申请/专利权人：安徽工程大学

申请日：2019-02-12

公开（公告）日：2024-01-26

公开（公告）号：CN109821250B

主分类号：A63H5/04

分类号：A63H5/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.26#授权;2019.06.25#实质审查的生效;2019.05.31#公开

摘要：本发明公开了一种自蓄电节能减排鞭炮机，包括充换气系统、齿轮传动机构、转速提升蓄电机构、戳破机构、翻转外壳和固定外壳，所述充换气系统包括气泵、换向气管G1、换向气管G2、换向气管G3、中间气管、分向气管H1、分向气管H2、分向气管H3、充气管d1、充气管d2、充气管d3，所述齿轮传动机构包括定时齿轮、小齿轮B1、小齿轮B2、小齿轮B3、对流管D1、对流管D2、对流管D3、异径锥形管、连接小管，所述转速提升蓄电机构包括变速齿轮C1、变速齿轮C2、条形磁铁、U型铁、蓄电池，所述戳破机构包括固定轨道、左滑针、右滑针、次级线圈。装置本身基本上实现了零污染和能量回收利用，作为传统鞭炮的代替者，危险性极低，使用过程中基本不会出现安全事故。

主权项：1.一种自蓄电节能减排鞭炮机，其特征在于：包括充换气系统、齿轮传动机构、转速提升蓄电机构、戳破机构、翻转外壳46和固定外壳44；所述充换气系统包括气泵16、换向气管G119、换向气管G220、换向气管G321、中间气管22、分向气管H123、分向气管H224、分向气管H325、充气管d127、充气管d228、充气管d329，所述换向气管G119、换向气管G220、换向气管G321的一端都连接有2个相互串联的二位三通电磁换向阀18，二位三通电磁换向阀18通过输入气管17与气泵16的输入端连通，所述中间气管22通过四通管26分别与分向气管H123、分向气管H224、分向气管H325连通；通过单片机来控制两个串联的二位三通电磁换向阀18的阀口开闭情况，再依次经过换向气管G119、换向气管G220、换向气管G321，中间气管22，分向气管H123、分向气管H224、分向气管H325，最后将气体输进充气管d127、充气管d228、充气管d329，实现充换气的一体化；所述齿轮传动机构包括定时齿轮6、小齿轮B17、小齿轮B28、小齿轮B39、对流管D130、对流管D231、对流管D332，连接小管35设置在充气管上，异径锥形管34设置在对流管上，气球套在异径锥形管34上；第一排气球充完气后，电机1带动定时齿轮6转动时，带动小齿轮B17、小齿轮B28、小齿轮B39转动，分别带动对流管D130、对流管D231、对流管D332旋转120°，使连接小管35的气嘴与异径锥形管34的小孔刚好吻合，开始对第二排气球进行充气，然后再重复该动作对第三排气球进行充气；所述转速提升蓄电机构包括变速齿轮C110、变速齿轮C211、条形磁铁12、U型铁13、蓄电池15；定时齿轮6的转动带动变速齿轮C110、变速齿轮C211开始工作，进而带动条形磁铁12旋转，切割磁感线，产生电流，使机械能转化为电能，用蓄电池15储存；所述戳破机构包括固定轨道36、左滑针37、右滑针38、次级线圈41，所述U型铁13上缠绕有初级线圈14，初级线圈14的一端与蓄电池15连接；单片机来控制次级线圈41的通断电，由于环绕方向相反，通电时，两边产生不同方向的磁场，对左滑针37、右滑针38产生磁场力，带动其向相反方向滑动，快速戳向左、右孔，扎破气球；所述翻转外壳46通过合页45安装在固定外壳44上，所述翻转外壳46的一端安装有电机1，翻转外壳46的另一端安装有便携式拉杆机构；装置的启动设置两个开关，气泵开关和电机开关，当打开气泵开关时，气泵16开始工作，对输入气管17进行输气，此时通过二位三通电磁换向阀18的控制，首先打开换向气管G119的输气口，使其充气至中间气管22，给第一排气球充气；充满气后，打开电机开关，电机1带动定时齿轮6，其初始位置在小齿轮B39处转动，在1.3S内，戳破机构戳破气球，戳破过程中，换向阀18由换向气管G220换向换向气管G321，给第二排气球充满气，定时齿轮6转到小齿轮B17处，带动小齿轮B17进行转动，小齿轮B17带动对流管D130旋转120°，之后产生循环。

