CN116946480A - 化学氧自救器自动装药装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了化学氧自救器自动装药装置，涉及化学氧自救器技术领域，包括置物座台，置物座台的顶部开设有供放置药罐的定位凹槽，还包括：设置于置物座台上方的罐盖夹持组件，所述罐盖夹持组件用于夹持药罐的罐盖，罐盖夹持组件为上下移动式组件；设置于置物座台下方的罐盖旋松组件，所述罐盖旋松组件用于带动置物座台和药罐整体转动；用于联动罐盖夹持组件和罐盖旋松组件的旋松连接结构，通过旋松连接结构使得罐盖夹持组件和罐盖旋松组件共用一个驱动部件；设置有对药罐内部药量进行检测的容量度量组件，并设置有驱动容量度量组件运行的度量连接结构；有效提高装药精度和装药速度，使得装药过程更加方便和高效。

Description

化学氧自救器自动装药装置

技术领域

本发明涉及化学氧自救器技术领域，具体涉及化学氧自救器自动装药装置。

背景技术

化学氧自救器是一种适用于煤矿和非煤矿山井下作业人员或其它普通大气压环境中作业人员在发生煤尘或瓦斯突出、爆炸，有毒有害气体逸出，缺氧窒息等灾变环境中自救或他救使用。该装置通常包括装药装置，用于装载产生氧气的生氧药片的药罐，并通过人体呼出的二氧化碳和水汽与生氧药片反应产生氧气给急需氧气的使用者使用。

传统的化学氧自救器药罐自动装药装置通常需要人工操作，过程繁琐且耗时，效率较低，且易受操作者技术水平的影响，特别是在紧急情况下，可能耽误急救时间。由于药罐的精准装药对化学氧自救器的正常工作至关重要，因此需要提高药罐自动装药的准确性和效率。传统自动装药装置中，对药罐的定位、夹持和旋松操作通常需要多个独立的执行元件，并且这些元件需要相互协调以确保准确和稳定的操作。这样的装置复杂且易出现故障，维护成本高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了化学氧自救器自动装药装置，包括置物座台，置物座台的顶部开设有供放置药罐的定位凹槽，还包括：

设置于置物座台上方的罐盖夹持组件，所述罐盖夹持组件用于夹持药罐的罐盖，罐盖夹持组件为上下移动式组件；

设置于置物座台下方的罐盖旋松组件，所述罐盖旋松组件用于带动置物座台和药罐整体转动；

用于联动罐盖夹持组件和罐盖旋松组件的旋松连接结构，通过旋松连接结构使得罐盖夹持组件和罐盖旋松组件共用一个驱动部件；

设置有对药罐内部药量进行检测的容量度量组件，并设置有驱动容量度量组件运行的度量连接结构，度量连接结构与罐盖夹持组件共用一个驱动部件。

进一步的，所述罐盖夹持组件包括两根交叉的叉夹板，两根叉夹板交叉处转动连接，两根叉夹板靠近罐盖的一端侧壁均固定有适配夹持块，两根叉夹板之间固定有前端压缩弹簧，所述适配夹持块靠近罐盖的侧壁开设有与罐盖外周相适配的弧面；两根叉夹板远离罐盖的一端侧壁均滑动有伸缩杆，两根叉夹板之间固定有后端压缩弹簧，两根叉夹板之间还设置有调整杆，调整杆的下端有一段外径相同的柱状段，柱状段上方为外径由下至上逐渐增大的锥状段，伸缩杆的伸缩端固定有卡入叉夹板内的衔接架，两个伸缩杆之间通过限位座固定，设置有定位螺杆穿过限位座且与限位座螺纹连接，定位螺杆的一端连接有步进电机。

