抓手式深井救援装置的制作方法

本发明涉及深井救援的技术领域，具体而言，涉及抓手式深井救援装置。

背景技术：

农用机井是我国特别是北方地区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30～50厘米，不少机井由于长期缺乏管理，又分布在田间地头，农民、小孩或动物等稍不留意就会落入井中，引发安全事故，近年来，农村灌溉机井吃人、伤人事件屡屡发生，使得不少家庭遭受不幸，严重威胁农民的生命财产安全，影响了农村经济发展。据不完全统计，全国大约有400～500万口机井，全国每年发生400～500起机井吃人伤人事件，造成直接经济损失3600万元。

目前在深井救援领域一般存在三种救援方式：1)救援人员直接下井救援2)救援人员利用自制的绳索进行救援3)大型挖掘设备救援。这三种方法自身均存在很大的缺陷。1)救援人员直接下井的救援方式对下井施救者本身有着很大的危险性，下井救援的消防官兵往往是呈倒立状态下井。人倒立若时间稍长就会出现头晕、呼吸困难等现象，严重时甚至会出现昏厥。当机井狭窄而落井人落入较深位置时，下井救人对于救援人员来说会变得更加危险，因为这样连救援人员本身也很容易被井壁卡住。在很多情况下这种方法并不能实施。2)利用自制的绳索救援适用范围很小，且只能在落井者神智清楚且能活动部分肢体的情况下才能发挥其作用，一旦遇到落井者神志不清或者肢体被卡不能活动时便会失效。3)动用大型挖掘设备这种救援方式所需的时间特别长，往往会达到5个小时以上，大大降低了落井者的存活率。在挖掘机挖土方的过程中若处理不当极易引起塌方，造成巨大的安全隐患。根据统计数据可知，近年来人不慎掉进机井的事故频发，虽然在很多事故发生时，消防救援人员能赶到现场实施救援，但成功救援的例子不多，落进事故的死亡率一直维持在70％以上，让人触目惊心。虽然现有深井救生器设有保护架，但由于坠井者大多处于意识不清醒状态，被困者大多不能抓住保护架，只靠救援托杆向上托被困者，被困者的头部和身体紧靠井壁形成摩擦，给救援带来困难，同时也会给被困者的头部造成创伤。另外，这种深井救生器的救援竖杆节与节之间的连接速度非常慢，延长了救援的时间，坠井者生还率低。因此，设计一种高效安全的井下救援救人机器为解决我国在井下救援领域的诸多问题，保障落井者的生命安全是十分必要的。

目前在深井救援领域已有较多小型深井救援装置的专利申请的提出。在中国发明专利《筒式深井救援装置》(公开号：cn108339207a)中，该筒式深井救援装置包括与深井出入口连接的主支撑结构、安全套筒、位于所述主支撑结构和安全套筒之间并控制所述安全套筒升降的控制机构、位于所述安全套筒下方的自锁支撑机构以及连接所述自锁支撑机构和安全套筒的连接结构。但是，该结构在升降的过程中由于只有绳索固定，在水平方向上没有约束，救援时会发生摆动，撞到井壁对被困者造成二次伤害。在中国发明专利《一种深井救援装置》(公开号：cn108295399a)中，该深井救援装置利用形状记忆金属段的特性，通过加热装置的加热使所述形状记忆金属段发生变形，从而使变形部盘旋在坠井者的身体下方并将坠井者从底部托起，从而将坠井者保护在固定防护套当中，当将所述变形支撑结构和坠井者整体提升至地面时，加热装置停止加热，即可使形状记忆金属段恢复至初始形态，坠井者即可离开固定防护套，从而完成整个救援过程。但是，该深井救援装置只能救援以站立姿态被卡住的被困者，面对其他姿态的情况时无法救援。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供抓手式深井救援装置，以解决现有技术中的深井救援装置中只能救援以站立姿态被卡住的被困者的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种抓手式深井救援装置。该抓手式深井救援装置包括救援组件和控制救援组件升降的升降组件，其特征在于：所述救援组件包括救援结构，所述救援结构包括可转动的第一圆盘和抓取机构；所述抓取机构包括连杆、与所述连杆连接并可相向运动的一组抓手；所述连杆与所述第一圆盘连接并可沿第一圆盘的表面移动。

实施救援时，救援人员通过所述升降组件使救援组件竖直放入深井，当下降至适宜的深度时，首先通过旋转第一圆盘使抓取机构转动一定角度，然后通过连杆的在第一圆盘的移动使抓手位于待抓取位置的上方，随后即可抓紧坠井者，实现精准抓取和快速救援。可见，本发明的结构简单，自由度高，抓手机构可以实现水平方向的平动和空间上的转动，使得多种姿态的坠井者都可以通过抓取的方式被快速救援，方便安装，适用性强，可以为坠井者争取宝贵的黄金救援时间。

进一步地，所述抓取机构为两个；由此，两组抓手可以分别对准到坠井者的腋下和腿关节处，使坠井者以托抱的姿态被固定住，降低坠井者的难受度。

进一步地，所述抓手外表面设有橡胶。由此，抓手外的橡胶用来一来可以增加爪臂的摩擦，使抓举坠井者更牢固、更稳定，而且软质材料会使坠井者的抓取点更舒适。

进一步地，所述抓手包括弧形且相互嵌套的外导管和内导管；由此，非工作状态时内导管缩在外导管中以减小抓手体积，当外导管端部下降至待抓取位置时使内导管伸出，由于外导管和内导管为弧形，因此内导管伸出即实现抓取。

