CN110518396A - 一种具有强制分离功能的岸电插头插座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有强制分离功能的岸电插头插座。它包括插座本体、插头，所述插座本体包括中部的主腔室以及其外侧相连的功能臂，所述功能臂的空腔内设有限位槽、控制杆及限位槽顶部的凸头导向压块，所述限位槽内从主腔室远端到近端分别设置有弹簧、导向斜块，限位槽的近端有一通向主腔室的连通孔，导向斜块的头部连有球头限位柱，球头限位柱一部分可活动地置于连通孔，所述插头上设有与球头限位柱头部相应的限位圆槽；控制杆下部置于限位槽内并与导向斜块的工作斜面相抵，所述控制杆上部从凸头导向压块的导向孔中可活动地伸出。本发明的插头插座具有良好的密封防水防尘效果，插入容易、插入和分离的插拔力小、定位准确且便于操作。
Description
技术领域
本发明涉及岸电技术领域，具体地说是一种具有强制分离功能的岸电插头插座。
背景技术
当前，我国经济发展面临的资源环境约束压力日益增大，特别是近年来，中东部地区频繁出现的严重雾霾，范围之大、程度之重、持续时间之长引起社会各界的强烈关注。在人口稠密的沿海沿江港口城市，船舶靠港期间使用副机发电产生的污染物排放是影响空气质量的重要因素，而使用岸电是解决这一问题的最佳途径。船舶接用岸电技术，是指船舶靠港期间，停止使用船舶上的发电机，而改用陆地电源供电。港口是港口城市大气污染的主要来源，污染物主要来自于货物装卸作业和靠港船舶排放。接用岸电指船舶靠港期间关闭副机，由港口提供岸上电力。由于国际航行船舶的电制与我国电制不同，为保证船舶导航设备工作的连续性，船舶接用岸电时不能断电，对港口的安全生产不能产生影响等，凸显出岸电技术的复杂。通常情况下，大功率岸电电源进线部分、变压变频部分都集成在一个标准的集装箱中，在码头前沿设置岸电电源插座箱，按现场实际情况选用电缆卷筒或电缆提升装置。岸电电源比普通变频电源标准更高,核心逆变模块组主要由IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、开关电源、散热器、电解、吸收电容、驱动板、铜板等部件相互连接组成，该模块组采用IGBT逆变技术，可靠性高，体积小，大幅度节省制造材料，重量轻，移动方便；自动匹配最优技术参数，减小了布线电感。增强了系统的可靠性，而且使电容分布更均匀，结构更紧凑、简洁、美观。在码头前沿会设置岸电插座箱，内含高压航空插头，实现船岸电源连接。在整个岸电系统中，岸电用插头插座是必不可少的重要部分，现有的岸电插头插座的整体性不好，并且功能相对较少，密封性、强制分离性等功能不突出。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种带有强制分离功能的、具有优秀整体防水能力的插头插座。
为实现上述技术的目的，本发明采用以下技术方案：
一种具有强制分离功能的岸电插头插座，包括插座本体、插头，其特征在于：所述插座本体包括中部的主腔室以及主腔室外侧相连的功能臂，所述功能臂的空腔内设有限位槽、控制杆及限位槽顶部的凸头导向压块，所述限位槽内从主腔室远端到近端分别设置有弹簧、导向斜块，限位槽的近端有一通向主腔室的连通孔，导向斜块的头部连有球头限位柱，球头限位柱一部分可活动地置于连通孔，所述插头上设有与球头限位柱头部相应的限位圆槽；控制杆下部置于限位槽内并与导向斜块的工作斜面相抵，所述控制杆上部从凸头导向压块的导向孔中可活动地伸出，所述凸头导向压块导向孔处安装有密封头套，所述密封头套将控制杆的伸出部分罩住，当插头插座需要插合时，控制杆上部受外力驱动从凸头导向压块的导向孔向下运动，控制杆底部向下挤压导向斜块的工作斜面，使导向斜块在限位槽中水平向外运动并且压缩弹簧，球头限位柱随导向斜块一起向外运动，球头限位柱的头部收入连通孔中，当插头插入到位时，撤去外力，则弹簧伸展，使球头限位柱和导向斜块复位，使得球头限位柱的球头嵌入插头上的限位圆槽达到紧固定位，控制杆在导向斜块工作斜面的挤压下回升复位。
进一步地，所述功能臂的数量为2个，对称分布于主腔室的两侧。
