一种遥控式煤矿井自救通风车的制作方法

本发明属于矿井安全自救系统技术领域，具体涉及一种遥控式煤矿井自救通风车。

背景技术：

矿井“六大系统”是矿山广大员工生命的重要保障，是发生灾难时的自救的重要保障，为员工提供了又一可靠生命线。虽然国家对矿井压风自救系统有着命令规定，而压风自救装置则是五花八门，各有优缺点，总体上现有的压风自救装置是一种固定式永久性自救装备，用于具有煤与瓦斯突出的煤矿、高瓦斯矿井及发生冒顶堵人事故的井下灾害防护，可安装在峒室、有人工作的场所及人员流动的井巷，也可安装在掘进和回采工作面。

现有的压风自救装置、供水装置以及通风系统多是相互独立的固定式安装，这种方式不利于在以上系统在煤矿开采的矿井的一些地形复杂地区进行灵活使用，当瓦斯泄漏事故发生之后，往往无法及时处理和提供全方位的保障，因此，有必要设计一种集合多种功能的综合性矿井自救通风结构。

技术实现要素：

为了解决现有技术自救装置、供水装置和通风系统在矿井的复杂地形区域建设难度高、使用灵活性不足的问题，本方案提供了一种遥控式煤矿井自救通风车，集合通风、供氧自救、供水等多种功能；同时采用多个风扇结构的轴流风机，通过不同转速、不同转向的组合实现对矿洞抽风、局部鼓风、径向吹风等多功能的实现。

本发明所采用的技术方案为：

一种遥控式煤矿井自救通风车：包括遥控式履带车、外框架、轴流风机、压风自救装置、供水装置和棚顶结构；

所述遥控式履带车能够接受远程遥控信号并执行前进、后退或转向动作；

外框架设置在遥控式履带车上并用于固定轴流风机、压风自救装置、供水装置和棚顶结构；在外框架的尾部设置有对外连接座，在对外连接座上设置有两个拉断阀，压风自救装置通过一个拉断阀与送氧管路相连，供水装置通过另一个拉断阀与自来水管路相连；

轴流风机可拆卸的固定在外框架上，并位于遥控式履带车正上方；轴流风机包括外壳体和设置在外壳体内的第一风扇、第二风扇和第三风扇；外壳体呈管状，外壳体的前端开口，外壳体的后端通过通风管道连通到矿井的通风巷中；第二风扇设置于第一风扇与第三风扇之间，且用于向外壳体的径向鼓风；第一风扇与第三风扇用于向外壳体的轴向鼓风；第一风扇、第二风扇和第三风扇的转速能够独立控制，第一风扇和第三风扇能够正向或逆向送风；在第二风扇与第三风扇处的外壳体侧壁上设置有径向通气口，使得径向的气流能够从外壳体吹出；

压风自救装置可拆卸的固定在外框架上，且位于轴流风机的上方；该压风自救装置用于提供氧气；

供水装置可拆卸的固定在外框架上，且位于压风自救装置的上方；该供水装置用于提供和储存自来水；

棚顶结构固定在外框架的顶部，且位于供水装置的上方；该棚顶结构用于遮挡落石。

可选的：该通风管道包括有软布筒和若干环筋，各个环筋并列且支撑于软布筒的内侧；相邻环筋间隔设置，并使软布筒能够轴向伸缩。

可选的：通风管道还包括有磁性软链、第一弧扣和第二弧扣；在通风管道端部的环筋的上方和下方分别连接有一个第二弧扣，每个第二弧扣通过扭力弹簧连接有一个第一弧扣，每个第一弧扣上均连接有磁性软链，磁性软链能够磁吸到轴流风机的外壳体上，并使轴流风机与通风管道之间能够脱离连接。

可选的：压风自救装置包括有自救箱体、横向管路、氧气罐、电子压力计、呼吸器和多个分支管路；横向管路和多个分支管路均设置在自救箱体内；横向管路的一端封闭，横向管路的另一端通过横向总阀连接到对外连接座上，并能够连通送氧管路；各个分支管路均与横向管路连接并连通，在每个分支管路上均设置有支路阀，且每个分支管路的端部连接有一个呼吸器，氧气罐通过软管连接到横向管路的中部，电子压力计连接在横向管路上。

