CN116865375A - 矿用电源箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种矿用电源箱，包括由箱体和上盖构成的外壳，可拆卸地固设于箱体内的机芯模块、电池盒模块、1～3个输出不同电压独立的电源输出模块，固设于箱体上的电源开关；机芯模块包括机芯架以及固设于机芯架上的变压器、开关电源和防爆接线盒；电池盒模块包括盒体、盒盖、固设于盒体内的可充电电池以及固设于盒体上的主控电路板；上盖上固定设有防爆观察窗和液晶显示屏；液晶显示屏、可充电电池、电源输出模块、电源开关以及开关电源均与主控电路板电连接；开关电源与变压器输出端电连接且开关电源及变压器的输入端使用时外接交流电源。本发明通过整体结构的设计，安装维护方便，节约设备成本，散热性能良好，工作安全可靠。

Description

矿用电源箱

技术领域

本发明涉及直流电源技术领域，具体涉及一种矿用电源箱。

背景技术

煤矿在很多设备及生产场所需要用到12V、18V、24V等不同电压等级的直流电源，煤矿目前普遍采用矿用电源箱来提供上述的直流电源，矿用电源箱通过将煤矿常用的1140V、660V、220V、127V交流电经变压器和开关电源转换成直流电，然后经主控电路板处理并经电源模块输出输出所需电压等级的直流电，或者在不接交流电源时，由内设的可充电锂电池作为电源经处理后输出所需电压等级的直流电。煤矿目前常见的此类矿用电源箱其电源输出模块集成布置在电源箱的主控电路板上，其输出的直流电源为12V、18V或24V中的一种，属于定制式电源输出模块，可充电电池、变压器、开关电源及主控电路板等众多的电路构件在电源箱外壳内分散安装，其带来的问题是：其一，由于矿用电源箱的外壳本身为防爆结构，相对笨重，内部安装空间有限，现有众多的电路构件在外壳内分散安装，使得各电路构件在外壳内安装十分拥挤，并且电源箱内的众多电路构件在工作时会发热，因此还需要考虑电源箱工作时的散热性能，为此就不得不扩大外壳的体积，一方面增加矿用电源箱制造成本，另一方面增加体积和重量，使得矿用电源箱在使用过程中搬运不便；并且由于其电源输出模块设于主控电路板上且只能输出12V、18V或24V中一种电压等级的电源，在使用过程中不能进行切换，因此在不同电压等级的直流电源使用场合，就需要使用相应输出的矿用电源箱，也造成煤矿设备成本的提高，并且电源输出模块在使用过程中带载工作时会产生大量的热量，现有集成于主控电路板上的电源输出模块要么不考虑散热性能，使得矿用电源箱的使用寿命受到较大影响，要么考虑散热性能采用的方式是设法将电源输出模块贴在矿用电源箱的箱体内壁上进行散热，但其带来的问题是电路板的结构设计及安装位置需要与电源箱的箱体相配合，增加了电路板的设计和安装难度，并影响其它电路构件的有序安装。

矿用电源箱通常在外壳上设置用于控制可充电电池作为电源输出通断的电源开关，目前矿用电源箱通常采用旋钮式的电源开关，其主要是通过连杆控制微动开关（也称防爆开关）来控制内部主控电路板上相应电路的开启与断开。现有旋钮式开关常见的结构是在电源箱箱体外部设有旋钮，外端与旋钮固定连接的连杆在伸入箱体内部的头部做成D形（半圆形）头，在箱体内与连杆的头部配合设置微动开关，旋动外部的旋钮带动连杆运动，连杆的D形头的半圆弧外端面接触微动开关的拔板，使微动开关的按钮动作接通电路，继续旋转，连杆的平侧与旋钮开关不接触，微动开关复位，电路断开。此类旋钮式开关存在的不足之下在于：其一，D型头按压微动开关拔板的行程距离太小，二者间的安装配合必须非常精密，不然这么小的行程有一点误差可能就无法让微动开关进行动作，并且在长时间使用后更易使得连杆的D型头与微动开关间增大间隙，使得电源开关操作不灵；使用过程中旋钮为360度旋转模式，微动开关一直在打开与关闭之间的状态切换，因此在打开或关闭电源箱时，容易出易连续多次打开关闭输出电源的现象发生，对电源箱的电路产生不良影响；其三，旋钮无限位结构，在电源箱晃动或人为触碰旋钮的情况下，易导致旋钮开关误动作。

