专利名称：煤矿透水自救器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤矿透水自救器。
背景技术：
煤矿矿难一直以来都是我们心中挥之不去的阴影，几乎每个月我们都会从报纸、 网络、电视等媒体上看到一些关于矿难的报道，最近的王家岭矿难让我们尤为揪心，一个个 活生生的生命和一个个幸福的家庭，在矿难面前黯然失色。根据井下透水时现场实际状况，我们总结出有以下需求1)需要及时准确的自动报警；2)利于井下作业工人方便快捷的取用救生设备；3)能缓解井下受困人员情绪；4)能维持受困人员的生命安全；5)使求救人员逃离现场时有足够的氧气等生存资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有自动报警功能、具有利于井下作业工人方便快捷 的取用救生设备、具有供求救人员使用的氧气等生存资源的结构简单、投资少、占地面积小 的煤矿透水自救器。本发明的有益效果在于1)自救器的便携式结构设计解决同类产品体积过大，占地面积较大的问题，使 设备的安装和移动都较为方便。2)自动打开箱门并报警通过EVA材料浮块的上顶驱动箱体内连杆机构从而控制 门锁打开箱门并实现报警，。通过箱门的开启来控制就救生器报警装置的开启，使报警机制 简单可靠，增加器件的性能稳定可靠。3)自动伸出救生包通过连杆机构，在箱体门打开时带动装载有救生包的盒子 使其推至箱外，方便拿取救生设备。4)设置自动和手动两种开箱方式通过自动和手动展开箱体来确保受难矿工能 顺利拿取救生设备进行自救和互救。5)设计结构紧凑合理的充氧气接口，实现设备与通用氧气填充泵的连接与充氧。
图1为本发明煤矿透水自救器结构示意图。图2为本发明煤矿透水自救器的自动展开机构结构示意图。图3为本发明煤矿透水自救器的手动展开机构示意图。图4为本发明煤矿透水自救器的自动报警系统示意图。图5为本发明煤矿透水自救器的自动伸出机构示意图。
图6为本发明煤矿透水自救器的氧气呼吸系统示意图。
具体实施例方式本发明煤矿透水自救器是当入井人员遇到透水、火灾、瓦斯爆炸等突发事件时防 止有害气体中毒或缺氧窒息的一种防护设备，供井下人员自救或相互救助使用。该装置具 有自救与报警双重功能，更重要的是此装置结构简单、实用，是纯机械设计，可以有效防止 电子设备长期在矿井中受潮失效。图1为本发明煤矿透水自救器结构示意图。本发明煤矿透水自救器包括1-手动 开关2-竖立连杆3-锁紧机构4-拨动挡片5-救生系统6-拨动杆7-伸缩平台8-圆弧 连杆9-微动开关10-警报器11-箱门12-支架座13-右平行支撑杆14-左平行支撑杆 15-浮块。下面结合图2详述本发明煤矿透水自救器的自动展开系统。在煤矿透水时，水是罪魁祸首，同时也是我们设计透水自救器的直接信号源。当煤 矿发生透水时，利用水产生的浮力，使机构内由EVA材料制作的浮块15在水的浮力作用下 驱动顶杆19向上移动，驱动顶杆19与固定在机箱上的导轨组成移动副，同时驱动顶杆19 与杠杆17通过活动铰链连接，由驱动顶杆19带动杠杆17绕0点按逆时针方向转动，杠杆 17转动向下带动拨动杆6拉下拨动挡片4使之绕其定位销转动，弹出弹簧柱18，从而打开 自救器箱体门，接触传感器发出信号，接通电流，开启报警系统，如图2所示，自动开启箱门 的机械装置。下面结合图3详述本发明煤矿透水自救器的手动展开机构。透水时，井下环境情况比较复杂，有时透水暂时并不严重，水涨势并不迅速，假如 水深至人的膝盖后，避难人员此时无法快速逃出危险地带，这时人为打开箱门获取设施自 救就尤为重要。手动开启机构如图3所示，通过手拉开关1向上拉启，拉手通过钢链21与横拉杆 16连接，横拉杆16向上移动，横拉杆16与竖立连杆2通过活动铰链连接，这样横拉杆向上 运动带动竖立连杆向上移动，竖立连杆2在导轨20的定位作用下向上移动，而竖立杆2下 端又与自动展开机构合并，通过竖立杆2给力使其达到与自动展开方式同样的效果来开启 箱体，获得救生系统5，同时打开报警系统，实现报警。下面结合图4详述本发明煤矿透水自救器的自动报警系统。自动报警系统由微动开关9和声光报警器10及其附件(电池)组成。同时在箱 体上装上一个拨动挡片4使微动开关9处于常开开关位置，当箱门因水或者人为的打开时， 常开开关闭合，由3V电池供电的声光报警器通电启动报警，报警器10发出报警声与灯光。下面结合图5详述本发明煤矿透水自救器的自动伸出机构。为了进一步便于求救人员快速取出设施，实施自救，我们设计了自动伸出机构，自 动伸出机构由伸缩平台、平行支撑杆、圆弧连杆，支撑座等部分组成，如图4所示。