阅读说明：本技术 一种带安全预警的矿井安全帽 (Mine safety helmet with safety early warning function ) 是由 林佳乐 于 2019-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开的一种带安全预警的矿井安全帽,包括帽体,所述帽体内设有连通外界的弧形滑槽,所述弧形滑槽底端设有开口向上且与所述弧形滑槽连通的第一滑槽,所述帽体左端滑动设有照明灯,所述弧形滑槽顶部滑动设有且延伸至外界的落石感应块,所述落石感应块底端面固定设有第一滑块,本发明使用落石预警机构,对不同压力的落石进行不同的预警,如照明灯闪烁与铁块振动异响,来提醒使用者不同程度的安全问题,操作简单便捷,气体检测机构通过定时对空气中的有毒气体进行检测分析,当浓度过高时,铁块振动发出异响提醒使用者有毒气体浓度过高,作出应急措施,装置安全可靠,自动化程度高。(The invention discloses a mine safety helmet with safety early warning, which comprises a helmet body, wherein an arc-shaped chute communicated with the outside is arranged in the helmet body, a first chute with an upward opening and communicated with the arc-shaped chute is arranged at the bottom end of the arc-shaped chute, a lighting lamp is arranged at the left end of the helmet body in a sliding manner, a rockfall induction block which extends to the outside is arranged at the top of the arc-shaped chute in a sliding manner, and a first sliding block is fixedly arranged on the bottom end surface of the rockfall induction block. The device is safe and reliable, and has high automation degree.)

一种带安全预警的矿井安全帽

技术领域

本发明涉及安全预警领域，具体为一种带安全预警的矿井安全帽。

背景技术

矿井下作业系指常年在矿山井下从事各种劳动，操作人员在矿井中作业时需要用到照明灯来提供光源、安全帽来提供头部安全保障，传统的矿井安全帽仅有照明与落石防砸功能，缺乏一些紧急性情况下的安全预警措施，为了保证操作人员工作环境的质量和操作人员的安全，满足上述需求是急需解决的问题；因此需要设计一种带安全预警的矿井安全帽来解决以上问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种带安全预警的矿井安全帽，能够对常见的安全问题进行预警，同时装置安全可靠，自动化程度高。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明的一种带安全预警的矿井安全帽，包括帽体，所述帽体内设有连通外界的弧形滑槽，所述弧形滑槽底端设有开口向上且与所述弧形滑槽连通的第一滑槽，所述帽体左端滑动设有照明灯；

所述弧形滑槽顶部滑动设有且延伸至外界的落石感应块，所述落石感应块底端面固定设有第一滑块，所述第一滑块左端设有开口向左且连通所述第一滑槽的第二滑槽，所述第二滑槽内滑动设有第一预警块，所述第一滑槽左端壁固定设有照明灯感应器，所述第一预警块接触所述照明灯感应器时，所述照明灯会闪烁，提醒使用者出现一级落石预警，所述第一滑槽的左右对称设有第一空腔，所述第一空腔内转动设有第一齿轮，所述第一齿轮的后端面固定设有敲击杆，所述第一空腔内左右端壁上对称固定设有铁块，所述第一空腔内设有通过所述敲击杆击打铁块并提醒使用者出现二级落石预警的落石预警机构；

所述帽体的前端设有第二空腔，所述第二空腔右侧前后转动设有第一从动轴，所述第一从动轴上固定设有第二齿轮以及所述第二齿轮前端的风扇，所述第二空腔左侧底壁滑动设有延伸至所述第二齿轮底部的第一齿条，所述第二空腔内设有通过第一齿条的往复运动带动所述风扇正反转，实现吸气与吹气的气体循环机构；

所述第二空腔的前端壁连通设有第三空腔，所述第三空腔的上下端壁间固定设有气体检测仪，所述气体检测仪内左右对称固定设有加热模块，所述加热模块之间固定设有受热膨胀块，所述受热膨胀块顶面固定设有第二齿条，所述第三空腔内设有通过气体检测仪检测有害气体浓度的气体检测机构，当浓度过高时，所述加热模块使所述受热膨胀块膨胀并推动所述第二齿条向上运动。