进一步地，所述的导向斜块头部设有螺纹孔并与球头限位柱螺纹连接，所述限位槽的截面形状为长方形。
进一步地，所述凸头导向压块导向孔为阶梯孔，其上部孔口内径较小，所述密封头套的边缘设有双层卡边，并卡在凸头导向压块导向孔的上部小孔处，所述控制杆中部设有一圈突边，该突边在凸头导向压块导向孔中下部大孔处上下移动但无法穿过凸头导向压块导向孔的上部小孔处，所述控制杆上部在凸头导向压块导向孔中上部小孔处上下移动并被密封头套包裹，在普通状态下，在控制杆的上部球头和密封头套的头部之间存在1-2mm的间隙。
进一步地，所述功能臂的限位槽的左右两肩部上设有压片，所述凸头导向压块置于压片上，所述压片和凸头导向压块之间设有密封圈，所述压片和凸头导向压块通过螺钉固定在限位槽顶部两肩处，所述凸头导向压块的下表面设有一凸起，该凸起位于限位槽中弹簧上方并限制弹簧的错位变形。
进一步地，所述限位槽的分布方向、连通孔方向均与插头在主腔室中的行进方向垂直，所述控制杆在凸头导向压块导向孔中的行进方向与插头在主腔室中的行进方向平行，所述导向斜块的工作斜面与插头在主腔室中的行进方向呈45度角。
进一步地，所述插座里设有一级嵌入槽和二级嵌入槽，所述一级嵌入槽中设有密封圈，所述二级嵌入槽中设有密封压圈，所述密封压圈截面呈“凹”型结构，当插头插入到位后，插头侧面压紧密封圈构成一级防水，插头底部和侧面压紧密封压圈的底面和侧面构成二级密封防水。
进一步地，所述插头外侧装有保护盖，所述保护盖包括上部的套筒和下部的盖体，在插头中部位置外侧均布有若干段定位槽，所述保护盖上部套筒内壁上有与定位槽对应的凸轨；非工作状态下，所述保护盖在插头和电缆接头之间，电缆接头的外圈凸起外径大于保护盖上部套筒内径并使保护盖不能从电缆侧滑出；当插头插入插座主腔室到位后，保护盖凸轨与定位槽形成过盈配合，并且保护盖上部套筒也与插头形成过盈配合，定位槽不贯穿插头外壁，保护盖下部的盖体与功能臂形状相应并将功能臂封盖，形成对密封头套的防尘防晒。
进一步地，所述插座本体还设有密封盖，在非工作状态下，密封盖可以把主腔室和功能臂盖住，密封盖中间部分和侧翼部分分别通过与主腔室和功能臂形状大小相应的密封圈把主腔室和功能臂密闭封盖，密封盖盖上后通过卡头与插座本体卡紧密封。
采用上述技术方案的本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
本发明通过球头限位柱与插头上的限位圆槽的精确定位，使得插入容易、插入和分离的插拔力小、定位准确且便于操作。
本发明通过在插座上设置能够复位的球头限位柱和导向斜块的结合体并限定该结合体的位置和行程，且通过限位槽的设置为球头限位柱和导向斜块的结合体提供活动空间，实现插头插入插座的快速定位和快速拔出。
本发明通过凸头导向压块对控制杆的导向及定位限位、凸头导向压块的凸头部分对弹簧形成防错位蹦出的设计、凸头导向压块阶梯孔的小孔安装密封头套对控制杆形成密封防水防尘、凸头导向压块通过密封圈与压片对整个功能臂的密封防水防尘设置，使得整个结构紧凑、结构小巧并且功能丰富，防水防尘。
本发明通过安装球头限位柱和导向斜块的结合体和弹簧，当插头受到远超过正常插拔力的拉力时，球头限位柱和导向斜块的结合体会强行挤压弹簧，使得球头限位柱和导向斜块的结合体向外运动，最终强制分离插头；强制分离的拉力值通过调节顶住导向斜块的弹簧的弹力值、以及通过改变球头限位柱和导向斜块的结合体的总体尺寸(如调节导向斜块的斜面的斜度)来设定；强制分离功能是为了保护插头受到非正常拉力时，电缆、插头和插座不受到损伤，强制分离机构结构小巧、便于安装，拉力值可设定且便于调节，方便加工和实现功能。
本发明通过在插座核心部位设置一级嵌入槽与密封圈和二级嵌入槽与密封压圈的配合来提高防水等级，特别是二级嵌入槽与密封压圈的凹型截面设计，直接从底面与侧面对插头提供回弹力，从而更加的密封防水。
本发明通过保护盖与密封盖的设置，可以在插头插入插座时和插座无插头插入时都能够保护功能臂及功能臂里面的密封头套等部件防尘防晒。
附图说明
图1为本发明一种具有强制分离功能的岸电插头插座的结构示意图；
