CN211239410U - 一种矿用巡检机器人防爆自动充电装置 - Google Patents

Abstract

一种矿用巡检机器人防爆自动充电装置，包括充电插头和充电插座；充电插头包括插头法兰底座、插头内筒体、插头外筒体、插头充电芯、插头绝缘芯、圆环形滑块、插头复位弹簧、限位挡块及插头隔爆门；充电插座包括插座前筒体、插座后筒体、插座前充电芯、插座后充电芯、插座复位弹簧及插座隔爆门；插头隔爆门和插座隔爆门结构相同，均包括绝缘挡盘、移动挡块、挡块复位弹簧、弹簧限位块及挡块限位板，移动挡块一侧边框采用楔形结构，移动挡块楔形结构边框与插头充电芯端部顶靠接触配合；绝缘挡盘上设有插头充电芯穿行孔；未充电状态时插头充电芯穿行孔通过移动挡块楔形结构边框进行遮挡；充电状态时插头充电芯穿行孔脱离移动挡块楔形结构边框的遮挡。

Description

一种矿用巡检机器人防爆自动充电装置

技术领域

本实用新型属于矿用巡检机器人技术领域，特别是涉及一种矿用巡检机器人防爆自动充电装置。

背景技术

矿用巡检机器人广泛应用于对防爆等级有要求的煤矿等危险场所，用以替代人工进行巡检工作，对减轻劳动轻度、降低劳动风险、提高生产安全性具有重要意义。

但是，由于矿用巡检机器人的运行动力一般由蓄电池提供，当蓄电池电量不足时，就需要对其进行充电，而目前矿用巡检机器人采用的充电装置都不具备防爆功能，因此造成矿用巡检机器人在充电时的安全性下降。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种矿用巡检机器人防爆自动充电装置，具有防爆结构简单及可靠性高的特点，能够有效满足矿用巡检机器人在易燃易爆等危险场所进行安全充电的需求。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种矿用巡检机器人防爆自动充电装置，包括充电插头和充电插座；所述充电插头包括插头法兰底座、插头内筒体、插头外筒体、插头充电芯及插头绝缘芯；所述插头内筒体一端螺接固定在插头法兰底座上，所述插头绝缘芯固装在插头内筒体另一端内部，所述插头充电芯固定插装在插头绝缘芯上，插头充电芯一端位于插头内筒体内部，插头充电芯另一端延伸至插头内筒体外部，且延伸至插头内筒体外部的插头充电芯端部采用球头结构；所述插头外筒体套装在插头内筒体上，插头外筒体后端螺接固定有圆环形滑块，圆环形滑块及插头外筒体可沿插头内筒体轴向自由移动；在所述插头外筒体的内表面沿轴向开设有直线槽，在直线槽内安装有插头复位弹簧，插头复位弹簧一端连接在插头外筒体上，插头复位弹簧另一端通过限位挡块连接在插头内筒体上；所述插头外筒体前端采用圆锥型结构，在插头外筒体前端筒口内部安装有插头隔爆门；所述充电插座包括插座前筒体、插座后筒体、插座前充电芯及插座后充电芯；所述插座前筒体的内孔形状为圆锥型，所述插座后筒体螺接固连在插座前筒体的内孔小径端筒口，在插座前筒体与插座后筒体的连接处安装有插座隔爆门；所述插座后充电芯固设在插座后筒体内部后方，所述插座前充电芯位于插座隔爆门与插座后充电芯之间，插座前充电芯可沿插座后筒体轴向自由移动，在插座前充电芯与插座后充电芯之间设置有插座复位弹簧。

