一种岸电连接器及其辅助插拔装置的制作方法

文档序号:20270296发布日期:2020-04-03 18:55阅读:272来源:国知局
技术简介:
本专利针对船舶靠港时岸电连接器插拔效率低、安全性差的问题,提出一种配备驱动缸和导向结构的辅助插拔装置。通过直线输出部件带动插头自动插拔,结合阻尼器防断线设计,实现快速、安全的连接与分离,提升紧急情况下的操作可靠性。
关键词:岸电连接器,自动插拔装置

本发明涉及连接器技术领域,具体涉及一种岸电连接器及其辅助插拔装置。



背景技术:

船舶停靠在码头、港口时必须使用辅助发电机发电,以满足自身用电需求,在此过程中辅助发电机燃烧大量的油料,排出大量的废气。为解决环境污染的问题,船舶接用岸电技术应运而生,船舶接用岸电技术是指船舶在靠港期间停止使用船舶上的发电机,而是改用岸上(陆地)电源供电。港口提供岸电的功率应保证能满足船舶停泊后所必需的全部电力设备用电需求。

当船舶在港口停靠后,需要将港口上的输电电缆输送至船舶上,在岸上设置有位于岸上电气设备与船舶之间的接电箱,电缆一端与接电箱连接,另一端船舶连接,操作人员可以在接电箱处插拔电缆,在需要时断开连接在船舶与岸上之间的电缆。但现有技术中,大容量的电缆连接器体积较大,重量重,插拔的速度慢,在遇到强风强浪引起船体不稳而电缆乱摆时或其他紧急情况,操作人员无法及时地拔出插头或现场无人去拔出插头,电缆可能会被外力扯断,带电的电缆会对周围环境造成极大的威胁。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种岸电连接器的辅助插拔装置,能够带动岸电连接器分离,解决现有技术中船舶与岸上电气设备之间连接电缆安全性差的问题;本发明另外的目的在于提供一种岸电连接器,能够实现自动插接,具有较高的安全性。

为实现上述目的,本发明中岸电连接器的辅助插拔装置采用如下技术方案:

岸电连接器的辅助插拔装置,包括:

底座,在使用时与岸电连接器的插座相对固定;

驱动座,在使用时与岸电连接器的插头连接;

驱动装置,包括连接在底座与驱动座之间的直线输出部件,用于带动驱动座及插头做插拔运动。

其有益效果在于:依靠直线输出部件来带动驱动座移动,从而实现插头插入插座或从插座中脱出,操作人员可以通过提升直线输出部件输出功率来适配各种规格不同的插头,能够有效解决仅依靠人工操作连接器时插拔速度慢的问题;并且技术人员通过设计现有技术中成熟的控制模块来控制直线输出部件,使岸电连接器能够适用于更多的工况,可以实现在危险情况下岸电连接器的自动插拔,保证了岸电连接器在使用时的安全性。

进一步的,所述直线输出部件为驱动缸;底座或驱动座中的一个与驱动缸的缸体连接,另一个与驱动缸的驱动杆连接。

其有益效果在于:使用驱动缸来作为直线输出部件,结构紧凑简单,且不易受外界环境侵蚀干扰,能够有效保证动作的准确性。

进一步的,底座包括活动部分和固定部分,底座的活动部分与直线输出部件连接;底座的活动部分与固定部分之间设置有阻尼器,用于在与插头连接的电缆所受拉力大于设定值时动作,以提供阻碍插头及电缆向外拔出的阻力;所述设定值小于电缆所能承受的最大拉力。

其有益效果在于:设置阻尼器作为备用机构来带动插头退出插座,在驱动缸失效时,电缆受到符合启闭条件的外力后阻尼器启动,无需与外界进行通信,阻尼器通过提供阻碍插头向外拔出的阻力来削弱拉力对电缆及插头的影响,避免外力拉断线缆,保证了用电安全及该装置整体的完全性。

进一步的,驱动座上设置有带动插头沿设定路径运动的导向体,该辅助插拔装置还包括与驱动座的导向体导向配合的固定座。

其有益效果在于:设置与驱动座导向配合的固定座,能够降低直线输出部件的运动准确性的要求,减少直线输出部件的复杂性,利用驱动座与固定座的导向结构来实现插头的准确运动,能够保证装置的可靠性。

进一步的,固定座上设置有与所述导向体配合的导槽,所述导槽具有沿岸电连接器插拔方向延伸的第一部分,还具有与第一部分相接、斜向下布置的第二部分。

其有益效果在于:导槽分为平直的第一部分和倾斜的第二部分,使驱动座运动至第二部分时使插头的插接端朝上,与线缆的连接端朝下,整个插头呈倾斜的姿态,减少了与插头连接的线缆在自重的作用下对插头的拉力,使插头在驱动缸及驱动座的带动下与插座配合时需要更小的启动力,可以减小对驱动缸的功率要求,也可以提高插头的插合速度。

