CN103663147B - 一种抱指式插头插座箱及含有其的轮胎吊电缆卷盘自动换电装置 - Google Patents
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Abstract
一种抱指式插头插座箱以及含有其的轮胎吊电缆卷盘自动换电装置，包括插头以及与所述插头相对应供所述插头插入的插座箱，所述插头包括触头，所述箱体内设有能够在插头未插入时自动锁定所述箱门、在插头插入时自动打开所述箱门并且在插头完全插入后锁定所述插头的自动锁定装置。该插头插座箱不但能够实现插头与插座箱的牢固的电连接，可以通过大电流，而且该插头与插座箱采用柔性连接，保证触头与插座的良好接触，避免跳火，产生事故。而且该插座箱上设有自动锁定装置，可以在插头不插入插座时锁住插座的箱门或者在插头完全插入时锁住插头。该插头插座箱使得利用其的轮胎吊电缆卷盘自动换电装置的电连接更加牢固、运行更加稳定可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种插头插座箱及具有该插头插座箱的自动换电装置，特别是涉及一种用于轮胎吊电缆卷盘自动换电装置的插头插座箱及该自动换电装置。
背景技术
随着经济贸易联系交流的日益密切，港口运输产业也蓬勃发展起来，现有的港口集装箱码头堆场装卸通用的吊装机械为轮胎吊龙门式起重机，电力驱动的轮胎吊式龙门起重机既具备轨道式设备环保、能耗成本低的优点，又可以保持轮胎吊式设备可灵活转场的优点，同时又可以显著节约能源，减少污染排放，降低运营成本。
目前轮胎吊式龙门起重机动力电源有发电机供电和市电供电两种。随着国际油价的上涨和低碳环保的提出，码头不得不对现有的发电机供电方式改造成市电供电方式。而轮胎吊式龙门起重机油改电，需要在轮胎吊式龙门起重机上增加一个供电系统，当轮胎吊式龙门起重机在堆场上进行正常堆垛作业时，关闭柴油发电机组，将供电选择开关切换到岸上的供电系统即市电，当轮胎吊式龙门起重机需要转场时，分离市电，供电切换到柴油发电机组，因此，轮胎吊式龙门起重机油改电需要对堆场和轮胎吊式龙门起重机本身进行改造。
目前，轮胎吊式龙门起重机有多种市电供电方式，主要包括低架滑触线、高架滑触线和电缆卷筒三大类。
电缆卷筒式是在箱门架一侧设置电缆卷筒，电缆缠绕在电缆卷筒上，电缆的一端与轮胎吊式龙门起重机整机供电回路连接，另一端沿着码头地面的电缆槽，连接至相应的市电箱，轮胎吊式龙门起重机行走时，电缆卷筒根据轮胎吊式龙门起重机与市电接线箱的距离收放电缆。而电缆与轮胎吊式龙门起重机的连接成为其中至关重要的部分，如果连接不可靠可能会影响轮胎吊式龙门起重机的供电以及正常工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够自动锁定插头和插座、并且在插头拔出后自动关闭插座的箱门以保护插座的抱指式插头插座箱以及具有该插头插座箱的轮胎吊电缆卷盘自动换电装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种抱指式插头插座箱，包括插头以及与所述插头相对应供所述插头插入的插座箱，其特征在于：所述插头包括插头盒以及位于插头盒内的触头，所述插座箱包括一箱体，所述箱体上设有一开口，所述开口上设有两扇对开的箱门，所述箱体内还设有能够在插头未插入时自动锁定所述箱门、在插头插入时自动打开所述箱门并且在插头完全插入后锁定所述插头的自动锁定装置。
优选地，所述自动锁定装置包括位于所述插头盒的两侧对称并且伸出于所述插头盒的顶杆，位于所述箱体的侧面与所述顶杆相配合的连杆机构，以及与所述连杆机构相连受所述连杆机构驱动的锁片，所述锁片在插头未插入时锁定所述箱门，所述顶杆在插头插入时带动所述连杆机构驱动锁片松开箱门，并且在插头完全插入插座箱后，所述锁片受连杆机构驱动锁定所述插头。