所述插头隔爆门和插座隔爆门的结构相同，均包括绝缘挡盘、移动挡块、挡块复位弹簧、弹簧限位块及挡块限位板；所述移动挡块采用矩形框结构，所述挡块限位板固设在绝缘挡盘表面，移动挡块套在挡块限位板外侧，移动挡块可沿垂直于挡块限位板的方向自由移动；与所述挡块限位板正对的移动挡块一侧边框采用楔形结构，所述挡块复位弹簧一端固连在移动挡块楔形结构边框外部，挡块复位弹簧另一端固连在弹簧限位块上，弹簧限位块固连在绝缘挡盘表面；在所述挡块复位弹簧的内部安装有伸缩导向杆；所述移动挡块的楔形结构边框的斜面与插头充电芯端部顶靠接触配合；在所述绝缘挡盘上开设有插头充电芯穿行孔；在未充电状态，所述插头充电芯穿行孔通过移动挡块楔形结构边框进行遮挡；在充电状态，所述插头充电芯穿行孔脱离移动挡块楔形结构边框的遮挡。

所述插座前充电芯包括前充电芯绝缘座、前充电芯内导电铜环及前充电芯外导电铜环；所述前充电芯内导电铜环固定插装在前充电芯绝缘座上，前充电芯内导电铜环一端与前充电芯绝缘座前表面平齐，前充电芯内导电铜环另一端延伸出前充电芯绝缘座后表面；所述前充电芯外导电铜环固定插装在前充电芯绝缘座上，且前充电芯外导电铜环同心套在前充电芯内导电铜环外侧，前充电芯外导电铜环一端与前充电芯绝缘座前表面平齐，前充电芯外导电铜环另一端与前充电芯绝缘座后表面平齐。

所述插座后充电芯包括后充电芯绝缘座、后充电芯内导电铜环及后充电芯外导电铜环；所述后充电芯内导电铜环固定插装在后充电芯绝缘座上，后充电芯内导电铜环一端与后充电芯绝缘座前表面平齐，后充电芯内导电铜环另一端与后充电芯绝缘座后表面平齐；所述后充电芯外导电铜环固定插装在后充电芯绝缘座上，且后充电芯外导电铜环同心套在后充电芯内导电铜环外侧，后充电芯外导电铜环一端与后充电芯绝缘座前表面平齐，后充电芯外导电铜环与后充电芯绝缘座后表面平齐；所述后充电芯内导电铜环及后充电芯外导电铜环分别与供电电源的正负极导通。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的矿用巡检机器人防爆自动充电装置，具有防爆结构简单及可靠性高的特点，能够有效满足矿用巡检机器人在易燃易爆等危险场所进行安全充电的需求。

