專利名稱：一種純機械井下救援裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于救援設備技術領域，具體涉及一種針對農(nóng)用深井的純機械井下求援裝置。
背景技術：
農(nóng)用機井是我國北方地區(qū)的一項重要農(nóng)田灌溉和人畜飲水設施，是發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 的重要物質(zhì)基礎。近年來，農(nóng)村灌溉機井吃人、傷人事件屢屢發(fā)生，使得不少家庭遭受不幸， 嚴重威脅農(nóng)民的生命財產(chǎn)安全，影響了農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國大約有400 500萬口機井，全國每年發(fā)生400 500起機井吃人傷人事件，造成直接經(jīng)濟損失3600萬 元。按30年計算，直接損失10. 8億元，這些還不包括公安、消防、武警、醫(yī)護人員付出的汗 水心血。而每年發(fā)生的機井“吃人、傷人”事件所造成的間接損失更是無法計算的。機井吃 人傷人讓社會付出了生命和財產(chǎn)的沉重代價。目前在深井救援領域一般存在三種救援方式1救援人員直接下井救援2救援人 員利用自制的繩索進行救援3大型挖掘設備救援。這三種方法自身均存在很大的缺陷。1救 援人員直接下井的救援方式對下井施救者本身有著很大的危險性，下井救援的消防官兵往 往是呈倒立狀態(tài)下井。人倒立若時間稍長就會出現(xiàn)頭暈、呼吸困難等現(xiàn)象，嚴重時甚至會出 現(xiàn)昏厥。當機井狹窄而落井人落入較深位置時，下井救人對于救援人員來說會變得更加危 險，因為這樣連救援人員本身也很容易被井壁卡住。在很多情況下這種方法并不能實施.2 利用自制的繩索救援適用范圍很小，且只能在落井者神智清楚且能活動部分肢體的情況下 才能發(fā)揮其作用，一旦遇到落井者神志不清或者肢體被卡不能活動時便會失效。3動用大型 挖掘設備這種救援方式所需的時間特別長，往往會達到5個小時以上，大大降低了落井者 的存活率。在挖掘機挖土方的過程中若處理不當極易引起塌方，造成巨大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中存在的上述問題，為了應對深井救援時井下可能出現(xiàn)的事故地無 通電，井下空間狹窄，井下缺氧，落井者昏迷，落井者身體完全被井壁卡死，救援裝置井下定 位困難等諸多不利條件的問題，本發(fā)明提供的目的在于提供一種純機械式深井快速救援裝置。所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于包括可變性支架、配合設置在可變 性支架頂部的雙手柄可調(diào)速卷揚調(diào)控裝置及設置在可變性支架下部通過繩索與雙手柄可 調(diào)速卷揚調(diào)控裝置連接的井下救援執(zhí)行裝置，所述的雙手可調(diào)速柄卷揚調(diào)控裝置主要由殼 體，配合設置在殼體內(nèi)的滑移齒輪變速機構和雙線鋼絲繩行程差調(diào)節(jié)機構構成；所述的井 下救援執(zhí)行裝置包括繩索、與繩索連接的臂寬調(diào)節(jié)機構和機械手臂。所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的滑移齒輪變速機構包括兩組 可相對滑動的齒輪組一和齒輪組二，所述的齒輪組一由配合設置在軸上的大齒輪和小齒輪 組成，所述的軸與設置在殼體外的搖柄連接，所述的軸上還設置彈簧，所述的大齒輪和小齒輪之間配合設置通過套接設置在軸上的拔插；所述的齒輪組二由配合設置在軸上的大齒輪 和小齒輪組成，所述的小齒輪與大齒輪嚙合連接。所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的雙線鋼絲繩行程差調(diào)節(jié)機構 由調(diào)節(jié)搖柄、與調(diào)節(jié)搖柄軸接連接的支軸及套接設置在支軸上的卷繩機構構成。所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的可變性支架包括伸縮式支架 及與其固定連接的頂盤，所述的伸縮式支架由兩根直徑不同的鋼管套接連接構成，小鋼管 底部配合設置防滑球。所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的臂寬調(diào)節(jié)機構由相對稱的平 行連桿機構和角度可調(diào)機構構成，所述的平行連桿機構由一端配合設置在支架上，另一端 與臂桿軸接連接的大連桿與中連桿構成；所述的角度可調(diào)機構包括活動設置在支架滑槽上 的滑塊和小連桿構成，所述的小連桿一端與滑塊端頭軸接，另一端軸接于大連桿的中部。