一种防坠深井救援装置

技术领域

本发明属于深井救援领域，尤其涉及一种防坠深井救援装置。

背景技术

目前，在中国消防以及新闻上经常会播出有人或动物不小心掉进几十或者上百米的深井内。传统的救人方式为由消防员下到井中，给被困者捆绑救援绳，同时井外的消防员通过救援绳拉出被困者，但当井口较小，井口直径只能供一人通过时，消防员在井内的动作就会受到阻碍，消防员的救援作业就会变得异常麻烦，不但延长了救援时间，延长了被困者处于危险的时间，也有可能导致被困者因救援不及时而出现意外，而且还会使消防员始终处于危险环境。

随着科技发展，逐渐发展出深井救援装置，但深井救援装置的体积一般都较大，只适合用于井口较大的深井救援，井口较小的深井救援仍然由消防员下井救援，不但延长了救援时间，可能导致救援不及时，而且还会使消防员自身处于危险中。

为避免上述技术问题，确有必要提供一种防坠深井救援装置以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防坠深井救援装置，旨在解决在井口较小的深井救援时，延长了救援时间，可能导致救援不及时，且还会给消防员自身带来危险的问题。

本发明是这样实现的，一种防坠深井救援装置，包括安装座，所述安装座上转动连接有转动座，所述转动座的顶部开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有滑动块，所述滑动块的顶部固定连接有两个立板，两个所述立板之间转动连接有收卷盘，所述收卷盘上缠绕有钢丝绳，其中一个所述立板上固定安装有第一电动机，所述第一电动机的输出轴与收卷盘固定连接，还包括：

支撑机构，所述支撑机构安装在安装座的底部，且支撑机构能够根据井口的直径进行调节，支撑机构用于对安装座进行支撑；

机械爪，所述机械爪固定连接在钢丝绳贯穿滑动块、转动座以及安装座的一端，所述滑动块上开设有供钢丝绳穿过的通孔，所述转动座上的滑槽内开设有供钢丝绳活动的条缝，所述机械爪用于将被困者抱住；

第一驱动机构，所述第一驱动机构安装在安装座上，所述第一驱动机构的输出端与转动座传动连接，第一驱动机构用于带动转动座转动；

水平调节机构，所述水平调节机构安装在转动座上，所述水平调节机构的输出端与滑动块传动连接，水平调节机构用于带动滑动块移动，从而可对机械爪进行水平方向上的调节，便于该装置根据被困者位置进行适当调整，该装置操作更灵活。

进一步的技术方案，所述支撑机构包括：

多个第一蜗轮，多个所述第一蜗轮均转动连接在安装座的底部，所述第一蜗轮的侧面固定连接有支腿，优选的，多个所述第一蜗轮围绕安装座的轴心均匀分布；

多个第一蜗杆，多个所述第一蜗杆均转动连接在安装座的内部，且多个所述第一蜗杆分别和多个第一蜗轮啮合连接；

传动机构，所述传动机构安装在安装座的内部，所述传动机构与多个第一蜗杆传动连接，传动机构用于带动多个第一蜗杆同步转动；

第二驱动机构，所述第二驱动机构安装在安装座上，所述第二驱动机构与传动机构传动连接，所述第二驱动机构用于带动传动机构转动。

进一步的技术方案，所述传动机构包括转动连接在安装座内部的第一齿环，多个所述第一蜗杆的一端均固定连接有第一齿轮，所述第一齿环与多个第一齿轮均啮合连接。

进一步的技术方案，所述第二驱动机构包括固定连接在第一齿环上的第二齿环和固定安装在安装座上的第二电动机，所述第二电动机的输出轴固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮和第二齿环啮合连接。

进一步的技术方案，所述支腿的末端铰接有垫板。

进一步的技术方案，所述机械爪包括：

安装箱，所述安装箱固定连接在钢丝绳的一端；

两个转动块，两个所述转动块分别转动连接在安装箱的两端，两个所述转动块之间固定连接有连接杆；

两个U型架，两个所述U型架均滑动连接在连接杆上，且两个所述U型架对称分布；

两个转动臂，两个所述转动臂分别固定连接在两个U型架贯穿转动块的一端，优选的，两个所述转动臂上分别设置有照明灯和摄像头，照明灯用于提供亮度，摄像头便于救援人员实时观察被困者的位置；