发明内容

本发明的目的是：为解决现有技术中存在的技术问题，提供一种矿用电源箱。

本发明的技术方案是：本发明的矿用电源箱，包括由箱体和上盖固定连接构成的外壳，其结构特点是：还包括可拆卸地固定设于上述箱体内的机芯模块、电池盒模块、1～3个输出电压等级不同的独立的电源输出模块，以及固定设于箱体上的电源开关；上述机芯模块包括机芯架，固定设于上述机芯架上的变压器、开关电源和防爆接线盒；上述电池盒模块包括盒体、盒盖、固定设于盒体内的可充电电池以及固定设于盒体前侧的主控电路板；上述电源开关用于上述可充电电池作为电源输出的通断控制，电源开关包括固定设于上述箱体上的基座，设于箱体外部的旋钮，设于箱体内与上述基座的后端固定连接的安装板，固定设于上述安装板上并与主控电路板电连接的微动开关，用于触发上述微动开关动作的拨动板，可活动地穿过上述基座且前后两端分别与旋钮以及拨动板固定连接的连杆，固定设于上述安装板上用于对拨动板行程进行限位的限位挡杆；上述上盖上固定设有防爆观察窗及固定设于上述防爆观察窗下端的液晶显示屏；上述液晶显示屏、可充电电池、电源输出模块、电源开关以及开关电源具有的直流输出端均分别与主控电路板电连接；开关电源具有的交流输入端通过防爆接线盒内设的接线端子排与变压器具有的输出端电连接并可在使用时与外部AC220V或 AC127V电源电连接，使用时变压器的输入端通过上述接线端子排与外部AC660V或 AC11440V电源电连接。

进一步的方案是：上述基座为由外连部、安装通过部和内安装部一体构成的结构件；上述外连部和安装通过部均为整体呈圆饼状且轴向中心处设有安装连接孔的结构件，安装通过部的直径小于外连部的直径；内安装部为半圆环状结构件，内安装部的直径与安装通过部的直径相同并与安装通过部后端面的下侧一体连接；上述基座由其安装通过部穿过上述箱体并与箱体固定连接；上述连杆为由基座通过部、旋钮连接部、拨动板阻挡部和拨动板连接部一体构成的结构件；上述旋钮连接部和拨动板阻挡部分别设于基座通过部的前后两端，拨动板连接部设于拨动板阻挡部的后端；上述连杆由其基座通过部可活动地穿设于上述基座的外连接部和安装通过部的安装连接孔内，连杆由其旋钮连接部插入旋钮轴向中心处设有的安装连接孔内并与旋钮固定连接；连杆的拨动板阻挡部和拨动板连接部设于基座的内安装部内。

进一步的方案是：上述电源开关还包括弹簧和用于对上述旋钮限位自锁的波珠螺丝，上述弹簧套设于上述连杆的拨动板阻挡部的外周面上，且弹簧的前后两端分别与上述基座的安装通过部的后端面以及拨动板的前端面弹性抵接；上述基座的外连接部的前端面上设有弧形槽孔；上述波珠螺丝由其具有的外壳与旋钮上设置的波珠螺丝安装螺孔相配合固定设于旋钮内，波珠螺丝具有的钢珠与基座的外连接部的弧形槽孔相配合。

进一步的方案是：上述上述拨动板为宽度方向两侧呈弧形的条状板体件；拨动板由其中心处与上述连杆的拨动板连接部固定连接，拨动板两侧弧形所在圆的直径小于基座的内安装部的直径，从而使得拨动板在连杆的带动下在基座的半圆环形的内安装部内可转动。

进一步的方案是：上述机芯架包括基架以及分层固定设于上述基架上的中架和上架；上述变压器、开关电源以及防爆接线盒分别对应固定安装在上述机芯架的基架、中架和上架上。

进一步的方案是：上述基架包括架主体、安装脚和支撑杆，上述架主体为由后板与设有散热孔和安装螺孔的底板一体或固定连接的板体结构件；安装脚为窄条状板体件，安装脚在架主体的底板的下端左右两侧各固定设置一只；支撑杆在架主体的底板的上端左右两侧各固定设置一根；上述中架和上架均为板体结构件，中架和上架各由其后端与基架的架主体的后板一体或固定连接，中架和后架各由其前侧与基架的两根支撑杆固定连接。

进一步的方案是：上述中架在其左右两侧各一体或固定设有一块侧护板；上架为由基板和一体或固定设于基板后端上方的安装连接板构成的板体结构件，上架的基板上设有防爆接线盒安装孔和散热孔；上述机芯架的材质采用易散热的铝或不锈钢；上述机芯模块由其机芯架的基架的架主体的后板与上述箱体的后壁相贴并由上架的安装连接板与箱体的后壁上侧固定连接，基架的架主体的安装脚与箱体的右壁固定连接，从而将机芯模块固定设于箱体内的右侧。

