CN104037547B - 防爆插接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的防爆插接装置，在插头和插座插接时对两者进行锁定，提高安全保障。本发明提供的防爆插接装置，包括插头和插座，插头包括插头壳体，插座包括插座壳体，插头壳体外壁设有防脱槽，插座壳体内壁设有防脱柱，插头与插座之间包括相对直线运动和相对圆周运动，防脱槽包括引导区和锁止区，引导区包括沿着相对轴向运动方向延伸的贯通口，锁止区包括沿着相对轴向运动方向延伸的锁止块，引导区和锁止区沿着相对圆周运动方向贯通，引导区和限位柱之间包括相对直线运动，锁止区和限位柱之间包括相对圆周运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种防爆电器，尤其涉及防爆插接装置。
背景技术
防爆插接装置又称防爆插销，是各种高危场所使用的特殊控制设备，它是使用在周围有危险气体出现的场所，用来控制电气线路的产品，外壳采用合金压制而成，里面电器元件均采取防爆处理，并且密封所有能产生电火花的电气元件，使它与外界的危险气体隔绝。防爆插接装置是由插头及插座两部分组成，插座连接于电源侧，插头连接于电气设备侧，当插头插入插座处于导通状态时，必须要保证插头与插座是稳定牢固的插接配合状态，防止插头因振动或晃动而意外脱落，带来安全隐患。
发明内容
本发明提供的防爆插接装置，在插头和插座插接时对两者进行锁定，提高安全保障。
本发明提供的防爆插接装置，包括插头和插座，插头包括插头壳体，插座包括插座壳体，插头壳体外壁设有防脱槽，插座壳体内壁设有防脱柱，插头与插座之间包括相对直线运动和相对圆周运动，防脱槽包括引导区和锁止区，引导区包括沿着相对轴向运动方向延伸的贯通口，锁止区包括沿着相对轴向运动方向延伸的锁止块，引导区和锁止区沿着相对圆周运动方向贯通，引导区和限位柱之间包括相对直线运动，锁止区和限位柱之间包括相对圆周运动。
本发明提供的防爆插接装置采取旋转锁定的方式，在插头插入插座后，插头旋转直至防脱柱进入到防脱槽的锁止区，锁止块防止防脱柱从防脱槽中脱离，杜绝插头沿着相对直线运动方向脱离插座，无疑极大提高安全性能。
本发明提供改进的防爆插接装置，防脱槽包括定位区，定位区包括沿着相对直线运动方向延伸的定位块，锁止块包括面向定位区的防脱面，锁止区和定位区沿着相对圆周运动方向贯通，定位区和限位柱之间包括相对直线运动。限位柱在通过锁止区后进入到定位区，防脱面和定位块同时从相对直线运动方向和相对圆周运动方向将限位柱限制在定位区之中，极大地提升插头和插座连接的安全性。
本发明提供进一步改进的防爆插接装置，锁止块和定位块分别具有锁止块底面和定位块底面，锁止块底面和定位块底面装配在同一个平面，锁止块和定位块分别具有锁止块顶面和定位块顶面，锁止块顶面和定位块顶面装配在两相互平行的平面。规则的形状使得对插头的防脱槽加工方便，易于提高产品精度。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1A、图1B、图1C、图1D为本发明的防爆插接装置实施例插头和插座的配合过程图。
图2A、图2B、图2C、图2D、图2E为本发明的防爆插接装置实施例防脱槽和防脱柱的配合过程示意图。
图3为本发明的防爆插接装置实施例整体结构图。
图4A和图4B为插头结构图。
图5为插座壳体、绝缘套筒以及绝缘接触组件的装配图。
图6为插座壳体的局部结构图之一。
图7为插座壳体的局部结构图之二。
图8为插座壳体的局部结构图之三。
图9为绝缘套筒和绝缘接触组件的装配图。
