CN103016062A - 基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，包括气缸，气缸的活塞杆的顶端与连杆的一端转动连接，圆盘的周边沿轴向固定有连接杆，连杆的另一端与连接杆固定连接，圆盘的中心部位设有沉槽并贯穿有一个轴，轴上配合安装有滚动轴承，发电机的输入轴与轴之间通过联轴器相连，发电机的三相电压输出端、整流器、滤波器依次连接，整流、滤波后的直流电直接提供给防爆灯，并通过稳压模块稳压后提供给单片机系统和瓦斯传感器，防爆灯与滤波器之间还连接有场效应管，单片机系统的信号输入端与瓦斯传感器连接，单片机系统的信号输出端控制连接有驱动电路，驱动电路连接有场效应管、蜂鸣器。本发明经济安全、气体利用率高、噪音小、方便安装。

Description

基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统

技术领域

本发明涉及气动传动领域，具体是一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统。

背景技术

 近年来因为瓦斯爆炸造成的煤矿事故给国家带来巨大的损失，对矿工的生命安全构成了极大地威胁，由此发明一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，实现瓦斯超标预警功能。

目前瓦斯监测仪已经逐渐走向市场，但发现他们功能单一，瓦斯监测与照明两用系统巧妙的将瓦斯监测和防爆灯结合使用，既能照明又能安全检测，适用于一些特殊的应急场合使用，如井下掘进面、采煤工作面机头机尾处。

  面对日益紧缺的能源问题，各种新型发电的开发和应用，对缓解能源压力有很重要的作用。空气是一种新型能源，资源不尽，尤其在矿下主要巷道内基本上都铺设了风压管路，利用这些风压来进行发电非常方便快捷。

目前，矿用的照明灯，基本上供电都要经过电压转换室，虽然其本身具有一定的防爆功能，但线路使用过程中可能会产生火花引起爆炸事故，不能从根本上解决问题。据文献检索发现已有采用气动的防爆灯，但其不足之处是其采用涡轮作为驱动载体给防爆灯供电，气体利用率低且整机工作噪音大，严重影响工人身心健康。

发明内容

  为了解决现有气动防爆灯功能单一、气体利用率低、噪音大等问题，本发明提供一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，通过瓦斯传感器、防爆灯和蜂鸣器的配合使用，使瓦斯监测工作更加安全可靠，同时采用气缸输出动力，气体利用率高且系统噪音小。

    本发明是以如下技术方案实现得：

一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于：包括气缸、圆盘、发电机、单片机系统、防爆灯，所述的气缸的活塞杆的顶端与连杆的一端转动连接，圆盘的周边沿轴向固定有连接杆，连杆的另一端与连接杆固定连接，圆盘的中心部位设有沉槽并贯穿有一个轴，轴与圆盘之间通过键固定，轴上配合安装有滚动轴承，滚动轴承固定在一个支架上，支架上还固定有发电机，发电机的输入轴与所述轴之间通过联轴器相连，发电机的三相电压输出端接入整流器，整流器的电压输出端接入滤波器，发电机输出的交流电经整流、滤波后的直流电直接提供给防爆灯，并通过稳压模块稳压后提供给单片机系统和瓦斯传感器，防爆灯与滤波器之间还连接有场效应管，单片机系统的信号输入端与瓦斯传感器连接，单片机系统的信号输出端控制连接有驱动电路，驱动电路连接有场效应管、蜂鸣器。

所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于：所述的连杆与连接杆连接的一端的端部沿径向开有一个通孔，连杆通过端部的通孔套在连接杆上，连接杆的端部通过销子固定。

所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于：所述的轴的顶端旋合有螺母，螺母位于圆盘的中心部位的沉槽中，避免圆盘的轴向移动以及连杆和圆盘的运动干涉。

所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于：所述的整流器采用三组两两串联的整流二极管，滤波器采用滤波电容，三组两两串联的整流二极管与滤波电容相互并联。

所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于：所述的发电机通过螺钉固定在支架上。

所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于：所述的气缸的活塞杆的顶端通过运动副与连杆的一端连接。

本发明的工作原理是：

当瓦斯浓度超标时，瓦斯传感器输出高电平给单片机主控芯片；通过已编写的程序来检测瓦斯传感器信号输入引脚，来定时控制场效应管工作，使防爆灯照明回路适时地闭合和断开，实现防爆灯的不断闪烁；同时使蜂鸣器工作从而达到警报提醒作用。当瓦斯浓度到达正常范围之内，瓦斯传感器输出低电平给单片机；通过已编写的程序来检测瓦斯传感器信号输入引脚，使场效应管处于常开状态，点亮防爆灯；同时关闭蜂鸣器。

