CN204026462U - 一种分离防护结构的多功能led防爆工矿灯 - Google Patents

Abstract

一种分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯，其蓄电池盒包括带有适配于普通矿灯充电单元的充电接口，以及USB便携充电接口；灯头的外侧设有电缆出口，电缆出口通过密封螺套密封连接，所述电缆出口和密封螺套设置于灯头的后侧面，灯头底面水平设置时，密封螺套的轴线与竖直向上方向向侧面或/和后方呈40～60度的锐角设置。本实用新型将灯头电缆出线方向向后转置，将充电接口设置转移到蓄电池盒，使灯头功能多样化，蓄电池盒的结构设置更加人性化，增设了可视对讲、实时定位和信息的实时传输，使用便捷性和安全性大为提高。

Description

一种分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯

技术领域

本实用新型涉及照明灯具技术领域，尤其涉及一种安全工矿灯。

背景技术

带电缆的工矿灯由蓄电池盒、电缆和灯头连接而成，它是矿井下生产人员必不可少的照明装置，从其实用新型到现在已有近百年的使用历史，近十年来其采用了LED光源和锂离子电池使它的整灯重量由3公斤左右减轻至1公斤以内，减轻了工作负重而受到使用者的欢迎。

但是长久以来传统工矿灯的固有结构和功能仍然一直制约着它向多功能、高性能方向的发展，关键就在于在井下的恶劣环境中的工矿灯本身的安全防护措施，这是工矿灯的多功能和高性能的基础。使用灯头和蓄电池分离的结构有利于减轻灯头的重量和减小体积，便于对工矿灯整体进行维护，但是灯头与蓄电池盒之间的电缆连接一方面涉及到连接的可靠性、安全性，是否满足IP67的安全防护标准，另一方面传统的引线出线是从灯头的顶部出线，灯头带在安全帽上时极易碰撞损伤。

又例如在远光光源的基础上集成设置近光光源、增设现代通讯设施等等，这些改造都需要在其外壳上通过按键设置操作控制，对于通用设备而言集成这些技术的应用是在较短时间内就能够得到应用，但是，按键本身的设置对于高防护等级的工矿灯来说是一个脆弱之处，对于安全事故频发的井下工作环境来说，在正常环境下简单的工艺设置在此就显得尤为薄弱，如何将按键设置工艺得到加强是工矿灯整体安全性能的一个关键之处。

另外工矿灯的普及发展已有上百年的历史，难以排除矿山已有充电设备的限制，也受使用者长期使用习惯的影响，由于灯头轻巧体积也较小，充电接口设置于灯头上，充电时需将灯头上的负极充电孔套在充电设备的负极充电桩上并旋转180°，使灯头上的正极充电桩与充电设备的正极簧片相连接而进行充电，对应的充电单元已经成为通用的配置，这种成熟的结构由于受到市场和成本的制约，这种结构从来没有发生过改变。然而这种通过灯头进行充电的结构，由于要配合通用的充电单元，使得充电结构所占空间较大，桎梏了矿灯向多功能化发展的空间和条件，使其不能全面满足矿井下使用者的需求和安全生产监督管理的需要。

同样的原因，工矿灯的充电接口设置几十年来也一直没有改变，传统的充电接口使用繁琐，并受到固定的充电地点的限制，在远离充电固定地点的位置无法补充工矿灯能源，不仅极大限制了工矿灯本身的多功能化的发展和灵活使用，也对井下工作的人员的安全带来了隐患。

灯头的体积和结构也受到限制，虽然现在技术的发展，其他行业的相关部件可以制作的体积较小，但是对于有着严格安全标准的工矿灯而言，部件的防水、防尘、防爆要求严格限制了灯头结构的进一步缩小，而过于庞大的灯头又不适于佩戴在安全帽或其他部位。

现有的同时具有远光和近光照明的灯具如车灯，均采用了远光灯和近光灯并排设置的方式，如果同时具备远光和近光照明势必造成头灯的体积和重量过大。即使另外设置独立的微光灯，微光灯的散射泛光也无法作为近光工作和井下近距离作业的合适光源，况且微光灯还存在防爆安全问题。使用远光灯对近距离照明会对视力造成伤害。因此，目前的工矿灯灯头只有一个远光灯的标准配置，不适合近光照明。

因此，包括前述所提出的问题，在现有技术中，灯头缺乏满足安全标准的近光灯源、难于克服行业习惯，以及井下工作人员的信息沟通问题，是行业内广大从业人员所面临急需解决却长期得不到解决的问题，难于解决的原因主要在于1、灯头需要体积小巧才能使用方便，由于安全标准、灯头空间结构的限制和固有使用习惯的限制难以实现；2、如果没有更加便利的结构和功能支持、没有解决突出的急需解决的问题难以改变现有使用习惯；3、先进的解决信息交流和设备支持的功能需要有长期从业经验和跨行业的技术结合。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是，提高工矿灯使用的方便性和安全性，解决灯头出线易损伤的问题，打破传统工矿灯由于充电接口对技术发展带来的限制，在实际应用中做到切实可行易于被市场接受，既能保持使用者长期的使用习惯，又能使其向多功能灵活使用的全面发展，拓展其市场应用的更大空间。

