CN109018257B - 一种蛛网式水下搜救设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蛛网式水下搜救设备，包括水下救援艇，水下救援艇表面装有红外探测器和红外测距仪，水下救援艇上方安装有转盘，转盘中央设有转轴，转盘内均布有发射筒，发射筒绕转轴分布，发射筒内有设有发射筒体，发射筒体内设有蛛网捕捉器，通过在水下救援艇表面安装红外探测器和红外测距仪，可以根据落水上救生衣上红外发射器发出的红外信号进行红外探测，和距离锁定，使水下救援艇能够准确的到达落水者正下方进行施救，转盘均布多个发射筒，可以对水面上的落水者进行多点位同时施救，提高救援效率。

Description

一种蛛网式水下搜救设备

技术领域

本发明涉及水面搜救技术领域，尤其涉及一种蛛网式水下搜救设备。

背景技术

许多落水者在水中的死亡原因主要为冻死而非溺水身亡，当水温小于20℃时，落水者生存时间少于12小时，且每下降5℃落水者生存时间减少一半，即使水温大于20℃落水者也往往会由于热量散失导致休克溺亡，但在远海海难事故中，救援船只受到天气、洋流以及航程等因素影响，其搜救时间往往大于12小时，目前海上救援方式主要为抛撒救生圈，船舶需要停机才能施救，速度慢且精度低，容易对营救目标造成二次伤害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蛛网式水下搜救设备，结构简单，操作方便，具有搜救精度高、速度快等优点，能够减少海浪对落水者的二次伤害，提高了落水者的生存率与互救效率，适合大规模推广。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种蛛网式水下搜救设备，包括水下救援艇，水下救援艇表面装有红外探测器和红外测距仪，水下救援艇上方安装有转盘，转盘中央设有转轴，转盘内均布有发射筒，发射筒绕转轴分布，发射筒内有设有发射筒体，发射筒体内设有蛛网捕捉器，通过在水下救援艇表面安装红外探测器和红外测距仪，可以根据落水上救生衣上红外发射器发出的红外信号进行红外探测，和距离锁定，使水下救援艇能够准确的到达落水者正下方进行施救，转盘均布多个发射筒，可以对水面上的落水者进行多点位同时施救，提高救援效率。

作为优选，发射筒体底部安装有密封环，密封环主要由抗拉基底材料组成，发射筒体下方设有密封槽，发射筒体底部的密封环主要由抗拉基底的弹性材料组成，使该底部压缩弹性模量小，易于向下弯曲变形，易于从内往外移动；拉伸弹性模量大不易拉伸变形，不易从外向内移动，从而达到密封止水的作用，当发射筒到达密封舱口位置时，由于抗拉基底材料压缩弹性模型小，受到该发射筒的撞击，压缩弯曲，易于将上一个发射筒体从密封槽内推出，而该发射筒留在密封槽内继续循环使用。

作为优选，蛛网捕捉器底部设有保险栓连接于发射筒体内部筒底，设置保险栓将蛛网捕捉器与发射筒体筒底连接，当发射筒内的蛛网捕捉器依靠惯性继续向上移动时，发射筒由于撞击与密封槽的作用停止运动，保险栓滑出，导致蛛网发射器内放置的柠檬酸和碳酸氢钠混合产生二氧化碳，使弹出的蛛网发射器迅速充气形成救生圈，救生圈圈中的蛛网迅速膨胀，拯救落水者。

