CN202876143U - 矿用呼吸防护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用呼吸防护系统，包括口具部分和氧源部分，口具部分包括口具组件、快换接口上部，氧源部分包括氧源组件、快换接口下部，快换接口上部与下部适配构成快换接口，接口分开时口具部分的两条气路、氧源部分的两条气路均自动封闭。氧源部分可以是轻便易携带的，或是较重但易于携带的，还可以是固定的提供氧气或新鲜空气的装置，因这些不同特点的氧源采用相同标准的快换接口，均可与同一口具部分对接使用，所以可实现多种呼吸防护资源间的快速安全切换，能有效地综合利用矿井下各种氧气资源：随身携带最轻便的氧源备用，长距离逃离时更换持续时间长的便携氧源，等待援助时更换固定氧源获得长时间的防护，从而提高人员获救机会。

Description

矿用呼吸防护系统

技术领域

本实用新型涉及矿井安全救护设备，特别涉及一种矿用呼吸防护系统。 

背景技术

目前，矿井针对工人的呼吸安全防护，采用了自救器、呼吸器、救生舱、避难硐室、换气站等一系列救生设施，救生舱、避难硐室、换气站等内部通常配备有灾难情况下维持呼吸用的自救器、呼吸器、氧气瓶、可充气背心、压风自救装置等。其中自救器由井下工人在工作的全过程中随身携带，能为遇险人员提供重要的第一时间防护，是采矿工人必备的器具，到井下救援的人员则佩戴呼吸器。 

目前使用的自救器，根据氧气的来源不同分为过滤式自救器、化学氧自救器、压缩氧自救器等几种基本原理的产品。人们希望在不过多增加佩戴者负担的前提下延长防护时间，但是便携性对重量的限制阻碍了自救器防护时间的延长。因此，延长防护时间与减小重量、缩小体积一直是自救器研制所追求的目标。 

上述各种类的呼吸防护或维持系统各有特点，不能互相代替，目前是相对独立地使用，不能充分有效地利用井下现有多种呼吸防护资源。例如发生瓦斯突出后，工人首先佩戴自救器，戴着自救器进入救生舱或避难硐室内以后，若需要换用压风自救装置继续防护呼吸，就需要摘下自救器，有时还需要佩戴压风自救装置的面罩。如果避难硐室等防护空间有破损，已混入有害气体，则必须再更换佩戴面罩等呼吸器具，更换过程中人员面临吸入有毒气体的危险，呼吸器官自我控制稍有不慎就可能受到伤害。 

可见，虽然矿井已有多种呼吸防护资源，但每种资源都有各自的独到特点，各种氧源不便于安全切换，多种呼吸防护资源缺乏有效地综合利用。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种矿用呼吸防护系统，能够方便、安全地在各种氧源间切换，有效地利用多种呼吸防护资源。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供的矿用呼吸防护系统，其包括口具部分、氧源部分；所述口具部分，包括口具组件、快换接口上部；所述氧源部分，包括氧源组件、快 换接口下部；所述快换接口上部，包括第一气路、第二气路，第一气路接所述口具组件的吸气通道，第二气路接所述口具组件的呼气通道； 

所述快换接口下部，包括第三气路、第四气路；第三气路接所述氧源组件的供气通道，第四气路接所述氧源组件的回气通道，所述氧源组件的供气通道接通氧气源； 

所述快换接口上部同所述快换接口下部适配，共同组成一个快换接口； 

当所述快换接口上部与所述快换接口下部分开时，第一气路关断，第二气路关断，第三气路关断，第四气路关断； 

当所述快换接口上部与所述快换接口下部结合时，所述快换接口上部的第一气路同所述快换接口下部的第三气路接通，所述快换接口上部的第二气路同所述快换接口下部的第四气路接通，并且第一气路接通，第二气路接通，第三气路接通，第四气路接通。 

较佳的，所述口具组件，包括口具、吸气单向阀、呼气单向阀，还可以包括一个气囊；所述快换接口上部中的第一气路与所述吸气单向阀入口连通；所述吸气单向阀出口与口具连通或与口具成一体，当用户通过口具吸气时所述吸气单向阀打开，将人的口腔与吸气通道连通；所述呼气单向阀，设置于所述口具组件的呼气通道中，所述呼气单向阀入口与口具连通或与口具成一体，出口与所述快换接口上部的第二气路连通；当人通过口具呼气时所述呼气单向阀打开，将人的口腔与呼气通道连通。 

较佳的，所述口具组件包括气囊，所述气囊第一端气道连通所述第一气路，所述气囊第二端与所述吸气单向阀入口连通。 

较佳的，所述气囊或吸气通道上或呼气通道上设置有泄压阀，所述泄压阀，是在口具部分内的气压高于设定阈值时开启排气的单向阀。 

较佳的，当所述快换接口上部与所述快换接口下部结合时，第三气路首先接通，第四气路然后接通，第一气路、第二气路最后接通；当所述快换接口上部与所述快换接口下部分开时，第一气路、第二气路首先关断，第三气路、第四气路然后关断。 

较佳的，口具部分包括位于第一气路与第二气路之间的一条临时气路，当所述快换接口上部与所述快换接口下部分开时，所述临时气路把第一气路与第二气路接通，当所述快换接口上部与所述快换接口下部接通时，所述临时气路断开。 

所述氧源组件，为包括便携式氧源、大型压缩氧气瓶等的多种氧气源。 

较佳的，所述氧源组件，包括清净罐，所述第四气路与清净罐进气端接通，清净罐出气口与所述第三气路及所述氧气源气道连通。 

作为更多的选择，氧气还可以来自新鲜空气，这种系统中的所述氧源组件为包括便携 式压缩空气源、大型压缩空气瓶、压风系统、空气过滤除毒装置等的多种新鲜空气源，还包括一个单向排气阀，所述第四气路与排气阀入口连接，排气阀出口通入大气，呼出的气体使排气阀入口处的气压高于阈值时，排气阀开启排气。 

