CN114802314A - 一种内置安全气囊装置的矿用猴车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿山运输技术领域，提供了一种内置安全气囊装置的矿用猴车。包括：竖杆，所述竖杆的中部和底部分别设置有座椅和脚踏横杆；所述座椅内设置有包裹式安全气囊，所述脚踏横杆内设置有平板式安全气囊；其中，所述平板式安全气囊用于保护所述包裹式安全气囊。本发明的有益效果在于：包裹式安全气囊触发后将矿工包裹在其内部，防止由于意外加速度导致猴车跌落使得矿工撞击到地面的尖锐物体或在斜面巷道内翻滚，造成严重的身体伤害，而平板式安全气囊起辅助保护作用，其主要对包裹式安全气囊提供预防保护，防止地面尖锐物直接扎破包裹式安全气囊，同时提高气囊与地面之间的缓冲效果，并且有效保护了矿工腿部、脚部的安全。
Description
技术领域
本发明涉及矿山运输技术领域，具体涉及一种内置安全气囊装置的矿用猴车。
背景技术
矿用猴车是一种用于矿下辅助运输矿工的运输工具，其主要原理是由钢丝绳通过张紧装置拉紧后，由驱动装置输出动力带动驱动轮和钢丝绳运行，从而实现对矿工的输送。其目的是缩短矿工上下井的路途时间，减轻矿工上下井的体能消耗。
目前普遍使用的矿用猴车存在设计简单，安全性低，乘坐舒适性较差等问题。同时，由于矿井内部情况复杂，猴车在长时间的运行中可能存在断轴、脱绳、打滑、张紧力下降等意外情况。传统矿用猴车由于采用固定抱索器吊椅，在变坡点未安装吊绳保护装置，人员乘坐时吊椅发生脱绳现象，系统不能及时停车保护，吊椅与钢丝绳无法脱离，仍与钢丝绳一起运动且速度较快，人员无法安全下车，由于猴车与运输斜巷之间无缓冲物，猴车与斜巷地面发生非弹性碰撞，猴车下坠与地面发生碰撞时的动能一部分转换为内能，对矿工内脏器官产生巨大伤害；一部分会转化成重力势能，导致矿工随吊椅一同翻滚。矿工有可能会翻落猴车，对矿工身体骨骼肌肉系统造成伤害，如若遇到尖锐物品，甚至会造成死亡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内置安全气囊装置的矿用猴车，以解决现有技术中存在的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种内置安全气囊装置的矿用猴车，包括：竖杆，所述竖杆的中部和底部分别设置有座椅和脚踏横杆；所述座椅内设置有安全气囊一，所述脚踏横杆内设置有安全气囊二；其中，所述安全气囊二用于保护所述安全气囊一。
可选实施例中，所述安全气囊一为包裹式安全气囊，用于保护矿工的头部、躯干及上肢。
可选实施例中，其特征在于，所述安全气囊二为平板式安全气囊，还用于保护矿工的下肢及脚部。
可选实施例中，所述座椅和脚踏横杆内均设置有一加速度传感器和陀螺仪传感器，所述加速度传感器和陀螺仪传感器分别用于实时接收所述猴车运行中产生的异常加速度值和异常方位变化。
可选实施例中，所述座椅内设置有一压力传感器，用于检测压力变化。
可选实施例中，所述座椅内设置有一声光报警控制器、供电管理系统和气体发生装置；所述脚踏横杆内设置有一供电管理系统和气体发生装置。
可选实施例中，所述座椅和脚踏横杆内均设置有一处理器；所述座椅内的处理器与相应的所述加速度传感器、陀螺仪传感器、压力传感器、气体发生装置、声光报警控制器和供电管理系统电连接；所述脚踏横杆内的处理器与相应的所述加速度传感器、陀螺仪传感器、气体发生装置和供电管理系统电连接。
可选实施例中，所述竖杆为“S”型，所述竖杆的上端一侧设置有开关，用于控制所述供电管理系统中电池的供应启停；所述竖杆的上端的另一侧设置有多个LED报警灯。
可选实施例中，所述座椅的外部设置有多个扬声器，多个所述扬声器与所述声光报警控制器电连接。
可选实施例中，当两个所述处理器同步接收到加速度传感器或陀螺仪传感器传输的电信号后，所述处理器进入控制保护电路导通的程序，触发所述保护电路程序，两个安全气囊弹起；在所述处理器接收到加速度传感器或陀螺仪传感器传输的电信号后，在进入保护电路程序前，先预先执行一段延时子程序，延时时间过后，若所述加速度传感器或陀螺仪传感器传输至所述处理器的电信号保持不变，则确认为确实有意外情况出现，后所述处理器进入所述保护电路程序。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明中的包裹式安全气囊触发后将矿工包裹在其内部，防止由于意外加速度导致猴车跌落矿工撞击到地面的尖锐物体或在斜面巷道内翻滚，造成严重的身体伤害，而平板式安全气囊起辅助保护作用，其主要对包裹式安全气囊提供预防保护，防止地面尖锐物直接扎破包裹式安全气囊，同时提高气囊与地面之间的缓冲效果，并且有效保护了矿工腿部、脚部的安全。