进一步的方案是：上述电源输出模块包括前端开口的壳体，固定设于上述壳体内用于将输入电源转换成12V、18V或24V输出直流电源的输出电路板，用于电连接的插接头、导线组和输出接线端子，与壳体固定连接并将壳体前端开口封闭的由铝板制成的封口盖板，以及固定设于上述输出电路板与封口盖板之间的导热硅胶垫；上述输出接线端子与输出电路板电连接，插接头的内端与导线组电连接，导线组经过壳体上开设的走线孔与输出电路板电连接；上述插接头与上述主控电路板上相应设置的接线座插接并电连接。

进一步的方案是：上述电源输出模块以其封口盖板与上述箱体具有的前侧内壁相贴的方式通过配设的安装配件可拆卸地固定设于箱体内的左侧前方；上述安装配件包括固定设于上述箱体前侧内壁上侧的卡条、固定设于箱体的底板上端面上的卡槽以及2～6个可与上述卡条相配合的卡箍；上述电源输出模块的下端设于卡槽内，电源输出模块的上端通过两个卡箍固定。

进一步的方案还有：上述箱体上固定设有用于内外电连接用的两个输入接头和两个输出接头，以及一个接地端子和一个提手。

本发明具有积极的效果：

（1）本发明通过包括机芯模块、电池盒模块、电源输出模块在内的模块化结构设计，使其众多的电路构件能够方便地固定安装，一方面能够有效利用矿用电源箱内的安装空间使其整体相对于同类矿用电源箱的尺寸能够有效减小节约设备成本，且利于使用时的搬运；同时整体散热性能明显优于同类矿用电源箱；并且各模块分别独立安装，使用过程中出现故障时可将相应模块单独取出进行维修或更换，运营维护方便。

（2）本发明通过将电源输出模块设计成输出直流电压等级为12V、18V和24V三个独立的电源输出模块，使用时在矿用电源箱内可采用同时安装一至三个不同电压输出等级的电源输出模块，使用过程中只需根据输出电压等级的需要，将三种不同电压输出等级的电源输出模块在矿用电源箱内通过插拔式更换即可，因此只需一个本发明的矿用电源箱即可满足三种不同电压输出等级的使用需要，从而相对于现有技术中需要三个各输出一种不同电压等级的矿用电源箱，能够节约煤矿设备成本，并且使用更为方便。

（3）本发明的电源开关通过在连杆内端固定设置两侧呈弧形的拨动板，拨动板可活动地设于基座的半圆环形的内安装部内，微动开关固定在安装板上且设于基座的半圆环形的内安装部的上方，使用时通过拨动板来触发微动开关，能够有效保证开关的可靠性和耐用性，从而有效解决了现有旋钮式开关D型头按压微动开关拔板的行程距离太小及长时间使用后更易使得连杆的D型头与微动开关间增大间隙带来的电源开关操作不灵的技术问题；通过在安装板上位于微动开关一侧设置用于限定拨动板行程的限位挡杆，当拨动板旋转90度后限位挡杆即对拨动板继续运动进行限位，使得旋钮不能继续拧动，从而有效解决了现有旋钮式开关旋钮为360度旋转模式使得微动开关一直在打开与关闭之间状态切换带来的不良影响；通过设置波珠螺丝在旋钮转动动位松手后对旋钮进行自锁，从而能有效解决现有旋钮式开关因电源箱晃动或人为触碰旋钮易导致旋钮开关误动作的技术问题；通过在拨动板与基座之间的连杆外周套设弹簧，能有效增加开关旋转阻力，避免开关过于容易被转动，防止开关误动作。

附图说明

图1为本发明的外观结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为图1的B-B向剖视图；

图4为图1的C-C向剖视图；

图5为图4中机芯架的结构示意图；

图6为图5的左视图；

图7为图5的俯视图；

图8为图4中电池盒模块的结构示意图；

图9为图4中电源输出模块的结构示意图；

图10为图9的D-D向剖视图；

图11为电源输出模块通过安装配件在矿用电源箱的箱体内安装结构示意图；

图12为从电源输出模块的侧面观察时电源输出模块的安装结构示意图；

图13为本发明的电路结构示意框图；

图14为图1中电源开关的整体结构示意图；

图15为去掉图14中基座、旋钮、连杆及拨动板装配后的立体结构示意图；

图16为图14中连杆的一种结构示意图；

图17为图14中安装板及微动开关的结构示意图；

图18为去掉图17中的微动开关后安装板的左视图。

上述附图中的附图标记如下：

外壳1，箱体11，输入接头11-1，输出接头11-2，接地端子11-3，提手11-4，上盖12，防爆观察窗12-1，液晶显示屏12-2；

机芯模块2，机芯架21，基架21-1，架主体21-1-1，安装脚21-1-2，支撑杆21-1-3，中架21-2，侧护板21-2-1，上架21-3，基板21-3-1，安装连接板21-3-2，防爆接线盒安装孔21-3-1-1，散热孔21-3-1-2，变压器22，开关电源23，防爆接线盒24，接线端子排24-1；