图2为本发明一种具有强制分离功能的岸电插头插座中的插座结构示意图；
图3为本发明一种具有强制分离功能的岸电插头插座的插座的分解结构示意图；
图4为本发明一种具有强制分离功能的岸电插头插座的插座略去球头限位柱、导向斜块、弹簧、压片、控制杆、凸头导向压块、螺钉、密封头套等部件后的插座本体结构示意图；
图5为本发明一种具有强制分离功能的岸电插头插座的剖视图；
图6为本发明一种具有强制分离功能的岸电插头插座的插头结构示意图；
图7为本发明一种具有强制分离功能的岸电插头插座的保护盖结构示意图；
图8为本发明的附图5中A处的局部放大图；
图中附图标记如下：1—主腔室；2-卡头；3-功能臂；4-球头限位柱；5-导向斜块；6-弹簧；7-压片；8-控制杆；9-凸头导向压块；10-螺钉；11-密封头套；12-密封盖；13-插头；14-保护盖；15-电缆接头；16-定位槽；17-限位圆槽；18凸轨；19-密封圈；20-密封压圈；21-一级嵌入槽；22-二级嵌入槽；23-限位槽；24-连通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例及附图，对本发明的技术方案进行详细的阐述。
如图1-8所示，本发明一种具有强制分离功能的岸电插头插座，包括插座本体、插头13，所述插座本体包括中部的主腔室1以及主腔室1外侧相连的功能臂3，所述功能臂3的空腔内设有限位槽23、控制杆8及限位槽23顶部的凸头导向压块9，所述限位槽23内从主腔室1远端到近端分别设置有弹簧6、导向斜块5，限位槽23的近端(近端指离主腔室1较近，即功能臂3与主腔室1交界处的侧壁)有一通向主腔室1的连通孔24，导向斜块5的头部连有球头限位柱4，球头限位柱4一部分可活动地置于连通孔24，导向斜块5头部(离主腔室1较近的一端)设有一个工作斜面，该斜面从近端到远端逐渐升高，导向斜块5在限位槽23中做径向往返运动，所述插头13上设有与球头限位柱4头部相应的限位圆槽17；控制杆8下部置于限位槽23内并与导向斜块5的工作斜面相抵，所述控制杆8上部从凸头导向压块9的导向孔中可活动地伸出，所述凸头导向压块9导向孔处安装有密封头套11，所述密封头套11将控制杆8的伸出部分罩住，弹簧6呈压缩状态，使导向斜块5头部顶住限位槽23近端的侧壁，使导向斜块5斜面顶紧控制杆8；当插头插座需要插合时，控制杆8上部受外力驱动从凸头导向压块9的导向孔向下运动，控制杆8底部向下挤压导向斜块5的工作斜面，使导向斜块5在限位槽23中水平向外运动并且压缩弹簧6，球头限位柱4随导向斜块一起向外运动，球头限位柱4的头部收入连通孔24中，当插头13插入到位时，撤去外力，则弹簧6伸展，使球头限位柱4和导向斜块5复位，使得球头限位柱4的球头嵌入插头13上的限位圆槽17达到紧固定位，控制杆8在导向斜块5工作斜面的挤压下回升复位。
所述功能臂3的数量可以为2个，对称分布于主腔室1的两侧。
所述插头13在正常拔出时，外力作用在两对称功能臂3里的控制杆8上，使得控制杆8向下运动，使得球头限位柱4和导向斜块5的结合体向外运动，插座正常拔出；当插头受到远超过正常插拔力的拉力时，球头限位柱4的球头部位受到插头13的强行挤压后向功能臂3方向行进(远端)，球头限位柱4伸入主腔室1的球头部位退回到连通孔24，并驱动导向斜块5强行挤压弹簧6向外运动，最终强制分离插头13。强制分离的拉力值通过调节顶住导向斜块5的弹簧6的弹力值、以及通过改变球头限位柱4和导向斜块5的结合体的总体尺寸(如调节导向斜块5的斜面的斜度)来设定；强制分离功能是为了保护插头13受到非正常拉力时，电缆、插头和插座不受到损伤，强制分离机构结构小巧、便于安装，拉力值可设定且便于调节，方便加工和实现功能。
所述导向斜块5头部设有螺纹孔并与球头限位柱4螺纹连接，所述限位槽23的截面形状为长方形。
