隔爆式自动充电对接装置的制作方法

本发明涉及新能源车充电领域，特别地，涉及一种隔爆式自动充电对接装置。

背景技术：

1、充电安全、充电时间及充电便捷性是影响新能源车充电体验的三大要素，目前，自动运输设备普遍采用机器人本体搭载独立的电池组供电形式，针对存在油品、燃气、粉尘、化学危险品的易燃易爆环境，车体充电过程必须满足国家防爆标准的要求。当前在该类环境下一般采用的是在安全区域非防爆手动充电形式，这大大限制了自动运输设备的自动化程度，影响工作效率。因此，如何解决自动运输设备在防爆环境下自主充电是亟需解决的问题。

2、专利cn 108110869a公开了一种防爆轮式巡检机器人防爆自动充电装置，其配置的水平滑座、垂直移动装置能实现充电接触装置水平和竖直方向移动，进而实现了巡检机器人自动充电，但是该方案中充电接触装置与巡检机器人对接充电过程需要对机器人充电端精确的定位及自动充电装置高精度的运动控制，实现上具备一定的门槛。

3、专利cn 109768608a提出的防爆型自动充电装置中，机器人本体配置插座部分，并设计了导向套，插头上设计导向杆，插头与插座对插过程中通过导向杆和导向套的导正来保证插头部分与插座部分前端对正插入，该方式实现简单，具有一定的容差能力，但是该方案在充电时需要配置插头的机器人以相对较正的姿态向插座部分移动，否则容易损坏插头部分的刚性结构，容差能力有限。

4、综上所述，针对爆炸性危险场所自动运输设备的自动充电对接问题，研究一种防爆环境下实现插头与插座在一定容差范围内自动对接充电装置，且保障该装置安全可靠、便于实现是非常有必要的。

技术实现思路

1、本发明提供了一种隔爆式自动充电对接装置，以解决现有安全区域非防爆手动充电形式存在的“大大限制自动运输设备的自动化程度，影响工作效率”，及防爆区自动充电方式存在的“需要对机器人充电端精确的定位及自动充电装置高精度的运动控制，实现上具备一定的门槛，容易损坏插头部分的刚性结构，容差能力有限”的技术问题。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种隔爆式自动充电对接装置，包括：用于埋入地下安装的安装箱、竖直设置于安装箱内的柔性升降机构、固定于柔性升降机构顶端的公插头组、固定于自动运输设备车盘底部的母插头组；柔性升降机构沿竖直方向上下升降设置，同时可朝一侧弯曲；公插头组与母插头组配合设置，公插头组还与外部供电装置相连，公插头组用于在柔性升降机构上升过程中伸出安装箱，并与母插头组配合导向以精确插入母插头组实现对接充电。

4、进一步地，柔性升降机构包括竖直升降设置于安装箱内的丝杠结构、固定于丝杠结构升降顶端的承载台、支设于承载台上的柔性联轴器；公插头组可拆卸式固定于柔性联轴器的顶端，以用于在丝杠机构的升降作用下进出安装箱顶端开设的进出口。

5、进一步地，安装箱包括外箱体、水平设置于外箱体下端的中间隔板、固定于中间隔板上表面上的轴承支座、竖直固定于中间隔板和外箱体上顶板之间的多根导向柱；丝杠机构包括固定于中间隔板下表面上的第一驱动电机、连接于第一驱动电机上驱动端上的第一联轴器、竖直设置且下端转动装设于轴承支座上的丝杠轴、螺纹装设于丝杠轴外圆上的连接套筒；承载台上下滑动装设于多根导向柱上，且连接套筒的上端与承载台的下表面固定；丝杠轴的下端连接第一联轴器，其相对的上端伸入连接套筒。

6、进一步地，公插头组包括与柔性联轴器可拆卸式固定的下结合板、竖直固定于下结合板上的导向销组和公针头组；母插头组包括用于与自动运输设备的车盘底部固定的上结合板、开设于上结合板上的导向孔组、设置于上结合板上的母针头组；导向销组与导向孔组对应设置，以配合作用对公针头组插入母针头组进行精确限位和导向；公针头组与母针头组配合设置，以在公针头组插入母针头组后对固定于车盘底部的电池组进行充电。