进一步地，所述落石预警机构包括所述第一滑槽与所述第一空腔，所述第一滑块延伸至所述第一滑槽内，所述第一滑槽左端壁设有连通至所述第一滑槽的方孔，所述方孔的竖直方向的高度低于所述第二滑槽，所述方孔的左端壁固定设有所述照明灯感应器，所述第一预警块右端面与所述第二滑槽右端壁之间连接设有第一弹簧，所述第一弹簧处于压缩状态。

进一步地，所述帽体左端设有开口向左的第四滑槽，所述第四滑槽内设有所述照明灯，所述照明灯右端面与所述第四滑槽的右端壁之间连接设有第四弹簧，所述照明灯底面设有开口向下的第五滑槽，所述第五滑槽内滑动设有限位卡块，所述限位卡块顶面与所述第五滑槽顶壁连接设有第五弹簧，所述第四滑槽底壁设有开口向上的限位卡槽。

进一步地，所述第一滑块底部左右对称固定设有第二预警块，所述第一滑块底面与所述第一滑槽底壁连接设有第二弹簧，所述第二弹簧处于未被压缩状态，所述第一滑槽底壁左右对称固定设有限位块，所述第一滑槽底端壁设有连通至所述限位块内的滑孔，所述滑孔内滑动设有第一推块，所述第一推块底面与所述滑孔底壁连接设有第三弹簧，所述第三弹簧处于未被压缩状态，所述第一空腔前后转动设有第二从动轴，所述第二从动轴上固定设有所述第一齿轮，所述敲击杆顶端与所述铁块抵接，所述敲击杆往复摆动，可敲击所述铁块发出异响，所述第一空腔靠近所述第一滑槽的一侧端壁设有连通至所述第一空腔的第三滑槽，所述第三滑槽内滑动设有伸入至所述第一空腔内的第三齿条，所述第三齿轮可与所述第一齿轮啮合，所述第三齿条靠近所述第一滑槽的一侧端面固定设有第二推块，所述第二推块与所述第一推块之间设有液压管，所述液压管内装有液压油。

进一步地，所述气体循环机构包括所述第二空腔，所述第二空腔前端壁连通设有第三空腔，所述第三空腔前端固定设有延伸至外界的通气网，所述第二空腔的左侧前后转动设有主动轴，所述主动轴动力连接于安装在所述第二空腔前端壁的电机，所述主动轴后端固定设有扇形齿轮，所述第一齿条与所述扇形齿轮啮合，所述第一齿条左端面与所述第二空腔左端壁连接设有第六弹簧。

进一步地，所述第三空腔顶端壁设有第四空腔，所述第四空腔后端壁设有第五空腔，所述第四空腔前后转动设有且延伸至所述第五空腔的第三从动轴，位于所述第四空腔内的所述第三从动轴上固定设有第三齿轮，位于所述第五空腔内的所述第三从动轴上固定设有第一皮带轮，所述第二从动轴延伸至所述第五空腔，位于所述第五空腔内的所述第二从动轴上固定设有第二皮带轮，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮之间通过皮带连接。

进一步地，所述第三空腔与所述第四空腔之间连通设有且连通至所述气体检测仪的第六滑槽，所述第六滑槽内滑动设有且能够与所述第三齿轮啮合的所述第二齿条，所述第二齿条顶面与所述第四空腔顶壁之间连接设有第七弹簧，所述第七弹簧处于未被压缩状态。

本发明的有益效果：本发明使用落石预警机构，对不同压力的落石进行不同的预警，如照明灯闪烁、铁块振动异响，从而提醒使用者不同程度的安全问题，操作简单便捷；气体检测机构通过定时对空气中的有毒气体进行检测分析，当浓度过高时，铁块振动发出异响提醒使用者有毒气体浓度过高，需作出应急措施，装置安全可靠，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明发明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。