作为优选，蛛网捕捉器上方两侧设有凹槽于转盘内，两侧凹槽内分别安装有伸缩转刀、导套，伸缩转刀端部设有圆锥，伸缩转刀端部外侧绕圆锥安装有弧形划片，弧形划片内设有滑槽，伸缩转刀侧面设有滑轨，滑轨内设有弹性开关，圆锥顶点设有向外延伸的定位条，导套面向蛛网捕捉器一端面设有十字凹槽，十字凹槽中部设有圆槽，圆槽内表面均布有螺纹刀片，通过在蛛网捕捉器上方两侧设置凹槽于转盘内，两侧凹槽内分别安装有伸缩转刀、导套，当蛛网捕捉器向上弹出，将落水者托出水面时，控制伸缩转刀向前延伸，通过伸缩转刀端部圆锥顶点延伸的定位条，将与救生圈连接的网绳定位在定位条的夹角间并深入至导套内，此时弧形划片被导套端面设置的十字凹槽挡住，往滑轨方向移动，使弹性开关在压缩下打开，伸缩转刀旋转，旋转方向与多股细绳拧成网绳的方向相反，使网绳在导套内通过圆锥面旋转下被螺纹刀片切断，此时网绳在由一股变成多股细绳浮出水面，被救者可以通过多股细绳，帮忙施救其他落水者，将其拉上救生圈，同时还可以用这被剪切后的多股细绳连接附近的救生圈，形成简易气垫船，增加在水面上的稳定性，防止风浪将救生圈掀翻，减少二次伤害，提高了落水者的生存率与互救效率。

作为优选，定位条之间的夹角范围为45°-90°，定位条顶点之间的最远距离与圆槽直径比为0.2-0.5，通过设置定位条之间的夹角范围为45°-90°，防止夹角过小，定位条随伸缩转刀向前延伸时，网绳无法被固定在夹角内，同时又能防止夹角过大，无法深入圆槽中，设置定位条顶点之间的最远距离与圆槽直径比为0.2-0.5，保证了定位条能够深入圆槽中，并使定位条不会与圆槽内表面均布的螺纹刀片产生摩擦。

作为优选，凹槽下方安装有定位继电器，定位继电器连接定位销，发射筒表面设有定位槽，发射筒下方设有弹射活塞，弹射活塞下端连接有弹射弹簧，弹射弹簧下端连接弹射继电器，当发射筒到达工作位置前时，通过弹射继电器，使得弹射弹簧压缩，拉动弹射活塞，此时，发射筒底部与弹射活塞贴合配合，定位继电器动作，使得定位销收缩，离开定位槽，脱开发射筒，此时，经弹射继电器作用，释放弹射弹簧，推动弹射活塞动作，产生足够推力，将发射筒向上的推力，密封环在发射筒撞击下，压缩弯曲，将发射筒内的发射筒体从密封槽内推出，当发射筒体内的蛛网捕捉器依靠惯性继续向上移动时，发射筒由于撞击与密封槽的作用停止运动，发射筒体内的保险栓滑出，蛛网发射器内的食用柠檬酸和碳酸氢钠在蛛网捕捉器发射过程中，混合产生二氧化碳，蛛网膨胀，完成蛛网捕捉器的发射，且通过弹射继电器工作，将弹射活塞拉回工作位。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：1）通过设置伸缩转刀旋转，将网绳切断并使网绳一股变成多股细绳浮出水面，被救者可以通过多股细绳，帮忙施救其他落水者；2）减少落水者二次伤害，提高了落水者的生存率与互救效率；3）在水下救援艇表面安装红外探测器和红外测距仪，可以根据落水上救生衣上红外发射器发出的红外信号进行红外探测，和距离锁定，使水下救援艇能够准确的到达落水者正下方进行施救，转盘均布多个发射筒，可以对水面上的落水者进行多点位同时施救，提高救援效率。

附图说明

图1是水下救援艇的结构示意图；

图2是转盘的俯视图；

图3是密封环与密封槽的结构示意图；

图4是转盘剖视图；

图5是发射筒局部俯视图；

图6是导套结构示意图；

图7是伸缩转刀结构示意图；

图8是伸缩转刀右视图。

附图标记说明：1转盘；2蛛网捕捉器；3转轴；4定位继电器；5发射筒；6弹射弹簧；7弹射活塞；8定位销；9定位槽；10弹射继电器；11密封环；12密封槽；13发射筒体；14保险栓；15水下救援艇；16网绳；17救生圈；18凹槽；19伸缩转刀；20导套；201、滑轨；21圆锥；22弧形划片；23定位条；24十字凹槽；25螺纹刀片；26圆槽；27红外探测器；28红外测距仪；29弹性开关。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：

