一种煤矿用风速监测装置的传感头的制作方法

[0001]
本发明属于煤矿风速测量用辅助设备技术领域；具体是一种煤矿用风速监测装置的传感头。


背景技术：

[0002]
煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一，进入二十一世纪以来，虽然煤炭的价值大不如从前，但毕竟目前和未来很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一，煤炭的供应也关系到工业乃至整个社会方方面面的发展的稳定，但是，由于大部分煤都储藏于地底下，所以必须以矿井的形式进行开采，而井下工作对于煤炭工人的人身安全来说是非常危险的，在煤矿采集过程中，每年都会发生多起煤矿事故，在这些煤矿事故中，比较常见的就是井下有毒气体或者煤粉浓度过高，尤其是粉尘过高会直接影响井下安全，甚至导致爆炸。因此，井下通风非常关键，现有的检测井下气体通风状况大多使用煤矿用风速监测装置的传感头来进行检测，但是由于矿井中的气体中往往含有极大的粉尘，进而导致现有的检测设备内部以及风速测量转轮上极易堆积灰尘进而导致设备测量精度降低甚至损坏，同时现有的检测设备大多只能简单测量风速，无法测量空气中是否含有有毒物质，因此，一种具有清洁能力、测量空气中是否含有有毒物质的煤矿用风速监测装置的传感头的出现迫在眉睫。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种煤矿用风速监测装置的传感头。
[0004]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿用风速监测装置的传感头，包括内部灰尘检测设备卡座、外壳体、风速测量转杆、风速转轮、转轮清灰机构、过滤芯、设备壳体以及内部灰尘检测设备，所述内部灰尘检测设备卡座固定于外壳体下端面上，所述内部灰尘检测设备滑动配合于内部灰尘检测设备卡座内侧，且内部灰尘检测设备通过内部灰尘检测设备卡座固定于外壳体下端面上，所述设备壳体内嵌于外壳体内侧，且设备壳体前后端面分别贯穿外壳体前后端面，所述过滤芯内嵌于设备壳体前后端面上，所述风速测量转杆设于外壳体上侧，所述风速测量转杆下侧穿透外壳体与设备壳体传动连接，且风速测量转杆与外壳体转动配合，所述风速测量转杆上端固定有风速转轮，所述转轮清灰机构设于外壳体，且转轮清灰机构与外壳体上端面上下滑动配合，所述风速测量转杆贯穿转轮清灰机构伸于转轮清灰机构上侧，且风速测量转杆与转轮清灰机构螺纹转动配合，所述风速转轮由多个半球形的空心杯壳构成，并固定在互成相同角度的转动块上。风杯的凹面顺着一个方向排列，所述转动块固定于风速测量转杆上端，所述内部灰尘检测设备由四个透明板组成的矩形壳体。
[0005]
进一步地，所述内部灰尘检测设备卡座包括底托板、右卡座、左卡座以及挤压弹条，所述右卡座与左卡座为对称结构，且右卡座与左卡座皆固定于外壳体下端面上，所述右
卡座为l型板状结构，所述右卡座与左卡座配合为u型结构，所述右卡座与左卡座下端面上皆固定有底托板，所述右卡座与左卡座内侧壁上皆固定有挤压弹条。
[0006]
进一步地，所述外壳体包括密封卡条、右侧外壳体、左侧外壳体、转轮清灰机构安装壳体、配合固定卡扣以及设备壳体安装槽，所述右侧外壳体与左侧外壳体皆为矩形块结构，且右侧外壳体与左侧外壳体彼此相互配合，所述右侧外壳体、左侧外壳体上端面上皆设有转轮清灰机构安装壳体，所述转轮清灰机构安装壳体与转轮清灰机构滑动配合，所述设备壳体安装槽分别设于右侧外壳体与左侧外壳体相配合的端面上，且设备壳体安装槽分别贯穿右侧外壳体与左侧外壳体前后端面，所述配合固定卡扣分别固定于右侧外壳体与左侧外壳体上端面上，且右侧外壳体上端的配合固定卡扣与左侧外壳体上端的配合固定卡扣相配合，所述左侧外壳体与右侧外壳体相配合的接触面上固定有密封卡条，所述密封卡条与右侧外壳体上和左侧外壳体相配合的接触面相配合。
[0007]