所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的機械手臂包括與臂桿套接連 接的手臂支架，所述的手臂支架的方套管內(nèi)配合設置與臂桿螺紋連接的頂針，所述的頂針 前端為半圓狀，與手指末端頂接連接。所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的繩索包括單頭鋼絲繩和雙頭 鋼絲繩，所述的單頭鋼絲繩一端穿過鎖件固定設置在滑塊上，另一端穿過卷繩機構與卷繩 臂管固定連接；所述的雙頭鋼絲繩一端與卷繩臂管固定連接，另一端的雙頭分別通過連接 件與對稱的臂桿上。所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的卷繩機構由套接設置在支軸 的卷繩扣、固定設置在殼體上的滑輪組及套接設置在軸上的卷繩臂管構成。所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的支架由兩塊對稱的殼板合并 構成，所述的殼板合并處配合設置用于滑塊上下滑動的滑槽。所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的鎖件固定設置在支架的頂 部。比現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在1)通過采用雙手柄可調(diào)速卷揚調(diào)控裝置，可以很好地利用滑移齒輪實現(xiàn)井下救援 執(zhí)行裝置上升和下降的變速功能，以滿足執(zhí)行機構快速下降的目的，達到快速高效救援作 業(yè)；2)通過采用雙線鋼絲繩行程差調(diào)節(jié)機構可以實現(xiàn)救援手臂間距可以根據(jù)落井者 的體型自由調(diào)控，并同時保證救援臂一直處于垂直狀，以應對相對較復雜的狀況；3)通過引入新型機械手臂，以機器自身重力實現(xiàn)機械手臂的張合，并實現(xiàn)自鎖，保 證了救援的可控性及穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖；圖2為本發(fā)明雙手柄可調(diào)速卷揚調(diào)控裝置結構示意圖；圖3為本發(fā)明可變性支架結構示意圖；圖4為本發(fā)明井下救援執(zhí)行裝置結構示意圖。圖中1-雙手柄可調(diào)速卷揚調(diào)控裝置，101-殼體，102-小齒輪，102a-小齒輪，103-大齒輪，103a-大齒輪，104-拔插，105-彈簧，106-軸，106a_軸，107-卷繩臂管，108-搖 柄，109-調(diào)節(jié)搖柄,110-滑輪組，111-支軸，112-卷繩扣，2-可變性支架，201-頂盤，202-伸 縮式支架，203-防滑球，3-繩索，301-單頭鋼絲繩，302-雙頭鋼絲繩，4-井下救援執(zhí)行裝 置，401-鎖件，402-中連桿，403-支架，404大連桿，405-連接件，406-小連桿，407-臂桿， 408-方套管，409-手臂支架，410-手指，411-頂針，412-滑塊。
具體實施例方式以下結合說明書附圖對本發(fā)明作進一步描述如圖1-4所示，一種純機械井下救援裝置，包括可變性支架2、配合設置在可變性 支架2頂部的雙手柄可調(diào)速卷揚調(diào)控裝置1及設置在可變性支架2下部通過繩索3與雙手 柄可調(diào)速卷揚調(diào)控裝置1連接的井下救援執(zhí)行裝置4，所述的雙手可調(diào)速柄卷揚調(diào)控裝置 1主要由殼體101，配合設置在殼體101內(nèi)的滑移齒輪變速機構和雙線鋼絲繩行程差調(diào)節(jié) 機構構成；所述的井下救援執(zhí)行裝置4包括繩索3、與繩索3連接的臂寬調(diào)節(jié)機構和機械手 臂。如圖2所示，所述的滑移齒輪變速機構包括兩組可相對滑動的齒輪組一和齒輪組 二，兩組齒輪組相對平行排列，組成一個可相對滑動進而改變傳動比的傳動系統(tǒng)，所述的齒 輪組一由配合設置在軸106上的大齒輪103和小齒輪102a組成，所述的軸106與設置在 殼體101外的搖柄108連接，所述的軸106上還設置彈簧105，所述的大齒輪103和小齒輪 102a之間配合設置通過套接設置在軸106上的拔插104 ；所述的齒輪組二由配合設置在軸 106a上的大齒輪103a和小齒輪102組成，所述的小齒輪102與大齒輪103嚙合連接。