一种矿井救生舱应急二次分离装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种矿井救生舱二次分离装置，尤其是在矿井救生装置上设置的一种二次应急分离救生装置。
【背景技术】
[0002]煤矿安全是煤矿生产的重要保障，避难硐室就是煤矿安全生产应急救援的一项重要措施，并且已经得到多次成功的救生应用。但在发生较大矿难时，比如大规模的塌方事故，在清除大量土石时往往需要几十天，甚至上百天，这大大降低了被困人员的生还性，且营救工作十分困难。
[0003]利用提升式救生舱将井下被困人员救出是一种新的救援方式，例如，2010年8月在智利圣何塞铜矿发生的塌方事故，就是在被困矿工所在避难硐室的正上方到地面打通一条救生通道，利用升降救生舱将硐室中的矿工营救。
[0004]因此，目前矿井建设的永久避难硐室内均提前钻出一条与地面相通的钻孔，并在钻孔内安设固定无缝钢管作为逃生井筒，被困人员由提升救生舱从逃生井筒安全提升至地面获救。
[0005]一般永久避难硐室的深度少则几百米，多则上千米，以山西地区煤矿井下避难硐室的深度为例，一般有600米左右，这就意味着与永久避难硐室相通的钻孔深度也要达到600米，钻孔内也必须固定600米的无缝钢管。
[0006]由于打孔可能出现斜度导致无缝钢管出现变形或者工作过程中有碎石掉落等情况，在提升被困矿工的过程中，矿井救生舱可能被卡在无缝钢管中，不仅起不到救援的作用，而且还延误了救援的时间。
[0007]因此，在救生舱舱底设置一种救生舱二次分离装置，当救生舱被卡在无缝钢管中时，通过舱内被困矿工的操作，使得舱体分离，矿工通过缓降装置返回到避难硐室，等待下一步救援。
[0008]现有升降救生舱分离装置，如公开号为102287225A公开的“一种升降救生舱二次分离装置”，该装置在分离上下舱体时，是先将设置在舱底的一个板状结构旋到一定位置后按下，拔出上下舱体的锁止销，使下舱体与上舱体脱开实现分离，这种分离装置虽然可靠，但由于复杂的操纵机构，存在以下不足。
[0009]一是激活装置很难操作，虽然设置了插栓、保险锁等一系列复杂的保险结构，保证了矿工因误操作激活装置而发生意外事故，但激活装置在激活时需要被困矿工蹲下身体用方孔套筒扳手将保险栓打开，然后再用扳手旋转一定的角度，再向下推动锁芯和滑块才能实现分离。考虑到救生舱直径比较小，蹲下身体非常困难，而体力非常虚弱的被困矿工操作非常困难。
[0010]二是设置的传动机构非常复杂，生产制造的精度与材料要求十分严格，例如，索止杆一端通过索止杆销与滑块的斜导向槽连接，另一端贯穿固定连接在十字筋板上的水平导向槽，斜导向槽与水平导向槽尺寸精度要求很高，一般情况下很难实现，即使实现也存在生锈，使用时出现问题。
[0011]现有的第二种救援提升舱是由陕西煤田地质机械制造有限公司申请的专利，公开(公告)号为203796313U，这种脱离装置通过在水平方向设置的销轴，将救援提升舱的上舱体与下舱体通过该销轴连接在一起，当下舱体需要脱离时，拔掉该销轴即可。这种结构的脱开装置需要乘员蹲下身体操作，而且需要较大的力气才能拔掉销轴，费时费力。然而救援提升舱空间狭小，被困人员很难蹲下身体进行操作，当救援提升舱被卡住时，很难快速安全稳定地使上舱体与下舱体实现分离。
[0012]现有的第三种分离装置是由三一汽车起重机械有限公司申请的专利，公开号为103321672A，该装置通过挂钩将下舱体与上舱体连接。当救援舱被卡时，被困人员打开锁止装置对驱动装置进行操作，驱动装置驱动时挂钩装置利用杠杆原理进行摆动脱离上舱体，操作简单方便，但这种装置的缺点在于挂钩强度不能保证，很容易变形，可靠性差，而且安装比较困难，需要在有限的空间内在弹簧压缩的情况下将挂钩托起比较困难。
【发明内容】
[0013]针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种矿井救生舱应急二次分离装置，以实现在矿井救援时，应急救生舱的保险装置操作简单方便，安全可靠，顺利实现二次分离。
[0014]本发明实现上述目的所采取的技术方案如下。
[0015]一种矿井救生舱应急二次分离装置，包括上舱体、下舱体、底板和二次分离操纵机构；其特征在于:所述上舱体中部设置有三个上舱体下沟槽与设置在下舱体上部的三个下舱体沟槽沟合连接，且下舱体在应急时与上舱体进行旋转错位分离；底板边缘设置有三个凹槽与设置在上舱体上部的三个上舱体上沟槽插接，并与二次分离操纵机构随下舱体在应急时一并进行分离；二次分离操纵机构位于设置有保险槽和脚踏板装置连接槽的底板和下舱体之间，实现应急时二次分离装置的二次分离；
所述二次分离操纵机构是由脚踏板组件、保险栓组件、传动组件以及旋转组件构成；其中:
