CN104052093B - 一种充电器闭锁装置 - Google Patents

Abstract

一种充电器闭锁装置，包括机器人本体、电缆连接器和防爆充电箱，其特征在于：所述机器人本体与防爆充电箱使用电缆连接器相连，所述机器人本体包括蓄电池腔体，所述电缆连接器由插座部分与插头部分组成，所述插座部分安装在蓄电池腔体的一端面上，所述防爆充电箱包括控制腔和接线腔，所述插头部分固定在接线腔的一端面上。插头部分插入插座部分后对插头部分进行旋转操作，插头接线柱和插座接线柱实现对接，通过旋转操作实现电源的接通和断开，插座部分和插头部分通过轴向滑块和轴向滑槽锁住连为一体，实现闭锁功能。本发明可以使用在煤矿爆炸性气体环境中，具有电缆连接器的功能，又具备充电闭锁功能。

Description

一种充电器闭锁装置

技术领域

本发明涉及蓄电池充电器领域，具体而言，涉及一种矿用机器人的充电装置。

背景技术

煤矿井下皮带运输机的长度一般有几百米，有些甚至长达一千多米，为了适应煤矿井下皮带巡检机器人长距离检测的需要，必须提高皮带巡检机器人本体的续航能力，这就要对电量较少的电池（在皮带巡检机器人本体内）进行充电。

煤矿井下电气设备必须符合爆炸性气体环境中电气设备标准（GB3836-2010）的规定，现有技术中的充电设备不符合爆炸性气体环境中电气设备标准，不能在煤矿中使用，这就需要一种符合爆炸性气体环境中电气设备标准（GB3836-2010）的充电设备。

发明内容

为了克服现有技术缺点，本发明提供了一种充电器闭锁装置，使它既有防爆电缆连接器功能，又具备充电功能。为此，本发明提供了下列技术方案。

一种充电器闭锁装置，包括机器人本体、防爆充电箱和电缆连接器，其特征在于：机器人本体与防爆充电箱通过电缆连接器相连，所述插座部分包括插座外壳（11）、插座绝缘子（12）和插座接线柱（13），电缆连接器包括插座部分01和插头部分02，所述插座部分01装有一闭锁机构，闭锁机构包括中心转轴14、转轴拨块15和旋转开关16，所述插座外壳11的凹槽上设置有定位槽11b、轴向滑槽11a与环状卡槽11c；所述插头部分02装有插头外壳21和插头接线柱23，插头外壳21的外壁上设置有轴向滑块21a与定位挡块22b；所述插头部分02插入插座部分01后对插头部分02进行旋转操作，插头接线柱23和插座接线柱13实现对接，此时电源自动接通，插座部分01和插头部分02通过轴向滑块21a和轴向滑槽11a锁住连为一体，实现闭锁功能。

所述机器人本体包括蓄电池腔体，插座部分01安装在蓄电池腔体的一端面上，所述防爆充电箱包括控制腔和接线腔，插头部分02固定在接线腔的一端面上。

优选的，所述蓄电池腔体包括蓄电池、电源模块、真空继电器一、真空继电器二，所述真空继电器一、真空继电器二置于闭锁机构的输出端，所述真空继电器一和真空继电器二处于并联连接。

进一步，所述控制腔内包括真空继电器三、真空继电器四、充电器；所述真空继电器三、真空继电器四置于充电器的输出端，所述真空继电器三和真空继电器四处于并联连接。

更进一步，所述真空继电器一、真空继电器二与真空继电器三、真空继电器四相互之间可以连锁动作。

非限制性的，所述闭锁机构具有3个触发档位。

进一步，所述闭锁机构处于0位时，蓄电池处于空载状态，真空继电器停止工作，负载停止工作。

更进一步，所述闭锁机构处于1位时，蓄电池处于充电状态，真空继电器工作，蓄电池开始充电。

更进一步，所述闭锁机构处于2位时，蓄电池对负载进行供电。

示意性的，充电开始：插头部分02插入插座部分01的隔爆空腔内，旋转插头部分02，触头A1与触头A3接触，触头A2与触头A4接触，触头B1与触头B3接触，触头B2与触头B4接触，同时，闭锁机构处于1档位闭合，真空继电器一和真空继电器二导通闭合，同时，真空继电器三和真空继电器四导通闭合，真空继电器常开点（J1、J2、J3、J4）闭合，打开电源开关，充电器开始工作，蓄电池开始充电。

示意性的，充电结束：反向旋转插头部分02，闭锁机构处于0档位断开，触头A1与触头A3分离，触头A2与触头A4分离，触头B1与触头B3分离，触头B2与触头B4分离，真空继电器一和真空继电器二触点断开，同时，真空继电器三和真空继电器四触点断开，真空继电器常开点（J1、J2、J3、J4）断开，插头部分02处于不带电状态，防爆充电箱体与机器人本体分离，蓄电池停止充电。