所述分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯，其特征在于：包括由连接电缆连接的满足IP67标准的蓄电池盒和灯头，所述蓄电池盒包括电池组以及带有适配于普通矿灯充电单元的充电接口和适配于USB便携充电单元的充电接口；

所述灯头的外侧设有凸出的电缆出口，电缆出口内侧壁的中部设有凸台，电缆出口与密封螺套螺纹连接，在密封螺套与凸台之间以密封圈通过密封螺套的挤压密封，所述电缆出口和密封螺套设置于灯头的后侧面，灯头底面水平设置时，密封螺套的轴线与竖直向上方向向侧面或/和后方呈40～60度倾斜设置；

在所述蓄电池盒的顶部设有凸出的引电缆孔，引电缆孔与带有中心穿过连接电缆的密封螺套通过密封圈密封连接，蓄电池盒底面水平设置时，该密封螺套的轴线与竖直向上方向向前方或后方呈40～60度倾斜设置。

一种实施例，所述灯头包括无充电接口的灯头壳体，在所述灯头壳体内固定安装有远光灯杯、近光灯杯以及独立的远光光源和近光光源，所述近光灯杯一体化或独立设置于远光灯杯的底部或杯壁位置。

所述灯头内设有镭射头和/或摄像头，所述镭射头和/或摄像头固定于灯头内作相应信号处理的PCB板上。

对于按键的优化方案，在所述蓄电池盒和/或灯头外侧分别设有用于功能控制或设置的按键，在蓄电池盒的按键安装位置设有按键安装孔，所述按键安装孔的内侧壁设有突出的按键挂钩台，所述按键挂钩台的内侧壁轮廓为扁长形，所述按键的底部端头与按键头部之间的连接部凹入，按键的底部端头设有截面形状与所述按键挂钩台的内侧壁轮廓相似的按键倒钩，使得所述按键倒钩穿过按键挂钩台并旋转一个非平角角度后被按键挂钩台阻挡而不能移出，在所述按键挂钩台与按键外端面之间嵌设有用于防水防尘的密封圈，在按键安装孔的底部对应按键位置固定安装有防水开关，在按键安装孔内还设有U型固定卡，所述按键倒钩和/或防水开关被嵌于U型固定卡内，且U型固定卡的两侧被嵌于按键安装孔的相对两侧壁之间，U型固定卡非开口的端面作为插入方向的尾部与在按键安装孔壁间被填充固化，形成全密封的开关结构。

所述蓄电池盒设有电路仓壳和电池仓壳，其中电路仓壳尾部突出设置一充电接口部，所述适配于普通矿灯充电单元的充电接口的负极充电孔设于所述充电接口部的端面，适配于普通矿灯充电单元的充电接口的正极充电桩设于电路仓壳的底部。

优化地，所述负极充电孔的入口处设有边缘嵌入电路仓壳的金属护圈，所述金属护圈的中心设有适于充电插头的负极插拔的开口。

进一步地，所述充电接口设有USB充电电极，所述USB充电电极通过专用矿灯充电单元或USB便携充电单元分别用充电交流电源或USB接口电源连接进行充电，以满足交流充电的便捷性或通过随身携带的带电源设备进行充电；

在蓄电池盒的充电接口的两侧面各设有一个外充卡槽，所述USB便携充电单元设有通过所述外充卡槽与蓄电池盒固定的夹紧槽，所述夹紧槽内设有与所述USB充电电极电连接的弹性触点，所述弹性触点连接至USB便携充电单元外侧的MICRO USB插座或MINI USB插座；

所述专用矿灯充电单元的接合部设有对应USB充电电极的连接触点和两条突出的外充卡槽夹，所述外充卡槽夹在充电使用时也通过所述外充卡槽将蓄电池盒直接插入固定，同时通过连接触点与所述USB充电电极电连接。

相应地在电路仓壳内设有用于安装USB充电电极的USB电极仓。在负极充电孔内设有负极孔盖，负极孔盖与负极充电孔处的电路仓壳之间设有用于安装密封圈的槽，在负极充电孔底部预留有负极片安装位置。在电路仓壳内设有可被密封或不被密封的麦克风仓、扬声器仓、瓦斯/CO传感器仓。

