CN110435852B - 一种潜水员水下自救装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种潜水员水下自救装置，包括主体,所述主体左侧设有背带，所述背带上设有体征监测模块，所述主体左端面内设有氧气瓶，所述氧气瓶前后两侧均设有推进装置，所述推进装置可通过带动水流起到推进作用，本发明利用汽车安全气囊中经常使用的叠氮化钠作为气体发生剂，搭配密闭浮力气囊，在检测到潜水者生命体征异常时快速产生大量气体，利用气囊带动潜水者向上浮动，同时，搭配辅助推进装置，更有效的帮助潜水者快速回到水面，装置整体小巧，安装在氧气瓶上，不影响潜水者平时水下作业，且采用背带式设计，适应性更好，适用于多种潜水体型。

Description

一种潜水员水下自救装置
技术领域
本发明涉及救援设备技术领域，具体为一种潜水员水下自救装置。
背景技术
潜水者在水下潜水时遇到类似溺水等突发状况时，潜水自救装置能帮助潜水者在较短时间内返回水面，以确保潜水者可及时进行呼吸缓解身体的不适状况，从而保障潜水者生命安全的装置，传统的自救设备往往体积很大，不便于携带，影响潜水者水下作业，同时无法对潜水者进行助力，无法适应多种体型的潜水者，使用局限性高。
发明内容
技术问题：
传统的水下自救装置体积大不够便携，影响水下作业，同时无法适应多种体型的潜水者，使用局限性高。
为解决上述问题，本例设计了一种潜水员水下自救装置，本例的一种潜水员水下自救装置，包括主体,所述主体左侧设有背带，所述背带上设有体征监测模块，所述主体左端面内设有氧气瓶，所述氧气瓶前后两侧均设有推进装置，所述推进装置包括位于所述氧气瓶前后两侧的推进腔，所述推进装置可通过带动水流起到推进作用，所述氧气瓶右侧设有动力装置，两侧所述推进装置动力连接至所述动力装置，所述动力装置可为所述推进装置提供动力，所述动力装置上侧设有浮力装置，所述浮力装置包括位于所述切换腔上侧的浮力滑腔，所述浮力滑腔内滑动设有浮力滑块，所述浮力丝杠上端转动连接于所述浮力滑腔上端壁内，所述浮力滑块与所述浮力丝杠通过螺纹连接，所述浮力装置可向外弹出浮力气囊，并向所述浮力气囊内充入气体，起到增大浮力的作用，同时也为推进装置起到定位方向的作用。
其中，所述推进装置包括位于所述推进腔内的横梁，所述横梁内设有皮带腔，所述皮带腔内设有推进轴，所述推进轴上下两端伸入所述推进腔且均固设有推进叶轮，两侧所述推进轴位于所述皮带腔内部分上均固设有皮带从轮，两侧所述皮带腔右端伸入所述主体，所述皮带从轮右侧均设有皮带主轮，所述皮带主轮与所述皮带从轮之间通过皮带动力连接，所述皮带主轮中心固设有皮带主轴，所述皮带主轴上端转动连接于所述皮带腔上端壁内，两侧所述皮带腔下侧设有推进齿轮腔，所述皮带主轴下端伸入所述推进齿轮腔且均固设有推进锥齿轮，两侧所述推进锥齿轮对称中心侧均啮合有横轴锥齿轮，两侧所述横轴锥齿轮通过中心固设的横轴动力连接，所述横轴动力连接于所述动力装置。
其中，所述动力装置包括位于前后两侧所述推进齿轮腔之间的切换腔，所述横轴位于所述切换腔内部分上固设有推进切换锥齿轮，所述推进切换锥齿轮上侧设有切换齿轮，所述切换齿轮可啮合于所述推进切换锥齿轮，所述切换齿轮中心固设有切换轴，所述切换腔后侧设有切换滑腔，所述切换滑腔内滑动设有切换滑块，所述切换轴后端转动连接于所述切换滑块前端壁内所述切换滑腔后端壁内固设有气缸，所述气缸前端动力连接有气缸连杆，所述气缸连杆前端固连于所述切换滑块后端面，所述切换腔前端壁内设有动力电机，所述动力电机后端动力连接有电机轴，所述电机轴后端与所述切换轴前端通过花键连接，所述切换齿轮上侧啮合有浮力切换齿轮，所述浮力切换齿轮中心固设有浮力丝杠，所述浮力丝杠上端动力连接至所述浮力装置。
可优选地，所述切换齿轮由两个方向相反的锥齿轮固连而成，使得所述切换齿轮前侧可啮合于所述浮力切换齿轮或后侧啮合于所述推进切换锥齿轮。