图 1 是本发明实施例的机械结构示意图；

图 2 是图1中A-A方向的结构示意图；

图 3 是图2中B-B方向的放大结构示意图；

图 4 是图2中C-C方向的放大结构示意图；

图 5 是图3中D-D方向的放大结构示意图；

图 6 是图1中E-E方向的放大结构示意图；

图 7 是图1中F方向的放大结构示意图；

图 8 是图1中G方向的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-8对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图1-8所述的一种带安全预警的矿井安全帽，包括帽体15，所述帽体15内设有连通外界的弧形滑槽31，所述弧形滑槽31底端设有开口向上且与所述弧形滑槽31连通的第一滑槽32，所述帽体15左端滑动设有照明灯20；

所述弧形滑槽31顶部滑动设有且延伸至外界的落石感应块29，所述落石感应块29底端面固定设有第一滑块30，所述第一滑块30左端设有开口向左且连通所述第一滑槽32的第二滑槽10，所述第二滑槽10内滑动设有第一预警块11，所述第一滑槽32左端壁固定设有照明灯感应器13，所述第一预警块11接触所述照明灯感应器13时，所述照明灯20会闪烁，提醒使用者出现一级落石预警，所述第一滑槽32的左右对称设有第一空腔45，所述第一空腔45内转动设有第一齿轮18，所述第一齿轮18的后端面固定设有敲击杆17，所述第一空腔45内左右端壁上对称固定设有铁块16，所述第一空腔45内设有通过所述敲击杆17击打铁块16并提醒使用者出现二级落石预警的落石预警机构100；

所述帽体15的前端设有第二空腔36，所述第二空腔36右侧前后转动设有第一从动轴35，所述第一从动轴35上固定设有第二齿轮37以及所述第二齿轮37前端的风扇39，所述第二空腔36左侧底壁滑动设有延伸至所述第二齿轮18底部的第一齿条38，所述第二空腔36内设有通过第一齿条38的往复运动带动所述风扇39正反转，实现吸气与吹气的气体循环机构101；

所述第二空腔36的前端壁连通设有第三空腔47，所述第三空腔47的上下端壁间固定设有气体检测仪42，所述气体检测仪42内左右对称固定设有加热模块51，所述加热模块51之间固定设有受热膨胀块43，所述受热膨胀块43顶面固定设有第二齿条41，所述第三空腔36内设有通过气体检测仪42检测有害气体浓度的气体检测机构102，当浓度过高时，所述加热模块51使所述受热膨胀块43膨胀并推动所述第二齿条41向上运动。

所述落石预警机构100包括所述第一滑槽32与所述第一空腔45，所述第一滑块30延伸至所述第一滑槽32内，所述第一滑槽32左端壁设有连通至所述第一滑槽32的方孔14，所述方孔14的竖直方向的高度低于所述第二滑槽10，所述方孔14的左端壁固定设有所述照明灯感应器13，所述第一预警块11右端面与所述第二滑槽10右端壁之间连接设有第一弹簧12，所述第一弹簧12处于压缩状态，当所述落石感应块29受到落石压力时，所述第一滑块30向下运动，当所述第二滑槽10与所述方孔14处于同一水平高度时，所述第一预警块11受到所述第一弹簧12的向左推力，所述第一预警块11与所述方孔14内的所述照明灯感应器13接触，并触发所述照明灯20的闪烁效果，提醒使用者以及附近相关工作人员出现一级落石预警。

所述帽体15左端设有开口向左的第四滑槽19，所述第四滑槽19内设有所述照明灯20，所述照明灯20右端面与所述第四滑槽19的右端壁之间连接设有第四弹簧21，所述照明灯20底面设有开口向下的第五滑槽65，所述第五滑槽65内滑动设有限位卡块64，所述限位卡块64顶面与所述第五滑槽65顶壁连接设有第五弹簧63，所述第四滑槽19底壁设有开口向上的限位卡槽66，当使用者不使用所述照明灯20时，可将所述照明灯20向右按压至所述限位卡块64与所述限位卡槽66接触，可将所述照明灯20收纳进所述帽体15内，减少安全帽整体体积，避免所述照明灯20受到碰撞与撞击。