优化地，在所述蓄电池盒的侧面设有腰夹，腰夹通过带弹簧片的轴销与蓄电池盒连接，用于将蓄电池盒方便地夹扣于腰带上。

液晶显示屏安装于蓄电池壳的外侧面，用于工作状态显示或视频通话。

所述灯头的后侧面设有灯头插片，所述灯头插片通过转轴螺丝组与灯头壳体连接；所述蓄电池盒的一个外侧面设有灯头及电缆固定架，灯头及电缆固定架设有通过灯头插片固定灯头的插孔，以及用于缠绕所述连接电缆的槽孔。

所述工矿灯内设有带微处理器的控制电路板，设有与所述微处理器的接口连接的远光近光驱动模块、影像处理模块、通讯模块、定位模块、耳机/扬声器、麦克风、瓦斯/CO监测模块、存储模块、电源管理模块、控制键组和显示模块，其中远光近光驱动模块和影像处理模块通过PCB板安装于灯头内，用于闪光报警或光源控制，以及实时将光学摄像信号转换为数字信号进行存储、实时/定时上传，所述通讯模块包括音视频通讯模块、短信收发模块和无线收发器，用于将音视频信号、定位信号、瓦斯/CO监测信号进行实时存储的同时实现可视对讲/可视电话、跟踪定位和实时传输，使工矿灯同时作为安全生产管理的黑匣子。

本实用新型为井下恶劣的工作环境提供了强有力的防护结构，其关键就在于工艺结构对防水、防尘、防爆性能的增强，从防水、防尘、、防爆和防碰撞多方面提供了全面防护，大幅延长工矿灯使用寿命，增强其耐用性和易用性，补足了多功能工矿灯易用便捷性能的短板。灯头出线口向后旋转设置，改进了传统出线口设于顶部而容易碰损的缺陷，延长了灯头的使用寿命和使用方便性，增强了灯头使用的实用性，尤其在倾斜角度为40～60度时，不易由于出口电缆碰撞导致电缆损坏，又不会因为电缆作用力影响灯头平衡状态，给使用带来便利。

本实用新型打破了传统的安全工矿灯的布置格局，将充电接口部分从灯头转移到蓄电池盒，这一改变对于普通电气设备也许并不困难，但是对于安全性能要求很高的工矿灯而言，灯头的结构单一，一直维持着传统的结构形式，传统矿灯充电单元的结构稳定、市场成熟，因此成本也较低廉，尤其是使用习惯难以打破，冒然采用新的结构形式难以在市场取得突破。既要沿用传统矿灯充电单元，又要保证结构的安全性能，而且做出结构的变革需要在性能上有较大跨越以克服此变革的诸多障碍，这也是为什么安全工矿灯的充电结构一直难以得到突破的重要原因。

负极充电孔通常利用塑料外壳一体成型，但是在使用过程中由于工矿灯的特殊充电结构，充电时需要将普通矿灯充电单元负极充电桩对齐以合适的角度插入负极充电孔后旋转，负极充电孔在频繁的充电操作中受到对应的普通矿灯充电单元负极充电桩的反复撞击，负极充电孔极易受到损伤，在不长的时间内即会造成外形磨损严重，大为影响工矿灯的使用寿命，本方案中将包含负极充电孔入口的金属护圈在电路仓壳注塑成型时即嵌入，不仅美化了外观，尤其是大为延长了充电接口的使用寿命，从而延长了整体工矿灯的使用寿命。

转移到蓄电池盒的充电部分同时具备了USB充电接口的功能，配套的专用矿灯充电器使用更为方便，使得充电操作更加便捷，使传统的充电操作得到变革；USB便携充电单元使充电操作突破了固定地点充电的限制，使用手机、随身电源或带电源的随身设备均可以随时给工矿灯充电，给井下工作的安全性提供进一步的保障。

由于部件的防水、防尘、防爆高标准要求严重限制了灯头结构的进一步缩小，而过于庞大的灯头又不适于佩戴在安全帽或其他部位，因此一直到目前，充电部分仍然沿用了灯头配合传统矿灯充电单元的结构形式，且单光源的灯头结构单一，也难以得到改变。也因此，传统的工矿灯结构一直严重桎梏着工矿灯的性能提升。本技术方案在不增大灯头体积的情况下，将近光光源和远光光源结合为一体，且在灯头内设置了摄像头/镭射头，灯头成为兼有远光照明、近光工作照明(微光灯难以达到工作照明要求和安全性能要求)、以及起到实时摄像记录或镭射指示的作用，提供安全备用光源的同时，从功能性上使灯头的性能得到显著的提升。

