CN103758563A - 闭环式矿用救生舱舱体 - Google Patents

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俞成森
祝华军
熊文祥
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Abstract

本发明所公开的闭环式矿用救生舱舱体，由首尾相接的多个舱体单元组合构成，每一舱体单元包括有倒U型的舱体外壳以及与舱体外壳配合的舱体底壳；舱体单元的两端分别设置舱体连接法兰Ⅰ和舱体连接法兰Ⅱ，所述的舱体单元通过舱体连接法兰Ⅰ和舱体连接法兰Ⅱ的配合固定连接；在救生舱舱体内两侧和端面设有沿舱体方向的若干组水平面闭环式加强筋，在救生舱舱体内顶面、底面和端面设有沿舱体方向的若干组垂直面闭环式加强筋，以及若干组与舱体连接法兰Ⅰ平行的环形加强筋，三个方向的加强筋交错形成闭环式加强筋网格结构。本发明舱体加强筋为封闭环形网状结构，有效地分散应力，提高抗爆性能。采用分体式单元结构，使舱体移动互换方便且方便施工运输。

Description

闭环式矿用救生舱舱体
技术领域
本发明属于矿用安全设备技术领域，涉及一种矿用救生舱舱体结构。采用闭环式加强筋网格结构，连接法兰快速定位结构及内外连接螺栓布置。救生舱舱体在井下拆装方便，应力分散均匀，抗爆能力强。
背景技术
救生舱是当井下发生突发灾害事故时，为无法安全撤至地面的遇险人员提供等待救援、能够生存的紧急避险场所。其主要功能为对外能够抵御爆炸冲击、高温烟气，冒顶坍塌，隔绝有毒有害气体侵入，舱体保持绝对密闭；对内能为被困矿工提供氧气、食物、水等维持生命的保障，为外部救援赢得时间。矿难发生时，时常伴随着强大的震动及压力、强大的爆炸性和冲击性，对救生舱外壳的性能和使用寿命提出了非常高的要求。
现有的救生舱结构过于复杂，抗爆能力差，材料浪费较多，井下运输不便。另外，国内煤矿井下条件不一，有的矿井巷道较窄，传统救生舱井下安装方式无法准确定位影响安装精度，甚至于无法安装。严重影响救生舱井下的可装配性及装配效率。
发明内容
为克服现有技术的以上缺陷，本发明提供一种主要针对现在救生舱技术问题，提供一种分体式、便于井下拆装，抗爆性能强、密封性能好、结构简单的闭环式矿用救生舱舱体。
本发明的闭环式矿用救生舱舱体，由首尾相接的多个舱体单元组合构成，每一舱体单元包括有倒U型的舱体外壳以及与舱体外壳配合的舱体底壳；在救生舱舱体的两端分别设置由若干舱体单元构成的隔离舱和逃生舱，相应地救生舱舱体的两端壁分别为带有防爆气密门的隔离舱壁和带有防爆逃生门的逃生舱壁，防爆密闭门框和防爆逃生门框位置均为环形加强筋结构；隔离舱和逃生舱之间为生存舱，隔离舱与生存舱之间及逃生舱与生存舱之间由气闭门分隔；舱体单元的两端分别设置舱体连接法兰I和舱体连接法兰II，所述的舱体单元通过舱体连接法兰I和舱体连接法兰II的配合固定连接；在救生舱舱体内两侧和端面设有沿舱体方向的若干组水平面闭环式加强筋，在救生舱舱体内顶面、底面和端面设有沿舱体方向的若干组垂直面闭环式加强筋，以及若干组与舱体连接法兰I平行的环形加强筋，三个方向的加强筋交错形成闭环式加强筋网格结构。
作为优选方案，所述的救生舱舱体内的加强筋设置为：四组垂直面闭环式加强筋，六组水平面闭环式加强筋，每个舱体单元两组环形加强筋，且环形加强筋在舱体底面与侧面过渡处为弧形结构。
作为优选方案，所述的舱体连接法兰I法兰端面外沿或内沿凸起形成台阶面，舱体连接法兰II整体嵌合于舱体连接法兰I的凹平面内；且舱体连接法兰II的端面上设有密封槽，在密封槽内设有O型密封圈。
作为优选方案，所述的舱体连接法兰I和舱体连接法兰II通过螺栓固定连接，且舱体连接法兰顶部和两侧面的连接螺栓孔位于救生舱舱体的外侧，舱体连接法兰底部的连接螺栓孔位于救生舱舱体的内侧。
本发明的有益效果是：由于舱体加强筋为封闭环形网状结构，更有效的分散应力，提高抗爆性能，避免应力集中。相同抗压条件下，舱体重量更轻。采用分体式单元结构，使舱体移动互换方便并能根据设计要求更改舱体大小，方便施工运输。舱体连接法兰端面的台阶结构，使舱体组装定位精度高，互换性好并且当舱体受到侧面爆炸冲击时，舱体受力变形由法兰端面的台阶面承受，不会引起法兰间位移，保护连接螺栓并保证了法兰面连接的气密性。法兰连接螺栓的内外布置，方便舱体的整体组装。
附图说明
图1为本发明的外观结构示意图。
图2为本发明的封闭环式加强筋网格结构示意图。
图3为本发明的法兰连接结构示意图。
图4为图3A处放大图。
图中：1、舱体外壳，2、舱体底壳，3、隔离舱壁，4、舱体连接法兰I，5、舱体连接法兰II，6、逃生舱壁，7、闭环式加强筋网络结构，8、舱体单元，9、救生舱舱体，10、横向加强筋，11、环形加强筋，12、密封槽，13、O型圈，14、连接螺栓孔，15、台阶面。
具体实施方式
如图所示：闭环式矿用救生舱舱体9，由多个舱体单元8首尾相连组成，每个舱体单元包括倒U型的舱体外壳1以及与舱体外壳1配合的舱体底壳2，在救生舱舱体9的两端分别设置隔离舱壁3和逃生舱壁6，舱体单元8的两端分别设置舱体连接法兰I4和舱体连接法兰II5，所述的舱体单元8通过舱体连接法兰I4和舱体连接法兰II5的配合固定连接；在救生舱舱体9内侧设有与舱体外壳1平行的横向加强筋10以及与舱体连接法兰I4平行的环形加强筋11，所述的横向加强筋10和环形加强筋11交错形成闭环式加强筋网格结构7。
所述的救生舱舱体9上底面和下底面内侧分别设有四组横向加强筋10，所述的救生舱舱体9的侧面设有六组横向加强筋10；所述的环形加强筋11设置在舱体连接法兰I4和舱体连接法兰II5之间，且环形加强筋11在舱体底面与侧面过渡处为弧形结构。
所述的舱体连接法兰I4法兰端面设有台阶面15，舱体连接法兰II5整体定位于舱体连接法兰I4的凹平面内；且舱体连接法兰II5的端面上设有密封槽12，在密封槽12内设有O型密封圈13。
所述的舱体连接法兰I4和舱体连接法兰II5通过螺栓固定连接，且舱体连接法兰顶部和两侧面的连接螺栓孔14位于救生舱舱体9的外侧，舱体连接法兰底部的连接螺栓孔14位于救生舱舱体9的内侧。
具体设计生产时：
闭环式矿用救生舱舱体9。按舱体结构，可以分为隔离舱体、生存舱体和逃生舱体三种类型，根据设计需求，可增减生存舱体数量，满足设计要求。按功能类型，分为隔离区、生存区和设备区，功能区域的划分可根据设计需求，在生存舱体加强筋上布置气密门壁并加装气密门实现。
闭环式加强筋网格结构采用方钢管构成闭环形结构，材料选用Q460钢材，各舱体单元8单独制造，先组焊与舱体法兰平行的环形加强筋11，再组焊舱体顶面、底面、两侧面的横向加强筋10，舱体外壳1整体弯折成型，包裹焊接于闭环式加强筋上端、侧端网格上，舱体底壳2包裹焊接于闭环式加强筋底端网格结构上。隔离舱体一端面焊接隔离舱壁3另一端面焊接舱体连接法兰II5。生存舱体一端面焊接舱体连接法兰I4另一端面焊接舱体连接法兰II5。逃生舱体一端面焊接舱体连接法兰I4另一端面焊接逃生舱壁6。
各舱体焊接成型后整体数控加工法兰外侧面及螺栓连接孔，舱体连接法兰I4端面加工台阶面，舱体连接法兰II5端面加工密封槽12。
隔离舱体和逃生舱体分别布置防爆气密门和防爆逃生门，可灵活选用各供应商的嵌入式防爆门，根据规格调整门位置环形加强筋11尺寸即可。
整体装配时，各舱体按照顺序首尾相接，舱体连接法兰II5嵌入O型密封圈后与舱体连接法兰I4台阶端面的凹平面配合抵接，连接舱外两侧及顶部紧固螺栓。底面紧固螺栓位于舱体内侧，无需将舱体起吊或倾倒，在舱内即可完成装配。

