一種礦用本安智能電動(dòng)球閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種礦用本安智能電動(dòng)球閥，包括外殼、提手組件、出線嘴、透明觀察窗、安裝座、連接傳動(dòng)軸、球閥、電路裝置、變速箱和磁鐵組件；提手組件、出線嘴透明觀察窗和球閥固定安裝在外殼上；安裝座、連接傳動(dòng)軸、變速箱和磁鐵組件和電路裝置固定安裝在外殼內(nèi)；連接傳動(dòng)軸將球閥和變速箱傳動(dòng)連接；電路裝置包括電源模塊、主電路板和電機(jī)；電源模塊包括可充電電池組和電源管理電路；主電路板上設(shè)有單片機(jī)處理模塊、開關(guān)量輸入、輸出模塊、RS485和無線通信模塊、電機(jī)控制模塊和閥開關(guān)位置傳感器。本實(shí)用新型可大幅度降低礦井噴霧降塵系統(tǒng)的部署、維護(hù)和運(yùn)行成本；具備自我處理信息能力和停電續(xù)航能力，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，故障率低。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及煤礦井下噴霧降塵系統(tǒng)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種礦用本安智能電 動(dòng)球閥。 一種礦用本安智能電動(dòng)球閥

【背景技術(shù)】
[0002] 煤礦井下采掘等作業(yè)會(huì)給井下環(huán)境中帶來大量的粉塵，會(huì)影響到生產(chǎn)安全和礦工 的人身安全，因而對粉塵需要進(jìn)行處理。目前煤礦井下通常采用噴霧降塵系統(tǒng)處理井下環(huán) 境中的粉塵，噴霧降塵系統(tǒng)工作原理主要是通過大量的本安電動(dòng)球閥將壓力水轉(zhuǎn)換成噴霧 向井下環(huán)境中排放，以達(dá)到利用噴霧除塵的目的。目前礦井噴霧降塵系統(tǒng)中所用的本安電 動(dòng)球閥，主要存在以下不足：一是由于其電機(jī)運(yùn)行時(shí)電流較大，而為其供電的本安電源輸出 的電流較小，不足以提供多個(gè)球閥同時(shí)工作，需要對每個(gè)本安電動(dòng)球閥配套設(shè)置一臺本安 電源為其一對一地供電，而且由于本安電源成本相對較高，因而使得目前的礦井噴霧降塵 系統(tǒng)的部署成本較高；二是目前的本安電動(dòng)球閥非智能化，僅作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不能直接與礦 井噴霧降塵系統(tǒng)中檢測粉塵的粉塵傳感器等檢測用的傳感器直接連接，而且不自帶通信功 能，需要另行部署相應(yīng)的配套的設(shè)備或裝置使其自動(dòng)運(yùn)行，從而進(jìn)一步抬高了礦井噴霧降 塵系統(tǒng)的設(shè)置成本，而且使得現(xiàn)有的礦井噴霧降塵系統(tǒng)的故障率增加、工作可靠性降低、維 護(hù)和使用成本較高；三是當(dāng)?shù)V井噴霧降塵系統(tǒng)中的本安電源在工作中突然停電時(shí)，本安電 動(dòng)球閥即停止工作，不具有續(xù)航功能。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)多只球閥由一個(gè) 本安電源供電、能夠直接與礦井噴霧降塵系統(tǒng)中的粉塵傳感器等檢測用的傳感器直接連接 并具有單獨(dú)處理信號的功能、能夠方便地實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備和監(jiān)控后臺進(jìn)行通信且具有停電 時(shí)繼續(xù)工作的續(xù)航功能的礦用本安智能電動(dòng)球閥，該球閥的使用能夠大幅度地降低礦井噴 霧降塵系統(tǒng)的部署、維護(hù)成本，提高礦井噴霧降塵系統(tǒng)的工作可靠性。
[0004] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型的礦用本安智能電動(dòng)球閥，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是： 包括外殼、出線嘴、安裝座、連接傳動(dòng)軸、球閥、電路裝置、變速箱和磁鐵組件；上述的球閥具 有閥體、閥開關(guān)軸和閥開關(guān)；變速箱具有主軸；磁鐵組件包括傳動(dòng)板和磁鐵；磁鐵固定安裝 在傳動(dòng)板的上端面上；