7、进一步地，导向销组包括多根竖直设置且用于对公针头组插入母针头组进行粗限位导向的一级导向销，及用于对公针头组插入母针头组进行精限位导向的二级导向销；导向孔组包括贯穿上结合板设置且与多根一级导向销一一配合作用的多个一级导向孔，及与多根二级导向销一一配合作用的多个二级导向孔。

8、进一步地，一级导向销的长度大于二级导向销的长度，且一级导向销的外径大于二级导向销的外径；一级导向孔和二级导向孔均为喇叭形孔。

9、进一步地，隔爆式自动充电对接装置还包括自动加解锁装置，自动加解锁装置设置于柔性升降机构的顶端，且公插头组可拆卸式固定于自动加解锁装置的顶端；自动加解锁装置用于在充电过程中使公插头组与母插头组对接紧密，以形成密闭隔爆腔进而保障充电安全。

10、进一步地，自动加解锁装置包括固定于柔性升降机构顶端的连接箱，及多组竖直设置于连接箱内的自动加解锁机构，每组自动加解锁机构包括竖直支设于连接箱内的旋转伸缩结构，及可拆卸式安装于各旋转伸缩结构顶端的连接螺栓；旋转伸缩结构沿竖直方向压缩设置，以使连接螺栓竖直向上穿设连接箱和公插头组上开设的螺栓通孔后抵靠母插头组上设置的螺纹孔，旋转伸缩结构还用于驱动连接螺栓旋转，以使连接螺栓继续向上旋入螺纹孔中，进而将母插头组与公插头组连接紧密形成密闭隔爆腔。

11、进一步地，旋转伸缩结构包括竖直固定于连接箱底板上的旋转驱动组件、竖直连接于旋转驱动组件上驱动端的花键轴、配合套装于花键轴外圆上的安装套筒、装设于花键轴和安装套筒之间的压缩弹簧；连接螺栓竖直装设于安装套筒的顶端。

12、进一步地，旋转驱动组件包括固定于连接箱底板上的第二驱动电机、固定于第二驱动电机上驱动端上的减速器、连接于减速器上端的第二联轴器；花键轴的下端固定于联轴器上，花键轴的上端外圆上设有外花键；安装套筒的下端套装于花键轴的上端且与花键轴花键连接，花键轴的上端设有内凹的内六角槽；连接螺栓下端的外六角头配合装设于内六角槽内。

13、本发明具有以下有益效果：

14、采用本发明的隔爆式自动充电对接装置对自动运输设备进行充电时，自动运输设备无需移动至安全环境并人工对插充电，其可以直接在防爆环境下且自动对接充电，从而大大提高充电的自动化程度及充电效率，使充电操作便捷；其次，柔性升降机构除了可上下升降动作外，且柔性设置可朝一侧微弯曲，从而公插头组与母插头组对接插入过程中，柔性升降机构可微弯曲以修复公插头组与母插头组间的偏差，进而保障对接充电过程顺利进行，从而本发明的充电对接装置具备一定的容差能力，便于方案的实现。

15、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种隔爆式自动充电对接装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的隔爆式自动充电对接装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的隔爆式自动充电对接装置，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的隔爆式自动充电对接装置，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的隔爆式自动充电对接装置，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的隔爆式自动充电对接装置，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的隔爆式自动充电对接装置，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的隔爆式自动充电对接装置，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的隔爆式自动充电对接装置，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的隔爆式自动充电对接装置，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种隔爆式自动充电对接装置，包括：用于埋入地下安装的安装箱、竖直设置于安装箱内的柔性升降机构、固定于柔性升降机构顶端的公插头组、固定于自动运输设备车盘底部的母插头组。柔性升降机构沿竖直方向上下升降设置，同时可朝一侧弯曲。公插头组与母插头组配合设置，公插头组还与外部供电装置相连，公插头组用于在柔性升降机构上升过程中伸出安装箱，并与母插头组配合导向以精确插入母插头组实现对接充电。采用本发明装置对自动运输设备进行充电时，可以直接在防爆环境下且自动对接充电，从而大大提高充电的自动化程度及充电效率，使充电操作便捷，且本发明的充电对接装置具备一定的容差能力，便于方案的实现。

技术研发人员：秦念稳,刘洪涛,陈志放,梁江华
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24