两个夹爪，两个所述夹爪分别铰接在两个转动臂的底部；

两个伸缩杆，两个所述伸缩杆分别铰接在两个转动臂的内部，两个所述伸缩杆的活动端分别铰接在两个夹爪的侧面；

角度调节机构，所述角度调节机构安装在安装箱的内部，所述角度调节机构与连接杆传动连接，所述角度调节机构用于带动连接杆转动；

伸缩机构，所述伸缩机构安装在角度调节机构上，所述伸缩机构的输出端与两个U型架传动连接，所述伸缩机构用于带动两个U型架相向或相背运动。

进一步的技术方案，所述角度调节机构包括固定安装在安装箱内部的第三电动机，所述第三电动机的输出轴固定连接有第二蜗杆，所述连接杆上固定连接有第二蜗轮，所述第二蜗轮和第二蜗杆啮合连接。

进一步的技术方案，所述伸缩机构包括固定安装在第二蜗轮上的双轴电机，所述双轴电机的两个输出轴均固定连接有第一螺杆，两个所述第一螺杆分别与两个U型架螺纹连接。

进一步的技术方案，所述第一驱动机构包括固定安装在安装座上的第四电动机，所述第四电动机的输出轴固定连接有第三齿轮，所述转动座的侧面固定连接有第三齿环，所述第三齿轮和第三齿环啮合连接。

进一步的技术方案，所述水平调节机构包括转动连接在滑槽内的第二螺杆，所述第二螺杆与滑动块螺纹连接，所述转动座上固定安装有第五电动机，所述第五电动机的输出轴与第二螺杆的一端固定连接，所述滑槽的内部还固定连接有导向杆，所述滑动块上开设有与导向杆相适配的导向孔。

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

1.根据井口的直径，启动第二电动机，第二电动机带动第二齿环转动，第二齿环带动第一齿环转动，第一齿环带动多个第一齿轮转动，第一齿轮带动第一蜗杆转动，第一蜗杆带动第一蜗轮转动，第一蜗轮带动支腿向外转动，使多个支腿末端的距离大于井口的直径，将多个支腿分别安装到井口周围，使安装座正好处于井口的上方，该装置可适用于不同直径的深井；

2.通过设置第一驱动机构和水平调节机构，该装置可灵活地将机械爪移动到任意位置，也可改变机械爪的角度，该装置可根据被困者的位置进行适当的调整，使机械爪能够抱住被困者合适的位置，避免机械爪给被困者造成二次伤害；

3.通过设置角度调节机构，可将夹爪转动到水平位置，夹爪可夹取人体腰部位置，从而无需救援人员的辅助捆绑，无需救援人员下井，无需使救援人员处于危险中，该装置使用更方便和更灵活，减少了救援时间，使被困者能够得到及时救援。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明的侧视立体结构示意图；

图4为本发明的侧视截面结构示意图；

图5为本发明的图4中B处放大结构示意图；

图6为本发明的俯视立体截面结构示意图；

图7为本发明的第一齿环和第二齿环位置立体结构示意图；

图8为本发明的机械爪俯视立体截面结构示意图；

图9为本发明的机械爪正视结构示意图。

附图中：1、安装座；2、转动座；3、滑动块；4、立板；5、收卷盘；6、钢丝绳；7、第一电动机；8、支撑机构；81、第一蜗轮；82、支腿；83、第一蜗杆；84、传动机构；841、第一齿环；842、第一齿轮；85、第二驱动机构；851、第二齿环；852、第二电动机；853、第二齿轮；9、机械爪；91、安装箱；92、转动块；93、连接杆；94、U型架；95、转动臂；96、夹爪；97、伸缩杆；98、角度调节机构；981、第三电动机；982、第二蜗杆；983、第二蜗轮；99、伸缩机构；991、双轴电机；992、第一螺杆；10、第一驱动机构；101、第四电动机；102、第三齿轮；103、第三齿环；11、水平调节机构；111、第二螺杆；112、导向杆；12、垫板；13、照明灯；14、摄像头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1-9所示，为本发明提供的一种防坠深井救援装置，包括安装座1，所述安装座1上转动连接有转动座2，所述转动座2的顶部开设有滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有滑动块3，所述滑动块3的顶部固定连接有两个立板4，两个所述立板4之间转动连接有收卷盘5，所述收卷盘5上缠绕有钢丝绳6，其中一个所述立板4上固定安装有第一电动机7，所述第一电动机7的输出轴与收卷盘5固定连接，还包括：

