自救器的制作方法

本发明涉及煤矿井下设备，具体而言，涉及一种自救器。

背景技术：

1、当煤矿井下发生安全事故时，会导致井下巷道氧气含量降低，而火灾、瓦斯爆炸安全事故还会伴随大量的co、h2s等有毒有害气体的产生，以上产生的co、h2s气体分别会使人体因自身机体缺氧而窒息和产生头晕目眩的影响，井下工作人员因窒息或中毒死亡的人数占煤矿死亡总人数的90％以上。因此，《煤矿安全规程》第十条规定下井人员必须随身携带自救器。

2、自救器作为一种体积小、重量轻、方便携带的矿井作业人员的个人呼吸防护装置，当井下突发安全情况时，能够在一定的时间内给佩戴人员提供充足的氧气，保障井下人员的健康安全，给救援人员争取宝贵的救援时间及自救逃生时间。

3、目前，现有技术中的自救器包括以下两种：

4、(1)压缩氧自救器又叫隔绝式压缩氧自救器，是以高压压缩氧气作为氧气源的可重复使用的自救逃生器材，主要在煤矿或普通大气压的作业环境中产生有毒有害气体及发生缺氧窒息性灾难时使用，当人的口腔与化学氧自救器的口具连接后，人的呼吸系统便与自救器的气路及药罐形成内部循环并与外部气体相隔绝。

5、(2)化学氧自救器是以装有超氧化钾或超氧化钠生氧剂的药罐作为核心的，当人的口腔与化学氧自救器的口具连接后，人的呼吸系统便与自救器的气路及药罐形成闭路系统并与外部气体相隔绝。

6、但是，现有技术中的自救器存在如下不足：

7、(1)自救器未设置甲烷监测装置，不能及时检测到煤矿井下的瓦斯浓度，减少了人员最宝贵的逃生时间，降低了自救器的安全可靠性，甚至对整个煤矿行业的安全可靠性产生了不利影响。

8、(2)自救器采用卡扣式(塑料或金属)和塑料插扣式等封口方式，若矿井内的沙石灰尘进入卡扣内部，会造成卡扣摩擦阻力变大，影响开盖效率，缩短井下人员宝贵的逃生时间。

9、(3)自救器中的氧气瓶多采用金属钢材质，重量大且携带不便，储气压力与防护时间低，以常用的45min压缩氧自救器为例，使用0.38l的高压无缝钢制气瓶，单个气瓶重量约0.7kg，约占整个自救器重量的三分之一，井下人员普遍反映佩戴后不方便作业，影响工作效率且容易造成磕碰损坏。另外，氧气瓶储气压力为20mpa，额定防护时间为45min，若在原地等待救援，需要防护时间为自救器额定防护时间的4倍，导致无法满足人员长时间逃离事发现场和适应煤矿开采深度逐年加大的现状。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种自救器，以解决由于现有技术中的自救器不能及时检测到煤矿井下的瓦斯浓度的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种自救器，包括：人机工程学外型部件，人机工程学外型部件包括具有安装腔的自救器本体，自救器本体包括本体上部和本体下部，本体上部的一侧和本体下部的一侧铰接；瓦斯监测预警开启部件，瓦斯监测预警开启部件安装在自救器本体外，本体上部的另一侧和本体下部的另一侧通过瓦斯监测预警开启部件可拆卸地连接，瓦斯监测预警开启部件用于监测空气中的瓦斯浓度以根据瓦斯监测结果控制本体上部和本体下部之间的打开或关闭并判断是否发出警报；通气部件，通气部件包括相连接的面罩和连接管组，面罩用于供使用者佩戴；储气部件，储气部件安装在自救器本体内，储气部件与连接管组连接，以向使用者供氧；废气再利用部件，废气再利用部件安装在自救器本体内且与储气部件间隔设置，废气再利用部件与连接管组连接，以回收使用者呼出的废气并将废气进行处理后向使用者提供。

