CN103075184A

CN103075184A - 一种矿用升降仓体

Info

Publication number: CN103075184A
Application number: CN2013100417602A
Authority: CN
Inventors: 许开诚; 陆文涛; 张树生; 刘小林; 陈文礼; 岑强
Original assignee: Tangshan Kaicheng Electronic Control and Equipment Group Co Ltd
Current assignee: CITIC HIC Kaicheng Intelligence Equipment Co Ltd
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2033-02-04
Also published as: CN103075184B

Abstract

一种矿用升降仓体，包括仓门伸缩机构（2）、仓体（4），仓门（11）与所述仓体（4）通过仓门（11）伸缩机构（2）连接，仓门（11）可以以仓门底部为中心向下旋转打开；所述仓体（4）底部装有柔性支撑座（8），以及着陆支撑机构（7），着陆支撑机构（7）均布安装在仓体（4）的外壁上。本发明作为运输工具通过地面工控终端控制操作，将救灾机器人装入本设备仓体内，利用地面牵引绞车吊运进入事发孔道，为救灾探测机器人或救援应急物品快速经钻孔到达井下提供紧急救护，最大限度的减少人员伤亡。

Description

一种矿用升降仓体

技术领域

本发明涉及一种升降仓体，特别地，涉及一种能够搭载矿井救灾机器人的升降仓体，属于机械、救援抢险等技术领域。

背景技术

煤矿井下一旦发生如井巷透水、采场冒顶、瓦斯爆炸、煤尘爆炸等矿难时，现场矿工往往被困在井下局部空间内与外界失去联系，而矿难抢险救援工作最迫切需要及时获得事故现场情况。当煤矿井上下现有救援通道的较大范围内被矸石封堵或水体淹没时，目前国内外通用的做法是从地面开凿救援钻孔直至井下事发区域，并将电话机和摄像头等器材沿孔道投入井下了解情况，以便实施开展有针对性的救援工作。

但是，上述传统的在地面救援钻孔的下孔口直接探测井下现场的方法，除探测功能及范围有限外，存在较大隐患：将非防爆型器材放入井下具有爆炸性危险环境中，可能会引起探测区域瓦斯和煤尘爆炸，造成被困人员的“二次伤害”；目前国内外煤矿井工开采竖井的副提采用提升罐笼容器，一般设计为担负人员、材料、设备升降及矸石提升。其中在井筒内同时设置梯子间作为安全出口和井筒设施检修。经全面检索查新，与本发明专利“矿用救援升降仓体”相关的文献有：《煤炭工程》2007年第1期介绍，中煤国际工程集团南京设计研究院在土耳其库兹鲁煤矿UZUNMEHMET1号井筒装备设计中，没有采用梯子间，而是装备了一部有独立电源的急救罐笼，避免了梯子间存在的缺点，缩短了施工周期，降低了工程投资成本。其结构特征为：长1200mm，宽700mm，高2500mm，自重约1.5t；设计运载4人；设有钢罐防坠器；在罐笼两侧设罐门，能够使人员在任何紧急情况下出入急救罐笼。

然而，上述设备仅是代替罐笼对人员的运输工具，缺少对孔道及井下情况的探测、缺少对井下人员的施救能力。

发明内容

为解决在地面救援钻孔中直接吊运可变姿态救灾探测机器人本体入井时，极易发生坠物砸损、探头污染、升降卡阻、绳机互缠、着陆冲击、钻屑障碍等实际问题，本发明专利结构在首先解决设备自身防爆防水的前提下，设计将该机器人本体装入此全封闭多功能矿用升降仓主体内，可实现由地面工控终端遥控本仓体在直径≥600mm的狭长孔道内，通过上孔口提升牵引绞车的吊运，完成升降运载和释放回收机器人的各种运行动作。

本发明提供了以下技术方案：一种升降仓体，包括仓门伸缩机构2、仓体4，其特征在于：所述仓体4上设一开口，该开口处设置一与其相适应的仓门11，所述仓门11与所述仓体4通过仓门11伸缩机构2连接，仓门11可以以仓门底部为中心向下旋转打开；所述仓体4底部装有柔性支撑座8，以及着陆支撑机构7。