支撑机构8，所述支撑机构8安装在安装座1的底部，且支撑机构8能够根据井口的直径进行调节，支撑机构8用于对安装座1进行支撑，从而将安装座1固定到井口上方；

机械爪9，所述机械爪9固定连接在钢丝绳6贯穿滑动块3、转动座2以及安装座1的一端，所述滑动块3上开设有供钢丝绳6穿过的通孔，所述转动座2上的滑槽内开设有供钢丝绳6活动的条缝，所述机械爪9用于将被困者抱住，然后可通过钢丝绳6将被困者拉出；

第一驱动机构10，所述第一驱动机构10安装在安装座1上，所述第一驱动机构10的输出端与转动座2传动连接，第一驱动机构10用于带动转动座2转动，从而可以对机械爪9进行角度调节，便于根据井内被困者的位置，将机械爪9移动到被困者的正面，从而避免机械爪9对被困者造成二次伤害；

水平调节机构11，所述水平调节机构11安装在转动座2上，所述水平调节机构11的输出端与滑动块3传动连接，水平调节机构11用于带动滑动块3移动，从而可对机械爪9进行水平方向上的调节，便于该装置根据被困者位置进行适当调整，该装置操作更灵活。

在本发明实施例中，如图1-7所示，作为本发明的一种优选实施例，所述支撑机构8包括：

多个第一蜗轮81，多个所述第一蜗轮81均转动连接在安装座1的底部，所述第一蜗轮81的侧面固定连接有支腿82，优选的，多个所述第一蜗轮81围绕安装座1的轴心均匀分布，使安装座1受力平衡；

多个第一蜗杆83，多个所述第一蜗杆83均转动连接在安装座1的内部，且多个所述第一蜗杆83分别和多个第一蜗轮81啮合连接；

传动机构84，所述传动机构84安装在安装座1的内部，所述传动机构84与多个第一蜗杆83传动连接，传动机构84用于带动多个第一蜗杆83同步转动；

第二驱动机构85，所述第二驱动机构85安装在安装座1上，所述第二驱动机构85与传动机构84传动连接，所述第二驱动机构85用于带动传动机构84转动。

根据不同井口的直径，第二驱动机构85带动传动机构84转动，传动机构84带动多个第一蜗杆83转动，第一蜗杆83带动第一蜗轮81转动，第一蜗轮81带动支腿82转动，从而可以调节支腿82之间的距离，使多个支腿82架设在井口周围，即可将安装座1固定到井口上方。

在本发明实施例中，如图5-6所示，作为本发明的一种优选实施例，所述传动机构84包括转动连接在安装座1内部的第一齿环841，多个所述第一蜗杆83的一端均固定连接有第一齿轮842，所述第一齿环841与多个第一齿轮842均啮合连接。

在本发明实施例中，如图2和图5所示，作为本发明的一种优选实施例，所述第二驱动机构85包括固定连接在第一齿环841上的第二齿环851和固定安装在安装座1上的第二电动机852，所述第二电动机852的输出轴固定连接有第二齿轮853，所述第二齿轮853和第二齿环851啮合连接。

在本发明实施例中，如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述支腿82的末端铰接有垫板12，当支腿82改变角度时，可转动垫板12，并使垫板12与地面平行，从而增大支腿82和地面的摩擦力，提高该装置安装的稳固性。

在本发明实施例中，如图8-9所示，作为本发明的一种优选实施例，所述机械爪9包括：

安装箱91，所述安装箱91固定连接在钢丝绳6的一端；

两个转动块92，两个所述转动块92分别转动连接在安装箱91的两端，两个所述转动块92之间固定连接有连接杆93；

两个U型架，两个所述U型架均滑动连接在连接杆93上，且两个所述U型架对称分布；

两个转动臂95，两个所述转动臂95分别固定连接在两个U型架贯穿转动块92的一端，优选的，两个所述转动臂95上分别设置有照明灯13和摄像头，照明灯13用于提供亮度，摄像头便于救援人员实时观察被困者的位置；