实施例1：

如图1-3所示，一种蛛网式水下搜救设备，包括水下救援艇15，水下救援艇15表面装有红外探测器27和红外测距仪28，水下救援艇15上方安装有转盘1，转盘中央设有转轴3，转盘1内均布有发射筒5，发射筒5绕转轴3分布，发射筒5内有设有发射筒体13，发射筒体13内设有蛛网捕捉器2，通过在水下救援艇表面安装红外探测器和红外测距仪，可以根据落水上救生衣上红外发射器发出的红外信号进行红外探测，和距离锁定，使水下救援艇能够准确的到达落水者正下方进行施救，转盘均布多个发射筒，可以对水面上的落水者进行多点位同时施救，提高救援效率。

发射筒体13底部安装有密封环11，密封环11主要由抗拉基底材料组成，发射筒体13下方设有密封槽12，发射筒体底部的密封环主要由抗拉基底的弹性材料组成，使该底部压缩弹性模量小，易于向下弯曲变形，易于从内往外移动；拉伸弹性模量大不易拉伸变形，不易从外向内移动，从而达到密封止水的作用，当发射筒到达密封舱口位置时，由于抗拉基底材料压缩弹性模型小，受到该发射筒的撞击，压缩弯曲，易于将上一个发射筒体从密封槽内推出，而该发射筒留在密封槽内继续循环使用。

蛛网捕捉器2底部设有保险栓14连接于发射筒体13内部筒底，设置保险栓将蛛网捕捉器与发射筒体筒底连接，当发射筒内的蛛网捕捉器依靠惯性继续向上移动时，发射筒由于撞击与密封槽的作用停止运动，保险栓滑出，导致蛛网发射器内放置的柠檬酸和碳酸氢钠混合产生二氧化碳，使弹出的蛛网发射器迅速充气形成救生圈，救生圈圈中的蛛网迅速膨胀，拯救落水者。

实施例2：

如图4-8所示，本实施例在实施例1的基础上的优化方案为：蛛网捕捉器2上方两侧设有凹槽18于转盘1内，两侧凹槽18内分别安装有伸缩转刀19、导套20，伸缩转刀19端部设有圆锥21，伸缩转刀19端部外侧绕圆锥21安装有弧形划片22，弧形划片22内设有滑槽，伸缩转刀19侧面设有滑轨201，滑轨201内设有弹性开关29，圆锥21顶点设有向外延伸的定位条23，导套20面向蛛网捕捉器2一端面设有十字凹槽24，十字凹槽24中部设有圆槽26，圆槽26内表面均布有螺纹刀片25，通过在蛛网捕捉器上方两侧设置凹槽于转盘内，两侧凹槽内分别安装有伸缩转刀、导套，当蛛网捕捉器向上弹出，将落水者托出水面时，控制伸缩转刀向前延伸，通过伸缩转刀端部圆锥顶点延伸的定位条，将与救生圈连接的网绳定位在定位条的夹角间并深入至导套内，此时弧形划片被导套端面设置的十字凹槽挡住，往滑轨方向移动，使弹性开关在压缩下打开，伸缩转刀旋转，旋转方向与多股细绳拧成网绳的方向相反，使网绳在导套内通过圆锥面旋转下被螺纹刀片切断，此时网绳在由一股变成多股细绳浮出水面，被救者可以通过多股细绳，帮忙施救其他落水者，将其拉上救生圈，同时还可以用这被剪切后的多股细绳连接附近的救生圈，形成简易气垫船，增加在水面上的稳定性，防止风浪将救生圈掀翻，减少二次伤害，提高了落水者的生存率与互救效率。

