CN108635697B - 一种多功能深孔探测救援平台 - Google Patents

一种多功能深孔探测救援平台 Download PDF

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Abstract

一种多功能深孔探测救援平台，包括平台给进装置、救援平台、大卷扬机、小卷扬机、平台救援孔定位装置，救援平台设置在平台给进装置的上端，通过平台给进装置驱动进行横向及纵向平移；大卷扬机与小卷扬机分别通过回转机构安装在救援平台上；在救援平台上设有救援孔，平台救援孔定位装置定位深孔位置，并协调救援平台移动使救援平台上的救援孔与深孔轴线重合；大卷扬机通过软管连接潜水泵并输送潜水泵至深孔内，或通过软管向深孔内输送暖风、氧气；小卷扬机通过绳索输送救援设备或救援人员进入深孔，或向深孔中吊运补给。本发明简化救援工作流程，为救援工作争取时间，有效地减少人员及财产损失。

Description

一种多功能深孔探测救援平台
技术领域
本发明涉及一种深孔探测救援机械设备，尤其涉及一种多功能深孔探测救援平台。
背景技术
目前，对于深孔进行探测和救援主要依靠大型的机械设备(如:挖掘机、大型吊车等)对孔洞进行扩孔、深挖，耗费大量的人力，物力。尤其是在深孔生物救援方面，由于深孔内救援空间狭小，环境未知，传统的救援方式无法准确探明孔內情况，救援时需要在孔洞上架设救援设备，救援工作环节多，所需时间长，容易错过最佳救援时间。因此救援难度大，成功率低。所以亟需一种综合性的深孔探测救援平台,简化救援步骤，缩短救援时间，减少损失。
发明内容
本发明针对当前救援设备存在的缺陷以及救援工作存在的一些问题，设计了一种多功能深孔探测救援平台，救援平台设有水平进给装置，可通过水平进给装置微调寻孔对中，减少设备安装架设时间，为救援工作争取足够的时间。平台上方设置双卷扬机，大卷扬机可以排除孔底积水和淤泥，并能够根据孔内环境需要输送暖风，氧气等补给，小卷扬机设有伸缩吊臂，可以下放救援人员或设备，吊运补给。本发明简化救援工作流程，为救援工作争取时间，有效地减少人员及财产损失。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种多功能深孔探测救援平台，包括平台给进装置、救援平台、大卷扬机、小卷扬机、平台救援孔定位装置，救援平台设置在平台给进装置的上端，通过平台给进装置驱动进行横向及纵向平移；大卷扬机与小卷扬机分别通过回转机构安装在救援平台上；在救援平台上设有救援孔，平台救援孔定位装置定位深孔位置，并协调救援平台移动使救援平台上的救援孔与深孔轴线重合；大卷扬机通过软管连接潜水泵并输送潜水泵至深孔内，或通过软管向深孔内输送暖风、氧气；小卷扬机通过绳索输送救援设备或救援人员进入深孔，或向深孔中吊运补给。
所述平台给进装置包括X向进给滑台、Y向进给滑台，X向进给滑台走行于Y向进给滑台上。
所述Y向进给滑台包括步进电机、丝杠、丝杠螺母滑块A、滑台导轨、导轨、导轨滑块，所述滑台导轨与导轨平行设置，导轨滑块与导轨滑动连接，丝杠螺母滑块A与滑台导轨滑动连接，X向进给滑台的两端分别固定在导轨滑块和丝杠螺母滑块A上，所述丝杠螺母滑块A螺接在丝杠上，丝杠由步进电机驱动旋转。
所述X向进给滑台包括步进电机、丝杠螺母滑块B、丝杠、滑台导轨，所述丝杠螺母滑块B与滑台导轨滑动连接，丝杠螺母滑块B螺接在丝杠上，步进电机驱动丝杠旋转，救援平台固定在丝杠螺母滑块B上。
所述平台救援孔定位装置包括十字激光定位器、测距传感器模组、监控摄像头，十字激光定位器、测距传感器模组和监控摄像头安装在救援平台的底部。