在此基础上，本发明的技术方案还可进一步包括以下技术特征之一或者全部：

所述仓体4上部设有仓顶防护罩1，所述仓顶防护罩1为防爆防水的壳体，仓顶防护罩1内部可设置应急电源、信号中继站和控制元件。

还包括一复合光缆13，所述复合光缆13与所述仓顶防护罩1相连。

所述仓体4为圆柱形结构，其外壁上并排安装有多组从动传输轮5，从动传输轮5可以顺时针或者逆时针转动，每组从动传输轮5至少包括一个轮体，所述轮体由阻燃橡胶制作。

所述仓门11与仓体4通过钢丝绳（9）连接，钢丝绳9位于一卷线机构3中，通过卷线机构3中的绞车18控制钢丝绳9的放揽与收揽来控制仓门4的关闭与打开；所述仓门11外边缘附有密封圈12，密封圈材料为阻燃橡胶。

所述仓体4的内底部设置一固定装置10，用于固定放置于仓体4中的设备。

所述固定装置10为一电磁吸盘，通过卡槽固定在仓体4的内底部，由地面控制防碰式电磁吸盘的通断电。

所述固定装置10位于仓体4的内壁。

还包括摄像机15、照明灯14，所述摄像机15及照明灯14配置于仓体4的外底部周围，其高度低于柔性支撑座8的极限压缩高度；所述柔性支撑座8为空气弹簧机构，安装于所述仓体4的外底部。

所述卷线机构3为两组，分别安装在仓体4相对于仓门11的两侧，所述卷线机构3包括：钢丝绳9、绞车18、导向轮17，所述钢丝绳9一端绕卷在绞车18上，另一端固定在仓门11上，仓门11由绞车18拉动钢丝绳9控制仓门11的开闭；导向轮17位于绞车18和仓门11之间。

所述着陆支撑机构7包括着陆架导向槽19、着陆架16、防爆推杆20、销轴21，着陆架16可在导向槽19的槽内滑动，防爆推杆20的一端与着陆架16通过销轴21相连接，防爆推杆20的另一端与仓体4固定，通过防爆推杆20控制着陆架16的伸长和收缩；所述着陆支撑机构7为可伸缩支撑，既能呈收缩状态时并拢于着陆架导向槽内，又能呈支开状态时将支腿着陆以稳定仓体。

所述仓门伸缩机构2包括：摇杆22、固定轴23、旋转轴24、弯杆25、直线推杆26，直线推杆26固定在仓体4底部，通过固定轴23与弯杆25相连，弯杆25通过旋转轴24与摇杆22相连，摇杆22再与仓门11上的挂钩6相连；所述伸缩机构2通过液压杆、或者油压杆方式控制仓门11的打开与关闭。

所述仓顶防护罩1为半球形隔爆壳体，内部设置蓄电池、信号中继站和电器元件。

本发明的有益效果是：本发明的仓顶防护罩为防爆设计，仓体外壁坚固光滑，将探测机器人装入升降仓体内可避免机器人与救援孔壁刮碰、坠物砸伤等问题，仓体外侧设置有从动传输轮，可以使升降仓体在救援孔内的传输更通畅，因仓体底部设置了柔性支持座和着陆支撑机构，使本仓体在井下着陆时具有一定的抗冲击性和稳定性；在到达事故地点后，本发明的仓门为吊桥式结构，开启时可做为释放回收设备的踏板，地面遥控固定装置断电，使被吸固的机器人与本发明装置分离，实现井下探测高效、准确，最大限度的减少矿难事故损失及人员伤亡。

本发明的升降容器的外轮廓尺寸满足在狭长救援钻孔内通行，升降容器内空间则能容纳救援机器人等设备。在升降舱主体外侧设置了从动传输轮，因舱体设置了柔性支持座和着陆支撑架，使本舱体在井下着陆时具有一定的抗冲击性和稳定性。

另一方面，本发明为机器人快速经钻孔到达井下进行救灾探测提供了便捷安全的往返输送，还可为井下幸存者运载饮水、食品和药物等救援应急物品，可最大限度减少矿难事故损失和人员伤亡。

附图说明

图1是本发明提出的升降仓体的外观示意图；

图2a是本发明提出的升降仓体的剖视图；

图2b、图2c是本发明提出的升降仓体着陆支撑机构的示意图；

图3a、图3b是本发明提出的升降仓体的仓门伸缩机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。

图1为本发明提供的第一实施方式，该实施方式中，提供了一种升降仓体结构，该仓体结构特别适合矿用救援。如图1所示，该救援升降仓体包括仓顶防护罩1、仓门伸缩机构2、卷线机构3、升降仓体4、从动传输轮5、着陆支撑机构7、柔性支撑座8、钢丝绳9、固定装置10、仓门11、密封圈12、复合光缆13、照明灯14、摄像机15。

