ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА К АККУМУЛЯТОРНОМУ ИСТОЧНИКУ ПИТАНИЯ

Полезная модель относится к взрывозащищенным соединительным устройствам для подключения к аккумуляторному источнику питания электропривода, имеющего искроопасные цепи, например, шуруповерта, дрели, и может быть использована для работы во взрывоопасных условиях.
Известно взрывозащищенное соединительное устройство для подключения электропривода к аккумуляторному источнику питания по DE 4036858, опубликованному 14.05.1992, содержащее вилочную часть, соединенную кабелем с электроприводом, розеточную часть, установленную в крышке взрывозащищенного корпуса аккумуляторного источника питания, и резьбовую муфту с фиксатором. Электропривод содержит электромотор, вибрирующий при работе.
Недостатком данного соединительного устройства является то, что в условиях вибрации не исключены смещение электрических контактов вилочной и розеточной частей между собой, а также повреждение изоляции кабеля, что приводит к искрению, недопустимому во взрывоопасной атмосфере.
Другим недостатком является то, что не исключена взрывоопасная ситуация при подключении к аккумуляторному источнику питания электроинструмента, не предназначенного для работы от данного источника.
Техническая задача - повышение взрывобезопасности вследствие исключения контакта искроопасных цепей со взрывоопасной атмосферой и исключения запитки от аккумуляторного источника электроприводов, не предназначенных для этого.
Поставленная задача решена тем, что взрывозащищенное соединительное устройство, как и прототип, содержит вилочную часть, соединенную кабелем с электроприводом, розеточную часть, установленную в крышке взрывозащищенного корпуса аккумуляторного источника питания, и резьбовую муфту с фиксатором.
В отличие от прототипа, стыковочный торец муфты снабжен магнитами, крышка изготовлена из диамагнитного материала и снабжена магниточувствительными элементами, кабель снабжен экраном, введены устройство управления и контроллер-кодировщик, установленные в корпусе электропривода, а также контроллер-идентификатор, микроконтроллер, ключ, реле утечки, установленные в корпусе аккумуляторного источника питания, при этом микроконтроллер соединен с магниточувствительными элементами, контроллером-идентификатором и ключом, устройство управления имеет возможность соединения с реле утечки, имеющим возможность соединения с экраном кабеля, контроллер-идентификатор имеет возможность соединения с контроллером-кодировщиком, ключ имеет возможность соединения с устройством управления.
Сущность полезной модели иллюстрируется блок-схемой взрывозащищенного соединительного устройства для подключения электропривода к аккумуляторному источнику питания.
Взрывозащищенное соединительное устройство содержит вилочную часть 1, соединенную кабелем 2 с электроприводом 3, розеточную часть 4, установленную в крышке 5 взрывозащищенного корпуса 6 аккумуляторного источника 7 питания, и резьбовую муфту 8 с фиксатором 9.
1
3
2
Электропривод 3 включает последовательно соединенные электромотор 10, устройство управления 11, контроллер-кодировщик 12 и датчик температуры 13, размещенные во взрывозащищенном корпусе 14. Устройство управления 11 и контроллер-кодировщик 12 связаны кабелем 2 соответственно с контактами 15 и 15 вилочной части 1. В программу контроллера-кодировщика 12 заложен информационный код. Кабель 2 снабжен экраном 16, предпочтительно графитополимерным, соединенным с контактом 15 вилочной части 1.
1
1
2
Аккумуляторный источник 7 питания включает микроконтроллер 17, контроллер-идентификатор 18, реле утечки 19, датчик тока 20, ключ 21, предпочтительно интеллектуальный, и аккумуляторную батарею 22, размещенные во взрывозащищенном корпусе 6, а также магниточувствительные элементы 23, размещенные в крышке 5. Микроконтроллер 17 соединен с контроллером-идентификатором 18, датчиком тока 20 и ключом 21, связанным с аккумуляторной батареей 22. Ключ 21 последовательно соединен с датчиком тока 20, силовым реле 24 и контактом 25 розеточной части 4. Реле утечки 19 соединено с силовым реле 24 и контактами 25 25 розеточной части 4. Контроллер-идентификатор 18 имеет возможность идентификации кода, заложенного в программу контроллера-кодировщика 12.
1
2
3
1
2
3
Контакты 15, 15, 15 вилочной части 1 имеют возможность соединения с контактами соответственно 25, 25, 25 розеточной части 4. Вилочная и розеточная части 1, 4 в соединенном положении образуют взрывозащищенный разъем.
Кольцеобразная муфта 8 с фиксатором 9, а именно, с внутренним буртиком, надета на кабель 2 и имеет возможность навинчивания своей внутренней резьбой на выступающую резьбовую часть 26 крышки 5 до упора фиксатора 9 в крышку 5. Стыковочный торец 27 муфты 8 снабжен несколькими равномерно распределенными по окружности магнитами 28, например, постоянными магнитами с аксиальной намагниченностью. Крышка 5 изготовлена из диамагнитного материала, например из латуни, и снабжена магниточувствительными элементами 23, например, герконами, равномерно распределенными по окружности платы 29, размещенной в крышке 5, причем количество магниточувствительных элементов 23 предпочтительно равно количеству магнитов 28. В завинченном положении резьбовой муфты 8 магниты 28 и магниточувствительные элементы 23 расположены попарно друг против друга.