电池盒模块3，盒体31，盒盖32，可充电电池33，主控电路板34；

电源输出模块4，壳体41，输出电路板42，插接头43，导线组44，输出接线端子45，封口盖板46，导热硅胶垫47，橡皮套48；安装配件49，卡条49-1，卡槽49-2，卡箍49-3；

电源开关5，基座51，外连部51-1，弧形槽孔51-1-1，箱体通过部51-2，内安装部51-3，连接螺孔51-3-1；旋钮52，网格状凹槽52-1；连杆53，安装通过部53-1，旋钮连接部53-2，拨动板阻挡部53-3，拨动板连接部53-4；拨动板54；安装板55，螺钉孔55-1；微动开关56，拨片56-1，微动按钮56-2；限位挡杆57；波珠螺丝58；弹簧59。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

（实施例1）

本实施例在进行方位描述时，以图1所朝向的方向为描述中的前方，以背对图1所朝向的方向为描述中的后方，图1的上下、左右方向仍为描述中的上下、左右方向。

见图1至图13，本实施例的模块化结构的矿用电源箱，其主要由外壳1、固定设于外壳1内的机芯模块2、电池盒模块3、电源输出模块4以及固定设于外壳1上的电源开关5组成。

参见图1至图4，外壳1主要由箱体11与固定设于箱体11上的上盖12组成。箱体11为上端开口的盒体件，箱体11上固定设有两个输入接头11-1、两个输出接头11-2、一个接地端子11-3以及一个提手11-4。使用时，两个输入接头11-1用于与煤矿常用的1140V、660V、220V或127V交流电源电连接，两个输出接头11-2用于输出所需使用的电压等级的直流电源，一个接地端子11-3用于本实施例的电源箱使用时接地，以保证安全，提手11-4便于使用时电源箱的搬运。上盖12为与箱体11上端开口相配合的板体件，上盖12上设有钢化玻璃制成的防爆观察窗12-1，上盖12在其防爆观察窗12-1的下端固定设有液晶显示屏12-2。

参见图2至图7，机芯模块2主要由机芯架21、固定设于机芯架21上的变压器22、开关电源23和防爆接线盒24组成。

机芯架21用于变压器22、开关电源23和防爆接线盒24的集成安装。作为一种具体实现方式，机芯架21主要由基架21-1以及上下分层式地固定设于基架21-1上的中架21-2和上架21-3组成。基架21-1由架主体21-1-1、安装脚21-1-2和支撑杆21-1-3组成，架主体21-1-1为由后板和设有散热孔及安装螺孔的底板一体或固定连接的板体结构件；安装脚21-1-2为窄条状板体件，安装脚21-1-2上设有安装螺孔，安装脚21-1-2在架主体21-1-1的底板的下端左右两侧各固定设置一只；支撑杆21-1-3在架主体21-1-1的底板的上端左右两侧各固定设置一根。中架21-2为板体结构件，中架21-2由其后端与基架21-1的架主体21-1-1的后板一体或固定连接，中架21-2由其前侧与基架21-1的两根支撑杆21-1-3固定连接，从而固定设于基架21-1的架主体21-1-1的底板的上方；优选地，中架21-2在其左右两侧各一体或固定设有一块侧护板21-2-1。上架21-3为由基板21-3-1和一体或固定设于基板21-3-1后端上方的安装连接板21-3-2构成，基板21-3-1上设有防爆接线盒安装孔21-3-1-1和散热孔21-3-1-2；上架21-3由其基板21-3-1的后端与基架21-1的架主体21-1-1的后板一体或固定连接，上架21-3由其基板21-3-1的前侧与基架21-1的两根支撑杆21-1-3固定连接，从而固定设于基架21-1的架主体21-1-1上且位于中架21-2的上方。机芯架21的材质采用易散热的铝或不锈钢，以利使用时变压器22、开关电源23和防爆接线盒24的散热。

前述的变压器22固定设于机芯架21的基架21-1的架主体21-1-1的底板的上端面上；开关电源23固定设于机芯架21的中架21-2的上端面上；防爆接线盒24固定设于上架21-3的基板21-3-1的防爆接线盒安装孔21-3-1-1内，防爆接线盒24内设有用于电连接接线用的接线端子排24-1。前述的变压器22、开关电源23和防爆接线盒24均为市购件，其具体结构和工作原理不作赘述。

机芯模块2由其机芯架21的基架21-1的架主体21-1-1的后板与外壳1的箱体11的后壁相贴以利通过外壳1散热，基架21-1的架主体21-1-1位于右侧的安装脚21-1-2与外壳1的箱体11的右壁固定连接，上架21-3的安装连接板21-3-2与外壳1的箱体11的后壁上侧固定连接，从而将机芯模块2固定设于外壳1的箱体11内的右侧。