附图说明

图1为本实用新型的一种矿用巡检机器人防爆自动充电装置的结构示意图；

图2为本实用新型的充电插头的结构示意图；

图3为本实用新型的充电插座的结构示意图；

图4为本实用新型的插头隔爆门/插座防爆门(插头充电芯穿行孔被遮挡)的结构示意图；

图5为本实用新型的插头隔爆门/插座防爆门(插头充电芯穿行孔脱离遮挡)的结构示意图；

图6为本实用新型的插座前充电芯的结构示意图；

图7为本实用新型的插座后充电芯的结构示意图；

图中，1—插头法兰底座，2—插头内筒体，3—插头外筒体，4—插头充电芯，5—插头绝缘芯，6—圆环形滑块，7—插头复位弹簧，8—限位挡块，9—插头隔爆门，10—插座前筒体，11—插座后筒体，12—插座前充电芯，13—插座后充电芯，14—插座隔爆门，15—插座复位弹簧，16—绝缘挡盘，17—移动挡块，18—挡块复位弹簧，19—弹簧限位块，20—挡块限位板，21—插头充电芯穿行孔，22—伸缩导向杆，23—前充电芯绝缘座，24—前充电芯内导电铜环，25—前充电芯外导电铜环，26—后充电芯绝缘座，27—后充电芯内导电铜环，28—后充电芯外导电铜环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1～7所示，一种矿用巡检机器人防爆自动充电装置，包括充电插头和充电插座；所述充电插头包括插头法兰底座1、插头内筒体2、插头外筒体3、插头充电芯4及插头绝缘芯5；所述插头内筒体2一端螺接固定在插头法兰底座1上，所述插头绝缘芯5固装在插头内筒体2另一端内部，所述插头充电芯4固定插装在插头绝缘芯5上，插头充电芯4一端位于插头内筒体2内部，插头充电芯4另一端延伸至插头内筒体2外部，且延伸至插头内筒体2外部的插头充电芯4端部采用球头结构；所述插头外筒体3套装在插头内筒体2上，插头外筒体3后端螺接固定有圆环形滑块6，圆环形滑块6及插头外筒体3可沿插头内筒体2轴向自由移动；在所述插头外筒体3的内表面沿轴向开设有直线槽，在直线槽内安装有插头复位弹簧7，插头复位弹簧7一端连接在插头外筒体3上，插头复位弹簧7另一端通过限位挡块8连接在插头内筒体2上；所述插头外筒体3前端采用圆锥型结构，在插头外筒体3前端筒口内部安装有插头隔爆门9；所述充电插座包括插座前筒体10、插座后筒体11、插座前充电芯12及插座后充电芯13；所述插座前筒体10的内孔形状为圆锥型，所述插座后筒体11螺接固连在插座前筒体10的内孔小径端筒口，在插座前筒体10与插座后筒体11的连接处安装有插座隔爆门14；所述插座后充电芯13固设在插座后筒体11内部后方，所述插座前充电芯12位于插座隔爆门14与插座后充电芯13之间，插座前充电芯12可沿插座后筒体11轴向自由移动，在插座前充电芯12与插座后充电芯13之间设置有插座复位弹簧15。

所述插头隔爆门9和插座隔爆门14的结构相同，均包括绝缘挡盘16、移动挡块17、挡块复位弹簧18、弹簧限位块19及挡块限位板20；所述移动挡块17采用矩形框结构，所述挡块限位板20固设在绝缘挡盘16表面，移动挡块17套在挡块限位板20外侧，移动挡块17可沿垂直于挡块限位板20的方向自由移动；与所述挡块限位板20正对的移动挡块17一侧边框采用楔形结构，所述挡块复位弹簧18一端固连在移动挡块1楔形结构边框外部，挡块复位弹簧18另一端固连在弹簧限位块19上，弹簧限位块19固连在绝缘挡盘16表面；在所述挡块复位弹簧18的内部安装有伸缩导向杆22；所述移动挡块17的楔形结构边框的斜面与插头充电芯4端部顶靠接触配合；在所述绝缘挡盘16上开设有插头充电芯穿行孔21；在未充电状态，所述插头充电芯穿行孔21通过移动挡块17楔形结构边框进行遮挡；在充电状态，所述插头充电芯穿行孔21脱离移动挡块17楔形结构边框的遮挡。

所述插座前充电芯12包括前充电芯绝缘座23、前充电芯内导电铜环24及前充电芯外导电铜环25；所述前充电芯内导电铜环24固定插装在前充电芯绝缘座23上，前充电芯内导电铜环24一端与前充电芯绝缘座23前表面平齐，前充电芯内导电铜环24另一端延伸出前充电芯绝缘座23后表面；所述前充电芯外导电铜环25固定插装在前充电芯绝缘座23上，且前充电芯外导电铜环25同心套在前充电芯内导电铜环24外侧，前充电芯外导电铜环25一端与前充电芯绝缘座23前表面平齐，前充电芯外导电铜环25另一端与前充电芯绝缘座23后表面平齐。

所述插座后充电芯13包括后充电芯绝缘座26、后充电芯内导电铜环27及后充电芯外导电铜环28；所述后充电芯内导电铜环27固定插装在后充电芯绝缘座26上，后充电芯内导电铜环27一端与后充电芯绝缘座26前表面平齐，后充电芯内导电铜环27另一端与后充电芯绝缘座26后表面平齐；所述后充电芯外导电铜环28固定插装在后充电芯绝缘座26上，且后充电芯外导电铜环28同心套在后充电芯内导电铜环27外侧，后充电芯外导电铜环28一端与后充电芯绝缘座26前表面平齐，后充电芯外导电铜环28与后充电芯绝缘座26后表面平齐；所述后充电芯内导电铜环27及后充电芯外导电铜环28分别与供电电源的正负极导通。