在一个更为详细的实施方式中，所述升降仓体的外轮廓尺寸满足在狭长救援钻孔内通行，升降仓体内空间则能容纳救援机器人等设备。升降仓体可由地面工控终端对升降容器进行各种运行动作的遥控操作，其上部设有仓顶防护罩1，复合光缆（13）与所述仓顶防护罩（1）相连。优选地，所述仓顶防护罩1为防爆防水的壳体，仓顶防护罩1内部可设置应急电源、信号中继站和控制元件等；在升降仓体4外侧设有从动传输轮5，从动传输轮5可以顺时针或者逆时针转动，以减小其在升降过程中与矿井周围的阻力。

更为优选地，升降仓体4底部装有柔性支撑座8，升降仓体4外部加装至少三组着陆支撑机构7。参见图2a、2b、2c，着陆支撑机构7可进一步包括支撑架16、防爆推杆20及销轴21，支撑架16由防爆推杆20控制伸缩。因仓体设置了柔性支持座8和着陆支撑机构7，使本仓体在井下着陆时具有一定的抗冲击性和稳定性。

可选地，所述仓顶防护罩1外壳为防爆结构。所述复合光缆13与仓顶防护罩1相连，本领域的技术人员应当理解，所述复合光缆13可以是电缆、光纤、钢丝结构，用于传递采集信号及传输设备的动力电源。所述仓体4优选为圆柱形结构，其外壁上并排安装有多组（优选为3组，每组等角度分布在仓体4的外壁上）从动传输轮5，每组从动传输轮5至少包括一个轮体，例如，图1中示出了一组从动传输轮5包括4个轮体的实施方式。所述轮体由阻燃橡胶制作。

所述柔性支撑座8安装于仓体4的外底部，作为较佳的实施方式，该柔性支撑座8采用空气弹簧机构，用于对升降仓体下降到井下的减震。着陆支撑机构7为可伸缩支撑，既能呈收缩状态时并拢于升降仓体架槽内，又能呈支开状态时将支腿着陆以稳定仓体。

所述仓体4上设一开口，该开口处设置一与其相适应的仓门11。仓门11可以以仓门底部为中心向下旋转打开，致使仓门顶端与地面接触。所述仓门11与仓体4通过一伸缩机构2连接，伸缩机构2可以通过液压杆、油压杆等方式控制仓门11的打开与关闭。

在另一个可选的实施方式中，仓门11为吊式仓门，其与仓体4之间可通过钢丝绳9连接，钢丝绳9位于一卷线机构3中，可通过卷线机构3中的绞车18控制钢丝绳9的放揽与收揽来控制仓门4的关闭与打开。如此，仓门卷线机构3与仓门伸缩机构2协同动作，实现仓门11的开闭，若将其关闭可做为升降仓体的仓门，开启则可做为释放回收可移动机器人的踏板。

所述仓体4的内底部设置一固定装置10，用于固定放置于仓体4中的设备，该设备包括但不限于搜救机器人、急救物资等等。优选地，所述固定装置为一电磁吸盘，通过卡槽固定在仓体4的内底部，由地面控制防碰式电磁吸盘的通断电，释放或回收抢险机器人或其他金属设备。固定装置10的固定位置不限于仓体4的内底部，也可以是仓体4的内壁。

所述仓门11外边缘附有密封圈12，密封圈材料为阻燃橡胶。

所述摄像机15及照明灯14配置于仓体4的外底部周围，其高度低于柔性支撑座8的极限压缩高度；所述柔性支撑座8为空气弹簧机构，安装于所述仓体4的外底部。

图2a是升降仓体剖面图，卷线机构3包括：钢丝绳9、绞车18、导向轮17，卷线机构3安装在仓体4相对于仓门11的两侧，钢丝绳9一端绕卷在绞车18上，另一端固定在仓门11上，仓门11由绞车18拉动钢丝绳9控制仓门11的开闭。导向轮17位于绞车18和仓门11之间，用于对钢丝绳9的导向作用，避免绞车18在缠绕时钢丝绳9发生错排现象。

图2b、图2c是着陆支撑机构的示意图，着陆机构包括着陆架导向槽19、着陆架16、销轴20，着陆架16在导向槽19的槽内滑动，防爆推杆20的一端与着陆架16通过销轴20相连接，防爆推杆20的另一端与仓体4固定，通过防爆推杆20的控制着陆架16的伸长和收缩，动力由仓顶防护罩1的内部电源提供。