进一步的,固定座包括对置的两个固定板,所述固定板在使用时布置在插头水平方向上的两侧,固定板之间的间隔形成避让驱动座运动的避让空间;固定板上与导向体配合的导槽设置在固定板朝向驱动座的侧面上。

其有益效果在于:采用两个对置的固定板来作为固定座,能够使固定座与驱动座在配合时具有两个导向接触面,进一步地保证了配合的精度;并且通过调整固定板来适配更多尺寸的滚动体或滑动体,提高了适用的范围。

进一步的,所述导向体为设置在驱动座朝向固定板的侧面上的、由两个以上沿直线排列的滚轮组成的滚轮组,滚轮组的长度不小于导轨第二部分的长度。

其有益效果在于:采用滚轮作为导向体,结构简单且滚轮能够绕自身转动轴线转动,比较灵活;并且滚轮组的长度不小于导轨倾斜的第二部分的长度,从而使滚轮组能够同时与轨道的第一部分、第二部分配合,避免滚轮组在运动时仅与第二部分配合,难以越过第一部分与第二部分连接处而导致运动卡滞的问题,保证了运动的流畅性。

进一步的,底座的活动部分为滑动设置在固定部分上的滑座,驱动缸的缸体与滑座铰接以使驱动缸能够相对于底座摆动。

其有益效果在于:驱动缸通过滑座以实现与底座的相对运动,能够使驱动缸在驱动座及插头运动过程中摆动,通过摆动能够避免驱动座及插头陷入运动死点,减少了运动卡滞的可能性,提高了该装置的灵活程度。

进一步的,所述驱动座包括底板和侧板,侧板连接底板的两侧以使驱动座截面呈u形;两侧板的内侧面设有用于与插头连接的连接结构,底板的底面上设有与驱动缸中驱动杆铰接的铰接座。

其有益效果在于:驱动座为u形结构,能够将插头包围来对插头进行保护,结构简单。

为实现上述目的,本发明中岸电连接器采用如下技术方案:

岸电连接器,包括插头和插座,还包括带动插头运动的辅助插拔装置;

岸电连接器的辅助插拔装置,包括:

底座,在使用时与岸电连接器的插座相对固定;

驱动座,在使用时与岸电连接器的插头连接;

驱动装置,包括连接在底座与驱动座之间的直线输出部件,用于带动驱动座及插头做插拔运动。

其有益效果在于:依靠直线输出部件来带动驱动座移动,从而实现插头插入插座或从插座中脱出,操作人员可以通过提升直线输出部件输出功率来适配各种规格不同的插头,能够有效解决仅依靠人工操作连接器时插拔速度慢的问题;并且技术人员通过设计现有技术中成熟的控制模块来控制直线输出部件,使岸电连接器能够适用于更多的工况,可以实现在危险情况下岸电连接器的自动插拔,保证了岸电连接器在使用时的安全性。

进一步的,所述直线输出部件为驱动缸;底座或驱动座中的一个与驱动缸的缸体连接,另一个与驱动缸的驱动杆连接。

其有益效果在于:使用驱动缸来作为直线输出部件,结构紧凑简单,且不易受外界环境侵蚀干扰,能够有效保证动作的准确性。

进一步的,底座包括活动部分和固定部分,底座的活动部分与直线输出部件连接;底座的活动部分与固定部分之间设置有阻尼器,用于在与插头连接的电缆所受拉力大于设定值时动作,以提供阻碍插头及电缆向外拔出的阻力;所述设定值小于电缆所能承受的最大拉力。

其有益效果在于:设置阻尼器作为备用机构来带动插头退出插座,在驱动缸失效时,电缆受到符合启闭条件的外力后阻尼器启动,无需与外界进行通信,阻尼器通过提供阻碍插头向外拔出的阻力来削弱拉力对电缆及插头的影响,避免外力拉断线缆,保证了用电安全及该装置整体的完全性。

进一步的,驱动座上设置有带动插头沿设定路径运动的导向体,该辅助插拔装置还包括与驱动座的导向体导向配合的固定座。

其有益效果在于:设置与驱动座导向配合的固定座,能够降低直线输出部件的运动准确性的要求,减少直线输出部件的复杂性,利用驱动座与固定座的导向结构来实现插头的准确运动,能够保证装置的可靠性。