参见图3、图4和图8，电池盒模块3主要由盒体31、与盒体31可拆卸固定连接的盒盖32、固定设于盒体31内的可充电电池33以及固定设于盒体31前侧的主控电路板34组成。电池盒模块3横向固定设于外壳1的箱体11内的左侧后方。主控电路板34上设有若干个用于电连接的接线座。本实施例中主控电路板34在外壳1的箱体11内的安装方式与现有技术中单独安装在箱体11内不同，本实施例的主控电路板34集成安装在盒体31的前侧面上，同时主控电路板34的电路结构与现有技术中不同之处在于将电源输出模块从现有技术中的主控电路板中去除，另设独立的电源输出模块4。

参见图9和图10，电源输出模块4主要由壳体41、输出电路板42、插接头43、导线组44、输出接线端子45、封口盖板46、导热硅胶垫47和橡皮套48组成。

壳体41为前端开口的整体呈方形盒状的结构件，壳体41的下部中间处设有走线孔，壳体41的上端设有接线端子安装孔。输出电路板42用于将从主控电路板34输入的直流电源处理转换成12V、18V或24V中的一种输出电压等级的直流电源，输出电路板42的电路结构为成熟的现有技术，其具体结构和工作原理不作赘述。插接头43和导线组44配套设置，插接头43的内端通过导线组44穿过壳体41的走线孔进入壳体41内与输出电路板42电连接，使用时，插接头43与主控电路板34上相应的接线座插接并电连接。输出接线端子45用于电源输出模块4的直流电源输出接线，输出接线端子45与输出电路板42电连接，输出接线端子45与外壳1的箱体11上的两个输出接头11-2电连接。封口盖板46通过螺钉与壳体41固定连接设于壳体41的前端开口部位上并将壳体41的前端开口封闭，封口盖板46采用易散热材质制成，本实施例中，封口盖板46优选采用散热性能好且价格便宜的铝板。导热硅胶垫47的大小与输出电路板42相适应，导热硅胶垫47固定设于输出电路板42的前端面与封口盖板46的后端面之间，工作时，输出电路板42产生的热量可通过导热硅胶垫7及时通过封口盖板46传递给外壳1的箱体11进行散热，同时导热硅胶垫7还起着电路板上的相关构件与封口盖板46间绝缘的作用。橡皮套48作为优选方式置，橡皮套48固定设于壳体41的走线孔内，以保护导线组44防止其使用过程中的磨损。

电源输出模块4可根据使用需要设置1～3个，本实施例中，电源输出模块4优选设置分别相应输出12V、18V、24V直流电源的第一至第三共三个电源输出模块4。

电源输出模块4以其封口盖板46与外壳1的箱体11的前侧内壁相贴的方式通过安装配件49可拆卸地固定设于箱体11内的左侧前方。作为一种具体实现方式，安装配件49主要由固定设于箱体11的前侧内壁上侧的卡条49-1、固定设于箱体11的底板上端面上的卡槽49-2以及若干个（2～6个）可与卡条49-1相配合的卡箍49-3组成。电源输出模块4的下端设于卡槽49-2内，电源输出模块4的上端通过两个卡箍49-3固定，作为优选方式，本实施例中三个电源输出模块4平行并列设置。

本实施例的电源输出模块4可设置输出直流电压等级为12V、18V或24V的一个、二个或者三个，设置一个或两个电源输出模块4时，若使用中需要，可方便地用未安装的输出直流电压等级的电源输出模块4对已安装的电源输出模块4进行替换，也可插拔式再安装另两个或一个未安装的输出直流电压等级的电源输出模块4，从而使得采用本实施例的电源输出模块4，一个矿用电源箱即可满足使用时不同电压输出等级的需要，从而相对于现有技术，需要三个各输出一种不同电压等级的矿用电源箱而言，本实施例的电源输出模块4能够节约煤矿设备成本。同时，本实施例的电源输出模块4为独立的结构体，其在矿用电源箱的箱体11内只需要找有空的地方，将其以封口盖板46与外壳1的箱体11的内壁相贴的方式通过安装配件49可拆卸地固定安装即可，一方面利于矿用电源箱内众多电路构件的安装布置，另一方面工作中电源输出模块产生的热量可通过导热硅胶垫和封口盖板46快速传递到矿用电源箱的外壳1进行散热，从而使其散热性能有大幅提高，从而能够有效解决现有技术中集成于主控电路板上的电源输出模块散热性能不佳或者当考虑散热性能时则使得电路板的设计和安装难度大的技术问题。