为了使所述自动锁定结构结构简单并且能够实现自动锁定打开的功能，所述连杆机构包括一端通过铰轴铰接在箱体的侧面上与箱体平行的连接片，以及固定在该连接片的另一端并且沿侧面上下延伸的一连杆，所述连杆的顶部通过一拉簧连接至箱体，所述拉簧使得所述连杆具有始终向下的趋势，所述连杆的底部延伸至所述插座箱的底部并且固定连接沿所述插座箱的宽度方向延伸的锁片，所述锁片的一端与所述连杆固定，所述锁片的中间部分通过一轴连接于所述箱体底部的固定块上，所述锁片可绕该轴转动，所述连杆使得所述锁片的另一端具有始终向上插入位于所述箱体内的趋势，并且所述顶杆插入驱动所述连接片的另一端绕其铰轴向上转动，进而使得所述连杆向上使得所述锁片的另一端从箱体中伸出，该锁片的位置位于所述箱门的内侧，同时位于所述插头完全插入插座箱后的外侧。
为了使所述箱门具有常关闭的趋势，所述箱门的一侧通过扭簧铰接在箱体上。
为了保护所述插头的触头，所述触头的外侧围绕有一圈触头保护罩。
为了使所述插头盒可以在一定范围内转动进而使插头更好地插入插座箱，所述插头盒通过一弹性膜片固定于一插头把手上。
为了使所述插头插入更加顺利，所述插头还包括一与所述插头盒固定连接的尾座，所述尾座上固定与触头相电连接的电缆，所述插头盒的下方还设有滚轮。
优选地，所述插头还包括一位于下方后侧的并且与锁片相配合的锁定板。
一种具有上述抱指式插头插座箱的轮胎吊电缆卷盘自动换电装置，其特征在于：包括一轮胎吊，以及内侧端铰接于轮胎吊上可以伸缩转动的机械手，所述机械手的外侧端为爪手部分用于抓握插头，所述轮胎吊还包括电缆卷盘，所述电缆卷盘上绕的电缆连接至该插头，所述插座箱固定于地面上与市电电连接，所述轮胎吊上还设有一电控箱用于控制机械手的运动。
为了使轮胎吊电缆卷盘自动换电装置的插头插座插入时更加方便快速，还包括一对位装置，包括设于轮胎吊上的可以左右移动的纠偏装置，以及位于纠偏装置上的激光器和位于地面上的插座箱顶部的与所述激光器相匹配并且相互感应的激光感应板，所述机械手的内侧端铰接于所述纠偏装置上。
与现有技术相比，本发明的优点在于该插头插座箱不但能够实现插头与插座箱的牢固的电连接，可以通过大电流，而且该插头与插座箱采用柔性连接，保证触头与插座的良好接触，避免跳火而发生事故。而且该插座箱上设有自动锁定装置，可以在插头不插入插座时锁住插座的箱门或者在插头完全插入时锁住插头，既可以防止插头不插入时，因为外界灰尘或雨水而造成的侵蚀引起插座接触不良，也可以在插头完全插入时，锁住插头防止插头从插座中滑出。该插头插座箱使得利用其的轮胎吊电缆卷盘自动换电装置的电连接更加牢固、运行更加稳定可靠。
附图说明
图1为本发明的轮胎吊电缆卷盘自动换电装置的示意图。
图2为本发明的插头插座箱的示意图（插入连接状态）。
图3为本发明的插头插座的连接示意图。
图4为图2中A部分的放大示意图。
图5为本发明的插头的示意图。
图6为本发明的插座箱的侧视图。
图7为本发明的插座箱的俯视图。
图8为本发明的插座箱的正视图。
图9为图6中B部分的放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明的轮胎吊电缆卷盘自动换电装置，如图1所示，包括设置在轮胎吊1上的电缆卷盘11，固定在地面上的插座箱2，该插座箱2连通市电。该轮胎吊1上还设有插头3，电缆卷盘11上绕的电缆12连接至该插头3，插头3连接在一机械手4的外侧端部，通过机械手4伸缩或者摆动插入地面上的插座箱2与市电电连接，所述机械手4的内侧端部铰接在轮胎吊1上。所述轮胎吊1上还设有一电控箱13用于控制机械手4的运动
