一种井下探测打捞装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种井下探测打捞装置，包括井上救援架和井下救援装置，井下救援装置通过绳索与井上救援架连接，井上救援架包括支架、设置于支架顶部的主平台及设置于主平台上的第一电机和卷筒，井下救援装置包括封装壳体、设置于封装壳体内部的限位机构、设置于封装壳体底部的驱动机构及固定于驱动机构底部的机械手。本实用新型结构简单且方便实现，有效提高了深井救援的效率和安全性。
【专利说明】
一种井下探测打捞装置
技术领域
[0001 ]本实用新型属于救援装置技术领域，具体涉及一种井下探测打捞装置。
【背景技术】
[0002]机井在人们的生产和生活中发挥着极大的作用。然而，近年来在农村和城镇的生产、建设中存在很多废弃机井，这些机井绝大多数并未进行及时回填。大量敞口机井屡屡导致人员落井事故的发生，给人们的生命财产安全造成危害。深井救人，环境特殊，尤其在一些地区，农业灌溉机井较多，且井深、井口细小，坠井救援显得尤为困难。
[0003]目前，在救援落入深井中的受困者时，通过绑住较小体型的成年施救人员的双腿并将其头朝下送入深井中对受困者进行救援，这种救援方式效率较低而且对施救人员也有一定的危险性。此外，当受困者所困深井的尺寸不足以送入施救人员进行救援时，通常可采用大型钻井设备在该深井旁边钻一口井以方便送入施救人员进行救援，或可采用挖掘机在该深井的旁边进行挖掘以逐步接近受困者的方式实施救援，然而这需要投入大量的人力及时间，并且救援过程中产生的泥土、石块等极易对受困者造成二次伤害。因此，设计一种安全、快捷、操作方便，而且能有效避免对受困者造成二次伤害的深井救援装置尤为必要。
【发明内容】
[0004]本实用新型解决的技术问题是提供了一种设计科学、救援迅速、安全性能好、操作简单且方便实用的井下探测打捞装置。
[0005]本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种井下探测打捞装置，其特征在于包括井上救援架和井下救援装置，井下救援装置通过绳索与井上救援架连接，井上救援架包括支架、设置于支架顶部的主平台及设置于主平台上的第一电机和卷筒，其中卷筒固定于卷筒轴上，卷筒两侧的卷筒轴通过轴承固定于主平台上，卷筒上缠绕有绳索，卷筒轴的一侧与第一电机转轴固定连接，卷筒轴的另一侧设有棘轮，棘轮的一侧设有与棘轮相对的挡杆，该挡杆通过销轴铰接于挡板之间，挡板通过底座固定于主平台上，与卷筒相对的主平台上设有用于贯穿绳索的矩形通孔;井下救援装置包括封装壳体、设置于封装壳体内部的限位机构、设置于封装壳体底部的驱动机构及固定于驱动机构底部的机械手，其中封装壳体的上部四周分别通过挂耳铰接有挂环，该挂环与绳索的末端连接，封装壳体中部的内壁上由上至下依次固定有第二电机固定板、第一 T型稳固板、第一限位固定板、第二 T型稳固板和第二限位固定板，第二电机固定板上设有第二电机，该第二电机的转轴朝下并且在其转轴上固定连接有依次贯穿第一 T型稳固板、第一限位固定板和第二 T型稳固板的主动轴，第一 T型稳固板与第一限位固定板之间的主动轴上及第二 T型稳固板与第二限位固定板之间的主动轴上分别设有主动齿轮，第一 T型稳固板和第二 T型稳固板上分别设有电磁铁及与电磁铁相连的L型锁紧装置，上侧电磁铁的末端设有竖直向下且贯穿第一 T型稳固板上通槽的固定轴，下侧电磁铁的末端设有竖直向下且贯穿第二 