参见图13，前述的液晶显示屏12-2、开关电源23具有的直流输出端、可充电电池33、电源输出模块4以及电源开关5均分别与主控电路板34电连接；开关电源23具有的交流输入端通过防爆接线盒24内的接线端子排24-1与变压器22的输出端以及通过两个输入接头11-1与煤矿AC220V或 AC127V电源电连接，变压器的输入端通过防爆接线盒24内的接线端子排24-1以及以及两个输入接头11-1与煤矿AC660V或 AC11440V电源电连接，从而使得本实施例的矿用电源箱可外接煤矿常用的AC220V、 AC127V、AC660V以及AC11440V中任一种交流电源，使用方便。接线端子排24-1中的0V接线端子经过保险丝后与接地端子11-3电连接，以保证使用时的安全。前述各构件间的电连接关系以及矿用电源箱各电路构件的作用及工作原理均为成熟的现有技术，不作赘述。

由前述可见，本实施例的矿用电源箱通过包括机芯模块2、电池盒模块3、电源输出模块4在内的模块化结构设计，使其众多的电路构件能够方便地固定安装，一方面能够有效利用矿用电源箱内的安装空间使其整体相对于同类矿用电源箱的尺寸能够有效减小节约设备成本，且利于使用时的搬运；同时整体散热性能明显优于同类矿用电源箱；并且各模块分别独立安装，使用过程中出现故障时可将相应模块单独取出进行维修或更换，运营维护方便。

参见图14至图18，电源开关5为旋钮式通断开关，电源开关5可旋转地设于外壳1的箱体11的前板上；电源开关5用于控制使用时用电池盒模块3的可充电电池33供电时电源输出的通断。作为一种具体实现方式，本实施例中电源开关5主要由基座51、旋钮52、连杆53、拨动板54、安装板55、微动开关56、限位挡杆57、波珠螺丝58以及弹簧59组成。

基座51作为电源开关5的安装基础，基座51为由从前至后设置的外连部51-1、安装通过部51-2和内安装部51-3一体构成的结构件，外连部51-1整体呈圆饼状且轴向中心处设有安装连接孔（图中未标注）；优选地，外连接部51-1的前端面上设有与波珠螺丝58配合的向后凹入的弧形槽孔；安装通过部51-2为直径小于外连部直径的圆饼状结构件，安装通过部51-2的轴向中心处设有安装连接孔（图中未标注）；内安装部51-3为半圆环状结构件，内安装部51-3的直径与安装通过部51-2的直径相同，内安装部51-3与安装通过部51-2后端面的下侧一体连接，内安装部51-3的壁体上设有用于安装板安装固定用的连接螺孔51-3-1。基座51由其安装通过部51-2穿过箱体11上相应设置的开关安装孔后与箱体11固定连接，固定连接的方式例如焊接。

旋钮52为轴向中心处设有安装连接孔（图中未标注）的圆饼状结构件，旋钮52的直径小于基座1的外连部51-1的直径。优选地，旋钮52的外周面上设有网格状凹槽52-1，以增大使用过程中手拧时的摩擦力。优选地，旋钮52上还设有前后向贯通的波珠螺丝安装螺孔。

连杆53为由基座通过部53-1、旋钮连接部53-2、拨动板阻挡部53-3和拨动板连接部53-4一体构成的结构件；旋钮连接部53-2和拨动板阻挡部53-3分设于基座通过部53-1的前后两端，拨动板连接部53-4设于拨动板阻挡部53-3的后端。连杆53的基座通过部53-1可活动地穿设于基座51的外连接部51-1和安装通过部51-2的安装连接孔内，连杆53的旋钮连接部53-2与旋钮52的轴向中心处的安装连接孔插接并固定连接；连杆53的拨动板阻挡部53-3和拨动板连接部53-4位于基座51的半圆环状的内安装部51-3内。

拨动板54为宽度方向两侧呈弧形的条状板体件；拨动板54由其中心处与连杆53的拨动板连接部53-4固定连接，拨动板54的两侧弧形所在圆的直径小于基座51的内安装部51-3的直径，从而使得拨动板54在连杆53的带动下在基座1的半圆环形的内安装部51-3内可方便地转动。

安装板55为长方形的板体件，安装板55的下部和中部分别设有用于其自身在基座51上固定安装以及微动开关57在其身上安装的螺钉孔55-1。安装板55通过螺钉固定设于基座51的内安装部51-3的后端面上。

微动开关56为市购件，优选采用mk-1b型号的防爆开关。微动开关56具有拨片56-1和微动按钮56-2；当外力按压拨片56-1时其微动按钮56-2动作，从而通过主控电路板34控制可充电电池33作为电源输出时的通断。微动开关56的结构和工作原理不作赘述。微动开关56通过螺钉固定设于安装板55的中上部前端面上。微动开关56与前述的主控电路板33电连接。

