【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿钻机，涉及一种具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置。
技术介绍
1、近年来，随着智慧矿山建设的不断推进，煤炭开采正在变得越来越智能化。种类繁多的各类智能化采掘、勘探设备层出不穷。防爆电缆作为各智能化装备的血管，起到连接各防爆设备，并为其提供电源和数据交互通道的关键作用。一旦防爆电缆发生损坏设备将无法正常运行。煤矿井下允许使用的检测手段和维修设备有限，给电缆损坏故障的快速排查与维修带来了诸多难题。
2、煤矿井下环境复杂，在钻机施工或移位搬迁过程中经常由于意外拉扯和磕碰发生防爆电缆损坏的现象。由于煤矿井下的特殊环境，防爆电缆一旦损坏失爆，极易发生触电，甚至导致瓦斯爆炸的事故发生。由于煤矿井下环境特殊，常规地面检测手段无法使用，并且防爆电缆在设备内部走向复杂，给电缆故障排查带来了极大挑战。现有技术主要存在以下问题：①排查时需要打开设备控制柜和各阀组的防爆壳体，工作量大，且在煤矿井下恶劣环境下反复打开设备防爆壳体，会影响设备防爆性能，存在失爆风险。②故障排查时借助万用表，由于煤矿井下特殊环境要求，万用表必须满足本质安全要求，这种万用表价格较贵，很难做到电工人手一个，影响维修效率。③故障排查时需要逐根检查可能存在故障的电缆通断情况，由于电缆两端的跨度普遍较长，导致故障排查困难。此外，现有技术在故障排查完毕后，针对断开的防爆电缆多采用防爆接线箱进行再次连接。而防爆接线箱体积大，重量重，需要固定安装，在钻机等装备的狭小空间内使用困难。并且，在防爆接线箱的使用中也会遇到问题，防爆接线箱需要在接线时给各线芯
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，以实现煤矿井下防爆断开电缆的快速、稳固连接和通断状态指示。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
3、一种具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，包括：管状的壳体、设在壳体内部的电缆连接器、安装在壳体外壁的通断观察板、设在壳体两端内壁的支撑环、分别连在壳体两端的接头、连在接头末端的压紧接头、位于接头内且紧压在支撑环端面和压紧接头端面之间的防爆弹性胶圈和平垫圈；
4、所述电缆连接器包括支架、绝缘壳体、线芯固定器和电磁铁；所述支架为圆柱状框架结构并间隙配合安装在所述壳体内；绝缘壳体安装在支架内部；多个线芯固定器固定在绝缘壳体内，在多个线芯固定器中间位置设有所述电磁铁；所述电磁铁包括铁芯、绕在铁芯外的电缆导线、设在铁芯下端的盒子以及位于盒子内的电路板；铁芯伸出绝缘壳体且铁芯端部正对壳体外壁的通断观察板；线芯固定器包括绝缘壳、上盖、两个u形导电刀片和底部铜片，u形导电刀片嵌在绝缘壳的u形槽内，两个u形导电刀片相对且通过底部铜片导通；线芯固定器的两个u形导电刀片能分别固定和导通两个电缆线芯，并与电磁铁连通；
5、所述通断观察板包括磁性透光板、多孔储粉板和磁粉，磁性透光板下部牢固粘接多孔储粉板，多孔储粉板为白色导光材质且在其厚度方向均匀密布多个开口朝上的盲孔以使磁性透光板和多孔储粉板围成多个密闭孔洞，磁粉为黑色且置于密闭孔洞内；电缆未导通时，磁粉被磁性透光板吸引至顶部从而通断观察板显示为黑色，电缆导通使电磁铁具有磁性时，磁粉被更大的磁力吸引至密闭孔洞底部从而磁性透光板显示为多孔储粉板的白色基材。
6、本专利技术还包括如下技术特征：
7、具体的，所述电缆连接器的支架外表面设有凸起，并与所述壳体内壁的凹槽相配合，以防止电缆连接器在壳体内转动；支架两端通过卡簧固定在壳体内壁，以能轴向固定电缆连接器。
8、具体的，所述线芯固定器的u形导电刀片采用铜合金材料；u形导电刀片的内边缘为刀刃结构以能快速切开电缆线芯的外皮；u形导电刀片的两条内边缘上设有相对的弧形缺口，两个弧形缺口共圆且该圆直径略小于线芯直径，以在切开线芯外皮的同时，线芯能与u形导电刀片可靠导通；所述上盖一端与绝缘壳顶部开口一侧铰接，上盖另一端能与绝缘壳顶部开口另一侧通过卡扣相连，当上盖通过卡扣闭合在绝缘壳顶部时，能将线芯压进u形导电刀片的弧形缺口内。
9、具体的，所述通断观察板安装在壳体外壁的平面位置；通断观察板表面通过透明树脂材质的透明盖板压紧保护；所述磁性透光板采用树脂材料作为基板，其内部均匀分布有大量微小的磁性颗粒，使其在具有良好透光性的同时具有磁性。