进一步的，所述限位座的侧方设置有接触壁板，限位座的侧壁与接触壁板的侧壁相接触。

进一步的，两根叉夹板远离罐盖的一端侧壁均固定有开关连接座，其中一个开关连接座的侧壁安装有夹板接触开关，夹板接触开关与步进电机电性连接。

进一步的，所述罐盖旋松组件包括固定于置物座台底部中心的主驱动杆，主驱动杆的底部转动连接有总底座，通过旋松连接结构用于带动主驱动杆转动。

进一步的，所述旋松连接结构包括固定于主驱动杆外侧面的主锥齿轮，主锥齿轮的上方设置有与主锥齿轮相啮合的副锥齿轮，副锥齿轮的侧壁固定有连杆一，连杆一的一侧设置有连杆二，连杆一和连杆二的外侧面均固定有直齿轮，两个直齿轮相啮合，连杆二的外侧面还固定有棘轮，所述定位螺杆的外侧面还螺纹连接有辅助连接板，辅助连接板的侧壁固定有棘爪板。

进一步的，所述容量度量组件包括设置于罐盖夹持组件一侧的外侧套杆，外侧套杆的后方设置有安装壁，外侧套杆内部开设有螺纹孔，外侧套杆的螺纹孔内螺纹连接有内螺杆，内螺杆延伸至外侧套杆的上方，内螺杆处于外侧套杆上方的部分外侧固定有方形限位条，方形限位条的外侧套设有限位条套框，所述限位条套框与安装壁相固定，方形限位条与限位条套框滑动连接；外侧套杆的底部转动连接有套杆底盘，套杆底盘的侧壁与安装壁相固定，套杆底盘上开设有供内螺杆滑动的通孔，所述外侧套杆的外周面刻画有刻度；所述总底座的一侧设置有直线驱动器，直线驱动器的伸缩端与总底座的侧壁相固定。

进一步的，所述内螺杆的底部固定有安装底块，安装底块的底部安装有度量接触开关，外侧套杆的外侧面滑动连接有度量定位板，度量定位板上安装有相机，度量接触开关与步进电机和相机电性连接。

进一步的，所述度量连接结构包括固定于外侧套杆和定位螺杆外侧面的链轮，两个链轮通过链条连接。

进一步的，所述内螺杆内部贯穿开设有内部孔道，所述内部孔道的底部与外界连通设置，内部孔道的顶部安装有输料软管。

本发明有益效果如下：

1、该装置实现了化学氧自救器药罐的自动装药，无需人工干预，大大提高了装药的效率和准确性；罐盖夹持组件和罐盖旋松组件共用一个驱动部件，通过旋松连接结构联动，实现了罐盖的夹持和旋松操作的整体转动，简化了装置结构，减少了故障点，提高了装药的稳定性和可靠性。

2、智能度量控制通过引入容量度量组件和相机检测技术，实现对药罐内部药量的智能检测和控制，确保药物的准确输送，提高了自救器的氧气供应效率。

3、采用简化的装药装置结构，减少了装置故障点和易损部件，降低了维护成本和维修难度；自动装药装置的准确性和稳定性提高了化学氧自救器的安全性，确保用户在紧急情况下能够及时获得足够的氧气供应。

附图说明

图1为本发明的俯视结构示意图；

图2为本发明中旋松连接结构部分的连接结构示意图；

图3为本发明中容量度量组件和度量连接结构部分的结构示意图；

图4为图1中调整杆的结构示意图。

附图标记说明如下：1、置物座台；2、药罐；31、叉夹板；32、适配夹持块；33、前端压缩弹簧；34、伸缩杆；35、后端压缩弹簧；36、调整杆；37、衔接架；38、限位座；39、定位螺杆；41、主驱动杆；51、主锥齿轮；52、副锥齿轮；53、连杆一；54、连杆二；55、直齿轮；56、棘轮；57、辅助连接板；58、棘爪板；61、外侧套杆；62、安装壁；63、内螺杆；64、方形限位条；65、限位条套框；66、套杆底盘；67、直线驱动器；71、链轮；72、链条；8、接触壁板；9、开关连接座；10、夹板接触开关；11、安装底块；12、度量接触开关；13、度量定位板；14、相机；15、内部孔道。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合说明书附图对本发明做进一步说明：