图3a、3b是仓门伸缩机构示意图，该机构包括：摇杆22、固定轴23、旋转轴24、弯杆25、直线推杆26，直线推杆26固定在仓体4底部，通过固定轴23与弯杆25相连，弯杆25通过旋转轴24与摇杆22相连，摇杆22再与仓门11上的挂钩6相连，组成一个滑块摇杆机构，直线推杆作为滑块，仓门11可以以仓门底部为中心向下旋转打开，致使仓门顶端与地面接触。所述仓门11与仓体4通过一伸缩机构2连接，伸缩机构2可以通过液压杆、油压杆等方式控制仓门11的打开与关闭。

Claims

1.一种矿用升降仓体，包括伸缩机构（2）、仓体（4），其特征在于：

所述仓体（4）上设一开口，该开口处设置一与其相适应的仓门（11），所述仓门（11）与所述仓体（4）通过仓门（11）伸缩机构（2）连接，仓门（11）可以以仓门底部为中心向下旋转打开；所述仓体（4）底部装有柔性支撑座（8），以及着陆支撑机构（7）。

2.如权利要求1所述的矿用升降仓体，其特征在于：所述仓体（4）上部设有仓顶防护罩（1），所述仓顶防护罩（1）为防爆防水的壳体，仓顶防护罩（1）内部可设置应急电源、信号中继站和控制元件。

3.如权利要求1所述的矿用升降仓体，其特征在于：所述仓体（4）为圆柱形结构，其外壁上并排安装有多组从动传输轮（5），从动传输轮（5）可以顺时针或者逆时针转动，每组从动传输轮（5）至少包括一个轮体，所述轮体由阻燃橡胶制作。

4.如权利要求1所述的矿用升降仓体，其特征在于：所述仓门（11）与仓体（4）通过钢丝绳（9）连接，钢丝绳（9）位于一卷线机构（3）中，通过卷线机构（3）中的绞车（18）控制钢丝绳（9）的放揽与收揽来控制仓门（4）的关闭与打开；所述仓门（11）外边缘附有密封圈（12），密封圈材料为阻燃橡胶。

5.如权利要求1所述的矿用升降仓体，其特征在于：所述仓体（4）的内底部设置一固定装置（10），用于固定放置于仓体4中的设备；所述固定装置（10）为一电磁吸盘，通过卡槽固定在仓体（4）的内底部，由地面控制防碰式电磁吸盘的通断电。

6.如权利要求1所述的矿用升降仓体，其特征在于：所述固定装置（10）位于仓体4的内壁。

7.如权利要求1所述的矿用升降仓体，其特征在于：还包括摄像机（15）、照明灯（14），所述摄像机（15）及照明灯（14）配置于仓体（4）的外底部周围，其高度低于柔性支撑座（8）的极限压缩高度；所述柔性支撑座（8）为空气弹簧机构，安装于所述仓体4的外底部。

8.如权利要求4所述的矿用升降仓体，其特征在于：所述卷线机构（3）为两组，分别安装在仓体（4）相对于仓门（11）的两侧，所述卷线机构（3）包括：钢丝绳（9）、绞车（18）、导向轮（17），所述钢丝绳（9）一端绕卷在绞车（18）上，另一端固定在仓门（11）上，仓门（11）由绞车（18）拉动钢丝绳（9）控制仓门（11）的开闭；导向轮（17）位于绞车（18）和仓门（11）之间。

9.如权利要求1所述的矿用升降仓体，其特征在于：所述着陆支撑机构（7）包括：着陆架（16）、着陆架导向槽（19）、防爆推杆（20）、销轴（21），着陆架（16）可在导向槽（19）的槽内滑动，防爆推杆（20）的一端与着陆架（16）通过销轴（21）相连接，防爆推杆（20）的另一端与仓体（4）固定，通过防爆推杆（20）控制着陆架（16）的伸长和收缩；所述着陆支撑机构（7）既能呈收缩状态时并拢于着陆架导向槽内，又能呈支开状态时将支腿着陆以稳定仓体。

10.如权利要求1所述的矿用升降仓体，其特征在于：所述仓门伸缩机构（2）包括：摇杆（22）、固定轴（23）、旋转轴（24）、弯杆（25）、直线推杆（26），直线推杆（26）固定在仓体（4）底部，通过固定轴（23）与弯杆（25）相连，弯杆（25）通过旋转轴（24）与摇杆（22）相连，摇杆（22）再与仓门（11）上的挂钩（6）相连；所述仓门伸缩机构（2）通过液压杆、或者油压杆方式控制仓门（11）的打开与关闭。