进一步地，所述配合固定卡扣包括复位挤压弹簧、转动铰链座、卡扣、卡扣按钮、配合铰链座、配合卡槽以及卡槽板，所述转动铰链座固定于左侧外壳体上端面上，所述卡扣按钮为长条块状，所述卡扣按钮下端固定有配合铰链座，且配合铰链座位于卡扣按钮下端中间，所述配合铰链座与转动铰链座转动配合，所述卡扣按钮通过配合铰链座转动固定于左侧外壳体上端面上，所述复位挤压弹簧下端固定于左侧外壳体上端面上，所述复位挤压弹簧上端与卡扣按钮首端下端面固定连接，所述卡扣按钮末端下端面固定有卡扣，所述卡槽板水平固定于右侧外壳体上端面上，所述卡槽板末端与右侧外壳体固定连接，所述卡槽板首端上端面上设有配合卡槽，所述配合卡槽贯穿卡槽板首端上下端面，所述卡槽板首端与左侧外壳体上端面相配合，所述配合卡槽与卡扣相配合。
[0008]
进一步地，所述风速测量转杆包括转杆本体、棘轮机构、锥齿轮以及风速测量传感器，所述转杆本体上端与风速转轮固定连接，所述转杆本体下端与棘轮机构转动连接，所述风速测量传感器套于转杆本体上，且风速测量传感器位于转杆本体上靠近棘轮机构一侧，所述棘轮机构下端固定有锥齿轮，所述转杆本体外侧壁位于风速测量传感器上侧部分设有双向螺纹，所述转杆本体与转轮清灰机构通过双向螺纹转动配合。
[0009]
进一步地，所述棘轮机构包括棘轮盖板、棘轮转轴、挤压弹簧、棘爪、棘轮壳转轴、棘轮壳以及棘轮，所述棘轮壳为无顶有底空心圆柱，所述棘轮壳下端面上固定有棘轮壳转轴，所述棘轮壳转轴与锥齿轮固定连接，所述棘爪共设有多个，多个所述棘爪滑动设于棘轮壳内侧壁上，所述挤压弹簧共设有多个，多个所述挤压弹簧皆内嵌于棘轮壳内侧，且多个挤压弹簧分别与多个棘爪相对应，所述挤压弹簧一端与棘爪固定连接，另一端与棘轮壳固定连接，所述棘轮转轴固定于棘轮上，所述棘轮通过棘轮转轴转动固定于棘轮壳内侧，且棘轮与棘爪相配合，所述棘轮盖板固定于棘轮壳上端面上，且棘轮转轴穿透棘轮盖板伸于棘轮盖板上侧，所述棘轮盖板与棘轮转轴转动配合，所述棘轮转轴上端与转杆本体下端固定连接。
[0010]
进一步地，所述转轮清灰机构包括限位板、移动板、螺纹孔以及清洁毛刷，所述移动板为扁平的矩形板，所述移动板中心设有螺纹孔，所述移动板通过螺纹孔与转杆本体螺纹配合，所述移动板下端面上设有限位板，所述限位板与转轮清灰机构安装壳体相配合，所述移动板上端面上均匀布置有清洁毛刷。
[0011]
进一步地，所述过滤芯包括过滤芯外壳、过滤芯限位块以及过滤芯本体，所述过滤
芯外壳为前后端面贯通的圆柱壳体，所述过滤芯外壳外侧壁上设有过滤芯限位块，所述过滤芯本体固定于过滤芯外壳内侧，所述过滤芯外壳通过过滤芯限位块固定于设备壳体前后端面上，所述过滤芯为500目过滤网。
[0012]
进一步地，所述设备壳体包括螺旋叶片、螺栓锥齿轮、设备壳体本体、空气检测传感器探头、螺旋叶片转轴以及转轴固定架，所述设备壳体本体为前后贯通的空心圆柱壳体，所述转轴固定架固定于设备壳体本体内侧，所述螺旋叶片转轴转动固定于转轴固定架上，且螺旋叶片转轴前后端面皆固定有螺旋叶片，所述空气检测传感器探头固定于设备壳体本体内侧壁上，且位于两个螺旋叶片之间，所述螺栓锥齿轮固定套于螺旋叶片转轴上，所述螺栓锥齿轮与锥齿轮相啮合。
[0013]
进一步地，所述一种煤矿用风速监测装置的传感头的工作步骤具体如下：1）将设备固定在煤矿井通风管道位置；2）煤矿井通风，带动风速转轮转动，风速转轮转动带动转杆本体转动，转杆本体转动带动棘轮转轴转动，棘轮转轴转动带动棘轮转动，棘爪与棘轮啮合，进而带动棘轮壳转动；3）棘轮壳转动带动棘轮壳转轴转动，进而带动锥齿轮转动，锥齿轮与螺栓锥齿轮啮合，进而带动螺栓锥齿轮转动，螺栓锥齿轮带动螺旋叶片转轴转动，进而带动螺旋叶片转动；4）螺旋叶片转动使气流进入设备壳体内，通过过滤芯，将气流中的固定杂质过滤，过滤完的气流通过空气检测传感器探头分析后由设备壳体末端流出设备；5）空气检测传感器探头分析出气流成分；6）转杆本体转动，通过风速测量传感器测出风速；7）同时转杆本体与螺纹孔产生相对转动，进而使移动板上移，使清洁毛刷慢慢靠近风速转轮，进而对风速转轮进行清洁；8）一段时间后，观察内部灰尘检测设备，当内部灰尘检测设备内出现较多灰尘时，将设备拆卸；9）按压卡扣按钮，使卡扣与配合卡槽分离，进而使卡扣按钮与卡槽板分离，从而使左侧外壳体与右侧外壳体分开，将设备壳体取出，同时将过滤芯以及内部灰尘检测设备拆卸，从而对设备壳体、风速测量转杆、风速转轮、过滤芯以及内部灰尘检测设备进行清洁；10）清洁完成后，重新组装，并将组装好的设备重新固定在煤矿井通风管道位置。
