CN111336341A - 一种气带状态自动管理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气带状态自动管理设备，包括：第一连接装置和第二连接装置，第一连接装置的两端与气包端侧外的气包阀门和气带连接，用于控制气带的导通或关闭，且防止用气工具的回火现象的发生；第二连接装置的两端与气带和用气工具连接，用于检测气体压力、可燃性气体以及防止用气工具的回火现象的发生，其中第一连接装置和第二连接装置之间通过无线信号数据连接。本发明的设备对气带状态进行管理更加快捷、安全、高效，避免人员开错阀门而带来的安全隐患，同时也可避免气带漏气造成的火灾爆炸等危险，整个系统通过无线信号控制，代替原有的手动控制，避免人员开关阀门往返走动，减少了人员的体力消耗和时间，提高了工作效率。

Description

一种气带状态自动管理设备

技术领域

本发明涉及切割设备技术领域，具体而言，特别涉及一种气带状态自动管理设备。

背景技术

在工业领域中经常经常使用割枪、烤把等工具，正作业中使用的割枪、烤把等设备需要通过软质的胶管与分气气包相互连接，胶管的一般作业长度30米至50米不等。在如此长的距离中胶管走向多变，交叉、穿墙、高挂等情况经常出现。有时，一个气包上连接有多跟气带，气带纵横交错，存在气带理不清开错阀门的情况。同时，软质胶管在使用中容易出现泄漏、挤压等情况，造成气体流动补偿或引起可燃气体泄漏，而出现爆炸事故。除此之外，在使用中工人工作结束后存在忘关闭阀门或气带长时间处于通气情况，一旦出现该情况，极其具有隐蔽性，不易发现，给现场作业带来了安全隐患。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。有鉴于此，本发明需要提供一种对气带状态进行管理更加快捷、安全、高效，避免人员开错阀门而带来的安全隐患，同时也可避免气带漏气造成的火灾爆炸等危险，整个系统通过无线信号控制，代替原有的手动控制，避免人员开关阀门往返走动，减少人员的体力消耗和时间，提高工作效率的气带状态自动管理设备。

本发明提供一种气带状态自动管理设备，用于设在气包和用气工具之间的气带两端，其包括：第一连接装置和第二连接装置，其特征在于，所述第一连接装置的一端与所述气包端侧外的气包阀门，其另一端与所述气带的一端连接，用于控制所述气带的导通或关闭，且防止所述用气工具的回火现象的发生；所述第二连接装置的一端与所述气带的另一端连接，其另一端与所述用气工具连接，用于检测气体压力、可燃性气体以及防止所述用气工具的回火现象的发生，其中所述第一连接装置和所述第二连接装置之间通过无线信号数据连接。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接装置包括内部中空且两端均设有开口的第一壳体、依次设在所述第一壳体内的电动阀门和第一防回火联动机构以及设在所述第一壳体上的第一控制单元，所述电动阀门靠近所述气包阀门设置。

根据本发明的一个实施例，所述第二连接装置包括内部中空且两端均设有开口的第二壳体、设在所述第二壳体内的第二防回火联动机构、设在所述第二壳体上的第二控制单元以及设在所述第二控制单元上的可燃性气体检测单元，所述第二控制单元与所述第一控制单元通过无线信号数据连接。

根据本发明的一个实施例，所述第一防回火联动机构和所述第二防回火联动机构结构一致，且均包括封堵支架、封堵环、封堵件和弹性复位件，所述封堵支架和所述封堵环间隔开设在所述第一壳体或所述第二壳体内，所述封堵件的一端垂直设在所述封堵支架上，另一端穿过所述封堵环并伸出预定距离，所述弹性复位件套设在所述封堵件上。

根据本发明的一个实施例，所述封堵件包括封堵帽和封堵连杆，所述封堵连杆的两端分别与所述封堵支架和所述封堵帽连接。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接装置还包括第一压力检测单元和第一供电组件，所述第一压力检测单元设在所述第一壳体上并靠近所述气带设置，所述第一供电组件包括设在所述第一壳体内的第一发电机构以及设在所述第一控制单元上的第一锂电池。

根据本发明的一个实施例，所述第二连接装置还包括第二压力检测单元和第二供电组件，所述第二压力检测单元设在所述第二壳体上并靠近所述气带设置，所述第二供电组件包括设在所述第一壳体内的第二发电机构以及设在所述第二控制单元上的第二锂电池。