T型稳固板上通槽的固定轴，该固定轴上设有与主动齿轮相啮合的传动齿轮，L型锁紧装置通过设置于第一 T型稳固板上的稳固块或第二 T型稳固板上的稳固块对应与第一 T型稳固板或第二 T型稳固板滑动配合，该L型锁紧装置的末端设有齿形卡口，第一T型稳固板与第一限位固定板之间及第二T型稳固板与第二限位固定板之间分别设有变径齿轮和两个平行设置的伸缩杆，该变径齿轮的上下两端分别通过销轴对应与第一 T型稳固板和第一限位固定板或第二 T型稳固板和第二限位固定板铰接，变径齿轮上端的销轴上设有与齿形卡口相配的锁紧齿轮，伸缩杆由齿条、固定于齿条末端的U型连接头及固定于U型连接头上的导轮构成，导轮设置于U型传递架之间，该U型传递架滑配于U型连接头的内侧，U型传递架的中部设有与U型连接头相对的压力传感器，封装壳体的中部侧壁上设有与伸缩杆相对的伸缩孔;封装壳体的底部由上至下依次固定有第三电机固定板、第二稳固环和第三稳固环，第一稳固环通过连接板固定于第二稳固环的内侦U，第二稳固环通过连接轴与第三稳固环固定连接，第二稳固环通过贯穿第三稳固环的连接轴与封装壳体下部的第一稳固盘固定连接，第一稳固盘通过连接轴依次与第二稳固盘和第三稳固盘固定连接，第一稳固盘上设有与第一稳固盘滑动配合的滑块，该滑块上设有升降磁铁，升降磁铁的底部设有传动轮，传动轮通过联轴器与从动轮连接，从动轮一侧的联轴器上固定有水平方向的电动推杆，电动推杆的末端固定有机械臂，机械臂通过加固条及设置于加固条中部的转轴对应与第二稳固盘或第三稳固盘滑动配合且铰接，第三电机固定板上设有转轴向下的第三电机，第三电机转轴上固定有长轴，该长轴的中部设有与传动轮相啮合主动轮，长轴的末端设置于第一稳固环上部的轴承内，轴承的外圈上设有与从动轮相啮合的固定轮，第三稳固盘的底部分别设有照明装置和语音装置;机械臂的底端通过内螺纹连接管固定有机械手，该机械手包括第一机械手和第二机械手，其中第一机械手机械臂的下部设有上下平行设置的第一机械爪，第一机械爪之间通过滑块滑配有一侧设有齿条的驱动导轨，该齿条与固定于第四电机转轴上的齿轮相啮合，第四电机固定于第一机械手机械臂的下部，驱动导轨的另一侧设有与第一机械爪相对的第二机械爪，第一机械爪或第二机械爪与人体接触的部位分别设有压力传感器和滑觉传感器;第二机械手机械臂的下部设有上下平行设置的滑道和固定于滑道之间的电动伸缩杆，该电动伸缩杆上连接有第三机械爪，第三机械爪上设有与滑道滑动配合的滑杆，第三机械爪与人体接触的部位设有压力传感器和滑觉传感器;井上救援架上设有向下延伸的输氧管。
[0006]本实用新型结构简单且方便实现，有效提高了深井救援的效率及安全性。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的结构不意图；
[0008]图2是本实用新型中井上救援架的结构示意图；
[0009]图3是本实用新型中井上救援架的局部放大图；
[0010]图4是本实用新型中封装壳体内部限位机构的结构示意图；
[0011]图5是本实用新型中伸缩杆的局部结构示意图；
[0012]图6是本实用新型中L型锁紧装置的结构示意图；
[0013]图7是本实用新型中封装壳体内部驱动机构的结构示意图；
[0014]图8是本实用新型中封装壳体内部驱动机构的侧视图；
[0015]图9是本实用新型中封装壳体内部驱动机构的局部放大图；
[0016]图10是第一机械手的机构示意图；
[0017]图11是第二机械手的结构示意图。