支撑座12固定在箱体底面上，等长平行支撑杆13、14通过铰连联接与支撑座和 伸缩平台7相连，这样可以保持伸缩平台7在运动过程中始终处于平动状态。同时在支撑 座上装有销钉以限定伸缩盒的起始位置与拉出时的终点位置，圆弧连杆8上开有导向槽， 一端与伸缩盒活动铰接，一端与箱门11铰接，当箱门打开和关闭时，通过圆弧连杆带动自动拉出和推回伸缩平台。伸缩平台上放有救生挎包，内置有专用氧气供应设备、水、防护眼镜、矿灯、食品等 生存物资，为避难人员提供逃生的条件。下面结合图6详述本发明煤矿透水自救器的氧气供应系统。氧气供应系统四大部分组成(1)由供储氧作用的氧气瓶；(2)有控制瓶内氧气压 力的安全阀；(3) 二气化碳净化罐；(4)缓冲气囊。采用不锈钢高压氧气瓶29保存氧气30，瓶的顶部装有压力表28，瓶内可充入压力 达30MPa的氧气，使用时，打开瓶阀27，气瓶中的高压氧气经过减压阀和手动供气阀26，以 ^ 1. 2L/min的流量向气囊24供气，同时受难矿工咬住口具管25、夹上鼻夹，这样被困人员 就和自救器组成了 “人_机”呼吸系统。呼气时，气流通过呼气阀经内气囊24进入净化罐 23，其中的C02与净化罐23中的二氧化碳吸收剂22发生化学反应而被吸收，余下的氧气就 进入外气囊。注意在整个使用过程中，需要完全用嘴进行呼吸，这样保持与外界隔绝，避免 窒息或吸入有毒气体。
权利要求
1.一种煤矿透水自救器，其特征在于所述煤矿透水自救器包括自动展开系统、手动 展开机构、自动报警系统、自动伸出机构以及氧气供应系统。
2.如权利要求1所述的煤矿透水自救器，其特征在于所述自动展开系统包括与驱动 顶杆19连接的浮块15，驱动顶杆19与杠杆17通过活动铰链连接，杠杆17与拨动杆6连 接，拉下拨动挡片4使之绕其定位销转动，弹出弹簧柱18，从而打开自救器箱体门，接触传 感器发出信号，接通电流，开启报警系统。
3.如权利要求2所述的煤矿透水自救器，其特征在于驱动顶杆19与竖立连杆2连接， 竖立连杆2与横拉杆16通过活动铰链连接，横拉杆16通过钢链21与手动开关1连接，构 成所述手动展开机构。
4.如权利要求1所述的煤矿透水自救器，其特征在于所述自动报警系统由微动开关9 和声光报警器10及其附件(电池)组成。同时在箱体上装上一个拨动挡片4使微动开关 9处于常开开关位置，当箱门因水或者人为的打开时，常开开关闭合，由3V电池供电的声光 报警器通电启动报警，报警器10发出报警声与灯光。
5.如权利要求1所述的煤矿透水自救器，其特征在于所述自动伸出机构支撑座12固 定在箱体底面上，等长平行支撑杆13、14通过铰连联接与支撑座和伸缩平台7相连，这样可 以保持伸缩平台7在运动过程中始终处于平动状态。同时在支撑座上装有销钉以限定伸缩 盒的起始位置与拉出时的终点位置，圆弧连杆8上开有导向槽，一端与伸缩盒活动铰接，一 端与箱门11铰接，当箱门打开和关闭时，通过圆弧连杆带动自动拉出和推回伸缩平台。伸 缩平台上放有救生挎包，内置有专用氧气供应设备、水、防护眼镜、矿灯、食品等生存物资， 为避难人员提供逃生的条件。
6.如权利要求1所述的煤矿透水自救器，其特征在于所述氧气供应系统由(1)由供 储氧作用的氧气瓶；( 有控制瓶内氧气压力的安全阀；C3) 二气化碳净化罐；(4)缓冲气 囊四大部分组成。系统采用不锈钢高压氧气瓶四保存氧气30，瓶的顶部装有压力表观，瓶 内可充入压力达30MPa的氧气，使用时，打开瓶阀27，气瓶中的高压氧气经过减压阀和手动 供气阀26，以> 1. 2L/min的流量向气囊M供气，同时受难矿工咬住口具管25、夹上鼻夹， 这样被困人员就和自救器组成了“人-机”呼吸系统。呼气时，气流通过呼气阀经内气囊M 进入净化罐23，其中的C02与净化罐23中的二氧化碳吸收剂22发生化学反应而被吸收，余 下的氧气就进入外气囊。注意在整个使用过程中，需要完全用嘴进行呼吸，这样保持与外界 隔绝，避免窒息或吸入有毒气体。
全文摘要
利用水作为自救器的直接信号源。当煤矿发生透水时，利用所水产生的浮力，使机构内由EVA材料制作的浮块15在水的浮力作用下驱动顶杆19向上移动，驱动顶杆19带动杠杆17按顺时针方向转动，杠杆17转动向下带动拨动杆6拉下拨动挡片4使之绕其定位销转动，弹出弹簧柱18，从而打开自救器箱体门，自动送出救生系统，救生系统包括供氧装置、食品、水组成，提供给井下人员自救，同时触传感器发出信号，接通电流，开启报警系统，为其它井下人员及时撤离赢得时间。
文档编号E21F11/00GK102121396SQ20111008082
公开日2011年7月13日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者唐峰 申请人:湖南师范大学