为了更好地解决所述氧源间切换的技术问题，本实用新型还供提一种上述呼吸防护系统用的快换接口，其包括快换接口上部、快换接口下部。具体结构如下： 

所述快换接口上部，包括吸气腔壁、呼气腔壁、吸气顶环板、吸气底环板、呼气顶环板、呼气底环板、上中心阀、上环形阀、上环形阀弹簧、上中心阀弹簧；所述呼气腔壁外径小于所述吸气腔壁内径，所述呼气腔壁同轴置于所述吸气腔壁内；所述吸气顶环板，外缘固定在所述吸气腔壁内缘，内缘同所述呼气腔壁间形成环形口；所述吸气底环板，外缘固定在所述吸气腔壁内缘，内缘固定在所述呼气腔壁外缘；所述吸气底环板上设置有通气孔；所述吸气腔壁、呼气腔壁、吸气顶环板、吸气底环板共同形成一个容置所述上环形阀及所述上环形阀弹簧的腔体；所述上环形阀的中部的外径小于所述吸气腔壁的内径，且大于所述吸气顶环板的内径；所述上环形阀的上部的外径小于所述吸气顶环板的内径；所述上环形阀的下部的外径小于所述吸气腔壁的内径；所述上环形阀套设在所述呼气腔壁外缘；所述上环形阀弹簧套设在所述呼气腔壁外缘，一端抵靠在所述吸气底环板，另一端抵靠在所述上环形阀的下部并产生压缩形变，在所述快换接口上部同所述快换接口下部分开时，将所述上环形阀中部压靠到所述吸气顶环板上，并使所述上环形阀的上部探出所述吸气顶环板内缘与所述所述呼气腔壁外缘间形成的环形口；所述呼气顶环板及所述呼气底环板，固定在所述呼气腔壁内，所述呼气顶环板、呼气底环板同所述呼气腔壁共同形成一个容置所述上中心阀及所述上中心阀弹簧的腔体；所述呼气底环板上设置有通气孔；所述上中心阀的中部的外径大于所述呼气顶环板及所述呼气底环板的中心圆孔的直径，并且小于所述呼气腔壁的内径；所述上中心阀的下端置于所述呼气底环板的中心圆孔，上端置于所述呼气顶环板的中心圆孔；所述上中心阀弹簧套设在所述上中心阀的下部外缘，一端抵靠在所述呼气底环板，另一端抵靠在所述上中心阀的中部并产生压缩形变，在所述快换接口上部与所述快换接口下部分开时，将所述上中心阀中部压靠到所述呼气顶环板上，并使所述上中心阀的上部探出所述呼气顶环板的中心圆孔。 

所述快换接口下部，包括供气腔壁、回气腔壁、供气顶环板、供气底环板、回气顶环板、回气底环板、下中心阀、下环形阀、下环形阀弹簧、下中心阀弹簧；所述回气腔壁外径小于所述供气腔壁内径，所述回气腔壁同轴置于所述供气腔壁内；所述供气顶环板，外 缘固定在所述供气腔壁内缘，内缘与所述回气腔壁外缘间形成环形口；所述供气底环板，外缘固定在所述供气腔壁内缘，内缘固定在所述回气腔壁外缘；所述供气底环板上设置有通气孔；所述供气腔壁、回气腔壁、供气顶环板、供气底环板共同形成一个容置所述下环形阀及所述下环形阀弹簧的腔体；所述下环形阀的中部的外径小于所述供气腔壁的内径，且大于所述供气顶环板的内径；所述下环形阀的上部的外径小于所述供气顶环板的内径；所述下环形阀的下部的外径小于所述供气腔壁的内径；所述下环形阀套设在所述回气腔壁外缘；所述下环形阀弹簧套设在所述回气腔壁外缘，一端抵靠在所述供气底环板，另一端抵靠在所述下环形阀的下部并产生压缩形变，在所述快换接口上部同所述快换接口下部分开时，将所述下环形阀中部压靠到所述供气顶环板上，并使所述下环形阀的上部探出所述供气顶环板内缘同所述回气腔壁外缘间形成的环形口； 

所述回气顶环板及所述回气底环板，固定在所述回气腔壁内，所述回气顶环板、回气底环板同所述回气腔壁共同形成一个容置所述下中心阀及所述下中心阀弹簧的腔体；所述回气底环板上设置有通气孔。所述下中心阀的中部的外径大于所述回气顶环板及所述回气底环板的中心圆孔的直径，并且小于所述回气腔壁的内径；所述下中心阀的下端置于所述回气底环板的中心圆孔，上端置于所述回气顶环板的中心圆孔； 

所述下中心阀弹簧套设在所述下中心阀的下部外缘，一端抵靠在所述回气底环板，另一端抵靠在所述下中心阀的中部并产生压缩形变，在所述快换接口上部同所述快换接口下部分开时，将所述下中心阀中部压靠到所述回气顶环板上，并使所述下中心阀的上部探出所述回气顶环板的中心圆孔。 

较佳的，所述回气底环板的中心圆孔的底端设置有限位块；所述回气腔壁顶部外径小于底部外径，所述下环形阀内径小于所述回气腔壁底部外径，所述下环形阀套设在所述回气腔壁顶部外缘； 

所述上环形阀中部压靠到所述吸气顶环板上时，所述上环形阀的上部探出所述吸气顶环板顶部的长度为上环形阀凸出量；所述上中心阀中部压靠到所述呼气顶环板时，所述下中心阀的上部探出所述呼气顶环板顶部的长度为上中心阀凸出量；所述下环形阀中部压靠到所述供气顶环板上时，所述下环形阀的上部探出所述供气顶环板顶部的长度为下环形阀凸出量；所述下中心阀中部压靠到所述回气顶环板时，所述下中心阀的上部探出所述回气顶环板顶部的长度为下中心阀凸出量；从所述下环形阀中部压靠到所述供气顶环板上的状态，到所述下环形阀受到限位的位移为下环形阀最大位移；从所述下中心阀中部压靠到所述回气顶环板的状态，到所述下中心阀受到限位的位移为下中心阀最大位移； 

下中心阀凸出量大于下中心阀最大位移，下环形阀凸出量大于下环形阀最大位移，下中心阀凸出量大于下环形阀凸出量； 

下中心阀凸出量与上中心阀凸出量之和大于下中心阀最大位移，下环形阀凸出量与上环形阀凸出量之和大于下环形阀最大位移； 

下中心阀凸出量与上中心阀凸出量之和大于下环形阀凸出量与上环形阀凸出量之和； 

所述下中心阀弹簧的刚度，小于所述上中心阀弹簧的刚度，在下中心阀遇到限位之前上中心阀弹簧不动；所述下环形阀弹簧的刚度，小于所述上环形阀弹簧上中心阀弹簧的刚度，在下环形阀遇到限位之前上环形阀弹簧不动。 

较佳的，所述呼气腔壁上设置有临时气路；当所述上环形阀中部压靠到所述吸气顶环板上时，所述上环形阀离开所述呼气腔壁上设置的作为临时气路的孔；当所述上环形阀的上部低于所述吸气顶环板顶部时，所述上环形阀覆盖所述呼气腔壁上设置的临时气路。 

较佳的，所述上环形阀内缘同所述呼气腔壁外缘间设置有密封圈；所述下环形阀内缘同所述回气腔壁外缘间设置有密封圈；所述上环形阀中部的上侧面设置有密封圈；所述下环形阀中部的上侧面设置有密封圈；所述上中心阀的中部的上侧面设置有密封圈；所述下中心阀的中部的上侧面设置有密封圈。 

所述快换接口上部与快换接口下部结合后，快换接口上部与快换接口下部可以采用卡口方式、螺纹方式及其他快捷有效的方式保持连接状态。 

由于本实用新型的矿用呼吸防护系统被分成口具部分和氧源部分，口具部分的功能是构成封闭的供氧通道和回收呼出气体通道，使人有效利用氧气，各系统中的该部分差异不大。口具部分还包含快换接口上部。氧源部分包含快换接口下部，快换接口上部和快换接口下部适配组成具有两个气路的快换接口，快换接口分开时，口具部分的两条气路被自动封闭，氧源部分的两条气路也被自动封闭，还可以通过快换接口的结构实现对接过程中用氧气或清新空气排开有毒气体而安全切换的功能。本实用新型的矿用呼吸防护系统，由于多个种类的氧源部分具有相同的快换接口下部，所以多个种类的氧源部分均可以与同一个口具部分通过快换接口实现对接使用，可以实现自救器、呼吸器、氧气瓶、可充气背心、压风自救装置等矿井下的多种呼吸防护资源间的安全快速切换，从而能克服随身携带的自救器防护时间短的限制，有效地综合利用矿井下各种氧源以延长自救时间，提高人员获救机会。所述“相同的快换接口”是指接口的对接标准相同、可以互换，而不限于结构、尺寸等方面完全相同。 