下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程：

当矿用巡检机器人的蓄电池电量不足时，需要执行充电程序，此时矿用巡检机器人沿着规划好的路线向着充电桩移动，当矿用巡检机器人靠近充电桩后开始减速，使矿用巡检机器人上的充电插头缓慢的靠近充电桩上的充电插座，直到充电插头的插头外筒体3进入充电插座的插座前筒体10圆锥型内孔中，当插头外筒体3顶靠在插座前筒体10圆锥型内孔的孔底后，插头外筒体3不再移动，随着矿用巡检机器人的继续移动，插头内筒体2会继续向前移动，此过程中插头复位弹簧7逐渐被压缩，同时插头充电芯4会随插头内筒体2同步前移，并且插头充电芯4会依次顶开插头隔爆门9和插座隔爆门14上的移动挡块17，直至顶靠在插座前充电芯12的前充电芯内导电铜环24及前充电芯外导电铜环25上；插头充电芯4继续向前移动，将推动插座前充电芯12向前移动，此过程中插座复位弹簧15被压缩，直到插座前充电芯12的前充电芯内导电铜环24与插座后充电芯13的后充电芯内导电铜环27顶靠接触在一起，同时插座前充电芯12的前充电芯外导电铜环25与插座后充电芯13的后充电芯外导电铜环28顶靠接触在一起，完成电流的导通，开始充电。

其中，插头充电芯4顶开插头隔爆门9和插座隔爆门14上的移动挡块17的具体过程为：插头充电芯4首先顶靠在移动挡块17的楔形结构边框的斜面上，此时插头充电芯4施加在移动挡块17楔形结构边框的顶推力会转换为移动挡块17的平移驱动力，直到插头充电芯穿行孔21完全脱离移动挡块17楔形结构边框的遮挡，此时插头充电芯4就可以顺利的穿过插头充电芯穿行孔21了，同时挡块复位弹簧18处于受力压缩状态。

当矿用巡检机器人的蓄电池电量充满后，控制矿用巡检机器人后退并脱离充电桩，此时矿用巡检机器人上的充电插头将同步脱离充电桩上的充电插座，插座前充电芯12与插座后充电芯13首先脱离，在矿用巡检机器人后退时，插头充电芯4同步后退，插座复位弹簧15逐渐由压缩状态恢复到伸展状态，在弹簧力作用下，插座前充电芯12完成复位；插头充电芯4继续后退，并依次退出插头隔爆门9和插座隔爆门14，由于插头隔爆门9和插座隔爆门14上的移动挡块17楔形结构边框失去了插头充电芯4的阻碍，在挡块复位弹簧18的作用下，移动挡块17也完成复位，此时插头充电芯穿行孔21重新被移动挡块17楔形结构边框遮挡住；随着矿用巡检机器人的继续后退，当插头复位弹簧7从压缩状态恢复到伸展状态后，插头外筒体3会随着插头充电芯4同步后退，直到插头外筒体3完全从插座前筒体10中退出。

实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (4)