可选的：呼吸器包括连接器、呼吸软管和呼吸罩；所述连接器包括有连接基体、上盖体、下盖体、网格板和呼吸软袋；连接基体分别具有上部开口和下部开口，网格板设置于上部开口与下部开口之间；在上部开口处设置有的带孔的橡胶塞，且该上部开口用于连接压风自救装置，上盖体可转动的连接在上部开口的口沿处，且用于盖合该上部开口；下盖体设置在下部开口处且用于盖合该下部开口；呼吸软袋设置在下部开口的内侧，且呼吸软袋能够从下部开口处伸出并存储氧气；在连接基体上还设置有通气孔，该通气孔通过呼吸软管与呼吸罩相连。

可选的：供水装置包括有水箱本体和滤水器；水箱本体顶部设置有供水口，该进水管连接到对外连接座上，并能够连通自来水管路；水箱本体底部设置有排水口；滤水器设置在水箱本体内，滤水器上设置有供水口。

可选的：棚顶结构包括有上环架、瓦楞顶、下环架、缓冲弹簧和橡胶罩；上环架和下环架均呈环形字形，下环架固定在外框架的顶部，上环架设置于下环架的正上方，缓冲弹簧和橡胶罩均连接于上环架与下环架之间，橡胶罩位于缓冲弹簧的外侧；瓦楞顶呈屋脊状并连接在上环架的正上方，该瓦楞顶将外框架覆盖在其正下方。

可选的：遥控式履带车包括有行走轮、履带、辅助轮和行走车体；在行走车体的左侧或右侧设置有两个以上的行走轮和两个以上的辅助轮，在行走车体的左侧或右侧分别设置有一履带，履带连接位于行走车体左侧或右侧的所有行走轮和辅助轮。

可选的：遥控式履带车还包括竖向抬杆、横向转轴、蜗轮、蜗杆和抬杆电机；横向转轴设置在行走车体的前侧，横向转轴的两端分别垂直连接有竖向抬杆，蜗轮同轴连接在蜗轮横向转轴上，蜗杆连接在抬杆电机的转轴上并与蜗轮啮合。

可选的：外框架包括有底座、下伸缩节、中伸缩节和上伸缩节；中伸缩节可伸缩的连接在下伸缩节上，上伸缩节可伸缩的连接在中伸缩节上，上伸缩节的上端与棚顶结构相连，下伸缩节的下端垂直连接在底座上，底座固定连接在遥控式履带车上，所述对外连接座设置在底座的尾部。

本发明的有益效果为：

1.利用遥控式履带车搭载压风自救装置、供水装置、轴流风机等方式，实现以上多个矿井系统的多功能组合，能够为矿井内六大系统不易铺设的区域或矿洞快速搭建压风自救系统、供水系统、通风系统，使矿洞能够快速满足采矿条件；本自救通风车能够根据实际采矿情况和采矿位置进行位置变化，提高及时性和灵活性更高；

2.本方案中的自救通风车通过拉断阀连接自来水管路和送氧管路，从而使得瓦斯泄漏事故发生时候，遥控式履带车能够方便于移动，从而能够方便于轴流风机对煤矿矿洞中的瓦斯进行快速排出；并且轴流风机采用三个风机独立控制的方式，能够使得轴流风机的轴向气流量与径向气流量均能够通过风机转速或转速的不同实现控制；

3.本方案中的呼吸器的连接器设置有呼吸软袋，该连接器与呼吸罩相连，呼吸软袋充气之前，连接器作为空气中转，呼吸软袋之后，连接器能够脱离连接，然后使得人员能够根据实际情况进行自救站之间的位置转移；此外，本方案中采用了独立的氧气罐设计，能够在外部的送氧管路压力不足的情况下，实现补充供氧。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本方案中自救通风车的结构示意图；