所述 的雙線鋼絲繩行程差調(diào)節(jié)機構由調(diào)節(jié)搖柄109、與調(diào)節(jié)搖柄109軸接連接的支軸111及套接 設置在支軸111上的卷繩機構構成，所述卷繩機構由套接設置在支軸111的卷繩扣112、固 定設置在殼體101上的滑輪組110及套接連接與軸106a上的卷繩臂管107構成，當搖動調(diào) 節(jié)搖柄109時，可將繩索3中的單頭鋼絲繩301部分卷于緊固在支軸111上的卷繩機構，進 而改變單頭鋼絲繩301和雙頭鋼絲繩302之間的程差，該套機器的井下救援執(zhí)行裝置4的 臂寬調(diào)節(jié)是由雙線剛絲繩行程差變化進而實現(xiàn)接臂連桿的相對運動，以實現(xiàn)臂寬的調(diào)節(jié)。如圖3所示，所述的可變性支架2包括伸縮式支架202及與其固定連接的頂盤 201，所述的伸縮式支架202由兩根直徑不同的鋼管套接連接構成，便于不用時收起，減少 占用空間，每一根小鋼管底部配合設置防滑球203，利于移動整個裝置，省力。如圖4所示，所述的臂寬調(diào)節(jié)機構由相對稱的平行連桿機構和角度可調(diào)機構構 成，所述的平行連桿機構由一端配合設置在支架403上，另一端與臂桿軸接連接的大連桿 404與中連桿402構成；所述的角度可調(diào)機構包括活動設置在支架403滑槽上的滑塊412和 小連桿406構成，所述的小連桿406 —端與滑塊412端頭軸接，另一端軸接于大連桿404的 中部；所述的機械手臂包括與臂桿407套接連接的手臂支架409，所述的手臂支架409的方 套管408內(nèi)配合設置與臂桿407螺紋連接的頂針411，所述的頂針411前端為半圓狀，與手 指410末端頂接連接，頂針411上套接連接一彈簧，所述的支架403由兩塊對稱的殼板合并 構成，所述的殼板合并處配合設置用于滑塊412上下滑動的滑槽。如圖4所示，所述的繩索3包括單頭鋼絲繩301和雙頭鋼絲繩302，所述的單頭鋼 絲繩301 —端穿過鎖件401固定設置在滑塊412上，另一端穿過卷繩機構112與卷繩臂管107固定連接；所述的雙頭鋼絲繩302 —端與卷繩臂管107固定連接，另一端的雙頭分別通 過連接件405與對稱的臂桿407上，所述的鎖件3固定設置在支架403的頂部。如圖1所 示，通過拔動拔插104，齒輪可以軸向運動，軸106的一端套有壓力彈簧105，以實現(xiàn)滑移的 可恢復性，兩組齒輪相對平行排列，組成一個可相對滑動進而改變傳動比的傳動系統(tǒng)，人力 搖動搖柄108，通過該傳動系統(tǒng)，進而帶動卷繩臂管107同時卷動單頭鋼絲繩301及雙頭鋼 絲繩302，以實現(xiàn)井下救援執(zhí)行裝置4的垂直升降。 如圖1-4所示，救援使用時，開展救援工作首先架好機器，搖動雙手柄可調(diào)速卷揚 調(diào)控裝置1，可以通過搖動搖柄108經(jīng)滑移齒輪變速機構傳動帶動卷繩臂管轉(zhuǎn)動，將井下救 援執(zhí)行裝置4降至救援深度，根據(jù)落井者的體型搖動雙線鋼絲繩行程差調(diào)節(jié)機構調(diào)節(jié)井下 救援執(zhí)行機構4的臂寬，調(diào)好后，繼續(xù)搖動雙手柄可調(diào)速卷揚調(diào)控裝置1將井下救援執(zhí)行機 構4降落一定距離，期間機械手臂會在手指410前部接觸到人的肩部而受阻，進而頂針411 將井下救援執(zhí)行裝置4的動力轉(zhuǎn)為機械手臂的張力，頂針411過度下移后機械手臂在彈簧 彈力作用下抓肩自鎖，而后可將落井者拉出井口，期間可以擺動拔插104進行調(diào)速，實現(xiàn)快 速救援的目的。
權利要求
一種純機械井下救援裝置，其特征在于包括可變性支架(2)、配合設置在可變性支架(2)頂部的雙手柄可調(diào)速卷揚調(diào)控裝置(1)及設置在可變性支架(2)下部通過繩索(3)與雙手柄可調(diào)速卷揚調(diào)控裝置(1)連接的井下救援執(zhí)行裝置(4)，所述的雙手可調(diào)速柄卷揚調(diào)控裝置(1)主要由殼體(101)，配合設置在殼體(101)內(nèi)的滑移齒輪變速機構和雙線鋼絲繩行程差調(diào)節(jié)機構構成；所述的井下救援執(zhí)行裝置(4)包括繩索(3)、與繩索(3)連接的臂寬調(diào)節(jié)機構和機械手臂。