Работа взрывозащищенного соединительного устройства осуществляется следующим образом.
1
2
3
1
2
3
Вилочную часть 1 стыкуют с розеточной частью 4, при этом контакты 15, 15, 15 плотно соединены соответственно с контактами 25, 25, 25.
1
1
Контроль зафиксированности контактов 15, 25 между собой осуществляют следующим образом. Резьбовую муфту 8 навинчивают на выступающую резьбовую часть 26 крышки 5 до упора в фиксатор 9, при этом стыковочный торец 27 плотно прилегает к крышке 5, магниты 28 и магниточувствительные элементы 23 расположены попарно друг против друга, причем диамагнитный материал крышки 5 не препятствует контакту магнитов 28 с магниточувствительными элементами 23. В этом случае магниточувствительные элементы 23 отправляют микроконтроллеру 17 сигнал о стыковке муфты 8 с крышкой 5. Микроконтроллер 17 отправляет устройству управления 11 сигнал готовности к работе, данный сигнал проходит через ключ 21, силовое реле 24, контакты 15, 25 и кабель 2. Если стыковочный торец 27 муфты 8 неплотно прилегает к крышке 5, устройство управления 11 не получает сигнал готовности к работе.
1
1
Целостность изоляции кабеля 2 контролирует реле утечки 19. Если сопротивление утечки не ниже заданной величины, реле утечки 19 отправляет устройству управления 11 сигнал готовности к работе. Данный сигнал проходит через замкнутое силовое реле 24, контакты 25 15 и кабель 2. Если сопротивление изоляции недостаточно велико, то реле утечки 19 не срабатывает и устройство управления 11 не получает сигнал готовности к работе.
3
3
3
3
Если выполнены два вышеуказанных условия, а именно, контакты 15, 25 вилочной и розеточной частей 1, 4 зафиксированы в соединенном положении и изоляция кабеля 2 не нарушена, то проверяется, предназначен ли подключенный электропривод 3 для работы от данного аккумуляторного источника 7 питания. Контроллер-кодировщик 12 через кабель 2, контакты 15, 25 отправляет сигнал контроллеру-идентификатору 18. При идентификации данного кода контроллер-идентификатор 18 отправляет сигнал разрешения работы устройству управления 11. Данный сигнал проходит через микроконтроллер 17, ключ 21, включающий питание аккумуляторной батареи 22, датчик тока 20, замкнутое силовое реле 24, контакты 25, 15 кабель 2 и устройство управления 11. Устройство управления 11 включает электромотор 10. Если контроллер-идентификатор 18 не получает определенный информационный код, то устройство управления 11 не получает сигнал разрешения работы.
Параметры работы электропривода 3, например, ток нагрузки и нагрев электромотора 10 контролируются соответственно датчиком тока 20 и датчиком температуры 13. Если значения измеренных датчиками 20, 13 величин превышают предельно допустимые, заложенные в программу микроконтроллера 17, то работа электромотора 10 прекращается.
Снабжение стыковочного торца 27 муфты 8 магнитами 28 и крышки 5, изготовленной из диамагнитного материала, магниточувствительными элементами 23, позволяет контролировать плотность прилегания к крышке 5 муфты 8, фиксирующей контакт вилочной и розеточной частей 1, 4 между собой. Если фиксация контактов 15, 25 осуществлена в достаточной мере, то магниточувствительные элементы 23 через микроконтроллер 17 и ключ 21 отправляют сигнал готовности к работе устройству управления 11. В противном случае устройство управления 11 не получает такого сигнала. Контроль зафиксированности контактов 15, 25 между собой исключает их расстыковку под напряжением, и следовательно, исключает контакт искроопасных цепей разъема со взрывоопасной атмосферой.
Снабжение кабеля 2 экраном 16, имеющим возможность соединения с реле утечки 19, которое имеет возможность соединения с устройством управления 11, позволяет контролировать целостность изоляции кабеля 2, что исключает контакт искроопасных цепей кабеля 2 со взрывоопасной атмосферой.
Контроллер-кодировщик 12, имеющий возможность соединения с контроллером-идентификатором 18, связанным через микроконтроллер 17 с ключом 21, имеющим возможность связи с устройством управления 11, позволяет определить, предназначен ли подключенный электропривод 3 для работы от данного аккумуляторного источника 7 питания, что исключает запитку от аккумуляторного источника электроприводов, не предназначенных для этого.
Вышеперечисленные меры повышают взрывобезопасность соединительного устройства, служащего для подключения электропривода к аккумуляторному источнику питания.