全文数据：一种自蓄电节能减排鞭炮机技术领域本发明涉及环保设备技术领域，具体为自蓄电节能减排鞭炮机。背景技术鞭炮文化自诞生之际便得到广大炎黄子孙传承，随着地球环境的历年恶劣，国家开始对环保事业逐渐重视，大众环保意识日益加强。目前，我国就解决鞭炮燃放问题出台了一系列禁燃、限燃规章制度。为代替传统火药鞭炮，有人提出利用电容器充放电原理模拟鞭炮爆炸声。紧随着技术的成熟，对电子鞭炮的改进逐步完善，目前已经能够模仿出不同场合所需不同声响的鞭炮声，但电子设备有对于不同场合所产生的效果不够显著、气氛不够浓烈，而且浪费电能。因此经考虑及相关实验可利用环保型气球扎破声音替代鞭炮爆炸声从而在不污染环境的前提下满足人们对鞭炮所需。发明内容本申请所要解决的问题是利用环保气球爆炸机械装置来代替传统鞭炮从而减少环境污染。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：自蓄电节能减排鞭炮机，包括充换气系统、齿轮传动机构、转速提升蓄电机构、戳破机构、翻转外壳和固定外壳，所述充换气系统包括气泵、换向气管G1、换向气管G2、换向气管G3、中间气管、分向气管H1、分向气管H2、分向气管H3、充气管d1、充气管d2、充气管d3，所述换向气管G1、换向气管G2、换向气管G3的一端都连接有2个相互串联的二位三通电磁换气阀，二位三通电磁换气阀通过输入气管与气泵的输入端连通，所述中间气管通过四通管分别与分向气管H1、分向气管H2、分向气管H3连通，所述齿轮传动机构包括定时齿轮、小齿轮B1、小齿轮B2、小齿轮B3、对流管D1、对流管D2、对流管D3、异径锥形管、连接小管，所述转速提升蓄电机构包括变速齿轮C1、变速齿轮C2、条形磁铁、U型铁、蓄电池，所述戳破机构包括固定轨道、左滑针、右滑针、次级线圈，所述U型铁上缠绕有初级线圈，初级线圈的一端与蓄电池连接，所述翻转外壳通过合页安装在固定外壳上，所述翻转外壳的一端安装有电机，翻转外壳的另一端安装有便携式拉杆机构。优选的，所述充气管d1、充气管d2、充气管d3与对流管D1、对流管D2、对流管D3之间设有间隙，充气管d1、充气管d2、充气管d3分别与分向气管H1、分向气管H2、分向气管H3固定连接，对流管D1、对流管D2、对流管D3随着齿轮传动机构的转动而转动。优选的，所述异径锥形管的气嘴K和连接小管的小孔K1的接触面皆呈圆弧面。优选的，所述气泵内部的上端安装有转子，气泵内部的底端安装有调速阀，调速阀的输入端连接有进气管，调速阀的输出端连接有出气管，出气管与输入气管连通。优选的，所述便携式拉杆机构包括拉杆和拉杆弹簧，拉杆与翻转外壳的连接处安装有拉杆弹簧。优选的，所述定时齿轮上的轮齿啮合部分长度占整个齿轮分度圆长的13，定时齿轮通过联轴器与电机的输入轴连接，定时齿轮通过输出轴与变速齿轮C1连接。优选的，所述翻转外壳的底部分别安装有前轮和后轮。优选的，所述变速齿轮C1和变速齿轮C2相互啮合，且变速齿轮C1和变速齿轮C2与条形磁铁之间通过轴承安装有支撑耳片。优选的，所述左滑针和右滑针之间安装有收紧弹簧，收紧弹簧的外侧安装有外罩。优选的，所述翻转外壳的内部水平固定有中央支撑板，U型铁、蓄电池以及气泵皆安装在中央支撑板的上方。与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过相关机械机构传动与装置动作完成气球的自动充气、引炸动作，从而释放能量，其爆炸声能够替代传统鞭炮的响声。装置本身基本上实现了零污染和能量回收利用，作为传统鞭炮的代替者，危险性极低，使用过程中基本不会出现安全事故，本设备的发展前景好，稍加改造，可用于低空礼花、气球自动吹气装置等，还可一机多用。附图说明图1是本发明内部及工作循环的结构示意图；图2是充换气系统工作过程的结构示意图；图3是气泵内部结构示意图；图4是齿轮传动装置的结构示意图；图5是气球转动配件的剖面图；图6是对流管切换顺序图；图7是转速提升蓄电装置的结构装置；图8是戳破装置的结构示意图；图9是戳破装置内部回收的示意图；图10是箱体外部的结构示意图；图11是拉杆的结构示意图；图12是中央支撑板的结构示意图。