其中，以下对浮力装置进行详细说明，所述浮力装置包括位于所述浮力滑腔上侧连通的前后对称的两个气体产生腔，所述气体产生腔内均设有气体发生块，所述浮力滑块上端面设有前后对称的两个点火装置，所述点火装置上端可伸入所述气体产生腔内与所述气体发生块抵接，所述气体产生腔上端连通有气囊收纳腔，所述浮力气囊下端固连于所述气囊收纳腔下端壁内，所述浮力气囊可折叠收纳于所述气囊收纳腔内部，所述气囊收纳腔上侧连通设有顶盖腔，所述顶盖腔内设有顶盖，所述顶盖转动连接于所述顶盖腔前后端壁内，所述浮力滑块前后两端分别设有顶杆，所述顶杆上端均伸入所述顶盖腔内与所述顶盖下端抵接。
可优选地，所述气体发生块中采用叠氮化钠作为气体发生剂，能在所述点火装置作用下在短时间内迅速产生大量氮气充入所述浮力气囊，以增加浮力。
可优选地，氮气化学性质稳定，可避免爆炸，同时氮气无毒，不会对人员造成二次伤害也不会对环境造成污染。
可优选地，为防止平时所述气囊收纳腔内进水，所述顶盖与所述顶盖腔之间设有密封，所述顶杆可将所述顶盖顶开以破坏密封，防止所述浮力气囊直接充气无法顶开所述顶盖导致爆炸。
本发明的有益效果是：本发明利用汽车安全气囊中经常使用的叠氮化钠作为气体发生剂，搭配密闭浮力气囊，在检测到潜水者生命体征异常时快速产生大量气体，利用气囊带动潜水者向上浮动，同时，搭配辅助推进装置，更有效的帮助潜水者快速回到水面，装置整体小巧，安装在氧气瓶上，不影响潜水者平时水下作业，且采用背带式设计，适应性更好，适用于多种潜水体型。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明的一种潜水员水下自救装置的整体结构示意图；
图2为图1的“A”的放大结构示意图；
图3为图1的“B-B”方向的结构示意图；
图4为图3的“C-C”方向的结构示意图；
图5为图4的“D”的放大结构示意图；
图6为图1的“E-E”方向的结构示意图；
图7为图6的“F”的放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-图7对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
本发明涉及一种潜水员水下自救装置，主要应用于在水下自救的过程中，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：
本发明所述的一种潜水员水下自救装置，包括主体21,所述主体21左侧设有背带22，所述背带22上设有体征监测模块23，所述主体21左端面内设有氧气瓶24，所述氧气瓶24前后两侧均设有推进装置201，所述推进装置201包括位于所述氧气瓶24前后两侧的推进腔26，所述推进装置201可通过带动水流起到推进作用，所述氧气瓶24右侧设有动力装置202，两侧所述推进装置201动力连接至所述动力装置202，所述动力装置202可为所述推进装置201提供动力，所述动力装置202上侧设有浮力装置203，所述浮力装置203包括位于所述切换腔39上侧的浮力滑腔53，所述浮力滑腔53内滑动设有浮力滑块54，所述浮力丝杠52上端转动连接于所述浮力滑腔53上端壁内，所述浮力滑块54与所述浮力丝杠52通过螺纹连接，所述浮力装置203可向外弹出浮力气囊25，并向所述浮力气囊25内充入气体，起到增大浮力的作用，同时也为推进装置201起到定位方向的作用。
根据实施例，以下对推进装置201进行详细说明，所述推进装置201包括位于所述推进腔26内的横梁27，所述横梁27内设有皮带腔19，所述皮带腔19内设有推进轴28，所述推进轴28上下两端伸入所述推进腔26且均固设有推进叶轮29，两侧所述推进轴28位于所述皮带腔19内部分上均固设有皮带从轮31，两侧所述皮带腔19右端伸入所述主体21，所述皮带从轮31右侧均设有皮带主轮32，所述皮带主轮32与所述皮带从轮31之间通过皮带33动力连接，所述皮带主轮32中心固设有皮带主轴34，所述皮带主轴34上端转动连接于所述皮带腔19上端壁内，两侧所述皮带腔19下侧设有推进齿轮腔35，所述皮带主轴34下端伸入所述推进齿轮腔35且均固设有推进锥齿轮36，两侧所述推进锥齿轮36对称中心侧均啮合有横轴锥齿轮37，两侧所述横轴锥齿轮37通过中心固设的横轴38动力连接，所述横轴38动力连接于所述动力装置202。
