CN102431930B - 一种用于救援的气囊装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种用于救援的气囊装置。在地震、火灾等突发事件发生时，当有人员被困于重物之下，在第一时间内能否顶起重物是解救受困者的关键问题。通常在事件发生的场所多为建筑物，利用建筑物内可用的气源快速对气囊充气以顶起压在受困者身体上的重物实现自救，从而使受困者迅速脱离危险的区域。采用灭火器或气体发生器作为气源对气囊进行充气时，在一定压力下充气的时间持续较短，因此气囊充气向上膨胀顶出的同时，在气囊内设置有多个液压缸的活塞杆也随之伸出顶住气囊的顶部。这样，在液压缸的支撑下，气囊可以稳定、有效的顶起重物。气囊装置与灭火器具共同配置在建筑物等场所中，可以有效的提高安全自救的能力。

Description

一种用于救援的气囊装置
技术领域
本发明涉及救援救生领域，特别涉及一种用于救援的气囊装置。
背景技术
在地震、火灾等突发事件发生时，如果有人员被重物压住，能够在第一时间内实现自救是脱离危险区域的重要途径，而获得用于救援的工具是解决能否逃生的决定因素。在重物下放置救援气囊或气垫，再通过气源充气使气囊或气垫膨胀，从而抬起重物使被困人员脱险。但是现有的救援气囊或气垫结构主要是中空无支撑物的装置，完全利用气体压力支撑重物，存在一定的安全隐患，主要在于气囊或气垫的密封性一般较差，救援工作中容易造成气囊或气垫在高压下的泄漏；或者由于外界原因造成气囊或气垫漏气，此时气囊或气垫已无力支撑重物，会对被援救者造成二次伤害。另外此类救援气囊或气垫需要专用高压供气设备，制造成本较高，因此，现有救援气囊或气垫的结构不合理，而且时效性较差，不能在第一时间实现救援。如中国专利：救援起顶气囊(CN 200910101551)、一种救援的气动起重气垫(CN 200920107342.8)和气垫式千斤顶(CN 200720191537.6)都提出了利用动力气源或充气装置对气垫进行充气以达到举升物体的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于救援的气囊装置，特别是在地震、火灾等突发事件发生时，当有人员被困于重物之下，在第一时间内能否顶起重物是解救受困者的关键问题。通常在事件发生的场所多为建筑物，利用建筑物内可用的气源快速对气囊充气以顶起压在受困者身体上的重物实现自救，从而使受困者迅速脱离危险的区域。根据中国国家标准《建筑灭火器配置设计规范》(GB 50140-2005)中规定：一个灭火器计算单元内的灭火器不应少于2具，所以本发明的方案适用于在符合消防安全标准的建筑，可以将救援气囊与灭火器共同存放于消防设施点。如果采用气体发生器作为气源，则本发明方案的应用场合更为广泛。采用灭火器或气体发生器作为气源对气囊进行充气时，在一定压力下充气的时间持续较短，因此气囊充气向上膨胀顶出的同时，在气囊内设置有多个液压缸的活塞杆也随之伸出顶住气囊的顶部。这样，在液压缸和气囊的共同的支撑下，气囊可以稳定、有效的顶起重物。
所述的气囊由快速接头与灭火器或气体发生器连接，气囊充气后外形呈多棱锥台形状，底部大，顶部小，这样增加气囊的稳定性。气囊顶部、底部有钢板结构，中间部分分为内外两层，气囊内层起到密封承压作用，气囊外层用来避免灭火器或气体发生器在放出低温或高温气体时气囊表面温度急剧变化而伤害被困人员。气囊可以采用多层芳纶纤维材料制成，使其具有较好的强度和韧性。
所述的气囊内部设置有液压油囊，液压缸、单向阀、直角铰支座、万向铰支座以及用于连接液压油囊和液压缸的液压油管。液压缸两头分别由两只铰支座连接于气囊顶部和底部的钢板上并对称放置于锥台的棱边附近，液压油囊由液压油管经单向阀连接于液压缸底部并置于气囊下底板中间。单向阀集成镶嵌放置于气囊底部钢板的棱边附近。
在救援中，气囊由灭火器或气体发生器供气，气囊膨胀升高，带动液压缸的活塞杆伸出，同时液压油囊内的液压油受到气囊内气体压力和液压缸内的负压作用，而通过单向阀向液压缸内供油。单向阀的作用是反向截止液压油的回流，当气囊漏气或充气压力不足时，液压缸的活塞杆在液压力作用下，支撑外界重物的负载，从而提高此气囊的安全性能，支撑重物的负载大小与气囊装置结构的尺寸、强度和刚度等有关。以二氧化碳灭火器为例，以灭火器罐中二氧化碳气体的体积V0、压力P0和持续的时间t，则可计算出配套该灭火器的气囊最大可支撑重量。
所述的气囊装置在救灾后若想回收，打开气管上单向阀使气囊内部气体放出，然后，通过气囊底部钢板上旋钮控制液压油管上单向阀导通，使液压缸内部油液回油液囊内，可以完成气囊装置的回收。
本发明的有益效果是：本发明解决了同类装置结构的不足之处，在地震、火灾等突发事件中，建筑物倒塌使得人员被困于重物之下等危急场合，能够利用建筑物内的灭火器或气体发生器对气囊充气以托起重物，在第一时间内组织自救，克服了以往救援设备在灾后才能到达救援现场时效性方面的不足，同时本发明的气囊内置液压缸解决了以往救援设备在安全性方面的隐患。
附图说明
图1为气囊装置与气源连接示意图，1-气源，2-快速接头，3-单向阀，4-气囊
图2为气囊装置内部结构图，5-气囊下底板，6-液压油囊，7-液压缸，8-液压油管，9-三孔单向阀，10-气囊上盖。
图3为图2的A-A剖视图，11-直角铰支座，12-万向铰支座。
图4为气囊装置液压原理图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1所示，利用灭火器作为气源1，经快速接头2和单向阀3与气囊4连接，实现对气囊的加压充气。气囊4充气后外形呈多棱锥台形状，底部大，顶部小，这样增加气囊4的稳定性。气囊4顶部、底部有钢板结构，中间部分分为内外两层，内层起到密封承压作用，外层用来避免灭火器或气体发生器在放出低温或高温气体时气囊4表面温度急剧变化而伤害被困人员。气囊可以采用多层芳纶纤维材料制成，使其具有较好的强度和韧性。
如图2、图3所示，在气囊4内部设置有一个液压油囊6，三个液压缸7、一个三孔单向阀9、三个直角铰支座、三个万向铰支座以及用于连接液压油囊6和液压缸7的液压油管8。液压缸7两头分别由两只铰支座连接于气囊4顶部气囊上盖10和底部气囊下底板5的钢板上并对称放置于三棱锥台的棱边附近，液压油囊6由液压油管8经三孔单向阀9连接于液压缸7底部并置于气囊下底板5中间。三孔单向阀9集成镶嵌放置于气囊下底板5钢板的棱边附近。在救援时，气囊4由灭火器或气体发生器供气，气囊4膨胀升高，带动液压缸7的活塞杆伸出，同时液压油囊6内的液压油受到气囊4内气体压力和液压缸7内的负压作用，而通过三孔单向阀9向液压缸7内供油。三孔单向阀9的作用是反向截止液压油的回流，当气囊4漏气或充气压力不足时，液压缸7的活塞杆在液压力作用下，支撑外界重物的负载，从而提高此气囊4的安全性能，支撑重物的负载大小与气囊装置结构的尺寸、强度和刚度等有关。
所述的气囊4在救灾后若想回收，打开气管上单向阀3使气囊4内部气体放出，然后，通过气囊4底部钢板上旋钮控制油管上三孔单向阀导通，使液压缸内部油液回油液囊内，可以完成气囊装置的回收。

