用动力电池工作，不使用外接电源时，通过操作智能按键面板12控制伸缩筒收缩，同时卷线电机13带动卷线盘1正转，可将电缆5自动收放装置滑环座4收起隐藏；当挖掘机需要使用外接电源时，操作智能按键面板12控制伸缩筒伸展，同时卷线电机13带动卷线盘1反转，可将电缆5自动收放装置的滑环座4伸展。伸缩筒伸缩控制可采用但不限于液压、电动等方式控制。

当挖掘机需要放线操作，卷线电机13带动卷线盘1反转，抗拉电缆5被卷线盘1送出，抗拉电缆5沿着卷线盘1-连接杆-专用轴承7-滑轮6-清洁部件9到配电柜。

当挖掘机需要收线操作，卷线电机13带动卷线盘1正转，抗拉电缆5被卷线盘1收纳，抗拉电缆5沿着清洁部件9-滑轮6-专用轴承7-伸缩筒到达卷线盘1，过程中，清洁部件9可清理电缆5上的泥土等污垢。

当挖掘机需要回转作业时，随着挖掘机的来回转动，环形滑环座4相对未封闭滑环3来回转动，但未封闭滑环3随同抗拉电缆5相对配电柜不动，可避免抗拉电缆5影响挖掘机工作，大大提高挖掘机作业效率，同时避免抗拉电缆5过度磨损。

挖掘机正常上电后，当挖机手操作智能按键面板12时，智能按键面板12将指令处理后上传到CAN总线上(需要注意的是，这里卷线电机控制器14与各个部件通过CAN总线来通讯，卷线电机控制器14从CAN总线上接收到收放电缆5指令后，执行相应动作，并实时上传卷线电机13状态及电缆5的长度信息；仪表11接收到卷线电机13状态及电缆5的长度信息后，将信息显示到仪表11屏幕中。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，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、物品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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。