[0005] 上述的出線嘴密封固定安裝在外殼上；安裝座固定安裝在外殼內(nèi)；連接傳動(dòng)軸固 定安裝在安裝座內(nèi)；變速箱固定在安裝座的上端；球閥固定安裝在外殼上且位于外殼的下 方；球閥的閥開關(guān)軸與連接傳動(dòng)軸的下端固定連接；變速箱的主軸的下端與連接傳動(dòng)軸的 上端固定連接；磁鐵組件的傳動(dòng)板固定安裝在變速箱的主軸的上端；磁鐵組件的磁鐵固定 安裝在傳動(dòng)板的上端面上；電路裝置固定設(shè)置在外殼內(nèi)；
[0006] 電路裝置包括電源模塊、主電路板和電機(jī)；電源模塊包括可充電電池組和電源管 理電路；主電路板上設(shè)置有單片機(jī)處理模塊、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、RS485通 信模塊、無線通信模塊、電機(jī)控制模塊和閥開關(guān)位置傳感器；閥開關(guān)位置傳感器設(shè)有相同的 2個(gè)；電機(jī)與變速箱傳動(dòng)連接；
[0007] 電源模塊的可充電電池組設(shè)有電源輸入輸出端；電源模塊的電源管理電路設(shè)有外 接電源輸入端、電源輸入輸出端、第一電源輸出端、第二電源輸出端和控制信號輸入端；單 片機(jī)處理模塊設(shè)有閥開關(guān)位置信號輸入端、開關(guān)量信號輸入端、第一通信端、第二通信端、 電源控制信號輸出端、電機(jī)控制信號輸出端以及開關(guān)量信號輸出端；開關(guān)量輸入模塊和開 關(guān)量輸出模塊分別設(shè)有信號輸入端和信號輸出端；閥開關(guān)位置傳感器設(shè)有信號輸出端；無 線通信模塊設(shè)有無線通信端和對內(nèi)通信端；RS485通信模塊設(shè)有對內(nèi)通信端和對外通信 端；電機(jī)控制模塊設(shè)有控制信號輸入端和電源輸出端；電機(jī)設(shè)有電源端；
[0008] 單片機(jī)處理模塊的閥開關(guān)位置信號輸入端與閥開關(guān)位置傳感器的信號輸出端信 號電連接；單片機(jī)處理模塊的開關(guān)量信號輸入端與開關(guān)量輸入模塊的信號輸出端信號電連 接；單片機(jī)處理模塊的第一通信端與RS485通信模塊的對內(nèi)通信端雙向信號電連接；單片 機(jī)處理模塊的第二通信端與無線通信模塊的對內(nèi)通信端雙向信號電連接；電機(jī)控制模塊的 控制信號輸入端與單片機(jī)處理模塊的電機(jī)控制信號輸出端信號電連接；電機(jī)的電源端與電 機(jī)控制模塊的電源輸出端電連接；開關(guān)量輸出模塊的信號輸入端與單片機(jī)處理模塊的開關(guān) 量信號輸出端信號電連接；
[0009] 電源模塊的控制信號輸入端與單片機(jī)處理模塊的電源控制信號輸出端信號電連 接；電源模塊的可充電電池組的電源輸入輸出端與電源管理電路的電源輸入輸出端電連 接；電源管理電路的第一電源輸出端為電路裝置的主電路板和閥開關(guān)位置傳感器提供工作 電源；電源管理電路的第二電源輸出端為電機(jī)控制模塊提供工作電源。
[0010] 進(jìn)一步的方案是：上述的電路裝置還包括顯示數(shù)碼管和狀態(tài)指示燈；顯示數(shù)碼管 設(shè)有信號輸入端；狀態(tài)指示燈設(shè)有控制信號輸入端；上述的電路裝置的單片機(jī)處理模塊還 設(shè)有顯示信號輸出端和狀態(tài)指示燈信號輸出端；顯示數(shù)碼管的信號輸入端與單片機(jī)處理模 塊的顯示信號輸出端信號電連接；狀態(tài)指示燈的控制信號輸入端與單片機(jī)處理模塊的狀態(tài) 指示燈信號輸出端信號電連接；顯示數(shù)碼管和狀態(tài)指示燈均由上述的電源模塊的電源管理 電路的第一電源輸出端提供工作電源。
[0011] 進(jìn)一步的方案是：還包括提手組件和透明觀察窗；上述的提手組件包括提手連接 板和提手；提手連接板設(shè)有結(jié)構(gòu)相同的2塊，提手連接板上設(shè)有提手安裝孔；該2塊提手連 接板相對設(shè)置固定安裝在外殼的上端；提手為桿狀折彎件，提手由其兩端與2塊提手連接 板的提手安裝孔可活動(dòng)地套接；透明觀察窗安裝在外殼的前端面上。