灯头插片、灯头及电缆固定架、腰夹的设置均从长期的实际应用积累中得到更加人性化、实用化的改善，使工矿灯的使用更加方便、顺手，有利于产品的推广应用。

本实用新型利用了目前电池组的小型轻便化和电路高度集成化的技术发展，增设了摄像头/镭射头、麦克风、定位装置、显示屏和通讯装置，将安全工矿灯的性能全面提升，使得工矿灯在井下环境，满足最迫切需要的实时相互通信、可视对讲、实时定位、移动充电、瓦斯/CO监测并及时记录、上传，将井下随身的工矿灯兼作为矿井下安全生产管理的黑匣子，大幅提升了工矿灯的实用性和功能性。

为了满足井下可能存在的恶劣环境，提高工矿灯的安全性能，一方面需要从结构上保证防水、防尘、防爆的要求，大幅增强可能存在的安全薄弱环节的可靠性，例如按键结构的改进。从易用性、使用方便性和安全性入手，增强作为基本保证的充电性能，使得固定地点的充电更加方便快捷，在无法达到固定充电地点时可以随时使用便携的随身电源或手机进行充电。从安装工艺上也保证了整体结构的可靠性和安全性。

本实用新型技术方案已经经过实际测试和多次改进，证明其突出的安全性能、可应用性能和可靠性、功能性都在现有技术的基础上得到了一个显著的提升。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2a是实施例一的蓄电池盒侧的整体结构立体示意图；

图2b是实施例一的灯头及电缆固定口侧的整体结构立体示意图；

图3a是灯头的结构示意图主视图；

图3b是图3a后视图；

图3c是灯头的后侧立体图；

图3d是灯头的前侧立体图；

图4a是按键的剖面结构示意图；

图4b是按键的分解结构示意图；

图5是本实用新型实施例二的立体示意图；

图6a是传统充电架单元对本实用新型充电状态立体示意图；

图6b是传统充电架单元对本实用新型充电状态分解图；

图7a是可用通用手机充电器通过USB便携充电单元对蓄电池盒充电状态的立体示意图；

图7b是可用通用手机充电器通过USB便携充电单元对蓄电池盒充电状态的分解示意图；

图8是配套矿灯充电器单元对蓄电池盒充电状态的分解示意图；

图9是本工矿灯控制电路框图。

图中标号所指示为：1-蓄电池盒，2-灯头，3-电路仓壳，4-电池仓壳，5-正极充电桩，6-负极充电孔，7-USB充电电极，8-负极片，9-负极仓盖，10-密封圈，11-螺钉，12-扬声器仓，13—充电接口部，14-PCB板，15—外充卡槽夹，16-USB电极仓，17-开口挡圈，18—连接触点，19-麦克风仓，20—夹紧槽，21-密封胶，22-连接电缆，23-密封螺套，24—按键挂钩台，25—引电缆孔，26—金属护圈，27-液晶显示屏，28-电池组，30-灯头及电缆固定架，31-灯头壳体，32-灯头前罩，33-透明玻璃，34-远光灯杯，35-近光灯杯，37-近光光源，38-远光光源，39-镭射头，45-灯头插片，46-转轴螺丝组，47-外充卡槽，48-腰夹，49-轴销，50-弹簧片，51-按键，54-∠A，55-电量指示器，56-按键安装孔，57-按键倒钩，59-防水开关，60-U型固定卡，61-开关仓，62-普通矿灯充电单元，63-USB便携充电单元，64-MICRO USB插座，65-专用矿灯充电单元，66—显示模块，67—微处理器，68—定位模块，69—通讯模块，70—瓦斯/CO监测模块，71—存储模块，72—电源管理模块，73—控制键组，74—耳机/扬声器，75—麦克风，76—远光近光驱动模块，77—影像处理模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：所述分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯，如图1所示，包括由连接电缆连接的满足IP67标准的蓄电池盒和灯头，所述蓄电池盒1包括电池组28和带有适配于普通矿灯充电单元62的充电接口；一直以来，适配于普通矿灯充电单元62的充电接口始终配置于灯头上，随着电池组的体积和重量大幅下降，而能量密度成倍增加，蓄电池盒的小型化使得直接将蓄电池盒挂载于传统的普通矿灯充电单元成为可能。

如图2a、2b、6a、6b，所述蓄电池盒1设有电路仓壳3、电池仓壳4和腰夹48，其中电路仓壳3尾部突出设置一充电接口部13，适配于普通矿灯充电单元62的充电接口的负极充电孔6设于所述充电接口部13的端面，适配于普通矿灯充电单元62的充电接口的正极充电桩5设于电路仓壳的底部；所述腰夹48设于蓄电池盒的侧面，设有轴销49和弹簧片50，腰夹通过带弹簧片50的轴销49与蓄电池盒连接，用于将蓄电池盒方便地夹扣于腰带上。

如图8、7a、7b，所述充电接口部13的端面还设有USB充电电极7，所述USB充电电极7通过专用矿灯充电单元65或USB便携充电单元63分别与充电交流电源或USB接口电源连接进行充电，以满足交流充电的便捷性或通过随身携带的电源设备进行充电。

