专利名称：基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及气动传动领域，具体是一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统。
背景技术：
近年来因为瓦斯爆炸造成的煤矿事故给国家带来巨大的损失，对矿工的生命安全构成了极大地威胁，由此发明一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，实现瓦斯超标预警功能。目前瓦斯监测仪已经逐渐走向市场，但发现他们功能单一，瓦斯监测与照明两用系统巧妙的将瓦斯监测和防爆灯结合使用，既能照明又能安全检测，适用于一些特殊的应急场合使用，如井下掘进面、采煤工作面机头机尾处。面对日益紧缺的能源问题，各种新型发电的开发和应用，对缓解能源压力有很重要的作用。空气是一种新型能源，资源不尽，尤其在矿下主要巷道内基本上都铺设了风压管路，利用这些风压来进行发电非常方便快捷。目前，矿用的照明灯，基本上供电都要经过电压转换室，虽然其本身具有一定的防爆功能，但线路使用过程中可能会产生火花引起爆炸事故，不能从根本上解决问题。据文献检索发现已有采用气动的防爆灯，但其不足之处是其采用涡轮作为驱动载体给防爆灯供电，气体利用率低且整机工作噪音大，严重影响工人身心健康。
发明内容
为了解决现有气动防爆灯功能单一、气体利用率低、噪音大等问题，本发明提供一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，通过瓦斯传感器、防爆灯和蜂鸣器的配合使用，使瓦斯监测工作更加安全可靠，同时采用气缸输出动力，气体利用率高且系统噪音小。本发明是以如下技术方案实现得
一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于包括气缸、圆盘、发电机、单片机系统、防爆灯，所述的气缸的活塞杆的顶端与连杆的一端转动连接，圆盘的周边沿轴向固定有连接杆，连杆的另一端与连接杆固定连接，圆盘的中心部位设有沉槽并贯穿有一个轴，轴与圆盘之间通过键固定，轴上配合安装有滚动轴承，滚动轴承固定在一个支架上，支架上还固定有发电机，发电机的输入轴与所述轴之间通过联轴器相连，发电机的三相电压输出端接入整流器，整流器的电压输出端接入滤波器，发电机输出的交流电经整流、滤波后的直流电直接提供给防爆灯，并通过稳压模块稳压后提供给单片机系统和瓦斯传感器，防爆灯与滤波器之间还连接有场效应管，单片机系统的信号输入端与瓦斯传感器连接，单片机系统的信号输出端控制连接有驱动电路，驱动电路连接有场效应管、蜂鸣器。所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于所述的连杆与连接杆连接的一端的端部沿径向开有一个通孔，连杆通过端部的通孔套在连接杆上，连接杆的端部通过销子固定。所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于所述的轴的顶端旋合有螺母，螺母位于圆盘的中心部位的沉槽中，避免圆盘的轴向移动以及连杆和圆盘的运动干涉。所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于所述的整流器采用三组两两串联的整流二极管，滤波器采用滤波电容，三组两两串联的整流二极管与滤波电容相互并联。所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于所述的发电机通过螺钉固定在支架上。所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于所述的气缸的活塞杆的顶端通过运动副与连杆的一端连接。本发明的工作原理是
当瓦斯浓度超标时，瓦斯传感器输出高电平给单片机主控芯片；通过已编写的程序来检测瓦斯传感器信号输入引脚，来定时控制场效应管工作，使防爆灯照明回路适时地闭合和断开，实现防爆灯的不断闪烁；同时使蜂鸣器工作从而达到警报提醒作用。当瓦斯浓度到达正常范围之内，瓦斯传感器输出低电平给单片机；通过已编写的程序来检测瓦斯传感器信号输入引脚，使场效应管处于常开状态，点亮防爆灯；同时关闭蜂鸣器。由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是
本发明经济安全、便捷、多功能、无污染、气体利用率高、噪音小、方便安装。
图1为本发明机械部分的整体结构系统图。图2为本发明的控制部分的电路结构示意图。
具体实施例方式 如图1、2所示，一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，包括气缸1、圆盘2、发电机3、单片机系统4、防爆灯5，气缸I的活塞杆6的顶端与连杆7的一端转动连接，圆盘2的周边沿轴向固定有连接杆8，连杆7的另一端与连接杆8固定连接，圆盘2的中心部位设有沉槽并贯穿有一个轴9，轴9与圆盘2之间通过键10固定，轴9上配合安装有滚动轴承11，滚动轴承11固定在一个支架12上，支架12上还固定有发电机3，发电机3的输入轴与所述轴9之间通过联轴器13相连，发电机3的三相电压输出端接入整流器14，整流器