所述大卷扬机包括大卷筒、软管、大卷扬机底座、大卷筒支架L、大卷筒支架R、减速电机、无缝钢管，大卷筒支架L和大卷筒支架R固定在大卷扬机底座上，无缝钢管固定在大卷筒支架R上，大卷筒的两端分别安装在大卷筒支架L和无缝钢管上，在大卷筒支架L上安装有减速电机驱动大卷筒转动，大卷筒支架R的内部为空腔设置，无缝钢管与大卷筒支架R的内腔相连通，所述软管缠绕在大卷筒上，软管的一端连接潜水泵，另一端连通大卷筒与无缝钢管相连接的内腔，无缝钢管的外壁与大卷筒之间通过O型圈密封，所述大卷筒支架R的底部设有对外的连通孔。
所述潜水泵上设有多功能探头模组包括温湿度传感器、空气质量检测模块、微型红外摄像头。
所述小卷扬机包括小卷筒、小卷筒支架、小卷扬机底座、伸缩吊臂，两个小卷筒支架固定在小卷扬机底座上，小卷筒的两端分别安装在两个小卷筒支架上，在一个小卷筒支架上安装有小卷筒减速电机驱动小卷筒转动，伸缩吊臂安装在小卷扬底座上。
所述伸缩吊臂包括吊臂外壳、吊臂减速电机、伸缩吊臂丝杠、丝杠螺母、导轮、伸缩杆，在吊臂外壳的底部安装有吊臂减速电机，吊臂减速电机驱动伸缩吊臂丝杠旋转，丝杠螺母螺接在伸缩吊臂丝杠上，伸缩杆套在伸缩吊臂丝杠外部、与丝杠螺母固定连接同时与吊臂外壳滑动连接，在伸缩杆的端部安装有导轮。
所述回转机构为两个伺服电机，两个伺服电机通过伺服电机架分别固定在大卷扬机和小卷扬机底部救援平台的下端，大卷扬机底座和小卷扬机底座通过平面推力轴承和平面推力轴承座与救援平台连接，大卷扬机底座和小卷扬机底座分别与底部的伺服电机输出轴键连接，由伺服电机驱动旋转。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明一种多功能深孔探测救援平台，能够探测孔內情况，并根据实际情况制定救援方案；救援平台设有水平进给装置，可通过水平进给装置微调寻孔对中，减少设备安装架设时间，为救援工作争取足够的时间；平台上方设置双卷扬机，大卷扬机可以排除孔底积水和淤泥，并能够根据孔内环境需要输送暖风，氧气等补给，小卷扬机设有伸缩吊臂，可以下放救援人员或设备，吊运补给。本发明集探测及救援功能于一体，简化救援工作流程，为救援工作争取时间，有效地减少人员及财产损失，同时填补了市场空白，前景广阔。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是平台给进装置的结构示意图。
图3是进给滑台结构示意图。
图4是救援平台部分的结构示意图。
图5是救援平台部分的剖视图。
图6是大卷扬机示意图。
图7是大卷扬机剖视图。
图8是小卷扬机示意图。
图9是小卷扬机剖视图。
图10是伸缩吊臂结构示意图。
图11是伸缩杆及丝杠螺母的剖视图。
图12是本发明安装在搭载车架上的工作状态图。
图中：1-平台进给装置、2-救援平台、3-大卷扬机、4-小卷扬机、5-伸缩吊臂、6-导轨、7-导轨滑块、8-限位开关、9-X向进给滑台、10-Y向进给滑台、11-滑台间架、12-滑台支架、13-滑台滑块间架、14-导轨支架、15-滑台导轨、16-丝杠螺母滑块、16-1丝杠螺母滑块B、16-2丝杠螺母滑块A、17-丝杠、18-步进电机、19-滑台架、20-导轮、21-伸缩杆、22-吊臂外壳、23-回转机构、24-测距传感器模组、25-十字激光定位器、26-平面推力轴承、27-平面推力轴承座、28-伺服电机架、29-伺服电机、30-大卷扬机底座、31-大卷筒支架L、32-大卷筒、33-软管、34-大卷筒支架R、35-导轮支架、36-潜水泵、37-无缝钢管、38-大卷筒与无缝钢管间轴承、39-O型圈、40-减速电机、41-大卷筒与大卷筒支架L轴承、42-小卷筒支架、43-小卷筒、44-丝杠螺母、45-吊臂减速电机、46-小卷扬机底座、47-小卷筒减速电机、48-小卷筒与小卷筒支架间轴承、49-伸缩吊臂丝杠、I-一种多功能深孔探测救援平台、II-搭载车架。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做详细说明，但本发明的实施范围不仅仅限于下述的实施例。