[0014]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设有转轮清灰机构，进而可对风速转轮进行清洁，避免风速转轮上堆积灰尘，而导致设备测量精度下降，甚至损坏，设有的设备壳体，可对通过设备的气体中物质的含量进行检测，从而使检测人员能够清楚知道矿井内是否安全，设有的过滤芯，可对进入设备内部的气体过滤，避免杂质进入设备内部，导致设备损坏，大大提高设备的使用寿命，设有的内部灰尘检测设备可对设备内部是否进入粉尘进行观察，当内部灰尘检测设备内部设有灰尘时，则表明设备内部大概率含有灰尘，当内部灰尘检测设备内灰尘较多，则说明设备内部该进行灰尘清理，本发明通过风速测量转杆对设备壳体进行驱动，进而使得螺旋叶片转动，加速吸引气流进入设备内部，从而方便进行检测，设有的棘轮机构，可避免螺旋叶片转动而加速风速转轮转动，进而导致测量出现误差，本发明具有清洁能力强、测量空气中是否含有有毒物质等有益效果。
附图说明
[0015]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]
图1是本发明一种煤矿用风速监测装置的传感头的总体结构示意图；图2是本发明一种煤矿用风速监测装置的传感头的内部灰尘检测设备卡座的结构示意图；图3是本发明一种煤矿用风速监测装置的传感头的外壳体的结构示意图；图4是本发明一种煤矿用风速监测装置的传感头的左侧外壳体上的配合固定卡扣的结构示意图；图5是本发明一种煤矿用风速监测装置的传感头的右侧外壳体上的配合固定卡扣的结构示意图；图6是本发明一种煤矿用风速监测装置的传感头的风速测量转杆的结构示意图；图7是本发明一种煤矿用风速监测装置的传感头的棘轮机构的结构示意图；图8是本发明一种煤矿用风速监测装置的传感头的转轮清灰机构的结构示意图；图9是本发明一种煤矿用风速监测装置的传感头的过滤芯的结构示意图；图10是本发明一种煤矿用风速监测装置的传感头的设备壳体的结构示意图。
[0017]
图中：1-内部灰尘检测设备卡座，2-外壳体，3-风速测量转杆，4-风速转轮，5-转轮清灰机构，6-过滤芯，7-设备壳体，8-内部灰尘检测设备，11-底托板，12-右卡座，13-左卡座，14-挤压弹条，21-密封卡条，22-右侧外壳体，23-左侧外壳体，24-转轮清灰机构安装壳体，25-配合固定卡扣，26-设备壳体安装槽，251-复位挤压弹簧，252-转动铰链座，253-卡扣，254-卡扣按钮，255-配合铰链座，256-配合卡槽，257-卡槽板，31-转杆本体，32-棘轮机构，33-锥齿轮，34-风速测量传感器，321-棘轮盖板，322-棘轮转轴，323-挤压弹簧，324-棘爪，325-棘轮壳转轴，326-棘轮壳，327-棘轮，51-限位板，52-移动板，53-螺纹孔，54-清洁毛刷，61-过滤芯外壳，62-过滤芯限位块，63-过滤芯本体，71-螺旋叶片，72-螺栓锥齿轮，73-设备壳体本体，74-空气检测传感器探头，75-螺旋叶片转轴，76-转轴固定架。
具体实施方式
[0018]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种煤矿用风速监测装置的传感头，包括内部灰尘检测设备卡座1、外壳体2、风速测量转杆3、风速转轮4、转轮清灰机构5、过滤芯6、设备壳体7以及内部灰尘检测设备8，内部灰尘检测设备卡座1固定于外壳体2下端面上，内部灰尘检测设备8滑动配合于内部灰尘检测设备卡座1内侧，且内部灰尘检测设备8通过内部灰尘检测设备卡座1固定于外壳体2下端面上，设备壳体7内嵌于外壳体2内侧，且设备壳体7前后端面分别贯穿外壳体2前后端面，过滤芯6内嵌于设备壳体7前后端面上，风速测