图2是遥控式履带车的结构示意图；

图3是轴流风机的结构示意图；

图4是压风自救装置的结构示意图；

图5是呼吸器的充气状态结构图；

图6是本方案中遥控式煤矿井自救通风车的结构示意图。

图中：图中：1-遥控式履带车；101-竖向抬杆；102-横向转轴；103-蜗轮；104-蜗杆；105-行走轮；106-履带；107-辅助轮；108-行走车体；109-抬杆电机；2-外框架；201-底座；202-拉断阀；203-对外连接座；204-下伸缩节；205-中伸缩节；206-上伸缩节；3-轴流风机；301-第一风扇；302-外壳体；303-第二风扇；304-第三风扇；305-径向通气口；4-压风自救装置；401-氧气罐；402-电子压力计；403-横向管路；404-自救箱体；405-横向总阀；406-支路阀；5-供水装置；501-排水口；502-供水口；503-滤水器；504-进水管；505-水箱本体；6-摄像头；7-棚顶结构；701-上环架；702-瓦楞顶；703-下环架；704-缓冲弹簧；705-橡胶罩；8-自来水管路；9-送氧管路；10-通风管道；1001-磁性软链；1002-第一弧扣；1003-第二弧扣；1004-环筋；1005-软布筒；11-呼吸器；1101-上盖体；1102-连接基体；1103-下盖体；1104-呼吸软袋；1105-通气孔；1106-呼吸软管；1107-呼吸罩；1108-网格板；1109-橡胶塞。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理且不构成自相矛盾的情况下，均包括直接和间接连接。

实施例1

如图1-6所示，本实施例设计了一种遥控式煤矿井自救通风车：包括遥控式履带车1、外框架2、轴流风机3、压风自救装置4、供水装置5和棚顶结构7。

外框架2固定在遥控式履带车1上并且能够随遥控式履带车1同步进行或后退，轴流风机3、压风自救装置4和供水装置5三者可拆卸的固定在外框架2上，且其中轴流风机3用于通风，压风自救装置4用于输出供氧，供水装置5用于水的储存和供给；棚顶结构7设置在外框架2的顶部用于遮挡落石，并保护其下方的轴流风机3、压风自救装置4和供水装置5等结构。

外框架2包括有底座201、下伸缩节204、中伸缩节205和上伸缩节206；中伸缩节205可伸缩的连接在下伸缩节204上，上伸缩节206可伸缩的连接在中伸缩节205上，上伸缩节206的上端与棚顶结构7相连，下伸缩节204的下端垂直连接在底座201上，底座201固定连接在遥控式履带车1上，所述对外连接座203设置在底座201的尾部。

外框架2上的竖向可升降式设计，能够方便于一个或者多个轴流风机3、压风自救装置4或供水装置5三者的组合搭配，能够使得组合而成的通风车组合的灵活性更高。

在外框架2的尾部设置有对外连接座203，在对外连接座203上设置有两个拉断阀202，压风自救装置4通过一个拉断阀202与送氧管路9相连，供水装置5通过另一个拉断阀202与自来水管路8相连。两个拉断阀202的设计，能够使得本自救通风车能够方便地与脱离连接，从而能够遥控移动至指定位置进行通风，从而使本通风车能够根据需要而灵活移动。

棚顶结构7包括有上环架701、瓦楞顶702、下环架703、缓冲弹簧704和橡胶罩705；上环架701和下环架703均呈环形字形，下环架703固定在外框架2的顶部，上环架701设置于下环架703的正上方，缓冲弹簧704和橡胶罩705均连接于上环架701与下环架703之间，橡胶罩705位于缓冲弹簧704的外侧；瓦楞顶702呈屋脊状并连接在上环架701的正上方，该瓦楞顶702将外框架2覆盖在其正下方。该棚顶结构7能够遮挡落石，并提供缓冲。