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的滑移齒輪變速 機構包括兩組可相對滑動的齒輪組一和齒輪組二，所述的齒輪組一由配合設置在軸(106) 上的大齒輪(103)和小齒輪(102a)組成，所述的軸(106)與設置在殼體(101)外的搖柄 (108)連接，所述的軸(106)上還設置彈簧(105)，所述的大齒輪(103)和小齒輪(102a) 之間配合設置通過套接設置在軸(106)上的拔插(104)；所述的齒輪組二由配合設置在軸 (106a)上的大齒輪(103a)和小齒輪(102)組成，所述的小齒輪(102)與大齒輪(103)嚙合 連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的雙線鋼絲繩行 程差調(diào)節(jié)機構由調(diào)節(jié)搖柄(109)、與調(diào)節(jié)搖柄(109)軸接連接的支軸(111)及套接設置在支 軸(111)上的卷繩機構構成。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的可變性支架 (2)包括伸縮式支架(202)及與其固定連接的頂盤(201)，所述的伸縮式支架(202)由兩根 直徑不同的鋼管套接連接構成，小鋼管底部配合設置防滑球(203)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的臂寬調(diào)節(jié)機構 由相對稱的平行連桿機構和角度可調(diào)機構構成，所述的平行連桿機構由一端配合設置在支 架(403)上，另一端與臂桿軸接連接的大連桿(404)與中連桿(402)構成；所述的角度可調(diào) 機構包括活動設置在支架(403)滑槽上的滑塊(412)和小連桿(406)構成，所述的小連桿 (406) 一端與滑塊(412)端頭軸接，另一端軸接于大連桿(404)的中部。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的機械手臂包括 與臂桿(407)套接連接的手臂支架(409)，所述的手臂支架(409)的方套管(408)內(nèi)配合設 置與臂桿(407)螺紋連接的頂針(411)，所述的頂針(411)前端為半圓狀，與手指(410)末 端頂接連接。
7.根據(jù)權利要求3所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的卷繩機構由套 接設置在支軸(111)的卷繩扣(112)、固定設置在殼體(101)上的滑輪組(110)及套接設置 在軸(106a)上的卷繩臂管(107)構成。
8.根據(jù)權利要求5所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的繩索(3)包括 單頭鋼絲繩(301)和雙頭鋼絲繩(302)，所述的單頭鋼絲繩(301) —端穿過鎖件(401)固 定設置在滑塊(412)上，另一端穿過卷繩機構與卷繩臂管(107)固定連接；所述的雙頭鋼絲 繩(302) —端與卷繩臂管(107)固定連接，另一端的雙頭分別通過連接件(405)與對稱的 臂桿(407)上。
9.根據(jù)權利要求5所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的支架(403)由 兩塊對稱的殼板合并構成，所述的殼板合并處配合設置用于滑塊(412)上下滑動的滑槽。
10.根據(jù)權利要求7所述的一種純機械井下救援裝置，其特征在于所述的鎖件(3)固定2設置在支架(403)的頂部。
全文摘要
一種純機械井下救援裝置，屬于救援設備技術領域。它包括可變性支架、配合設置在可變性支架頂部的雙手柄可調(diào)速卷揚調(diào)控裝置及設置在可變性支架下部通過繩索與雙手柄可調(diào)速卷揚調(diào)控裝置連接的井下救援執(zhí)行裝置。本發(fā)明通過采用雙手柄可調(diào)速卷揚調(diào)控裝置，很好地利用滑移齒輪實現(xiàn)井下救援執(zhí)行裝置上升和下降的變速功能，以滿足執(zhí)行機構快速下降的目的，達到快速高效救援作業(yè)，采用雙線鋼絲繩行程差調(diào)節(jié)機構可以實現(xiàn)救援手臂間距可以根據(jù)落井者的體型自由調(diào)控，并同時保證救援臂一直處于垂直狀，以應對相對較復雜的狀況，通過設計的機械手臂實現(xiàn)利以機器自身重力實現(xiàn)機械手的張合，并實現(xiàn)自鎖，保證了救援的可控性及穩(wěn)定性。
文檔編號A62B99/00GK101972525SQ201010299959
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權日2010年10月8日
發(fā)明者徐魯斌, 梁鋒, 沈嘉琪, 薛興雨, 鄭仕譜 申請人:浙江工業(yè)大學