14的电压输出端接入滤波器15，发电机3输出的交流电经整流、滤波后的直流电直接提供给防爆灯5，并通过稳压模块16稳压后提供给单片机系统4和瓦斯传感器17，防爆灯5与滤波器15之间还连接有场效应管18，单片机系统4的信号输入端与瓦斯传感器17连接，单片机系统4的信号输出端控制连接有驱动电路19，驱动电路19连接有场效应管18、蜂鸣器20。连杆7与连接杆8连接的一端的端部沿径向开有一个通孔，连杆7通过端部的通孔套在连接杆8上，连接杆8的端部通过销子固定。轴9的顶端旋合有螺母21，螺母21位于圆盘2的中心部位的沉槽中，避免圆盘2的轴向移动。
整流器14采用三组两两串联的整流二极管，滤波器15采用滤波电容，三组两两串联的整流二极管与滤波电容相互并联。发电机3通过螺钉固定在支架12上。气缸I的活塞杆6的顶端通过运动副与连杆7的一端连接。根据气缸I的进气孔和排气孔的循环交换实现气缸的上下运动进而带动圆盘2的圆周运动，圆盘2的圆周运动通过轴9、联轴器13将扭矩传递给发电机3进而带动发电机3发电；发电机3输出电压经过整流滤波之后分为两路，一路作为防爆灯5与驱动电路19的工作电压；另一路经稳压之后作为单片机与瓦斯传感器的工作电源。当瓦斯浓度超标时，瓦斯传感器17输出高电平给单片机主控芯片；通过已编写的程序来检测瓦斯传感器17信号输入引脚，来定时控制场效应管18工作，使防爆灯5照明回路适时地闭合和断开，实现防爆灯5的不断闪烁；同时使蜂鸣器20工作从而达到警报提醒作用。当瓦斯浓度到达正常范围之内，瓦斯传感器17输出低电平给单片机；通过已编写的程序来检测瓦斯传感器17信号输入引脚，使场效应管18处于常开状态，点亮防爆灯5，同时关闭蜂鸣器20，达到安全检测的效果。
权利要求
1.一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于包括气缸、圆盘、发电机、单片机系统、防爆灯，所述的气缸的活塞杆的顶端与连杆的一端转动连接，圆盘的周边沿轴向固定有连接杆，连杆的另一端与连接杆固定连接，圆盘的中心部位设有沉槽并贯穿有一个轴，轴与圆盘之间通过键固定，轴上配合安装有滚动轴承，滚动轴承固定在一个支架上，支架上还固定有发电机，发电机的输入轴与所述轴之间通过联轴器相连，发电机的三相电压输出端接入整流器，整流器的电压输出端接入滤波器，发电机输出的交流电经整流、滤波后的直流电直接提供给防爆灯，并通过稳压模块稳压后提供给单片机系统和瓦斯传感器，防爆灯与滤波器之间还连接有场效应管，单片机系统的信号输入端与瓦斯传感器连接，单片机系统的信号输出端控制连接有驱动电路，驱动电路连接有场效应管、蜂鸣器。
2.根据权利要求1所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于所述的连杆与连接杆连接的一端的端部沿径向开有一个通孔，连杆通过端部的通孔套在连接杆上，连接杆的端部通过销子固定。
3.根据权利要求1所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于所述的轴的顶端旋合有螺母，螺母位于圆盘的中心部位的沉槽中。
4.根据权利要求1所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于所述的整流器采用三组两两串联的整流二极管，滤波器采用滤波电容，三组两两串联的整流二极管与滤波电容相互并联。
5.根据权利要求1所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于所述的发电机通过螺钉固定在支架上。
6.根据权利要求1所述的基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，其特征在于所述的气缸的活塞杆的顶端通过运动副与连杆的一端连接。
全文摘要
本发明公开了一种基于气缸式发电的瓦斯监测与照明两用系统，包括气缸，气缸的活塞杆的顶端与连杆的一端转动连接，圆盘的周边沿轴向固定有连接杆，连杆的另一端与连接杆固定连接，圆盘的中心部位设有沉槽并贯穿有一个轴，轴上配合安装有滚动轴承，发电机的输入轴与轴之间通过联轴器相连，发电机的三相电压输出端、整流器、滤波器依次连接，整流、滤波后的直流电直接提供给防爆灯，并通过稳压模块稳压后提供给单片机系统和瓦斯传感器，防爆灯与滤波器之间还连接有场效应管，单片机系统的信号输入端与瓦斯传感器连接，单片机系统的信号输出端控制连接有驱动电路，驱动电路连接有场效应管、蜂鸣器。本发明经济安全、气体利用率高、噪音小、方便安装。
文档编号E21F17/18GK103016062SQ201210525268
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月8日 优先权日2012年12月8日
发明者阮学云, 马云龙, 张强, 赵曙光, 王满满, 蒋耀, 王 华 申请人:三正集团股份有限公司