本发明提供的技术方案能够产生多种有益效果:首先，插头部分插入插头接线柱时，插座部分的电源是断开的；其次，在插头部分插入插座部分后对插头部分进行旋转操作，插头接线柱和插座接线柱实现对接；同时，电源自动接通，此时插座部分和插头部分通过轴向滑块和轴向滑槽锁住连为一体，具有自锁功能；再次，在电缆连接器自动插拔的过程中实现了防爆充电箱对机器人本体的充电，操作方便，安全可靠。

附图说明

图1是本发明提供的充电器闭锁装置的右视图。

图2是本发明提供的充电器闭锁装置的A-A剖视图。

图3是本发明提供的充电器闭锁装置的H-H剖视图。

图4是本发明提供的充电器闭锁装置的插座立体图。

图5是本发明提供的充电器闭锁装置的插头立体图。

图6是本发明提供的充电器闭锁装置的内部立体图。

图7是本发明提供的充电器闭锁装置的充电系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

在本发明优选的实施方式中，提供了一种充电器闭锁装置，机器人本体与防爆充电箱依靠电缆连接器相连。电缆连接器如图1、图2和图3所示，包括插座部分01和插头部分02，所述插座部分01装有一闭锁机构、插座绝缘护套19，所述闭锁机构包括中心转轴14、转轴拨块15、旋转开关16，所述插头部分02通过与插座部分01相配合，带动转轴拨块15转动，所述转轴拨块15有一中心孔，所述中心孔与中心转轴14的一端部相配合，所述中心转轴的端部有螺纹结构，用螺母18固定。所述旋转开关16与中心转轴14的另一端部相连接。

优选地，如图2所示，所述插座部分01还包括开关安装架17，所述开关安装架17上安装有旋转开关16，所述中心转轴14可在插座绝缘子12的中心孔内带动转轴拨块15做圆周旋转，所述转轴拨块15的中心长孔与中心转轴14的端部扁平结构相配合。

进一步，所述插座部分01还包括插座外壳11、插座绝缘子12、插座接线柱13，所述插座外壳11的凹槽上设置有定位槽11b、轴向滑槽11a与环状卡槽11c，所述插座接线柱13安装在插座绝缘子12内。

更进一步，所述插座外壳11的凹槽上至少设置有一个轴向滑槽11a，如图4所示。

在另一实施例中，所述插头部分02包括插头外壳21、插头绝缘子22、插头接线柱23、接线柱压紧弹簧24，绝缘支撑座28，所述插头外壳21的外壁上设置有轴向滑块21a与定位挡块22b，所述接线柱压紧弹簧24支撑于插头接线柱23，如图2和图3所示。

优选地，所述中心转轴14、转轴拨块15、插头绝缘子12、旋转开关16相互联接，可以连锁动作。

所述插头绝缘子22和绝缘支撑座28通过螺钉26固定在插头外壳21上。

进一步，所述插头绝缘子22的一端设置有凸起部，所述凸起部与转轴拨块15的凹槽部相配合，所述轴向滑块21a对应插入到轴向滑槽11a中，所述定位挡块22b可在定位槽11b滑动。

更进一步，所述插头外壳11的外表面上有轴向滑块21a和定位挡块21b，如图5所示。

非限制性地，所述插头部分01还包括：防爆线嘴25，电缆27，所述电缆27由防爆线嘴25引出，防爆线嘴25内置阻燃胶堵25a，线嘴25b压紧阻燃胶堵25a起到防水、防爆作用。

电缆连接器的电源通断是这样实现的：

如图2、图3和图6所示，所述插座部分01固定不动，将插头部分02对应插入到插座部分01中，转动插头部分02一定角度，插头外壳21上凸起的轴向滑块21a旋入到插座外壳内壁上的环状卡槽11c内，插座部分01与插头部分02不能分离，定位挡块15在定位槽11b内滑动，同时插头外壳21带动转轴拨块15转动，此时，插头接线柱23与插座接线柱13相对应接触，同时中心转轴14转动，带动旋转开关16也随之转动，实现电源的自动接通。所述插座部分01固定不动，反方向转动插头部分02一定角度，插头外壳21上凸起的轴向滑块21a从插座外壳内壁上的环状卡槽11c内旋出，插座部分01与插头部分02实现分离，定位挡块15在定位槽11b内实现反向旋转角度的定位，同时插头外壳21带动转轴拨块15转动，此时插头接线柱23与插座接线柱13处在交错位置上，同时中心转轴14转动，带动旋转开关16也随之转动，来实现电源的自动切断。