量转杆3设于外壳体2上侧，风速测量转杆3下侧穿透外壳体2与设备壳体7传动连接，且风速测量转杆3与外壳体2转动配合，风速测量转杆3上端固定有风速转轮4，转轮清灰机构5设于外壳体2，且转轮清灰机构5与外壳体2上端面上下滑动配合，风速测量转杆3贯穿转轮清灰机构5伸于转轮清灰机构5上侧，且风速测量转杆3与转轮清灰机构5螺纹转动配合，风速转轮4由多个半球形的空心杯壳构成，并固定在互成相同角度的转动块上。风杯的凹面顺着一个方向排列，转动块固定于风速测量转杆3上端，内部灰尘检测设备8由四个透明板组成的矩形壳体。
[0020]
如图2所示，内部灰尘检测设备卡座1包括底托板11、右卡座12、左卡座13以及挤压弹条14，右卡座12与左卡座13为对称结构，且右卡座12与左卡座13皆固定于外壳体2下端面上，右卡座12为l型板状结构，右卡座12与左卡座13配合为u型结构，右卡座12与左卡座13下端面上皆固定有底托板11，右卡座12与左卡座13内侧壁上皆固定有挤压弹条14。
[0021]
如图3所示，外壳体2包括密封卡条21、右侧外壳体22、左侧外壳体23、转轮清灰机构安装壳体24、配合固定卡扣25以及设备壳体安装槽26，右侧外壳体22与左侧外壳体23皆为矩形块结构，且右侧外壳体22与左侧外壳体23彼此相互配合，右侧外壳体22、左侧外壳体23上端面上皆设有转轮清灰机构安装壳体24，转轮清灰机构安装壳体24与转轮清灰机构5滑动配合，设备壳体安装槽26分别设于右侧外壳体22与左侧外壳体23相配合的端面上，且设备壳体安装槽26分别贯穿右侧外壳体22与左侧外壳体23前后端面，配合固定卡扣25分别固定于右侧外壳体22与左侧外壳体23上端面上，且右侧外壳体22上端的配合固定卡扣25与左侧外壳体23上端的配合固定卡扣25相配合，左侧外壳体23与右侧外壳体22相配合的接触面上固定有密封卡条21，密封卡条21与右侧外壳体22上和左侧外壳体23相配合的接触面相配合。
[0022]
如图4-5所示，配合固定卡扣25包括复位挤压弹簧251、转动铰链座252、卡扣253、卡扣按钮254、配合铰链座255、配合卡槽256以及卡槽板257，转动铰链座252固定于左侧外壳体23上端面上，卡扣按钮254为长条块状，卡扣按钮254下端固定有配合铰链座255，且配合铰链座255位于卡扣按钮254下端中间，配合铰链座255与转动铰链座252转动配合，卡扣按钮254通过配合铰链座255转动固定于左侧外壳体23上端面上，复位挤压弹簧251下端固定于左侧外壳体23上端面上，复位挤压弹簧251上端与卡扣按钮254首端下端面固定连接，卡扣按钮254末端下端面固定有卡扣253，卡槽板257水平固定于右侧外壳体22上端面上，卡槽板257末端与右侧外壳体22固定连接，卡槽板257首端上端面上设有配合卡槽256，配合卡槽256贯穿卡槽板257首端上下端面，卡槽板257首端与左侧外壳体23上端面相配合，配合卡槽256与卡扣253相配合。
[0023]
如图6所示，风速测量转杆3包括转杆本体31、棘轮机构32、锥齿轮33以及风速测量传感器34，转杆本体31上端与风速转轮4固定连接，转杆本体31下端与棘轮机构32转动连接，风速测量传感器34套于转杆本体31上，且风速测量传感器34位于转杆本体31上靠近棘轮机构32一侧，棘轮机构32下端固定有锥齿轮33，转杆本体31外侧壁位于风速测量传感器34上侧部分设有双向螺纹，转杆本体31与转轮清灰机构5通过双向螺纹转动配合。
[0024]
如图7所示，棘轮机构32包括棘轮盖板321、棘轮转轴322、挤压弹簧323、棘爪324、棘轮壳转轴325、棘轮壳326以及棘轮327，棘轮壳326为无顶有底空心圆柱，棘轮壳326下端面上固定有棘轮壳转轴325，棘轮壳转轴325与锥齿轮33固定连接，棘爪324共设有多个，多