实施例1

化学氧自救器自动装药装置，如图1至图4所示，包括置物座台1，置物座台1的顶部开设有供放置药罐2的定位凹槽，还包括：设置于置物座台1上方的罐盖夹持组件，所述罐盖夹持组件用于夹持药罐2的罐盖，罐盖夹持组件为上下移动式组件；设置于置物座台1下方的罐盖旋松组件，所述罐盖旋松组件用于带动置物座台1和药罐2整体转动；用于联动罐盖夹持组件和罐盖旋松组件的旋松连接结构，通过旋松连接结构使得罐盖夹持组件和罐盖旋松组件共用一个驱动部件；设置有对药罐2内部药量进行检测的容量度量组件，并设置有驱动容量度量组件运行的度量连接结构，度量连接结构与罐盖夹持组件共用一个驱动部件。

如图1和图4所示，本实施例中，所述罐盖夹持组件包括两根交叉的叉夹板31，两根叉夹板31交叉处转动连接，两根叉夹板31靠近罐盖的一端侧壁均固定有适配夹持块32，两根叉夹板31之间固定有前端压缩弹簧33，所述适配夹持块32靠近罐盖的侧壁开设有与罐盖外周相适配的弧面；两根叉夹板31远离罐盖的一端侧壁均滑动有伸缩杆34，两根叉夹板31之间固定有后端压缩弹簧35，两根叉夹板31之间还设置有调整杆36，调整杆36的下端有一段外径相同的柱状段，柱状段上方为外径由下至上逐渐增大的锥状段，伸缩杆34的伸缩端固定有卡入叉夹板31内的衔接架37，两个伸缩杆34之间通过限位座38固定，设置有定位螺杆39穿过限位座38且与限位座38螺纹连接，定位螺杆39的一端连接有步进电机；所述限位座38的侧方设置有接触壁板8，限位座38的侧壁与接触壁板8的侧壁相接触；两根叉夹板31远离罐盖的一端侧壁均固定有开关连接座9，其中一个开关连接座9的侧壁安装有夹板接触开关10，夹板接触开关10与步进电机电性连接。

如图1和图2所示，本实施例中，所述罐盖旋松组件包括固定于置物座台1底部中心的主驱动杆41，主驱动杆41的底部转动连接有总底座，通过旋松连接结构可带动主驱动杆41转动；所述旋松连接结构包括固定于主驱动杆41外侧面的主锥齿轮51，主锥齿轮51的上方设置有与主锥齿轮51相啮合的副锥齿轮52，副锥齿轮52的侧壁固定有连杆一53，连杆一53的一侧设置有连杆二54，连杆一53和连杆二54的外侧面均固定有直齿轮55，两个直齿轮55相啮合，连杆二54的外侧面还固定有棘轮56，所述定位螺杆39的外侧面还螺纹连接有辅助连接板57，辅助连接板57的侧壁固定有棘爪板58，所述棘爪板58上行时可与棘轮56啮合。

实施例2

在上述实施例1的基础上，如图3所示，所述容量度量组件包括设置于罐盖夹持组件一侧的外侧套杆61，外侧套杆61的后方设置有安装壁62，外侧套杆61内部开设有螺纹孔，外侧套杆61的螺纹孔内螺纹连接有内螺杆63，内螺杆63延伸至外侧套杆61的上方，内螺杆63处于外侧套杆61上方的部分外侧固定有方形限位条64，方形限位条64的外侧套设有限位条套框65，所述限位条套框65与安装壁62相固定，方形限位条64与限位条套框65滑动连接；外侧套杆61的底部转动连接有套杆底盘66，套杆底盘66的侧壁与安装壁62相固定，套杆底盘66上开设有供内螺杆63滑动的通孔，所述外侧套杆61的外周面刻画有刻度；所述总底座的一侧设置有直线驱动器67，直线驱动器67的伸缩端与总底座的侧壁相固定。所述内螺杆63的底部固定有安装底块11，安装底块11可穿过套杆底盘66的通孔，安装底块11的底部安装有度量接触开关12，外侧套杆61的外侧面滑动连接有度量定位板13，度量定位板13上安装有相机14，度量接触开关12与步进电机和相机14电性连接。