限位挡杆57用于对拨动板54的旋转运动角度进行90度角的限位。限位挡杆57固定设于安装板55上，且位于微动开关56的拨片56-1的自由端所在侧的下方。

波珠螺丝58作为优选方式设置，波珠螺丝58为市购件，其由弹簧、钢珠和壳体组成，其结构和工作原理为现有技术，不作赘述。波珠螺丝58由其外壳与旋钮52的波珠螺丝安装螺孔相配合固定设于旋钮52内，波珠螺丝58的钢珠与基座51的外连接部51-1的外端面上设有的弧形槽孔51-1-1相配合。波珠螺丝58用于使用时拧动旋钮52使得开关到位松手后对旋钮52进行限位自锁，从而有效止因为电源箱晃动或人为触碰导致开关误动作。

弹簧59作为优选方式设置，增加开关旋转阻力，避免开关过于容易被转动，防止开关误动作。弹簧59套设于连杆53的拨动板阻挡部53-3的外周面上，且弹簧59的前后两端分别与基座51的安装通过部51-2的后端面以及拨动板54的前端面弹性抵接。

电源开关5在使用过程中需要打开电源开关时，操作人员手拧旋钮52，通过连杆53的传动，使得拨动板54顺时针转动，拨动板54压迫微动开关56的拨片56-1使得拨片56-1压迫微动按钮56-2动作，接通电池箱内的可充电电池对外输出，当手拧旋钮52达到90度角时，拨动板54与限位挡杆57相抵，不能继续旋转，操作人员松手后，波珠螺丝58的钢珠插在基座51的外连接部51-1的外端面的弧形槽孔内，使得旋钮52自锁；当需要关闭电源箱电池时，则做与前述相反动作即可。

由前述可见，电源开关5通过在连杆53内端固定设置两侧呈弧形的拨动板54，拨动板54可活动地设于基座51的半圆环形的内安装部51-3内，微动开关56固定在安装板55上且设于基座51的半圆环形的内安装部51-3的上方，使用时通过拨动板54来触发微动开关56，能够有效保证开关的可靠性和耐用性，从而能够有效解决现有旋钮式开关D型头按压微动开关拔板的行程距离太小及长时间使用后更易使得连杆的D型头与微动开关间增大间隙带来的电源开关操作不灵的技术问题；通过在安装板55上位于微动开关56一侧设置用于限定拨动板54行程的限位挡杆57，当拨动板54旋转90度后限位挡杆57即对拨动板54继续运动进行限位，使得旋钮52不能继续拧动，从而有效解决了现有旋钮式开关旋钮为360度旋转模式使得微动开关一直在打开与关闭之间状态切换带来的不良影响；通过设置波珠螺丝58，在旋钮52转动动位松手后对旋钮52进行自锁，从而能有效解决现有旋钮式开关因电源箱晃动或人为触碰旋钮易导致旋钮开关误动作的技术问题；通过在拨动板54与基座51之间的连杆53外周套设弹簧59，能有效增加开关旋转阻力，避免开关过于容易被转动，防止开关误动作。

以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种矿用电源箱，包括由箱体和上盖固定连接构成的外壳，其特征在于：还包括可拆卸地固定设于所述箱体内的机芯模块、电池盒模块、1～3个输出电压等级不同的独立的电源输出模块，以及固定设于箱体上的电源开关；所述机芯模块包括机芯架，固定设于所述机芯架上的变压器、开关电源和防爆接线盒；所述电池盒模块包括盒体、盒盖、固定设于盒体内的可充电电池以及固定设于盒体前侧的主控电路板；所述电源开关用于所述可充电电池作为电源输出的通断控制，电源开关包括固定设于所述箱体上的基座，设于箱体外部的旋钮，设于箱体内与所述基座的后端固定连接的安装板，固定设于所述安装板上并与主控电路板电连接的微动开关，用于触发所述微动开关动作的拨动板，可活动地穿过所述基座且前后两端分别与旋钮以及拨动板固定连接的连杆，固定设于所述安装板上用于对拨动板行程进行限位的限位挡杆；所述上盖上固定设有防爆观察窗及固定设于所述防爆观察窗下端的液晶显示屏；所述液晶显示屏、可充电电池、电源输出模块、电源开关以及开关电源具有的直流输出端均分别与主控电路板电连接；开关电源具有的交流输入端通过防爆接线盒内设的接线端子排与变压器具有的输出端电连接并可在使用时与外部AC220V或 AC127V电源电连接，使用时变压器的输入端通过所述接线端子排与外部AC660V或 AC11440V电源电连接。