3、进一步地，自救器本体的靠近使用者的一侧的表面为外凸面和内凹面，外凸面位于内凹面的上方，外凸面和内凹面共同组成“s”型曲面。

4、进一步地，外凸面的高度l1为4cm，外凸面的弧度为26度；和/或内凹面的高度l2为17cm，内凹面的弧度为60度。

5、进一步地，瓦斯监测预警开启部件包括：壳体，壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体安装在本体上部和本体下部中的一个上，第二壳体安装在本体上部和本体下部中的另一个上；开关组件，开关组件的第一部分位于第一壳体内，开关组件的第二部分位于第二壳体内，开关组件的至少部分可运动地设置，以使第一壳体和第二壳体之间连接或分离。

6、进一步地，瓦斯监测预警开启部件包括：瓦斯监测模块，瓦斯监测模块设置在壳体上，以用于监测空气中的瓦斯浓度；控制模块，控制模块设置在壳体内且与瓦斯监测模块电连接，以接收瓦斯监测模块的瓦斯监测结果，并根据瓦斯监测结果判断是否控制开关组件运动以使第一壳体和第二壳体之间分离；中央处理器，中央处理器设置在壳体上且与瓦斯监测模块和外部监测系统均电连接，以接收瓦斯监测结果并反馈至外部监测系统；声音预警模块，声音预警模块设置在壳体上且与控制模块电连接，控制模块根据瓦斯监测结果判断是否向声音预警模块发送预警信号，声音预警模块接收预警信号并发出警报。

7、进一步地，开关组件包括：锁杆，锁杆的第一端位于第一壳体内，锁杆的第二端位于第二壳体内；反弹器，反弹器与第二壳体上的靠近第一壳体的出口卡接，锁杆的第二端与反弹器连接；第一限位柱，第一限位柱设置在第二壳体内且位于反弹器的远离第一壳体的一侧；第一弹性件，第一弹性件设置在第二壳体内，第一弹性件套设在第一限位柱外，第一弹性件的两端分别与第一限位柱的限位端面和第二壳体的远离第一壳体的一侧抵接；卡扣杆，卡扣杆设置在第二壳体内，卡扣杆的第一端卡接在第一限位柱内，卡扣杆的第二端与第二壳体的远离第一壳体的一侧连接；第一限位柱内设置有导向路径，卡扣杆的第一端位于导向路径内且沿导向路径可运动地设置，以使第一限位柱沿靠近或远离第一壳体的方向可运动地设置；其中，当锁杆在推动力的推动下带动反弹器沿靠近第一限位柱的方向运动时，反弹器与第一限位柱接触并推动第一限位柱沿远离第一壳体的方向运动以压缩第一弹性件；当推动力消失时，第一限位柱在第一弹性件的推动下沿靠近第一壳体的方向运动，以推动反弹器带动第一限位柱的第二端从第二壳体中脱离，以使第一壳体和第二壳体分离。

8、进一步地，开关组件包括两个电磁铁，两个电磁铁均位于第一壳体内且分别设置在锁杆的相对两侧，两个电磁铁均与控制模块电连接，以用于接收控制模块发送的开锁电信号，以根据开锁电信号产生电磁场，以产生推动力来推动锁杆沿靠近第一限位柱的方向运动。

9、进一步地，瓦斯监测预警开启部件包括：按帽，第一壳体的远离第二壳体的一侧设置有用于避让按帽的避让孔，按帽的一部分位于第一壳体内且与锁杆连接，按帽的另一部分穿过避让孔后到达第一壳体外；第二弹性件，第二弹性件设置在第一壳体内且套设在锁杆外，第二弹性件的两端分别与按帽和第一壳体的靠近第二壳体的一侧抵接。

10、进一步地，储气部件包括：氧气瓶，氧气瓶的开口与连接管组的第一出气管连通；气瓶开关，气瓶开关设置在氧气瓶的开口处，以打开或关闭氧气瓶的开口；检测组件壳体，检测组件壳体设置在氧气瓶外；压力监测模块，压力监测模块安装在检测组件壳体的靠近氧气瓶的一侧，以用于监测氧气瓶内的压力值；数据处理模块，数据处理模块设置在检测组件壳体内且与压力监测模块电连接，以接收压力监测模块的压力监测结果并对压力监测结果进行处理；压力显示模块，压力显示模块设置在检测组件壳体内且与数据处理模块电连接，以接收并显示经数据处理模块处理后的数据；数据传输模块，数据传输模块设置在检测组件壳体内且与数据处理模块和中央处理器均电连接，以接收经数据处理模块处理后的数据并传递给中央处理器。

