Автоматическое устройство для заливки аккумуляторной батареи

 

1. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО дая ЗАЛИВКИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ, содержащее источник питания, подводящую трубу с наконечником из диэлектрического материала, сигнальный элемент , запорный механизм для открывания и закрывания проточного канала подводящей трубы, выполненный на базе электромагнита с подпружиненным сердечником , и релейную систему управления с механизмами включения и выключения указанного электромагнита, отлич ающе еся тем, что, с целью повышения точности заливки, универсальности применения,обеспечения безопасности эксплуатации и упрощения , механизм включения электромагнита запорного механизма содержит установленньй на подводящей трубе выключатель , электрически связанньй с электромагнитом и размещенные в общем корпусе с возможностью контактирования с указанным выключателем подпружиненный толкатель и регулируемый по длине шток с упором из диэлектрического материала, механизм выключения электромагнита запорного механизма вьтолнен в виде двух выступающих за I торцовую часть выполненного сменным наконечника штырьевых электродов, один из которых электрически связан с одним выводом управляющей обмотки реле системы управления, а другой с источником питания через контакты выключателя механизма включения электромагнита , при этом источник питания с одной стороны подсоединен к другому выводу управляющей обмотки упомянутого реле, а через размыкающий контакт этого реле - к одной входной клемме электромагнита, другая.клемма которого через вьжлючатель механизма включения электромагнита связана с второй клеммой источника питания. 2.Автоматическое устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью возможности проверки исправности электрических цепей управления И регулировки механизма включения электромагнита, оносодержит микровыключатель, включенный между штыр-ьевыми электродами сменного наконечника. 3.Автоматическое устройстйо nq П.1, отличающееся тем, что, с целью защиты электромагнита от воздействия агрессивной среды, запорный механизм вьтолнен в виде 1ембраны из кислотощелочестойкого материала , взаимодействующего с подпружиненным сердечником электромагнита, 4.Автоматическое устройство по П.1, отличающееся тем, что снабжено регулятором уровня заливки , установленньш на сменном иако-г нечнике подводящей трубы с возможностью перемещения вдоль его оси и снабженный шариковым замком и винтом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИК аа (В (д) 4 Н 01 М 2/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3268373/24-07 (22) 01.04.81 (46) 15. 11.88. Бюл. № 42 (72) Б.И. Чак, К.П. Козыр нов и Б.Ф.Трапезин (53) 621. 355. 1(088.8) (56) Авторское свицетельство СССР

¹ 623562,,кл. Н 01 М 2/36, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 144203, кл. Н 01 М 10/42, 1961.

Авторское свидетельство СССР № 142347, кл. Н 01 M 10/42. 1961. (54)(57) 1. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЗАЛИВКИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ, содержащее источник питания, подводящую трубу с наконечником из диэлектрического материала, сигнальный элемент, запорный механизм для открыва ния и закрывания проточного канала подводящей трубы, выполненный на базе электромагнита с подпружиненным сердечником, и релейную систему управления с механизмами включения и выключения указанного электромагнита, о т л и ч. а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности заливки, универсальности применения, обеспечения безопасности эксплуатации и упрощения, механизм включения электромагнита запорного механизма содержит установленный на подводящей трубе выключатель, электрически связанный с электромагнитом и размещенные в общем корпусе с возможностью контактирования с указанным выключателем подпружиненный толкатель и регулируемый по длине шток с упором из диэлектрического материала, механизм выключения электромагнита запорного механизма выполнен в виде двух выступаницих за торцовую часть выполненного сменным наконечника штырьевых электродов, один из которых электрически связан с одним выводом управляющей обмотки реле системы управления, а другой— с источником питания через контакты выключателя механизма включения электромагнита, при этом источник питания с одной стороны подсоединен к другому выводу управляющей обмотки упомянутого реле, а через размыкаюп(ий контакт этого реле — к одной входной клемме электромагнита, другая клемма которого через выключатель механизма включения электромагнита связана с второй клеммой источника питания.

2. Автоматическое устройство по п.1, î т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью возможности проверки исправности электрических цепей уп- С, равления и регулировки механизма включения электромагнита, оно содержит микровыключатель, включенный между штырьевыми электродами сменного наконечника.