如图1所示，一种多功能深孔探测救援平台，包括平台给进装置1、救援平台2、大卷扬机3、小卷扬机4、平台救援孔定位装置，救援平台2设置在平台给进装置1的上端，通过平台给进装置1驱动进行横向及纵向平移；大卷扬机3与小卷扬机4分别通过回转机构23安装在救援平台2上；在救援平台2上设有救援孔，平台救援孔定位装置定位深孔位置，并协调救援平台1移动使救援平台1上的救援孔与深孔轴线重合；大卷扬机3通过软管33连接潜水泵36并输送潜水泵36至深孔内，或通过软管33向深孔内输送暖风、氧气；小卷扬机4通过绳索输送救援设备或救援人员进入深孔，或向深孔中吊运补给。
见图2、图3，所述平台给进装置1包括X向进给滑台9、Y向进给滑台10，X向进给滑台9走行于Y向进给滑台10上。
所述Y向进给滑台10包括步进电机18、丝杠17、丝杠螺母滑块A16-2、滑台导轨15、导轨6、导轨滑块7，所述滑台导轨15与导轨6平行设置，导轨滑块7与导轨6滑动连接，丝杠螺母滑块A16-2与滑台导轨15滑动连接，X向进给滑台9的两端分别固定在导轨滑块7和丝杠螺母滑块A16-2上，所述丝杠螺母滑块A16-2螺接在丝杠17上，丝杠17由步进电机18驱动旋转。
滑台导轨15安装在滑台架19上，步进电机18固定在滑台架19的一端，步进电机18的输出轴连接丝杠17，丝杠17的两端通过轴承架设在滑台架19上。滑台架19的底部设置有滑台支架12，在导轨6的底部设置有导轨支架14。在导轨滑块7和杠螺母滑块A16-2上分别固定有滑台滑块间架13和滑台间架11用于连接X向进给滑台9。
所述X向进给滑台9包括步进电机18、丝杠螺母滑块B16-1、丝杠17、滑台导轨15，所述丝杠螺母滑块B16-1与滑台导轨15滑动连接，丝杠螺母滑块B16-1螺接在丝杠17上，步进电机18驱动丝杠17旋转，救援平台1固定在丝杠螺母滑块B16-1上。
在X向进给滑台9和Y向进给滑台10的滑台架19的两端均设有限位开关8(WLCA12-2)，防止丝杠螺母滑块16移动到极限位置将步进电机18烧坏。
滑台导轨15安装在滑台架19上，步进电机18固定在滑台架19的一端，步进电机18的输出轴连接丝杠17，丝杠17的两端通过轴承架设在滑台架19上，滑台架19的两端分别与滑台滑块间架13和滑台间架11固定连接。
见图4，所述平台救援孔定位装置包括十字激光定位器25(FU622C200-BD8)、测距传感器模组24、监控摄像头，十字激光定位器25、测距传感器模组24和监控摄像头安装在救援平台2的底部。
测距传感器模组24由四个超声波测距控制模块(WT81B003-0202)组成，四个超声波测距控制模块在救援平台2的底部、平台救援孔的周围均布。
平台救援孔定位装置通过监控摄像头和十字激光定位器25找到孔的大体位置，然后通过测距传感器模组24将检测信号传递给PLC(s7-200)控制系统，控制系统将信号进行处理，计算出深孔的中心，然后驱动步进电机18移动救援平台2，使救援孔与深孔轴线重合；
见图6、图7，所述大卷扬机3包括大卷筒32、软管33、大卷扬机底座30、大卷筒支架L31、大卷筒支架R34、减速电机40、无缝钢管37，大卷筒支架L31和大卷筒支架R34固定在大卷扬机底座30上，无缝钢管37固定在大卷筒支架R37上，大卷筒32的两端分别安装在大卷筒支架L31和无缝钢管37上，在大卷筒支架L31上安装有减速电机40驱动大卷筒32转动，大卷筒支架R34的内部为空腔设置，无缝钢管37与大卷筒支架R34的内腔相连通，所述软管33缠绕在大卷筒32上，软管33的一端连接潜水泵36，另一端连通大卷筒32与无缝钢管37相连接的内腔，无缝钢管37的外壁与大卷筒32之间通过O型圈39密封，所述大卷筒支架R34的底部设有对外的连通孔。