进一步的,固定座上设置有与所述导向体配合的导槽,所述导槽具有沿岸电连接器插拔方向延伸的第一部分,还具有与第一部分相接、斜向下布置的第二部分。

其有益效果在于:导槽分为平直的第一部分和倾斜的第二部分,使驱动座运动至第二部分时使插头的插接端朝上,与线缆的连接端朝下,整个插头呈倾斜的姿态,减少了与插头连接的线缆在自重的作用下对插头的拉力,使插头在驱动缸及驱动座的带动下与插座配合时需要更小的启动力,可以减小对驱动缸的功率要求,也可以提高插头的插合速度。

进一步的,固定座包括对置的两个固定板,所述固定板在使用时布置在插头水平方向上的两侧,固定板之间的间隔形成避让驱动座运动的避让空间;固定板上与导向体配合的导槽设置在固定板朝向驱动座的侧面上。

其有益效果在于:采用两个对置的固定板来作为固定座,能够使固定座与驱动座在配合时具有两个导向接触面,进一步地保证了配合的精度;并且通过调整固定板来适配更多尺寸的滚动体或滑动体,提高了适用的范围。

进一步的,所述导向体为设置在驱动座朝向固定板的侧面上的、由两个以上沿直线排列的滚轮组成的滚轮组,滚轮组的长度不小于导轨第二部分的长度。

其有益效果在于:采用滚轮作为导向体,结构简单且滚轮能够绕自身转动轴线转动,比较灵活;并且滚轮组的长度不小于导轨倾斜的第二部分的长度,从而使滚轮组能够同时与轨道的第一部分、第二部分配合,避免滚轮组在运动时仅与第二部分配合,难以越过第一部分与第二部分连接处而导致运动卡滞的问题,保证了运动的流畅性。

进一步的,底座的活动部分为滑动设置在固定部分上的滑座,驱动缸的缸体与滑座铰接以使驱动缸能够相对于底座摆动。

其有益效果在于:驱动缸通过滑座以实现与底座的相对运动,能够使驱动缸在驱动座及插头运动过程中摆动,通过摆动能够避免驱动座及插头陷入运动死点,减少了运动卡滞的可能性,提高了该装置的灵活程度。

进一步的,所述驱动座包括底板和侧板,侧板连接底板的两侧以使驱动座截面呈u形;两侧板的内侧面设有用于与插头连接的连接结构,底板的底面上设有与驱动缸中驱动杆铰接的铰接座。

其有益效果在于:驱动座为u形结构,能够将插头包围来对插头进行保护,结构简单。

附图说明

图1为本发明的岸电连接器实施例1中插头与插座处于插合状态时的结构示意图;

图2为本发明的岸电连接器实施例1中插头在驱动缸带动下与插座分离时的结构示意图;

图3为本发明的岸电连接器实施例1中插头在阻尼缸带动下与插座分离时的结构示意图;

图中:10-插头;20-插座;30-辅助插拔装置;31-底座;311-插座固定板;312-滑座;32-驱动缸;321-驱动杆;33-阻尼缸;331-阻尼缸的缸体;332-活塞杆;34-固定座;341-固定板;35-驱动座;351-滑轮;352-铰接座。

具体实施方式

现结合附图来对本发明中岸电连接器及其辅助插拔装置的具体实施方式进行说明。

岸电连接器的实施例1:本发明中的岸电连接器用于实现岸上接电箱与船舶之间的电连接,岸电连接器主要组成部分包括插座、插头及辅助插拔装置。其中,插座固定安装在接电箱上,插头安装在电缆的端部,与接电箱上的插座适配,辅助插拔装置包括驱动装置,驱动装置能够带动插头移动来与插座进行插拔配合。

如图1及图2所示,岸电连接器的辅助插拔装置30,包括底座31,底座31在岸电连接器使用时固定在接电箱的箱体中,底座31包括固定部分和活动部分,其中包括两条沿插头10与插座20的插接方向延伸布置的单轨,两单轨间隔布置形成作为固定部分的轨道。底座31于轨道的中部位置设置有垂直于轨道的插座固定板311,插座固定板311的延展方向与插座20的轴线垂直,插座固定板311上设置有插座20固定孔,以用于安装插座20。插座固定板311与轨道以使底座31的轮廓沿图1中垂直于纸面方向来看呈t形。

岸电连接器中辅助插拔装置30还包括直接与插头10连接的驱动座35,驱动座35包括一块底板和连接在底板两侧边的侧板,底板与侧板组合以使驱动座35呈u形,驱动座中的侧板朝内的一侧与插头铰接,使插头10能够在两侧板之间摆动。连接板与插头10的外周面连接,插头10位于两连接板之间且能够在两连接板之间摆动。两连接板朝外的侧面上均设置有两个间隔布置的作为导向体的滚轮351,两滚轮351沿直线布置,形成了位于连接板上的滚轮组。

