专利名称：矿用破障救援设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种救援设备，具体涉及一种用于煤矿塌方等环境下的矿用破障救援 设备。
背景技术：
我国是产煤大国，井下塌方等灾害事故频繁发生，灾害事故危害严重，伤害人员 多，中断生产时间长，损毁井巷工程或生产设备。据权威部门统计，我国煤矿(包括国有重 点煤矿、国营煤矿、乡镇煤矿、个体煤矿等)年死亡人数占世界煤矿事故年死亡人数的三分 之二以上。事故发生后一般采用生命探测设备以及有害气体监测装置等获得受灾区域被困 人员的大体位置、生存情况以及周围环境等重要信息，但无法对受困人员进行及时有效的 直接援救。目前的救援方式多为人工、工程机械挖掘或救灾钻机钻孔给养。当采用挖掘救援 时一般工作量很大，且容易再次塌方造成二次伤害，进展缓慢；一般煤矿巷道距地面都在米 以上，当采用救灾钻机钻孔救援时，很难准确钻孔到指定位置，效率低下；这些救援方式都 很难满足紧急救援的实际要求。
发明内容
本发明的额目的在于克服现有技术中的不足而提供一种无火花、操作安全、能克 服较大阻力、能及时有效的进行直接救援的矿用破障救援设备。本发明的目的是这样实现的该设备由后箱体、上盖、前箱体以及液压驱动装置组 成，其中前箱体的尾部活动插接在后箱体内部，且在前箱体和后箱体的底部之间铰接有后 液压缸，同时前箱体的头部设置有楔形切口，上活动安装在楔形切口上沿的前箱体上，在前 箱体底部并排铰接有三组前液压缸，三组前液压缸的另一端与三个双边铰杆增力机构分别 铰接，三个双边铰杆增力机构均与上盖和前箱体铰接，后液压缸和三组前液压缸均通过液 压管线与液压泵站连接，后液压缸、三组前液压缸、液压管线以及液压泵站共同组成液压驱 动装置。所述的三个双边铰杆增力机构均由上铰链和下铰链组成，其中与中间位置的液压 缸铰接的上铰链上设置有导槽，上铰链和下铰链分别与上盖和前箱体铰接。所述的后箱体、上盖、前箱体外表面均设置有倒刺。所述的倒刺截面的形状为直角三角形。本发明具有如下优点该设备无火花，本质安全，能克服较大的阻力，适合煤矿等 易燃易爆环境下的工作。以液压为动力，前进方式为仿尺蠖运动机理，前后两部分互为支 撑；同时采用扩张增力机构，当障碍无法躲避时，排除障碍，进入废墟塌方内部伸缩前行，在 煤矿塌方的环境下能够克服一般救援方式不足，及时有效的进行直接救援，具有很强的实 际应用价值。
图1为本发明的剖视图；图2为本发明的外部形态示意图；
图3为上铰链带导槽的双边铰杆增力机构与液压装置连接示意图；图4为上铰链不带导槽的两个双边铰杆增力机构与液压装置连接示意图。 图5为双边铰杆增力机构工作原理图。
具体实施例方式如图1、2、3、4所示，本发明由后箱体1、上盖2、前箱体4以及液压驱动装置组成， 其中前箱体4的尾部活动插接在后箱体1内部，且在前箱体4和后箱体1的底部之间铰接 有后液压缸9，同时前箱体4的头部设置有楔形切口 11，上盖2活动安装在楔形切口 11上 沿的前箱体4上，在前箱体4底部并排铰接有三组前液压缸3，三组前液压缸3的另一端与 三个双边铰杆增力机构分别铰接，三个双边铰杆增力机构均与上盖2和前箱体4铰接，后液 压缸9和三组前液压缸3均通过液压管线与液压泵站连接，后液压缸9、三组前液压缸3、液 压管线以及液压泵站共同组成液压驱动装置。所述的三个双边铰杆增力机构均由上铰链8和下铰链6组成，其中与中间位置的 液压缸铰接的上铰链8上设置有导槽12，上铰链8和下铰链6分别与上盖2和前箱体4铰接。所述的后箱体1、上盖2、前箱体4外表面均设置有倒刺10。所述的倒刺10截面的形状为直角三角形。