所述第一滑块30底部左右对称固定设有第二预警块44，所述第一滑块30底面与所述第一滑槽32底壁连接设有第二弹簧33，所述第二弹簧33处于未被压缩状态，所述第一滑槽32底壁左右对称固定设有限位块28，所述第一滑槽32底端壁设有连通至所述限位块28内的滑孔27，所述滑孔27内滑动设有第一推块34，所述第一推块34底面与所述滑孔27底壁连接设有第三弹簧26，所述第三弹簧26处于未被压缩状态，所述第一空腔45前后转动设有第二从动轴58，所述第二从动轴58上固定设有所述第一齿轮18，所述敲击杆17顶端与所述铁块16抵接，所述敲击杆17往复摆动，可敲击所述铁块16发出异响，所述第一空腔45靠近所述第一滑槽32的一侧端壁设有连通至所述第一空腔45的第三滑槽67，所述第三滑槽67内滑动设有伸入至所述第一空腔45内的第三齿条22，所述第三齿轮22可与所述第一齿轮18啮合，所述第三齿条22靠近所述第一滑槽32的一侧端面固定设有第二推块23，所述第二推块23与所述第一推块34之间设有液压管24，所述液压管24内装有液压油25，当所述落石感应块29受到落石压力时，所述第一滑块30向下运动，直至所述第二预警块44与所述第一推块34抵接并推动所述第一推块34向下运动，所述第一推块34通过所述液压油25推动所述第二推块23运动，所述第二推块23推动所述第三齿条22运动直至与所述第一齿轮18啮合并带动所述第一齿轮18转动，所述第一齿轮18带动所述敲击杆17摆动，所述敲击杆17击打所述铁块16并从安全帽两侧同时发出发出异响，从而提醒使用者以及附近相关工作人员出现二级落石预警。

所述气体循环机构101包括所述第二空腔36，所述第二空腔36前端壁连通设有第三空腔47，所述第三空腔47前端固定设有延伸至外界的通气网46，所述第二空腔36的左侧前后转动设有主动轴56，所述主动轴56动力连接于安装在所述第二空腔36前端壁的电机57，所述主动轴56后端固定设有扇形齿轮48，所述第一齿条38与所述扇形齿轮48啮合，所述第一齿条38左端面与所述第二空腔36左端壁连接设有第六弹簧50，当所述电机57启动时，所述电机57通过所述主动轴56带动所述扇形齿轮48转动，所述扇形齿轮48带动所述第一齿条38向右运动，所述第六弹簧50受到拉力张开，所述第一齿条38与所述第二齿轮37啮合并带动所述第二齿轮37转动，所述第二齿轮37通过所述第一从动轴35带动所述风扇39转动，所述风扇39产生吸力，将外界空气通过所述通气网46吸入所述第三空腔47，当所述扇形齿轮48与所述第一齿条38断开啮合时，所述第一齿条38受到第六弹簧50的拉力向左运动，所述第一齿条38带动所述第二齿轮37反转，所述第二齿轮37通过所述第一从动轴35带动所述风扇39反转，所述风扇39产生吹力，所述风扇39将所述第三空腔47内的空气排至外界，通过所述风扇39的吹气与吸气，达到空气定时吸入并进行检测的目的。

所述第三空腔47顶端壁设有第四空腔40，所述第四空腔40后端壁设有第五空腔62，所述第四空腔40前后转动设有且延伸至所述第五空腔62的第三从动轴54，位于所述第四空腔40内的所述第三从动轴54上固定设有第三齿轮53，位于所述第五空腔62内的所述第三从动轴54上固定设有第一皮带轮59，所述第二从动轴58延伸至所述第五空腔62，位于所述第五空腔62内的所述第二从动轴54上固定设有第二皮带轮61，所述第一皮带轮59与所述第二皮带轮61之间通过皮带60连接。