10、具体的，所述支撑环包括环形本体，环形本体一端为端环，端环内圈为环形沉台；所述环形本体位于壳体内并紧贴壳体内壁，在环形本体外壁沟槽与壳体内壁之间设有o型圈；所述端环直径大于壳体内径，端环抵在壳体端面，端环上设有开口，该开口与壳体端面的凸台相配合，以使支撑环不能相对壳体转动；所述环形沉台内容纳防爆弹性胶圈一端。
11、具体的，所述压紧接头端部外壁与接头末端内壁螺纹相接；在压紧接头侧壁设有贯通压紧接头内孔的压紧片。
12、具体的，所述防爆弹性胶圈内径略大于电缆外径，电缆穿过防爆弹性胶圈后，拧紧压紧接头过程中，防爆弹性胶圈能压缩变形并逐渐抱紧电缆。
13、具体的，所述平垫圈为金属材质；防爆弹性胶圈和支撑环之间的摩擦系数大于平垫圈和压紧接头之间的摩擦系数，在拧动压紧接头时，防爆弹性胶圈不发生转动。
14、一种采用所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置的煤矿井下防爆电缆快速连接方法包括以下步骤：
15、步骤1，对电缆进行修剪，将线芯端部修剪平齐，将电缆端部外皮剥离漏出内部线芯，线芯漏出的长度为壳体长度的一半；
16、步骤2，依次将一端的压紧接头、接头、平垫圈、防爆弹性胶圈、支撑环、o型圈和壳体穿至一根电缆；再依次将另一端的压紧接头、接头、平垫圈、防爆弹性胶圈、支撑环和o型圈穿至另一根电缆；
17、步骤3，将两根电缆中相同功能的线芯分别放入同一组线芯固定器的两个u形导电刀片中，关闭线芯固定器的上盖，确认线芯压入u形导电刀片内，上盖和绝缘壳体扣紧；
18、步骤4，确认各线芯连接完毕后，将电缆连接器装入壳体中；将两个o型圈分别装入两个支撑环的沟槽内，将支撑环装入壳体内，将两接头分别安装在壳体两端，并确保安装牢固；将两个防爆弹性胶圈和平垫圈分别推入两接头内，安装两个压紧接头；检查并整理电缆线芯，确保线芯不发生缠绕，缓慢拧紧压紧接头；待防爆弹性胶圈变形并完全抱紧电缆时，将压紧片固定在压紧接头上；
19、步骤5，将通断观察板安装在壳体上，完成防爆电缆快速连接。
20、一种采用所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置的电缆通断指示方法，通过所述的煤矿井下防爆电缆快速连接方法完成防爆电缆快速连接后，通电状态下，电流经过电缆连接器，并驱动电磁铁产生磁场，磁场对通断观察板中的磁粉的作用力远大于磁性透光板对磁粉的吸引力，受到电磁铁吸引的磁粉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，其特征在于，包括：管状的壳体(1)、设在壳体(1)内部的电缆连接器(2)、安装在壳体(1)外壁的通断观察板(3)、设在壳体(1)两端内壁的支撑环(4)、分别连在壳体(1)两端的接头(5)、连在接头(5)末端的压紧接头(6)、位于接头(5)内且紧压在支撑环(4)端面和压紧接头(6)端面之间的防爆弹性胶圈(7)和平垫圈(8)；
2.如权利要求1所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，其特征在于，所述电缆连接器(2)的支架(21)外表面设有凸起，并与所述壳体(1)内壁的凹槽相配合，以防止电缆连接器(2)在壳体(1)内转动；支架(21)两端通过卡簧固定在壳体(1)内壁，以能轴向固定电缆连接器(2)。
3.如权利要求1所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，其特征在于，所述线芯固定器(23)的U形导电刀片(233)采用铜合金材料；U形导电刀片(233)的内边缘为刀刃结构以能快速切开电缆线芯的外皮；U形导电刀片(233)的两条内边缘上设有相对的弧形缺口，两个弧形缺口共圆且该圆直径略小于
4.如权利要求1所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，其特征在于，所述通断观察板(3)安装在壳体(1)外壁的平面位置；通断观察板(3)表面通过透明树脂材质的透明盖板压紧保护；所述磁性透光板(31)采用树脂材料作为基板，其内部均匀分布有大量微小的磁性颗粒，使其在具有良好透光性的同时具有磁性。
5.如权利要求1所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，其特征在于，所述支撑环(4)包括环形本体，环形本体一端为端环，端环内圈为环形沉台；所述环形本体位于壳体(1)内并紧贴壳体内壁，在环形本体外壁沟槽与壳体(1)内壁之间设有O型圈；所述端环直径大于壳体(1)内径，端环抵在壳体(1)端面，端环上设有开口(41)，该开口(41)与壳体(1)端面的凸台(11)相配合，以使支撑环(4)不能相对壳体(1)转动；所述环形沉台内容纳防爆弹性胶圈(7)一端。