[0012] 進(jìn)一步的方案還有：上述的外殼包括殼體和后蓋；殼體為由前側(cè)板、左側(cè)板、右側(cè) 板、上端板和下端板組成的后端開口的盒狀一體件；后蓋設(shè)置在殼體的后端并通過密封墊 與殼體用螺釘密封固定連接；殼體的前板的中上部設(shè)有前后向貫通的長方形的槽孔，作為 觀察窗安裝孔；殼體的右側(cè)板上設(shè)有左右向貫通的出線嘴安裝孔，出線嘴安裝孔的數(shù)量與 需要安裝的出線嘴的數(shù)量相同；殼體的下端板的中間位置設(shè)有上下向貫通的閥開關(guān)軸通過 孔；
[0013] 上述的出線嘴密封固定安裝在外殼的殼體的右側(cè)板上的出線嘴安裝孔內(nèi)；透明觀 察窗密封固定安裝在殼體的前板的觀察窗安裝孔內(nèi)；上述的球閥的閥開關(guān)軸由其上端穿過 外殼的殼體的下端板上的閥開關(guān)軸通過孔后與連接傳動(dòng)軸的下端固定連接。
[0014] 本實(shí)用新型具有積極的效果：（1)本實(shí)用新型的礦用本安智能電動(dòng)球閥，其電路 裝置中的電源模塊設(shè)有充電電池組和電源管理電路，電源管理電路在單片機(jī)處理模塊的 控制下具有為電池組充電和輸出升壓功能，電機(jī)工作時(shí)由電池組經(jīng)電源管理電路升壓后供 電，而非如現(xiàn)有技術(shù)中由礦井噴霧降塵系統(tǒng)的本安電源直接為電機(jī)提供電源，因而一個(gè)本 安電源可帶動(dòng)10至15個(gè)本實(shí)用新型的礦用本安智能電動(dòng)球閥，可大幅度地減少礦井噴霧 降塵系統(tǒng)的本安電源數(shù)量，從而較大幅度地降低了礦井噴霧降塵系統(tǒng)的部署成本。（2)本實(shí) 用新型的礦用本安智能電動(dòng)球閥，由于其電機(jī)工作電源由充電電池提供，當(dāng)?shù)V井噴霧降塵 系統(tǒng)的本安電源停電時(shí)，其仍然能夠繼續(xù)工作，具備續(xù)航能力。（3)本實(shí)用新型的礦用本安 智能電動(dòng)球閥，電路裝置中的單片機(jī)處理模塊可方便地通過開關(guān)量輸入模塊與粉塵傳感器 等檢測用的傳感器直接連接，無需另行部署與本安電動(dòng)球閥配套的設(shè)備或裝置，從而可進(jìn) 一步降低礦井噴霧降塵系統(tǒng)的設(shè)置成本。（4)本實(shí)用新型的礦用本安智能電動(dòng)球閥，其電路 裝置通過設(shè)置RS485通信模塊、無線通信模塊以及開關(guān)量輸出模塊，可方便地實(shí)現(xiàn)與礦井 下其他設(shè)備以及監(jiān)控后臺通信，從而可提高礦井噴霧降塵系統(tǒng)的智能化。（5)本實(shí)用新型的 礦用本安智能電動(dòng)球閥，其電路裝置通過設(shè)置顯示數(shù)碼管和狀態(tài)指示燈，工作人員能方便 地察看和了解其通信及工作狀態(tài)。（6)本實(shí)用新型的礦用本安智能電動(dòng)球閥，其結(jié)構(gòu)簡單緊 湊，故障率低，有效提高礦井噴霧降塵系統(tǒng)的工作可靠性，降低礦井噴霧降塵系統(tǒng)的維護(hù)成 本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2為去掉圖1中的后蓋之后的后視圖；
[0017] 圖3為圖1的仰視圖；
[0018] 圖4為圖1的A-A向剖視圖；
[0019] 圖5為本實(shí)用新型的電路裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020] 圖6為本實(shí)用新型在礦井噴霧降塵系統(tǒng)中的一種應(yīng)用示意圖。
[0021] 上述附圖中的附圖標(biāo)記如下：
[0022] 外殼1，殼體11，后蓋12，
[0023] 提手組件2,提手連接板21，提手22，
[0024] 出線嘴3，
[0025] 透明觀察窗4，
[0026] 安裝座5，
[0027] 連接傳動(dòng)軸6，
[0028] 球閥7，閥體71，閥開關(guān)軸72，
[0029] 電路裝置8,電源模塊81，主電路板82,電機(jī)83,顯示數(shù)碼管84,狀態(tài)指示燈85,閥 開關(guān)位置傳感器86，
[0030] 變速箱9,主軸91，
[0031] 磁鐵組件10,傳動(dòng)板10-1，磁鐵10-2。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0033] (實(shí)施例1)