氧源部分可以是氧气瓶、化学氧源、压风系统等新鲜空气源，还可以是过滤除毒装置。这样就可以通过选择不同的氧源，组合成一个所需要的新的呼吸防护系统，那么人员就可以在佩戴着一个不更换的口具部分的前提下，达到利用适合的氧气资源的目的，消除了因原来的防护系统氧气耗尽、换用新的防护系统时吸入毒气的可能，最重要的是使人员获得了灵活的氧气资源：备用时随身携带最轻便的氧源，需要长距离逃离时更换持续时间适中但可携带的氧源，需要等待援助时使用能提供长时间防护的固定氧源。这样做就避开了追求延长自救器防护时间所不能克服的困难，反而要特意开发一些特别轻便的自救器或者氧气袋，只要能胜任短暂的第一时间防护即可。以后如果国家规定工人作业期间必须配戴具有防尘过滤功能，甚至具有一定滤除有害气体功能的系统，那么只要也采用相同的接口，就可以把这样的系统也纳入本应急呼吸防护体系中来，就进一步降低了人员受毒气伤害的可能。

随着矿井防护措施的完善，煤矿还要广泛配备压风自救系统、救生舱、避难硐室等防护设施。这些设施也都有各种防护呼吸的部分，提供固定的氧气来源。如果人员逃到这里来，且能够把外部毒气隔离，就可以摘下自救器，长时间避难待援。可是如果这些设施被破坏，已有毒气侵入，就不能得到有效防护，就不得不摘下原来的呼吸器，换用新的系统。如果所用各种呼吸防护系统采用了统一的快速换接接口，就可以实现各个防护系统之间的无风险快速切换，拓宽了固定氧源的可用范围。多设立价格低廉的压风自救站，可以为人员赢得更多的生存机会。在得到援助后，还可以再次切换使用自救器等可携带氧源，也可以切换使用救援者带来的呼吸器。在个别人的氧气资源耗尽后，其他人也可以暂时借给急需者以缓解紧急事态。这样就可以灵活地充分利用各种氧气资源，提高人员获救机会。因发生灾难的情况不同，人员从发生矿难到成功逃离井下所经历的状态不同。在奔跑逃离状态下需要采用便携系统；在待援避难时期需要采用长期供氧系统，可能是大型压缩氧气瓶或压风自救系统等固定设施；在待援避难时期结束后，虽然撤离通道被打通，仍可能有毒气存在，还要更换使用便携设备撤离矿井。 

本实用新型所提供的呼吸防护体系中，除了人员佩戴的系统必须装有口具部分以外，其他备用的系统可以取消口具部分或仅配备少量口具部分的备用品，从而降低支出，也相应取消了换用时取下备用系统中不需要的口具部分的步骤，缩短换用过程的时间。 

使用本实用新型所提供的呼吸防护系统的正确方法可以归纳为：利用不同氧源建立多种符合上述互换标准的防护系统，形成一个防护体系，每个系统都被设计成两大部分：口具部分和氧源组部分，两部分之间采用统一标准的快换接口进行对接。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面对本实用新型所需要使用的附图作简要介绍，显然，以下附图所描述的仅仅是本实用新型的一些原理与实施例，在本领域普通技术人员不需付出创造性劳动的前提下，就可以根据这些附图再推演出其他方案。 

图1是本实用新型的矿用呼吸防护系统一个实施方式快换接口结合情况的示意图； 

图2是本实用新型的矿用呼吸防护系统一个实施方式快换接口分开情况的示意图； 

图3是对快换接口位置的一种演变的探讨示意图； 

图4是对快换接口位置另一种演变的探讨示意图； 

图5是本实用新型的矿用呼吸防护系统快换接口分开状态的口具组件示意图； 

图6是快换接口临时气路的实施方式一； 

图7是快换接口临时气路的实施方式二 

图8是快换接口临时气路的实施方式三； 

图9是快换接口气路布置方式一； 

图10是快换接口气路布置方式二 

图11是快换接口气路布置方式三； 

图12是快换接口气路布置方式四； 

图13是快换接口气路布置方式五； 

图14是本实用新型的矿用呼吸防护系统采用清洁空气气源的一个实施例示意图； 

图15是本实用新型的矿用呼吸防护系统采用空气过滤除毒装置的一个实施例示意图； 

图16是本实用新型提供的快换接口分开状态示意图； 

图17是本实用新型提供的快换接口结合过程初期下中心阀打开状态示意图； 

图18是本实用新型提供的快换接口结合过程中期下环形阀打开状态示意图； 

图19是本实用新型提供的快换接口结合完成后的状态示意图； 

图20是本实用新型的矿用呼吸防护系统实施方式的综合示意图。 

附图标记： 

1-口具部分， 

10-口具组件， 

1001-口具，102-呼气单向阀，103-吸气单向阀，104-气囊，106-泄压阀，2-氧源部分， 

20-氧源组件， 

201-氧源，202-清净罐，203-排气阀， 

3-快换接口， 

30-快换接口上部， 

301-第一气路，302-第二气路， 

3010-吸气腔壁，3020-呼气腔壁， 

3011-上环形阀，3021-上中心阀， 

3012-吸气底环板，3022-呼气底环板， 

3013-上环形阀弹簧，3023-上中心阀弹簧， 

3014-吸气顶环板，3024-呼气顶环板， 

3029-临时气路， 

31-快换接口下部， 

311-第三气路，312-第四气路， 

3110-供气腔壁，3120-回气腔壁， 

3111-下环形阀，3121-下中心阀， 

3112-供气底环板，3122-回气底环板， 

3113-下环形阀弹簧，3123-下中心阀弹簧， 

3114-供气顶环板，3124-回气顶环板， 

9-人员。 

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行进一步的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员不需做出创造性劳动即可获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。 

实施例一 

矿用呼吸防护系统，如图1、图2所示，包括口具部分1、氧源部分2； 

所述口具部分1，包括口具组件10、快换接口上部30；所述氧源部分2，包括氧源组件20、快换接口下部31； 

所述口具组件10，包括口具101、吸气单向阀103、呼气单向阀1002； 

所述呼气单向阀102，设置于所述口具组件10的呼气通道中，所述呼气单向阀102的入口与口具101连通或成为一体，出口连接所述快换接口上部30的第二气路302；所述呼气单向阀102，当人员9通过口具101呼气时打开，将口具101同呼气通道连通，呼出气体就进入了氧源部分2中的回气通道； 

所述吸气单向阀103设置于所述口具组件10的吸气通道中；所述快换接口上部30的第一气路301连通所述吸气单向阀103的入口端，所述吸气单向阀103的出口端连通口具或与其结合为一体；当人员9通过口具101吸气时所述吸气单向阀103打开，将人体口腔与吸气通道连通。 

