便携式一体化快速产气控制系统论文和设计-张西达

全文摘要

本实用新型便携式一体化快速产气控制系统，包括控制装置、产气装置及底座，所述控制装置一端与所述产气装置螺纹连接，另一端螺纹连接所述底座，所述控制装置包括控制单元，所述控制单元控制所述产气装置内的若干个产气单元逐级产气。其目的是为了提供一种结构紧凑、便于携带、方便拆装、响应速度快且可逐级产气的便携式一体化快速产气控制系统。

主设计要求

1.一种便携式一体化快速产气控制系统，其特征在于：包括控制装置(1)、产气装置(2)及底座(3)，所述控制装置(1)一端与所述产气装置(2)螺纹连接，另一端螺纹连接所述底座(3)，所述控制装置(1)包括控制单元，所述控制单元控制所述产气装置(2)内的若干个产气单元逐级产气。

设计方案

2.根据权利要求1所述的便携式一体化快速产气控制系统，其特征在于：所述控制装置(1)包括外壳(11)，所述产气装置(2)包括孔管(21)，所述孔管(21)与外壳(11)螺纹连接，所述孔管(21)内部分隔出若干个空腔(23)，所述空腔(23)用于容纳所述产气单元，所述产气单元包括产气药及与其配套使用的电点火管，所述电点火管与控制单元连接并受其控制逐个启动。

3.根据权利要求2所述的便携式一体化快速产气控制系统，其特征在于：相邻所述空腔(23)之间用隔板(22)隔开，所述隔板(22)上开设有若干通气孔，所述电点火管与控制单元之间通过汽车线束连接器(5)连接，所述汽车线束连接器(5)与电点火管的电路接口处配置有TVS二极管、PTC热敏电阻。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的便携式一体化快速产气控制系统，其特征在于：所述控制装置(1)还包括盖板(111)，所述盖板(111)上设置有凹陷部(16)，所述凹陷部(16)内装设有安全阀(17)，所述安全阀(17)包括旋盖(171)、阀杆(172)、弹簧(173)、平垫(174)，所述旋盖(171)螺纹连接于所述凹陷部(16)的开口处，所述阀杆(172)一端位于所述旋盖(171)外，另一端依次穿过所述旋盖(171)、平垫(174)伸入凹陷部(16)内并穿过凹陷部(16)底部的通孔，所述阀杆(172)外部套设弹簧(173)，所述平垫(174)位于所述弹簧(173)与旋盖(171)之间，所述阀杆(172)在与旋盖(171)、平垫(174)、通孔的配合处均开设有通气槽(1721)。

5.根据权利要求4所述的便携式一体化快速产气控制系统，其特征在于：所述阀杆(172)上设置有锥形突出部(1722)，所述通孔为与所述锥形突出部(1722)匹配的锥形孔。

6.根据权利要求5所述的便携式一体化快速产气控制系统，其特征在于：所述控制单元包括相互连接的CPU套件(12)、压力传感器、电源部件(13)，所述盖板(111)上设置有启动开关(18)、电源开关(19)，所述控制单元被配置为通过启动开关(18)一键启动，所述电源部件(13)包括具有无线充电功能的电源管理器、可充电电池。

7.根据权利要求6所述的便携式一体化快速产气控制系统，其特征在于：所述控制单元还包括启动器，所述启动器与CPU套件(12)、启动开关(18)、电源开关(19)、压力传感器、湿度传感器及电点火管连接。

8.根据权利要求7所述的便携式一体化快速产气控制系统，其特征在于：所述启动开关(18)、电源开关(19)上均配置有TVS二极管。

9.根据权利要求8所述的便携式一体化快速产气控制系统，其特征在于：所述底座(3)与所述盖板(111)螺纹连接，所述底座(3)朝向孔管(21)的一侧固定连接有压片(4)，通过所述压片(4)将底座(3)固定于待充气装置上。

10.根据权利要求9所述的便携式一体化快速产气控制系统，其特征在于：所述控制单元还包括定位部件(14)、通讯部件(15)，所述定位部件(14)采集位置信息，所述通讯部件(15)被配置为与控制中心连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及用于产生压力气体的爆破筒，特别是涉及一种便携式一体化快速产气控制系统。