所述凸头导向压块9导向孔为阶梯孔，其上部孔口内径较小，所述密封头套11的边缘设有双层卡边，并卡在凸头导向压块9导向孔的上部小孔处，所述控制杆8中部设有一圈突边，该突边在凸头导向压块9导向孔中下部大孔处上下移动，但该突边外径大于凸头导向压块9导向孔的上部小孔外径，所述控制杆8上部在凸头导向压块9导向孔中上部小孔处上下移动并被密封头套11包裹，在非受力状态下，在控制杆8的上部球头和密封头套11的头部之间存在1-2mm的间隙。所述功能臂3的限位槽23的左右两肩部上设有压片7，所述凸头导向压块9置于压片7上，所述压片7和凸头导向压块9之间设有密封圈，所述压片7和凸头导向压块9通过螺钉10固定在限位槽23顶部两肩处，所述凸头导向压块9的下表面设有一凸起，该凸起位于限位槽23中弹簧6上方并限制弹簧6的错位变形。凸头导向压块9对控制杆8的导向及定位限位、凸头导向压块9的凸头部分对弹簧6形成防错位蹦出的设计、凸头导向压块9阶梯孔的小孔安装密封头套11对控制杆8形成密封防水防尘、凸头导向压块9通过密封圈与压片7对整个功能臂3的密封防水防尘设置，使得整个结构紧凑、结构小巧并且功能丰富，防水防尘。
所述限位槽23的分布方向、连通孔24方向均与插头13在主腔室1中的行进方向垂直，所述控制杆8在凸头导向压块9导向孔中的行进方向与插头13在主腔室1中的行进方向平行，所述导向斜块5的工作斜面与插头13在主腔室1中的行进方向呈45度角。
所述主腔室1里设有一级嵌入槽21和二级嵌入槽22，所述一级嵌入槽21中设有密封圈19，所述二级嵌入槽22中设有密封压圈20，所述密封压圈20截面呈“凹”型结构，当插头13插入到位后，插头13侧面压紧密封圈19构成一级防水，插头13底部和侧面压紧密封压圈20的底面和侧面构成二级密封防水。本发明通过在插座核心部位设置一级嵌入槽21与密封圈19和二级嵌入槽22与密封压圈20的配合来提高防水等级，特别是二级嵌入槽22与密封压圈20的凹型截面设计，直接从底面与侧面对插头13提供回弹力，从而更加的密封防水。
所述插头13外侧装有保护盖14，所述保护盖14包括上部的套筒和下部的盖体，在插头13中部位置外侧均布有若干段定位槽16，所述保护盖14上部套筒内壁上有与定位槽16对应的凸轨18；非工作状态下，所述保护盖14在插头13和电缆接头15之间，电缆接头15的外圈凸起外径大于保护盖14上部套筒内径并使保护盖14不能从电缆侧滑出；当插头13插入主腔室1到位后，保护盖14凸轨18与定位槽16形成过盈配合，并且保护盖14上部套筒也与插头13形成过盈配合，定位槽16不贯穿插头外壁，保护盖14下部的盖体与功能臂3形状相应并将功能臂3封盖。实现了对密封头套11的防尘防晒。
所述插座本体还设有密封盖12，在非工作状态下，密封盖12可以把主腔室1和功能臂3盖住，密封盖12中间部分和侧翼部分分别通过与主腔室1和功能臂3形状大小相应的密封圈把主腔室1和功能臂3密闭封盖，密封盖12盖上后通过卡头2与插座本体卡紧密封实现防水防尘。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
Claims (9)
1.一种具有强制分离功能的岸电插头插座，包括插座本体、插头(13)，其特征在于：所述插座本体包括中部的主腔室(1)以及主腔室(1)外侧相连的功能臂(3)，所述功能臂(3)的空腔内设有限位槽(23)、控制杆(8)及限位槽(23)顶部的凸头导向压块(9)，所述限位槽(23)内从主腔室(1)远端到近端分别设置有弹簧(6)、导向斜块(5)，限位槽(23)的近端有一通向主腔室(1)的连通孔(24)，导向斜块(5)的头部连有球头限位柱(4)，球头限位柱(4)一部分可活动地置于连通孔(24)，所述插头(13)上设有与球头限位柱(4)头部相应的限位圆槽(17)；控制杆(8)下部置于限位槽(23)内并与导向斜块(5)的工作斜面相抵，所述控制杆(8)上部从凸头导向压块(9)的导向孔中可活动地伸出，所述凸头导向压块(9)导向孔处安装有密封头套(11)，所述密封头套(11)将控制杆(8)的伸出部分罩住，当插头插座需要插合时，控制杆(8)上部受外力驱动从凸头导向压块(9)的导向孔向下运动，控制杆(8)底部向下挤压导向斜块(5)的工作斜面，使导向斜块(5)在限位槽(23)中水平向外运动并且压缩弹簧(6)，球头限位柱(4)随导向斜块一起向外运动，球头限位柱(4)的头部收入连通孔(24)中，当插头(13)插入到位时，撤去外力，则弹簧(6)伸展，使球头限位柱(4)和导向斜块(5)复位，使得球头限位柱(4)的球头嵌入插头(13)上的限位圆槽(17)达到紧固定位，控制杆(8)在导向斜块(5)工作斜面的挤压下回升复位。