两个夹爪96，两个所述夹爪96分别铰接在两个转动臂95的底部；

两个伸缩杆97，两个所述伸缩杆97分别铰接在两个转动臂95的内部，两个所述伸缩杆97的活动端分别铰接在两个夹爪96的侧面；

角度调节机构98，所述角度调节机构98安装在安装箱91的内部，所述角度调节机构98与连接杆93传动连接，所述角度调节机构98用于带动连接杆93转动；

伸缩机构99，所述伸缩机构99安装在角度调节机构98上，所述伸缩机构99的输出端与两个U型架传动连接，所述伸缩机构99用于带动两个U型架相向或相背运动，当被困者处于站立状态时，所述角度调节机构98能够通过伸缩机构99带动U型架转动，从而使U型架带动转动臂95转动，使夹爪96转动到水平位置，从而可通过夹爪96将被困者的腰部抱住，减小夹爪96对人体的伤害。

在本发明实施例中，如图8所示，作为本发明的一种优选实施例，所述角度调节机构98包括固定安装在安装箱91内部的第三电动机981，所述第三电动机981的输出轴固定连接有第二蜗杆982，所述连接杆93上固定连接有第二蜗轮983，所述第二蜗轮983和第二蜗杆982啮合连接。

在本发明实施例中，如图8所示，作为本发明的一种优选实施例，所述伸缩机构99包括固定安装在第二蜗轮983上的双轴电机991，所述双轴电机991的两个输出轴均固定连接有第一螺杆992，两个所述第一螺杆992分别与两个U型架螺纹连接。

在本发明实施例中，如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述第一驱动机构10包括固定安装在安装座1上的第四电动机101，所述第四电动机101的输出轴固定连接有第三齿轮102，所述转动座2的侧面固定连接有第三齿环103，所述第三齿轮102和第三齿环103啮合连接。

在本发明实施例中，如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述水平调节机构11包括转动连接在滑槽内的第二螺杆111，所述第二螺杆111与滑动块3螺纹连接，所述转动座2上固定安装有第五电动机，所述第五电动机的输出轴与第二螺杆111的一端固定连接，所述滑槽的内部还固定连接有导向杆112，所述滑动块3上开设有与导向杆112相适配的导向孔。

使用时，将该装置运送到目的地的井口附近，根据井口的直径，启动第二电动机852，第二电动机852带动第二齿环851转动，第二齿环851带动第一齿环841转动，第一齿环841带动多个第一齿轮842转动，第一齿轮842带动第一蜗杆83转动，第一蜗杆83带动第一蜗轮81转动，第一蜗轮81带动支腿82向外转动，使多个支腿82末端的距离大于井口的直径，将多个支腿82分别安装到井口周围，使安装座1正好处于井口的上方，该装置可适用于不同直径的深井，然后启动第一电动机7，第一电动机7带动收卷盘5转动，使收卷盘5放线，钢丝绳6带动机械爪9落到井内，救援人员可通过摄像头实时查看井内的景象，当被困者处于站立状态时，根据被困者的位置，第四电动机101带动第三齿轮102转动，第三齿轮102带动第三齿环103转动，第三齿环103带动转动座2转动，使转动座2带动机械爪9转动到被困者的正面，第五电动机带动第二螺杆111转动，第二螺杆111带动滑动块3移动，滑动块3带动机械爪9移动到被困者的侧面，然后钢丝绳6带动机械爪9缓慢落下，当机械爪9下降到被困者腰部位置时，双轴电机991带动两个第一螺杆992转动，第一螺杆992带动U型架移动，U型架带动转动臂95向外伸长，从而使两个转动臂95上的夹爪96之间的距离大于人体的宽度，然后，伸缩杆97的活动端收缩，伸缩杆97带动夹爪96向外转动，使两个夹爪96张开，然后第三电动机981带动第二蜗杆982转动，第二蜗杆982带动第二蜗轮983转动，第二蜗轮983带动双轴电机991和连接杆93转动，连接杆93带动转动块92和U型架转动，U型架带动转动臂95转动90°，使夹爪96转动到水平位置，然后，第五电动机再次带动第二螺杆111转动，第二螺杆111通过滑动块3带动机械爪9向被困者靠近，从而使两个夹爪96伸入被困者腰部，然后伸缩杆97带动两个夹爪96将被困者的腰部夹紧，再次启动第一电动机7，第一电动机7带动收卷盘5收线，收卷盘5通过钢丝绳6带动机械爪9缓慢上升，即可将被困者拉出井，从而完成救援任务，当被困者处于卧态或被困者是动物时，可直接将机械爪9下降到被困者的腰部，然后直接抓取即可，该装置可适用于小直径深井，操作简单和灵活，减少了救援时间，使被困者能够得到及时救援，且该装置无需救援人员下井，无需使救援人员处于危险中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。