实施例2

如图1-6所示，本实施例设计了一种遥控式煤矿井自救通风车，包括遥控式履带车1、外框架2、轴流风机3、压风自救装置4、供水装置5和棚顶结构7。

外框架2固定在遥控式履带车1上并且能够随遥控式履带车1同步进行或后退，轴流风机3、压风自救装置4和供水装置5三者可拆卸的固定在外框架2上，且其中轴流风机3用于通风，压风自救装置4用于输出供氧，供水装置5用于水的储存和供给；棚顶结构7设置在外框架2的顶部用于遮挡落石，并保护其下方的轴流风机3、压风自救装置4和供水装置5等结构。

遥控式履带车1包括有行走轮105、履带106、辅助轮107、竖向抬杆101、横向转轴102、蜗轮103、蜗杆104和抬杆电机109和行走车体108；在行走车体108的左侧或右侧设置有两个以上的行走轮105和两个以上的辅助轮107，在行走车体108的左侧或右侧分别设置有一履带106，履带106连接位于行走车体108左侧或右侧的所有行走轮105和辅助轮107；横向转轴102设置在行走车体108的前侧，横向转轴102的两端分别垂直连接有竖向抬杆101，蜗轮103同轴连接在蜗轮103横向转轴102上，蜗杆104连接在抬杆电机109的转轴上并与蜗轮103啮合。所述遥控式履带车1能够接受远程遥控信号并执行前进、后退或转向动作。

本遥控式履带车1车采用履带车式的设计，从而使得其更加适合于潮湿的矿洞中的行走，并且本遥控式履带车1的前侧设置有竖向抬杆101，能够在行进侧具有较高的坎的时候能够通过该竖向抬杆101进行位置提升，从而减少矿井中复杂的路况对本自救通风车的影响；并且在外框架2的顶部设置有摄像头6，摄像头6能够为后台控制端提供视频信号，从而探测行进的路况，此外，外框架2上可以设置二氧化硫、一氧化碳等矿洞内常见的有害气体的传感器，从而能够控制本通风车到达瓦斯气体浓度较高的区域。

实施例3

如图1-6所示，本实施例设计了一种遥控式煤矿井自救通风车：包括遥控式履带车1、外框架2、轴流风机3、压风自救装置4、供水装置5和棚顶结构7。

外框架2固定在遥控式履带车1上并且能够随遥控式履带车1同步进行或后退，轴流风机3、压风自救装置4和供水装置5三者可拆卸的固定在外框架2上，且其中轴流风机3用于通风，压风自救装置4用于输出供氧，供水装置5用于水的储存和供给；棚顶结构7设置在外框架2的顶部用于遮挡落石，并保护其下方的轴流风机3、压风自救装置4和供水装置5等结构。

轴流风机3可拆卸的固定在外框架2上，并位于遥控式履带车1正上方；轴流风机3包括外壳体302和设置在外壳体302内的第一风扇301、第二风扇303和第三风扇304；外壳体302呈管状，外壳体302的前端开口，外壳体302的后端通过通风管道10连通到矿井的通风巷中；第二风扇303设置于第一风扇301与第三风扇304之间，且用于向外壳体302的径向鼓风；第一风扇301与第三风扇304用于向外壳体302的轴向鼓风；第一风扇301、第二风扇303和第三风扇304的转速能够独立控制，第一风扇301和第三风扇304能够正向或逆向送风；在第二风扇303与第三风扇304处的外壳体302侧壁上设置有径向通气口305，使得径向的气流能够从外壳体302吹出。轴流风机3采用多风扇配合的设计，当轴流风机3向矿洞内吹气，且第一风扇301转速大于等于第三风扇304，此时气流的方向体现为轴向气流；当轴流风机3向矿洞内吹气，且第二风扇303启动，此时气流的方向体现为轴向气流和径向气流同时存在，两者气流量的比例与三者的转速有关；当轴流风机3向矿洞内吹气，且第二风扇303启动，第一风扇301反向转动、第三风扇304正向转动时，此时气流方向以径向气流为主；当第一风扇301和第三风扇304均反向转动时，此时通风管道10的气流方向相反，矿洞内的空气被抽出到通风巷中。

