一种旋转定位式深井救援装置的制作方法

本发明涉及深井救援领域，特别涉及一种旋转定位式深井救援装置。

背景技术：

农用机井是我国的一项重要农田灌溉和人畜饮水设施，是发展农业生产的重要物质基础。农用机井是由钻井打成垂直深井，一般都在十几米到数十米不等，直径多在300～600毫米。由于缺乏管理，每年都有很多人坠入井内，也有很多人因此而丧生，坠井事件严重危害了群众的生命安全。深井救援是救援工作中较为复杂和危险性较大的一种，尤其对于小口径的深井，井口直径小，井下情况复杂，氧气稀薄并且可能存在有害气体，人工救援较较为危险。且井下空间狭小黑暗，传统的救援装置不易定位实施救援。而采用大型挖掘设备的救援方式效率低，还容易引起塌方事故，造成严重后果。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种旋转定位式深井救援装置，其主要适用于小口径深井井下救援，通过升降单元中圆弧支撑体和一号带齿外伸杆的设计，使该装置可适应不同口径的深井救援，通过转台的旋转、圆弧外伸体和长杆的移动，使该装置能将机械托举座准确定位至被困者裆部，同时通过电动推杆的伸缩、机械手指的开合能有效减少救援单元所占体积，便于该装置实施救援。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，包括升降单元、旋转定位单元和救援单元；升降单元用于控制装置整体在井内的升降，旋转定位单元用于精确定位被困者，救援单元用于托举被困者，将被困者救出；其中：

所述的升降单元包括升降单元壳体、滑轮、一号电机、一号齿轮、一号带齿外伸杆、一号滑槽、圆弧支撑体、减震器和万向轮；所述的滑轮固连于升降单元壳体上部，滑轮用于安装钢缆，钢缆与地面卷扬机相连接；所述的一号电机固连于升降单元壳体内壁上部，且一号齿轮转动安装于一号电机转轴上，一号电机用于带动一号齿轮转动以驱动一号带齿外伸杆移动；所述的一号带齿外伸杆安装于一号滑槽内；所述的圆弧支撑体固连于一号带齿外伸杆末端，圆弧支撑体随着一号带齿外伸杆的移动而移动；所述的减震器固连于圆弧支撑体外部，减震器用于提高万向轮的通过能力；所述的万向轮固连于减震器，万向轮用于通过凹凸不平的井壁且用于支撑升降单元和保证该装置的稳定性。

作为本发明的一种优选方案，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，所述的旋转定位单元包括旋转定位单元壳体、转台、二号电机、一号联轴器、三号电机、二号齿轮、二号带齿外伸杆、二号滑槽、圆弧外伸体、丝杆、丝杆固定支座、一号滑块、四号电机、二号联轴器、滑杆和滑杆固定支座；所述的旋转定位单元壳体通过转台转动安装于升降单元壳体下部；所述的转台设有法兰盘，法兰盘用于稳定连接旋转定位单元壳体和升降单元壳体，转台用于旋转定位单元的转动，且转台内设有滚珠以减少转动时的摩擦力；所述的二号电机固连于升降单元壳体内壁下部，二号电机用于驱动转台转动以实现旋转定位单元的转动；所述的一号联轴器固连于二号电机转轴上，且一号联轴器用于连接二号电机和转台；所述的三号电机固连于旋转定位单元壳体内壁上部，三号电机用于驱动二号齿轮的转动；所述的二号齿轮转动安装于三号电机转轴上；所述的二号带齿外伸杆安装于二号滑槽内，二号带齿外伸杆与一号带齿外伸杆结构类似，二号带齿外伸杆与二号齿轮啮合，且二号齿轮的转动驱动二号带齿外伸杆的移动以带动圆弧外伸体的移动；所述的圆弧外伸体固连于二号带齿外伸杆末端；所述的丝杆转动安装于丝杆固定支座内，且丝杆的转动以带动一号滑块的移动同时驱动救援单元的移动；所述的丝杆固定支座固连于旋转定位单元壳体和圆弧外伸体下部；所述的一号滑块转动安装于丝杆上，且一号滑块下部设有一凸耳，凸耳用于安装长杆；所述的四号电机固连于旋转定位单元壳体下部；所述的二号联轴器固连于四号电机转轴和丝杆，且二号联轴器用于连接四号电机和丝杆；所述的滑杆固连于四号电机支座上，且滑动安装于滑杆固定支座内；所述的滑杆固定支座固连于旋转定位单元壳体下部，且滑杆固定支座内部设有滚珠以减少滑杆滑动时的摩擦。

作为本发明的一种优选方案，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，所述的救援单元包括长杆、连接螺栓、机械托举座和电动推杆；所述的长杆为两段式设计，上下两段采用连接螺栓连接，两段式设计便于运输该装置，长杆顶部设有凸耳，且长杆安装于一号滑块底部；所述的机械托举座转动安装于长杆上，机械托举座用于托举被困者裆部；所述的电动推杆转动连接于长杆和机械托举座，电动推杆的伸缩以驱动机械托举座的抬起与降下。