[0018]图中:1、井上救援架，2、井下救援装置，3、绳索，4、支架，5、主平台，6、第一电机，7、卷筒，8、棘轮，9、挡杆，10、封装壳体，11、第二电机固定板，12、第一 T型稳固板，13、第一限位固定板，14、第二 T型稳固板，15、第二限位固定板，16、第二电机，17、主动轴，18、主动齿轮，19、电磁铁，20、L型锁紧装置，21、传动齿轮，22、变径齿轮，23、伸缩杆，24、锁紧齿轮，25、齿条，26、U型连接头，27、导轮，28、U型传递架，29、第三电机固定板，30、第二稳固环，31、第三稳固环，32、第一稳固环，33、第一稳固盘，34、升降磁铁，35、传动轮，36、联轴器，37、从动轮，38、电动推杆，39、机械臂，40、加固条，41、第三电机，42、长轴，43、主动轮，44、照明装置，45、语音装置，46、内螺纹连接管，47、第一机械手，48、第二机械手，49、第一机械爪，50、驱动导轨，51、第四电机，52、第二机械爪，53、滑道，54、电动伸缩杆，55、第三机械爪，56、输氧管。
【具体实施方式】
[0019]结合附图详细描述本实用新型的具体内容。一种井下探测打捞装置，包括井上救援架I和井下救援装置2，井下救援装置2通过绳索3与井上救援架I连接，井上救援架I包括支架4、设置于支架4顶部的主平台5及设置于主平台5上的第一电机6和卷筒7，其中卷筒7固定于卷筒轴上，卷筒7两侧的卷筒轴通过轴承固定于主平台5上，卷筒7上缠绕有绳索3，卷筒轴的一侧与第一电机6转轴固定连接，卷筒轴的另一侧设有棘轮8，棘轮8的一侧设有与棘轮
8相对的挡杆9，该挡杆9通过销轴铰接于挡板之间，挡板通过底座固定于主平台5上，与卷筒7相对的主平台5上设有用于贯穿绳索3的矩形通孔;井下救援装置2包括封装壳体10、设置于封装壳体10内部的限位机构、设置于封装壳体10底部的驱动机构及固定于驱动机构底部的机械手，其中封装壳体10的上部四周分别通过挂耳铰接有挂环，该挂环与绳索3的末端连接，封装壳体10中部的内壁上由上至下依次固定有第二电机固定板11、第一 T型稳固板12、第一限位固定板13、第二 T型稳固板14和第二限位固定板15，第二电机固定板11上设有第二电机16，该第二电机16的转轴朝下并且在其转轴上固定连接有依次贯穿第一 T型稳固板12、第一限位固定板13和第二 T型稳固板14的主动轴17，第一 T型稳固板12与第一限位固定板13之间的主动轴17上及第二 T型稳固板14与第二限位固定板15之间的主动轴17上分别设有主动齿轮18，第一 T型稳固板12和第二 T型稳固板14上分别设有电磁铁19及与电磁铁19相连的L型锁紧装置20，上侧电磁铁19的末端设有竖直向下且贯穿第一 T型稳固板12上通槽的固定轴，下侧电磁铁19的末端设有竖直向下且贯穿第二 T型稳固板14上通槽的固定轴，该固定轴上对应设有与主动齿轮18相啮合的传动齿轮21，L型锁紧装置20通过设置于第一 T型稳固板12上的稳固块或第二 T型稳固板14上的稳固块对应与第一 T型稳固板12或第二 T型稳固板滑动配合，该L型锁紧装置20的末端设有齿形卡口，第一T型稳固板12与第一限位固定板13之间及第二 T型稳固板14与第二限位固定板15之间分别设有变径齿轮22和两个平行设置的伸缩杆23，该变径齿轮22的上下两端分别通过销轴对应与第一 T型稳固板12和第一限位固定板13或第二 