[0034] 見圖1至圖4,本實(shí)施例的礦用本安智能電動(dòng)球閥，主要由外殼1、提手組件2、出線 嘴3、透明觀察窗4、安裝座5、連接傳動(dòng)軸6、球閥7、電路裝置8、變速箱9和磁鐵組件10組 成。
[0035] 外殼1的材質(zhì)為不銹鋼。外殼1由殼體11和后蓋12組成。殼體11為由前側(cè)板、 左側(cè)板、右側(cè)板、上端板和下端板組成的后端開口的盒狀一體件；后蓋12設(shè)置在殼體11的 后端并通過密封墊與殼體11用螺釘密封固定連接。殼體11的前板的中上部設(shè)有前后向貫 通的長方形的槽孔，作為觀察窗安裝孔；殼體11的右側(cè)板上設(shè)有左右向貫通的出線嘴安裝 孔，出線嘴安裝孔的數(shù)量根據(jù)所需要安裝的出線嘴3的數(shù)量確定；殼體11的下端板的中間 位置設(shè)有上下向貫通的閥開關(guān)軸通過孔。
[0036] 提手組件2的材質(zhì)為不銹鋼。提手組件2由提手連接板21和提手22組成。提手 連接板21設(shè)有結(jié)構(gòu)相同的2塊，提手連接板21上設(shè)有提手安裝孔；該2塊提手連接板21 相對設(shè)置在殼體11的上端板的上端面左右兩側(cè)，并與殼體11的上端板固定連接；提手22 為桿狀折彎件，提手22由其兩端與2塊提手連接板21的提手安裝孔可活動(dòng)地套接。
[0037] 出線嘴3可設(shè)有1至4個(gè)，本實(shí)施例中優(yōu)選采用設(shè)置4個(gè)出線嘴3。該4個(gè)出線 嘴3分別密封固定安裝在殼體11的右側(cè)板上的出線嘴安裝孔內(nèi)。出線嘴3用于電源和信 號線的走線。
[0038] 透明觀察窗4為透明塑料件。透明觀察窗4的形狀與殼體11的觀察窗安裝孔的 形狀相適應(yīng)，透明觀察窗4密封固定安裝在殼體11的前板的觀察窗安裝孔內(nèi)。
[0039] 安裝座5的材質(zhì)為不銹鋼。安裝座5由其下端固定安裝在殼體11的下端板的中 部上方，安裝座5的上端向上突出。
[0040] 連接傳動(dòng)軸6的材質(zhì)為不銹鋼。連接傳動(dòng)軸6固定安裝在安裝座5內(nèi)。
[0041] 球閥7本實(shí)施例中優(yōu)選采用DN20型號的球閥。球閥7具有閥體71、閥開關(guān)軸72 和閥開關(guān)。閥開關(guān)軸72的上端穿過外殼1的殼體11的下端板的閥開關(guān)軸通過孔后與連接 傳動(dòng)軸6的下端固定連接，并可隨連接傳動(dòng)軸6的轉(zhuǎn)動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)；閥開關(guān)軸72的下端與閥 開關(guān)固定連接，從而通過閥開關(guān)軸72的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)閥開關(guān)進(jìn)行打開和關(guān)閉動(dòng)作。
[0042] 參見圖5,電路裝置8主要由電源模塊81、主電路板82、電機(jī)83、顯示數(shù)碼管84和 狀態(tài)指示燈85組成。
[0043] 電源模塊81由可充電電池組和電源管理電路組成。主電路板82上設(shè)置有單片機(jī) 處理模塊、開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、RS485通信模塊、無線通信模塊、電機(jī)控制模 塊和閥開關(guān)位置傳感器86 ;閥開關(guān)位置傳感器86設(shè)有相同的2個(gè)，閥開關(guān)位置傳感器86本 實(shí)施例中優(yōu)選米用霍爾磁傳感器。
[0044] 電源模塊81、主電路板82、電機(jī)83、顯示數(shù)碼管84和狀態(tài)指示燈85均固定安裝在 外殼1內(nèi)，且顯示數(shù)碼管84和狀態(tài)指示燈85固定安裝在透明觀察窗4的正后方。
[0045] 電源模塊81的可充電電池組設(shè)有電源輸入輸出端；電源管理電路設(shè)有外接電源 輸入端、電源輸入輸出端、第一電源輸出端、第二電源輸出端和控制信號輸入端；單片機(jī)處 理模塊設(shè)有閥開關(guān)位置信號輸入端、開關(guān)量信號輸入端、第一通信端、第二通信端、電源控 制信號輸出端、電機(jī)控制信號輸出端、顯示信號輸出端、狀態(tài)指示燈信號輸出端以及開關(guān)量 信號輸出端；開關(guān)量輸入模塊和開關(guān)量輸出模塊分別設(shè)有信號輸入端和信號輸出端；閥開 關(guān)位置傳感器86設(shè)有信號輸出端；無線通信模塊設(shè)有無線通信端和對內(nèi)通信端；RS485通 信模塊設(shè)有對內(nèi)通信端和對外通信端；電機(jī)控制模塊設(shè)有控制信號輸入端和電源輸出端； 電機(jī)83設(shè)有電源端；顯示數(shù)碼管84設(shè)有信號輸入端；狀態(tài)指示燈85設(shè)有控制信號輸入端。
