一种低成本矿用本安电源的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿设备技术领域，特别涉及一种低成本矿用本安电源。


背景技术：

2.煤炭是目前世界上最重要的能源，开采煤炭的场地称为煤矿。煤矿有矿井和露天两种形式，其中矿井式的煤矿中，由于煤层所处的位置较深，因此需要人员和设备下到井下进行开采作业，这个过程中免不了需要使用各种电气设备，而电气设备需要电源供电，因此矿井下会布设大量电源。
3.由于井下环境特殊，随时存在着瓦斯、一氧化碳等可燃气体的泄露风险，因此要求井下使用的电源设备是本质安全的，即需要使用本安电源。本安电源要求内部的电子电路不产生火花，或者产生的火花不足以引起爆炸。除了在电子电路上改进之外，本安电源通常还会采用隔爆外壳，使电源内部发生爆炸时，爆炸不会传导至外界环境中。
4.目前通常采用的隔爆外壳都是使用金属或者其他材质，将外壳内外环境隔绝，使外壳承受爆炸的能量。但是使用这种形式的隔爆外壳，其成本比较高，不便于大量安装使用。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种低成本矿用本安电源，用以解决现有技术中本安电源使用的隔爆外壳成本较高的问题。
6.本实用新型实施例提供了一种低成本矿用本安电源，包括：隔爆外壳和电路板，电路板设置在隔爆外壳内部；
7.隔爆外壳上设置有至少一个隔离阀，隔离阀的进气口位于隔爆外壳外部，出气口位于隔爆外壳内部；
8.隔离阀为特斯拉阀。
9.在一种可能的实现方式中，隔爆外壳包括可拆卸连接的主壳和副壳；主壳和副壳在对应的位置上分别开设有主插槽和副插槽，主壳和副壳连接在一起后，主插槽和副插槽组合形成插槽，隔离阀设置在插槽内。
10.在一种可能的实现方式中，插槽内部设置有密封套，隔离阀设置在密封套内部。
11.在一种可能的实现方式中，隔离阀的外侧面上设置有凹槽，隔离阀设置在凹槽内部。
12.在一种可能的实现方式中，凹槽设置在隔离阀的周向侧面上，密封套全部设置在凹槽内部；或凹槽设置在隔离阀的侧面上多处，密封套的内侧面上设置有与凹槽一一对应的凸起，凸起对应设置在凹槽中。
13.在一种可能的实现方式中，主壳的侧面上开设有多个插孔，副壳在朝向主壳的端面上设置有多个插片；插片的数量与插孔的数量相同，且每个插片均与一个插孔的位置一一对应。
14.在一种可能的实现方式中，主壳在朝向副壳的端面上设置有密封垫；或副壳在朝向主壳的端面上设置有密封垫。
15.在一种可能的实现方式中，隔爆外壳的内侧面上设置有多个支撑柱，电路板设置在支撑柱上。
16.在一种可能的实现方式中，隔离阀内部设置有防尘网。
17.本实用新型中的一种低成本矿用本安电源，具有以下优点：
18.将特斯拉阀形式的隔离阀安装在隔爆外壳上，不但起到了较好的隔离作用，而且特斯拉阀不需要电动控制，也没有活动部件，因此制造和组装成本都很低。在隔离阀的存在下，隔爆外壳的密封要求并不高，因此也降低了隔爆外壳的制造成本，整体上大大降低了本安电源的成本。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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实用新型的一些实施例，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。
20.图1为本实用新型实施例提供的一种低成本矿用本安电源的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例提供的一种低成本矿用本安电源的分解结构示意图；
22.图3为隔离阀的切面示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.现有技术中，矿用本安电源除了在内部的电子电路上改进，以实现不打火或少打火的目的之外，通常还会使用隔爆外壳。隔爆外壳也称为防爆外壳，其目的是将发生在外壳内部的爆炸与外界环境隔开，避免因外壳内部的爆炸引起外界环境的爆炸，保障井下人员和设备的安全。但是隔爆外壳对材质以及安装工艺都有比较高的要求，选用的材质必须能够承受爆炸冲击，而且外壳本身不能存在会导致爆炸外泄的裂缝或缝隙等，这就导致了隔爆外壳的成本比较高，不利于企业盈利。
25.针对现有技术中的问题，本实用新型提供了一种低成本矿用本安电源，包括隔爆外壳，隔爆外壳上设置有至少一个隔离阀，隔离阀的进气口位于隔爆外壳内部，出气口位于隔爆外壳外部。其中，隔离阀为特斯拉阀，特斯拉阀的作用是单向导通，对于爆炸冲击能够起到较好的阻止作用。而且采用隔离阀后，爆炸冲击不需要被严格限制在隔爆外壳内部，隔离阀也起到了很好的缓冲作用，因此隔爆外壳不需要具有很好的密封效果。加上特斯拉阀的简单结构，降低了本安电源的成本，为企业大范围使用带来了便利。
26.图1和图2为本实用新型实施例提供的一种低成本矿用本安电源的结构示意图。本实用新型实施例提供的一种低成本矿用本安电源，包括：隔爆外壳100和电路板200，电路板
200设置在隔爆外壳100内部；
27.隔爆外壳100上设置有至少一个隔离阀110，隔离阀110的进气口位于隔爆外壳100外部，出气口位于隔爆外壳100内部；