图10为绝缘套筒和绝缘接触组件的分解图。
图11为绝缘套筒的结构图之一。
图12为绝缘套筒的结构图之二。
图13为绝缘动套的插接头组件装配图。
图14为图13去除摆杆的结构图。
图15为绝缘盖的结构图。
图16为摆杆的结构图。
图17为绝缘静套和绝缘动套的装配图。
图18为绝缘静套和绝缘动套的分解图。
图19为地线动触头和地线静触头的分解图。
图20为绝缘静套的结构图。
图21为绝缘动套的结构图之一。
图22为绝缘动套的结构图之二。
图23为绝缘动套的结构图之三。
图24为绝缘动套的结构图之四。
图25为静触头组件的结构图。
图26为静触头组件的静触头座的结构图。
具体实施方式
图1到图8所示本发明的防爆插接装置实施例，包括插头1和插座2，插头1包括插头壳体101，插座2包括插座壳体201，一般来说，插头壳体101和插座壳体201都是采用铝合金金属制造，具备一定的防腐性能，插座壳体201包括底座201a、上盖201b、压盖201c，上盖201b和底座201a固定装配，两者相固定安装成整体，压盖201c和上盖201b铰接装配，插头1插入时打开压盖201c，不用时则合上压盖201c进行密封。插头壳体101外壁设有防脱槽140，插座壳体201内壁设有防脱柱240，本实施例在插头壳体101外壁设有两个防脱槽140，两个防脱槽140在圆周上呈对称分布，同理插座壳体201也设有两个相应的防脱柱240。插头1与插座2之间包括相对直线运动m和相对圆周运动n，本实施例全文所谓的相对直线运动m都是表达同一个意思，即为两个部件之间的直线距离位移，相对直线运动m即是两个部件在直线方向上具有位移，其包含了进给和后退两个相反方向位移的双层涵义，同理相对圆周运动n是指两个部件之间的圆周位移，也同时包含了逆时针和顺时针两个相反方向位移的双层涵义。本实施例中可以明确的是插座2是作为静止的一个部件，而插头1是相对插座2运动。防脱槽140包括引导区141和锁止区142，引导区141包括沿着相对直线运动方向m延伸的贯通口144，锁止区142包括沿着相对直线运动m方向延伸的锁止块145，引导区141和锁止区142沿着相对圆周运动n方向贯通，引导区141和限位柱240之间包括相对直线运动m，锁止区142和限位柱240之间包括相对圆周运动n。防脱槽140包括定位区143，定位区143包括沿着相对直线运动m方向延伸的定位块146，锁止块145包括面向定位区143的防脱面147，锁止区142和定位区143沿着相对圆周运动n方向贯通，定位区143和限位柱240之间包括相对直线运动m。本实施例中的锁止块145可以理解成高度大于定位块146，那么自然其就拥有一个面向定位区143的侧面，防脱面147就装配在了该侧面。为了便于理解，防脱槽140被人为地划分为前述的引导区141、锁止区142以及定位区143这三个区域，在图2A到图2E中以虚线标示所谓的区域划分，而沿着三个区域的相对直线运动m方向分别设置了贯通口144、锁止块145以及定位块146。
结合图1A到图2E对防脱槽140和防脱柱240的配合进行描述，图2A到图2E中示出了防脱柱240在防脱槽140中所经过的近似于“ㄇ”形状的路径t：
(一)、插头1定位在插座2之中。
(1)、插头1向着插座2进给，插头1和插座2发生相对直线运动m，防脱柱240通过贯通口144后，继续和引导区141发生相对直线运动m，
(2)、然后转动插头1，插头1沿着相对圆周运动n方向旋转，插头1和插座2、以及防脱槽140与防脱柱240便产生了相对圆周运动n，锁止区142经过了防脱柱240，然后定位区143抵达了防脱柱240，