需要说明的是，在插头部分02插入插座部分01的过程中，插座部分02中的旋转开关16处于断开状态，此时，转轴拨块15正好处于盖住插座接线柱13的状态。此时，插头绝缘子22的凸起部正好插入到转轴拨块15的凹槽部中，当正向或反向旋转插头部分02时，转轴拨块15带动中心转轴14旋转，来实现旋转开关16的断开和闭合。

在另一个实施例中，如图7所示，充电器闭锁装置的功能是这样实现的：当充电开始时，将插头部分02插入到插座部分01的隔爆空腔内，旋转插头部分02，触头A1与触头A3接触，触头A2与触头A4接触，触头B1与触头B3接触，触头B2与触头B4接触，同时，闭锁机构处于1档位闭合，真空继电器一和真空继电器二导通闭合，同时，真空继电器三和真空继电器四导通闭合，真空继电器常开点（J1、J2、J3、J4）闭合，打开电源开关，充电器开始工作，蓄电池开始充电。

当充电结束时，反向旋转插头部分02，旋转开关16处于0档位断开，触头A1与触头A3分离，触头A2与触头A4分离，触头B1与触头B3分离，触头B2与触头B4分离，真空继电器一和真空继电器二触点断开，同时，真空继电器三和真空继电器四触点断开，真空继电器常开点（J1、J2、J3、J4）断开，插头部分02处于不带电状态，防爆充电箱体与机器人本体分离，蓄电池停止充电。

当旋转开关16处于2档位时，蓄电池对负载进行供电。

本发明提供的技术方案能够产生多种有益效果:首先，插头部分插入插头接线柱时，插座部分的电源是断开的；其次，在插头部分插入插座部分后对插头部分进行旋转操作，插头接线柱和插座接线柱实现对接；同时，电源自动接通，此时插座部分和插头部分通过轴向滑块和轴向滑槽锁住连为一体；再次，在电缆连接器自动插拔的过程中实现了防爆充电箱对机器人本体的充电，操作方便，安全可靠。

本发明所述并不限于具体实施方式所述的实施例，只要是本领域技术人员根据本发明方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新及保护的范围。

Claims (6)

1.一种充电器闭锁装置，包括机器人本体、防爆充电箱和电缆连接器，其特征在于：所述机器人本体与防爆充电箱通过电缆连接器相连，所述机器人本体包括蓄电池腔体，电缆连接器包括插座部分（01）和插头部分（02），所述插座部分包括插座外壳（11）、插座绝缘子（12）和插座接线柱（13），所述插座部分（01）还装有一闭锁机构，闭锁机构包括中心转轴（14）、转轴拨块（15）和旋转开关（16），所述插座外壳（11）的凹槽上设置有定位槽（11b）、轴向滑槽（11a）与环状卡槽（11c）；所述插头部分（02）装有插头外壳（21）和插头接线柱（23），插头外壳（21）的外壁上设置有轴向滑块（21a）与定位挡块（22b）；所述插头部分（02）插入插座部分（01）后对插头部分（02）进行旋转操作，插头接线柱（23）和插座接线柱（13）实现对接，通过旋转操作实现电源的接通和断开，插座部分（01）和插头部分（02）通过轴向滑块（21a）和轴向滑槽(11a)锁住连为一体，实现闭锁功能。

2.根据权利要求1所述的一种充电器闭锁装置，其特征在于：所述防爆充电箱包括控制腔和接线腔，所述插座部分（01）安装在蓄电池腔体的一端面上，插头部分（02）固定在接线腔的一端面上；所述蓄电池腔体包括蓄电池、电源模块、真空继电器一和真空继电器二，所述真空继电器一、真空继电器二置于闭锁机构的输出端，所述真空继电器一和真空继电器二处于并联连接；所述控制腔内包括真空继电器三、真空继电器四和充电器；所述真空继电器三、真空继电器四置于充电器的输出端，真空继电器三和真空继电器四处于并联连接。

3.根据权利要求1所述的一种充电器闭锁装置，其特征在于：所述闭锁机构具有3个触发档位。

4.根据权利要求1所述的充电器闭锁装置，其特征在于：所述闭锁机构处于0档位时，蓄电池处于空载状态，真空继电器一、真空继电器二、真空继电器三和真空继电器四断开，停止工作，蓄电池对负载不供电。

5.根据权利要求1所述的充电器闭锁装置，其特征在于：所述闭锁机构处于1档位时，蓄电池处于充电状态，真空继电器一、真空继电器二、真空继电器三和真空继电器四导通闭合，开始对蓄电池充电。

6.根据权利要求1所述的充电器闭锁装置，其特征在于：所述闭锁机构处于2档位时，蓄电池对负载进行供电。