CN108295399A - 一种深井救援装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深井救援装置。该深井救援装置包括与深井出入口连接的主支撑结构、与所述主支撑结构连接并延伸至所述深井内部的伸缩结构、变形支撑结构以及连接所述伸缩结构和变形支撑结构的连接结构；所述变形支撑结构包括依次连接的固定防护套和变形部，所述变形部包括受热变形的形状记忆金属段，所述变形部的初始形态为类弹簧状，受热后的支撑形态为盘旋状；还包括对所述变形部进行加热的加热装置。本发明的深井救援装置的结构非常简单，方便安装，实用性强，可以显著提高整个救援过程的效率，为坠井者争取宝贵的黄金救援时间。

Description

一种深井救援装置

技术领域

本发明涉及深井救援的技术领域，具体而言，涉及深井救援装置。

背景技术

由于救援人员体型、深井口径、地质等条件限制，使得救援过程耗费大量的人力、物力和财力。同时，现有的救援装置安装所需时间较长，使得救援的黄金时间被耽误，被救援者生还率低，并且在救援过程中容易对坠井人员造成二次伤害。现阶段对于小口径深井救援并未发现有较好的的解决方案，因此无法及时且有效地进行救援。

发明内容

本发明的主要目的在于提供深井救援装置，以解决现有技术中的救援装置存在的无法及时且有效地进行救援的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种深井救援装置。该深井救援装置包括与深井出入口连接的主支撑结构、与所述主支撑结构连接并延伸至所述深井内部的伸缩结构、变形支撑结构以及连接所述伸缩结构和变形支撑结构的连接结构；所述变形支撑结构包括依次连接的固定防护套和变形部，所述变形部包括受热变形的形状记忆金属段，所述变形部的初始形态为类弹簧状，受热后的支撑形态为盘旋状；还包括对所述变形部进行加热的加热装置。

使用时，利用形状记忆金属段的特性，通过加热装置的加热使所述形状记忆金属段发生变形，从而使变形部盘旋在坠井者的身体下方并将坠井者从底部托起，从而将坠井者保护在固定防护套当中，当将所述变形支撑结构和坠井者整体提升至地面时，加热装置停止加热，即可使形状记忆金属段恢复至初始形态，坠井者即可离开固定防护套，从而完成整个救援过程。所述加热装置优选设置于所述固定防护套上，以缩短传热距离，提升传热效率。可见，本发明的深井救援装置的结构非常简单，方便安装，实用性强，可提高整个救援过程的效率，为坠井者争取宝贵的黄金救援时间。

进一步地，所述固定防护套为弹簧。由此，当所述固定防护套为弹簧时，坠井者可以在上升过程中实时观测到四周井壁的变化，减轻恐惧；同时，当所述固定防护套为弹簧时，固定防护套的质量轻，可以减少所述伸缩结构的负荷。

进一步地，所述弹簧具有中空结构，其下端出口处的内壁设有第一凸起，所述变形部的上端外壁设有第二凸起，初始形态时，所述变形部与所述弹簧套接，支撑形态时，所述第一凸起和第二凸起相互配合进行限位。由此，所述固定防护套与变形部的配合面的面积很大，传热更快速；通过设计第一凸起和第二凸起，不仅不会限制变形部受热变形发生移动，而且还可以防止变形部脱离固定防护套。

进一步地，所述固定防护套还包括位于所述弹簧上方的保护罩。由于在整个救援过程中可能存在二次伤害，因此在弹簧上方设计保护罩，可以进一步提升整个救援过程的安全性。

进一步地，所述形状记忆金属段由形状记忆合金构成，所述形状记忆合金为Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、Ni-Al、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb或Fe-Mn-Si。上述合金的达到支撑形态所需的变形温度适宜，不会对坠井者产生伤害。

进一步地，所述连接结构包括与所述伸缩结构套接的凸杆以及贯穿所述凸杆和所述伸缩结构的插销。当所述变形支撑结构与所述伸缩结构之间采用插销连接时，可以根据深井的口径不同，通过固定插销实现快速更换变形支撑结构，解决对不同小口径的深井救援问题，从而显著提升实用性。

进一步地，还包括保护装置。进一步防止所述变形支撑结构在下降和上升过程中与井壁发生碰撞导致小石块脱落对坠井者造成二次伤害。

进一步地，所述保护装置包括与所述伸缩结构连接的驱动杆、与所述驱动杆连接的从动杆以及驱动所述驱动杆沿其与所述伸缩结构的连接处转动的驱动器。由此，展开后的从动杆可以对坠井者进行保护。

进一步地，所述保护装置为至少两个且沿所述伸缩结构的外壁呈环状分布。由此，展开后的从动杆可以形成类似保护伞的结构，充分保护坠井者。

进一步地，所述伸缩结构包括相互套接的第一伸缩杆和第二伸缩杆。由此，通过第一伸缩杆和第二伸缩杆可以使伸缩结构的伸缩过程更加稳定。在深井救援过程中，由于空间相对较小，且坠井者质量较小，因此优选采用气压驱动控制第一伸缩杆和第二伸缩杆的相对运动。

可见，与现有深井救援装置相比，本发明的深井救援装置利用形状记忆金属段的特性，通过变形来快速将坠井者从底部托起实现救援，并且可以根据不同规格的小口径快速替换相对应的变形支撑结构，整个装置结构简单，方便安装，适用性强，可以为坠井者争取宝贵的黄金救援时间。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本发明中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例1的深井救援装置的结构示意图。