6.如权利要求5所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，其特征在于，所述压紧接头(6)端部外壁与接头(5)末端内壁螺纹相接；在压紧接头(6)侧壁设有贯通压紧接头(6)内孔的压紧片(61)。
7.如权利要求1所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，其特征在于，所述防爆弹性胶圈(7)内径略大于电缆外径，电缆穿过防爆弹性胶圈(7)后，拧紧压紧接头(6)过程中，防爆弹性胶圈(7)能压缩变形并逐渐抱紧电缆。
8.如权利要求1所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，其特征在于，所述平垫圈(8)为金属材质；防爆弹性胶圈(7)和支撑环(4)之间的摩擦系数大于平垫圈(8)和压紧接头(6)之间的摩擦系数，在拧动压紧接头(6)时，防爆弹性胶圈(7)不发生转动。
9.一种采用如权利要求6所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置的煤矿井下防爆电缆快速连接方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种采用如权利要求1所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置的电缆通断指示方法，其特征在于，通过权利要求9所述的煤矿井下防爆电缆快速连接方法完成防爆电缆快速连接后，通电状态下，电流经过电缆连接器，并驱动电磁铁产生磁场，磁场对通断观察板中的磁粉的作用力远大于磁性透光板对磁粉的吸引力，受到电磁铁吸引的磁粉向多孔储粉板底部运动，从而在通断观察板上形成白色区域，标志着电缆内有电流通过；当防爆电缆意外断开时，电磁铁中的磁力消失，磁粉被磁性透光板吸附，使整个磁性透光板呈黑色。
...【技术特征摘要】
1.一种具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，其特征在于，包括：管状的壳体(1)、设在壳体(1)内部的电缆连接器(2)、安装在壳体(1)外壁的通断观察板(3)、设在壳体(1)两端内壁的支撑环(4)、分别连在壳体(1)两端的接头(5)、连在接头(5)末端的压紧接头(6)、位于接头(5)内且紧压在支撑环(4)端面和压紧接头(6)端面之间的防爆弹性胶圈(7)和平垫圈(8)；
2.如权利要求1所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，其特征在于，所述电缆连接器(2)的支架(21)外表面设有凸起，并与所述壳体(1)内壁的凹槽相配合，以防止电缆连接器(2)在壳体(1)内转动；支架(21)两端通过卡簧固定在壳体(1)内壁，以能轴向固定电缆连接器(2)。
3.如权利要求1所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，其特征在于，所述线芯固定器(23)的u形导电刀片(233)采用铜合金材料；u形导电刀片(233)的内边缘为刀刃结构以能快速切开电缆线芯的外皮；u形导电刀片(233)的两条内边缘上设有相对的弧形缺口，两个弧形缺口共圆且该圆直径略小于线芯直径，以在切开线芯外皮的同时，线芯能与u形导电刀片(233)可靠导通；所述上盖(232)一端与绝缘壳(231)顶部开口一侧铰接，上盖(232)另一端能与绝缘壳(231)顶部开口另一侧通过卡扣相连，当上盖(232)通过卡扣闭合绝缘壳(231)顶部时，能将线芯压进u形导电刀片(233)的弧形缺口内。
4.如权利要求1所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，其特征在于，所述通断观察板(3)安装在壳体(1)外壁的平面位置；通断观察板(3)表面通过透明树脂材质的透明盖板压紧保护；所述磁性透光板(31)采用树脂材料作为基板，其内部均匀分布有大量微小的磁性颗粒，使其在具有良好透光性的同时具有磁性。
5.如权利要求1所述的具有通断指示功能的煤矿井下防爆电缆快速连接装置，其特征在于，所述支撑环(4)包括环...
【专利技术属性】
技术研发人员：李坤，潘欢欢，姚宁平，金新，冀前辉，梁春苗，孟增，范强，王赫乾，陈沛霖，
申请(专利权)人：中煤科工西安研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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