图中：1、电机；2、输入轴；3、轴承；4、联轴器；5、输出轴；6、定时齿轮；7、小齿轮B1；8、小齿轮B2；9、小齿轮B3；10、变速齿轮C1；11、变速齿轮C2；12、条形磁铁；13、U型铁；14、初级线圈；15、蓄电池；16、气泵；17、输入气管；18、二位三通电磁换气阀；19、换向气管G1；20、换向气管G2；21、换向气管G3；22、中间气管；23、分向气管H1；24、分向气管H2；25、分向气管H3；26、四通管；27、充气管d1；28、充气管d2；29、充气管d3；30、对流管D1；31、对流管D2；32、对流管D3；33、垫片出气管；34、异径锥形管；35、连接小管；36、固定轨道；37、左滑针；38、右滑针；39、收紧弹簧；40、外罩；41、次级线圈；42、调速阀；43、进气管；44、固定外壳；45、合页；46、翻转外壳；47、拉杆；48、后轮；49、前轮；50、拉杆弹簧；51、转子；52、中央支撑板。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。请参阅图1-12，本发明提供的一种实施例：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：自蓄电节能减排鞭炮机，包括充换气系统、齿轮传动机构、转速提升蓄电机构、戳破机构、翻转外壳46和固定外壳44，所述充换气系统包括气泵16、换向气管G119、换向气管G220、换向气管G321、中间气管22、分向气管H123、分向气管H224、分向气管H325、充气管d127、充气管d228、充气管d329，所述换向气管G119、换向气管G220、换向气管G321的一端都连接有2个相互串联的二位三通电磁换气阀18，二位三通电磁换气阀18通过输入气管17与气泵16的输入端连通，所述中间气管22通过四通管26分别与分向气管H123、分向气管H224、分向气管H325连通，所述齿轮传动机构包括定时齿轮6、小齿轮B17、小齿轮B28、小齿轮B39、对流管D130、对流管D231、对流管D332、异径锥形管34、连接小管35，所述转速提升蓄电机构包括变速齿轮C110、变速齿轮C211、条形磁铁12、U型铁13、蓄电池15，所述戳破机构包括固定轨道36、左滑针37、右滑针38、次级线圈41，所述U型铁13上缠绕有初级线圈14，初级线圈14的一端与蓄电池15连接，所述翻转外壳46通过合页25安装在固定外壳44上，所述翻转外壳46的一端安装有电机1，翻转外壳46的另一端安装有便携式拉杆机构；充气管d127、充气管d228、充气管d329与对流管D130、对流管D231、对流管D332之间设有间隙，充气管d127、充气管d228、充气管d329分别与分向气管H123、分向气管H224、分向气管H325固定连接，对流管D130、对流管D231、对流管D332随着齿轮传动机构的转动而转动；对流管D130、对流管D231、对流管D332上同一平面内均设置有3个异径锥形管34和3个连接小管35，异径锥形管34的气嘴K和连接小管35的小孔K1的接触面皆呈圆弧面；气泵16内部的上端安装有转子51，气泵16内部的底端安装有调速阀42，调速阀42的输入端连接有进气管43，调速阀42的输出端连接有出气管33，出气管33与输入气管17连通；便携式拉杆机构包括拉杆47和拉杆弹簧50，拉杆47与翻转外壳46的连接处安装有拉杆弹簧50；定时齿轮6上的轮齿啮合部分长度占整个齿轮分度圆长的13，定时齿轮6通过联轴器4与电机1的输入轴2连接，定时齿轮6通过输出轴5与变速齿轮C110连接；翻转外壳46的底部分别安装有前轮49和后轮48；变速齿轮C110和变速齿轮C211相互啮合，且变速齿轮C110和变速齿轮C211与条形磁铁12之间通过轴承3安装有支撑耳片；左滑针37和右滑针38之间安装有收紧弹簧39，收紧弹簧39的外侧安装有外罩40；翻转外壳46的内部水平固定有中央支撑板52，U型铁13、蓄电池15以及气泵16皆安装在中央支撑板52的上方。