T型稳固板14和第二限位固定板15铰接，变径齿轮22上端的销轴上对应设有与齿形卡口相配的锁紧齿轮24，伸缩杆23由齿条25、固定于齿条25末端的U型连接头26及固定于U型连接头26上的导轮27构成，导轮27设置于U型传递架28之间，该U型传递架28滑配于U型连接头26的内侧，U型传递架28的中部设有与U型连接头26相对的压力传感器，封装壳体10的中部侧壁上设有与伸缩杆23相对的伸缩孔;封装壳体10的底部由上至下依次固定有第三电机固定板29、第二稳固环30和第三稳固环31，第一稳固环32通过连接板固定于第二稳固环30的内侧，第二稳固环30通过连接轴与第三稳固环31固定连接，第二稳固环30通过贯穿第三稳固环31的连接轴与封装壳体10下部的第一稳固盘33固定连接，第一稳固盘33通过连接轴依次与第二稳固盘和第三稳固盘固定连接，第一稳固盘33上设有与第一稳固盘33滑动配合的滑块，该滑块上设有升降磁铁34，升降磁铁34的底部设有传动轮35，传动轮35通过联轴器36与从动轮37连接，从动轮37—侧的联轴器36上固定有水平方向的电动推杆38，电动推杆38的末端固定有机械臂39，机械臂39通过加固条40及设置于加固条40中部的转轴与第二稳固盘或第三稳固盘滑动配合且铰接，第三电机固定板29上设有转轴向下的第三电机41，第三电机41转轴上固定有长轴42，该长轴42的中部设有与传动轮35相啮合的主动轮43，长轴42的末端设置于第一稳固环32上部的轴承内，轴承的外圈上设有与从动轮37相啮合的固定轮，第三稳固盘35的底部分别设有照明装置44和语音装置45;机械臂39的底端通过内螺纹连接管46固定有机械手，该机械手包括第一机械手47和第二机械手48，第一机械手机械臂的下部设有上下平行设置的第一机械爪49，第一机械爪49之间通过滑块滑配有一侧设有齿条的驱动导轨50，该齿条与固定于第四电机51转轴上的齿轮相啮合，第四电机51固定于第一机械手机械臂的下部，驱动导轨50的另一侧设有与第一机械爪49相对的第二机械爪52，第一机械爪49或第二机械爪52与人体接触的部位分别设有压力传感器和滑觉传感器；第二机械手机械臂的下部设有上下平行设置的滑道53和固定于滑道53之间的电动伸缩杆54，该电动伸缩杆54上连接有第三机械爪55，第三机械爪55上设有与滑道53滑动配合的滑杆，第三机械爪55与人体接触的部位设有压力传感器和滑觉传感器;井上救援架I上设有向下延伸的输氧管56。
[0020]本实用新型实现了当有人落井遇难时，可以首先根据现场人员提前知道落井后人的姿势，如果人落井后是头朝下，脚朝下则可选用第一机械手。这时可通过机械臂底部的内螺纹连接管与第一机械手连接，并且在连接处设置有加固螺栓，此加固螺栓尾部带有直径略大的手环使其操作变得简单方便，而且增加了安全系数。安装好第一机械手后，首先将井上救援架支撑在井口，三角形支架具有较强的稳定性而且比较容易使其固定平衡。然后将井上救援架上的绳索与井下救援装置封装壳体上部的四个挂环进行连接，将井下救援装置放入井口，接好电源后打开控制电路、语音装置和照明装置，并开始缓慢通入氧气，这时第一电机逆时针转动放绳，施救人员可通过语音装置以及照明装置的配合使用，将装置下入井中适当位置，然后关闭第一电机的同时扳上其防滑锁定装置用于防止其挣脱第一电机的静止后的锁距再继续下降，其结构增加安全了系数。