具体结构为，所述充电接口部13的两侧面各设有一个外充卡槽47，专用矿灯充电单元65的接合部的相应位置设有对应USB充电电极7的连接触点18和两条突出的外充卡槽夹15，所述外充卡槽夹15在充电使用时通过所述外充卡槽47将蓄电池盒1直接插入并固定，同时通过连接触点18与所述USB充电电极7电连接。

所述USB便携充电单元63设有通过所述外充卡槽47与蓄电池盒1固定的夹紧槽20，所述夹紧槽20内设有与所述USB充电电极7电连接的弹性触点，并连通至USB便携充电单元外侧的MICRO USB插座64或MINI USB插座。本技术方案提供的专用矿灯充电单元65或USB便携充电单元63兼容于充电接口部13对蓄电池盒的充电，在不影响适用于普通矿灯充电单元的使用习惯的同时，开创了安全工矿灯的更加便捷的充电方式，固定位置的充电方式，其使用过程仅仅只需要将蓄电池盒1的充电接口部顺着专用矿灯充电单元65的外充卡槽夹15放入，即可自动到位并使充电接口部被外充卡槽夹锁死，自行开始充电，无需普通矿灯充电单元对准负极充电孔6、插入、旋转、卡入正极充电桩5的严密过程，该过程往往由于充电动作的疏忽造成无法完成充电过程。同时，USB便携充电单元提供了在无法及时到达固定充电位置时使用随身的带电源设备(例如手机)通过充电线对蓄电池盒进行充电，为出现安全事故和事故隐患状态下的人员生命安全提供及时的重要帮助。

如图1，所述灯头2包括不带充电连接装置的灯头壳体31，在所述灯头壳体内固定安装有远光灯杯34、近光灯杯35以及独立的远光光源38和近光光源37，所述近光灯杯35与远光灯杯34一体化设置，近光灯杯35体积较小，设置于远光灯杯34的底部或杯壁位置，近光灯杯35与远光灯杯34分别设有近光光源37和远光光源38。本实用新型突破性地将远光灯杯和近光灯杯结合为一体，使得灯头以原有体积具备了两套光源，解决了历史上一直未解决的灯头备用光源难题，并且给灯头提供了近光光源，近光光源在井下作用中极为常用，并且本方案使双光源均工作于IP67标准，能够充分保证双光源的安全性，因此该结构给井下工作人员带来了较大的便利，给工矿灯的整体性能和易用性带来了显著的提升。

进一步地，所述灯头2内设有镭射头39和/或摄像头，所述镭射头39和/或摄像头固定于灯头内作相应信号处理的PCB板14上。镭射头39和/或摄像头的信号处理电路需要在尽量短的线路内完成，以尽量减少对弱电信号的干扰，提高抗干扰性能，然而传统的灯头结构由于难以减小的充电结构占据了灯头结构的空间，使得灯头的性能无法得到提升，本技术方案将充电部分转移到蓄电池盒后，腾出了用于性能提升部件的结构所需要的空间，使得灯头在小的体积下仍能置入PCB板，在增强了易用性的前提下大幅提升灯头的功能性。

如图4a、4b，在所述蓄电池盒1外侧设有多个用于功能控制或设置的按键51，在蓄电池盒的按键安装位置设有按键安装孔56，所述按键安装孔的内侧壁设有突出的按键挂钩台24，所述按键挂钩台的内侧壁轮廓为扁长形，所述按键的底部端头与按键头部之间的连接部凹入，按键的底部端头设有截面形状与所述按键挂钩台的内侧壁轮廓相似的按键倒钩57，使得所述按键倒钩穿过按键挂钩台并旋转一个非平角角度后被按键挂钩台阻挡而不能移出，在所述按键挂钩台与按键外端面之间嵌设有用于防水防尘的密封圈10，在按键安装孔的底部对应按键位置固定安装有防水开关59，在按键安装孔内还设有U型固定卡60，所述防水开关和/或按键倒钩被嵌于U型固定卡内，且U型固定卡的两侧被嵌于按键安装孔的相对两侧壁之间，U型固定卡非开口的端面与在按键安装孔内并被填充，形成全密封的开关结构。U型固定卡限制了按键51的转动，杜绝了按键51脱出的可能，从按键结构、密封圈设置结构上能够保证了按键功能的可靠性、安全性，使用防水开关进一步提升了按键的安全性能，从而也大幅提高了设备整体的防水性能。

如图3a、3b、3c、3d，所述灯头2的外侧设有由密封螺套23密封的电缆出口，所述密封螺套设置于灯头的后侧面，密封螺套的轴线与经过灯头中心的竖直对称面呈一个锐角。灯头出线口向后和侧面旋转设置，改进了传统出线口设于顶部而容易碰损的缺陷，延长了灯头的使用寿命和使用方便性，增强了灯头使用的实用性。

