CN108079465A - 一种用于不同井口直径的车载深井救援装置 - Google Patents

Abstract

一种用于不同井口直径的车载深井救援装置,救援车上载有控制装置，控制装置与卷扬机通过支撑架相连接，卷扬机通过钢丝绳与深入事故井的救援装置相连接；本发明具有设计合理、结构简单、救援效果良好、提供动力方便、对被困人员具有保护作用等优点，可推广应用到事故井救援装置或设备技术领域，以提高救援速率，保证救援安全高效进行。

Description

一种用于不同井口直径的车载深井救援装置

技术领域

本发明属于救援设备或装置技术领域，具体涉及到一种用于不同井口直径的车载深井救援装置。

背景技术

近来，人员坠井被困事件时有发生，而井大多是深井且直径较小，这为救援造成很大难度。目前用于深井救援的装置，多数为夹持机构，然而这些装置不能很方便的对被困人员进行夹持且夹持力难以精确控制，夹持装置的工作视野不能由施救人员完全观察到，因此夹持类救援装置大都不能达到良好的救援效果。另外，夹持类救援装置不能对被困人员进行保护，在夹持装置向井口提拉的过程中，没有避免被困人员与井壁发生接触的保护装置。由于，废井多位于荒郊野外，单独的救援装置往往难以得到电力支持等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种设计合理、结构简单、救援效果良好、提供动力方便、对被困人员具有保护作用的一种用于不同井口直径的车载深井救援装置。

解决上述技术问题采用的技术方案是：救援车上载有控制装置，控制装置与卷扬机通过支撑架相连接，卷扬机通过钢丝绳与深入事故井的救援装置相连接。

本发明的救援装置为：固定架中部设置有第一伺服电机、上端与钢丝绳相连接，第一伺服电机的输出轴上安装有第一齿轮，第一齿轮与设置在固定架下端上表面的弧形定位爪末端的齿轮相啮合，固定架的下端中心位置设置有丝杠，丝杆上部设置有连接壳体，连接壳体与摩擦轮相接触，摩擦轮与安装在固定架下端的第二伺服电机的输出轴相连接，丝杠下部设置有同心的转动外救援筒和固定内救援筒，转动外救援筒和固定内救援筒之间设置有救援绳网，转动外救援筒的上部丝杠上设置有第二齿轮，第二齿轮与安装在第三伺服电机输出轴上的第三齿轮相啮合，第三伺服电机安装在丝杠上。

本发明的固定架下端的上表面360°内均布设置有3～6个弧形定位爪。

本发明的弧形定位爪的半径为100～120mm，圆心角为45°～60°，弧形定位爪的末端设置有与第一齿轮相啮合的齿轮。

本发明的连接壳体内的丝杠上设置有第四齿轮和通过固定板固定的第四伺服电机，第四伺服电机的输出轴上安装有第五齿轮，第五齿轮与第四齿轮相啮合。

本发明的丝杠的下端设置有照明装置。

本发明的丝杠的下端设置有声音图像采集装置。

本发明的丝杠的下端设置有声音图像采集装置。

本发明的丝杠的下端设置有红外测距装置。

本发明相比于现有技术具有以下优点：

1、本救援装置采用车载的形式，能实现便捷快速移动救援，车载系统能够为救援装置的工作提供电力支持。

2、整个定位装置通过弧形定位爪的旋转扩大或缩小直径，可以适应不同直径的深井，弧形定位爪，能很好地与不同类型的井壁契合，定位安全可靠。

3、采用可更换式救援筒，扩大整个救援装置的使用范围，对不同直径的深井，都能达到很好的救援效果；转动外救援筒采用弹性材料制造，使其在转动过程中有保持其与井壁紧密接触的趋势，以保证尽可能小的力施加在被困人员身上，保证其安全。

4、救援筒能在很大程度上保证被困人员不与井壁的接触，避免剐蹭，这是大多数夹持类救援装置不具备的，采用绳网的形式兜住被困人员，亦能克服夹持类救援装置夹持不稳造成被困人员掉落的缺陷。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图2是图1中救援装置6的结构示意图。

图3是图2中连接壳体6-6内部结构图。

图4是图2中救援绳网6-1未展开状态图。

图5是图2中救援绳网6-1展开状态图。

图中：1、救援车；2、控制装置；3、支撑架；4、卷扬机；5、钢丝绳；6、救援装置；6-1、救援绳网；6-2、丝杠；6-3、第二齿轮；6-4、第三齿轮；6-5、第三伺服电机；6-6、连接壳体；6-7、弧形定位爪；6-8、固定架；6-9、第一伺服电机；6-10、第一齿轮；6-11、第二伺服电机；6-12、摩擦轮；6-13、转动外救援筒；6-14、固定内救援筒；6-15、固定板；6-16、第四伺服电机；6-17、第五齿轮；6-18、第四齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