28.隔离阀110为特斯拉阀。
29.示例性地，如图3所示，为隔离阀110的切面结构示意图。图中箭头方向为空气或其他流体在隔离阀110内部流动的方向，因此该方向的上游为进气口，而下游为出气口。隔离阀110的外侧面上具有多个倾斜的隆起1100，这些隆起1100可以位于隔离阀110的同一侧的侧面上，也可以位于隔离阀110的多个不同侧的侧面上。每个隆起1100内部均具有阻挡块1101，阻挡块1101的上下两侧与隔离阀110的内侧面之间分别形成一个通道。当空气从进气口进入时，绝大多数的空气均沿着靠近隔离阀110中轴的通道流动，流动过程中几乎不受阻碍。而当空气从出气口进入时，例如隔爆外壳100内部发生爆炸时，由于阻挡块1101的导向作用，空气会被分为两个基本相等的部分分别从两个通道流过，而两个通道在汇合位置由于方向相反，因此这两部分空气会相互碰撞，消耗相当大的能量，经过多次这种碰撞后，空气的能量被消耗殆尽，几乎没有空气从进气口排出，起到了单向导通的作用。
30.在本实用新型的实施例中，上述隔离阀110对于流体的单向导通作用和流体的流速成正比，即流体的流速越快，从出气口进入时能量消耗越快，单向导通效果越明显，例如发生爆炸时，隔爆外壳100内部的爆炸冲击速度非常快，几乎不会从隔离阀110内部泄露，即使有泄露，当隔离阀110的长度足够大时，爆炸冲击也被减弱到不造成影响的程度。而在日常工作中，对于缓慢流动的空气，例如热对流，即使空气从出气口进入，也不会因为阻挡块1101的作用消耗太多能量，即隔离阀110对于缓慢流动的空气来说几乎不存在阻碍，无论从进气口还是出气口进入，这对本安电源内部的散热提供了方便。
31.而且，由于隔离阀110内部的空间不属于隔爆外壳100的内部空间，因此爆炸发生时，爆炸冲击能够进入到隔离阀110内部，对爆炸冲击起到了一定的缓冲作用，这就减轻了隔爆外壳100的隔爆要求。
32.在一种可能的实施例中，隔爆外壳100包括可拆卸连接的主壳101和副壳102；主壳101和副壳102在对应的位置上分别开设有主插槽1011和副插槽1021，主壳101和副壳102连接在一起后，主插槽1011和副插槽1021组合形成插槽，隔离阀110设置在插槽内。
33.示例性地，为了便于将隔离阀110稳定的安装在在插槽内部，可以在隔离阀110的外面上开设环状槽，该环状槽的宽度与插槽的高度相当，因此插槽的边缘可以插在环状槽内部，使隔离阀110能够承受较大的轴向压力，不会因为爆炸冲击而脱离隔爆外壳100。
34.在一种可能的实施例中，插槽内部设置有密封套111，隔离阀110设置在密封套111内部。
35.示例性地，密封套111为使用橡胶制成的筒状结构，其外表面上设置有与插槽匹配的环状槽，该环状槽能够与主插槽1011和副插槽1021形成的插槽紧密贴合，同时也与隔离阀110的外壁紧密贴合，不但增加的安装稳定性，而且提升了密封效果。
36.在一种可能的实施例中，隔离阀110的外侧面上设置有凹槽，隔离阀110设置在凹槽内部。
37.示例性地，由于隔离阀110的外侧面比较光滑，仅依靠隔离阀110和密封套111之间的摩擦保持隔离阀110的稳定性不太可靠。因此可以在隔离阀110的外侧面上开设用于套接
密封套111的凹槽，密封套111处在该凹槽内部后，不仅和隔离阀110之间存在摩擦力，而且凹槽也会阻碍隔离阀在轴向上的移动，进一步提升了安装的稳定性。
38.在本实用新型的实施例中，凹槽设置在隔离阀110的周向侧面上，密封套111全部设置在凹槽内部；或凹槽设置在隔离阀110的侧面上多处，密封套111的内侧面上设置有与凹槽一一对应的凸起，凸起对应设置在凹槽中。
39.在一种可能的实施例中，主壳101的侧面上开设有多个插孔1010，副壳102在朝向主壳101的端面上设置有多个插片1020；插片1020的数量与插孔1010的数量相同，且每个插片1020均与一个插孔1010的位置一一对应。
40.示例性地，上述的可拆卸连接方式是目前较为常见的卡扣式连接，该方式不但拆装方便，而且连接稳定性也比较高，因此应用非常广泛。
41.在一种可能的实施例中，主壳101在朝向副壳102的端面上设置有密封垫；或副壳102在朝向主壳101的端面上设置有密封垫。
42.示例性地，无论主壳101还是副壳102，都采用质地较硬的材料制成，例如金属。这些材料在加工过程中无法保证安装后的紧密程度，如果主壳101和副壳102的接触位置存在较大的缝隙，则发生爆炸时很可能影响到外界环境。因此本实用新型使用密封垫作为填充装置，提升隔爆外壳100的密封性能。
43.在一种可能的实施例中，隔爆外壳100的内侧面上设置有多个支撑柱1012，电路板200设置在支撑柱1012上。
44.在一种可能的实施例中，隔离阀110内部设置有防尘网。
45.示例性地，为防止外界环境中的灰尘影响电路板200上的器件，需要使用防尘网过外界空气中的灰尘。该防尘网可以使用纱布或者金属制成。
46.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
47.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。