  由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

  本发明经济安全、便捷、多功能、无污染、气体利用率高、噪音小、方便安装。

附图说明

    图1为本发明机械部分的整体结构系统图。

    图2为本发明的控制部分的电路结构示意图。

 具体实施方式

 如图1、2所示，一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，包括气缸1、圆盘2、发电机3、单片机系统4、防爆灯5，气缸1的活塞杆6的顶端与连杆7的一端转动连接，圆盘2的周边沿轴向固定有连接杆8，连杆7的另一端与连接杆8固定连接，圆盘2的中心部位设有沉槽并贯穿有一个轴9，轴9与圆盘2之间通过键10固定，轴9上配合安装有滚动轴承11，滚动轴承11固定在一个支架12上，支架12上还固定有发电机3，发电机3的输入轴与所述轴9之间通过联轴器13相连，发电机3的三相电压输出端接入整流器14，整流器14的电压输出端接入滤波器15，发电机3输出的交流电经整流、滤波后的直流电直接提供给防爆灯5，并通过稳压模块16稳压后提供给单片机系统4和瓦斯传感器17，防爆灯5与滤波器15之间还连接有场效应管18，单片机系统4的信号输入端与瓦斯传感器17连接，单片机系统4的信号输出端控制连接有驱动电路19，驱动电路19连接有场效应管18、蜂鸣器20。

连杆7与连接杆8连接的一端的端部沿径向开有一个通孔，连杆7通过端部的通孔套在连接杆8上，连接杆8的端部通过销子固定。

轴9的顶端旋合有螺母21，螺母21位于圆盘2的中心部位的沉槽中，避免圆盘2的轴向移动。

整流器14采用三组两两串联的整流二极管，滤波器15采用滤波电容，三组两两串联的整流二极管与滤波电容相互并联。

发电机3通过螺钉固定在支架12上。

气缸1的活塞杆6的顶端通过运动副与连杆7的一端连接。

根据气缸1的进气孔和排气孔的循环交换实现气缸的上下运动进而带动圆盘2的圆周运动，圆盘2的圆周运动通过轴9、联轴器13将扭矩传递给发电机3进而带动发电机3发电；发电机3输出电压经过整流滤波之后分为两路，一路作为防爆灯5与驱动电路19的工作电压；另一路经稳压之后作为单片机与瓦斯传感器的工作电源。当瓦斯浓度超标时，瓦斯传感器17输出高电平给单片机主控芯片；通过已编写的程序来检测瓦斯传感器17信号输入引脚，来定时控制场效应管18工作，使防爆灯5照明回路适时地闭合和断开，实现防爆灯5的不断闪烁；同时使蜂鸣器20工作从而达到警报提醒作用。当瓦斯浓度到达正常范围之内，瓦斯传感器17输出低电平给单片机；通过已编写的程序来检测瓦斯传感器17信号输入引脚，使场效应管18处于常开状态，点亮防爆灯5，同时关闭蜂鸣器20，达到安全检测的效果。

Claims (6)

1.一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于：包括气缸、圆盘、发电机、单片机系统、防爆灯，所述的气缸的活塞杆的顶端与连杆的一端转动连接，圆盘的周边沿轴向固定有连接杆，连杆的另一端与连接杆固定连接，圆盘的中心部位设有沉槽并贯穿有一个轴，轴与圆盘之间通过键固定，轴上配合安装有滚动轴承，滚动轴承固定在一个支架上，支架上还固定有发电机，发电机的输入轴与所述轴之间通过联轴器相连，发电机的三相电压输出端接入整流器，整流器的电压输出端接入滤波器，发电机输出的交流电经整流、滤波后的直流电直接提供给防爆灯，并通过稳压模块稳压后提供给单片机系统和瓦斯传感器，防爆灯与滤波器之间还连接有场效应管，单片机系统的信号输入端与瓦斯传感器连接，单片机系统的信号输出端控制连接有驱动电路，驱动电路连接有场效应管、蜂鸣器。

2.根据权利要求1所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于：所述的连杆与连接杆连接的一端的端部沿径向开有一个通孔，连杆通过端部的通孔套在连接杆上，连接杆的端部通过销子固定。

3.根据权利要求1所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于：所述的轴的顶端旋合有螺母，螺母位于圆盘的中心部位的沉槽中。

4.根据权利要求1所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于：所述的整流器采用三组两两串联的整流二极管，滤波器采用滤波电容，三组两两串联的整流二极管与滤波电容相互并联。

5.根据权利要求1所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于：所述的发电机通过螺钉固定在支架上。

6.根据权利要求1所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于：所述的气缸的活塞杆的顶端通过运动副与连杆的一端连接。

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