根据本发明的一个实施例，所述第一控制单元和所述第二控制单元上还均设有控制按钮和指示灯，其中所述指示灯为三色LED灯。

根据本发明的一个实施例，所述第一发电机构和所述第二发电机构结构一致，均包括发电支架、设在所述发电支架上的微型发电机以及设在所述微型发电机上的风扇，所述发电支架设在所述第一壳体或所述第二壳体内，所述风扇沿所述气带中气流的逆向流动方向设置。

根据本发明的一个实施例，所述第一控制单元和所述第二控制单元均为嵌入式处理器。

本发明的气带状态自动管理设备，通过在气包和气带之间增加第一连接装置，在气带和用气工具之间增加第二连接装置，以提供了一种高度自动化的气体工作状态管理设备，主要功能有可燃气体检测功能、气带漏气检查、气体通断状态管理、远程开关控制及防回火功能，对气带状态进行管理更加快捷、安全、高效，避免人员开错阀门而带来的安全隐患，同时也可避免气带漏气造成的火灾爆炸等危险，整个系统通过无线信号控制，代替原有的手动控制，避免人员开关阀门往返走动，减少人员的体力消耗和时间，提高工作效率。

附图说明

图1是根据本发明的一种气带状态自动管理设备的第一连接装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是根据本发明的一种气带状态自动管理设备的第二连接装置的结构示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是图1和图3中A-A的剖视图。

图6是图1和图3中B-B的剖视图。

附图标记：1-第一连接装置；2-第二连接装置；3-封堵支架；4-封堵环；5-封堵件；6-弹性复位件；7-按钮；8-指示灯；11-第一壳体；12-电动阀门；13-第一防回火联动机构；14-第一控制单元；15-第一压力检测单元；16-第一供电组件；21-第二壳体；22-第二防回火联动机构；23-第二控制单元；24-可燃性气体检测单元；25-第二压力检测单元；26-第二供电组件；51-封堵帽；52-封堵连杆；101-发电支架；102-微型发电机；103-风扇；161-第一发电机构；162-第一锂电池；261-第二发电机构；262-第二锂电池。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图6所示，一种气带状态自动管理设备，用于设在气包和用气工具之间的气带两端，其包括：第一连接装置1和第二连接装置2，第一连接装置1的一端与气包端侧外的气包阀门，其另一端与气带的一端连接，用于控制气带的导通或关闭，且防止用气工具的回火现象的发生；第二连接装置2的一端与气带的另一端连接，其另一端与用气工具连接，用于检测气体压力、可燃性气体以及防止用气工具的回火现象的发生，其中第一连接装置1和第二连接装置2之间通过无线信号数据连接。

本发明的气带状态自动管理设备，通过在气包和气带之间增加第一连接装置1，在气带和用气工具之间增加第二连接装置2，以提供了一种高度自动化的气体工作状态管理设备，主要功能有可燃气体检测功能、气带漏气检查、气体通断状态管理、远程开关控制及防回火功能，对气带状态进行管理更加快捷、安全、高效，避免人员开错阀门而带来的安全隐患，同时也可避免气带漏气造成的火灾爆炸等危险，整个系统通过无线信号控制，代替原有的手动控制，避免人员开关阀门往返走动，减少人员的体力消耗和时间，提高工作效率。

如图1和图2所示，第一连接装置1包括内部中空且两端均设有开口的第一壳体11、依次设在第一壳体11内的电动阀门12和第一防回火联动机构13以及设在第一壳体11上的第一控制单元14，电动阀门12靠近气包阀门设置。

如图3和图4所示，第二连接装置2包括内部中空且两端均设有开口的第二壳体21、设在第二壳体21内的第二防回火联动机构22、设在第二壳体21上的第二控制单元23以及设在第二控制单元23上的可燃性气体检测单元24，第二控制单元23与第一控制单元14通过无线信号数据连接，其中可燃性气体检测单元24用于检测气带外面是否出现可燃性气体的泄露，并传递至第二控制单元23。

如图1、图3和图5所示，第一防回火联动机构13和第二防回火联动机构22结构一致，且均包括封堵支架3、封堵环4、封堵件5和弹性复位件6，封堵支架3和封堵环4间隔开设在第一壳体11或第二壳体21内，封堵件5的一端垂直设在封堵支架3上，另一端穿过封堵环4并伸出预定距离，弹性复位件6套设在封堵件5上，其中，封堵件5包括封堵帽51和封堵连杆52，封堵连杆52的两端分别与封堵支架3和封堵帽51连接，需要理解的是，防回火联动机构的使用原理如下：利用回火时气体燃烧后产生高压的原理进行工作，其中该机构由铜制材质制成，其结构类似于图钉结构，在封堵连杆52上套设的弹性复位件6，其中弹性复位件6为防震弹簧，以防止振动时误触发，该机构当做电极使用，与负极连接，防震弹簧的底座处设置有薄弱点，一旦出现回火，将会推动封堵帽51受力，压缩防震弹簧，与封堵环4一起形成关闭气带气道状态，起到防回火的功能，同时，产生防回火输入信号信息，当该机构触发后，则对外输出防回火电信号，传输给第一控制单元14或第二控制单元23进行下一步处理。