2.根据权利要求1所述的矿用电源箱，其特征在于：所述基座为由外连部、安装通过部和内安装部一体构成的结构件；所述外连部和安装通过部均为整体呈圆饼状且轴向中心处设有安装连接孔的结构件，安装通过部的直径小于外连部的直径；内安装部为半圆环状结构件，内安装部的直径与安装通过部的直径相同并与安装通过部后端面的下侧一体连接；所述基座由其安装通过部穿过所述箱体并与箱体固定连接；所述连杆为由基座通过部、旋钮连接部、拨动板阻挡部和拨动板连接部一体构成的结构件；所述旋钮连接部和拨动板阻挡部分别设于基座通过部的前后两端，拨动板连接部设于拨动板阻挡部的后端；所述连杆由其基座通过部可活动地穿设于所述基座的外连接部和安装通过部的安装连接孔内，连杆由其旋钮连接部插入旋钮轴向中心处设有的安装连接孔内并与旋钮固定连接；连杆的拨动板阻挡部和拨动板连接部设于基座的内安装部内。

3.根据权利要求2所述的矿用电源箱，其特征在于：所述电源开关还包括弹簧和用于对所述旋钮限位自锁的波珠螺丝，所述弹簧套设于所述连杆的拨动板阻挡部的外周面上，且弹簧的前后两端分别与所述基座的安装通过部的后端面以及拨动板的前端面弹性抵接；所述基座的外连接部的前端面上设有弧形槽孔；所述波珠螺丝由其具有的外壳与旋钮上设置的波珠螺丝安装螺孔相配合固定设于旋钮内，波珠螺丝具有的钢珠与基座的外连接部的弧形槽孔相配合。

4.根据权利要求2所述的矿用电源箱，其特征在于：所述所述拨动板为宽度方向两侧呈弧形的条状板体件；拨动板由其中心处与所述连杆的拨动板连接部固定连接，拨动板两侧弧形所在圆的直径小于基座的内安装部的直径，从而使得拨动板在连杆的带动下在基座的半圆环形的内安装部内可转动。

5.根据权利要求1所述的矿用电源箱，其特征在于：所述机芯架包括基架以及分层固定设于所述基架上的中架和上架；所述变压器、开关电源以及防爆接线盒分别对应固定安装在所述机芯架的基架、中架和上架上。

6.根据权利要求5所述的矿用电源箱，其特征在于：所述基架包括架主体、安装脚和支撑杆，所述架主体为由后板与设有散热孔和安装螺孔的底板一体或固定连接的板体结构件；安装脚为窄条状板体件，安装脚在架主体的底板的下端左右两侧各固定设置一只；支撑杆在架主体的底板的上端左右两侧各固定设置一根；所述中架和上架均为板体结构件，中架和上架各由其后端与基架的架主体的后板一体或固定连接，中架和后架各由其前侧与基架的两根支撑杆固定连接。

7.根据权利要求6所述的矿用电源箱，其特征在于：所述中架在其左右两侧各一体或固定设有一块侧护板；上架为由基板和一体或固定设于基板后端上方的安装连接板构成的板体结构件，上架的基板上设有防爆接线盒安装孔和散热孔；所述机芯架的材质采用易散热的铝或不锈钢；所述机芯模块由其机芯架的基架的架主体的后板与所述箱体的后壁相贴并由上架的安装连接板与箱体的后壁上侧固定连接，基架的架主体的安装脚与箱体的右壁固定连接，从而将机芯模块固定设于箱体内的右侧。

8.根据权利要求1所述的矿用电源箱，其特征在于：所述电源输出模块包括前端开口的壳体，固定设于所述壳体内用于将输入电源转换成12V、18V或24V输出直流电源的输出电路板，用于电连接的插接头、导线组和输出接线端子，与壳体固定连接并将壳体前端开口封闭的由铝板制成的封口盖板，以及固定设于所述输出电路板与封口盖板之间的导热硅胶垫；所述输出接线端子与输出电路板电连接，插接头的内端与导线组电连接，导线组经过壳体上开设的走线孔与输出电路板电连接；所述插接头与所述主控电路板上相应设置的接线座插接并电连接。

9.根据权利要求8所述的矿用电源箱，其特征在于：所述电源输出模块以其封口盖板与所述箱体具有的前侧内壁相贴的方式通过配设的安装配件可拆卸地固定设于箱体内的左侧前方；所述安装配件包括固定设于所述箱体前侧内壁上侧的卡条、固定设于箱体的底板上端面上的卡槽以及2～6个可与所述卡条相配合的卡箍；所述电源输出模块的下端设于卡槽内，电源输出模块的上端通过两个卡箍固定。

10.根据权利要求1～9任一所述的矿用电源箱，其特征在于：所述箱体上固定设有用于内外电连接用的两个输入接头和两个输出接头，以及一个接地端子和一个提手。