Claims (2)

1.一种用于救援的气囊装置，利用灭火器或气体发生器作为气源(1)，经快速接头(2)和单向阀(3)与气囊(4)连接，实现对气囊(4)的加压充气，其特征在于在气囊(4)内部以气囊下底板(5)为基座，气囊下底板(5)上固定有三个直角铰支座(11)、一个三孔单向阀(9)和一个液压油囊(6)，三个直角铰支座(11)分别连接三个液压缸(7)，液压缸(7)的另一端经三个万向铰支座(12)与气囊上盖(10)连接；液压油囊(6)、液压缸(7)和三孔单向阀(9)经液压油管(8)相互连接，三孔单向阀(9)进油口与液压油囊(6)连接，出油口分别与三个液压缸(7)连接；气囊(4)由灭火器或气体发生器供气，气囊(4)膨胀升高，带动液压缸(7)的活塞杆伸出，同时液压油囊(6)内的液压油也受到气囊(4)内气体压力和液压缸(7)内的负压作用，而通过三孔单向阀(9)向液压缸(7)内供油。
2.根据权利要求1所述一种用于救援的气囊装置，其特征在于气囊(4)顶部、底部有钢板结构，中间部分分为内外两层，气囊(4)内层起到密封承压作用，气囊(4)外层用来避免灭火器或气体发生器在放出低温或高温气体时气囊(4)表面温度急剧变化而伤害被困人员。
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