CN117976446A - 一种隔爆壳体开盖断电保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿用防爆电气机械闭锁技术领域，公开了一种隔爆壳体开盖断电保护装置，具体技术方案为：包括防爆外壳和顶盖，防爆外壳上装有开关旋钮，开关旋钮设有供闭锁杆放入的U型卡槽，顶盖上布置有贯穿顶盖和外沿的锁止螺纹孔，闭锁杆中部铰接在防爆外壳上，防爆外壳上布置有滑动座，限位销竖向穿过滑动座，通电状态下，闭锁杆的顶盖完全盖合在锁止螺纹孔上，无法开盖，闭锁杆的底部搭在开关旋钮的非凹槽结构上；断电状态下，闭锁杆的底部卡在开关旋钮的U型卡槽内，无法通电，限位销插入至锁止螺纹孔内，限位销底部的滑动销轴带动传动连杆转动并将闭锁杆的位置锁死，避免人工误操作，实现双重保护，保证操作的安全性，避免出现安全事故。

Description

一种隔爆壳体开盖断电保护装置

技术领域

本发明属于矿用防爆电气机械闭锁技术领域，具体涉及一种隔爆壳体开盖断电保护装置。

背景技术

井下电源用于为电气设备供电，由于处于易燃易爆环境中，在井下对电源进行安装、调试和维修工作时，必须先切断电源再进行操作，严禁带电作业，但是由于电源设备在隔爆设计时对保护装置设计不合理，操作工人误操作或未按规章操作，会出现带电操作现象，带来严重的安全隐患。

目前也公开了一些闭锁防护装置，但由于闭锁杆结构行程限制，闭锁杆伸入上盖限位孔的深度有限，工人很容易忽视限位杆的存在，强行开盖导致闭锁杆弯曲无法使用。且煤矿井下环境恶劣，螺纹的外漏形式也易导致生锈失效，从而在需要紧急断电时闭锁杆无法伸缩，导致意外事故。

在授权公告号为“CN201918282U” 、专利名称为“螺栓紧固式主隔爆腔体的闭锁机构”的专利文件中公开了一种闭锁机构，通过闭锁行程开关来控制通断电状态，随着操作的继续逐渐实现完全断电，但这种闭锁机构无法保证操作时的完全断电，也无法避免工人误操作而带来的安全隐患。

在授权公告号为“CN203250664U”、专利名称为“隔爆型开关超前开盖断电装置”的专利文件中公开了一种闭锁机构，在通电状态下，通过闭锁顶板和闭锁挡板对螺栓进行遮挡来实现防护，但防拆结构与断电结构的关联性较差，无法保证在误操作的情况下实现完全断电，存在一定的安全隐患。

为了防止触电事故和瓦斯爆炸事故的发生，亟需一种安全性更高的防爆壳体开盖断电防护装置。

发明内容

为解决现有技术存在的断电安全保障不足、易出现人工误操作的技术问题，本发明提供了一种隔爆壳体开盖断电保护装置，防爆外壳开启时必断电，实现双重保护，避免误操作导致的安全事故。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种隔爆壳体开盖断电保护装置，包括防爆外壳和顶盖，防爆外壳上装有开关旋钮，开关旋钮控制防爆外壳内的电气设备供电的通断状态，顶盖通过多根螺杆锁止在防爆外壳的外沿上，顶盖的一端通过多个合页与防爆外壳铰接，在合页的作用下，顶盖可绕其铰接处转动实现顶盖的开闭，另一端布置有贯穿顶盖和外沿的锁止螺纹孔，本装置利用原有顶盖与防爆外壳连接的螺纹孔，无需多余开孔。

开关旋钮设有供闭锁杆放入的U型卡槽，断电状态下，闭锁杆置于U型卡槽内，避免人工误操作。

防爆外壳上布置有闭锁座，闭锁杆的中部通过闭锁连接螺杆铰接在闭锁座上，闭锁杆的顶部垂直布置有盖板，盖板高于顶盖布置，闭锁杆绕着闭锁连接螺杆正向转动，闭锁杆的顶部朝向锁止螺纹孔运动至极限位置时，盖板将锁止螺纹孔完全盖合，无法将锁止螺纹孔内的锁止螺栓拧出，闭锁杆的底部脱离开关旋钮的U型卡槽，旋转开关旋钮，置于防爆外壳内的电气设备通电。