上述螺纹刀片25制备方法为：按重量份计，酚醛树脂粘接剂加辅助金属填料之和为100％配比混合，其中酚醛树脂粘接剂为24份；辅助填料铜粉23份，钨粉9份；锌粉9份；硅粉27份；炭黑8份；按螺纹刀片尺寸的体积加入金刚石含量为0.65G/CBM的金刚石磨料与辅助金属填料、粘接剂混合均匀；然后将两种原料经球磨机进行球磨、振磨、球磨，再将上述重量百分比的粘接剂将球磨后的原料粘接均匀，再加0.2份分散剂和12份乙醇将粉料分散均匀，上述分散剂为含有混合比例为1:2的2,4-二氟联苯与2,3,6-三甲苯酚混合物，80目过筛，混合料于真空箱内烘干；粉料预压成块状体，砸碎后分别用20目和40目的筛子过筛，去除大于20目小于40目的粉体；用球磨桶和球磨机连续滚动而成；预压及定模热压：将上述经造粒后的原料通过复合金刚石切片模具进行压制，然后在带有加热板的压机上热压到规定尺寸；保温结束热脱模，产品毛坯缓冷至室温；鼓风电热烘箱硬化；将坯体在真空状态下升温至1200℃，加入2MPa的氩气保护；然后升温至1850℃时，保温30分钟，再加入8MPa的氩气，随炉冷却；其真空温度分别为400℃和1200℃；用树脂结合剂砂轮并通过C18WC磨削液对上述处理后的刀片进行刃磨；加入的2,4-二氟联苯与2,3,6-三甲苯酚混合物具有协同作用，吸附于粉体的表面，使凝聚的粉体表面易于湿润，粉体的表面形成吸附层,使粉体表面的电荷增加，提高形成立体阻碍的粉体间的反作用力，使制备过程中粉料分散均匀、不易发生团聚，使所制得的刀片结构稳定、紧密，从而增加刀片强度、韧性；在使用过程中刀片与被加工材料的摩擦较小，延长了刀片使用寿命长，并且制造方便，生产成本低，生产效率高。

定位条23之间的夹角范围为45°，定位条23顶点之间的最远距离与圆槽26直径比为0.3，通过设置定位条之间的夹角范围为45°，防止夹角过小，定位条随伸缩转刀向前延伸时，网绳无法被固定在夹角内，同时又能防止夹角过大，无法深入圆槽中，设置定位条顶点之间的最远距离与圆槽直径比为0.3，保证了定位条能够深入圆槽中，并使定位条不会与圆槽内表面均布的螺纹刀片产生摩擦。

凹槽18下方安装有定位继电器4，定位继电器4连接定位销8，发射筒5表面设有定位槽9，发射筒5下方设有弹射活塞7，弹射活塞7下端连接有弹射弹簧6，弹射弹簧6下端连接弹射继电器10，当发射筒到达工作位置前时，通过弹射继电器，使得弹射弹簧压缩，拉动弹射活塞，此时，发射筒底部与弹射活塞贴合配合，定位继电器动作，使得定位销收缩，离开定位槽，脱开发射筒，此时，经弹射继电器作用，释放弹射弹簧，推动弹射活塞动作，产生足够推力，将发射筒向上的推力，密封环在发射筒撞击下，压缩弯曲，将发射筒内的发射筒体从密封槽内推出，当发射筒体内的蛛网捕捉器依靠惯性继续向上移动时，发射筒由于撞击与密封槽的作用停止运动，发射筒体内的保险栓滑出，蛛网发射器内的食用柠檬酸和碳酸氢钠在蛛网捕捉器发射过程中，混合产生二氧化碳，蛛网膨胀，完成蛛网捕捉器的发射，且通过弹射继电器工作，将弹射活塞拉回工作位。