前箱体4与后箱体1之间采用滑动连接，以液压为驱动力，通过液压缸的来回动作 以及倒刺的定向作用达到前、后箱体伸缩前行的目的。该结构运用仿尺蠖运动机理，前后两 部分两部分互为支撑，同时采用定向自锁结构，例如倒刺倒刺只是定向自锁结构最简单的 表现形式之一，协调作用，达到伸缩前行的目的。前箱体4与上盖板2之间以液压为驱动力，采用分级增力机构，通过上盖板2的扩 张运动达到破障的目的。其中，分级增力机构由两个一般的双边铰杆增力机构和一个带导 槽减小α，增大初始输出力的双边铰杆增力机构组成。铰杆增力机构仿生于人类的肘关节，具有摩擦损失小、增力系数大、灵活方便的特 点，并且机构简单，制造容易，生产成本较低，有利于广泛推广应用。如图5所示，当输入推
力为Fi时，通过建立简单的数学模型，通过理论计算可以算出微去珂。分级增力机构
的作用增力机构开始工作后，α角逐渐减小，由
，在铰杆材料强度允许的情况下， 其能够承受的力将逐渐增大。上铰链8的上部固定，下铰链6的下部固定，液压缸3的尾部固定；液压缸工作时， 液压杆推动原来处在上铰链槽下极限点5的下铰链的上部到达上铰链槽上极限点7，根据 以上双边铰杆增力机构的理论计算可得
，此时由于α减小，可以增大初始总 输出力槽的长度不同，增大倍数不同，要根据各方面因素确定最佳增力系数。
权利要求
一种矿用破障救援设备，其特征在于该设备由后箱体(1)、上盖(2)、前箱体(4)以及液压驱动装置组成，其中前箱体(4)的尾部活动插接在后箱体(1)内部，且在前箱体(4)和后箱体(1)的底部之间铰接有后液压缸(9)，同时前箱体(4)的头部设置有楔形切口(11)，上盖(2)活动安装在楔形切口(11)上沿的前箱体(4)上，在前箱体(4)底部并排铰接有三组前液压缸(3)，三组前液压缸(3)的另一端与三个双边铰杆增力机构分别铰接，三个双边铰杆增力机构均与上盖(2)和前箱体(4)铰接，后液压缸(9)和三组前液压缸(3)均通过液压管线与液压泵站连接，后液压缸(9)、三组前液压缸(3)、液压管线以及液压泵站共同组成液压驱动装置。
2.根据权利要求1所述的矿用破障救援设备，其特征在于所述的三个双边铰杆增力 机构均由上铰链(8)和下铰链(6)组成，其中与中间位置的液压缸铰接的上铰链(8)上设 置有导槽(12)，上铰链(8)和下铰链(6)分别与上盖(2)和前箱体(4)铰接。
3.根据权利要求1所述的矿用破障救援设备，其特征在于所述的后箱体(1)、上盖 (2)、前箱体(4)外表面均设置有倒刺(10)。
4.根据权利要求3所述的矿用破障救援设备，其特征在于所述的倒刺(10)截面的形 状为直角三角形。
全文摘要
本发明涉及一种救援设备，具体涉及一种用于煤矿塌方等环境下的矿用破障救援设备，该设备由后箱体、上盖、前箱体以及液压驱动装置组成，其中前箱体的尾部活动插接在后箱体内部，且在前箱体和后箱体的底部之间铰接有后液压缸，后液压缸和三组前液压缸均通过液压管线与液压泵站连接，后液压缸、三组前液压缸、液压管线以及液压泵站共同组成液压驱动装置，该设备无火花，本质安全，能克服较大的阻力，适合煤矿等易燃易爆环境下的工作，以液压为动力，前进方式为仿尺蠖运动机理，前后两部分互为支撑；同时采用扩张增力机构，当障碍无法躲避时，排除障碍，进入废墟塌方内部伸缩前行，在煤矿塌方的环境下能够克服一般救援方式的不足，及时有效的进行直接救援。
文档编号E21F11/00GK101839144SQ201010154588
公开日2010年9月22日 申请日期2010年4月26日 优先权日2010年4月26日
发明者张志远, 杜宝玉, 汪林清, 牟红红, 王双剑, 罗静, 赵铁, 高彩霞 申请人:河南理工大学