一种防爆型自动充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种防爆型自动充电装置，由插头部分1和插座部分2组成，所述插头部分1包含导柱伸缩机构1‑1、闭锁阀驱动机构1‑2、卸扣执行机构1‑3、插头遮尘罩机构1‑4、导向杆1‑5；所述插座部分2包含闭锁阀随动机构2‑1、机械闭锁机构2‑2、导向套2‑3、插座遮尘罩机构2‑4。本发明专利技术符合国家防爆要求，可以在爆炸性危险场所使用；其次，本发明专利技术设置有可自动开启的防尘罩可在环境恶劣、潮湿的环境中运行，可实现自动充电和应急充电两种模式；再次，本发明专利技术在进行充电的过程中（初始状态、充电状态和分离状态），均会形成独立的隔爆腔，且各个状态都设置有独立的安全闭锁机构，安全等级更高。

An Explosion-proof Automatic Charging Device

【技术实现步骤摘要】
一种防爆型自动充电装置
本专利技术属于巡检机器人领域，具体说是一种应用于爆炸性气体环境中的自动充电装置。
技术介绍
当前，国家提出要大力发展和推广在爆炸性危险场所应用的巡检机器人，其中制约着巡检机器人发展的一大技术瓶颈就是能源供给问题，现今的自动充电装置都是应用在非防爆场所，不符合国家防爆标准的要求（GB3836-2010），不能在爆炸性气体环境中使用，最有效的解决途径就是提供一种自动充电装置，能够在爆炸性危险场所进行安全充电，且符合国家防爆标准的要求。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种防爆型自动充电装置，该装置适用于爆炸性气体环境中、且环境恶劣、潮湿的场所，解决了充电装置的防爆问题，能够确保巡检机器人在充电过程中安全可靠。本专利技术采用的技术方案是：一种防爆型自动充电装置，由插头部分1和插座部分2组成。所述插头部分1包含导柱伸缩机构1-1、闭锁阀驱动机构1-2、卸扣执行机构1-3、插头遮尘罩机构1-4、导向杆1-5，所述导柱伸缩机构1-1位于插头部分1的尾部，内置无刷电机、丝杠传动组件；所述闭锁阀驱动机构1-2位于插头部分1的一侧，内置步进电机、蜗轮蜗杆机械组件一；所述卸扣执行机构1-3位于插头部分1的正前端；所述插头遮尘罩机构1-4位于插头部分1的前端一侧，防尘、防水；所述导向杆1-5的前端为锥形结构，位于插头部分1的正上方，靠近前部；所述插座部分2包含闭锁阀随动机构2-1、机械闭锁机构2-2、导向套2-3、插座遮尘罩机构2-4，所述闭锁阀随动机构2-1内置有蜗轮蜗杆机械传动组件二，安装于闭锁阀驱动机构（1-2）同侧，所述蜗轮蜗杆机械组件二的蜗轮齿数小于蜗轮蜗杆机械组件一的蜗轮齿数；所述闭锁阀随动机构2-1的转动速度大于闭锁阀驱动机构1-2的转动速度；所述机械闭锁机构2-2位于插座部分2的正前端，内置有弹簧片、锁舌；所述导向套2-3为喇叭嘴形式，位于插座部分2的正上部，导向杆1-5可以导入到导向套2-3的圆孔内；所述插座遮尘罩机构2-4位于插座部分2的前端一侧。所述导柱伸缩机构1-1还包括导柱隔爆腔、齿轮组、隔爆导柱、充电触头，所述齿轮组与丝杠传动组件配合将径向运动转化为轴向运动，可以带动隔爆导柱在导柱隔爆腔内进行轴向滑动，所述充电触头安装于隔爆导柱的前端。