实施例3：

救援对比试验：

试验对象：本发明的一种蛛网式水下搜救设备（试验组1），传统海上搜救设备（试验组2）；

实验条件：水面待救人数：10人，距离救援设备为1海里，两救援设备航行速度相同；

试验流程：将搜救设备开到距离待救人员1海里距离，开始搜救工作，以人胸腔被托出水面即救援成功为准则，计算两组所用时间与被救人数。

结果：试验组1用时12分14秒，人员全部获救，操作人员无费力现象；

试验组2用时35分22秒，7人员获救，操作人员多人出现费力现象。

实施例4：

本发明一种蛛网式水下搜救设备的工作原理为：落水者身上的救生衣上配备有红外发射器，当发出的红外信号时，当水下救援艇15上的红外探测器27探测到红外信号时，通过红外测距仪28监测落水者的距离，使水下救援艇15停留在落水者正下方合适的距离，通过控制中心，旋转转盘1，使发射筒5对准落水者，启动发射，当发射筒5到达密封舱口位置时，由于密封环11抗拉基底材料压缩弹性模型小，受到该发射筒5的撞击，压缩弯曲，将上一个发射筒体13从密封槽12内推出，而该发射筒5留在密封槽12内继续循环使用，当发射筒5内的蛛网捕捉器2依靠惯性继续向上移动时，发射筒5由于撞击与密封槽12的作用停止运动，保险栓14滑出，导致蛛网发射器2内的用柠檬酸和碳酸氢钠混合产生二氧化碳，使弹出的救生圈17与救生圈圈中的蛛网迅速膨胀，拯救落水者，当救生圈17将落水者托出水面时，控制中心控制伸缩转刀19向前延伸，通过伸缩转刀19端部圆锥21顶点延伸的定位条23，将与救生圈17连接的网绳16定位在定位条23的夹角间并深入至导套20内，此时弧形划片22被导套20端面设置的十字凹槽24挡住，往滑轨201方向移动，使弹性开关29在压缩下打开，伸缩转刀19旋转，旋转方向与多股细绳拧成网绳16的方向相反，使网绳16在导套20内通过圆锥21面旋转下被螺纹刀片25切断，此时网绳16在由一股变成多股细绳浮出水面，被救者可以通过多股细绳，帮忙施救其他落水者，将其拉上救生圈17，同时还可以用这被剪切后的多股细绳连接附近的救生圈17，形成简易气垫船，增加在水面上的稳定性，防止风浪将救生圈掀翻，等待水面救援船的救援，增加了落水者的存活率。

上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (4)

1.一种蛛网式水下搜救设备，包括水下救援艇（15），水下救援艇（15）表面装有红外探测器（27）和红外测距仪（28），水下救援艇（15）上方安装有转盘（1），其特征在于：所述转盘中央设有转轴（3），所述转盘（1）内均布有发射筒（5），所述发射筒（5）绕转轴（3）分布，所述发射筒（5）内有设有发射筒体（13），所述发射筒体（13）内设有蛛网捕捉器（2）；

所述发射筒体（13）底部安装有密封环（11），所述密封环（11）主要由抗拉基底材料组成，所述发射筒体（13）下方设有密封槽（12）；

所述蛛网捕捉器（2）底部设有保险栓（14）连接于发射筒体（13）内部筒底；

所述蛛网捕捉器（2）上方两侧设有凹槽（18）于转盘（1）内，所述两侧凹槽（18）内分别安装有伸缩转刀（19）、导套（20），所述伸缩转刀（19）端部设有圆锥（21），所述伸缩转刀（19）端部外侧绕圆锥（21）安装有弧形划片（22），所述弧形划片（22）内设有滑槽，所述伸缩转刀（19）侧面设有滑轨（201），所述滑轨（201）内设有弹性开关（29），所述圆锥（21）顶点设有向外延伸的定位条（23）；

蛛网捕捉器（2）底部设有保险栓（14）连接于发射筒体（13）内部筒底，设置保险栓将蛛网捕捉器与发射筒体筒底连接，当发射筒内的蛛网捕捉器依靠惯性继续向上移动时，发射筒由于撞击与密封槽的作用停止运动，保险栓滑出，导致蛛网发射器内放置的柠檬酸和碳酸氢钠混合产生二氧化碳，使弹出的蛛网发射器迅速充气形成救生圈，救生圈圈中的蛛网迅速膨胀，拯救落水者。

2.根据权利要求1所述一种蛛网式水下搜救设备，其特征在于：所述导套（20）面向蛛网捕捉器（2）一端面设有十字凹槽（24），所述十字凹槽（24）中部设有圆槽（26），所述圆槽（26）内表面均布有螺纹刀片（25）。

3.根据权利要求1所述一种蛛网式水下搜救设备，其特征在于：所述定位条（23）之间的夹角范围为45°-90°，所述定位条（23）顶点之间的最远距离与圆槽（26）直径比为0.2-0.5。

4.根据权利要求1所述一种蛛网式水下搜救设备，其特征在于：所述凹槽（18）下方安装有定位继电器（4），所述定位继电器（4）连接定位销（8），所述发射筒（5）表面设有定位槽（9），所述发射筒（5）下方设有弹射活塞（7），所述弹射活塞（7）下端连接有弹射弹簧（6），所述弹射弹簧（6）下端连接弹射继电器（10）。

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