与人体口部接触的口具101可以是目前市场上常见的自救器所采用的，在使用时咬入口内、并需要鼻夹封住鼻孔的系统，也可以是具有相似功能的面罩等，但为了叙述方便统一称为口具。如果口具组件采用了面罩，则口具101是指面罩。 

所述快换接口上部30，包括第一气路301、第二气路302，第一气路301接所述口具组件10的吸气通道，第二气路302接所述口具组件10的呼气通道；所述快换接口下部31，包括第三气路311、第四气路312；第三气路311接所述氧源组件20的供气通道，所述氧源组件20的供气通道接通氧源201；第四气路312接所述氧源组件20的回气通道。 

较佳的，所述氧气源201，为包括便携式氧源的多种氧气源；例如，所述氧气源201可以是如下便携式氧源之一：小型压缩氧气瓶、小型化学氧发生器、氧气袋等，还可以是如下固定式的氧源之一：大型压缩氧气瓶、大型化学氧发生器等。所述氧气源201甚至可以是提供适合人呼吸的新鲜空气的任何系统，如固定式的空气压风设备、大型压缩空气瓶、便携或固定式的空气过滤除毒装置。正是氧源的丰富可选性，使得遇险人员能够选择适合当时情况的呼吸防护系统。如果氧气源201是提供医用标准氧气的装置，就可以构成隔绝式呼吸防护系统，那么氧源组件20就要包含清净罐202，回流的气体通过清净罐202减除二氧化碳，然后流回吸气通道供循环使用。如果氧气源201是提供可供人呼吸的空气的装置，则不需要进行除二氧化碳处理，由于呼气阀102一般不是完全无气体逆流的，所以如果需要把呼出气体排到大气，还要在气路的出口处串联一个单向排气阀203，那么氧源组件20就要包含排气阀203，把回流到氧源组件200的气体排入大气并确保含有毒成分的大气不被人吸入。 

所述快换接口上部30同所述快换接口下部31适配，共同组成一个快换接口3；当所述快换接口上部30与所述快换接口下部31分开时，如图2所示，所述第一气路301关断， 第二气路302关断，第三气311路关断，第四气路312关断；当快换接口分开时，快换接口上部30及快换接口下部31的气路均被自动关断，实现更换过程中气路自行封闭，一方面防止环境空气中的有害气体进入呼吸通道，另一方面氧源在快换接口分开后不会泄漏浪费，而且在第四气路312内部不具备产生高于环境气压的情况下，例如与第四气路312连接的是排气阀203，也能及时地防止有毒气体进入排气通道。 

当所述快换接口上部30与所述快换接口下部31结合时，如图1所示，所述快换接口上部30的第一气路301同所述快换接口下部31的第三气路311接通，所述快换接口上部30的第二气路302同所述快换接口下部31的第四气路312接通，并且第一气路301接通，第二气路302接通，第三气路311接通，第四气路312接通。这样，就构成一个完整的供氧呼吸系统，就可以使某一种呼吸防护系统中的口具部分与同种类或其他种类呼吸防护系统中的任何一种防护系统的氧源部分连接，迅速组建成新的呼吸防护系统。 

如果把口具部分移入下部的氧源部分中，如图3所示，也是可以的，其缺点是在正常使用状态下，口到呼吸阀的距离大，人的呼吸效率降低，二氧化碳处理效率也降低，如果与压风系统之类固定氧源对接使用还需另设许多呼吸气阀，不方便，而呼吸气阀可以方便地集成到口具中。如果再进一步演化成图4所述状态，则带来简化快换接口的利益，仅需一个气路，但是前述变形方案的缺点都具备，而且因为不能把呼出的气体与新鲜气体分离，会进一步加重二氧化碳处理的负担，当接口3断开后更不利于形成一个如图5那样的自循环的小系统。 

实施例二 

基于实施例一，系统增加一个气囊104。气囊的作用是蓄积一部分氧气，以备换接氧源时消耗，降低人员更换过程的时间压力，也缓冲因供气速度不均造成的压力变化。所述气囊104设置于所述口具组件10的吸气通道中，如图5所示；所述快换接口上部30的第一气路301连通所述气囊104的一端气道，所述气囊104的另一端连通所述吸气单向阀103的入口端，所述吸气单向阀103的出口端连通口具或与其结合为一体；当人员9通过口具101吸气时所述吸气单向阀103打开，将人体口腔与吸气通道连通。 

较佳的，还可以增加一个泄压阀106，装在所述气囊或吸气通道或呼气通道上，如图5所示。泄压阀106是在呼吸通道气压高于设定阈值时自动开启排气的单向阀，可以防止因压缩气源排放量过大妨碍正常呼吸的现象。 

较佳的，如果已在口具组件中结合了具有一定容积的气囊104，就可以在吸气通道与 呼气通道之间设置一条临时气路3029，设于接近快换接口上部30之处，当快换接口3结合时，该临时气路断开，当所述快换接口上部30与所述快换接口下部31分离时，临时气路3029把呼气通道与吸气通道接通；这样，使口具部分1自成一个小的气体循环系统，就可以在更换氧源的过程中更顺畅地靠消耗气囊104内储存的氧气成分维持短时间的呼吸，就使得更换过程的急迫程度降低，便于使用。如果不设置这个临时气路3029，人员此时呼吸的顺畅性会差一些，就要把吸气阀、呼气阀与口腔三者之间的容气空间做大些，而这样会对人体正常呼吸时的效率有影响，相当于降低了呼吸深度，因为吸入的一部分气体是含二氧化碳高的上一次呼出的气体。这个临时气路3029可以有多种实现方法，甚至可以集成到快换接口上部301之中。这一点在快换接口的方案中做进一步解释。 

该临时气路可通过手动阀门控制通断，如图6所示，也可象图7、图16中所示的那样靠与快换接口3联动的阀门控制通断，还可以如图8所示，以单向阀形式集成到气囊中。在图8中，作为吸气阀103、呼气阀102使用的单向阀开启动作的压差很低，人的正常呼吸造成的压差即可开合；作为临时气路3029使用的单向阀的开启压差适中，当所述快换接口3断开后，人的呼吸作用不断把气囊中的气体抽运到呼气通道中去，加大压差，压差达到一个较高阈值后临时气路3029打开，实现了虚线所示的气体循环。该方案的优点是结构简单，很容易集成到气囊中去，缺点是人的呼吸要受到一定阻力，需要加大呼吸的用力，不如采用机构建立临时气路3029。排气阀需要更高的内外压差作用才能开启，不影响吸气阀、呼气阀、作为临时气路的单向阀的动作，因此气囊内可以建立封闭的自体循环。 

实施例三 

基于实施例一，当所述快换接口上部30与所述快换接口下部31结合时，第三气路311首先接通，第四气路312然后接通，第一气路301、第二气路302最后接通；当所述快换接口上部30与所述快换接口下部31分开时，第一气路301、第二气路302首先关断，第三气路311、第四气路312然后关断； 

该实施例中，由于当快换接口分开时，快换接口上部30气路先于快换接口下部31关断，由于当快换接口结合时，快换接口上部30气路晚于快换接口下部31接通，快换接口下部31喷出的较高气压的富氧气体可以排开接口周围的毒气，防止有害气体在换接氧源部分的过程中进入口具组件的呼吸通道，进一步提高了氧源更换的安全性。 