根据实施例，以下对动力装置202进行详细说明，所述动力装置202包括位于前后两侧所述推进齿轮腔35之间的切换腔39，所述横轴38位于所述切换腔39内部分上固设有推进切换锥齿轮41，所述推进切换锥齿轮41上侧设有切换齿轮42，所述切换齿轮42可啮合于所述推进切换锥齿轮41，所述切换齿轮42中心固设有切换轴43，所述切换腔39后侧设有切换滑腔44，所述切换滑腔44内滑动设有切换滑块45，所述切换轴43后端转动连接于所述切换滑块45前端壁内所述切换滑腔44后端壁内固设有气缸46，所述气缸46前端动力连接有气缸连杆47，所述气缸连杆47前端固连于所述切换滑块45后端面，所述切换腔39前端壁内设有动力电机48，所述动力电机48后端动力连接有电机轴49，所述电机轴49后端与所述切换轴43前端通过花键连接，所述切换齿轮42上侧啮合有浮力切换齿轮51，所述浮力切换齿轮51中心固设有浮力丝杠52，所述浮力丝杠52上端动力连接至所述浮力装置203。
有益地，所述切换齿轮42由两个方向相反的锥齿轮固连而成，使得所述切换齿轮42前侧可啮合于所述浮力切换齿轮51或后侧啮合于所述推进切换锥齿轮41。
根据实施例，以下对浮力装置203进行详细说明，所述浮力装置203包括位于所述浮力滑腔53上侧连通的前后对称的两个气体产生腔55，所述气体产生腔55内均设有气体发生块56，所述浮力滑块54上端面设有前后对称的两个点火装置57，所述点火装置57上端可伸入所述气体产生腔55内与所述气体发生块56抵接，所述气体产生腔55上端连通有气囊收纳腔58，所述浮力气囊25下端固连于所述气囊收纳腔58下端壁内，所述浮力气囊25可折叠收纳于所述气囊收纳腔58内部，所述气囊收纳腔58上侧连通设有顶盖腔59，所述顶盖腔59内设有顶盖61，所述顶盖61转动连接于所述顶盖腔59前后端壁内，所述浮力滑块54前后两端分别设有顶杆62，所述顶杆62上端均伸入所述顶盖腔59内与所述顶盖61下端抵接。
有益地，所述气体发生块56中采用叠氮化钠作为气体发生剂，能在所述点火装置57作用下在短时间内迅速产生大量氮气充入所述浮力气囊25，以增加浮力。
有益地，氮气化学性质稳定，可避免爆炸，同时氮气无毒，不会对人员造成二次伤害也不会对环境造成污染。
有益地，为防止平时所述气囊收纳腔58内进水，所述顶盖61与所述顶盖腔59之间设有密封，所述顶杆62可将所述顶盖61顶开以破坏密封，防止所述浮力气囊25直接充气无法顶开所述顶盖61导致爆炸。
以下结合图1至图7对本文中的一种潜水员水下自救装置的使用步骤进行详细说明：
初始状态时，浮力气囊25折叠收纳于气囊收纳腔58内，顶盖61位于顶盖腔59内，顶杆62上端面抵接于顶盖61下端面，浮力滑块54下端面抵接于浮力滑腔53下端壁，点火装置57位于浮力滑腔53内不与气体发生块56接触，切换滑块45前端面抵接于切换滑腔44前端壁，切换齿轮42上侧啮合于浮力切换齿轮51。
当潜水员发生昏迷等危险情况时，体征监测模块23检测潜水员生命特征异常或潜水员手动触发，此时启动动力电机48，电机轴49啮合于切换轴43，并通过切换齿轮42与浮力切换齿轮51的啮合带动浮力丝杠52转动，进而带动浮力滑块54向上移动，顶杆62随浮力滑块54上移推开顶盖61，当浮力滑块54上端面与浮力滑腔53上端面抵接时，点火装置57与气体发生块56接触，气体发生块56迅速产生大量气体，通过气体产生腔55进入浮力气囊25内，使得浮力气囊25向上弹出充气，产生浮力带动潜水员上浮，同时，在浮力滑块54上端面抵接于浮力滑腔53上端壁后，气缸46带动气缸连杆47使得切换滑块45向后运动，进而带动切换轴43向后移动，当切换滑块45后端面抵接于切换滑腔44后端壁时，切换齿轮42下侧啮合于推进切换锥齿轮41，进而带动横轴38转动，通过两侧的横轴锥齿轮37与推进锥齿轮36的啮合带动两侧皮带主轴34转动，进而带动皮带主轮32转动，通过皮带33带动皮带从轮31转动，两侧皮带从轮31带动两侧推进轴28转动，每个推进轴28带动上下两个推进叶轮29转动，带动水由上至下流经推进腔26，进而推动潜水员向上移动，帮助潜水员快速回到水面。
