一种深井救援机械手的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种救援装置，尤其涉及一种深井救援机械手。
【背景技术】
[0002]近年来，报纸、电视等媒体多见报道有关孩子掉入小径深井(多为直径25-45cm水泥管机井)及营救的消息，有的孩子成功被救起，也有不幸丧失了生命。由于井径细小深度一般较深，成年人无法下井营救，如果强行倒立下井救援，会使人员脑部血压增高、缺氧、卡死在井中，所以一般的营救的方法是动用挖掘机等大型设备进行施救，此种方法费时、费力、费财，且救援时间过长、安全性差，无法保证井下被救人员的生命，如果孩子掉入深度超过15m，利用挖掘机也无法实施营救。据有关部门调查表明，每年不慎掉入机井、油井等小径深井的孩子事件就有上千起，加上那些其它一些深井的事件就更多了，这些情况带来的生命伤害、财产损失是不可估计的，给家人、个人带来巨大的痛苦。
[0003]再如，由于某些水源不是很充足的农村依旧保留着吃水井的习俗，加上城市中地下管道的四处安放等，一系列的安全隐患带来了频发的深井事故，深井救援这类设备的需求时刻被人们所关注。据调查，目前深井救援装置还没有得到普遍的应用，已有的深井救援装置在一些方面也存在着不少的缺陷，深井救援迫切需要一种高效率、高成功率的救援装置。
[0004]然而，深井救援装置不多，已有的救援装置也没有得到很好的推广。大多数情况下是救援人员直接对被困者实施救援，如果井口太小，救援人员不能直接对被困者实施救援时，救援行动往往很难施展，只能通过挖开井口等效率低的方法来实施救援，这样延误了最佳救援时机，终将导致非常严重的后果。
[0005]根据救援现场调查相关事件所得经验，掉入深井的受困者被困形式大多数情况下有三种:①井底有水，被困者浮于水面；②井底没水，被困者掉到井底；③井径太小，被困者被困于井的中间；而且深井的口径有大有小，一般为25-45cm，根据受困者的形式特征及井口口径特征要求救援产品需具备的功能有:能够适用于口径不同的深井、在救援过程中能够时刻观察井下的情况、能够灵活调整爪子自身的位置、救援过程中避免对受困者造成二次伤害。
[0006]目前，只发现类似的专利产品只有一个小径深井救捞装置，即中国专利号为2006200826385，通过对它的分析，发现该装置与本案要描述的XF-1型深井救援机械手的设计虽然在设计目的上大致相同，但是在机构原理方面却相比结构复杂不方便灵活操作，此小径深井救捞装置的创新点为①“曲柄凸轮机构”的应用；?连杆同时起到凸轮从动件和斜拉杆的作用；③由斜切式多节空心管联接组成刚性提绳，结构简单、功能多样。同时，也发现该产品存在着一些缺陷，如:杆太长，用手不方便操作、不易控制、耗时长，容易错过救援时机；抓取时不能将抓取对象抓得较紧，安全性不可靠。
[0007]本案需要重点指出的是，深井救援机械手的设计主要目的就是寻找一种用于小径深井救援的专用设备，通过它能够方便、快捷、有效地的解决小径深井中生命救援的问题，同时也为日常生活中不慎跌入狭小空间打捞，提供一种方法；通过对XF-1型深井救援的设计，最终能够成功地解救更多的人员生命、宠物生命，同时也能够打捞许多重要的物品，挽回重大的财产损失；在结构上可设置支撑部分、定位部分、调位部分、监控部分、夹持部分，多处采用简单可靠的螺杆机构，在一定的范围内实现了距离可调，同时配置了相关的智能仪器，能够更加方便地进行实地操作；可伸缩装置使本产品能够适用于不同型号的小径井，爪子通过智能控制可更简单、更安全地完成救援。
[0008]因此，针对以上方面，需要对现有技术进行有效地创新。
【发明内容】
[0009]针对以上缺陷，本发明提供一种能够更加方便进行实地操作、能适用于不同型号的小径井、可更简单安全地完成救援、夹持范围可调、救援范围广的深井救援机械手，以解决现有技术的诸多不足。
[0010]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0011]一种深井救援机械手，包括支撑爪本体、撑爪拉臂、撑涨臂、打捞爪旋转盘、开合爪1、开合瓜I1、开合爪II1、撑爪电机、旋转电机、伸缩电机以及钢丝绳，所述支撑爪本体两侧各安装一个连接螺杆I并且在支撑爪本体中部设置一个套管II，该套管II内部插入撑涨臂丝杠并且在支撑爪本体上、下方依次分别设置丝杆上支撑板、撑爪电机支撑板，其中的丝杆上支撑板中部设置套管I并且此套管I内固定撑涨臂丝杠的顶端，其中的撑爪电机支撑板底部固定安装撑爪电机，所述撑涨臂丝杠一侧设置螺母导向杆并且该螺母导向杆下端固定在支撑爪本体上；同时，在支撑爪本体与丝杆上支撑板之间的撑涨臂丝杠上设置撑爪螺母并且此撑爪螺母与撑爪拉臂上端通过枢轴连接，此撑爪拉臂下端活动连接撑涨臂并且在撑涨臂下端活动连接撑涨轮，该撑涨臂上带有撑爪拉簧I;此外，所述丝杆上支撑板上方的螺杆上水平安装连接板并且在此连接板上设置一个U形螺钉；