在图1中，本发明一种用于不同井口直径的车载深井救援装置,在救援车1上载有控制装置2，由于实际救援中事故井大都位于荒郊野外，救援装置的动力供应不便，本发明采用救援车1使整个装置移动灵活，同时为装个装置提供动力，控制装置2用于操作控制救援装置6的运转，控制装置2与卷扬机4通过支撑架3相连接，卷扬机4通过钢丝绳5与深入事故井的救援装置6相连接，卷扬机4用于提拉救援装置6。

在图2中，救援装置由救援绳网6-1、丝杠6-2、第二齿轮6-3、第三齿轮6-4、第三伺服电机6-5、连接壳体6-6、弧形定位爪6-7、固定架6-8、第一伺服电机6-9、第一齿轮6-10、第二伺服电机6-11、摩擦轮6-12、转动外救援筒6-13、固定内救援筒6-14连接构成，固定架6-8的上、下部均为圆形结构，固定架6-8中部用螺纹紧固连接件固定连接安装有第一伺服电机6-9，第一伺服电机6-9的输出轴上安装有第一齿轮6-10，本实施例的固定架6-8下端的上表面360°内均布安装有4个弧形定位爪6-7，弧形定位爪6-7的半径为110mm，圆心角为44°。加工在弧形定位爪6-7末端的齿轮与第一齿轮6-10相啮合，第一伺服电机6-9为弧形定位爪6-7提供动力，第一伺服电机6-9转动带动第一齿轮6-10转动，从而带动弧形定位爪6-7转动，使弧形定位爪6-7伸出固定架6-8下端边沿卡紧在井壁上，进行定位，固定架6-8的上端与钢丝绳5相连接。

在图3中，固定架6-8的下端中心位置安装有丝杠6-2，丝杆6-2上部安装有连接壳体6-6，本发明的连接壳体6-6内部安装有固定板6-15、第四伺服电机6-16、第五齿轮6-17、第四齿轮6-18，连接壳体6-6内的丝杠6-2上安装有第四齿轮6-18，丝杠6-2上安装有固定板6-15，固定板6-15上固定连接安装有第四伺服电机6-16，第四伺服电机6-16的输出轴上安装有第五齿轮6-17，第五齿轮6-17与第四齿轮6-18相啮合，第四伺服电机6-16转动带动第五齿轮6-17转动，从而带动第四齿轮6-18转动，使得丝杠6-2转动，救援筒下降，连接壳体6-6的外壁与摩擦轮6-12相接触，摩擦轮6-12与安装在固定架6-8下端的第二伺服电机6-11的输出轴相连接，第二伺服电机6-11转动带动摩擦轮6-12转动，摩擦轮6-12带动固定在丝杠6-2上的连接壳体6-6转动，来调整救援筒的位置，使救援筒靠近被困人员的背部，若无法到达被困人员背部，可根据被困人员的具体情况进行调整，保证被困人员安全。

丝杠6-2下部安装有同心的转动外救援筒6-13和固定内救援筒6-14，转动外救援筒6-13和固定内救援筒6-14的直径可设计多种尺寸，根据事故井的井口直径合理选择，如图4所示，转动外救援筒6-13和固定内救援筒6-14之间设置有救援绳网6-1，转动外救援筒6-13的上部丝杠6-2上安装有第二齿轮6-3，第二齿轮6-3与安装在第三伺服电机6-5输出轴上的第三齿轮6-4相啮合，第三伺服电机6-5安装在丝杠6-2上，第三伺服电机6-5转动，带动第三齿轮6-4转动，从而带动第二齿轮6-3转动，使得外转动救援筒6-13的沿着丝杠6-2转动，设置在转动外救援筒6-13和固定内救援筒6-14之间的救援绳网6-1随着外转动救援筒6-13的转动呈圆形展开，如图5所示，被困人员被困绳网6-1兜住，转动外救援筒6-13与固定内救援筒6-14组合成一个整圆时，也可根据实际情况，转动外救援6-13转动到适当位置，转动结束，救援筒可避免被困人员与井壁的接触以保证被困人员的安全。

为了保证搜救的准确性，本装置的丝杠6-2的下端安装有与控制装置2电连接的照明装置、声音图像采集装置、红外测距装置，通过声音图像采集装置可以观察救援筒及被困人员的情况，红外测距装置可判断井深及救援筒距离被困人员的距离，本装置的第一伺服电机6-9、第二伺服电机6-11、第三伺服电机6-5、第四伺服电机6-16均与控制装置2电连接，由控制装置2控制其运动。

实施例2

在上述实施例1中，本实施例的固定架6-8下端的上表面360°内均布安装有3个弧形定位爪6-7，弧形定位爪6-7的半径为100mm，圆心角为45°。其余各零部件以及零部件的连接关系与实施例1完全相同。

实施例3

在上述实施例1中，本实施例的固定架6-8下端的上表面360°内均布安装有6个弧形定位爪6-7，弧形定位爪6-7的半径为120mm，圆心角为60°。其余各零部件以及零部件的连接关系与实施例1完全相同。