本发明的有益效果是：本发明利用汽车安全气囊中经常使用的叠氮化钠作为气体发生剂，搭配密闭浮力气囊，在检测到潜水者生命体征异常时快速产生大量气体，利用气囊带动潜水者向上浮动，同时，搭配辅助推进装置，更有效的帮助潜水者快速回到水面，装置整体小巧，安装在氧气瓶上，不影响潜水者平时水下作业，且采用背带式设计，适应性更好，适用于多种潜水体型。
通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。

Claims (1)

1.一种潜水员水下自救装置，包括主体；
所述主体左侧设有背带，所述背带上设有体征监测模块，所述主体左端面内设有氧气瓶，所述氧气瓶前后两侧均设有推进装置，所述推进装置包括位于所述氧气瓶前后两侧的推进腔，所述推进装置可通过带动水流起到推进作用，所述氧气瓶右侧设有动力装置，两侧所述推进装置动力连接至所述动力装置，所述动力装置可为所述推进装置提供动力；
所述动力装置上侧设有浮力装置，所述浮力装置包括位于切换腔上侧的浮力滑腔，所述浮力滑腔内滑动设有浮力滑块，所述浮力丝杠上端转动连接于所述浮力滑腔上端壁内，所述浮力滑块与所述浮力丝杠通过螺纹连接，所述浮力装置可向外弹出浮力气囊，并向所述浮力气囊内充入气体，起到增大浮力的作用，同时也为推进装置起到定位方向的作用；
所述推进装置包括位于所述推进腔内的横梁；
所述横梁内设有皮带腔，所述皮带腔内设有推进轴，所述推进轴上下两端伸入所述推进腔且均固设有推进叶轮，两侧所述推进轴位于所述皮带腔内部分上均固设有皮带从轮，两侧所述皮带腔右端伸入所述主体，所述皮带从轮右侧均设有皮带主轮，所述皮带主轮与所述皮带从轮之间通过皮带动力连接，所述皮带主轮中心固设有皮带主轴，所述皮带主轴上端转动连接于所述皮带腔上端壁内，两侧所述皮带腔下侧设有推进齿轮腔，所述皮带主轴下端伸入所述推进齿轮腔且均固设有推进锥齿轮，两侧所述推进锥齿轮对称中心侧均啮合有横轴锥齿轮，两侧所述横轴锥齿轮通过中心固设的横轴动力连接，所述横轴动力连接于所述动力装置；
所述动力装置包括位于前后两侧所述推进齿轮腔之间的切换腔；
所述横轴位于所述切换腔内部分上固设有推进切换锥齿轮，所述推进切换锥齿轮上侧设有切换齿轮，所述切换齿轮可啮合于所述推进切换锥齿轮，所述切换齿轮中心固设有切换轴，所述切换腔后侧设有切换滑腔，所述切换滑腔内滑动设有切换滑块，所述切换轴后端转动连接于所述切换滑块前端壁内所述切换滑腔后端壁内固设有气缸，所述气缸前端动力连接有气缸连杆，所述气缸连杆前端固连于所述切换滑块后端面，所述切换腔前端壁内设有动力电机，所述动力电机后端动力连接有电机轴，所述电机轴后端与所述切换轴前端通过花键连接，所述切换齿轮上侧啮合有浮力切换齿轮，所述浮力切换齿轮中心固设有浮力丝杠，所述浮力丝杠上端动力连接至所述浮力装置；
所述切换齿轮由两个方向相反的锥齿轮固连而成，使得所述切换齿轮前侧可啮合于所述浮力切换齿轮或后侧啮合于所述推进切换锥齿轮；
所述浮力装置包括位于所述浮力滑腔上侧连通的前后对称的两个气体产生腔；
所述气体产生腔内均设有气体发生块，所述浮力滑块上端面设有前后对称的两个点火装置，所述点火装置上端可伸入所述气体产生腔内与所述气体发生块抵接；
所述气体产生腔上端连通有气囊收纳腔；
所述浮力气囊下端固连于所述气囊收纳腔下端壁内，所述浮力气囊可折叠收纳于所述气囊收纳腔内部，所述气囊收纳腔上侧连通设有顶盖腔，所述顶盖腔内设有顶盖，所述顶盖转动连接于所述顶盖腔前后端壁内，所述浮力滑块前后两端分别设有顶杆，所述顶杆上端均伸入所述顶盖腔内与所述顶盖下端抵接；
所述气体发生块中采用叠氮化钠作为气体发生剂，能在所述点火装置作用下在短时间内迅速产生大量氮气充入所述浮力气囊，以增加浮力；
氮气化学性质稳定，可避免爆炸，同时氮气无毒，不会对人员造成二次伤害也不会对环境造成污染；
为防止平时所述气囊收纳腔内进水，所述顶盖与所述顶盖腔之间设有密封，所述顶杆可将所述顶盖顶开以破坏密封，防止所述浮力气囊直接充气无法顶开所述顶盖导致爆炸。
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