3. Автоматическое устройство по п.1, отличающееся тем, что, .с целью защиты электромагнита от воздействия агрессивной среды, запорный механизм выполнен в виде мембраны из кислотощелочестойкого материала, взаимодействующего с подпружиненным сердечником электромагнита.

4. Автоматическое устройство по и ° 1, отличающееся тем, что снабжено регулятором уровня заливки, установленным на сменном нако+. нечнике подводящей трубы с возможностью перемещения вдоль его оси и снабженный шариковым замком и винтом.

1021313

Изобретение относится к области устройств для технического обслуживания химических источников постоянного тока и преимущественно может быть ./ использовано для автоматической заливки до заданного уровня дистиллированной воды и электролита в аккумуляторные батареи с сигнализацией окончания процесса заливки. !О

Изобретение может найти широкое применение при техническом обслуживании и эксплуатации аккумуляторных батарей, работающих как в стационарных условиях, так и на средствах механизации и транспортных средствах во всех отраслях народного хозяйства

ССС:Р;

Известное устройство для заливки электролита в аккумулятор содержит подводящую трубу, электроды, запорный механизм для открытия и закрытия проточного канала подводящей трубы, выполненный в виде зажима, и сигнальныи элемент. Для осуществления залив-25 ки вставляют подводящую трубу в заливочную горловину аккумулятора. При нажатии на рукоятку запорного механизма электролит по подводящей трубе поступает в полость аккумулятора. ПризО достижении электролитом торца электрода, вынесенного из подводящей трубы, замыкается электрическая цепь и начинает светиться сигнальный элемент, свидетельствуя о достижении

3 электролитом заданного уровня.

Это устройство просто по конструкции, по основной его недостаток заключается в том, что не автоматизироHGH IIPO+BCC 3BJIHBKH 9JIeKTPOJIHTB B 40 элементы аккумуляторной батареи. Кроме того, оно имеет следу1ощие недостатки: отсутствие возможности применения

его для всех типов аккумуляторов, й.1 так как в этом устройстве не осуществляется регулировка заданного уровня электролита, ненадежность в эксплуатации, так как имеет ручное управление, и при неисправности сигнального элемента или невнимательности оператора может произойти перелив электролита, использование дефицитных сухих элементов электропитания с необходимостью их частой замены.

Более надежным в работе является полуавтоматическое устройство, содержащее пластмассовый корпус, в котором размещены электромагнит и запорный механизм, пусковой рычаг, кольцевые электроды, выпрямитель и трансформатор, питающийся от сети переменного тока. Электромагнит выполнен с двумя обмотками.

Недостатки этого устройства заключаются в следующем: опасно в эксплуатации, так как имеет искрящий контакт между верхним кольцевым электродом и корпусом элемента аккумуляторной батареи, непосредственно у заливного отверстия элемента; питание устройства ст сети переменного тока усложняет электросхему управления из-за необходимости применения понижающего трансформатора и выпрямителя, неприменимо для заливки аккумуляторов, имеющих пластмассовый корпус (например кислотных), из-эа невозможности электроконтакта между верхним электродом и корпусом элемента батареи с включение устройства производится вручную, что при отсутствии сигнализатора уровня может привести к переливу электролита в элементы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению следует считать устройство, где полностью автоматизирован процесс заливки электролита в элементы аккумуляторной батареи.

Известное устройство содержит подводящую трубу с наконечником из диэлектрического материала, сигнальный элемент, электромагнит с запорным механизмом для открытия и закрытия проточного канала подводящей трубы и релейную систему управления с механизмами включения и выключения указанного электромагнита. Релейная система управления содержит два реле, понижающий трансформатор и три выпрямителя. Для соединения релейной системы с аппаратом служит четырехжильный кабель и токопроводящий элемент, выполненный в виде металлического заземленного стола.

Механизм включения электромагнита запорного механизма выполнен в виде кольцевого датчика„ расположенного в верхней части наконечника, электрически связанного с реле. Механизм выключения электромагнита запорного механизма выполнен в виде датчика, 40

Э 102 t3 расположенного на нижней части наконечника с возможностью -соединения через электролит с корпусом аккуму лятора и чеРез заземленный стол с релейной системой.

Сигнальный элемент (лампа) включен параллельно. с обмоткой электромагнита.