闭锁杆绕着闭锁连接连接螺杆反向转动，闭锁杆的底部置于U型卡槽内，盖板完全脱离顶盖，可将锁止螺纹孔内的锁止螺栓拧出，置于防爆外壳内的电气设备完全断电。

防爆外壳上布置有滑动座，限位销竖向穿过滑动座，限位销可在滑动座内竖向滑动，滑动座内设有阶梯槽，弹簧的底部置于阶梯槽内，限位螺杆螺纹连接在限位销上并将弹簧的上部固定，弹簧处于压缩状态，限位销与锁止螺纹孔同轴心布置，锁止螺栓旋出锁止螺纹孔，限位销顺势顶起，限位销置于锁止螺纹孔；锁止螺栓完全旋入值锁止螺纹孔内，限位销完全脱离锁止螺纹孔。

本装置还包括传动连杆，传动连杆的长度方向上开有腰型滑槽，限位销的底部铰接有滑槽销轴，滑槽销轴置于腰型滑槽内，传动连杆的中部通过转动销铰接在连杆支座上，传动连杆的顶端置于闭锁杆上的条形滑槽内，传动连杆的顶端在条形滑槽内呈直线运动，以保证传动连杆的平稳运行。

合页置于防爆外壳的第一外侧面上，闭锁杆置于防爆外壳的第二外侧面上，第一外侧面与第二外侧面相对布置，这种布局结构能够保证闭锁杆的锁闭效果。

连杆支座包括对称布置的第一支板和第二支板，第一支板与第二支板固定在防爆外壳上，限位螺杆穿过第一支板与第二支板之间的间隙，避免限位销的运动干涉。

限位螺杆横向连接在限位销上，限位螺杆的两端均露在限位销的外部，在限位销插入至锁止螺纹孔内后，外露的限位螺杆能够卡在外沿的底部，进而限制限位销的运行距离。

本发明与现有技术相比，具体有益效果体现在：

一、本发明通过布置联锁的闭锁杆结构，当需要检修防爆外壳内的电气设备时，旋转开关旋钮至断电状态，闭锁杆顶端的盖板脱离锁止螺纹孔，闭锁杆底端卡在开关旋钮的U型卡槽内，无法旋转开关旋钮，保证强制断电；开关旋钮处于通电状态下，闭锁杆底部脱离开关旋钮的U型卡槽，盖板完全盖合在锁止螺纹孔上，无法拆除锁止螺栓和揭开顶盖，保证操作的安全性，避免人工误操作。

二、本发明采用限位销与闭锁杆的连动结构，限位销脱离锁止螺纹孔，盖板完全盖合在锁止螺纹孔顶部，开关旋钮可通电，限位销插入至锁止螺纹孔内，开关旋钮必断电，通过连动结构实现双重保护，避免开盖误操作，提高防爆安全性。

三、本发明在螺钉全部拧紧后，锁止螺栓拧入并顶开限位销，通过连动机构方可解除开关旋钮的限位，避免操作人员忘记锁紧螺钉。

附图说明

图1为本发明在断电状态下的整体示意图。

图2为本发明在通电状态下的整体示意图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为本发明的主视图。

图5为本发明的俯视图一，也为本发明在断电状态下的示意图。

图6为本发明的俯视图二，也为本发明在通电状态下的示意图。

图7为通电状态下，限位销与闭锁杆的连接关系示意图。

图8为断电状态下，限位销与闭锁杆的连接关系示意图。

图9为图8中闭锁杆的结构示意图。

图中，1为顶盖，11为锁止螺纹孔，12为锁止螺栓，2为防爆外壳，21为外沿，22为合页，23为闭锁座，24为滑动座，25为连杆支座，251为第一支板，252为第二支板，3为开关旋钮，31为U型卡槽，4为闭锁杆，41为盖板，42为条形滑槽，43为闭锁连接螺杆，5为限位销，51为弹簧，52为滑槽销轴，53为限位螺杆，6为传动连杆，61为腰型滑槽，62为转动销。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-9所示，一种隔爆壳体开盖断电保护装置，包括防爆外壳2和顶盖1，防爆外壳2上装有开关旋钮3，开关旋钮3控制防爆外壳2内的电气设备供电的通断状态，顶盖1通过多根螺杆锁止在防爆外壳2的外沿21上，顶盖1的一端通过多个合页22与防爆外壳2铰接，在合页22的作用下，顶盖1可绕其铰接处转动实现顶盖1的开闭，另一端布置有贯穿顶盖1和外沿21的锁止螺纹孔11，本装置利用原有顶盖1与防爆外壳2连接的螺纹孔，无需多余开孔。