本发明的工作原理如下：

首先，借由机械臂将整个救援装置6悬于井口，再通过控制卷扬机4工作来控制救援装置6向井下移动。在救援装置6向井下移动的过程中，可通过红外测距装置预判井深及被困人员深度等信息。照明装置和声音图像采集装置工作，待救援装置6到达被困人员上部合适位置时，停止卷扬机4工作，控制救援装置6悬停。此时地面救援人员，可根据声音图像采集装置传送的信息对井内被困人员的情况进行分析，以便救援高效安全地实施。对井内人员的情况进行分析之后，地面救援人员通过控制装置2，打开第一伺服电机6-9，第一伺服电机6-9带动第一齿轮6-10工作，与第一齿轮6-10啮合的弧形定位爪6-7随之转动，待其与井壁接触卡紧后，第一伺服电机6-9停止工作，救援装置6的定位完成。氧气输送，也可在此过程中同步进行。

救援装置6定位完成之后，地面救援人员通过控制装置2，打开第二伺服电机6-11，调整救援筒的位置，救援筒的理想位置是靠近被困人员的背部，若无法到达被困人员背部，可根据被困人员的具体情况进行调整。

当救援筒位置调整完毕，地面救援人员通过控制装置2，打开第四伺服电机6-16，第四伺服电机6-16转动带动第五齿轮6-17转动，从而带动第四齿轮6-18转动，使得丝杠6-2转动，救援筒下降，在救援筒下降的过程中，救援人员要通过控制装置2观察声音图像采集装置传送的被困人员的情况和救援筒下降情况，保证被困人员安全。待救援筒下降至合适位置，第四伺服电机6-16停止工作。

完成救援筒下降，此时救援筒位于被困人员和井壁之间。通过控制第三伺服电机6-5工作，来控制转动外救援筒6-13，转动外救援筒6-13在啮合齿轮的作用下，沿井壁缓缓转动，与此同时压缩在转动外救援筒6-13和固定内救援筒6-14之间的救援绳网6-1随着外转动救援筒6-13的转动呈圆形展开落下。转动外救援筒6-13与固定内救援,6-14组合成一个整圆时，也可根据实际情况，转动外救援筒6-13转动到适当位置，即转动结束，第三伺服电机6-5停止工作。此时救援绳网6-1也展开成整圆状态，被困人员即被困绳网6-1兜住，救援筒可避免被困人员与井壁的接触以保证被困人员的安全。通过声音图像系统，可以观察救援筒的工作情况，在确保安全的情况下，便可解除救援的定位装置，并使卷扬机重新工作，通过钢丝绳5提拉救援装置6上升，被困人员由此获救，整个救援工作安全高效完成。

Claims (9)

1.一种用于不同井口直径的车载深井救援装置,其特征在于：救援车上载有控制装置，控制装置与卷扬机通过支撑架相连接，卷扬机通过钢丝绳与深入事故井的救援装置相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于不同井口直径的车载深井救援装置，其特征在于所述的救援装置为：固定架中部设置有第一伺服电机、上端与钢丝绳相连接，第一伺服电机的输出轴上安装有第一齿轮，第一齿轮与设置在固定架下端上表面的弧形定位爪末端的齿轮相啮合，固定架的下端中心位置设置有丝杠，丝杆上部设置有连接壳体，连接壳体与摩擦轮相接触，摩擦轮与安装在固定架下端的第二伺服电机的输出轴相连接，丝杠下部设置有同心的转动外救援筒和固定内救援筒，转动外救援筒和固定内救援筒之间设置有救援绳网，转动外救援筒的上部丝杠上设置有第二齿轮，第二齿轮与安装在第三伺服电机输出轴上的第三齿轮相啮合，第三伺服电机安装在丝杠上。

3.根据权利要求2所述的一种用于不同井口直径的车载深井救援装置，其特征在于：所述的固定架下端的上表面360°内均布设置有3～6个弧形定位爪。

4.根据权利要求3所述的一种用于不同井口直径的车载深井救援装置，其特征在于：所述的弧形定位爪的半径为100～120mm，圆心角为45°～60°，弧形定位爪的末端设置有与第一齿轮相啮合的齿轮。

5.根据权利要求2所述的一种用于不同井口直径的车载深井救援装置，其特征在于：所述的连接壳体内的丝杠上设置有第四齿轮和通过固定板固定的第四伺服电机，第四伺服电机的输出轴上安装有第五齿轮，第五齿轮与第四齿轮相啮合。

6.根据权利要求2～5任意一项所述的一种用于不同井口直径的车载深井救援装置，其特征在于：所述的丝杠的下端设置有照明装置。

7.根据权利要求2～5任意一项所述的一种用于不同井口直径的车载深井救援装置，其特征在于：所述的丝杠的下端设置有声音图像采集装置。

8.根据权利要求6所述的一种用于不同井口直径的车载深井救援装置，其特征在于：所述的丝杠的下端设置有声音图像采集装置。

9.根据权利要求8所述的一种用于不同井口直径的车载深井救援装置，其特征在于：所述的丝杠的下端设置有红外测距装置。