如图3所示，本实施例中，所述度量连接结构包括固定于外侧套杆61和定位螺杆39外侧面的链轮71，两个链轮71通过链条72连接。所述内螺杆63内部贯穿开设有内部孔道15，所述内部孔道15的底部与外界连通设置，内部孔道15的顶部安装有输料软管；可安装中控设备（图中未示出）与连接输料软管的送料泵连接，对相机14拍摄的刻度进行识别的同时，并对应控制送料泵的药物输送量。

本发明的实施原理如下：

夹持阶段：将待装药的药罐2置于置物座台1的定位凹槽上，启动减速电机带动定位螺杆39转动，进而带动限位座38逐渐下行，限位座38下行过程中由于调整杆36的外径变化，由于前端压缩弹簧33和后端压缩弹簧35的回弹力，带动两根叉夹板31逐渐靠近紧贴调整杆36外周面，即两个适配夹持块32也逐渐靠近药罐2的罐口，当叉夹板31移动至调整杆36外径相同的柱状段时，夹板接触开关10与其对向的衔接架37接触，此时适配夹持块32夹住药罐2的罐口盖，夹板接触开关10电信号传递至步进电机。

旋松阶段：步进电机继续带动定位螺杆39转动一定的圈数，进而带动叉夹板31整体再下沉一小段距离，而后步进电机反转，定位螺杆39转动过程中带动辅助连接板57上行，辅助连接板57带动棘爪板58上行，棘爪板58上行过程中与棘轮56啮合，带动棘轮56转动，进而通过连杆二54带动相啮合的两个直齿轮55转动，使得连杆一53带动副锥齿轮52转动，副锥齿轮52带动主锥齿轮51转动，进而带动主驱动杆41转动，主驱动杆41带动置物座台1转动，而定位螺杆39转动过程中也会带动叉夹板31和适配夹持块32上行，进而实现将药罐2的罐口盖旋离药罐2，步进电机反转一定圈数后即旋出罐口盖（此时叉夹板31调整杆36外径相同的柱状段的较上一端，因此此阶段不会松开罐口盖）。

度量阶段：旋开罐口盖后直线驱动器67启动，推动总底座至容量度量组件下方，步进电机继续反转带动叉夹板31逐渐回至原位，定位螺杆39转动过程中，通过链条72带动外侧套杆61转动，由于方形限位条64和限位条套框65的作用，使得在外侧套杆61的转动过程中内螺杆63逐渐下行，进而带动度量接触开关12经药罐2的罐口伸入药罐2内部，下行过程中度量定位板13于外侧套杆61外侧滑动，当度量接触开关12触碰到罐口内部的药物层后，步进电机停止运转，相机14拍摄此时外侧套杆61的刻度，并传输数据至中控设备，中控设备与连接输料软管的送料泵连接，对相机14拍摄的刻度进行识别的同时，对应控制送料泵的药物输送量，药物经输料软管和内螺杆63的内部孔道15被输送至药罐2内。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.化学氧自救器自动装药装置，包括置物座台（1），其特征在于：置物座台（1）的顶部开设有供放置药罐（2）的定位凹槽，还包括：