开关旋钮3设有供闭锁杆4放入的U型卡槽31，闭锁杆4置于U型卡槽31内，开关旋钮3无法转动，避免人工误操作。

防爆外壳2上布置有闭锁座23，闭锁杆4的中部通过闭锁连接螺杆43铰接在闭锁座23上，闭锁杆4的顶部垂直布置有盖板41，盖板41高于顶盖1布置，闭锁杆4绕着闭锁连接螺杆43正向转动，闭锁杆4的顶部朝向锁止螺纹孔11运动至极限位置时，盖板41将锁止螺纹孔11完全盖合，无法将锁止螺纹孔11内的锁止螺栓12拧出，闭锁杆4的底部脱离开关旋钮3的U型卡槽31，手动旋转开关旋钮3，置于防爆外壳2内的电气设备通电；

闭锁杆4绕着闭锁连接螺杆43反向转动，闭锁杆4的底部置于U型卡槽31内，盖板41完全脱离顶盖1，可将锁止螺纹孔11内的锁止螺栓12拧出，置于防爆外壳2内的电气设备断电。

防爆外壳2上布置有滑动座24，限位销5竖向穿过滑动座24，限位销5可在滑动座24内竖向滑动，滑动座24内设有阶梯槽，阶梯槽的开口朝向顶盖1布置，弹簧51的底部置于阶梯槽内，限位螺杆53螺纹连接在限位销5上并将弹簧51的上部固定，限位销5与锁止螺纹孔11同轴心布置，锁止螺栓12旋出锁止螺纹孔11，限位销5顺势顶起，限位销5置于锁止螺纹孔11内，锁止螺栓12完全旋入至锁止螺纹孔11内，限位销5完全脱离锁止螺纹孔11。

如图2、图3和图9所示，本装置还包括传动连杆6，沿着传动连杆6的长度方向，传动连杆6的下段开有腰型滑槽61，限位销5的底部铰接有滑槽销轴52，滑槽销轴52置于腰型滑槽61内，腰型滑槽61的两端均为弧形连接段，腰型滑槽61能够保证传动连杆6的运行稳定性，传动连杆6运行到转动死点时将闭锁杆4锁止，传动连杆6的中部通过转动销62铰接在连杆支座25上，传动连杆6的顶端置于闭锁杆4上的条形滑槽42内，以保证传动连杆6的平稳运行。

合页22置于防爆外壳2的第一外侧面上，闭锁杆4置于防爆外壳2的第二外侧面上，第一外侧面与第二外侧面相对布置，这种布局结构能够保证闭锁杆4的锁闭效果。

如图3所示，连杆支座25包括对称布置的第一支板251和第二支板252，第一支板251与第二支板252固定在防爆外壳上，限位螺杆53穿过第一支板251与第二支板252之间的间隙，避免限位销5的运动干涉。

限位螺杆53横向连接在限位销5上，限位螺杆53的两端均外露，在限位销5插入至锁止螺纹孔11内后，外露的限位螺杆53能够卡在外沿21的底部，进而限制限位销5的运行距离。

本装置的运行过程为：在通电状态下，开关旋钮3的的U型卡槽31与闭锁杆4位置不对应，闭锁杆4搭在开关旋钮3的非凹槽区域，盖板41完全盖合在锁止螺纹孔11上，无法拆除锁止螺纹孔11内的锁止螺栓12；当需要断电开盖时，旋转开关旋钮3断电，U型卡槽31与闭锁杆4位置对齐，闭锁杆4的底部落入至U型卡槽31内，由于闭锁座23的作用，盖板41远离锁止螺纹孔11并抬起，可以拆卸锁止螺栓12，进而打开顶盖1。