[0021]在下降的过程中控制电路打开，上、下侧的伸缩杆的左、右伸缩杆分别在第二电机的驱动下向左右伸展，当伸展到井壁处时，其继续伸展，此时井壁会对导轮产生一定压力，并通过传递架将力传送到压力传感器上，当上边的压力传感器所受压力达到预定值时，其控制电路收到经过放大处理后的压力传感器给出的信号，然后驱动对应的电磁铁工作，使所对应的伸缩杆不再继续伸缩，并且由L型锁紧装置锁死其自动伸缩杆使其不再缩回。当井壁给的压力未达到所设压力值时，压力传感器传回的信号不足以驱动控制电路输出驱动信号给电磁铁使其工作，所以在电磁铁未工作时第二电机就会继续带动伸缩杆转动伸展直到达到所设压力值。下边的伸缩杆的工作状态同上边的伸缩杆的工作状态一样。上下两个伸缩杆由各自的压力传感器分别智能控制，使得设计更为智能化，完美化。避免了因为井壁的非完全竖直使得其救援装置不稳固对受害者造成二次伤害。以上的结构设计使得救援装置在救援时可以平稳上升而不会因与井壁的摩擦对受害者造成二次伤害。当到整个救援装置下降适当位置时关闭第一电机，然后通过挡杆可以使其装置不再继续下降。此时，救援人员可以通过语音装置与照明装置去寻找并通过机械手去抓取人的脚。在这个过程中，可以通过控制电路，去控制第三电机以及左、右两个升降电磁铁来旋转机械臂的角度，使其接近人的双脚。以上两个电磁铁可以同步工作也可以单独工作，所以可以很方便的使其机械手去接近人的两脚。然后通过控制电路，驱动左、右两个第四电机，分别抓取人的两脚，抓取的力度可以通过对机械爪上的压力传感器设置一定的压力值，使得当其人接触后给压力传感器的压力达到所设置的值后给出信号，其信号经过放大电路给控制电路，控制电路给出停止左、右两侧相应的第四电机停止转动的驱动控制。此时，通过控制第一电机使其顺时针转动提升整个装置，在提升过程中，滑觉传感器通过察觉人与机械爪之间是否存在相对滑动的迹象，给出信号然后经过放大处理给控制电路，控制电路就会给出是否再次驱动相应的第四电机继续转动抓紧受害人的驱动控制，其第四电机转动的角度也是根据滑觉传感器所给出的信号的大小进行控制的。这里的压力传感器以及滑觉传感器使得救援更为智能化、方便化，可较为安全地将人提升出井。
[0022]如果落井人的姿态是头朝上，脚朝下，即可安装第二机械手，其过程与第一机械手的操作大致相同。区别是机械爪上的压力传感器给出的信号以及滑觉传感器给出的信号经过放大后给控制电路，控制电路给出的驱动信号作用于驱动相应的电动伸缩杆进而使其两个相对的机械爪相向运动，进而卡紧人的腰部并将其提升获救。这样的装置更为智能化、方便操作，而且受害人可以尽量少受二次伤害，因而更为实用。
[0023]以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。
【主权项】
1.一种井下探测打捞装置，其特征在于包括井上救援架和井下救援装置，井下救援装置通过绳索与井上救援架连接，井上救援架包括支架、设置于支架顶部的主平台及设置于主平台上的第一电机和卷筒，其中卷筒固定于卷筒轴上，卷筒两侧的卷筒轴通过轴承固定于主平台上，卷筒上缠绕有绳索，卷筒轴的一侧与第一电机转轴固定连接，卷筒轴的另一侧设有棘轮，棘轮的一侧设有与棘轮相对的挡杆，该挡杆通过销轴铰接于挡板之间，挡板通过底座固定于主平台上，与卷筒相对的主平台上设有用于贯穿绳索的矩形通孔;井下救援装置包括封装壳体、设置于封装壳体内部的限位机构、设置于封装壳体底部的驱动机构及固定于驱动机构底部的机械手，其中封装壳体的上部四周分别通过挂耳铰接有挂环，该挂环与绳索的末端连接，封装壳体中部的内壁上由上至下依次固定有第二电机固定板、第一 