适配组成快换接口3的快换接口上部30及快换接口下部31，可以如图9所示，分别同轴布置两个气路，即内外层分别布置一个气路，易于快速更换操作；也可以如图10所 示，采用具有防错结构的并列布置，即并排设计相对独立的通道，但也是同时整体插接；也可以如图11、图12、图13所示，采用具有防错插功能的两路分离的方式，这可以对接口的简化有利，但需要两次插接才能完成更换氧源操作。 

实施例四 

基于实施例一，如图14，所述氧源部分2中的氧源组件20包括排气阀203、氧气源201，在这里氧气源201是压风自救系统，提供压力适合的清新空气；这种情况为矿工提供了易于实现、易于广泛布设站点的长时间防护手段。 

所述快换接口下部31中的第四气路312与所述排气阀203接通，在氧源组件20的回气通道中因为人呼气造成的气压高于设定阀值时，所述排气阀203自动开启，把呼吸废气直接排入大气。 

如果氧气源201换成过滤除毒装置，如图15所示，那么就成为最轻便的随身防护系统。只要过滤毒气的材料可靠，哪怕仅能正常工作十几分钟，也会给工人减轻很大的日常负担。如果今后对矿工的保护程度更高，开发出了在井下必须随时佩戴的防尘过滤功能，甚至具有一定滤除有害气体功能的空气净化器设备，可以把该系统纳入本呼吸防护体系中来，就使防护体系更加优化，即使这个新防护系统不具有防毒的功能，工人仍需佩戴自救氧源，也可以为自救省掉灾难发生时打开口具佩戴的时间。该新防护系统中与人体接触的口具2003宜采用面罩形式。面罩比咬在口中的口具舒适度高，由于一直佩戴，能缩短佩戴自救器的时间，就进一步降低了人员受毒气伤害的可能。这时人员要另外随身佩戴一个轻便的氧源部分备用。 

实施例五 

基于实施例一，快换接口3如图16、图17、图18、图19所示，为了简明起见图中有些紧邻装配而工作过程中无相对运动的零件用统一的剖面线连起来，未画出装配界线，例如吸气腔壁3010与吸气底环板3012之间就未画出分界线及连接方法。 

快换接口3包括快换接口上部30、快换接口下部31；所述快换接口上部30，包括吸气腔壁3010、呼气腔壁3020、吸气顶环板3014、吸气底环板3012、呼气顶环板3024、呼气底环板3022、上中心阀3021、上环形阀3011、上环形阀弹簧3013、上中心阀弹簧3023；所述呼气腔壁3020外径小于所述吸气腔壁3010内径，所述呼气腔壁3020同轴置于所述吸气腔壁3010内；所述吸气顶环板3014，外缘固定在所述吸气腔壁3010的内缘，内缘同 所述呼气腔壁3020外缘间形成环形口；所述吸气底环板3012，外缘固定在所述吸气腔壁3010内缘，内缘固定在所述呼气腔壁3020外缘；所述吸气底环板3012上设置有通气孔；所述吸气腔壁3010、呼气腔壁3020、吸气顶环板3014、吸气底环板3012共同形成一个容置所述上环形阀3011及所述上环形阀弹簧3013的腔体； 

所述上环形阀3011的中部的外径小于所述吸气腔壁3010的内径，且大于所述吸气顶环板3014的内径；所述上环形阀3011的上部的外径小于所述吸气顶环板3014的内径；所述上环形阀3011的下部的外径小于所述吸气腔壁3010的内径；所述上环形阀3011套设在所述呼气腔壁3020外缘；所述上环形阀弹簧3013套设在所述呼气腔壁3020外缘，一端抵靠在所述吸气底环板3012，另一端抵靠在所述上环形阀3011的下部并产生压缩形变，在所述快换接口上部30同所述快换接口下部31分开时，将所述上环形阀3011中部压靠到所述吸气顶环板3014上，并使所述上环形阀3011的上部探出所述吸气顶环板3014内缘同所述所述呼气腔壁3020外缘间形成环形口； 

所述呼气顶环板3024及所述呼气底环板3022，固定在所述呼气腔壁3020内，所述呼气顶环板3024、呼气底环板3022同所述呼气腔壁3020共同形成一置所述上中心阀3021及所述上中心阀弹簧3023的腔体；所述上中心阀3021的中部的外径大于所述呼气顶环板3024及所述呼气底环板3022的中心圆孔的直径，并且小于所述呼气腔壁3020的内径；所述上中心阀3021的下端置于所述呼气底环板30022的中心的圆孔中，上端置于所述呼气顶环板3024的中心的圆孔；所述呼气底环板30022上设置有通气孔； 

所述上中心阀弹簧3023套设在所述上中心阀3021的下部外缘，一端抵靠在所述呼气底环板3022，另一端抵靠在所述上中心阀3021的中部并产生压缩形变，在所述快换接口上部30同所述快换接口下部31分开时，将所述上中心阀3021中部压靠到所述呼气顶环板3024上，并使所述上中心阀弹簧3023的上部探出所述呼气顶环板3024的中心的圆孔。 

所述快换接口下部31，包括供气腔壁3110、回气腔壁31200、供气顶环板3114、供气底环板3112、回气顶环板3124、回气底环板3122、下中心阀3121、下环形阀3111、下环形阀弹簧3113、下中心阀弹簧3123；所述回气腔壁3120外径小于所述供气腔壁3110内径，所述回气腔壁3120同轴置于所述供气腔壁3110内； 

所述供气顶环板3114，外缘固定在所述供气腔壁3110内缘，内缘同所述回气腔壁3120外缘间形成环形口； 

所述供气底环板3112，外缘固定在所述供气腔壁3110内缘，内缘固定在所述回气腔壁3120外缘；所述供气底环板3112上设置有通气孔； 

所述供气腔壁31100、回气腔壁3120、供气顶环板3114、供气底环板3112共同形成一个容置所述下环形阀3111及所述下环形阀弹簧3113的腔体； 

所述下环形阀3111的中部的外径小于所述供气腔壁3110的内径，且大于所述供气顶环板3114的内径； 

所述下环形阀3111的上部的外径小于所述供气顶环板3114的内径；所述下环形阀的下部的外径小于所述供气腔壁的内径；所述下环形阀3111套设在所述回气腔壁3120外缘；所述下环形阀弹簧3113套设在所述回气腔壁3120外缘，一端抵靠在所述供气底环板3112，另一端抵靠在所述下环形阀3111的下部并产生压缩形变，在所述快换接口上部30同所述快换接口下部31分开时，将所述下环形阀3111中部压靠到所述供气顶环板3114上，并使所述下环形阀3111的上部探出所述供气顶环板3114内缘同所述回气腔壁3120外缘间形成环形口； 

所述回气顶环板3124及所述回气底环板3122，固定在所述回气腔壁3120内，所述回气顶环板3124、回气底环板3122同所述回气腔壁3120共同形成一容置所述下中心阀3121及所述下中心阀弹簧3123的腔体；所述回气底环板3122上设置有通气孔； 