个棘爪324滑动设于棘轮壳326内侧壁上，挤压弹簧323共设有多个，多个挤压弹簧323皆内嵌于棘轮壳326内侧，且多个挤压弹簧323分别与多个棘爪324相对应，挤压弹簧323一端与棘爪324固定连接，另一端与棘轮壳326固定连接，棘轮转轴322固定于棘轮327上，棘轮327通过棘轮转轴322转动固定于棘轮壳326内侧，且棘轮327与棘爪324相配合，棘轮盖板321固定于棘轮壳326上端面上，且棘轮转轴322穿透棘轮盖板321伸于棘轮盖板321上侧，棘轮盖板321与棘轮转轴322转动配合，棘轮转轴322上端与转杆本体31下端固定连接。
[0025]
如图8所示，转轮清灰机构5包括限位板51、移动板52、螺纹孔53以及清洁毛刷54，移动板52为扁平的矩形板，移动板52中心设有螺纹孔53，移动板52通过螺纹孔53与转杆本体31螺纹配合，移动板52下端面上设有限位板51，限位板51与转轮清灰机构安装壳体24相配合，移动板52上端面上均匀布置有清洁毛刷54。
[0026]
如图9所示，过滤芯6包括过滤芯外壳61、过滤芯限位块62以及过滤芯本体63，过滤芯外壳61为前后端面贯通的圆柱壳体，过滤芯外壳61外侧壁上设有过滤芯限位块62，过滤芯本体63固定于过滤芯外壳61内侧，过滤芯外壳61通过过滤芯限位块62固定于设备壳体7前后端面上，过滤芯为500目过滤网。
[0027]
如图10所示，设备壳体7包括螺旋叶片71、螺栓锥齿轮72、设备壳体本体73、空气检测传感器探头74、螺旋叶片转轴75以及转轴固定架76，设备壳体本体73为前后贯通的空心圆柱壳体，转轴固定架76固定于设备壳体本体73内侧，螺旋叶片转轴75转动固定于转轴固定架76上，且螺旋叶片转轴75前后端面皆固定有螺旋叶片71，空气检测传感器探头74固定于设备壳体本体73内侧壁上，且位于两个螺旋叶片71之间，螺栓锥齿轮72固定套于螺旋叶片转轴75上，螺栓锥齿轮72与锥齿轮33相啮合。
[0028]
一种煤矿用风速监测装置的传感头的工作步骤具体如下：1）将设备固定在煤矿井通风管道位置；2）煤矿井通风，带动风速转轮4转动，风速转轮4转动带动转杆本体31转动，转杆本体31转动带动棘轮转轴322转动，棘轮转轴322转动带动棘轮327转动，棘爪324与棘轮327啮合，进而带动棘轮壳326转动；3）棘轮壳326转动带动棘轮壳转轴325转动，进而带动锥齿轮33转动，锥齿轮33与螺栓锥齿轮72啮合，进而带动螺栓锥齿轮72转动，螺栓锥齿轮72带动螺旋叶片转轴75转动，进而带动螺旋叶片71转动；4）螺旋叶片71转动使气流进入设备壳体7内，通过过滤芯6，将气流中的固定杂质过滤，过滤完的气流通过空气检测传感器探头74分析后由设备壳体7末端流出设备；5）空气检测传感器探头74分析出气流成分；6）转杆本体31转动，通过风速测量传感器34测出风速；7）同时转杆本体31与螺纹孔53产生相对转动，进而使移动板52上移，使清洁毛刷54慢慢靠近风速转轮4，进而对风速转轮4进行清洁；8）一段时间后，观察内部灰尘检测设备8，当内部灰尘检测设备8内出现较多灰尘时，将设备拆卸；9）按压卡扣按钮254，使卡扣253与配合卡槽256分离，进而使卡扣按钮254与卡槽板257分离，从而使左侧外壳体23与右侧外壳体22分开，将设备壳体7取出，同时将过滤芯6以及内部灰尘检测设备8拆卸，从而对设备壳体7、风速测量转杆3、风速转轮4、过滤芯6以及内部灰
尘检测设备8进行清洁；10）清洁完成后，重新组装，并将组装好的设备重新固定在煤矿井通风管道位置。
[0029]
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
[0030]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0031]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。