(2)本发明中的处理器预先执行一段延时子程序，延时时间过后若加速度传感器或陀螺仪传感器传输至处理器的电信号保持不变，则确认为确实有意外情况出现，后处理器进入所述保护电路程序，避免了安全气囊在未遇到危险时触发情况的出现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一实施例提供的矿用猴车的内部控制系统原理示意图。
图2为本发明一实施例提供的矿用猴车正常情况下的结构示意图一。
图3为本发明一实施例提供的矿用猴车正常情况下的结构示意图二。
图4为本发明一实施例提供的矿用猴车气囊打开时的结构示意图。
图5为本发明一实施例提供的矿用猴车中座椅的内部结构示意图。
图6为本发明一实施例提供的矿用猴车中脚踏横杆的内部结构示意图。
其中，图中附图标记为：1、竖杆，2、开关，3、座椅，4、LED报警灯，5、扬声器，6、安全气囊一，7、脚踏横杆，8、安全气囊二，9、处理器，10、声光报警控制器，11、加速度传感器，12、气体发生装置，13、陀螺仪传感器，14、供电管理系统，15、电池，16、161、气袋一，162、气袋二，17、压力传感器。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅附图1-6，本实施例的目的在于提供了一种内置安全气囊装置的矿用猴车，包括：竖杆1，竖杆1的中部和底部分别设置有座椅3和脚踏横杆7，优选地，脚踏横杆7为脚踏螺纹横杆；座椅3内设置有安全气囊一6，脚踏横杆7内设置有安全气囊二8；其中，安全气囊二8用于保护安全气囊一6。需要指出的是，优选地，安全气囊一6为包裹式安全气囊，用于保护矿工的头部、躯干及上肢，安全气囊二8为平板式安全气囊，其还用于保护矿工的下肢及脚部。需要指出的是，包裹式安全气囊触发后将矿工包裹在其内部，防止由于意外加速度导致猴车跌落矿工撞击到地面的尖锐物体或在斜面巷道内翻滚，造成严重的身体伤害，而平板式安全气囊主要起辅助保护作用，其主要对包裹式安全气囊提供预防保护，防止地面尖锐物直接扎破包裹式安全气囊，同时提高气囊与地面之间的缓冲效果，并且有效保护了矿工腿部、脚部的安全。还需要指出的是，在遇到危险时，平板式安全气囊先于包裹式安全气囊打开，可有效地保护包裹式安全气囊，提供预防保护效果，进一步降低地面尖锐物直接扎破包裹式安全气囊的可能性，实现最有效地对矿工的头部、躯干及上肢。安全气囊均使用经过硫化处理的聚酞胺织物材料，其防裂性能较好，能承受较大的压力，同时可以减少气囊充气膨胀时的冲击力，其内部涂抹涂层材料，增加其密封性能，防止其在打开过程中因漏气而失效。
具体地，座椅3和脚踏横杆7内均设置有一加速度传感器11和陀螺仪传感器13，优选地，加速度传感器11为磁电加速度传感器，加速度传感器11和陀螺仪传感器13分别用于实时接收猴车运行中产生的异常加速度值和异常方位变化。
进一步地，座椅3内设置有一压力传感器17，用于检测压力变化，检测到无压力变化(即无人乘坐时)，自动把信号传递给处理器9，处理器9将降低工作频率，并控制座椅3或脚踏横杆7内的其他元器件降低工作频率或停止工作。座椅3内设置有一声光报警控制器10、供电管理系统14和气体发生装置12；脚踏横杆7内设置有一供电管理系统14和气体发生装置12。座椅3和脚踏横杆7内均设置有一处理器9；座椅3内的处理器9与相应的加速度传感器11、陀螺仪传感器13、压力传感器17、气体发生装置12、声光报警控制器10和供电管理系统14电连接；脚踏横杆7内的处理器9与相应的加速度传感器11、陀螺仪传感器13、气体发生装置12和供电管理系统14电连接。需要指出的是，包裹式安全气囊和平板式安全气囊相应地设置有气袋一161和气袋二162，用于将两个气囊撑起。
最后，竖杆1为“S”型，竖杆1的上端一侧设置有开关2，用于控制供电管理系统14中电池15的供应启停，当矿井检修或者对猴车进行装卸时，可以通过开关2来控制两个安全气囊装置是否启用，有效防止因人员干扰等因素导致安全气囊意外爆开。竖杆1的上端的另一侧设置有多个LED报警灯4，用于发出红黄相间的信号光。座椅3的外部设置有多个扬声器5，多个扬声器5与声光报警控制器10电连接，扬声器5用于发出求救信号，便于搜救人员在长达数百米的斜面巷道内快速确定坠落人员的位置，减少了搜救时间，提高了受害者的生存率。