如图1、3c所示，所述灯头的后侧面设有灯头插片45，所述灯头插片通过转轴螺丝组46与灯头壳体连接。带有弹性的灯头插片的设置使灯头的固定或佩戴方式多样化，对于实地操作的作业人员显得极为方便。

如图5，所述蓄电池盒1的一个外侧面设有灯头及电缆固定架30，灯头及电缆固定架设有通过灯头插片固定灯头的插孔，以及用于缠绕所述连接电缆的槽孔。以上结构从长期的实际应用积累中得到更加人性化、实用化的改善，使工矿灯的使用更加方便、顺手。

如图9，所述工矿灯内设有微处理器67和与所述微处理器的接口连接的远光近光驱动模块76、影像处理模块77、通讯模块69、定位模块68、耳机/扬声器74、麦克风75、瓦斯/CO监测模块70、存储模块71、电源管理模块72、控制键组73和显示模块66，其中远光近光驱动模块76和影像处理模块77通过PCB板14安装于灯头内，用于闪光报警或光源控制，以及实时将光学摄像信号转换为数字信号通过微处理器的控制进行存储、实时/定时上传，所述通讯模块69包括音视频通讯模块、短信收发模块和无线收发器，用于将音视频信号、定位信号、瓦斯/CO监测信号进行实施存储的同时实现可视对讲/可视电话、跟踪定位、实时传输，将安全工矿灯的性能全面提升，使得工矿灯在井下环境，满足最迫切需要的实时相互通信、可视对讲、实时定位、移动充电、瓦斯/CO监测并及时记录、上传，将井下随身的工矿灯兼作为矿井下安全生产管理的黑匣子，大幅提升了工矿灯的实用性和功能性。定位模块采用RFID定位识别技术，在一个较大范围内多点识别定位，在井下优于GPS或北斗卫星定位。定位信息定时上传便于服务器与每一个携带工矿灯的个体保持联系和监控。

对于一种应用实施例的蓄电池盒的装配过程如下：

第一、在USB电极仓16内预装三个USB充电电极7并焊好导线备用；在正极充电桩5上套入密封圈10后再装入电路仓壳3的装配孔内，再将开口挡圈17经挤压卡入正极充电桩5的固定槽内，并在正极充电桩5上焊好导线备用。

第二、依图4逐步装配四个按键：将密封圈10套在按键51的颈部，再将按键装入电路仓壳3的按键安装孔56内，将按键51挤压并旋转90°使其上的按键倒钩57扣挂在开关仓61内，开关仓61是指在按键安装孔内放置防水开关的空间，将焊好导线的防水开关59装入开关仓61内，再将U型固定卡60插挤入开关仓61内，使其将防水开关和/或按键的按键倒钩部分嵌套，防止开关移动和防止按键转动而脱落。

第三、金属护圈26在电路仓壳6一体注塑时嵌入，将负极孔盖9的槽内装入密封圈10，再将负极片8装配在负极充电孔6与负极孔盖9之间，用3个螺钉11将负极孔盖9固定并密封，在负极片8的焊线端头上焊好导线备用。

第四、将扬声器仓12内侧边套装上密封圈10，再用4个螺钉11将焊装好扬声器和传感器(瓦斯或一氧化碳)的PCB板14固定在电路仓壳3内。

第五、将焊装好麦克风和导线的PCB板14嵌装在电路仓壳3内的麦克风仓19中。

第六、将密封胶21灌注在USB电极仓16、开关仓61(4个)、麦克风仓19内并让其半固化，再将密封圈10嵌入电路仓3的边槽内。

第七、将电缆22的橡胶护层外套上密封螺套23后再套上密封圈10，将多芯电缆头端穿入电路仓壳3的引电缆孔内，再将密封螺套23旋入引电缆孔内壁的螺纹上并旋紧，此时密封螺套压迫密封圈并致其和电缆橡胶护层变形而致使电缆与电路仓壳紧密连接并密封。

第八、根据产品需要在电路仓壳3内装配好PCB板14和液晶显示屏27并联结好各根导线。

第九、将电池组28装入电池仓壳4内并将电池导线与电路仓壳内相关的PCB板相连接，再将电路仓壳3与电池仓壳相扣并用4个螺钉锁紧。

第十、用轴销49将电路仓壳3和电池仓壳4及腰夹48穿铆在一起，再嵌入弹簧片50，使腰夹有适度的弹力，至此蓄电池盒实施完毕。

二、灯头的装配

第一、将焊装好电子元器件及近光光源37和远光光源38的PCB板14与远光灯杯34用3个螺钉组装成小组件，灯头前罩32已与透明玻璃33注塑为一体，再将小组件用3个螺钉与灯头前罩32组装为一体，再后将密封圈10嵌入灯头前罩32的边槽内。