如图1、图4、图5和图8所示，在拆卸螺栓后，处于压缩状态的弹簧51释放，在弹簧51的弹力作用下，限位销5插入至锁止螺纹孔11内，由于限位销5朝向锁止螺纹孔11移动，限位销5底部的滑槽销轴52上移，在腰型滑槽61的作用下，传动连杆6绕着连杆转动销62顺时针转动，传动连杆6的顶端顺着闭锁杆4的条形滑槽42向下滑动，直至达到传动连杆6的转动死点，形成一个稳定的锁止结构，闭锁杆4卡死，避免人为下压闭锁杆4而带动传动连杆6逆向转动，在开盖情况下，闭锁杆4无法脱离开关旋钮3的U型卡槽31，开关旋钮3无法转动，保证在开盖状态下不会出现通电现象。

检修完毕后，需要合盖通电，将所有的螺栓全部拧紧后，在锁止螺栓12的作用下，会迫使限位销5脱离锁止螺纹孔11，限位销5向下移动，滑槽销轴52带动传动连杆6转动，传动连杆6逆时针转动并解除锁定死点，手动逆时针转动闭锁杆4直至盖板41完全盖合在锁止螺纹孔11的顶部，闭锁杆4的底部脱离开关旋钮3的U型卡槽31，解除开关旋钮3的旋转自由度，转动开关旋钮3，实现开关旋钮3的通电需求。

本断电防护装置结构简单，操作方便，稳定性好，安装灵活，拆卸便捷，提高了矿用断电机构的安全性，将顶盖1上螺栓的遮挡设计和开关旋钮3的锁定相关联，避免人工误操作，实现双重保护，达到安全防爆要求，可广泛应用于井下易燃易爆工作环境下的电气设备中，减少安全事故的发生。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。

Claims (4)

1.一种隔爆壳体开盖断电保护装置，包括防爆外壳（2）和顶盖（1），防爆外壳（2）上装有开关旋钮（3），顶盖（1）通过多根螺杆锁止在防爆外壳（2）的外沿（21）上，所述顶盖（1）的一端通过多个合页（22）与防爆外壳（2）铰接，其特征在于，顶盖（1）的另一端布置有贯穿顶盖（1）和外沿（21）的锁止螺纹孔（11）；

所述开关旋钮（3）设有供闭锁杆（4）放入的U型卡槽（31）；

所述防爆外壳（2）上布置有闭锁座（23），闭锁杆（4）的中部通过闭锁连接螺杆（43）铰接在闭锁座（23）上，闭锁杆（4）的顶部垂直布置有盖板（41），闭锁杆（4）的顶部朝向锁止螺纹孔（11）运动至极限位置时，盖板（41）将锁止螺纹孔（11）完全盖合，闭锁杆（4）的底部脱离U型卡槽（31）；闭锁杆（4）的底部朝向开关旋钮（3）运行至极限位置时，盖板（41）完全脱离顶盖（1），闭锁杆（4）的底部置于U型卡槽（31）内；

所述防爆外壳（2）上布置有滑动座（24），限位销（5）竖向穿过滑动座（24），滑动座（24）内设有阶梯槽，弹簧（51）的底部置于阶梯槽内，限位螺杆（53）螺纹连接在限位销（5）上并将弹簧（51）的上部固定，限位销（5）与锁止螺纹孔（11）同轴心布置；

还包括传动连杆（6），传动连杆（6）的长度方向上开有腰型滑槽（61），限位销（5）的底部铰接有滑槽销轴（52），滑槽销轴（52）置于腰型滑槽（61）内，传动连杆（6）的中部通过转动销（62）铰接在连杆支座（25）上，传动连杆（6）的顶端置于闭锁杆（4）上的条形滑槽（42）内。

2.根据权利要求1所述的一种隔爆壳体开盖断电保护装置，其特征在于，所述闭锁杆（4）与合页（22）分置防爆外壳（2）的两个相对面上。

3.根据权利要求1所述的一种隔爆壳体开盖断电保护装置，其特征在于，所述连杆支座（25）包括对称布置的第一支板（251）和第二支板（252），第一支板（251）与第二支板（252）固定在防爆外壳（2）上，限位螺杆（53）穿过第一支板（251）与第二支板（252）之间的间隙。

4.根据权利要求3所述的一种隔爆壳体开盖断电保护装置，其特征在于，所述限位螺杆（53）横向连接在限位销（5）上，限位螺杆（53）的两端均外露。