11、进一步地，氧气瓶包括铝内胆和设置在铝内胆外的碳纤维缠绕层。

12、进一步地，废气再利用部件包括：外独立罐体，外独立罐体上设置有出气孔，出气孔与连接管组的第二出气管连通；内独立罐体，内独立罐体设置在外独立罐体内，内独立罐体包括间隔设置的第一容纳腔和第二容纳腔，第一容纳腔内设置有二氧化碳吸收剂，第二容纳腔内设置有生氧剂，内独立罐体上设置有用于连通外独立罐体和第一容纳腔的第一连通孔以及用于连通外独立罐体和第二容纳腔的第二连通孔；自动变换阀，自动变换阀设置在外独立罐体外，自动变换阀包括安装壳，安装壳上设置有进气腔和与进气腔连通的进气孔、清洁通孔与生氧通孔，自动变换阀包括可运动地设置在进气腔内的切换组件，以使进气孔与清洁通孔和生氧通孔中的至少一个连通；其中，进气孔位于安装壳的远离内独立罐体的一侧以与连接管组的进气管连通，清洁通孔与生氧通孔位于安装壳的靠近内独立罐体的一侧以分别与第一容纳腔和第二容纳腔连通。

13、进一步地，切换组件包括：电机，电机的电机本体与安装壳固定连接；伸缩阀杆、电机的转轴与伸缩阀杆固定连接；伸缩阀杆包括主杆体和设置在主杆体上且位于主杆体的靠近内独立罐体的一侧的第一堵头与第二堵头，第一堵头用于封堵清洁通孔，第二堵头用于封堵生氧通孔；其中，第一堵头和第二堵头之间的距离大于清洁通孔和生氧通孔之间的距离。

14、进一步地，自动变换阀包括信号接收模块，信号接收模块与电机和中央处理器均电连接，中央处理器根据瓦斯监测结果和压力监测结果向信号接收模块发送动作信号，信号接收模块根据动作信号控制电机的工作状态。

15、进一步地，切换组件包括：第二限位柱，第二限位柱与安装壳固定连接，第二限位柱与伸缩阀杆间隔设置且位于伸缩阀杆的远离电机本体的一侧；第三弹性件，第三弹性件的一端与转轴抵接，第三弹性件的，第三弹性件的另一端套设在第二限位柱上。

16、进一步地，废气再利用部件包括单向阀，单向阀设置在进气孔中。

17、应用本发明的技术方案，本发明的自救器包括人机工程学外型部件，人机工程学外型部件包括具有安装腔的自救器本体，自救器本体包括本体上部和本体下部，本体上部的一侧和本体下部的一侧铰接；瓦斯监测预警开启部件，瓦斯监测预警开启部件安装在自救器本体外，本体上部的另一侧和本体下部的另一侧通过瓦斯监测预警开启部件可拆卸地连接，瓦斯监测预警开启部件用于监测空气中的瓦斯浓度以根据瓦斯监测结果控制本体上部和本体下部之间的打开或关闭并判断是否发出警报；通气部件，通气部件包括相连接的面罩和连接管组，面罩用于供使用者佩戴；储气部件，储气部件安装在自救器本体内，储气部件与连接管组连接，以向使用者供氧；废气再利用部件，废气再利用部件安装在自救器本体内且与储气部件间隔设置，废气再利用部件与连接管组连接，以回收使用者呼出的废气并将废气进行处理后向使用者提供。这样，本发明的自救器通过设置自救器本体、瓦斯监测预警开启部件、通气部件、储气部件和废气再利用部件，实现了对井下空气中的瓦斯浓度的实时监测和报警，保证了本体上部和本体下部之间的打开效率，解决了由于现有技术中的自救器不能及时检测到煤矿井下的瓦斯浓度的问题，且在储气部件中的氧气不足时还能够通过废气再利用部件对使用者呼出的废气进行回收再利用，提高了使用者的使用时长，给救援人员争取了宝贵的救援时间及自救逃生时间。