优选的，所述丝杠传动组件为梯形丝杠，具有自锁特性，所述闭锁阀驱动机构1-2还包括插头隔爆腔、隔爆阀、到位传感器、磁性耦合器，所述插头隔爆腔内设置有两个±90°的凹槽，所述隔爆阀的一端面设置有限位凸起，可在插头隔爆腔内径向转动，转动范围为±90°，所述磁性耦合器安装在蜗杆的输出端。优选的，所述插头隔爆腔的伸出端设置有圆形台阶，优选为锥形台阶。所述卸扣执行机构1-3上安装有圆筒隔爆腔，圆筒隔爆腔的输出轴上安装有齿轮，齿轮带动齿条上下动作，齿条上安装有直线导轨、主动楔块、从动楔块，所述主动楔块、从动楔块的一端同为锥形结构，两个锥形面相贴合；所述从动楔块的另一端安装有锁舌拆卸器。所述插头遮尘罩机构1-4上安装有主动齿轮、惰轮、从动齿轮、插头触发板、插头遮尘罩、拉簧，所述主动齿轮与从动齿轮有齿数差，惰轮置于主动齿轮与从动齿轮的中间；所述插头触发板的转动速度小于插头遮尘罩的打开速度；所述插头遮尘罩机构1-4依靠拉簧可以将插头遮尘罩与插头隔爆腔形成密封结合面，起到防尘、防水作用。所述闭锁阀随动机构2-1包含插座隔爆腔、隔爆阀、磁性联轴器，所述隔爆阀的可在插座隔爆腔内径向转动，转动范围为±90°，所述插座隔爆腔内设置有两个±90°的凹槽。所述机械闭锁机构2-2包含闭锁螺套，所述闭锁螺套通过螺纹安装在插座隔爆腔正前端，所述锁舌、弹簧片圆周均布于闭锁螺套内部，锁舌可以沿径向方向向外压缩；所述锁舌、弹簧片至少为3组。优选的，当插头部分1插入到插座部分2时，机械闭锁机构2-2内的锁舌可以与插头隔爆腔端部的圆形台阶形成闭锁隔爆腔。当插头部分1与插座部分2需要分离时，所述卸扣执行机构1-3动作，锁舌拆卸器向前移动，压缩锁舌，插头隔爆腔端部的圆形台阶缩回到初始位置。所述插座遮尘罩机构2-4包含主动齿轮、惰轮、从动齿轮、插座触发板、插座遮尘罩、拉簧，所述主动齿轮与从动齿轮有齿数差，惰轮置于主动齿轮与从动齿轮的中间；所述插座触发板的转动速度小于插头遮尘罩的打开速度；所述插座遮尘罩机构2-4依靠拉簧可以将插座遮尘罩与闭锁螺套形成密封结合面，起到防尘、防水作用。所述防爆自动充电装置的运行机理为：初始状态：插座部分2、插头部分1各有一套隔爆阀执行机构，初始状态下隔爆阀处于关闭状态，形成隔爆腔；插头部分1、插座部分2的隔爆阀腔体中各有4个接线柱，初始状态下接线柱均不带电。充电状态：当执行充电命令后，机器人本体带着插座部分2向插头部分1移动，通过导向杆1-5、导向套2-3导正后保证插座部分2的前端与插头部分1前端的圆形台阶对正插入，触发机械闭锁机构2-2后，形成隔爆腔，达到圆筒隔爆要求；同时触发到位开关，延时5s后，插座部分2和插头部分1的隔爆阀均动作，执行打开命令。当隔爆阀完全打开后，插头部分1的隔爆导柱向前移动，使得插头部分1和插座部分2的4个接线柱接触，检测到位后，开始充电。分离状态：当检测到蓄电池已经充满电后，插头部分1和插座部分2的4个接线柱断电，插头部分1的隔爆导柱开始反向移动，远离插座部分2。当检测到隔爆导柱到达初始位置，插头部分1与插座部分2的隔爆阀开始旋转关闭，形成隔爆腔。检测隔爆阀关闭到位后，卸扣执行机构1-3动作，机械闭锁机构2-2释放，插座部分2与插头部分1分离，同时插座遮尘罩机构2-4和插头遮尘罩机构1-4动作，插座遮尘罩和插头遮尘罩关闭，实现防尘防水，充电动作结束。