Недостатки этого устройства заклю- 10 чаются в следующем: невозможность применения устройства для всех типов аккумуляторов. Устройство неприменимо для кислотных аккумуляторных батарей, у которых кор- 15 пус аккумуляторного элемента выполнен из пластмассы, поэтому верхний кольцевой датчик сливного наконечника не будет выполнять своего назначения, так как электрическая цепь включения 20 электромагнита окажется разорванной и заливка аккумулятора не произойдет, применение устройства возможно только для ..одиночных элементов щелочной аккумуляторной батареи, так 25 как в собранной щелочной батарее каждый элемент заключен в резиновый чехол, что исключает электрический контакт с заземленным столом. необходимость для электропитания ЗО сети переменного тока исключает применение устройства на самоходных установках для дозаливки дистиллированной воды в местах непосредственной работы средств механизации и транспорта (например в аэропортах); опасно в эксплуатации из-за наличия искрящего контакта между верхним кольцевым датчиком и корпусом элемента батареи, сложность электросхемы питания и управления электромагнитом запорного механизма по причине применения в качестве источника электропитания сети переменного тока; 45 недостаточно высокая точность заливки, так как сигнальный элемент

{лампа) включена параллельно с обмоткой электромагнита. и загорается только тогда, когда соленоид. электромагнита находится под током, т.е. корда идет заливка аккумулятора. При перегорании сигнальной лампы отсутствие ее свечения будет воспринято, как окончание заливки, и аккумулятор мо . жет. быть не залит до заданного уровня.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно.

13

4 обеспечение универсальности применения устройства; упрощение электросхемы управления, обеспечение безопасности эксплуатации повышение надежности работы устройства и точной заливки.

Поставленная цель достигается тем,. что автоматическое устройство для заливки аккумуляторных батарей, содержащее источник питания,- подводящую трубу с наконечником из диэлектричес-. кого материала, сигнальный элемент, запорный механизм для открывания и закрывания проточного канала подводящей трубы, заполненный на базе электромагнита с подпружиненным сердечником, и релейную систему управления с механизмами включения и выключения указанного электромагнита, механизм включения электромагнита запорного механизма содержит установленный на подводящей трубе выключатель, электрически связанный с электромагнитом и размещенные в общем корпусе с возможностью контактирования с указанным выключателем подпружиненный толкатель и регулируемый по длине шток с упо-, ром из диэлектрического материала, механизм выключения .электромагнита запорного механизма выполнен в виде двух выступающих за торцовую часть выполненного сменным наконечника штырьевых электродов, один из которых электрически связан с одним выводом управляющей обмотки реле системы управления, а. другой — с источником питания через контакты выключателя механизма включения электромагнита, при этом источник питания с одной стороны подсоединен к другому выводу управляющей обмотки упомянутого реле, а через размыкающий контакт этого реле — к одной входной клемме электромагнита, другая клемма которого через выключатель механизма включения электромагнита связана со второй клеммой источника питания.

Кроме того, с целью возможности проверки исправности электрических цепей управления и регулировки механизма включения электромагнита оно содержит микровыключатель, замыкающий между собой штырьевые электроды сменного наконечника.

При этом с целью защиты электромагнита от воздействия агрессивной среды запорный механизм выполнен в

5 10213 виде мембраны из кислотощелочестойкого материала, взаимодействующей с подпружиненным сердечником электрол|агнита.

Причем устройство содержит регулятор уровня, установленный на сменном наконечнике подводящей труоы с возможностью перемещения вдоль его ocu и снабженный шариковым замком и вин1 том.

На фиг.1 представлен общий вид описываемого устройства на фиг.2— принципиальная электросхема устройства," на фиг,.3 — схема работы устрой- 15 ства при уровне электролита ниже заданного, на фиг.4 — схема работы устройства при уровне электролита соответствующего заданному.

Автоматическое устройство для за- 20 ливки аккумуляторных батарей содержит подводящую трубу 1, представляющую собой две сваренные под прямым углом трубки, образующие вертикальные и.горизонтальные участки этой трубы, На 25 конце вертикального участка подводящей трубы 1 посредством гайки установлен сменный наконечник 2, на котором установлен кольцевой регулятор 3 уровня электролита с возможностью пе- 30 ремещения IIдоль оси наконечника. Фиксация регулятора 3 уровня электролита в заданнолг положении осуществляег..ч шариковым замком 4 и винтом 5.