(3)、此时需要如图2D所示的相对直线运动m的后退方向拔动插头1，定位区143和防脱柱240因此产生相对直线运动m，然后防脱面147和定位块146同时发生定位作用，使得防脱槽140无法离开防脱柱240的定位，乃至插头1既无法转动也不能后退，因而无法脱离插座2；
(二)、若需要插头1脱离插座2，则只需依照与上述(1)、(2)、(3)相反的步骤，反向操作插头1即可。
锁止块145和定位块146分别具有锁止块底面145a和定位块底面146a，锁止块底面145a和定位块底面146a装配在同一个平面，锁止块145和定位块146分别具有锁止块顶面145b和定位块顶面146b，锁止块顶面145b和定位块顶面146b装配在两相互平行的平面。防脱面147造型有多种选择：比如防脱面147为曲面形状；或者防脱面147为平面形状，一端与锁止块顶面145b形成钝角，另一端则与定位块顶面146b形成锐角；又或者是防脱面147为两端分别与锁止块顶面145b和定位块顶面146b相垂直，上述造型的防脱面147都能达成相同的目的。
图3到图18所示，插头1包括插脚100和插头绝缘套102，插脚100固定装配在插头绝缘套102之中，插头绝缘套102固定装配在插头壳体101中，插座2包括插座壳体201、绝缘套筒8以及绝缘接触组件9，绝缘套筒8固定装配在插座壳体201中，绝缘接触组件9包括绝缘静套3和绝缘动套4，绝缘静套3相对绝缘套筒8静止装配，绝缘动套4相对绝缘套筒8转动装配，绝缘静套3设有静触头组件7，绝缘动套4设有动触头组件6和插接头组件5，静触头组件7和动触头组件6抵触配合，本实施例所谓的绝缘静套3静止装配是指绝缘静座3是固定安装在绝缘套筒8之中的。绝缘动套4的相对插座2转动装配是指绝缘动套4可转动地安装在插座2中，其转动运动是受插头1驱使，作为插头1的从动，寻常状态下绝缘动套4安装在绝缘套筒8中处于静止待命的状态。动触头组件6和静触头组件7之间的抵触配合，视其具体的结构具有两种含义：一是两者分别固定安装在绝缘动套4和绝缘静套3之中，因此两者具有相分离的待命状态，当插头1插入带动绝缘动套4转动时，动触头组件6随之转动直至抵触静触头组件7处于电路导通的工作状态，反之则断开电路回到待命状态；二则是两者始终抵触，绝缘动套4的转动不会导致两者断开。本实施例中第一种结构是适用于零线或火线上的动静触头组件6、7，而第二种结构则是适用于地线，地线的动静触头组件6、7即便是动触头组件6转动也不影响两者导通。插接头组件5包括插接头g1和限位件500，动触头组件6和插接头g1导通装配，动触头组件6和插接头g1是始终导通的联动关系，在本实施例中两者是一体结构的。插座壳体201内壁设有限位槽202，插接头g1包括至少两撑瓣g11，所述撑瓣g11之间具有撑瓣间隙g12，在插头1的插脚100插入插接头g1时，多片撑瓣g11向外撑开能提高其与插脚100的紧密贴合并产生良好的手感。限位件500包括摆杆501和复位弹簧502，摆杆501包括摆杆内端501a、摆杆外端501b以及摆动中心501c，摆杆内端501a自由装配在撑瓣间隙g12之中，摆杆外端501b自由装配在限位槽202之中，摆动中心501c限位装配在绝缘动套4之中，复位弹簧502抵触装配在摆杆501和绝缘动套4之间。