背景技术

常见的救生船、应急充气浮桥、水上应急充气平台、充气式救生装备等在使用时均配备有充气气囊或气垫，通常，此类装备或自身携带或使用时外接鼓风机、气泵、高压气瓶等充气装置。自身携带充气装置占用空间大，不可收纳，有的需要外接电源等，携带极为不便，运输成本较高，且充气过程不易精确控制。使用时外接充气装置则耗时耗力，连接不便，不利于紧急情况使用。大型舰船上的救生船，为了确保应急使用，平时就是充气状态，悬挂在船上，占用空间大、数量有限。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、便于携带、方便拆装、响应速度快且可逐级产气的便携式一体化快速产气控制系统。

本实用新型便携式一体化快速产气控制系统，包括控制装置、产气装置及底座，所述控制装置一端与所述产气装置螺纹连接，另一端螺纹连接所述底座，所述控制装置包括控制单元，所述控制单元控制所述产气装置内的若干个产气单元逐级产气。

本实用新型便携式一体化快速产气控制系统，其中所述控制装置包括外壳，所述产气装置包括孔管，所述孔管与外壳螺纹连接，所述孔管内部分隔出若干个空腔，所述空腔用于容纳所述产气单元，所述产气单元包括产气药及与其配套使用的电点火管，所述电点火管与控制单元连接并受其控制逐个启动。

本实用新型便携式一体化快速产气控制系统，相邻所述空腔之间用隔板隔开，所述隔板上开设有若干通气孔，所述电点火管与控制单元之间通过汽车线束连接器连接。

本实用新型便携式一体化快速产气控制系统，其中所述控制装置还包括盖板，所述盖板上设置有凹陷部，所述凹陷部内装设有安全阀，所述安全阀包括旋盖、阀杆、弹簧、平垫，所述旋盖螺纹连接于所述凹陷部的开口处，所述阀杆一端位于所述旋盖外，另一端依次穿过所述旋盖、平垫伸入凹陷部内并穿过凹陷部底部的通孔，所述阀杆外部套设弹簧，所述平垫位于所述弹簧与旋盖之间，所述阀杆在与旋盖、平垫、通孔的配合处均开设有通气槽。

本实用新型便携式一体化快速产气控制系统，其中所述阀杆上设置有锥形突出部，所述通孔为与所述锥形突出部匹配的锥形孔。

本实用新型便携式一体化快速产气控制系统，其中所述控制单元包括相互连接的CPU套件、压力传感器、电源部件，所述盖板上设置有启动开关、电源开关，所述控制单元被配置为通过启动开关一键启动，所述电源部件包括具有无线充电功能的电源管理器、可充电电池。

本实用新型便携式一体化快速产气控制系统，其中所述控制单元还包括启动器，所述启动器与CPU套件、启动开关、电源开关、压力传感器、湿度传感器及电点火管连接。

本实用新型便携式一体化快速产气控制系统，其中所述汽车线束连接器与电点火管的电路接口处配置有TVS二极管、PTC热敏电阻，启动开关、电源开关上均配置有TVS二极管。

本实用新型便携式一体化快速产气控制系统，其中所述底座与所述盖板螺纹连接，所述底座朝向孔管的一侧固定连接有压片，通过所述压片将底座固定于待充气装置上。

本实用新型便携式一体化快速产气控制系统，其中所述控制单元还包括定位部件、通讯部件，所述定位部件采集位置信息，所述通讯部件被配置为与控制中心连接。

本实用新型便携式一体化快速产气控制系统至少具有以下有益效果：

1、一体化设计，结构紧凑，若干个产气单元逐级产气，实现了待充气装置体积变化的精确控制，同时，产气装置是消耗品，各产气单元相互独立，便于维护、更换；

2、一键式启动，产气响应时间短、产气快；

3、在仓储式集中管理条件下可无线充电，同时，通过通讯部件与控制中心保持状态巡检功能，由于控制组件拥有全球唯一身份编码，故可保证个体故障及时发现、及时维修，确保了控制系统可随时投入使用；