Сигнальный элемент 6 установлен на верхней части вертикального участка подводящей трубы 1 и крепится винтом. В качестве сигнального элемента может быть применен малогабаритный

BoJII TtIQTp постоянного тока или элек 40 тролампочка.

Управление открытием и закрытием проточного канала подводящей трубы производится с помощью электромагнита

7 с запорным механизмом, состоящим из корпуса 8, мембраны 9 и клапана 10.

Электромагнит 7 отделен от корпуса запорного механизма 8 резиновой мембраной 9, что предохраняет его от возействия агрессивной жидкости.

Управление электромагнитом осуРгествляется релейной системой. Блок реле содержит пластмассовую колодку

11, имеющую внутри выфрезировку для распайки проводов и установки выключателя 12, и крьпнку 13, при помощи которой колодка 11 крепится к электромагниту 7. На колодке укреплена панелька,в которую своими штырьками

13 6 вставляется искробезопасное о,:ноконтактное, с размыкающими контактами реле 14 и штепсельный разъем подвода питания.

Реле 14 служит для размыкания цепи питания обмотки электромагнита 7 и сигнального элемента 6. Установка реле в специальную панельку обеспечивает его быструю замену без распайки проводов в случае его неисправности.

Механизм включения электромагнита

7 запорного механизма содержит закрепленный на горизонтальном участке подводящей трубы 1 при помощи хомута

15 нажимной выключатель 16, электри- < чески связанный с электромагнитом 7 одним из штырьевых электродов сменного наконечника 2 и автономным ис-! точником питания 17-, и подвижно закрепленный при помощи хомута 18 на вертикальном участке --,оцводящей трубы 1 корпус 19, в xoTopox размещен подпружиненный толкатель 20. В резьбовое отверстие толкателя 20 ввернут шток 21> имеющий на конце пластмас) совый упор 22. Фиксация штока 21 в ,заданном положении осуществляется гайкой 23.

Такое конструктивное решение позволяет изменить жесткость пружины и компенсировать ее усадку в процессе эксплуатации устройства.

Механизм выключения электромагнита запорного механизма выполнен следующим образом. В торцовой части сменного наконечника 2, в сверлениях, на эпоксидном клее установлены два штырьевых электрода 24 и 25, от которых в пазах наконечника проложены провода в хлорвиниловой изоляции, идущие к штырькам штепсельных разъемов 26 и оТ ответных частей разъемов — к проводам, проложенным в пазах вертикального участка подводящей трубы.

Между собой электроды электрически соединены нажимным микровыключателем

12, что позволяет производить проверку исправности электроцепей управления и регулировку механизма включения электромагнита.

Электроды выполнены выступающими за торец сменного наконечника 2 на расстояние, обеспечивающее контактирование их с электролитом без соприкосновения с ним торца наконечника;

Такое выполнение предохраняет наконечник от образования токопроводя7 10213 щей пленки электролита иа его торце, которая может замкнуть между собой электроды 24 и 25, и обеспечивает сухость наружных поверхностей сменного наконечника при заливке электролита.

Электроды для кислотных аккумуляторов изготовляются из свинца, а для щелоч-. ных - из кадмия.

Путем замены наконечника 2 с элек- 10 тродами из соответствующего материала устройство можно применять для различных типов аккумуляторных батарей.

Для обеспечения электропитания устройства от,автономного источника питания 17 электромагнит 7 электрически связан с его клеммами посредством двужильного кабеля .27 через штепсельный разъем 28, конец одной жилы которого подключен к размыкающим кон- 20 тактам 29 и управляющей обмотке 30 реле 14, конец другой жилы — к выключателю 16 и сигнальному элементу 6, а два противоположных конца этих жил снабжены зажимами 31 и 32 для подклю- 25 чения к выводным клеммам автономного источника питания 17.

Настройка устройства для конкретного типа аккумуляторной батареи за/ ключается в установке сменного наконечника 2,,соответствующего по материалу электродов данному типу батареи, установке регулятора 3 уровня электролита в соответствующее положение, РегулиРовке механизма включения электромагнита и проверке исправности электрических цепей управления.

Для регулировки механизма включения необходимо устройство при помощи 40 штепсельного разъема 28 подключить к .автономному источнику питания 17 (фиг.2) . При этом загорается сигнальная лампа (элемент) 6. Вставив смен-.