[0046] 單片機(jī)處理模塊的閥開關(guān)位置信號輸入端與閥開關(guān)位置傳感器86的信號輸出端 信號電連接；單片機(jī)處理模塊的開關(guān)量信號輸入端與開關(guān)量輸入模塊的信號輸出端信號電 連接；單片機(jī)處理模塊的第一通信端與RS485通信模塊的對內(nèi)通信端雙向信號電連接；單 片機(jī)處理模塊的第二通信端與無線通信模塊的對內(nèi)通信端雙向信號電連接；電機(jī)控制模塊 的控制信號輸入端與單片機(jī)處理模塊的電機(jī)控制信號輸出端信號電連接；電機(jī)83的電源 端與電機(jī)控制模塊的電源輸出端電連接；顯示數(shù)碼管84的信號輸入端與單片機(jī)處理模塊 的顯示信號輸出端信號電連接；狀態(tài)指示燈85的控制信號輸入端與單片機(jī)處理模塊的狀 態(tài)指示燈信號輸出端信號電連接；開關(guān)量輸出模塊的信號輸入端與單片機(jī)處理模塊的開關(guān) 量信號輸出端信號電連接；
[0047] 電源模塊81的控制信號輸入端與單片機(jī)處理模塊的電源控制信號輸出端信號電 連接；電源模塊81的可充電電池組的電源輸入輸出端與電源管理電路的電源輸入輸出端 電連接；電源管理電路的第一電源輸出端為電路裝置8的主電路板82、顯示數(shù)碼管84、狀態(tài) 指示燈85和閥開關(guān)位置傳感器86提供工作電源；電源管理電路的第二電源輸出端為電機(jī) 控制模塊提供工作電源；
[0048] 使用時(shí)，電源模塊81的電源管理電路的外接電源輸入端與礦井噴霧降塵系統(tǒng)中 的本安電源電連接；RS485通信模塊的對外通信端以及無線通信模塊的無線通信端與礦井 噴霧降塵系統(tǒng)中的其他設(shè)備或監(jiān)控后臺信號電連接；開關(guān)量輸入模塊的信號輸入端與礦井 噴霧降塵系統(tǒng)中的粉塵傳感器等開關(guān)量設(shè)備信號電連接；開關(guān)量輸出模塊的信號輸出端與 礦井噴霧降塵系統(tǒng)中的相關(guān)開關(guān)量設(shè)備信號電連接。
[0049] 變速箱9本實(shí)施例中優(yōu)選采用齒輪變速箱。變速箱9具有主軸91。主軸91的下 端與連接傳動(dòng)軸6的上端固定連接，使得連接傳動(dòng)軸6可隨主軸91同步轉(zhuǎn)動(dòng)。前述的電路 裝置8的電機(jī)83與變速箱9傳動(dòng)連接，電機(jī)83工作時(shí)通過變速箱9減速后帶動(dòng)主軸91轉(zhuǎn) 動(dòng)，從而同步帶動(dòng)連接傳動(dòng)軸6以及球閥7的閥開關(guān)軸72轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0050] 磁鐵組件10包括傳動(dòng)板10-1和磁鐵10-2。傳動(dòng)板10-1為鐵板；磁鐵10-2固定 安裝在傳動(dòng)板10-1的上端面上。傳動(dòng)板10-1固定安裝在變速箱9的主軸91的上端。傳 動(dòng)板10-1隨著變速箱9的主軸91的轉(zhuǎn)動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)；帶動(dòng)傳動(dòng)板10-1上的磁鐵10-2轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0051] 前述的變速箱9的主軸91在電機(jī)83驅(qū)動(dòng)下，一方面通過連接傳動(dòng)軸6帶動(dòng)球閥 7的閥開關(guān)軸72轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)球閥7的閥開關(guān)進(jìn)行打開和關(guān)閉動(dòng)作；當(dāng)球閥7的閥開關(guān)執(zhí) 行開啟動(dòng)作時(shí)，磁鐵組件10的傳動(dòng)板10-1上的磁鐵10-2在變速箱9的主軸91的同步帶 動(dòng)下運(yùn)行到電路裝置8的一個(gè)閥開關(guān)位置傳感器86的下方；當(dāng)球閥7的閥開關(guān)進(jìn)行關(guān)閉動(dòng) 作時(shí)，磁鐵組件10的傳動(dòng)板10-1上的磁鐵10-2在變速箱9的主軸91的同步帶動(dòng)下運(yùn)行 到電路裝置8的另一個(gè)閥開關(guān)位置傳感器86的下方；從而由2個(gè)閥開關(guān)位置傳感器86向 電路裝置8的單片機(jī)處理模塊自動(dòng)傳輸球閥7的開啟或關(guān)閉狀態(tài)。