4、通过压力传感器监测待充气装置内外压差，根据预设的最大压力参数，控制安全阀自动排气，防止过度充气引起爆炸，保证了安全性；另外，电路接口、开关处均配置了防静电措施，外壳、孔管、隔板、底座及压片等零件有防静电功能，进一步保证了控制系统的高安全性、高可靠性；

5、具有定位及通讯功能，使用过程中可与控制中心实时通讯，便于操控人员及时掌握控制系统工作情况；

6、设置启动器，根据湿度传感器的检测结果判断控制系统工作环境，启动开关以特殊定义的编码形式发出启动信号才有效(例如：具有约定时间间隔的连续3次操作)，否则认为是误操作，保证电点火管在有效启动信号时才可实现一键启动功能；

7、电点火管为静电敏感元件，人体触碰连接器触点可能导致意外事件，电点火管与控制单元之间通过汽车线束连接器连接，该连接器具有防误插、防触碰触点的结构，保证了系统的高可靠性、高安全性及逐级点火控制目的的实现；

8、控制系统为单独且便于携带的个体，与待充气装置适配性高，方便拆装，尤其能够满足紧急使用需求。下面结合附图对本实用新型的便携式一体化快速产气控制系统作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型便携式一体化快速产气控制系统的轴测图；

图2为本实用新型便携式一体化快速产气控制系统的又一轴测图；

图3为本实用新型便携式一体化快速产气控制系统的主视图；

图4为图3的A-A剖面图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型便携式一体化快速产气控制系统，控制装置1右端与产气装置2螺纹连接，左端螺纹连接底座3，底座3用于外接待充气装置，本实施例以气囊为例进行说明，实际应用中，待充气装置可替换为一切与气囊功能相近的装备，例如，应急船、应急浮桥、水上应急平台、救生装备等使用的需充气的装备，此处不一一列举。

控制装置1包括具有防水、防护功能的控制单元，防水、防护(即防破坏)为涉及水环境作业的控制装置必须满足的条件，属于现有成熟技术，具体技术手段可根据使用需求灵活选用。控制单元包括CPU套件12、用于监测气囊内外压差的压力传感器、用于为系统供电的电源部件13以及用于检测控制系统所处环境湿度的传感器等相互连接的控制组件。其中， CPU套件12包括CPU、存储器、接口器件等本领域技术人员根据实际需求选用的常见器件。优选的，电源部件13包括具有无线充电功能的电源管理器、可充电电池，使用时，该电源管理器可与外面配套的供电设备实现无线充电。为便于操作，控制装置1左端还设置有盖板111，盖板111上设置有启动开关18、电源开关19，控制单元被配置为通过启动开关18一键启动，实现了快速启动电点火管，快速产气。优选的，为避免因人为误碰开关导致控制单元误启动，控制单元还包括启动器，启动器与CPU套件12、启动开关18、电源开关19、压力传感器、湿度传感器连接，其中，湿度传感器用于检测控制系统所处环境的湿度，启动开关18以特殊定义的编码形式发出启动信号才有效(例如：具有约定时间间隔的连续3次操作)，否则CPU认为是误操作。控制单元还包括定位部件14、通讯部件15，定位部件14采集气囊的位置信息，通讯部件15与控制中心连接，以便将位置信息及相关操作控制信息传输给控制中心或管理、操控人员。