第二、根据产品需要灯杯34内是否装配摄像头39或镭射头，如装配将其电路接入PCB板。

第三、依据电路仓壳上按键的安装方式和步骤在灯头壳体31上安装按键51、密封圈10、防水开关59、U型固定卡60等，并在开关仓61内灌注密封胶。

第四、将灯头插片45通过转轴螺丝组46装配在灯头壳体31上，转轴螺丝组是由螺丝、自润滑垫圈、平垫圈和止滑螺母组成，其上紧后，插片与壳体间能在具有一定阻力的条件下旋转，其可调整灯头的照射角度。

第五、依据电路仓壳电缆接入方式将电缆接入到灯头壳体31内，连接好相关的导线，再将三个螺钉穿入到壳体相对应的孔后再在螺钉上套入密封圈10，把灯头壳体31与灯头前罩32相扣并将螺钉锁紧，至此带电缆多功能LED工矿灯装配完毕。

通过上面具体装配步骤的描述，本专利方案的主要结构特征为：

蓄电池盒的电路仓壳上设有正极充电桩和负极充电孔，使蓄电池盒能在传统充电架上充电(见图6)；同时电路仓壳还设有USB充电电极和外充卡槽，经卡槽的导入和定位，装有专用接头的USB数据线能使用手机的充电器对蓄电池盒充电(见图7)；也能通过USB充电电极和外充卡槽的导入及定位，蓄电池盒能方便的在专门为其配套的充电架单元上充电(见图8)；蓄电池盒上装有具有适度弹力的腰夹，以方便蓄电池盒在腰间皮带上的取下和挂上；蓄电池盒的电池仓壳上设有灯头及电缆固定口，能使电缆和灯头缠绕和插挂在蓄电池盒上，图5是本实用新型实施例之二的立体示意图，其展现的是具有上述专利特征的普通带电缆LED工矿灯的蓄电池盒；蓄电池盒的电路仓壳上设有数个按键开关，其是由按键、密封圈、防水开关、U型固定卡、开关仓和密封胶形成的全密封式开关结构；蓄电池盒的电路仓壳上设有扬声器仓、麦克风仓和液晶显示屏安装位，为多功能矿灯提供了硬件安装条件，图2是本实用新型实施例之一蓄电池盒的立体示意图，其展现的是具有上述专利特征的多功能带电缆LED工矿灯的蓄电池盒。

灯头灯杯内设有近光灯杯，使工矿灯具备近光和远光的照明功能；灯杯内能装配摄像头39，为多功能矿灯提供了硬件安装条件；灯头壳体与插片间能在具有一定阻力的条件下旋转，其可调整灯头的照射角度；从灯头的正上方顺时针方向旋转后再向侧后方向出电缆，能减少电缆在安全帽顶上而发生的碰损。为了满足井下可能存在的恶劣环境，提高工矿灯的安全性能，一方面需要从结构上保证防水、防尘、防爆的要求，大幅增强可能存在的安全薄弱环节的可靠性，例如按键结构的改进。从易用性、使用方便性和安全性入手，增强作为基本保证的充电性能，使得固定地点的充电更加方便快捷，在无法达到固定充电地点时可以随时使用便携的随身电源或手机进行充电。从装配工艺上也保证了整体结构的可靠性和安全性。

Claims (10)

1.一种分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯，其特征在于：包括由连接电缆(22)连接的满足IP67标准的蓄电池盒(1)和灯头(2)，所述蓄电池盒(1)包括电池组(28)以及带有适配于普通矿灯充电单元(62)的充电接口和适配于USB便携充电单元(63)的充电接口；

所述灯头(2)的外侧设有凸出的电缆出口，电缆出口内侧壁的中部设有凸台，电缆出口与密封螺套(23)螺纹连接，在密封螺套与凸台之间以密封圈(10)通过密封螺套的挤压密封，所述电缆出口和密封螺套设置于灯头的后侧面，灯头底面水平设置时，密封螺套的轴线与竖直向上方向向侧面或/和后方呈40～60度倾斜设置；

在所述蓄电池盒(1)的顶部设有凸出的引电缆孔(25)，引电缆孔与带有中心穿过连接电缆(22)的密封螺套(23)通过密封圈(10)密封连接，蓄电池盒底面水平设置时，该密封螺套的轴线与竖直向上方向向前方或后方呈40～60度倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯，其特征在于：所述灯头(2)包括无充电接口的灯头壳体(31)，在所述灯头壳体内固定安装有远光灯杯(34)、近光灯杯(35)以及独立的远光光源(38)和近光光源(37)，所述近光灯杯(35)一体化或独立设置于远光灯杯(34)的底部或杯壁位置。