Claims (4)

1.一种闭环式矿用救生舱舱体，由首尾相接的多个舱体单元组合构成，每一舱体单元包括有倒U型的舱体外壳以及与舱体外壳配合的舱体底壳；在救生舱舱体的两端分别设置由若干舱体单元构成的隔离舱和逃生舱，相应的救生舱舱体的两端壁分别为带有防爆气密门的隔离舱壁和带有防爆逃生门的逃生舱壁，防爆密闭门框和防爆逃生门框位置均为环形加强筋结构；隔离舱和逃生舱之间为生存舱，隔离舱与生存舱之间及逃生舱与生存舱之间由气闭门分隔，其特征是舱体单元的两端分别设置舱体连接法兰Ⅰ和舱体连接法兰Ⅱ，所述的舱体单元通过舱体连接法兰Ⅰ和舱体连接法兰Ⅱ的配合固定连接；在救生舱舱体内两侧和端面设有沿舱体方向的若干组水平面闭环式加强筋，在救生舱舱体内顶面、底面和端面设有沿舱体方向的若干组垂直面闭环式加强筋，以及若干组与舱体连接法兰Ⅰ平行的环形加强筋，三个方向的加强筋交错形成闭环式加强筋网格结构。
2.根据权利要求1所述的闭环式矿用救生舱舱体，其特征是所述的救生舱舱体内的加强筋设置为：四组垂直面闭环式加强筋，六组水平面闭环式加强筋，每个舱体单元两组环形加强筋，且环形加强筋在舱体底面与侧面过渡处为弧形结构。
3.根据权利要求1所述的闭环式矿用救生舱舱体，其特征是所述的舱体连接法兰Ⅰ法兰端面外沿或者内沿凸起形成台阶面，舱体连接法兰Ⅱ整体嵌合于舱体连接法兰Ⅰ的凹平面内；且舱体连接法兰Ⅱ的端面上设有密封槽，在密封槽内设有O型密封圈。
4.根据权利要求3所述的闭环式矿用救生舱舱体，其特征是所述的舱体连接法兰Ⅰ和舱体连接法兰Ⅱ通过螺栓固定连接，且舱体连接法兰顶部和两侧面的连接螺栓孔位于救生舱舱体的外侧，舱体连接法兰底部的连接螺栓孔位于救生舱舱体的内侧。
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