该自动换电装置还包括一对位装置，在机械手控制插头3移动时，该对位装置起到相互对位并且控制机械手4移动的作用。该对位装置包括设于轮胎吊1上的纠偏装置5，以及位于纠偏装置5上的激光器61和位于地面上的插座箱2顶部的激光感应板62，当轮胎吊1慢慢驶入取电区域，激光器61与激光感应板62对应时，轮胎吊1得到信号停止移动。电控箱13便发出命令进行取电动作。并且该机械手4的内侧端部铰接在纠偏装置5上，该纠偏装置5还可以带动激光器61进行位置的微调节，使得该机械手4对准插座箱2，进而更准确地将插头3插入插座箱2。
该机械手4，包括以可以伸缩并且绕其内侧端转动的伸缩臂，以及位于伸缩臂外侧端的爪手部分，所述插头3通过所述爪手部分被机械手4抓握住，所述伸缩臂包括一可以伸缩的伸缩杆411以及与所述伸缩杆411同向延伸并且驱动所述伸缩杆411伸缩的水平推杆412，也可以采用其他驱动伸缩臂41沿其自身长度方向伸缩的结构。
该伸缩臂上还固定有一摇摆支架43，该摇摆支架43包括一伸出于所述伸缩臂外侧的外侧端431，优选地，该摇摆支架43包括两段相互成一角度的摆臂432，摆臂432的连接端即为所述外侧端431，所述摆臂432的另一端固定在伸缩臂上，所述摆臂432与伸缩臂的部分围成一三角形。该摇摆支架43的外侧端431连接一可伸缩的摇摆推杆44，该摇摆推杆44的一端与所述机械手的伸缩臂的内侧端部相铰接固定，另一端铰接于所述摇摆支架43的外侧端431。因此当所述摇摆推杆44伸长时，所述摇摆支架43即可带动所述伸缩臂向上转动。并且本领域技术人员也可以了解到，该摇摆推杆44也可以不如上述那样设置，该摇摆支架43也可以省略，例如，可将摇摆推杆44的一端铰接设于伸缩臂的内侧端的附近，上方、下方或者左、右侧上的轮胎吊上均可，而摇摆推杆44的另一端铰接于伸缩臂1上，随着摇摆推杆44的伸缩，即可驱动该伸缩臂41绕其一端上下转动。即只要该摇摆推杆44起到能够驱动该伸缩臂绕其一端转动即可。本发明的摇摆推杆44为一可伸缩的推杆，其受电机441的驱动而伸缩，本领域技术人员可以了解到也不一定要使用这种摇摆推杆以及电机，也可以使用钢丝滚筒式的，只要其可以驱动伸缩臂上下转动即可。并且该伸缩臂的外侧端即插头3的内侧端，设有一可打开关闭的防护罩45，该防护罩45在插头3未插入插座箱2时覆盖所述插头3，在插头3将要插入插座箱2时，打开露出所述插头3。
该轮胎吊电缆自动换向步骤如下：轮胎吊驶入取电区时，激光器61和激光感应板62重合，电控箱13通过设定的程序和外部的信号使各个机构有序地动作。纠偏装置5将带插头3机械手4与地面的插座箱2进行精对位后。机械手4下降到水平位置后，伸缩臂41伸出，防护罩45自动打开，机械手4将插头3送入地面接线箱内。到位后，机械手4放开插头3，并缩回初始位置，机械手4和纠偏装置5都复位。插头3被插座箱2锁定在地面上，电缆12也被固定在地面上，完成整个取电功能。断电时，重复以上动作，机械手4将插头3取回后复位到图1状态，轮胎吊便可以转场了。
本发明的自动换电装置中的插头插座箱，如图2-9所示，包括插头3以及与插头相匹配供插头3插入的插座箱2，所述插座箱2为一抱指式插座箱，包括以箱体21，所述箱体21具有一开口，所述开口上设有两扇对开的箱门22，并且所述箱门22的一侧通过扭簧221铰接在箱体21上，所述扭簧221使得所述箱门22具有常关闭的趋势，当插头3从开口插入箱体21时，如图7所示的箭头方向即为插头3插入的方向，插头3克服扭簧221的弹力将箱门22顶开进而插入插座箱2，插座箱2内设有与所述插头3上的触头31相匹配的抱指式插座23。