摆杆501是类似于杠杆作用，摆动中心501c是摆杆501绕其转动的中心支点，所谓的限位装配是该摆动中心被限制在绝缘动套4之中，但是又不能妨碍摆杆501绕其转动，而摆杆内端501a和摆杆外端501b的自由装配是指两者在摆杆501未受力时处于自由状态，摆杆外端501b在自由状态下位于限位槽202，此时绝缘动套4由于受到插座壳体201锁止而无法转动，防止其因意外或振动而转动，出现安全隐患，在插头1的插脚11插入撑瓣间隙g12时，会抵触到摆杆内端501a，继续推动摆杆501绕摆动中心501c转动，摆杆外端501b离开限位槽202缩回绝缘动套4，绝缘动套4得到释放得以顺利转动，摆杆501转动时同时施力于复位弹簧502，待插头1离开插座2，复位弹簧502带动摆杆501回转，摆杆内端501a和摆杆外端501b重新回到自由状态。
图13到图17、图21所示绝缘动套4包括绝缘盖40和两装配体41，绝缘盖40面向插头1装配，绝缘盖40面向插头1意味着其是最先接触插头1的，绝缘盖40是卡接固定在绝缘动套4上端的，当绝缘动套4装配在绝缘套筒8时，其上端的绝缘盖40外露。每个装配体41包括前装配柱41a和后装配柱41b，前装配柱41a和后装配柱41b之间具有装配腔41c，绝缘盖40设有两盖体40c，每个盖体40c和每个装配体41固定装配，每个盖体40c包括纵盖面40c1和横盖面40c2，纵盖面40c1纵向遮盖装配体41，横盖面40c2横向遮盖装配体41，两盖体40c之间设有贯通绝缘盖40外壁的摆杆腔40d，摆杆501设有摆杆支点轴501d，摆动中心501c装配在摆杆支点轴501d的轴心上，摆杆支点轴501d的两端分别限位装配在两装配体41的装配腔41c之中，复位弹簧502抵触装配在摆杆501和装配体41之间。摆动中心501c即是摆杆支点轴501d的轴心，由于两盖体40c从上方和侧方固定装配在两装配体41，两个装配腔41c也就此分别形成位于两侧的、可分别容纳摆杆支点轴501d的两端在其中转动的空间，因此摆杆支点轴501d的两端只能在两个装配腔41c之中转动。
图4、图9、图10所示的绝缘盖40设有绝缘盖端面40a和定位凸柱40b，所述述插头绝缘套102设有插头绝缘套端面102a和定位凹槽102b，绝缘盖端面40a和插头绝缘套端面102a抵触配合，定位凸柱40b和定位凹槽102b抵触配合，定位凸柱40b和定位凹槽102b具有相匹配的轮廓。绝缘盖端面40a和插头绝缘套端面102a是两个大致平整的表面，插头1插入插座2直至该两个表面相抵触，即是所谓的绝缘盖端面40a和插头绝缘套端面102a抵触配合，进一步加强密封绝缘效果，而同时定位凸柱40b进入定位凹槽102b，因为两者具有相吻合的匹配轮廓而抵触。
图17、图18、图20所示，绝缘静套3设有凹腔300、边缘静环301以及边缘静环缺302，所述绝缘动套4设有凸柱400、边缘动环401以及边缘动环缺402，凸柱400装配在凹腔300中，边缘静环301装配在边缘动环缺402中，边缘动环401装配在边缘静环缺302中，静触头组件7与凹腔300固定装配，动触头组件6与凸柱400固定装配。凸柱400、边缘静环301、边缘动环401随着绝缘动套4转动而分别在凹腔300、边缘动环缺402、边缘静环缺302转动，直至相抵触，同时动触头组件6抵触静触头组件7。具有恰到好处的转动手感并且提高密封绝缘的效果。
图10到图12所示，绝缘静套3和绝缘动套4分别设有绝缘静套外螺纹350和绝缘动套外螺纹450，绝缘套筒8设有绝缘套筒内螺纹820。
绝缘静套3通过螺纹固定装配在绝缘套筒8之中，而绝缘动套4则是通过螺纹相对绝缘套筒8转动地装配在绝缘套筒8之中，因此绝缘套筒内螺纹820的设置范围比绝缘静套外螺纹350加上绝缘动套外螺纹450的设置范围大。