所述潜水泵36上设有多功能探头模组包括温湿度传感器(DHT11)、空气质量检测模块(MQ-135)、微型红外摄像头。通过多功能探头模组探测深孔內情况，并根据实际情况制定救援方案。
大卷筒支架L31上端横向固定减速电机40，减速电机40的输出轴与大卷筒32键连接，在大卷筒32与大卷筒支架L31之间设置有大卷筒与大卷筒支架L轴承41。无缝钢管37横向固定在大卷筒支架R37上端，无缝钢管37与大卷筒32之间设有大卷筒与无缝钢管间轴承38，在大卷筒与无缝钢管间轴承38内侧设置O型圈39密封。软管33与大卷筒32内部的空腔连通，无缝钢管37使大卷筒32内部空腔与大卷筒支架R34内部空腔相互连通，当深孔中存在积水时，可以通过潜水泵36将积水抽出并从大卷筒支架R34的对外连通孔处外排，也可以将潜水泵36拆除，从大卷筒支架R34的对外连通孔处通过软管33向深孔内输送暖风或氧气。在大卷扬机底座30上还设有导轮支架35，导轮支架35上设有导轮用于将软管33导入深孔中。
见图8、图9，所述小卷扬机4包括小卷筒43、小卷筒支架42、小卷扬机底座46、伸缩吊臂5，两个小卷筒支架42固定在小卷扬机底座46上，小卷筒43的两端分别安装在两个小卷筒支架42上，在一个小卷筒支架42上安装有小卷筒减速电机47驱动小卷筒43转动，伸缩吊臂5安装在小卷扬底座46上。
在小卷筒43与两个小卷筒支架42之间设置有小卷筒与小卷筒支架间轴承48，小卷筒减速电机47横向固定在一个小卷筒支架42上，小卷筒减速电机47输出轴与小卷筒43键连接。
见图10、图11，所述伸缩吊臂5包括吊臂外壳22、吊臂减速电机45、伸缩吊臂丝杠49、丝杠螺母44、导轮20、伸缩杆21，在吊臂外壳22的底部安装有吊臂减速电机45，吊臂减速电机45驱动伸缩吊臂丝杠49旋转，丝杠螺母44螺接在伸缩吊臂丝杠49上，伸缩杆21套在伸缩吊臂丝杠49外部、与丝杠螺母44固定连接同时与吊臂外壳22滑动连接，在伸缩杆21的端部安装有导轮20。导轮20用于支设小卷扬机4上的绳索。
吊臂减速电机45驱动伸缩吊臂丝杠49旋转，丝杠螺母44带动伸缩杆21沿吊臂外壳22上下滑动，可以变换导轮20的高度。在吊臂外壳22底部的上下两端设有限位开关8，在伸缩杆21的底部设有挡板，限位开关8限制伸缩杆21的位置，当伸缩杆21到达极限位置触碰限位开关8吊臂减速电机45停止工作，避免烧坏吊臂减速电机。
见图5，所述回转机构23为两个伺服电机29，两个伺服电机29通过伺服电机架28分别固定在大卷扬机3和小卷扬机4底部救援平台2的下端，大卷扬机底座和小卷扬机底座通过平面推力轴承26和平面推力轴承座27与救援平台2连接，大卷扬机底座和小卷扬机底座分别与底部的伺服电机29输出轴键连接，由伺服电机29驱动旋转。
见图12，本发明可以通过滑台支架12和导轨支架14安装在搭载车架II上，通过搭载车架II运输至事故现场的深孔处，通过十字激光定位器25、监控摄像头、测距传感器模组24将深孔定位并通过平台给进装置1将救援平台2上的救援孔调至与深孔位置相一致。可先通过大卷扬机3将带有多功能探头模组的潜水泵36送入深孔，对深孔进行探测，如果有积水可直接将积水抽出，根据探测情况制定救援方案，同时可以根据现场情况向深孔内输送暖风或氧气，还可以通过小卷扬机4向深孔内输送食物等供给，为抢救争取时间。大卷扬机3和小卷扬机4都可以通过回转机构23驱动旋转，交替旋转至救援孔处，可以使大卷扬机3和小卷扬机4交替配合使用。由于救援孔的位置设置的离大卷扬机3较近，故而小卷扬机4的导轮采用高低可调的结构，适用于远距离的调整。