作为本发明的一种优选方案，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，所述的一号带齿外伸杆下部设有凸起，且凸起位于一号滑槽内部，凸起起到保持带齿外伸杆滑动稳定和限位的作用。

作为本发明的一种优选方案，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，所述的一号齿轮与一号带齿外伸杆啮合，通过一号电机的运作带动一号齿轮转动同时带动一号带齿外伸杆移动，以此实现改变本装置直径以适应不同井口。

作为本发明的一种优选方案，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，所述的圆弧外伸体的移动带动整个丝杆移动，同时带动救援单元移动。

作为本发明的一种优选方案，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，所述的旋转定位单元壳体下部设有摄像头、补光灯和氧气输送管，摄像头用于施救者观察井下情况，氧气输送管用于给被困者提供氧气。

作为本发明的一种优选方案，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，所述的机械托举座包括中间支撑体、机械手指、连接筋、螺杆和二号滑块；所述的中间支撑体转动连接长杆和电动推杆，中间支撑体两侧设有凸耳，中间支撑体用于连接其它零件，且中间支撑体内部设有电机以驱动丝杆的转动；所述的机械手指转动安装于中间支撑体两侧且机械手指呈对称分布；所述的连接筋转动连接机械手指和二号滑块；所述的螺杆转动安装于中间支撑体内部；所述的二号滑块转动安装于螺杆上，且二号滑块的移动带动连接筋的运动以实现机械手指张开和闭合。

本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，其通过升降单元中圆弧支撑体和一号带齿外伸杆的设计，使该装置实现改变直径以适应不同口径的深井救援。

2.本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，通过转台的旋转、圆弧外伸体和长杆的移动，使该装置能将机械托举座准确定位至被困者裆部。

3.本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，通过电动推杆的伸缩、机械手指的开合能有效减少救援单元所占体积，便于该装置实施救援。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的内部结构示意图；

图4是本发明的机械托举座结构示意图；

图5是本发明的机械托举座结构示意图；

图6是本发明的一号带齿外伸杆结构示意图；

图中：升降单元1、旋转定位单元2、救援单元3、升降单元壳体11、滑轮12、一号电机13、一号齿轮14、一号带齿外伸杆15、一号滑槽16、圆弧支撑体17、减震器18、万向轮19、旋转定位单元壳体201、转台202、二号电机203、一号联轴器204、三号电机205、二号齿轮206、二号带齿外伸杆207、二号滑槽208、圆弧外伸体209、丝杆210、丝杆固定支座211、一号滑块212、四号电机213、二号联轴器214、滑杆215、滑杆固定支座216、长杆31、连接螺栓32、机械托举座33、电动推杆34、中间支撑体331、机械手指332、连接筋333、螺杆334和二号滑块335。

具体实施方式

以下通过具体实施例对发明做进一步解释说明。

如图1至图6所示，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，包括升降单元1、旋转定位单元2和救援单元3；升降单元1用于控制装置整体在井内的升降，旋转定位单元2用于精确定位被困者，救援单元3用于托举被困者，将被困者救出；其中：

所述的升降单元1包括升降单元壳体11、滑轮12、一号电机13、一号齿轮14、一号带齿外伸杆15、一号滑槽16、圆弧支撑体17、减震器18和万向轮19；所述的滑轮12固连于升降单元壳体11上部，滑轮12用于安装钢缆，钢缆与地面卷扬机相连接；所述的一号电机13固连于升降单元壳体11内壁上部，且一号齿轮14转动安装于一号电机13转轴，一号电机13用于带动一号齿轮14转动以驱动一号带齿外伸杆15移动；所述的一号带齿外伸杆15安装于一号滑槽16内；所述的圆弧支撑体17固连于一号带齿外伸杆15末端，圆弧支撑体17随着一号带齿外伸杆15的移动而移动；所述的减震器18固连于圆弧支撑体17外部，减震器18用于提高万向轮19的通过能力；所述的万向轮19固连于减震器18，万向轮19用于通过凹凸不平的井壁且用于支撑升降单元1和保证该装置的稳定性。