本实施例中猴车的工作过程为：猴车正常行驶过程中且有矿工乘坐猴车时，处理器9控制工作元件正常运作，当由于猴车运行机械设备老化或者矿井巷道内部突发自然灾害导致正在运行中的猴车突然脱落钢丝绳，发生坠落的事故时，猴车安全气囊装置启动程序如下：加速度传感器11、陀螺仪传感器13接受到异常加速度和异常方位变化后，迅速将信号传递给处理器9，处理器9迅速分析判断，做出是否执行气囊爆出指令。若达到起爆要求，处理器9将指令同时发送至声光报警控制器10、座椅3和脚踏横杆7中的气体发生装置12。气体发生装置12迅速将内置在各气袋中的叠氮化钠与硝酸钠等物质发生分解反应并产生大量氮气，迅速填充气袋，将座椅3后部和脚踏横杆7底部的气袋16处的半透明塑料薄壳冲开，分别形成包裹式安全气囊和平板式安全气囊，保护矿工。两个处理器9内写入控制气囊起爆时间指令，使得平板式安全气囊起爆时间早于包裹式安全气囊起爆时间0.2s。在上述过程开始的同时，接受到信号的声光报警控制器10将控制信号传递给遍布竖杆1上部和中部的声光报警器LED报警灯4和位于座椅3两侧的声光报警器扬声器5，发出报警信号和求救信号。
值得一提的是，当两个处理器9同步接收到加速度传感器11或陀螺仪传感器13传输的电信号后，处理器9进入控制保护电路导通的程序，触发保护电路程序，两个安全气囊弹起；在处理器9接收到加速度传感器11或陀螺仪传感器13传输的电信号后，在进入保护电路程序前，先预先执行一段延时子程序，延时时间过后，若加速度传感器11或陀螺仪传感器13传输至处理器9的电信号保持不变，则确认为确实有意外情况出现，后处理器9进入保护电路程序，避免了安全气囊在未遇到危险时触发情况的出现。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种内置安全气囊装置的矿用猴车，包括：竖杆(1)，所述竖杆(1)的中部和底部分别设置有座椅(3)和脚踏横杆(7)；
其特征在于，所述座椅(3)内设置有安全气囊一(6)，所述脚踏横杆(7)内设置有安全气囊二(8)；其中，所述安全气囊二(8)用于保护所述安全气囊一(6)。
2.如权利要求1所述的内置安全气囊装置的矿用猴车，其特征在于，所述安全气囊一(6)为包裹式安全气囊，用于保护矿工的头部、躯干及上肢。
3.如权利要求1所述的内置安全气囊装置的矿用猴车，其特征在于，所述安全气囊二(8)为平板式安全气囊，还用于保护矿工的下肢及脚部。
4.如权利要求1所述的内置安全气囊装置的矿用猴车，其特征在于，所述座椅(3)和脚踏横杆(7)内均设置有一加速度传感器(11)和陀螺仪传感器(13)，所述加速度传感器(11)和陀螺仪传感器(13)分别用于实时接收所述猴车运行中产生的异常加速度值和异常方位变化。
5.如权利要求4所述的内置安全气囊装置的矿用猴车，其特征在于，所述座椅(3)内设置有一压力传感器(17)，用于检测压力变化。
6.如权利要求5所述的内置安全气囊装置的矿用猴车，其特征在于，所述座椅(3)内设置有一声光报警控制器(10)、供电管理系统(14)和气体发生装置(12)；所述脚踏横杆(7)内设置有一供电管理系统(14)和气体发生装置(12)。
7.如权利要求6所述的内置安全气囊装置的矿用猴车，其特征在于，所述座椅(3)和脚踏横杆(7)内均设置有一处理器(9)；所述座椅(3)内的处理器(9)与相应的所述加速度传感器(11)、陀螺仪传感器(13)、压力传感器(17)、气体发生装置(12)、声光报警控制器(10)和供电管理系统(14)电连接；所述脚踏横杆(7)内的处理器(9)与相应的所述加速度传感器(11)、陀螺仪传感器(13)、气体发生装置(12)和供电管理系统(14)电连接。
8.如权利要求6所述的内置安全气囊装置的矿用猴车，其特征在于，所述竖杆(1)为“S”型，所述竖杆(1)的上端一侧设置有开关(2)，用于控制所述供电管理系统(14)中电池(15)的供应启停；所述竖杆(1)的上端的另一侧设置有多个LED报警灯(4)。
9.如权利要求6所述的内置安全气囊装置的矿用猴车，其特征在于，所述座椅(3)的外部设置有多个扬声器(5)，多个所述扬声器(5)与所述声光报警控制器(10)电连接。
10.如权利要求7所述的内置安全气囊装置的矿用猴车，其特征在于，当两个所述处理器(9)同步接收到加速度传感器(11)或陀螺仪传感器(13)传输的电信号后，所述处理器(9)进入控制保护电路导通的程序，触发所述保护电路程序，两个安全气囊弹起；在所述处理器(9)接收到加速度传感器(11)或陀螺仪传感器(13)传输的电信号后，在进入保护电路程序前，先预先执行一段延时子程序，延时时间过后，若所述加速度传感器(11)或陀螺仪传感器(13)传输至所述处理器(9)的电信号保持不变，则确认为确实有意外情况出现，后所述处理器(9)进入所述保护电路程序。
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