[0052] (應(yīng)用例）
[0053] 參見圖6,前述實(shí)施例的礦用本安智能電動(dòng)球閥，其在使用時(shí)，安裝部署方式和工 作過程及原理簡述如下：
[0054] 前述實(shí)施例的礦用本安智能電動(dòng)球閥，其在安裝時(shí)，可將10至15個(gè)礦用本安智能 電動(dòng)球閥與礦井噴霧降塵系統(tǒng)中的1臺本安電源電連接，由該臺本安電源供電；將各個(gè)礦 用本安智能電動(dòng)球閥的電路裝置8的RS485通信模塊的對外通信端以及無線通信模塊的無 線通信端與礦井噴霧降塵系統(tǒng)中的其他設(shè)備或監(jiān)控后臺建立通信連接；將電路裝置8的開 關(guān)量輸入模塊的信號輸入端與礦井噴霧降塵系統(tǒng)中的粉塵傳感器、觸控傳感器、紅外熱釋 傳感器等開關(guān)量設(shè)備進(jìn)行信號電連接；將電路裝置8的開關(guān)量輸出模塊的信號輸出端與礦 井噴霧降塵系統(tǒng)中的需要開關(guān)量信號的相關(guān)開關(guān)量設(shè)備建立信號電連接；將各個(gè)礦用本安 智能電動(dòng)球閥的球閥7的閥體71的一側(cè)與礦井噴霧降塵系統(tǒng)中的壓力水管相連接；各球閥 7的閥體71的另一側(cè)接噴霧頭；從而完成礦用本安智能電動(dòng)球閥在礦井噴霧降塵系統(tǒng)中的 安裝部署。
[0055] 電路裝置8的單片機(jī)處理模塊接收到礦井噴霧降塵系統(tǒng)中的粉塵傳感器等開關(guān) 量設(shè)備傳輸?shù)男盘栠_(dá)到設(shè)定的需要噴霧的閾值時(shí)，單片機(jī)處理模塊控制電源模塊81的電 源管理電路停止向可充電電池組的充電，同時(shí)控制由可充電電池組供電，可充電電池組提 供的電源經(jīng)電源管理電路升壓處理后，在單片機(jī)處理模塊的控制下由電路裝置8的電機(jī)控 制模塊向電機(jī)83提供工作電源，使得電機(jī)83工作；電機(jī)83經(jīng)變速箱9的主軸91帶動(dòng)連接 傳動(dòng)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而同步帶閥開關(guān)軸72轉(zhuǎn)動(dòng)，打開球閥7的閥開關(guān)進(jìn)行噴霧；同時(shí)通過磁鐵 組件10和與之相應(yīng)的閥開關(guān)位置傳感器86將球閥7打開的信息上傳給單片機(jī)處理模塊。
[0056] 當(dāng)噴霧一段時(shí)間后，若電路裝置8的單片機(jī)處理模塊接收到礦井噴霧降塵系統(tǒng)中 的粉塵傳感器等開關(guān)量設(shè)備傳輸?shù)男盘柕陀谠O(shè)定的需要噴霧的閾值時(shí)，單片機(jī)處理模塊控 制電源模塊81的電源管理電路關(guān)閉可充電電池組的供電，電機(jī)83停止運(yùn)行從而使得球閥 7的閥開關(guān)關(guān)閉，停止噴霧；磁鐵組件10和閥開關(guān)位置傳感器86將球閥7關(guān)閉的信息上傳 給單片機(jī)處理模塊；同時(shí)單片機(jī)處理模塊向電源模塊81的電源管理電路發(fā)送控制信號，由 電源管理電路向可充電電池組充電，從而完成一次噴霧工作。