T型稳固板、第一限位固定板、第二 T型稳固板和第二限位固定板，第二电机固定板上设有第二电机，该第二电机的转轴朝下并且在其转轴上固定连接有依次贯穿第一 T型稳固板、第一限位固定板和第二 T型稳固板的主动轴，第一 T型稳固板与第一限位固定板之间的主动轴上及第二 T型稳固板与第二限位固定板之间的主动轴上分别设有主动齿轮，第一 T型稳固板和第二 T型稳固板上分别设有电磁铁及与电磁铁相连的L型锁紧装置，上侧电磁铁的末端设有竖直向下且贯穿第一 T型稳固板上通槽的固定轴，下侧电磁铁的末端设有竖直向下且贯穿第二 T型稳固板上通槽的固定轴，该固定轴上设有与主动齿轮相啮合的传动齿轮，L型锁紧装置通过设置于第一 T型稳固板上的稳固块或第二 T型稳固板上的稳固块对应与第一 T型稳固板或第二T型稳固板滑动配合，该L型锁紧装置的末端设有齿形卡口，第一T型稳固板与第一限位固定板之间及第二 T型稳固板与第二限位固定板之间分别设有变径齿轮和两个平行设置的伸缩杆，该变径齿轮的上下两端分别通过销轴对应与第一 T型稳固板和第一限位固定板或第二 T型稳固板和第二限位固定板铰接，变径齿轮上端的销轴上设有与齿形卡口相配的锁紧齿轮，伸缩杆由齿条、固定于齿条末端的U型连接头及固定于U型连接头上的导轮构成，导轮设置于U型传递架之间，该U型传递架滑配于U型连接头的内侧，U型传递架的中部设有与U型连接头相对的压力传感器，封装壳体的中部侧壁上设有与伸缩杆相对的伸缩孔;封装壳体的底部由上至下依次固定有第三电机固定板、第二稳固环和第三稳固环，第一稳固环通过连接板固定于第二稳固环的内侧，第二稳固环通过连接轴与第三稳固环固定连接，第二稳固环通过贯穿第三稳固环的连接轴与封装壳体下部的第一稳固盘固定连接，第一稳固盘通过连接轴依次与第二稳固盘和第三稳固盘固定连接，第一稳固盘上设有与第一稳固盘滑动配合的滑块，该滑块上设有升降磁铁，升降磁铁的底部设有传动轮，传动轮通过联轴器与从动轮连接，从动轮一侧的联轴器上固定有水平方向的电动推杆，电动推杆的末端固定有机械臂，机械臂通过加固条及设置于加固条中部的转轴对应与第二稳固盘或第三稳固盘滑动配合且铰接，第三电机固定板上设有转轴向下的第三电机，第三电机转轴上固定有长轴，该长轴的中部设有与传动轮相啮合主动轮，长轴的末端设置于第一稳固环上部的轴承内，轴承的外圈上设有与从动轮相啮合的固定轮，第三稳固盘的底部分别设有照明装置和语音装置;机械臂的底端通过内螺纹连接管固定有机械手，该机械手包括第一机械手和第二机械手，其中第一机械手机械臂的下部设有上下平行设置的第一机械爪，第一机械爪之间通过滑块滑配有一侧设有齿条的驱动导轨，该齿条与固定于第四电机转轴上的齿轮相啮合，第四电机固定于第一机械手机械臂的下部，驱动导轨的另一侧设有与第一机械爪相对的第二机械爪，第一机械爪或第二机械爪与人体接触的部位分别设有压力传感器和滑觉传感器;第二机械手机械臂的下部设有上下平行设置的滑道和固定于滑道之间的电动伸缩杆，该电动伸缩杆上连接有第三机械爪，第三机械爪上设有与滑道滑动配合的滑杆，第三机械爪与人体接触的部位设有压力传感器和滑觉传感器;井上救援架上设有向下延伸的输氧管。
【文档编号】A62B99/00GK205516079SQ201620355358
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】孔金星, 王克栋, 郭腾, 杜舒曼
【申请人】河南师范大学