进一步地，所述连杆为伸缩杆。由此，一来适应于不同高度的坠井者，二来调节两组抓手的高度差，提升坠井者的舒适度。

进一步地，所述抓手与所述连杆采用第一插销连接。由此，便于调节两个抓手的间距，从而适应于不同胖瘦的坠井者。

进一步地，所述第一圆盘上设有滑槽和滑块，所述滑块与所述连杆连接。由此，结构简单，便于控制连杆的水平移动。

进一步地，所述滑块与所述连杆采用第二插销连接。由此，可以在竖直平面内转动连杆，由此控制两组抓取机构之间的间距，从而适应于不同高度的坠井者。

进一步地，所述救援组件还包括防止所述救援结构在升降过程中摆动的垂直起落结构。由此，保证了救援组件水平方向的稳定，保证了救援装置的垂直起落以及救援过程中不产生摆动，防止在上升过程中坠井者撞击井壁而对坠井者造成二次伤害。

进一步地，所述垂直起落结构包括第二圆盘和弹簧轮滑组件，所述弹簧轮滑组件包括扭转弹簧、转动杆和滚轮，所述弹簧轮滑组件为至少两组。未工作时，转动杆与所述第二圆盘上表面平行；当所述救援组件下井救援时，所述滚轮与井壁接触，所述扭转弹簧发生形变，致使所述连杆向上倾斜到一定角度，倾斜的角度随井壁半径变化。所述弹簧轮滑结构保证了井下救援装置水平方向的稳定，保证了救援组件的垂直起落以及救援过程中不产生摆动。

进一步地，所述第二圆盘下表面与所述第一圆盘之间设有使所述第一圆盘转动的齿轮轴，上表面与所述升降组件连接。由此，整个救援装置的结构简单，安装方便。

进一步地，还包括视频结构；可以通过所述视频装置观察井下情况，调整井下救援装置的下降深度，实现将探测与救援的一体化，节省先探测后救援所浪费的时间，大大减少救援时间。

进一步地，还包括照明结构。

进一步地，还包括供气结构。由此，控制抓手的抓取。

进一步地，所述升降组件包括卷筒和绳索。由此，结构简单，便于控制升降高度，且升降过程耗能低。

可见，本发明的结构简单，自由度高，抓手机构可以实现水平方向的平动和空间上的转动，使得多种姿态的坠井者都可以通过抓取的方式被快速救援，方便安装，适用性强，可以为坠井者争取宝贵的黄金救援时间。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本发明中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例1的抓手式深井救援装置的立体图。

图2为图1中第一圆盘的结构示意图。

图3为本发明实施例1的抓手式深井救援装置未进行救援时的结构示意图。

图4为本发明实施例1的抓手式深井救援装置救援时的结构示意图。

图5为本发明实施例2的抓手式深井救援装置救援时的结构示意图。

图6为本发明实施例3的抓手式深井救援装置救援时的结构示意图。

上述附图中的有关标记为：

1：第一圆盘；

11：滑槽；

12：滑块；

13：第二插销；

21：连杆；

211：中空管；

212：抓杆；

22：抓手；

221：外导管；

222：内导管；

23：第一插销；

31：第二圆盘；

32：弹簧轮滑组件；

321：扭转弹簧；

322：转动杆；

323：滚轮；

4：齿轮轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：

本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。术语“扭转弹簧”是指：各圈或是紧密围绕、能适应各种扭转负荷、作用于摆杆-滚轮结构使其紧紧贴合墙壁、并能保持整个结构稳定的弹簧。

实施例1

图1-2所示的抓手22式深井救援装置，包括救援组件和控制救援组件升降的升降组件，所述救援组件包括救援结构和防止所述救援结构在升降过程中摆动的垂直起落结构。

所述救援结构包括可转动的第一圆盘1和抓取机构；所述抓取机构包括连杆21、与所述连杆21连接并可相向运动的一组抓手22；所述连杆21与所述第一圆盘1连接并可沿第一圆盘1的表面移动。

所述抓取机构为两个；所述抓手22外表面设有橡胶；所述抓手22与所述连杆21采用第一插销23连接。

所述抓手22包括弧形且相互嵌套的外导管221和内导管222；

所述第一圆盘1上设有滑槽11和滑块12，所述连杆21与所述滑块12连接。

所述垂直起落结构包括第二圆盘31和弹簧轮滑组件32，所述弹簧轮滑组件32包括扭转弹簧321、转动杆322和滚轮323，所述弹簧轮滑组件32为四两组且呈均匀分布。

所述第二圆盘31下表面与所述第一圆盘1之间设有使所述第一圆盘1转动的齿轮轴4，上表面与所述升降组件连接。

还包括设于所述第二圆盘31下表面的视频结构、照明结构和供气结构。

所述升降组件包括卷筒和绳索，卷筒固定于卷筒轴上，卷筒上缠绕绳索，通过驱动卷筒正反转动使绳索缠绕，使救援组件上升和下降。

如图3所示，当救援装置未使用时，转动杆322处于水平状态，抓手22的内导管222收缩至外导管221内部。如图4所示，当进行深井救援时，转动杆322因深井直径和滚轮323的限制而转动一定角度，而所述内导管222则被所述供气结构用气压压出，从而实现抓住坠井者。

实施例2

与实施例1相比，本实施例的抓手22式深井救援装置具有的区别是：如图5所示，所述滑块12与所述连杆21采用第二插销13连接，使得连杆21可以在竖直平面内转动，由此可以控制两组抓取机构之间的间距，从而适应于不同高度的坠井者。

实施例3

与实施例2相比，本实施例的抓手22式深井救援装置具有的区别是：如图6所示，所述连杆21为伸缩杆，包括与所述滑块12连接的中空管211和与所述外导管221连接的抓杆212，通过调节连杆21的伸缩程度，从而适应于不同高度的坠井者。

以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。