[0057] 綜上所述，本實(shí)用新型的礦用本安智能電動(dòng)球閥，其電路裝置中的電源模塊設(shè)有 充電電池組和電源管理電路，電源管理電路在單片機(jī)處理模塊的控制下具有為電池組充電 和輸出升壓功能，電機(jī)工作時(shí)的電源由電池組經(jīng)電源管理電路升壓后供給，而非如現(xiàn)有技 術(shù)中由礦井噴霧降塵系統(tǒng)的本安電源直接為電機(jī)提供電源，因而一個(gè)本安電源可帶動(dòng)10 至15個(gè)本實(shí)用新型的礦用本安智能電動(dòng)球閥，可大幅度地減少礦井噴霧降塵系統(tǒng)的本安 電源數(shù)量，從而較大幅度地降低了礦井噴霧降塵系統(tǒng)的部署成本；同時(shí)由于電機(jī)工作電源 由充電電池提供，因而當(dāng)?shù)V井噴霧降塵系統(tǒng)的本安電源停電時(shí)，其仍然能夠繼續(xù)工作，具備 續(xù)航能力；電路裝置中的單片機(jī)處理模塊可方便地通過所設(shè)置的開關(guān)量輸入模塊與粉塵傳 感器等檢測用的傳感器直接連接，無需另行部署與本安電動(dòng)球閥配套的設(shè)備或裝置，從而 可進(jìn)一步降低礦井噴霧降塵系統(tǒng)的設(shè)置成本；電路裝置通過設(shè)置RS485通信模塊、無線通 信模塊以及開關(guān)量輸出模塊，可方便地實(shí)現(xiàn)與礦井下其他設(shè)備以及監(jiān)控后臺通信，從而可 提高礦井噴霧降塵系統(tǒng)的智能化；電路裝置通過設(shè)置顯示數(shù)碼管和狀態(tài)指示燈，工作人員 能方便地察看和了解其通信及工作狀態(tài)；結(jié)構(gòu)簡單緊湊，故障率低，有效提高礦井噴霧降塵 系統(tǒng)的工作可靠性，降低礦井噴霧降塵系統(tǒng)的維護(hù)成本。
[0058] 以上實(shí)施例和應(yīng)用例是對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】的說明，而非對本實(shí)用新型 的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做 出各種變換和變化而得到相對應(yīng)的等同的技術(shù)方案，因此所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)該歸入 本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種礦用本安智能電動(dòng)球閥，其特征在于：包括外殼（1)、出線嘴（3)、安裝座（5)、連 接傳動(dòng)軸（6)、球閥（7)、電路裝置（8)、變速箱（9)和磁鐵組件（10);所述的球閥（7)具有 閥體（71)、閥開關(guān)軸（72)和閥開關(guān)；變速箱（9)具有主軸（91);磁鐵組件（10)包括傳動(dòng)板 (10-1)和磁鐵（10-2);磁鐵（10-2)固定安裝在傳動(dòng)板（10-1)的上端面上； 所述的出線嘴（3)密封固定安裝在外殼（1)上；安裝座（5)固定安裝在外殼（1)內(nèi)；連 接傳動(dòng)軸（6)固定安裝在安裝座（5)內(nèi)；變速箱（9)固定在安裝座（5)的上端；球閥（7)固 定安裝在外殼（1)上且位于外殼（1)的下方；球閥（7)的閥開關(guān)軸（72)與連接傳動(dòng)軸（6) 的下端固定連接；變速箱（9)的主軸（91)的下端與連接傳動(dòng)軸（6)的上端固定連接；磁鐵 組件（10)的傳動(dòng)板（10-1)固定安裝在變速箱（9)的主軸（91)的上端；磁鐵組件（10)的磁 鐵（10-2)固定安裝在傳動(dòng)板（10-1)的上端面上；電路裝置（8)固定設(shè)置在外殼（1)內(nèi)； 電路裝置（8 )包括電源模塊（81)、主電路板（82 )和電機(jī)（83 );電源模塊（81)包括可充 電電池組和電源管理電路；主電路板（82)上設(shè)置有單片機(jī)處理模塊、開關(guān)量輸入模塊、開 關(guān)量輸出模塊、RS485通信模塊、無線通信模塊、電機(jī)控制模塊和閥開關(guān)位置傳感器（86);閥 開關(guān)位置傳感器（86 )設(shè)有相同的2個(gè)；電機(jī)（83 )與變速箱（9 )傳動(dòng)連接； 電源模塊（81)的可充電電池組設(shè)有電源輸入輸出端；電源模塊（81)的電源管理電路 設(shè)有外接電源輸入端、電源輸入輸出端、第一電源輸出端、第二電源輸出端和控制信號輸入 端；單片機(jī)處理模塊設(shè)有閥開關(guān)位置信號輸入端、開關(guān)量信號輸入端、第一通信端、第二通 信端、電源控制信號輸出端、電機(jī)控制信號輸出端以及開關(guān)量信號輸出端；開關(guān)量輸入模塊 和開關(guān)量輸出模塊分別設(shè)有信號輸入端和信號輸出端；閥開關(guān)位置傳感器（86)設(shè)有信號 輸出端；無線通信模塊設(shè)有無線通信端和對內(nèi)通信端；RS485通信模塊設(shè)有對內(nèi)通信端和 