1.一种矿用巡检机器人防爆自动充电装置，其特征在于：包括充电插头和充电插座；所述充电插头包括插头法兰底座、插头内筒体、插头外筒体、插头充电芯及插头绝缘芯；所述插头内筒体一端螺接固定在插头法兰底座上，所述插头绝缘芯固装在插头内筒体另一端内部，所述插头充电芯固定插装在插头绝缘芯上，插头充电芯一端位于插头内筒体内部，插头充电芯另一端延伸至插头内筒体外部，且延伸至插头内筒体外部的插头充电芯端部采用球头结构；所述插头外筒体套装在插头内筒体上，插头外筒体后端螺接固定有圆环形滑块，圆环形滑块及插头外筒体可沿插头内筒体轴向自由移动；在所述插头外筒体的内表面沿轴向开设有直线槽，在直线槽内安装有插头复位弹簧，插头复位弹簧一端连接在插头外筒体上，插头复位弹簧另一端通过限位挡块连接在插头内筒体上；所述插头外筒体前端采用圆锥型结构，在插头外筒体前端筒口内部安装有插头隔爆门；所述充电插座包括插座前筒体、插座后筒体、插座前充电芯及插座后充电芯；所述插座前筒体的内孔形状为圆锥型，所述插座后筒体螺接固连在插座前筒体的内孔小径端筒口，在插座前筒体与插座后筒体的连接处安装有插座隔爆门；所述插座后充电芯固设在插座后筒体内部后方，所述插座前充电芯位于插座隔爆门与插座后充电芯之间，插座前充电芯可沿插座后筒体轴向自由移动，在插座前充电芯与插座后充电芯之间设置有插座复位弹簧。

2.根据权利要求1所述的一种矿用巡检机器人防爆自动充电装置，其特征在于：所述插头隔爆门和插座隔爆门的结构相同，均包括绝缘挡盘、移动挡块、挡块复位弹簧、弹簧限位块及挡块限位板；所述移动挡块采用矩形框结构，所述挡块限位板固设在绝缘挡盘表面，移动挡块套在挡块限位板外侧，移动挡块可沿垂直于挡块限位板的方向自由移动；与所述挡块限位板正对的移动挡块一侧边框采用楔形结构，所述挡块复位弹簧一端固连在移动挡块楔形结构边框外部，挡块复位弹簧另一端固连在弹簧限位块上，弹簧限位块固连在绝缘挡盘表面；在所述挡块复位弹簧的内部安装有伸缩导向杆；所述移动挡块的楔形结构边框的斜面与插头充电芯端部顶靠接触配合；在所述绝缘挡盘上开设有插头充电芯穿行孔；在未充电状态，所述插头充电芯穿行孔通过移动挡块楔形结构边框进行遮挡；在充电状态，所述插头充电芯穿行孔脱离移动挡块楔形结构边框的遮挡。

3.根据权利要求1所述的一种矿用巡检机器人防爆自动充电装置，其特征在于：所述插座前充电芯包括前充电芯绝缘座、前充电芯内导电铜环及前充电芯外导电铜环；所述前充电芯内导电铜环固定插装在前充电芯绝缘座上，前充电芯内导电铜环一端与前充电芯绝缘座前表面平齐，前充电芯内导电铜环另一端延伸出前充电芯绝缘座后表面；所述前充电芯外导电铜环固定插装在前充电芯绝缘座上，且前充电芯外导电铜环同心套在前充电芯内导电铜环外侧，前充电芯外导电铜环一端与前充电芯绝缘座前表面平齐，前充电芯外导电铜环另一端与前充电芯绝缘座后表面平齐。

4.根据权利要求1所述的一种矿用巡检机器人防爆自动充电装置，其特征在于：所述插座后充电芯包括后充电芯绝缘座、后充电芯内导电铜环及后充电芯外导电铜环；所述后充电芯内导电铜环固定插装在后充电芯绝缘座上，后充电芯内导电铜环一端与后充电芯绝缘座前表面平齐，后充电芯内导电铜环另一端与后充电芯绝缘座后表面平齐；所述后充电芯外导电铜环固定插装在后充电芯绝缘座上，且后充电芯外导电铜环同心套在后充电芯内导电铜环外侧，后充电芯外导电铜环一端与后充电芯绝缘座前表面平齐，后充电芯外导电铜环与后充电芯绝缘座后表面平齐；所述后充电芯内导电铜环及后充电芯外导电铜环分别与供电电源的正负极导通。

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