并且该如图4、6、7、8、9所示，该插座箱2的箱体21的两侧面211顶部分别设有一连杆机构24，该连杆机构24包括一端通过铰轴铰接在箱体21的侧面211上的与箱体21的侧面平行的连接片241，以及固定在该连接片241的另一端并且沿侧面211上下延伸的一连杆242，所述连接片241的另一端可绕其铰轴转动，该连杆242的顶部通过一拉簧243连接至箱体21，该拉簧243使得该连杆242具有始终向下的趋势，该连杆242的底部延伸至该插座箱2的底部，并且固定连接有沿所述插座箱2的宽度方向延伸的锁片25，所述锁片25的一端与连杆242的底部固定连接，并且其中间部分通过一轴251连接于箱体21底部的固定块26上，并且所述锁片25可绕该轴251转动，使得该锁片25的另一端向上从插座箱2的底部插入位于所述插座箱2内，并且插座箱2的箱门22位于所述锁片25的外侧，同时插头3插入后位于所述锁片25的内侧，因此，当插头没有插入的时候或者当插头3插入到位的时候，该连接片241由于拉簧243的作用，因此其保持原状其另一端处于没有被抬起的状态，同时连杆242也由于重力以及拉簧243的作用始终向下，进而使得锁片25的另一端始终向上插入于插座箱2内位于箱门22的内侧或者位于插头3的下方外侧的锁定板33的外侧，可以起到锁定箱门22防止其打开的作用以及起到锁定插头3防止其从插头箱2脱出的作用，而当插头3插入时，如图9中的虚线部分所示，插头3的两侧顶部设有与所述连接片241相对应的顶杆32，所述顶杆32定开连接片241，使得连接片24另一端绕其铰轴转动向上翘起，同时拉动连杆242向上运动，进而使得锁片25绕其一段的轴251转动，进而使得锁片25的另一端向下位于插座箱箱体21外，使得插头3可以顺利顶开箱门22插入插座箱2。该连杆机构24以及锁片25和插头3上的顶杆32组成了该插头插座箱的自动锁定装置，当插头没有插入插座箱2时，该自动锁定装置将箱门22锁定在关闭状态，而当插头插入后，该自动锁定装置也锁定插头3防止其脱出，该自动锁定装置起到了锁定插头或者箱门的作用。并且该自动锁定装置也可以采用其他方式，例如电动等。
所述插头插座箱的插头3，如图2、3、5所示，该插头3包括插头盒34，以及位于插头盒34内的触头31，所述触头31的外侧围绕有一圈触头保护罩311，所述插头盒34通过一弹性膜片35固定于插头把手36上，所述插头把手36供机械手4抓握，电缆12与触头31相电连接，并且所述插头3包括一与插头盒34相固定的尾座37，该尾座37固定电缆12使得电缆12与触头31的连接更加牢固。顶杆32设于所述插头盒34的顶部两侧，并且伸出于所述插头盒34，锁定板33固定于所述插头盒34的下方后侧并且在插头3完全插入插座箱2时与锁板25相配合锁定插头3。并且该插头盒34的下方还设有滚轮38，使得插头3插入插座盒2时更加顺利。所述顶杆32也可以设于所述插头盒34的两侧中间或者下方或者其他位置，只要其对称设置，并且与插座箱2中的连杆机构的位置相匹配即可。
该插头插座箱不但能够实现插头与插座箱的牢固的电连接，可以通过大电流，而且该插头与插座箱采用柔性连接，保证触头与插座的良好接触，避免跳火，产生事故。而且该插座箱上设有自动锁定装置，可以在插头不插入插座时锁住插座的箱门或者在插头完全插入时锁住插头，既可以防止插头不插入时，因为外界灰尘或雨水而造成的侵蚀引起插座接触不良，也可以在插头完全插入时，锁住插头防止插头从插座中滑出。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种抱指式插头插座箱，包括插头(3)以及与所述插头(3)相对应供所述插头(3)插入的插座箱(2)，其特征在于：所述插头(3)包括插头盒(34)以及位于插头盒(34)内的触头(31)，所述插座箱(2)包括一箱体(21)，所述箱体(21)上设有一开口，所述开口上设有两扇对开的箱门(22)，所述箱体(21)内还设有能够在插头(3)未插入时自动锁定所述箱门(22)、在插头(3)插入时自动打开所述箱门(22)并且在插头(3)完全插入后锁定所述插头(3)的自动锁定装置；