产气装置2包括孔管21，孔管21与外壳11螺纹连接，拆装方便、快捷。为便于放置多个产气单元实现逐级产气，孔管21内部从左至右分隔出若干个空腔23，每个空腔23内均放置有产气单元，产气单元包括产气药及与其配套使用的电点火管，产气药及其配套电点火管的应用均为现有成熟技术，实际使用时可根据产气需求灵活选用。电点火管与控制单元之间通过高可靠性的汽车线束连接器5连接。具体地，外壳11的右端沿周向均布若干个通孔，通孔里面是线缆仓112，汽车线束连接器5的线束一端塞入线缆仓112内与控制单元连接，另一端与各个产气单元的电点火管连接，一方面，线束塞入线缆仓112内可便于控制系统安装入底座、避免损坏，且多个通孔便于线束就近插入；另一方面，此种连接方式实现了各个电点火管的分别控制，使得控制单元可以根据产气需求逐个控制电点火管启动点火，实现逐级产气，逐步充气，保证了充气过程控制的灵活性、精准性。例如，电点火管可设置为从右到左依次点火。优选的，电点火管与上述启动器连接，保证了控制系统在有效启动信号时才会点火产气，切实解决了误点火导致的安全问题，使得本控制系统的使用安全性大大提高。优选的，为便于产气后气体在气囊内及时扩散，提高充气效率，孔管21上可开设若干通孔。更优选的，为保证各产气单元之间互不干涉，可在相邻空腔之间设置隔板22，将各产气单元分隔至独立空间内，进一步地，为了保证产气后各空腔之间气体流通顺畅，可在隔板22上开设若干通气孔。另外，为了进一步提高安全性，汽车线束连接器5与电点火管的电路接口处配置有TVS二极管、PTC热敏电阻，此处TVS二极管、PTC热敏电阻并联，TVS二极管用于卸载静电产生的高伏电压，PTC热敏电阻用于卸载低伏电压，避免电点火管因静电启动。当电点火管需启动点火时，持续供电，PTC热敏电阻发热，电阻增大，电压升高，从而电点火管启动实现点火。同理，为防止静电破坏，启动开关18、电源开关19上也配置有TVS二极管。同理，外壳11、孔管21、隔板22、底座3、压片4等零件均可参照现有技术手段做防静电处理，进一步保证控制系统的安全性。

为便于安装安全阀17，盖板111上设置有凹陷部16，安全阀17装设于凹陷部16内。安全阀17包括旋盖171、阀杆172、弹簧173、平垫174，旋盖171螺纹连接于凹陷部16的开口处，阀杆172左端位于旋盖171外，右端依次穿过旋盖171、平垫174伸入凹陷部16内并穿过凹陷部16底部的通孔，阀杆172外部套设弹簧173，平垫174位于弹簧173和旋盖171 之间，阀杆172在与旋盖171、平垫174、凹陷部16底部通孔的配合处均开设有通气槽1721。优选的，通气槽1721沿阀杆172轴向延伸，便于排气。更优选的，为增加排气量，及时排气，防止气囊爆炸，可在阀杆172伸出上述通孔外的部分沿阀杆172周向均布若干个通气槽1721。另外，阀杆172位于旋盖171外的左端可设置为球头状等便于抓握的形状，以便必要时手动提起阀杆172排气。同样，为方便转动旋盖171，旋盖171上开设有两个凹坑1711。优选的，为提高充气时气囊的气密性，保证充气效率，阀杆172上靠近上述通孔的位置处可设置锥形突出部1722，弹簧173位于锥形突出部1722与平垫174之间，相应的，上述凹陷部16底部的通孔可设置为与锥形突出部1722匹配的锥形孔。具体地，锥形突出部1722外形呈现圆柱与圆台左右拼合而成的结构，圆台直径较小的底面靠近通孔。当气囊内外压差超过设定值时，阀杆172在气囊内气体作用下向左移动，锥形突出部1722与通孔脱离，气体通过通气槽1721 自动排出，避免了过度充气导致气囊爆炸，此时，弹簧173被压缩。当气囊内外压差变小至气囊内气体对阀杆172的作用力消失时，弹簧173复位，锥形孔与锥形突出部1722的圆台侧面贴合，通孔被封堵，气囊停止向外排气。气囊需要收纳时，可以提起阀杆172手动排气。

为了将本控制系统安装于气囊上，盖板111右侧朝向孔管21突出形成螺纹连接部1111，该螺纹连接部1111与底座3螺纹连接，底座3朝向孔管21的一侧即右侧螺栓连接有压片4。具体地，使用时，先在气囊上开孔，将压片4置入孔内，再将底座3与压片4边缘部通过沉头螺栓或其它常见紧固件固定连接，接着将控制系统整体从底座3穿过，插入孔内，最后将盖板111与底座3拧紧，盖板111与底座3连接处及底座3与压片4的紧固件紧固处均设置密封垫片或密封胶以防止漏气。可见，本控制系统与待充气装置的连接方式操作简便、快捷，连接可靠性高，特别适用于应急船、应急浮桥、水上应急平台、救生装备等需快速产气的装备。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

设计图

便携式一体化快速产气控制系统论文和设计

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