對外通信端；電機(jī)控制模塊設(shè)有控制信號輸入端和電源輸出端；電機(jī)（83)設(shè)有電源端； 單片機(jī)處理模塊的閥開關(guān)位置信號輸入端與閥開關(guān)位置傳感器（86)的信號輸出端信 號電連接；單片機(jī)處理模塊的開關(guān)量信號輸入端與開關(guān)量輸入模塊的信號輸出端信號電連 接；單片機(jī)處理模塊的第一通信端與RS485通信模塊的對內(nèi)通信端雙向信號電連接；單片 機(jī)處理模塊的第二通信端與無線通信模塊的對內(nèi)通信端雙向信號電連接；電機(jī)控制模塊的 控制信號輸入端與單片機(jī)處理模塊的電機(jī)控制信號輸出端信號電連接；電機(jī)（83)的電源 端與電機(jī)控制模塊的電源輸出端電連接；開關(guān)量輸出模塊的信號輸入端與單片機(jī)處理模塊 的開關(guān)量信號輸出端信號電連接； 電源模塊（81)的控制信號輸入端與單片機(jī)處理模塊的電源控制信號輸出端信號電連 接；電源模塊（81)的可充電電池組的電源輸入輸出端與電源管理電路的電源輸入輸出端 電連接；電源管理電路的第一電源輸出端為電路裝置（8)的主電路板（82)和閥開關(guān)位置傳 感器（86)提供工作電源；電源管理電路的第二電源輸出端為電機(jī)控制模塊提供工作電源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用本安智能電動(dòng)球閥，其特征在于：所述的電路裝置（8)還 包括顯示數(shù)碼管（84)和狀態(tài)指示燈（85);顯示數(shù)碼管（84)設(shè)有信號輸入端；狀態(tài)指示燈 (85)設(shè)有控制信號輸入端；所述的電路裝置（8)的單片機(jī)處理模塊還設(shè)有顯示信號輸出端 和狀態(tài)指示燈信號輸出端；顯示數(shù)碼管（84)的信號輸入端與單片機(jī)處理模塊的顯示信號 輸出端信號電連接；狀態(tài)指示燈（85)的控制信號輸入端與單片機(jī)處理模塊的狀態(tài)指示燈 信號輸出端信號電連接；顯示數(shù)碼管（84)和狀態(tài)指示燈（85)均由所述的電源模塊（81)的 電源管理電路的第一電源輸出端提供工作電源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用本安智能電動(dòng)球閥，其特征在于：還包括提手組件（2)和 透明觀察窗（4);所述的提手組件（2)包括提手連接板（21)和提手（22);提手連接板（21) 設(shè)有結(jié)構(gòu)相同的2塊，提手連接板（21)上設(shè)有提手安裝孔；該2塊提手連接板（21)相對設(shè) 置固定安裝在外殼（1)的上端；提手（22)為桿狀折彎件，提手（22)由其兩端與2塊提手連 接板（21)的提手安裝孔可活動(dòng)地套接；透明觀察窗（4)安裝在外殼（1)的前端面上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用本安智能電動(dòng)球閥，其特征在于：所述的外殼（1)包括 殼體（11)和后蓋（12);殼體（11)為由前側(cè)板、左側(cè)板、右側(cè)板、上端板和下端板組成的后端 開口的盒狀一體件；后蓋（12)設(shè)置在殼體（11)的后端并通過密封墊與殼體（11)用螺釘密 封固定連接；殼體（11)的前板的中上部設(shè)有前后向貫通的長方形的槽孔，作為觀察窗安裝 孔；殼體（11)的右側(cè)板上設(shè)有左右向貫通的出線嘴安裝孔，出線嘴安裝孔的數(shù)量與需要安 裝的出線嘴（3)的數(shù)量相同；殼體（11)的下端板的中間位置設(shè)有上下向貫通的閥開關(guān)軸通 過孔； 所述的出線嘴（3)密封固定安裝在外殼（1)的殼體（11)的右側(cè)板上的出線嘴安裝孔 內(nèi)；透明觀察窗（4)密封固定安裝在殼體（11)的前板的觀察窗安裝孔內(nèi)；所述的球閥（7)的 閥開關(guān)軸（72)由其上端穿過外殼（1)的殼體（11)的下端板上的閥開關(guān)軸通過孔后與連接 傳動(dòng)軸（6)的下端固定連接。
【文檔編號】E21F5/04GK203880188SQ201420284677
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】汪學(xué)明, 袁酉亮 申請人:天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司, 中煤科工集團(tuán)常州研究院有限公司