如图1至图6所示，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，所述的旋转定位单元2包括旋转定位单元壳体201、转台202、二号电机203、一号联轴器204、三号电机205、二号齿轮206、二号带齿外伸杆207、二号滑槽208、圆弧外伸体209、丝杆210、丝杆固定支座211、一号滑块212、四号电机213、二号联轴器214、滑杆215和滑杆固定支座216；所述的旋转定位单元壳体201通过转台202转动安装于升降单元壳体11下部；所述的转台202设有法兰盘，法兰盘用于稳定连接旋转定位单元壳体201和升降单元壳体11，转台202用于旋转定位单元2的转动，且转台202内设有滚珠以减少转动时的摩擦力；所述的二号电机203固连于升降单元壳体11内壁下部，二号电机209用于驱动转台202转动以实现旋转定位单元2的转动；所述的一号联轴器204固连于二号电机203转轴上，且一号联轴器204用于连接二号电机203和转台202；所述的三号电机205固连于旋转定位单元壳体201内壁上部，三号电机205用于驱动二号齿轮206的转动；所述的二号齿轮206转动安装于三号电机205转轴上；所述的二号带齿外伸杆207安装于二号滑槽208内，二号带齿外伸杆207与一号带齿外伸杆15结构类似，二号带齿外伸杆207与二号齿轮206啮合，且二号齿轮206的转动驱动二号带齿外伸杆207的移动以带动圆弧外伸体209的移动；所述的圆弧外伸体209固连于二号带齿外伸杆207末端；所述的丝杆210转动安装于丝杆固定支座211内，且丝杆210的转动以带动一号滑块212的移动同时驱动救援单元3的移动；所述的丝杆固定支座211固连于旋转定位单元壳体201和圆弧外伸体209下部；所述的一号滑块212转动安装于丝杆210上，且一号滑块212下部设有一凸耳，凸耳用于安装长杆31；所述的四号电机213固连于旋转定位单元壳体201下部；所述的二号联轴器214固连于四号电机213转轴和丝杆210，且二号联轴器214用于连接四号电机213和丝杆210；所述的滑杆215固连于四号电机213支座上，且滑动安装于滑杆固定支座216内；所述的滑杆固定支座216固连于旋转定位单元壳体201下部，且滑杆固定支座216内部设有滚珠以减少滑动时的摩擦。

如图1至图6所示，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，所述的救援单元3包括长杆31、连接螺栓32、机械托举座33和电动推杆34；所述的长杆31为两段式设计，上下两段采用连接螺栓32连接，两段式设计便于运输该装置，长杆31顶部设有凸耳，且长杆31安装于一号滑块212底部；所述的机械托举座33转动安装于长杆31上，机械托举座33用于托举被困者裆部；所述的电动推杆34转动连接于长杆31和机械托举座33，电动推杆34的伸缩以驱动机械托举座33的抬起与降下。

如图1至图6所示，本发明一种旋转定位式深井救援装置，所述的一号带齿外伸杆15下部设有凸起，且凸起位于一号滑槽16内部，凸起起到保持带齿外伸杆15滑动稳定和限位的作用。

如图1至图6所示，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，所述的一号齿轮14与一号带齿外伸杆15啮合，通过一号电机13的运作带动一号齿轮14转动同时带动一号带齿外伸杆15移动，以此实现改变本装置直径以适应不同井口。

如图1至图6所示，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，所述的圆弧外伸体209的移动带动整个丝杆210移动，同时带动救援单元3移动。

如图1至图6所示，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，所述的旋转定位单元壳体201下部设有摄像头、补光灯和氧气输送管，摄像头用于施救者观察井下情况，氧气输送管用于给被困者提供氧气。

如图1至图6所示，本发明所述的一种旋转定位式深井救援装置，所述的机械托举座33包括中间支撑体331、机械手指332、连接筋333、螺杆334和二号滑块335；所述的中间支撑体331转动连接长杆31和电动推杆34，中间支撑体331两侧设有凸耳，中间支撑体31用于连接其它零件，且中间支撑体31内部设有电机以驱动丝杆334的转动；所述的机械手指332转动安装于中间支撑体331两侧且机械手指332呈对称分布；所述的连接筋333转动连接机械手指332和二号滑块335；所述的螺杆334转动安装于中间支撑体331内部；所述的二号滑块335转动安装于螺杆334上，且二号滑块335的移动带动连接筋333的运动以实现机械手指332张开和闭合。

工作时，施救者先将钢缆通过滑轮12连接到地面卷扬机，将该装置放置在井口，根据井口直径控制一号电机13运转以驱动圆弧支撑体17伸出，使万向轮19紧贴井壁；此时地面卷扬机开始运作，将该装置放下，万向轮19沿井壁移动，与此同时打开摄像头、补光灯和氧气输送管，施救者在地面监视器观察井内情况和被困者位置；当装置靠近被困者后，卷扬机暂停运作，此时通过二号电机203、三号电机205和四号电机213的运作调整长杆31的位置，施救者将长杆34调整至被困者与井壁的空隙处，与此同时电动推杆34收缩和螺杆334转动将机械托举座33降下并且将机械手指332并拢以减少救援单元3的体积；调整好长杆31位置后，启动卷扬机让该装置继续沿井壁移动，将机械托举座33放在被困者裆部以下，再通过四号电机213的运作微调机械托举座33的位置；待机械托举座33放置于被困者裆部后，电动推杆34伸出同时螺杆334转动驱动机械托举座33抬起和机械手指332张开，此时卷扬机运作将该装置升起，被困者即被救出。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。