所述下中心阀3121的中部的外径大于所述回气顶环板3124及所述回气底环板3122的中心圆孔的直径，并且小于所述回气腔壁3120的内径； 

所述下中心阀3121的上端置于所述回气底环板3122的中心的圆孔，下端置于所述回气顶环板3124的中心的圆孔； 

所述下中心阀弹簧3123套设在所述下中心阀3121的下部外缘，一端抵靠在所述回气底环板3122，另一端抵靠在所述下中心阀3121的中部并产生压缩形变，在所述快换接口上部30同所述快换接口下部31分开时，将所述下中心阀3121中部压靠到所述回气顶环板3124上，并使所述下中心阀弹簧3123的上部探出所述回气顶环板3124的中心的圆孔。 

该方式实施的快换接口可以实现双气路、双端自动封闭。上述过程所分配的气路为外环进入氧气，中心呼出废气，当然也可以相反分配而不影响其功能。 

实施例六 

基于实施例五，所述回气底环板3122的中心圆孔的底端设置有限位块； 

所述回气腔壁3120顶部外径小于底部外径，所述下环形阀3111内径小于所述回气腔壁底部外径，所述下环形阀3111套设在所述回气腔壁3120顶部外缘； 

所述上环形阀3011中部压靠到所述吸气顶环板3014上时，所述上环形阀3011的上部探出所述吸气顶环板3014顶部的长度为上环形阀凸出量；所述上中心阀3021中部压靠到所述呼气顶环板3024时，所述上中心阀3021的上部探出所述呼气顶环板3024顶部的长度为上中心阀凸出量；所述下环形阀3111中部压靠到所述供气顶环板3114上时，所述下环形阀3111的上部探出所述供气顶环板3114顶部的长度为下环形阀凸出量；所述下中心阀3121中部压靠到所述回气顶环板3124时，所述下中心阀3121的上部探出所述回气顶环板3124顶部的长度为下中心阀凸出量； 

从所述下环形阀3111中部压靠到所述供气顶环板3114上的状态，到所述下环形阀3111受到限位的位移为下环形阀最大位移；从所述下中心阀3121中部压靠到所述回气顶环板3124的状态，到所述下中心阀3121受到限位的位移为下中心阀最大位移； 

下中心阀凸出量大于下中心阀最大位移，下环形阀凸出量大于下环形阀最大位移，下中心阀凸出量大于下环形阀凸出量； 

下中心阀凸出量与上中心阀凸出量之和大于下中心阀最大位移，下环形阀凸出量与上环形阀凸出量之和大于下环形阀最大位移； 

下中心阀凸出量与上中心阀凸出量之和大于下环形阀凸出量与上环形阀凸出量之和； 

所述下中心阀弹簧3123的刚度，小于所述上中心阀弹簧3023的刚度，在下中心阀3121遇到限位之前上中心阀弹簧3023不动； 

所述下环形阀弹簧3113的刚度，小于所述上环形阀弹簧3013的刚度，在下环形阀3111遇到限位之前上环形阀弹簧不动。 

该方式实施的快换接口利用限位机构和弹簧刚度的选择进一步实现上部气路先关断、后开通的功能。在快换接口上部30与快换接口下部31分开的过程中，由于上中心阀弹簧3023、上环形阀弹簧3013的刚度分别大于下中心阀弹簧3123、下环形阀弹簧3113的刚度，快换接口上部301的气路会先于快换接口下部31的气路自动封闭。在快换接口上部30与快换接口下部31对接的过程中，由于上中心阀弹簧3023的刚度大于下中心阀弹簧3123的刚度，并且中心阀凸出量之和大于环形阀凸出量之和，下中心阀3121首先被打开，放出回气通道中的氧气以排开环境中的有害气体(清净罐内部是互通的)，如图17所示(如果呼气通道下连接的是排气阀，虽然这时没有较高气压的清洁的气体排出，也为后续的清洁气体排开有毒气体建立了顺畅的通道，即后续由下环形阀排出的气体可以在呼气通道和吸气通道打开之前把接头上下部分之间及排气阀通道内的有害气体排出)；随后，由于上环形阀弹簧3013的刚度大于下环形阀弹簧3113的刚度，下环形阀3111先于上环形阀被 打开，进一步放出供气通道中的氧气，排开环境中的有害气体，如图18所示；随后，由于所述回气底环板3122的中心圆孔的底端设置有限位块限位，下中心阀3121不能继续退缩，下环形阀3111也被外径较大的呼气腔壁的底部限位，上中心阀3021及上环形阀3011回退打开，如图19所示，至此在密封结构的帮助下，建立了内外两条气路。 

实施例七 

基于实施例六，所述呼气腔壁3020上设置有临时气路3029； 

当所述上环形阀3011中部压靠到所述吸气顶环板3014上时，所述上环形阀3011离开所述呼气腔壁3020上设置的临时气路3029；当所述上环形阀3011的上部低于所述吸气顶环板3014顶部时，所述上环形阀3011覆盖所述呼气腔壁3020上设置的临时气路3029。 

该方式实施的快换接口利用上环形阀的移动进一步实现了快换接口上部中两条气路的通断联系。快换接口3的工作过程如下，当快换接口3分开时，如图16所示，快换接口上部30内的上中心阀3021及上环形阀3011分别在上中心阀弹簧3023、上环形阀弹簧3013的推力作用下向外压紧呼气顶环板3024、吸气顶环板3014，封闭两条气路，使口具组件10的两条气流通道都与外界隔绝，吸气腔壁3010、呼气腔壁3020通过临时气路3029连通，从而便于人消耗气囊内的氧维持短时间的呼吸；当快换接口3分开时，快换接口下部31内的下中心阀3121及下环形阀3111在下中心阀弹簧3123、下环形阀弹簧3113的推力作用下向外分别压紧回气顶环板3124、供气顶环板3114，封闭两条气路，使氧源组件20的两条气流通道都与外界隔绝。上环形阀3011的回退，封闭所述呼气腔壁3020上的临时气路3029，迫使二氧化碳含量高的呼出气体通过呼气腔，进入清净罐203。 

实施例八 

基于实施例六，所述上环形阀3011内缘与所述呼气腔壁3020外缘间设置有密封件；所述下环形阀3111内缘与所述回气腔壁3120外缘间设置有密封件；所述上环形阀3011中部的上侧面设置有密封件；所述下环形阀3111中部的上侧面设置有密封件；所述上中心阀3021的中部的上侧面设置有密封件；所述下中心阀3121的中部的上侧面设置有密封件。还可以根据需要增减一部分密封件。快换接口上部30与快换接口下部31可以采用卡口方式或其他快速操作的连接方式保持连接状态。 

实施例六至实施例八所述快换接口实现了本实用新型所需要的全部功能。所述快换接口3的实现方案还有很多，不限于上述结构，例如弹簧的安装方法就有很多，可移动的阀的形状也可以有多种。图6、图7也粗略地给出了两种快换接口3的实施方案。 