所述第三空腔47与所述第四空腔40之间连通设有且连通至所述气体检测仪42的第六滑槽55，所述第六滑槽55内滑动设有且能够与所述第三齿轮53啮合的所述第二齿条41，所述第二齿条41顶面与所述第四空腔40顶壁之间连接设有第七弹簧52，所述第七弹簧52处于未被压缩状态，当气体检测仪42检测到吸入的外界空气中有毒气体的浓度过高时，所述加热模块51开始工作，所述受热膨胀块43受热膨胀并推动所述第二齿条41向上运动，所述第二齿条41带动所述第三齿轮53转动，所述第三齿轮53通过所述第三从动轴54带动所述第一皮带轮59转动，所述第一皮带轮59通过所述皮带60带动所述第二皮带轮61转动，所述第二皮带轮61通过所述第二从动轴58带动所述第一齿轮18转动，所述第一齿轮18带动所述敲击杆17摆动，所述敲击杆17击打所述铁块16并从安全帽左侧发出异响，从而提醒使用者以及附近相关工作人员出现有毒气体浓度过高预警。

整个设备的机械动作的顺序：

1：初始状态，所述电机57未启动，所述落石感应块29位于所述安全帽顶端面最高位置，所述照明灯20凸出所述帽体15外并处于待机状态，所述气体检测仪42未启动，所述风扇39未启动，装置整体干净整洁；

2：当所述落石感应块29受到落石压力时，所述第一滑块30开始向下运动，当所述第二滑槽10与所述方孔14处于同一水平高度时，所述第一预警块11受到所述第一弹簧12的向左推力，所述第一预警块11与所述方孔14内的所述照明灯感应器13接触并触发所述照明灯20的闪烁效果，提醒使用者以及附近相关工作人员出现一级落石预警，当落石离开所述落石感应块29时，所述第一滑块30受到所述第二弹簧33的推力恢复原状；

3：当所述落石感应块29受到更大落石压力时，所述第一滑块30继续向下运动，直至所述第二预警块44与所述第一推块34抵接并推动所述第一推块34向下运动，所述第一推块34通过所述液压油25推动所述第二推块23运动，所述第二推块23推动所述第三齿条22运动直至与所述第一齿轮18啮合并带动所述第一齿轮18转动，所述第一齿轮18带动所述敲击杆17摆动，所述敲击杆17击打所述铁块16并从安全帽两侧同时发出发出异响，从而提醒使用者以及附近相关工作人员出现二级落石预警，当落石离开所述落石感应块29时，所述第一滑块30受到所述第二弹簧33的推力恢复原状；

4：当所述电机57启动时，所述电机57通过所述主动轴56带动所述扇形齿轮48转动，所述扇形齿轮48带动所述第一齿条38向右运动，所述第六弹簧50受到拉力张开，所述第一齿条38与所述第二齿轮37啮合并带动所述第二齿轮37转动，所述第二齿轮37通过所述第一从动轴35带动所述风扇39转动，所述风扇39产生吸力，将外界空气通过所述通气网46吸入所述第三空腔47，当所述扇形齿轮48与所述第一齿条38断开啮合时，所述第一齿条38受到第六弹簧50的拉力向左运动，所述第一齿条38带动所述第二齿轮37反转，所述第二齿轮37通过所述第一从动轴35带动所述风扇39反转，所述风扇39产生吹力，所述风扇39将所述第三空腔47内的空气排至外界，通过所述风扇39的吹气与吸气，达到空气定时吸入并进行检测的目的。

5：当气体检测仪42检测到吸入的空气中有毒气体的浓度过高时，所述加热模块51开始工作，所述受热膨胀块43开始受热膨胀并推动所述第二齿条41向上运动，所述第二齿条41带动所述第三齿轮53转动，所述第三齿轮53通过所述第三从动轴54带动所述第一皮带轮59转动，所述第一皮带轮59通过所述皮带60带动所述第二皮带轮61转动，所述第二皮带轮61通过所述第二从动轴58带动所述第一齿轮18转动，所述第一齿轮18带动所述敲击杆17摆动，所述敲击杆17击打所述铁块16并从安全帽左侧发出异响，从而提醒使用者以及附近相关工作人员有毒气体浓度过高预警。

6：当使用者不使用所述照明灯20时，可将所述照明灯20向右按压至所述限位卡块64与所述限位卡槽66接触，可将所述照明灯20收纳进所述帽体15内，减少安全帽放置体积以及避免所述照明灯20受到外界的碰撞与撞击。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。