该通风管道10包括有软布筒1005、若干环筋1004、磁性软链1001、第一弧扣1002和第二弧扣1003，各个环筋1004并列且支撑于软布筒1005的内侧；相邻环筋1004间隔设置，并使软布筒1005能够轴向伸缩；在通风管道10端部的环筋1004的上方和下方分别连接有一个第二弧扣1003，每个第二弧扣1003通过扭力弹簧连接有一个第一弧扣1002，每个第一弧扣1002上均连接有磁性软链1001，磁性软链1001能够磁吸到轴流风机3的外壳体302上，并使轴流风机3与通风管道10之间能够脱离连接。本实施例中通风管道10采用软布筒1005的设计，从而通风管道10能够伸缩，能够使得通风通道能够随着轴流风机3移动至指定的位置进行通风；并且由于轴流风机3与通风管道10之间能够脱离连接从而使得本自救通风车能够通过往复进出矿洞的方式将更多的通风管道10带入到矿洞中，而且，由于其可脱离的设计，也能够保护通风管道10和轴流风机3等结构。

实施例4

如图1-6所示，本实施例设计了一种遥控式煤矿井自救通风车：包括遥控式履带车1、外框架2、轴流风机3、压风自救装置4、供水装置5和棚顶结构7。

外框架2固定在遥控式履带车1上并且能够随遥控式履带车1同步进行或后退，轴流风机3、压风自救装置4和供水装置5三者可拆卸的固定在外框架2上，且其中轴流风机3用于通风，压风自救装置4用于输出供氧，供水装置5用于水的储存和供给；棚顶结构7设置在外框架2的顶部用于遮挡落石，并保护其下方的轴流风机3、压风自救装置4和供水装置5等结构。

压风自救装置4包括有自救箱体404、横向管路403、氧气罐、电子压力计402、呼吸器11和多个分支管路；横向管路403和多个分支管路均设置在自救箱体内；横向管路403的一端封闭，横向管路403的另一端通过横向总阀405连接到对外连接座203上，并能够连通送氧管路9；各个分支管路均与横向管路403连接并连通，在每个分支管路上均设置有支路阀406，且每个分支管路的端部连接有一个呼吸器11，氧气罐通过软管连接到横向管路403的中部，电子压力计402连接在横向管路403上。

呼吸器11包括连接器、呼吸软管1106和呼吸罩1107；所述连接器包括有连接基体1102、上盖体1101、下盖体1103、网格板1108和呼吸软袋1104；连接基体1102分别具有上部开口和下部开口，网格板1108设置于上部开口与下部开口之间；在上部开口处设置有的带孔的橡胶塞1109，且该上部开口用于连接压风自救装置4，上盖体1101可转动的连接在上部开口的口沿处，且用于盖合该上部开口；下盖体1103设置在下部开口处且用于盖合该下部开口；呼吸软袋1104设置在下部开口的内侧，且呼吸软袋1104能够从下部开口处伸出并存储氧气；在连接基体1102上还设置有通气孔1105，该通气孔1105通过呼吸软管1106与呼吸罩1107相连。

呼吸器11的可移动性能够增加工作区域的工作人员的上限；工作人员能够佩戴呼吸罩1107移动聪热寻求自救，从而避免工作人员数量超过自救站的供氧位上限；此外，本方案采用氧气罐401进行辅助供氧，能够在外部的送氧管路9不能提供足够风压或者供氧量不足的情况下，进行补充供氧，同时利用氧气罐401进行供氧能够提供富氧空气，从而使得呼吸软袋1104装入富氧空气后，工作人员的可移动距离更远。

实施例5

如图1-6所示，在实施例1-3的结构基础上，其供水装置5包括有水箱本体505和滤水器503；水箱本体505顶部设置有供水口502，该进水管504连接到对外连接座203上，并能够连通自来水管路8；水箱本体505底部设置有排水口501；滤水器503设置在水箱本体505内，滤水器503上设置有供水口502。供水装置5不仅与自来水管路8相连，同时自带有水箱，从而使得自来水管路8水压失常的情况下，仍然能够在一定时间内保证自救站的供水自救。

上述实施例仅仅是为了清楚地说明所做的举例，而并非对实施方式的限定；对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围内。