本专利技术的有益效果是：首先本专利技术符合国家防爆要求，可以在爆炸性危险场所使用；其次，本专利技术设置有可自动开启的防尘罩可在环境恶劣、潮湿的环境中运行，可实现自动充电和应急充电两种模式；再次，本专利技术在进行充电的过程中（初始状态、充电状态和分离状态），均会形成独立的隔爆腔，且各个状态都设置有独立的安全闭锁机构，安全等级更高。附图说明图1是防爆自动充电装置总体结构图；图2是防爆自动充电装置俯视图；图中：1.插头部分1-1.导柱伸缩机构1-2.闭锁阀驱动机构1-3.卸扣执行机构1-4.插头遮尘罩机构1-5.导向杆2.插座部分2-1.闭锁阀随动机构2-2.机械闭锁机构2-3.导向套2-4.插座遮尘罩机构。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本专利技术做进一步描述。如图1、图2所示，本专利技术采用的技术方案是：一种防爆型自动充电装置，由插头部分1和插座部分2组成。所述插头部分1包含导柱伸缩机构1-1、闭锁阀驱动机构1-2、卸扣执行机构1-3、插头遮尘罩机构1-4、导向杆1-5，所述导柱伸缩机构1-1位于插头部分1的尾部，内置无刷电机、丝杠传动组件；所述闭锁阀驱动机构1-2位于插头部分1的一侧，内置步进电机、蜗轮蜗杆机械组件一；所述卸扣执行机构1-3位于插头部分1的正前端；所述插头遮尘罩机构1-4位于插头部分1的前端一侧，防尘、防水；所述导向杆1-5的前端为锥形结构，位于插头部分1的正上方，靠近前部；所述插座部分2包含闭锁阀随动机构2-1、机械闭锁机构2-2、导向套2-3、插座遮尘罩机构2-4，所述闭锁阀随本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防爆自动充电装置，其特征在于：该充电装置由插头部分（1）和插座部分（2）组成，所述插头部分（1）包含导柱伸缩机构（1‑1）、闭锁阀驱动机构（1‑2）、卸扣执行机构（1‑3）、插头遮尘罩机构（1‑4）和导向杆（1‑5）；所述导柱伸缩机构（1‑1）位于插头部分（1）的尾部，内置无刷电机、丝杠传动组件；所述闭锁阀驱动机构（1‑2）位于插头部分（1）的一侧，内置步进电机和蜗轮蜗杆机械组件一；所述卸扣执行机构（1‑3）位于插头部分（1）的正前端；所述插头遮尘罩机构（1‑4）位于插头部分（1）的前端一侧；所述导向杆（1‑5）的前端为锥形结构，位于插头部分（1）的正上方，靠近前部；所述插座部分（2）包含闭锁阀随动机构（2‑1）、机械闭锁机构（2‑2）、导向套（2‑3）和插座遮尘罩机构（2‑4）；所述闭锁阀随动机构（2‑1）内置有蜗轮蜗杆机械组件二，安装于闭锁阀驱动机构（1‑2）的同侧，所述蜗轮蜗杆机械组件二的蜗轮齿数小于蜗轮蜗杆机械组件一的蜗轮齿数；所述闭锁阀随动机构（2‑1）的转动速度大于闭锁阀驱动机构（1‑2）的转动速度；所述机械闭锁机构（2‑2）位于插座部分（2）的正前端，内置有弹簧片和锁舌；所述导向套（2‑3）为喇叭嘴形式，位于插座部分（2）的正上部，导向杆（1‑5）可以导入到导向套（2‑3）的圆孔内；所述插座遮尘罩机构（2‑4）位于插座部分（2）的前端一侧。...