"ный наконечник 2 в заливное,отверстие 45 .до упора в регулятор уровня 3 и нажав на микравыключатель 12, необходимо, вращая регулируемый шток 21, добиться контакта упора 22 с корпусом заливаемого элемента батареи и погашения" щ сигнальной лампы (элемента) 6. Зафиксировать в этом положении шток 21

/ гайки. 23. Такая регулировка механизма включения будет соответствовать заданному уровню- электролита в аккумуляторе. Одновременно при проведении этой регулировки будет проверена и исправность электрических цепей управления электромагнитом.

13

В описанном устройстве применены серийно выпускающиеся малогабаритные искробезопасные: реле "РЭС-34", микровыключатели "М1-10", электромагнитный кран "772" и самолетная аккумуляторная батарея "САМ-28" в качестве автономного источника электропитания. управление устройством производится автоматически по схеме, приведенной на фиг.2, 3, 4.

Работа устройства осуществляется следующим образом (фиг.3, 4). При подключении устройства к источнику питания 17 при помощи штепсельного разъема 28 загорается сигнальная лампа 6, что указывает на исправность цепи сигнального элемента, При вводе сменного наконечника 2 в заливное отверстие элемента 33 аккумуляторной батареи до упора в регулятор уровня

3 одновременно произойдет контактиро-. вание упора 22 с корпусом заливаемого элемента, что приведет к перемещению

I штока 21 с толкателем 20 вверх и. включению выключателя -16.

Если уровень электролита. в элементе аккумуляторной батареи ниже заданного и электроды 24, 25 в этом случае не соприкасаются с электролитом, то контакты 29 реле 14 останутся замкнутыми и произойдет включение электро.магнита 7. При этом откроется запорный механизм, и электролит начнет поступать в элемент .батареи. Это будет происходить до тех пор, пока

: уровень электролита не достигнет торцов электродов 24, 25, что приведет к замыканию цепи управляющей обмотки

30 реле 14 размыканию контактов 29, обесточиванию электромагнита и закры" тию запорного механизма. Сигнальная лампа 6 погаснет, что буцет свидетельствовать об окончании процесса заливки, В дальнейшем, последовательно вводя сменный наконечник в заливные от- верстия остальных элементов до упора в регулятор уровня, производится заливка всех элементов батареи.

Если уровень электролита в элементе соответствует заданному, то при вводе наконечника 2 в заливное отверстие до упора в регулятор уровня 3, электролит соприкаснется с электродами 24, 25 и замкнет цепь управляю щей обмотки 30 реле 14, контакты 29 разомкнутся и разорвут цепь питания электромагнита и сигнальной лампы.

10213

Электромагнит не включится, а сигнальная лампа Ь погаснет, указывая, что уровень электролита в элементе соответствует заданному.

Таким образом, предлагаемое техническое решение с использованием автономного источника постоянного тока для электропитания устройства позволяет: упростить электросхему управления электромагнитом, обеспечить безопасность эксплуатации и универсальность применения, повысить надежность работы и точность заливки электролита в аккумуляторные батареи; использовать серийно выпускаемые реле, выключатели, электромагнитные клапаны, что дает возможность изготовить предлагаемое устройство силами предприятия и ускорить его внедрение в производство, 1З 1О использовать в качестве а.";тономного источника электропитания . †.исанные по выработке ресурса или потере емкости аккумуляторные батареи (например самолетные, автомобильные), которые всегда имеются на аккумуляторнозарядных станциях; использовать предлагаемое устройство на передвижных (самоходньгх) установках для раздачи дистиллированной воды (а эта операция является основной и трудоемкой при ежедневном техническом обслуживании батарей) непосредственно в местах работы средств механизации и спецтранспорта, что в условиях складов, шахт, морских, речных и аэропортов исключит непроизводительный прогон средств механизации на аккумуляторно-зарядные станции и повысит производительное использование указанных средств, а, следовательно, и производительность труда работников. 1021313 гв и зг

1021313

1021313

Составитель И.Найдииа

Техред М. Иоргентал

Корректор С.Че ни

Редактор Н.Сильнягина

Подписное

Тираж 746

Заказ 5574

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4/5

Э э уи р д

-с

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4