辅助插拔装置30还包括与驱动座35上滚轮351导向配合的固定座34,固定座34的主要组成部分包括两相间隔布置的立板,立板上设置有与滚轮351适配的导槽。固定座34在安装时固定连接在箱体内,无法移动,固定座34上的导槽通过与滚轮351的配合能够限制驱动座35及插头10的运动路径。

固定座34中的立板为沿图中上下方向分离开的分体结构,即立板有两在上下方向上间隔布置的拼接板组合而成,两拼接板中靠近彼此的一侧具有内凹的缺口,拼接板对拼形成立板后,两缺口对应围合成导槽,滚轮351与导槽配合时,滚轮351于上下方向的周面均能够对应与导槽的上下内壁面接触。

固定座34中与驱动座35配合的导槽,具有沿岸电连接器插拔方向延伸的第一部分,还具有与第一部分倾斜连接的第二部分,导槽的第二部分靠近第一部分的一端高于远离第一部分的一端,结合图中结构来讲,因为固定座34是固定在接线箱内的,始终处于固定状态,导槽的第一部分与第二部分能够实现:驱动座35及插头10运动时,插头10依靠导槽的第一部分平移插入或拔出插座20;插头10依靠导槽的第二部分斜向上或斜向下运动靠近或远离插座20。并且,滚轮组的长度不小于导槽中第二部分的长度,即位于滚轮组末端的滚轮351与导槽的第二部分配合时,位于滚轮组最前端的滚轮351能够与导槽的第一部分配合。

由于插头10一端与线缆连接,整体呈倾斜布置,插头10在由导槽的第二部分运动至导槽的第一部分时,由倾斜的姿态调整至水平姿态,减少了与插头10连接的线缆在自重的作用下对插头10的拉力,使插头10在驱动缸32及驱动座35的带动下与插座20配合时需要更小的启动力,可以减小对驱动缸32的功率要求,也可以提高插头10的插合速度。

如图3所示,在底座31的轨道上设置有沿轨道滑动的、作为活动部分的滑座312,而驱动座35中底板的底面上设置有铰接座352,滑座312与铰接座352之间设置有作为直线输出部件的驱动缸32,直线输出部件属于驱动装置的一部分,驱动装置还包括为直线输出部件提供的动力的电机及其他连接在电机与驱动缸之间的、现有技术中常见的传动结构。

本实施例中的驱动缸32为电液推杆,该驱动缸32的缸体与滑座312铰接,驱动缸32的驱动杆321与铰接座352铰接,当驱动缸32伸缩时能够通过铰接座352带动驱动座35及插头10靠近或远离插座20,从而实现插头10与插座20的插接配合。

本实施例中的岸电连接器在使用时,还配备有用于启闭驱动缸32工作的控制系统,控制系统包括获取启闭信号值的传感器,本实施例中使用的传感器为拉力传感器,拉力传感器连接在电缆上,能够获得电缆所受到的拉力值,通过与设定拉力值对比来判断电缆是否处于危险状态,设定拉力值小于电缆所能承受的最大拉力以保证电缆不会被扯断时阻尼缸才工作。电缆危险时控制系统向驱动驱发出信号,启动驱动缸32,本实施例中的驱动缸32为电动缸,驱动缸中的驱动杆321伸出带动插头10从插座20上拔出。操作人员也可以主动控制插头10插拔,直接利用控制系统向电动缸发出驱动信号,利用驱动缸32带动插头10运动。

为进一步提高岸电连接器的安全性,考虑到驱动缸32及传感器会存在电气故障,所以岸电连接器中还包括作为阻尼器的阻尼缸33,阻尼缸33与驱动缸32分别布置在底座31的上下两侧面上,阻尼缸33布置在底座31的底部。阻尼缸33的伸缩运动方向与驱动缸32的伸缩运动方向相反,即阻尼缸33开口的朝向与驱动缸32开口朝向相反,阻尼缸33中活塞杆332伸出的方向与驱动缸32中驱动杆321伸出的方向相反。

其中,阻尼缸的缸体331与底座31固定,阻尼缸33的活塞杆332与滑座312铰接,当活塞杆332与滑座312连接,能够在滑座312于底座31上滑动时随滑座312动作。插头10及电缆在受到外界拉力拉动而向远离插座20的方向移动时,滑座312随驱动缸32、驱动座35及插头10整体运动。