【技术特征摘要】
1.一种防爆自动充电装置，其特征在于：该充电装置由插头部分（1）和插座部分（2）组成，所述插头部分（1）包含导柱伸缩机构（1-1）、闭锁阀驱动机构（1-2）、卸扣执行机构（1-3）、插头遮尘罩机构（1-4）和导向杆（1-5）；所述导柱伸缩机构（1-1）位于插头部分（1）的尾部，内置无刷电机、丝杠传动组件；所述闭锁阀驱动机构（1-2）位于插头部分（1）的一侧，内置步进电机和蜗轮蜗杆机械组件一；所述卸扣执行机构（1-3）位于插头部分（1）的正前端；所述插头遮尘罩机构（1-4）位于插头部分（1）的前端一侧；所述导向杆（1-5）的前端为锥形结构，位于插头部分（1）的正上方，靠近前部；所述插座部分（2）包含闭锁阀随动机构（2-1）、机械闭锁机构（2-2）、导向套（2-3）和插座遮尘罩机构（2-4）；所述闭锁阀随动机构（2-1）内置有蜗轮蜗杆机械组件二，安装于闭锁阀驱动机构（1-2）的同侧，所述蜗轮蜗杆机械组件二的蜗轮齿数小于蜗轮蜗杆机械组件一的蜗轮齿数；所述闭锁阀随动机构（2-1）的转动速度大于闭锁阀驱动机构（1-2）的转动速度；所述机械闭锁机构（2-2）位于插座部分（2）的正前端，内置有弹簧片和锁舌；所述导向套（2-3）为喇叭嘴形式，位于插座部分（2）的正上部，导向杆（1-5）可以导入到导向套（2-3）的圆孔内；所述插座遮尘罩机构（2-4）位于插座部分（2）的前端一侧。2.根据权利要求1所述的一种防爆自动充电装置，其特征在于：所述导柱伸缩机构（1-1）还包括导柱隔爆腔、齿轮组、隔爆导柱和充电触头，所述齿轮组与丝杠传动组件配合将径向运动转化为轴向运动，可以带动隔爆导柱在导柱隔爆腔内进行轴向滑动，所述充电触头安装于隔爆导柱的前端；所述丝杠传动组件为梯形丝杠，具有自锁特性。3.根据权利要求1所述的一种防爆自动充电装置，其特征在于：所述闭锁阀驱动机构（1-2）还包括插头隔爆腔、隔爆阀、到位传感器和磁性耦合器，所述插头隔爆腔内设置有两个±90°的凹槽，所述隔爆阀的一端面设置有限位凸起，可在插头隔爆腔内径向转动，转动范围为±90°，所述磁性耦合器安装在蜗杆的输出端；所述插头隔爆腔的伸出端设置有圆形台阶，优选为锥形台阶。4.根据权利要求1所述的一种防爆自动充电装置，其特征在于：所述卸扣执行机构（1-3）上安装有圆筒隔爆腔，圆筒隔爆腔的输出轴上安装有齿轮，齿轮带动齿条上下动作，齿条上安装有直线导轨、主动楔块和从动楔块；所述主动楔块和从动楔块的一端同为锥形结构，两个锥形面相贴合；所述从动楔块的另一端安装有锁舌拆卸器。5.根据权利要求1所述的一种防爆自动充电装置，其特征在于：所述插头遮尘罩机构（1-4）上安装有主动齿轮、惰轮、从动齿轮、插头触发板、插头遮尘罩和拉簧，所述主动齿轮与从动齿轮有齿数差，惰轮置于主动齿轮与从动齿轮的中间；所述插头触发板的转动速度小于插头遮尘罩的打开...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑强，孙宁，姚春清，张宗江，朱宇昌，王永军，李爱军，马静雅，马铭洋，贾智新，
申请(专利权)人：中信重工开诚智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13