3.根据权利要求1或2所述的分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯，其特征在于：所述灯头(2)内设有镭射头(39)和/或摄像头，所述镭射头(39)和/或摄像头固定于灯头内作相应信号处理的PCB板(14)上。

4.根据权利要求1或2所述的分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯，其特征在于：在所述蓄电池盒(1)和/或灯头外侧分别设有用于功能控制或设置的按键(51)，在蓄电池盒的按键安装位置设有按键安装孔(56)，所述按键安装孔的内侧壁设有突出的按键挂钩台(24)，所述按键挂钩台的内侧壁轮廓为扁长形，所述按键的底部端头与按键头部之间的连接部凹入，按键的底部端头设有截面形状与所述按键挂钩台的内侧壁轮廓相似的按键倒钩(57)，使得所述按键倒钩穿过按键挂钩台并旋转一个非平角角度后被按键挂钩台阻挡而不能移出，在所述按键挂钩台与按键外端面之间嵌设有用于防水防尘的密封圈(10)，在按键安装孔的底部对应按键位置固定安装有防水开关(59)，在按键安装孔内还设有U型固定卡(60)，所述按键倒钩和/或防水开关被嵌于U型固定卡内，且U型固定卡的两侧被嵌于按键安装孔的相对两侧壁之间，U型固定卡非开口的端面作为插入方向的尾部与在按键安装孔壁间被填充固化，形成全密封的开关结构。

5.根据权利要求1所述的分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯，其特征在于：所述蓄电池盒(1)设有电路仓壳(3)和电池仓壳(4)，其中电路仓壳(3)尾部突出设置一充电接口部(13)，所述适配于普通矿灯充电单元(62)的充电接口的负极充电孔(6)设于所述充电接口部(13)的端面，适配于普通矿灯充电单元(62)的充电接口的正极充电桩(5)设于电路仓壳的底部。

6.根据权利要求5所述的分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯，其特征在于：所述负极充电孔(6)的入口处设有边缘嵌入电路仓壳的金属护圈(26)，所述金属护圈(26)的中心设有适于充电插头的负极插拔的开口。

7.根据权利要求1所述的分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯，其特征在于：所述充电接口设有USB充电电极(7)，所述USB充电电极(7)通过专用矿灯充电单元(65)或USB便携充电单元(63)分别用充电交流电源或USB接口电源连接进行充电，以满足交流充电的便捷性或通过随身携带的带电源设备进行充电；

在蓄电池盒的充电接口的两侧面各设有一个外充卡槽(47)，所述USB便携充电单元(63)设有通过所述外充卡槽(47)与蓄电池盒(1)固定的夹紧槽(20)，所述夹紧槽(20)内设有与所述USB充电电极(7)电连接的弹性触点，所述弹性触点连接至USB便携充电单元外侧的MICRO USB插座(64)或MINI USB插座；

所述专用矿灯充电单元(65)的接合部设有对应USB充电电极(7)的连接触点(18)和两条突出的外充卡槽夹(15)，所述外充卡槽夹(15)在充电使用时也通过所述外充卡槽(47)将蓄电池盒(1)直接插入固定，同时通过连接触点(18)与所述USB充电电极(7)电连接。

8.根据权利要求1所述的分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯，其特征在于：在所述蓄电池盒的侧面设有腰夹(48)，腰夹通过带弹簧片(50)的轴销(49)与蓄电池盒连接，用于将蓄电池盒方便地夹扣于腰带上。

9.根据权利要求1所述的分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯，其特征在于：所述灯头的后侧面设有灯头插片(45)，所述灯头插片通过转轴螺丝组(46)与灯头壳体连接；所述蓄电池盒(1)的一个外侧面设有灯头及电缆固定架(30)，灯头及电缆固定架设有通过灯头插片固定灯头的插孔，以及用于缠绕所述连接电缆的槽孔。

10.根据权利要求1所述的分离防护结构的多功能LED防爆工矿灯，其特征在于：所述工矿灯内设有带微处理器(67)的控制电路板，设有与所述微处理器的接口连接的远光近光驱动模块(76)、影像处理模块(77)、通讯模块(69)、定位模块(68)、耳机/扬声器(74)、麦克风(75)、瓦斯/CO监测模块(70)、存储模块(71)、电源管理模块(72)、控制键组(73)和显示模块(66)，其中远光近光驱动模块(76)和影像处理模块(77)通过PCB板(14)安装于灯头内，用于闪光报警或光源控制，以及实时将光学摄像信号转换为数字信号进行存储、实时/定时上传，所述通讯模块(69)包括音视频通讯模块、短信收发模块和无线收发器，用于将音视频信号、定位信号、瓦斯/CO监测信号进行实时存储的同时实现可视对讲/可视电话、跟踪定位和实时传输，使工矿灯同时作为安全生产管理的黑匣子。