所述脚踏板组件是脚踏板的底端头铰接有两侧通过脚踏板底板连接板和底板连接的脚踏板底板；中部设置一个矩形槽并与脚踏板底板间设置有弹簧，在矩形槽内设置有保险操纵杆，在二次分离时进行直角位移，同时弹簧弹起脚踏板；上部设置有带螺纹的棘爪连接装置，通过螺栓与棘爪固定，在二次分离脚踏板弹起时，棘爪跟随脚踏板进行动作；
所述保险栓组件是保险操纵杆的端头中心凸起插入中心轴的凹槽内，中部固定有矩形块，另一端连接有保险杆，并将保险杆的上端圆头卡在底板的保险槽内，在二次分离时保险杆带动保险操纵杆沿保险槽进行直角位移；
所述传动组件是棘爪与脚踏板固定连接，棘轮固定在通过分别设置在两个支座内的一对深沟球轴承实现稳定旋转的蜗杆轴上，蜗杆轴蜗杆部分和设置在中心轴上的蜗轮相配合，未激活装置时，棘爪卡在棘轮的棘轮槽内，激活装置时，棘爪会在脚踏板带动下波动棘轮旋转带动蜗杆轴转动；
所述旋转组件是中心轴上端和下端分别通过固定在位于底板上的轴承座内的上推力轴承和位于下舱体上的下推力轴承实现稳定旋转，中心轴中段设置有蜗轮，与蜗杆轴蜗杆部分相配合，中部下则通过螺纹与三根支撑杆内侧连接，三根支撑杆外侧通过螺纹与下舱体固定，在二次分离时蜗杆轴蜗杆部分带动蜗轮旋转，蜗轮带动中心轴及其中心轴上的三根支撑杆转动，使下舱体进行旋转错位分离。其中的上舱体下沟槽的槽口成三角状，并能进行旋转错位分离。
[0016]本发明上述所提供的一种矿井救生舱应急二次分离装置的技术方案，与现有技术相比，一是本装置具有多重保险，保险装置可靠，不会出现误操作等情况，实现了中心轴旋转解锁和脚踏板压紧同时解锁。二是整个装置比较简单可靠，舱体人员只需站立，不需要蹲下身体操作。在操作时用脚顺着保险槽将保险栓踢开，脚踏板就会自动弹起，从而激活装置。三是分离原理简单，操纵结构可靠，过程动作少，动作元件行程比较短，操作省时省力，进一步提高了安全系数，完全满足矿井救生舱应急二次分离的要求，是目前矿井救生舱应急二次分离逃生的理想产品，适用于现有矿井救生舱应急二次分离装置的改装和生产。
【附图说明】
[0017]图1是本发明图2的的A-A剖视结构图。
[0018]图2是本发明二次分离装置的俯视结构图。
[0019]图3是本发明图2沿B-B方向的剖视结构图。
[0020]图4是本发明图3沿C-C方向的剖视结构图。
[0021]图5是本发明的工作原理示意图。
[0022]图6是本发明的整体外形结构图。
[0023]图中:1:底板；2:上推力轴承；3:套筒；4:轴承座；5:轴承座端盖；6:支座；7:脚踏板；8:保险杆；9:脚踏板底板连接板；10:保险操纵杆；11:脚踏板底板；12:棘爪；13:下舱体沟槽；14:棘轮；15:上舱体；16:上舱体下沟槽；17:下舱体；18:蜗杆轴；19:深沟球轴承；20:支撑杆；21:蜗轮；22:蜗杆轴蜗杆部分；23:下推力轴承；24:中心轴；25:上舱体上沟槽；26:螺栓；27:矩形块；28:弹簧；29:脚踏板销轴；30:平键。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明【具体实施方式】做出进一步的说明。
[0025]本发明的目的在于提供一种矿井救生舱二次分离装置，在矿井救生舱提升被困矿工的过程中，矿井救生舱由于救援通道中无缝钢管在加工过程中的精度问题，或者在搬运过程中产生变形，或者由于工作过程中有碎石掉落等情况，救生舱被卡在无缝钢管中，舱内人员此时需要激活救生舱二次分离装置，具体是首先用脚顺着底板I上的保险槽，踢开保险栓，使装置解锁，此时脚踏板7弹起，然后用脚踩脚踏板7，通过一系列装置传递，最终达到使底板I和下舱体17 —起和上舱体15实现分离的效果，最后舱内人员通过固定在救生舱吊环上的缓降器返回井底，为此，本发明采用如下技术方案:
上舱体15和生命舱通过焊接方式连接在一起，下舱体17下部安装有三组或四组导向轮，这些均属于现有的技术，不属于本发明的内容，不做过多赘述。
[0026]本发明的矿井救生舱二次分离装置主要包括上舱体15、下舱体17、底板I以及二次分离操纵机构，其中二次分离操纵机构包括脚踏板组件、保险栓组件、传动组件以及旋转组件。采用本装置可以实现底板I和下舱体17 —并和上舱体15分离。
[0027]如附图1和附图2所示:上舱体15分别设置有上舱体上沟槽25和上舱体下沟槽16，均为焊接方式与上舱体15进行连接，上舱体上部分均匀布置的三个上舱体上沟槽25，分别和底板I上均匀布置的三个凹槽插接，作用是激活装置后，当下舱体17旋转时，由于底板I的三个凹槽被上舱体15的三个上舱体沟槽14卡住，从而使底板I不能跟随下舱体17旋转；上舱体下部分均匀布置的三个上舱体下沟槽16槽口成尖三角状，和位于下舱体17上部的均匀布置的三个槽口呈倒尖三角形状下舱体沟槽13沟合连接，这样做的目的是使上舱体15和下舱体17可靠连接，不能轻易发生旋转。
[0028]底板I上设置有保险槽和脚踏板装置连接槽，保险杆8的圆头卡在保险槽中，脚踏板7也从脚踏板装