比较全面地体现本实用新型思想的系统如图20所示。 

本实用新型提供的矿用呼吸防护系统，工人可以随身佩戴具有快换接口的轻便自救器，矿井内可以设置具有快换接口下部的各种类型的氧源部分2；当出现毒气时，工人立即佩戴随身携带的轻便呼吸防护系统自救，迅速逃往矿井出口、救生舱或避难硐室等相对安全的地方，或逃往压风自救系统所在地等有可换接的氧源的地方；沿途更换使用事先布放的备用可携带氧源，直至逃离有毒气体环境，成功脱险。 

本实用新型提供的矿用呼吸防护系统，由于多个种类的氧源部分均具有相同的快换接口下部，所以多个种类的氧源部分可以与同一口具部分通过快换接口对接使用，可以实现自救器、呼吸器、氧气瓶、可充气背心、压风自救装置等矿井下的多种呼吸防护资源间的快速安全切换，从而能克服随身携带的自救器防护时间短的限制，有效地综合利用矿井下各种氧源，提高人员获救机会。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，特别是快换接口部分的结构可以有丰富的变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。 

本实用新型所提供的呼吸防护系统的使用方法如下： 

本实用新型公开的呼吸防护系统用于应急情况下的井下工人呼吸防护，一般要配备一种或多种呼吸防护系统，有机地构成一个呼吸防护体系，其中至少含一种便携式呼吸防护系统，该方法的应用过程包含以下步骤： 

1.按照系统之间可互换的原则制作各种呼吸防护系统，均制作成口具组件1和氧源2两部分，两部分之间通过可互换的快换接口3结合。 

2.工人随身配备步骤1制备的最轻便的呼吸防护系统。 

3.布放步骤1制备的呼吸防护系统：沿着撤离路线间隔地放置可移动的呼吸防护系统或符合对接标准的可携带氧源，间隔距离符合佩戴者在所佩戴便携氧源耗尽之前能够达到下一个氧源补充地点的要求。 

4.如果有固定氧源的呼吸防护系统，将其安装在避难硐室，或救生舱等符合矿井要求的位置。 

5.当出现毒气时，工人立即佩戴随身携带的轻便自救系统，迅速逃往矿井出口。 

6.所有人员一直保持佩戴最初佩戴的口具组件，此后不更换口具组件而仅更换氧源，直至成功脱险，沿途更换使用事先布放的备用可携带氧源，逃离有毒气体环境。 

7.如果矿井出口阻断，逃往救生舱或避难硐室等相对安全之处，或逃往压风自救系统所在地等有可换接长期氧源之处。 

8.如果因体力不支或受阻暂时无法逃离有毒气体环境，前往就近的固定氧源，断开并保留所佩戴便携氧的源部分，并使所佩戴口具部分与固的定氧源部分对接，等待救援。 

9.如果是对窒息人员施救，将受害人员所佩戴的已耗尽氧源分离，保持其初始佩戴的口具组件不摘下，及时更换新氧源，直至具备进一步处理的条件。 

10.在逃生通道的阻隔被排除后，如果正在使用固定氧源，更换可携带氧源，转至步骤5。 

Claims (13)

1.一种矿用呼吸防护系统，其特征在于，其包括口具部分、氧源部分；

所述口具部分，包括口具组件、快换接口上部；所述氧源部分，包括氧源组件、快换接口下部；所述快换接口上部，包括第一气路、第二气路，第一气路接所述口具组件的吸气通道，第二气路接所述口具组件的呼气通道；所述快换接口下部，包括第三气路、第四气路；所述氧源组件包括氧气源和一个呼出气体处理装置；第三气路接所述氧源组件的供气通道，第四气路接所述氧源组件的回气通道，所述氧源组件的供气通道接通氧气源；所述氧气源是提供适合呼吸的氧气或富氧新鲜空气的装置；所述回气通道接通呼出气体处理装置的入口；如果所述氧气源是提供适合呼吸的氧气的装置，则所述呼出气体处理装置是清净罐，所述清净罐的排气口接通所述第三气路及所述氧气源气道连通；如果所述氧气源是提供新鲜空气的装置，则所述呼出气体处理装置是一个单向排气阀，靠人员呼气的压力直接把呼出气体排向大气；

所述快换接口上部与所述快换接口下部适配，共同组成一个快换接口；当所述快换接口上部与所述快换接口下部分开时，第一气路关断，第二气路关断，第三气路关断，第四气路关断；当所述快换接口上部与所述快换接口下部结合时，所述快换接口上部的第一气路与所述快换接口下部的第三气路接通，所述快换接口上部的第二气路与所述快换接口下部的第四气路接通，并且第一气路接通，第二气路接通，第三气路接通，第四气路接通；

所述口具组件，包括口具、吸气单向阀、呼气单向阀；所述快换接口上部中的第一气路与所述吸气单向阀入口连通；所述吸气单向阀出口与所述口具连通或与口具成一体；当用户通过口具吸气时所述吸气单向阀打开，将人的口腔与吸气通道连通；所述呼气单向阀，设置于所述口具组件的呼气通道中，所述呼气单向阀入口与口具连通或与口具成一体，出口与所述快换接口上部的第二气路连通；当人通过口具呼气时所述呼气单向阀打开，将人的口腔与呼气通道连通。

2.根据权利要求1所述的矿用呼吸防护系统，其特征在于，所述口具组件，包括气囊；所述气囊第一端气道连通所述第一气路，所述气囊第二端与所述吸气单向阀入口连通。

3.根据权利要求2所述的矿用呼吸防护系统，其特征在于，所述气囊上、或吸气通道上、或呼气通道上设置有泄压阀。

4.根据权利要求3所述的矿用呼吸防护系统，其特征在于，当所述快换接口上部与所述快换接口下部结合时，第三气路首先接通，第四气路然后接通，第一气路、第二气路最后接通；当所述快换接口上部与所述快换接口下部分开时，第一气路、第二气路首先关断，第三气路、第四气路然后关断。

5.根据权利要求4所述的矿用呼吸防护系统，其特征在于，口具部分包括位于第一气路与第二气路之间的一条临时气路，当所述快换接口上部与所述快换接口下部分开时，所述临时气路把第一气路与第二气路接通，当所述快换接口上部与所述快换接口下部接通时，所述临时气路断开。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的矿用呼吸防护系统，其特征在于，所述氧气源是一个便携式氧化学氧发生器、或一个便携式压缩氧气瓶、或一个大型压缩氧气瓶、或一个其他任何提供适合呼吸的氧气的装置。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的矿用呼吸防护系统，其特征在于，所述氧气源是一个便携式压缩空气瓶、或一个大型压缩空气瓶、或一个压风系统、或一个空气过滤除毒装置、或一个其他任何种类的提供适合呼吸的新鲜空气的装置。

8.一种实现权利要求1所述的矿用呼吸防护系统所需功能的快换接口，其特征在于，其由快换接口上部和与其适配的快换接口下部组成；

所述快换接口上部，包括吸气腔壁、呼气腔壁、吸气顶环板、吸气底环板、呼气顶环板、呼气底环板、上中心阀、上环形阀、上环形阀弹簧、上中心阀弹簧；

所述呼气腔壁外径小于所述吸气腔壁内径，所述呼气腔壁同轴置于所述吸气腔壁内；

所述吸气顶环板，外缘固定在所述吸气腔壁内缘，内缘同所述呼气腔壁间形成环形口；所述吸气底环板，外缘固定在所述吸气腔壁内缘，内缘固定在所述呼气腔壁外缘；所述吸气底环板上设置有通气孔；所述吸气腔壁、呼气腔壁、吸气顶环板、吸气底环板共同形成一个容置所述上环形阀及所述上环形阀弹簧的腔体；