设置于置物座台（1）上方的罐盖夹持组件，所述罐盖夹持组件用于夹持药罐（2）的罐盖，罐盖夹持组件为上下移动式组件；

设置于置物座台（1）下方的罐盖旋松组件，在罐盖夹持组件夹持罐盖后，所述罐盖旋松组件用于带动置物座台（1）和药罐（2）整体转动；

用于联动罐盖夹持组件和罐盖旋松组件的旋松连接结构，通过旋松连接结构对罐盖夹持组件和罐盖旋松组件进行连接；

设置有对药罐（2）内部药量进行检测的容量度量组件，并设置有驱动容量度量组件运行的度量连接结构，且度量连接结构与罐盖夹持组件连接。

2.根据权利要求1所述的化学氧自救器自动装药装置，其特征在于：所述罐盖夹持组件包括两根交叉的叉夹板（31），两根叉夹板（31）交叉处转动连接，两根叉夹板（31）靠近罐盖的一端侧壁均固定有适配夹持块（32），两根叉夹板（31）之间固定有前端压缩弹簧（33），所述适配夹持块（32）靠近罐盖的侧壁开设有与罐盖外周相适配的弧面；两根叉夹板（31）远离罐盖的一端侧壁均滑动有伸缩杆（34），两根叉夹板（31）之间固定有后端压缩弹簧（35），两根叉夹板（31）之间还设置有调整杆（36），调整杆（36）的下端有一段外径相同的柱状段，柱状段上方为外径由下至上逐渐增大的锥状段，伸缩杆（34）的伸缩端固定有卡入叉夹板（31）内的衔接架（37），两个伸缩杆（34）之间通过限位座（38）固定，设置有定位螺杆（39）穿过限位座（38）且与限位座（38）螺纹连接，定位螺杆（39）的一端连接有步进电机。

3.根据权利要求2所述的化学氧自救器自动装药装置，其特征在于：所述限位座（38）的侧方设置有接触壁板（8），限位座（38）的侧壁与接触壁板（8）的侧壁相接触。

4.根据权利要求2所述的化学氧自救器自动装药装置，其特征在于：两根叉夹板（31）远离罐盖的一端侧壁均固定有开关连接座（9），其中一个开关连接座（9）的侧壁安装有夹板接触开关（10），夹板接触开关（10）与步进电机电性连接。

5.根据权利要求2所述的化学氧自救器自动装药装置，其特征在于：所述罐盖旋松组件包括固定于置物座台（1）底部中心的主驱动杆（41），主驱动杆（41）的底部转动连接有总底座，通过旋松连接结构用于带动主驱动杆（41）转动。

6.根据权利要求5所述的化学氧自救器自动装药装置，其特征在于：所述旋松连接结构包括固定于主驱动杆（41）外侧面的主锥齿轮（51），主锥齿轮（51）的上方设置有与主锥齿轮（51）相啮合的副锥齿轮（52），副锥齿轮（52）的侧壁固定有连杆一（53），连杆一（53）的一侧设置有连杆二（54），连杆一（53）和连杆二（54）的外侧面均固定有直齿轮（55），两个直齿轮（55）相啮合，连杆二（54）的外侧面还固定有棘轮（56），所述定位螺杆（39）的外侧面还螺纹连接有辅助连接板（57），辅助连接板（57）的侧壁固定有棘爪板（58）。

7.根据权利要求5所述的化学氧自救器自动装药装置，其特征在于：所述容量度量组件包括设置于罐盖夹持组件一侧的外侧套杆（61），外侧套杆（61）的后方设置有安装壁（62），外侧套杆（61）内部开设有螺纹孔，外侧套杆（61）的螺纹孔内螺纹连接有内螺杆（63），内螺杆（63）延伸至外侧套杆（61）的上方，内螺杆（63）处于外侧套杆（61）上方的部分外侧固定有方形限位条（64），方形限位条（64）的外侧套设有限位条套框（65），所述限位条套框（65）与安装壁（62）相固定，方形限位条（64）与限位条套框（65）滑动连接；外侧套杆（61）的底部转动连接有套杆底盘（66），套杆底盘（66）的侧壁与安装壁（62）相固定，套杆底盘（66）上开设有供内螺杆（63）滑动的通孔，所述外侧套杆（61）的外周面刻画有刻度；所述总底座的一侧设置有直线驱动器（67），直线驱动器（67）的伸缩端与总底座的侧壁相固定。

8.根据权利要求7所述的化学氧自救器自动装药装置，其特征在于：所述内螺杆（63）的底部固定有安装底块（11），安装底块（11）的底部安装有度量接触开关（12），外侧套杆（61）的外侧面滑动连接有度量定位板（13），度量定位板（13）上安装有相机（14），度量接触开关（12）与步进电机和相机（14）电性连接。

9.根据权利要求7所述的化学氧自救器自动装药装置，其特征在于：所述度量连接结构包括固定于外侧套杆（61）和定位螺杆（39）外侧面的链轮（71），两个链轮（71）通过链条（72）连接。

10.根据权利要求7所述的化学氧自救器自动装药装置，其特征在于：所述内螺杆（63）内部贯穿开设有内部孔道（15），所述内部孔道（15）的底部与外界连通设置，内部孔道（15）的顶部安装有输料软管。