2.根据权利要求1所述的具有强制分离功能的岸电插头插座，其特征在于：所述功能臂(3)的数量为2个，对称分布于主腔室(1)的两侧。
3.根据权利要求1所述的具有强制分离功能的岸电插头插座，其特征在于：所述导向斜块(5)头部设有螺纹孔并与球头限位柱(4)螺纹连接，所述限位槽(23)的截面形状为长方形。
4.根据权利要求1所述的具有强制分离功能的岸电插头插座，其特征在于：所述凸头导向压块(9)导向孔为阶梯孔，其上部孔口内径较小，所述密封头套(11)的边缘设有双层卡边，并卡在凸头导向压块(9)导向孔的上部小孔处，所述控制杆(8)中部设有一圈突边，该突边在凸头导向压块(9)导向孔中下部大孔处上下移动，但该突边外径大于凸头导向压块(9)导向孔的上部小孔外径，所述控制杆(8)上部在凸头导向压块(9)导向孔中上部小孔处上下移动并被密封头套(11)包裹，在非受力状态下，在控制杆(8)的上部球头和密封头套(11)的头部之间存在1-2mm的间隙。
5.根据权利要求1所述的具有强制分离功能的岸电插头插座，其特征在于：所述功能臂(3)的限位槽(23)的左右两肩部上设有压片(7)，所述凸头导向压块(9)置于压片(7)上，所述压片(7)和凸头导向压块(9)之间设有密封圈，所述压片(7)和凸头导向压块(9)通过螺钉(10)固定在限位槽(23)顶部两肩处，所述凸头导向压块(9)的下表面设有一凸起，该凸起位于限位槽(23)中弹簧(6)上方并限制弹簧(6)的错位变形。
6.根据权利要求1所述的具有强制分离功能的岸电插头插座，其特征在于：所述限位槽(23)的分布方向、连通孔(24)方向均与插头(13)在主腔室(1)中的行进方向垂直，所述控制杆(8)在凸头导向压块(9)导向孔中的行进方向与插头(13)在主腔室(1)中的行进方向平行，所述导向斜块(5)的工作斜面与插头(13)在主腔室(1)中的行进方向呈45度角。
7.根据权利要求1所述的具有强制分离功能的岸电插头插座，其特征在于：所述插座(1)里设有一级嵌入槽(21)和二级嵌入槽(22)，所述一级嵌入槽(21)中设有密封圈(19)，所述二级嵌入槽(22)中设有密封压圈(20)，所述密封压圈(20)截面呈“凹”型结构，当插头(13)插入到位后，插头(13)侧面压紧密封圈(19)构成一级防水，插头(13)底部和侧面压紧密封压圈(20)的底面和侧面构成二级密封防水。
8.根据权利要求2所述的具有强制分离功能的岸电插头插座，其特征在于：所述插头(13)外侧装有保护盖(14)，所述保护盖(14)包括上部的套筒和下部的盖体，在插头(13)中部位置外侧均布有若干段定位槽(16)，所述保护盖(14)上部套筒内壁上有与定位槽(16)对应的凸轨(18)；非工作状态下，所述保护盖(14)在插头(13)和电缆接头(15)之间，电缆接头(15)的外圈凸起外径大于保护盖(14)上部套筒内径并使保护盖(14)不能从电缆侧滑出；当插头(13)插入插座主腔室(1)到位后，保护盖(14)凸轨(18)与定位槽(16)形成过盈配合，并且保护盖(14)上部套筒也与插头(13)形成过盈配合，定位槽(16)不贯穿插头外壁，保护盖(14)下部的盖体与功能臂(3)形状相应并将功能臂(3)封盖。
9.根据权利要求1所述的具有强制分离功能的岸电插头插座，其特征在于：所述插座本体还设有密封盖(12)，在非工作状态下，密封盖(12)可以把主腔室(1)和功能臂(3)盖住，密封盖(12)中间部分和侧翼部分分别通过与主腔室(1)和功能臂(3)形状大小相应的密封圈把主腔室(1)和功能臂(3)密闭封盖，密封盖(12)盖上后通过卡头(2)与插座本体卡紧密封。
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