所述自动锁定装置包括位于所述插头盒(34)的两侧对称并且伸出于所述插头盒(34)的顶杆(32)，位于所述箱体(21)的侧面(211)与所述顶杆(32)相配合的连杆机构(24)，以及与所述连杆机构(24)相连受所述连杆机构(24)驱动的锁片(25)，所述锁片(25)在插头(3)未插入时锁定所述箱门(22)，所述顶杆(32)在插头插入时带动所述连杆机构(24)驱动锁片(25)松开箱门(22)，并且在插头(3)完全插入插座箱(2)后，所述锁片(25)受连杆机构(24)驱动锁定所述插头(3)。
2.如权利要求1所述的抱指式插头插座箱，其特征在于：所述连杆机构(24)包括一端通过铰轴铰接在箱体(21)的侧面(211)上与箱体(21)平行的连接片(241)，以及固定在该连接片(241)的另一端并且沿侧面(211)上下延伸的一连杆(242)，所述连杆(242)的顶部通过一拉簧(243)连接至箱体(21)，所述拉簧(243)使得所述连杆(242)具有始终向下的趋势，所述连杆(242)的底部延伸至所述插座箱(2)的底部并且固定连接沿所述插座箱(2)的宽度方向延伸的锁片(25)，所述锁片(25)的一端与所述连杆(242)固定，所述锁片(25)的中间部分通过一轴(251)连接于所述箱体(21)底部的固定块(26)上，所述锁片(25)可绕该轴(251)转动，所述连杆(242)使得所述锁片(25)的另一端具有始终向上插入位于所述箱体(21)内的趋势，并且所述顶杆(32)插入驱动所述连接片(241)的另一端绕其铰轴向上转动，进而使得所述连杆(242)向上使得所述锁片(25)的另一端从箱体(21)中伸出，该锁片(25)的位置位于所述箱门(22)的内侧，同时位于所述插头(3)完全插入插座箱(2)后的外侧。
3.如权利要求1或2所述的抱指式插头插座箱，其特征在于：所述箱门(22)的一侧通过扭簧(221)铰接在箱体(21)上。
4.如权利要求1或2所述的抱指式插头插座箱，其特征在于：所述触头(31)的外侧围绕有一圈触头保护罩(311)。
5.如权利要求1或2所述的抱指式插头插座箱，其特征在于：所述插头盒(34)通过一弹性膜片(35)固定于一插头把手(36)上。
6.如权利要求1或2所述的抱指式插头插座箱，其特征在于：所述插头(3)还包括一与所述插头盒(34)固定连接的尾座(37)，所述尾座(37)上固定与触头(31)相电连接的电缆，所述插头盒(34)的下方还设有滚轮(38)。
7.如权利要求2所述的抱指式插头插座箱，其特征在于：所述插头(3)还包括一位于下方后侧的并且与锁片(25)相配合的锁定板(33)。
8.一种具有如权利要求1-7任一项所述的抱指式插头插座箱的轮胎吊电缆卷盘自动换电装置，其特征在于：包括一轮胎吊(1)，以及内侧端铰接于轮胎吊(1)上可以伸缩转动的机械手(4)，所述机械手(4)的外侧端为爪手部分用于抓握插头(3)，所述轮胎吊(1)还包括电缆卷盘(11)，所述电缆卷盘(11)上绕的电缆(12)连接至该插头(3)，所述插座箱(2)固定于地面上与市电电连接，所述轮胎吊(1)上还设有一电控箱(13)用于控制机械手(4)的运动。
9.如权利要求8所述的轮胎吊电缆卷盘自动换电装置，其特征在于：还包括一对位装置，包括设于轮胎吊(1)上的可以左右移动的纠偏装置(5)，以及位于纠偏装置(5)上的激光器(61)和位于地面上的插座箱(2)顶部的与所述激光器(61)相匹配并且相互感应的激光感应板(62)，所述机械手(4)的内侧端铰接于所述纠偏装置(5)上。
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