如图1和图2所示，第一连接装置1还包括第一压力检测单元15和第一供电组件16，第一压力检测单元15设在第一壳体11上并靠近气带设置，第一供电组件16包括设在第一壳体11内的第一发电机构161以及设在第一控制单元14上的第一锂电池162，第一锂电池162用于储存第一发电机构161发出的电量并为整个第一连接装置1的系统工作提供电力支持。

如图3和图4示，第二连接装置2还包括第二压力检测单元25和第二供电组件26，第二压力检测单元25设在第二壳体21上并靠近气带设置，第二供电组件26包括设在第一壳体21内的第二发电机构261以及设在第二控制单元23上的第二锂电池262，第二锂电池262用于储存第二发电机构261发出的电量并为整个第二连接装置1的系统工作提供电力支持。

其中第一压力检测单元15和第二压力检测单元25为贴敷于第一壳体11和第二壳体21中的电阻应变片，当气带管道内有气体压力时作用于电阻应变片并使后者产生形变，继而产生与压力相对应的压力电信号，并传输给第一控制单元14或第二控制单元23进行下一步处理。

如图1至图4所示，第一控制单元14和第二控制单元23上还均设有控制按钮7和指示灯8，其中指示灯8为三色LED灯，应用不同的颜色和闪烁频率指示设备的工作状态，而按钮7用于控制设备的工作状态，按动按钮7将输出按钮电信号，在未配对使用时，触发系统的配对功能，配对成功后用于控制电动阀门12的开关。

如图1、图3和图6所示，第一发电机构161和第二发电机构261结构一致，均包括发电支架101、设在发电支架101上的微型发电机102以及设在微型发电机102上的风扇103，发电支架101设在第一壳体11或第二壳体21内，风扇103沿气带中气流的逆向流动方向设置，其中微型发电机102的发电原理是：利用气体流动产生推力的原理进行工作的，当气带管道内有气体流动时，推动风扇103旋转，继而产生电力，其中产生的电力一部分用于第一锂电池162和第二锂电池262的充电，为设备提供电力来源，另一部分用于检测管道内气体的流动状态，并将流动状态转换成流动电信号，传输给第一控制单元14或第二控制单元23进行进一步的处理。

如图1至图6所示，第一控制单元14和第二控制单元23均为嵌入式处理器，为整个设备的逻辑控制单元。

如图1至图6所示，本发明的气带状态自动管理设备的具体实施过程如下：

1、设备准备阶段：首先准备一套该设备的第一连接装置1和第二连接装置2，打开装置开关，系统自检完成后装置将自动进入配对状态，设备处于信号接收状态，指示灯蓝色闪烁，如果自检失败，指示灯将红色闪烁。触动第二连接装置2的开关按钮，第二连接装置2将处于无线广播状态，发送配对信号，指示灯蓝色闪烁，触动第一连接装置1的开关按钮，第一连接装置1将与接收附件的无线广播信号，确定有配对装置时将自动连接。连接成功后两装置指示灯成蓝色常亮状态，而后将第一连接装置1与气包阀门端侧和气带连接，第二连接装置2与气带和用气工具连接，其中用气工具为割枪或烤把等工具，连接好后，该套设备即可正常工作。

2、设备工作阶段：开启/关闭气带，触动第二连接装置2的开关按钮，将发送无线开启信号，第一连接装置1接收到信号后第一控制单元14将驱动常闭式电动阀门12开启，此时两个装置状态指示灯8改变成绿色常亮状态，表示气带通气，可以正常使用。两装置之间定期通过无线信号传递信息，同步气带的工作状态及设备指示灯8，如果通信中断将改变指示灯8颜色为红色闪烁。使用第一连接装置1的开关按钮也可实现对气带开关控制，达到第一连接装置1控制同样的效果。

气带导通后，气体流动，推动微型发电机102产生电力以及与气体流速有关的流动电信号，电力用于给系统充电，流动电信号传递给第一控制单元14或第二控制单元23，第一压力检测单元15和第二压力检测单元25检测气带内气体压力变化，转换成压力电信号，传递给第一控制单元14或第二控制单元23，第一控制单元14和第二控制单元23检测到流动电信号、压力电信号以及防回火电信号的信号变化。当设备检测到管道有压力但没有流速，并且10分钟内无任何变化时，将发生关闭阀门信号，关闭常闭式电动阀门12，同时改变指示灯8颜色为蓝色常亮。