工作原理：如图1所示，是本发明的半展开图，基本上展示了装置的内部零件和工作时所需要的组合零件，装置的启动设置两个开关由于角度问题，图中未画出，气泵开关和电机开关，当打开气泵开关时，气泵16开始工作，对输气管17进行输气，此时通过二位三通电磁换向阀18的控制，首先打开换向气管G119的输气口，使其充气至中间气管22，给第一排气球充气；充满气后，打开电机开关，电机1带动定时齿轮6初始位置在小齿轮B39处转动，在1.3S内，戳破机构戳破气球，戳破过程中，换向阀18由换向气管G220换向换向气管G321，给第二排气球充满气，定时齿轮6转到小齿轮B17处，带动小齿轮B17进行转动，小齿轮B17带动对流管D130旋转120°，之后产生循环。其中，定时齿轮6的转动带动变速齿轮C110、变速齿轮C211开始工作，进而带动条形磁铁12旋转，使机械能转化为电能，用蓄电池储存；如图2所示，充换气系统主要是由气泵16工作,通过单片机来控制两个串联的二位三通电磁换向阀18的阀口开闭情况，再依次经过换向气管G119、换向气管G220、换向气管G321，中间气管22，分向气管H123、分向气管H224、分向气管H325，最后将气体输进充气管d127、充气管d228、充气管d329，实现充换气的一体化；下面为一个工作循环的流程：气泵16通过进气管43输送气体，经过调速阀42到出气管41；当出气管41的压强P1小于进气管43的压强P2时，调速阀42阀门打开，往输入气管17进行输气，单片机控制二位三通电磁换向阀18的通断电，从而使换向气管G119通气，再经过中间气管22将气体随着分向气管H123进入充气管d127，让充气管d127中的第一排气球充气由于连接小口35的对准问题，分向气管H224、分向气管H325的气体不会使其他排的气球充满气，此后将形成循环；当出气管41的压强P1大于进气管43的压强P2时，调速阀42阀门关闭，不再输气，从而可以保证，当气球充气直至炸时，充气管d127中有持续稳定的气压，保持气球的膨胀。如图4至图6所示，在齿轮传动装置起始状态时，定时齿轮6有齿的部分停在小齿轮B39的3-1处，当电机1带动定时齿轮6转动时，按照固定的时间，带动小齿轮B17、小齿轮B28、小齿轮B39转动，1.3S后，定时齿轮6到达小齿轮B17处，通过带动小齿轮B17的转动，带动对流管D130旋转120°，使3-1转向1-1，2-1的气嘴K与小孔K1刚好吻合，开始对其充气其中把气球套在异径锥形管34上，使充满气的气球不会因为气压差或者浮力而脱落，之后，定时齿轮6持续旋转，3.9S转一圈；如图7所示，在齿轮传动的同时，为了避免机械能的损失，巧用转速提升蓄电装置，把机械能转换成电能进行储存，也可用于自身的电能需求，其中变速齿轮C110直径为定时齿轮6的12，变速齿轮C211直径为变速齿轮C110的12；当定时齿轮6转动，带动变速齿轮C110转动，变速齿轮C110带动变速齿轮C211转动，进而带动变速齿轮C211上的条形磁铁12转动，切割磁感线，产生电流，其中转速提升的原理是：利用变速齿轮C110降低12半径，利用变速齿轮C211再降低12半径，从而达到加快4倍转速的效果，从而提升单位时间内切割磁感线的次数，产生更多的电能进行储存；如图8、图9所示，气球的戳破机构以磁场力为驱动力，用51单片机进行控制线圈的通断电，其中左、右两侧的次级线圈41的环绕方式相反，附着在外罩40的内壁，收紧弹簧39的初始位置为原长；当气球被充满时，通过51单片机来控制次级线圈41的通断电，由于环绕方向相反，通电时，两边产生不同方向的磁场，对左滑针37、右滑针38产生磁场力，带动其向相反方向滑动，快速戳向左、右孔，扎破气球，这时收紧弹簧39处于拉伸状态，对左滑针37、右滑针38产生拉力；断电后，由于拉力，收紧弹簧39带动左滑针37、右滑针38立即返回原来位置，完成一个工作循环；且左滑针37、右滑针38的长度比固定轨道36的两端长度短，以便避免未充气的气球被划破，并用外罩40进行保护，从而能够实现控制气球的爆炸时间，并且是整个装置充气、换气、戳破一体化的关键所在。如图10、图11所示，为了提供更方便的携带和更稳定的工作，采用带刹车的后轮48、前轮49，可伸缩的拉杆47，拉杆弹簧50和耳片来组成本发明的外部结构，当拉动拉杆47时，其与装置的左侧壁成一定的角度，拉杆弹簧50被拉伸，在拉到指定位置时，拉杆弹簧50由于拉力的作用，被恢复到初始位置。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