阻尼缸33自身具有一个启闭设定值,操作人员通过工况对阻尼缸33进行设定,当电缆受到的拉力达到阻尼缸33的启闭设定值后,阻尼缸33开始工作,其中的活塞杆332随滑座312动作,开始缩回阻尼缸的缸体331中,驱动缸32、驱动座35整体朝向远离插座20的方向移动,阻尼缸33提供了一个阻碍插头10从插座20中拔出的作用力,来抵抗插头10及电缆所受到的拉力,避免电缆受到较大的拉力而被直接扯断,使电缆及插头10在拉力及阻尼缸提供的阻力的作用下从插座20中退出。当插头10从插座20中退出后,插座20不再对插头10进行约束,插头10受到的拉力减小,避免电缆被拉力拉断。

在操作人员使用本发明中的岸电连接器时,操作人员可以在现场通过控制系统或通过通信装置与控制系统信号连接,使用控制系统来向驱动缸32发出信号,依靠驱动缸32的活塞杆332收缩来带动驱动座35移动,驱动座35移动时带动插头10插入到插座20中。当需要拔出时,操作人员向驱动缸32发出信号,依靠驱动缸32的活塞杆332外伸来带动驱动座35移动,驱动座35移动时将插头10从插座20中拔出。

在与插头10连接的电缆受到外力拉拽时,为避免电缆被扯断,操作人员可以通过上述操作来使插头10与插座20断开。当无人值守时,辅助插拔装置30可以根据外力自动将插头10与插座20断开,避免电缆两端受拉而被扯断。控制系统中的传感器采集到电缆受到的拉力,控制系统将实时拉力与设定值对比,若拉力过大,控制系统向驱动缸32发出信号,驱动缸32带动插头10从插座20中拔出。

如果驱动缸32及控制系统等无法工作时,电缆受到的拉力大于阻尼缸33中的设定值时,阻尼缸33开始工作,阻尼缸33中的活塞杆332随滑座缩回缸体中,提供一个抵抗外界拉力的阻力,驱动座35及驱动缸32整体移动,使插头10在拉力及阻力的作用下从插座20中退出,阻尼缸33可以选用hr15型液压阻尼器。

岸电连接器的实施例2:与上述实施例的不同之处在于直线输出部件的选用:当仍采用驱动缸作为直线输出部件时,可以采用液压缸、气压缸等,而不局限于电液推杆;当不使用驱动缸时,可以采用齿轮齿条机构、曲柄滑块机构等常见的、能够向外输出直线运动的机构。

岸电连接器的实施例3:与上述实施例的不同之处在于辅助插拔装置可以仅设置有直线输出部件来带动插头做插拔运动,而不再设置有为提高安全性而设置的阻尼器;或者也可以采用弹簧来替代阻尼器,在电缆受到拉力过大时会压缩弹簧变形,依靠弹簧恢复形变的弹力来削弱外界拉力对插头及电缆的影响。

岸电连接器的实施例4:与上述实施例的不同之处在于辅助插拔装置可以不再设置有导向结构,而是直接利用驱动缸自身或齿轮齿条机构自身的导向运动来实现插头沿设定路径移动。

岸电连接器的实施例5:与上述实施例的不同之处在于固定座上导槽的结构,在本实施例中导槽仅设置有沿导电连接器插拔方向延伸的一段,而不再设置斜向下的部分。

岸电连接器的实施例6:与上述实施例的不同之处在于辅助插拔装置的固定座的结构,本实施例中固定座可以设置为沿岸电连接器插拔方向延伸的底座,驱动座装配在固定座的支撑而在固定座的顶面上移动。固定座的顶面上可以设置与驱动座导向配合的轨道,或者在驱动座上设置轨道而在固定座上设置滑动体或滚动体,而不局限于采用两个固定板对置形成固定座的方案。

岸电连接器的实施例7:与上述实施例的不同之处在于驱动座上的导向体可以采用其他形式,驱动座上可以设置滑块或者可以在驱动座上设置导槽等,而不局限于仅在驱动座上设置作为导向体的滚轮。

岸电连接器的实施例8:与上述实施例的不同之处在于作为直线输出部件的驱动缸,缸体可以固定设置在底座上,而不再采用缸体与底座铰接的方案。

岸电连接器的实施例9:与上述实施例的不同之处在于驱动座还可以采用其他形式,例如驱动座可以设置为套体结构来套设在插头上。

本发明中岸电连接器的辅助插拔装置的结构与上述岸电连接器实施例中的辅助插拔装置结构相同,所能达到的技术效果也相同,因此关于岸电连接器的辅助插拔装置的实施例不再重复说明。

以上所述的具体实施方式,对本发明的发明目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡是在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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