所述上环形阀的中部的外径小于所述吸气腔壁的内径，且大于所述吸气顶环板的内径；所述上环形阀的上部的外径小于所述吸气顶环板的内径；所述上环形阀的下部的外径小于所述吸气腔壁的内径；所述上环形阀套设在所述呼气腔壁外缘；所述上环形阀弹簧，一端抵靠于所述吸气底环板，另一端抵靠于所述上环形阀并产生压缩形变，在所述快换接口上部与所述快换接口下部分开时，将所述上环形阀中部压靠到所述吸气顶环板上，并使所述上环形阀的上部探出所述吸气顶环板内缘与所述呼气腔壁外缘之间形成的环形口；

所述呼气顶环板及所述呼气底环板，固定在所述呼气腔壁内，所述呼气顶环板、呼气底环板同所述呼气腔壁共同形成一个容置所述上中心阀及所述上中心阀弹簧的腔体；所述呼气底环板上设置有通气孔；所述上中心阀的中部的外径大于所述呼气顶环板及所述呼气底环板的中心圆孔的直径，并且小于所述呼气腔壁的内径；所述上中心阀的下端置于所述呼气底环板的中心圆孔，上端置于所述呼气顶环板的中心圆孔；所述上中心阀弹簧，一端抵靠于所述呼气底环板，另一端抵靠于所述上中心阀并产生压缩形变，在所述快换接口上部与所述快换接口下部分开时，将所述上中心阀压靠到所述呼气顶环板上，并使所述上中心阀的上部探出所述呼气顶环板的中心圆孔。

所述快换接口下部，包括供气腔壁、回气腔壁、供气顶环板、供气底环板、回气顶环板、回气底环板、下中心阀、下环形阀、下环形阀弹簧、下中心阀弹簧；

所述回气腔壁外径小于所述供气腔壁内径，所述回气腔壁同轴置于所述供气腔壁内；

所述供气顶环板，外缘固定在所述供气腔壁内缘，内缘与所述回气腔壁外缘间形成环形口；所述供气底环板，外缘固定在所述供气腔壁内缘，内缘固定在所述回气腔壁外缘；所述供气底环板上设置有通气孔；

所述供气腔壁、回气腔壁、供气顶环板、供气底环板共同形成一个容置所述下环形阀及所述下环形阀弹簧的腔体；所述下环形阀的中部的外径小于所述供气腔壁的内径，且大于所述供气顶环板的内径；所述下环形阀的上部的外径小于所述供气顶环板的内径；所述下环形阀的下部的外径小于所述供气腔壁的内径；所述下环形阀套设在所述回气腔壁外缘；所述下环形阀弹簧，一端抵靠于所述供气底环板，另一端抵靠于所述下环形阀并产生压缩形变，当所述快换接口上部与所述快换接口下部分开时，将所述下环形阀中部压靠到所述供气顶环板上，并使所述下环形阀的上部探出所述供气顶环板内缘与所述回气腔壁外缘之间形成的环形口；

所述回气顶环板及所述回气底环板，固定在所述回气腔壁内，所述回气顶环板、回气底环板同所述回气腔壁共同形成一个容置所述下中心阀及所述下中心阀弹簧的腔体；所述回气底环板上设置有通气孔；所述下中心阀的中部的外径大于所述回气顶环板及所述回气底环板的中心圆孔的直径，并且小于所述回气腔壁的内径；所述下中心阀的下端置于所述回气底环板的中心圆孔，上端置于所述回气顶环板的中心圆孔；

所述下中心阀弹簧，一端抵靠于所述回气底环板，另一端抵靠于所述下中心阀并产生压缩形变，当所述快换接口上部与所述快换接口下部分开时，将所述下中心阀中部压靠到所述回气顶环板上，并使所述下中心阀的上部探出所述回气顶环板的中心圆孔。

9.根据权利要求8所述的快换接口，其特征在于，所述回气底环板上设有对下中心阀限位的结构；所述回气腔壁底部外径大于顶部外径而形成对下环形阀的限位结构，所述下环形阀内径小于所述回气腔壁底部外径，所述下环形阀套设在所述回气腔壁顶部外缘；

所述上环形阀中部压靠到所述吸气顶环板上时，所述上环形阀的上部探出所述吸气顶环板顶部的长度为上环形阀凸出量；所述上中心阀中部压靠到所述呼气顶环板上时，所述上中心阀的上部探出所述呼气顶环板顶部的长度为上中心阀凸出量；所述下环形阀中部压靠到所述供气顶环板上时，所述下环形阀的上部探出所述供气顶环板顶部的长度为下环形阀凸出量；所述下中心阀中部压靠到所述回气顶环板上时，所述下中心阀的上部探出所述回气顶环板顶部的长度为下中心阀凸出量；所述下环形阀在所述供气顶环板与限位结构之间可移动的最大距离为下环形阀最大位移；所述下中心阀在所述回气顶环板与限位结构之间可移动的最大距离为下中心阀最大位移；

下中心阀凸出量大于下中心阀最大位移，下环形阀凸出量大于下环形阀最大位移，下中心阀凸出量大于下环形阀凸出量；下中心阀凸出量与上中心阀凸出量之和大于下中心阀最大位移，下环形阀凸出量与上环形阀凸出量之和大于下环形阀最大位移；下中心阀凸出量与上中心阀凸出量之和，大于下环形阀凸出量与上环形阀凸出量之和；

所述下中心阀弹簧的刚度，小于所述上中心阀弹簧的刚度；所述下环形阀弹簧的刚度，小于所述上环形阀弹簧的刚度；快换接口上部与快换接口下部对接过程中，在下中心阀遇到限位之前上中心阀弹簧不被压缩，在下环形阀遇到限位之前上环形阀弹簧不被压缩。

10.根据权利要求9所述的快换接口，其特征在于，所述呼气腔壁上设置有临时气路；当所述上环形阀中部压靠到所述吸气顶环板上时，所述上环形阀离开所述呼气腔壁上设置的作为临时气路的孔；当所述上环形阀的上部低于所述吸气顶环板顶部时，所述上环形阀覆盖所述呼气腔壁上设置的临时气路。

11.根据权利要求8、9、10任意一项所述的快换接口，其特征在于，所述上环形阀内缘同所述呼气腔壁外缘间设置有密封件；所述下环形阀内缘同所述回气腔壁外缘间设置有密封件；所述上环形阀中部的上侧面设置有密封件；所述下环形阀中部的上侧面设置有密封件；所述上中心阀的中部的上侧面设置有密封件；所述下中心阀的中部的上侧面设置有密封件。

12.根据权利要求8、9、10任意一项所述的快换接口，其特征在于，当快换接口上部与快换接口下部结合后，快换接口上部与快换接口下部采用卡口方式保持连接状态。

13.根据权利要求11所述的快换接口，其特征在于，当快换接口上部与快换接口下部结合后，快换接口上部与快换接口下部采用卡口方式保持连接状态。

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