权利要求：1.一种自蓄电节能减排鞭炮机，包括充换气系统、齿轮传动机构、转速提升蓄电机构、戳破机构、翻转外壳46和固定外壳44，其特征在于：所述充换气系统包括气泵16、换向气管G119、换向气管G220、换向气管G321、中间气管22、分向气管H123、分向气管H224、分向气管H325、充气管d127、充气管d228、充气管d329，所述换向气管G119、换向气管G220、换向气管G321的一端都连接有2个相互串联的二位三通电磁换气阀18，二位三通电磁换气阀18通过输入气管17与气泵16的输入端连通，所述中间气管22通过四通管26分别与分向气管H123、分向气管H224、分向气管H325连通，所述齿轮传动机构包括定时齿轮6、小齿轮B17、小齿轮B28、小齿轮B39、对流管D130、对流管D231、对流管D332、异径锥形管34、连接小管35，所述转速提升蓄电机构包括变速齿轮C110、变速齿轮C211、条形磁铁12、U型铁13、蓄电池15，所述戳破机构包括固定轨道36、左滑针37、右滑针38、次级线圈41，所述U型铁13上缠绕有初级线圈14，初级线圈14的一端与蓄电池15连接，所述翻转外壳46通过合页25安装在固定外壳44上，所述翻转外壳46的一端安装有电机1，翻转外壳46的另一端安装有便携式拉杆机构。2.根据权利要求1所述的自蓄电节能减排鞭炮机，其特征在于：所述充气管d127、充气管d228、充气管d329与对流管D130、对流管D231、对流管D332之间设有间隙，充气管d127、充气管d228、充气管d329分别与分向气管H123、分向气管H224、分向气管H325固定连接，对流管D130、对流管D231、对流管D332随着齿轮传动机构的转动而转动。3.根据权利要求1所述的自蓄电节能减排鞭炮机，其特征在于：所述异径锥形管34的气嘴K和连接小管35的小孔K1的接触面皆呈圆弧面。4.根据权利要求1所述的自蓄电节能减排鞭炮机，其特征在于：所述气泵16内部的上端安装有转子51，气泵16内部的底端安装有调速阀42，调速阀42的输入端连接有进气管43，调速阀42的输出端连接有出气管33，出气管33与输入气管17连通。5.根据权利要求1所述的自蓄电节能减排鞭炮机，其特征在于：所述便携式拉杆机构包括拉杆47和拉杆弹簧50，拉杆47与翻转外壳46的连接处安装有拉杆弹簧50。6.根据权利要求1所述的自蓄电节能减排鞭炮机，其特征在于：所述定时齿轮6上的轮齿啮合部分长度占整个齿轮分度圆长的13，定时齿轮6通过联轴器4与电机1的输入轴2连接，定时齿轮6通过输出轴5与变速齿轮C110连接。7.根据权利要求1所述的自蓄电节能减排鞭炮机，其特征在于：所述翻转外壳46的底部分别安装有前轮49和后轮48。8.根据权利要求1所述的自蓄电节能减排鞭炮机，其特征在于：所述变速齿轮C110和变速齿轮C211相互啮合，且变速齿轮C110和变速齿轮C211与条形磁铁12之间通过轴承3安装有支撑耳片。9.根据权利要求1所述的自蓄电节能减排鞭炮机，其特征在于：所述左滑针37和右滑针38之间安装有收紧弹簧39，收紧弹簧39的外侧安装有外罩40。10.根据权利要求1所述的自蓄电节能减排鞭炮机，其特征在于：所述翻转外壳46的内部水平固定有中央支撑板52，U型铁13、蓄电池15以及气泵16皆安装在中央支撑板52的上方。

百度查询： 安徽工程大学 一种自蓄电节能减排鞭炮机

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