[0012]所述撑爪电机支撑板由上、下两层组成，在撑爪电机下方的板架上固定安装旋转电机，所述撑爪电机支撑板下方设置打捞爪旋转盘并且该旋转盘中心孔内安装打捞爪旋转轴，所述打捞爪旋转盘下端面带有伸缩器接口并且通过此接口连接伸缩电机，该打捞爪旋转盘下端面带有盖；
[0013]所述伸缩电机驱动轴下端连接至夹持器接口处，所述夹持器接口下方由上至下依次水平设置接口板、电机支板、夹持架支板并且这三层板体之间通过连接螺杆II，其中的电机支板上表面设置夹持伸缩电机，其中的夹持架支板上固定安装开合爪支架并且在开合爪支架中心处垂直安装开合螺杆，该开合螺杆上固定安装开合螺母并且此开合螺母上固定锁紧钢丝绳的一端，其中的开合螺杆顶端设置螺杆连接套，其中的开合爪支架上方设置开合电机；此外，在夹持架支板上表面设置伸缩机构；
[0014]所述开合爪支架下端面设有滑轮I并且在滑轮I下侧架体上设置若干滑轮II，此开合爪支架底部两侧活动连接开合爪I并且每个开合爪I依次连接开合爪I1、开合爪III ;钢丝绳依序穿绕于滑轮1、滑轮I1、开合爪1、开合爪I1、开合爪III上，钢丝绳顶端固定在撑爪拉簧II上。
[0015]另外，若实施加持部分，夹持部分有一套可左右摆动本体及活动抓手和重力传感组成，通过摆臂本体的左右摆动，调整活动抓手的横向位置，使活动抓手处于合适的位置，从而对被困者的手臂和腿臂执行抓合动作；操作人员用遥控或线控进行控制，使活动抓手停止运动，即时进行重力测重，从而保证救援操作人员控制抓手力度不至于因用力过大而对受困者造成二次伤害，下面的一对手处于基本平行的位置，涡轮电机带动小轴和活动抓手转动左右开合，实现柔性抓合。
[0016]本发明所述的深井救援机械手的有益效果为:
[0017](I)采用简单可靠的螺杆机构，在一定的范围内实现了距离可调，配置相关的智能仪器，能够更加方便地进行实地操作；可伸缩装置能够适用于不同型号的小径井，爪子通过智能控制可以更简单、更安全地完成救援；
[0018](2)针对不同的事故情况，机械手可以更换不同的抓手操作实施救援:
[0019]针对第一种情况即井底有水，被困者浮于水面的情况，机械手先完成旋转定位，使抓手对准被困者与井间的间隙，然后执行垂直方向的调位，使抓手垂直向下穿过被困者与井间的空隙，完成两部定位后，将抓手横向收回，然后通过丝杠带动抓手抓紧被困者，最后松开定位装置，拉上救援机械手完成救援；
[0020]针对第二种情况即井底没水，被困者掉到井底的情况，机械手先完成旋转定位，使抱腰装置对准被困者与井间的间隙，将抱腰装置垂直下降，使抓手垂直下降到人体腰部，然后使用抱腰装置合拢执行动作，直到被困者被完全抱住，然后收回定位装置，拉起装置完成救援；
[0021]针对第三种情况即井径太小，被困者被困于井的中间的情况，此种情况是深井事故中救援较麻烦的一种，被困者与井间空隙小甚至没有空隙，给救援带来较大的麻烦；遇到此种情况通常是用绳套套住被困者的手将被困者拉出井，但是在这个过程中，由于被困者的手臂已经被井壁卡死，活动的范围很小，因为被困者离救援人员距离较远，在救援人员使用绳套套住被困者手臂的时候会很困难，需要花费大量时间，为此抓手装置能够通过摆臂和旋转找位，抓住被困人员的手臂迅速救出；
[0022](3)机械手定位装置和抓手的伸缩性使得救援机械手能够适用于多种型号井的救援，全方位控制实施救援，成功率高；通过摄像头和音频系统观察和了解井底的情况，能够很好地针对具体情况作出相应的操作，大大提高救援的成功率；人性化设计，不至于二次伤害;
[0023](4)避免了救援过程中抓手对受困者造成二次伤害，此外装置可配有氧气瓶，在救援过程中及时向被困者输送氧气，避免了井中缺氧对被困者造成的呼吸困难，窒息等伤害；装置结构简单，易于控制，针对不同的情况可以迅速更换抓手，很灵活。
【附图说明】
[0024]下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
[0025]图1是本发明实施例所述深井救援机械手的上部分结构示意图；
[0026]图2是本发明实施例所述深井救援机械手的下部分结构示意图。
[0027]图中:
[0028]1、支撑爪本体；2、套管I ;3、撑爪拉臂；4、撑涨臂；5、撑爪螺母；6、套管II ;7、撑涨臂丝杠；8、丝杆上支撑板；9、撑爪电机支撑板；10、螺母导向杆；11、撑涨轮；12、撑爪拉簧I ;13、连接螺杆I ;14、连接板；15、打捞爪旋转盘；16、盖；17、打捞爪旋转轴；18、伸缩器接P ；
[0029]19、夹持器接口 ；20、接口板；21、电机支板；22、夹持伸缩电机；23、伸缩机构；24、夹持架支板；25、开合电机；26、开合爪支架；27、开合螺杆；28、开合螺母；29、开