图18、图20、图22、图23、图24所示的凹腔300侧壁设有至少两个弧形槽300a，凸柱400侧壁设有孔400c以及装配在孔400c中的弹簧400d，弹簧400d和弧形槽300a之间装配钢珠400e。寻常状态下钢珠400e抵触在弧形槽300a和弹簧400d之间，转动动触头组件6时，钢珠400e经过第一个弧形槽300a的作用，向内压缩弹簧400d直至钢珠400e完全缩回孔400c，直至进入第二个弧形槽300a，钢珠400e得以释放，间隔最远的两个弧形槽300a之间的距离取决于动触头组件6所能旋转的角度，通过上述结构能带来转动的清晰手感并且可方便控制动触头组件6的位置。
图20、图22、图23、图24所示，凸柱400具有装配单个动触头组件6和单个静触头组件7的凸柱凹腔400a，凸柱凹腔400a具有贯通凸柱400侧壁的散热通道400b。凸柱凹腔400a虽然是设置在凸柱400之中的，但是当凸柱400装配在凹腔300中时，静触头组件7和与其相应的动触头组件6都能容纳在同一个凸柱凹腔400a之中。凸柱凹腔400a的数目由动静触头组件6、7来决定，本实施例中由于是需要火线和零线两对配合的动静触头组件6、7，以及地线一对始终接触的动静触头组件6、7，总计三个凸柱凹腔400a。通过凸柱凹腔400a使需要配合的动静触头单元获得属于其的独立空间，无疑提高了安全性，并通过开向凸柱400侧壁的散热通道400b进行散热。
图9到图12所示，本实施例对于密封绝缘的结构也做了特别的设置，绝缘静套3和绝缘套筒8之间设有静密封圈o1，绝缘动套4和绝缘套筒8之间设有动密封圈o2，通过两个相呼应的密封圈，将绝缘动套4和绝缘静套3隔离在绝缘套筒8的内部，带来增强密封绝缘效果、有效杜绝燃爆隐患的优点。上盖201b设有上盖内螺纹201b1、上盖密封面201b2，绝缘套筒8设有绝缘套筒外螺纹810、绝缘套筒密封面830，绝缘套筒外螺纹810与上盖内螺纹201b1固定装配，上盖密封面201b2和绝缘套筒密封面830之间设有套筒密封圈o3。此处的绝缘套筒密封面830或上盖密封面201b2并不应当理解为平面，而应理解为密封部位，是起到密封配合的一个部位。通过套筒密封圈o3进一步增强绝缘套筒8与上盖201b之间的绝缘密封效果，将插座壳体201内部空间有效地分隔为上下部分。所述绝缘套筒8设有凸环840，该凸环840包括凸环平面840a和凸环斜面840b，凸环斜面840b相对凸环平面840a倾斜装配，所述绝缘套筒密封面830装配在凸环斜面840b。凸环平面840a和凸环斜面840b应理解为分别是两个平面，凸环840则是位于绝缘套筒8外侧一个环状，凸环平面840a位于绝缘套筒8最外侧，而绝缘套筒密封面830，即绝缘套筒8起到密封作用的部位就位于凸环斜面840b。
图18、图19所示，为了提供稳定的地线抵触性能，地线动触头610设有弹簧孔611和限位装配在弹簧孔611中的弹簧612，地线动触头610和地线静触头710之间设有地线导体d，弹簧612抵触装配在弹簧孔611和地线导体d之间，地线导体d抵触装配在地线动触头610和地线静触头710之间。
图18、图25、图26所示，静触头组件7包括静触头座e1、静触头片e2以及静触头e3，静触头片e2与静触头座e1铆接装配，静触头e3与静触头片e2固定装配，动触头组件6包括动触头座f1和动触头f2，动触头f2与动触头座f1固定装配。特别指出本实施例的火线或零线的动静触头组件6、7适用上述结构，通过设置静触头片e2可以带来静触头组件7少许受压形变，使得两者抵触更加紧密，同时静触头片e2通过铆接方式固定装配在静触头座e1，可以提高装配的可靠性，防止虚触。静触头e3可以通过多种方式与静触头片e2固定装配，可以是铆接，也可以是焊接，当然以铆接为佳。