图2为本发明实施例1的变形支撑结构的使用状态图。

图3为本发明实施例2的深井救援装置的结构示意图。

图4为本发明实施例3的深井救援装置的结构示意图。

图5为本发明实施例4的变形支撑结构的结构示意图。

图6为图5中A的放大图。

图7为本发明实施例4的变形支撑结构的剖视图。

上述附图中的有关标记为：

1：深井；

2：主支撑结构；

3：动力装置；

4：第一伸缩杆；

5：第二伸缩杆；

6：插销；

7：保护罩；

8：固定防护套；

9：变形部；

10：凸杆；

11：驱动杆；

12：从动杆；

13：驱动器；

81：第一凸起；

91：第二凸起。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：

本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，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的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

实施例1

如图1-2所示的深井救援装置，包括与深井1出入口连接的主支撑结构2、动力装置3、与所述主支撑结构2连接并延伸至所述深井1内部的伸缩结构、变形支撑结构以及连接所述伸缩结构和变形支撑结构的连接结构。

所述变形支撑结构包括依次连接的固定防护套8和变形部9，所述变形部9包括受热变形的形状记忆金属段，所述变形部9的初始形态为类弹簧状，受热后的支撑形态为盘旋状。

还包括对所述变形部9进行加热的加热装置。

所述固定防护套8包括弹簧和位于所述弹簧上方的保护罩7，所述变形部9顶部与所述弹簧底部焊接。

所述形状记忆金属段由形状记忆合金构成，所述形状记忆合金为Au-Cd合金。

所述连接结构包括与所述伸缩结构套接的凸杆10以及贯穿所述凸杆10和所述伸缩结构的插销6。

所述伸缩结构包括相互套接的第一伸缩杆4和第二伸缩杆5。

所述主支撑结构2与所述深井1出入口之间采用三脚架连接，安装方便，便于组装拆卸。

救援时，首先使所述主支撑结构2与所述深井1出入口紧固连接；然后动力装置3控制伸缩结构向深井1内部伸展，当所述变形部降落至坠井者身旁时，动力装置3控制加热装置对所述形状记忆金属段进行加热，从而使变形部9发生变形盘旋在坠井者的身体下方并将坠井者从底部托起，从而将坠井者保护在固定防护套8当中，当将变形支撑结构和坠井者整体提升至地面时，加热装置停止加热，即可使形状记忆金属段恢复至初始形态，坠井者即可离开固定防护套8，从而完成整个救援过程。

实施例2

与实施例1相比，本实施例的深井救援装置具有的区别是：如图3所示，所述固定防护套8为筒状，所述变形部9顶部与所述固定防护套8底部焊接。

实施例3

与实施例1相比，本实施例的深井救援装置具有的区别是：如图4所示，还包括保护装置。

所述保护装置包括与所述伸缩结构连接的驱动杆11、与所述驱动杆11连接的从动杆12以及驱动所述驱动杆11沿其与所述伸缩结构的连接处转动的驱动器13。

所述保护装置为三个且沿所述伸缩结构的外壁呈环状分布。

实施例4

与实施例3相比，本实施例的深井救援装置具有的区别是：如图5-7所示，所述弹簧具有中空结构，其下端出口处的内壁设有第一凸起81，所述变形部9的上端外壁设有第二凸起91，初始形态时，所述变形部9与所述弹簧套接，支撑形态时，所述第一凸起81和第二凸起91相互配合进行限位。

以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种深井救援装置，其特征在于：包括与深井(1)出入口连接的主支撑结构(2)、与所述主支撑结构(2)连接并延伸至所述深井(1)内部的伸缩结构、变形支撑结构以及连接所述伸缩结构和变形支撑结构的连接结构；

所述变形支撑结构包括依次连接的固定防护套(8)和变形部(9)，所述变形部(9)包括受热变形的形状记忆金属段，所述变形部(9)的初始形态为类弹簧状，受热后的支撑形态为盘旋状；

还包括对所述变形部(9)进行加热的加热装置。

2.如权利要求1所述的一种深井救援装置，其特征在于：所述固定防护套(8)为弹簧。

3.如权利要求2所述的一种深井救援装置，其特征在于：所述弹簧具有中空结构，其下端出口处的内壁设有第一凸起(81)，所述变形部(9)的上端外壁设有第二凸起(91)，初始形态时，所述变形部(9)与所述弹簧套接，支撑形态时，所述第一凸起(81)和第二凸起(91)相互配合进行限位。

4.如权利要求2所述的一种深井救援装置，其特征在于：所述固定防护套(8)还包括位于所述弹簧上方的保护罩(7)。

5.如权利要求1所述的一种深井救援装置，其特征在于：所述形状记忆金属段由形状记忆合金构成，所述形状记忆合金为Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、Ni-Al、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb或Fe-Mn-Si。

6.如权利要求1所述的一种深井救援装置，其特征在于：所述连接结构包括与所述伸缩结构套接的凸杆(10)以及贯穿所述凸杆(10)和所述伸缩结构的插销(6)。

7.如权利要求1所述的一种深井救援装置，其特征在于：还包括保护装置。

8.如权利要求7所述的一种深井救援装置，其特征在于：所述保护装置包括与所述伸缩结构连接的驱动杆(11)、与所述驱动杆(11)连接的从动杆(12)以及驱动所述驱动杆(11)沿其与所述伸缩结构的连接处转动的驱动器(13)。

9.如权利要求8所述的一种深井救援装置，其特征在于：所述保护装置为至少两个且沿所述伸缩结构的外壁呈环状分布。

10.如权利要求1所述的一种深井救援装置，其特征在于：所述伸缩结构包括相互套接的第一伸缩杆(4)和第二伸缩杆(5)。