Claims (9)

1.一种多功能深孔探测救援平台，其特征在于，包括平台给进装置、救援平台、大卷扬机、小卷扬机、平台救援孔定位装置，救援平台设置在平台给进装置的上端，通过平台给进装置驱动进行横向及纵向平移；大卷扬机与小卷扬机分别通过回转机构安装在救援平台上；在救援平台上设有救援孔，平台救援孔定位装置定位深孔位置，并协调救援平台移动使救援平台上的救援孔与深孔轴线重合；大卷扬机通过软管连接潜水泵并输送潜水泵至深孔内，或通过软管向深孔内输送暖风、氧气；小卷扬机通过绳索输送救援设备或救援人员进入深孔，或向深孔中吊运补给；
所述平台救援孔定位装置包括十字激光定位器、测距传感器模组、监控摄像头，十字激光定位器、测距传感器模组和监控摄像头安装在救援平台的底部。
2.根据权利要求1所述的一种多功能深孔探测救援平台，其特征在于，所述平台给进装置包括X向进给滑台、Y向进给滑台，X向进给滑台走行于Y向进给滑台上。
3.根据权利要求2所述的一种多功能深孔探测救援平台，其特征在于，所述Y向进给滑台包括步进电机、丝杠、丝杠螺母滑块A、滑台导轨、导轨、导轨滑块，所述滑台导轨与导轨平行设置，导轨滑块与导轨滑动连接，丝杠螺母滑块A与滑台导轨滑动连接，X向进给滑台的两端分别固定在导轨滑块和丝杠螺母滑块A上，所述丝杠螺母滑块A螺接在丝杠上，丝杠由步进电机驱动旋转。
4.根据权利要求2所述的一种多功能深孔探测救援平台，其特征在于，所述X向进给滑台包括步进电机、丝杠螺母滑块B、丝杠、滑台导轨，所述丝杠螺母滑块B与滑台导轨滑动连接，丝杠螺母滑块B螺接在丝杠上，步进电机驱动丝杠旋转，救援平台固定在丝杠螺母滑块B上。
5.根据权利要求1所述的一种多功能深孔探测救援平台，其特征在于，所述大卷扬机包括大卷筒、软管、大卷扬机底座、大卷筒支架L、大卷筒支架R、减速电机、无缝钢管，大卷筒支架L和大卷筒支架R固定在大卷扬机底座上，无缝钢管固定在大卷筒支架R上，大卷筒的两端分别安装在大卷筒支架L和无缝钢管上，在大卷筒支架L上安装有减速电机驱动大卷筒转动，大卷筒支架R的内部为空腔设置，无缝钢管与大卷筒支架R的内腔相连通，所述软管缠绕在大卷筒上，软管的一端连接潜水泵，另一端连通大卷筒与无缝钢管相连接的内腔，无缝钢管的外壁与大卷筒之间通过O型圈密封，所述大卷筒支架R的底部设有对外的连通孔。
6.根据权利要求1或5所述的一种多功能深孔探测救援平台，其特征在于，所述潜水泵上设有多功能探头模组包括温湿度传感器、空气质量检测模块、微型红外摄像头。
7.根据权利要求1所述的一种多功能深孔探测救援平台，其特征在于，所述小卷扬机包括小卷筒、小卷筒支架、小卷扬机底座、伸缩吊臂，两个小卷筒支架固定在小卷扬机底座上，小卷筒的两端分别安装在两个小卷筒支架上，在一个小卷筒支架上安装有小卷筒减速电机驱动小卷筒转动，伸缩吊臂安装在小卷扬底座上。
8.根据权利要求7所述的一种多功能深孔探测救援平台，其特征在于，所述伸缩吊臂包括吊臂外壳、吊臂减速电机、伸缩吊臂丝杠、丝杠螺母、导轮、伸缩杆，在吊臂外壳的底部安装有吊臂减速电机，吊臂减速电机驱动伸缩吊臂丝杠旋转，丝杠螺母螺接在伸缩吊臂丝杠上，伸缩杆套在伸缩吊臂丝杠外部、与丝杠螺母固定连接同时与吊臂外壳滑动连接，在伸缩杆的端部安装有导轮。
9.根据权利要求1所述的一种多功能深孔探测救援平台，其特征在于，所述回转机构为两个伺服电机，两个伺服电机通过伺服电机架分别固定在大卷扬机和小卷扬机底部救援平台的下端，大卷扬机底座和小卷扬机底座通过平面推力轴承和平面推力轴承座与救援平台连接，大卷扬机底座和小卷扬机底座分别与底部的伺服电机输出轴键连接，由伺服电机驱动旋转。
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