当第一连接装置1检测到两装置之间的压力信号差超出一定范围，并且气体流速存在差值时将判断气带漏气，驱动常闭式电动阀门12关闭，指示灯8红色常亮提示。

当第二连接装置2的可燃气体检测单元24检测到有可燃气体时将输出可燃气体电信号，第二控制单元23接收到该信号后将判断在人员作业附近存在可燃气体集聚的情况，将发送无线信息给第一连接装置1，驱动电动阀门12关闭，指示灯8红色常亮提示。

当第一连接装置1检测到两装置之间的气体流速信号一样，且信号差超出一定范围时，将提示气带有区域处于阻塞状态，指示灯8绿色闪烁提示。

当出现回火后，第一防回火联动机构13和第二防回火联动机构22产生动作，将气道关闭并发出防回火电信号传递给第一控制单元14或第二控制单元13，第一控制单元14驱动常闭式电动阀门12关闭，防止回火范围扩大。一旦触发防回火机构动作，该套装置将需报废，不得再次使用。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种气带状态自动管理设备，用于设在气包和用气工具之间的气带两端，其包括：第一连接装置和第二连接装置，其特征在于，所述第一连接装置的一端与所述气包端侧外的气包阀门，其另一端与所述气带的一端连接，用于控制所述气带的导通或关闭，且防止所述用气工具的回火现象的发生；所述第二连接装置的一端与所述气带的另一端连接，其另一端与所述用气工具连接，用于检测气体压力、可燃性气体以及防止所述用气工具的回火现象的发生，其中所述第一连接装置和所述第二连接装置之间通过无线信号数据连接。

2.根据权利要求1所述的一种气带状态自动管理设备，其特征在于，所述第一连接装置包括内部中空且两端均设有开口的第一壳体、依次设在所述第一壳体内的电动阀门和第一防回火联动机构以及设在所述第一壳体上的第一控制单元，所述电动阀门靠近所述气包阀门设置。

3.根据权利要求2所述的一种气带状态自动管理设备，其特征在于，所述第二连接装置包括内部中空且两端均设有开口的第二壳体、设在所述第二壳体内的第二防回火联动机构、设在所述第二壳体上的第二控制单元以及设在所述第二控制单元上的可燃性气体检测单元，所述第二控制单元与所述第一控制单元通过无线信号数据连接。

4.根据权利要求3所述的一种气带状态自动管理设备，其特征在于，所述第一防回火联动机构和所述第二防回火联动机构结构一致，且均包括封堵支架、封堵环、封堵件和弹性复位件，所述封堵支架和所述封堵环间隔开设在所述第一壳体或所述第二壳体内，所述封堵件的一端垂直设在所述封堵支架上，另一端穿过所述封堵环并伸出预定距离，所述弹性复位件套设在所述封堵件上。

5.根据权利要求4所述的一种气带状态自动管理设备，其特征在于，所述封堵件包括封堵帽和封堵连杆，所述封堵连杆的两端分别与所述封堵支架和所述封堵帽连接。

6.根据权利要求3所述的一种气带状态自动管理设备，其特征在于，所述第一连接装置还包括第一压力检测单元和第一供电组件，所述第一压力检测单元设在所述第一壳体上并靠近所述气带设置，所述第一供电组件包括设在所述第一壳体内的第一发电机构以及设在所述第一控制单元上的第一锂电池。

7.根据权利要求6所述的一种气带状态自动管理设备，其特征在于，所述第二连接装置还包括第二压力检测单元和第二供电组件，所述第二压力检测单元设在所述第二壳体上并靠近所述气带设置，所述第二供电组件包括设在所述第一壳体内的第二发电机构以及设在所述第二控制单元上的第二锂电池。

8.根据权利要求3所述的一种气带状态自动管理设备，其特征在于，所述第一控制单元和所述第二控制单元上还均设有控制按钮和指示灯，其中所述指示灯为三色LED灯。

9.根据权利要求7所述的一种气带状态自动管理设备，其特征在于，所述第一发电机构和所述第二发电机构结构一致，均包括发电支架、设在所述发电支架上的微型发电机以及设在所述微型发电机上的风扇，所述发电支架设在所述第一壳体或所述第二壳体内，所述风扇沿所述气带中气流的逆向流动方向设置。

10.根据权利要求3所述的一种气带状态自动管理设备，其特征在于，所述第一控制单元和所述第二控制单元均为嵌入式处理器。

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