图25、图26所示，静触头座e1一体成形，其包含静触头座凸部e11，静触头座凸部e11具有朝向侧方设置的铆接平面e12，铆接平面e12设有铆接柱e13，静触头片e2厚度相等，静触头片e2包含铆接端e21，铆接端e21设有铆接孔e22，铆接柱e13铆接装配铆接孔e22，铆接端e21覆盖装配铆接平面e12，用来继续加强静触头组件7在受压抵触后的紧密性和装配可靠性。
Claims (3)
1.防爆插接装置，包括插头(1)和插座(2)，插头(1)包括插头壳体(101)，插座(2)包括插座壳体(201)，插头壳体(101)外壁设有防脱槽(140)，插座壳体(201)内壁设有防脱柱(240)，插头(1)与插座(2)之间包括相对直线运动(m)和相对圆周运动(n)，防脱槽(140)包括引导区(141)和锁止区(142)，引导区(141)包括沿着相对直线运动方向(m)延伸的贯通口(144)，锁止区(142)包括沿着相对直线运动(m)方向延伸的锁止块(145)，引导区(141)和锁止区(142)沿着相对圆周运动(n)方向贯通，引导区(141)和限位柱(240)之间包括相对直线运动(m)，锁止区(142)和限位柱(240)之间包括相对圆周运动(n)，
其特征在于：插头(1)包括插脚(100)、插头绝缘套(102)，插脚(100)与插头绝缘套(102)固定装配，插头绝缘套(102)与插头壳体(101)固定装配，插座(2)包括绝缘套筒(8)以及绝缘接触组件(9)，绝缘套筒(8)固定装配在插座壳体(201)中，绝缘接触组件(9)包括绝缘静套(3)和绝缘动套(4)，绝缘静套(3)相对绝缘套筒(8)静止装配，绝缘动套(4)相对绝缘套筒(8)转动装配，绝缘静套(3)设有静触头组件(7)，绝缘动套(4)设有动触头组件(6)和插接头组件(5)，静触头组件(7)和动触头组件(6)抵触配合，插接头组件(5)包括插接头(g1)和限位件(500)，动触头组件(6)和插接头(g1)导通装配，插座壳体(201)内壁设有限位槽(202)，插接头(g1)包括至少两撑瓣(g11)，所述撑瓣(g11)之间具有撑瓣间隙(g12)，限位件(500)包括摆杆(501)和复位弹簧(502)，摆杆(501)包括摆杆内端(501a)、摆杆外端(501b)以及摆动中心(501c)，摆杆内端(501a)自由装配在撑瓣间隙(g12)之中，摆杆外端(501b)自由装配在限位槽(202)之中，摆动中心(501c)限位装配在绝缘动套(4)之中，复位弹簧(502)抵触装配在摆杆(501)和绝缘动套(4)之间。
2.根据权利要求1所述的防爆插接装置，其特征在于：防脱槽(140)包括定位区(143)，定位区(143)包括沿着相对直线运动(m)方向延伸的定位块(146)，锁止块(145)包括面向定位区(143)的防脱面(147)，锁止区(142)和定位区(143)沿着相对圆周运动(n)方向贯通，定位区(143)和限位柱(240)之间包括相对直线运动(m)。
3.根据权利要求2所述的防爆插接装置，其特征在于：锁止块(145)和定位块(146)分别具有锁止块底面(145a)和定位块底面(146a)，锁止块底面(145a)和定位块底面(146a)装配在同一个平面，锁止块(145)和定位块(146)分别具有锁止块顶面(145b)和定位块顶面(146b)，锁止块顶面(145b)和定位块顶面(146b)装配在两相互平行的平面。
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