基本信息
- 項目名稱：
- 遙控式深井救援機
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 遙控式深井救援機上部由可以自由拆卸的桿件連接而成，裝置中間安裝有可以上下移動的機械手。機械抓手下部包括安全氣囊和底盤。電機正反轉(zhuǎn)驅(qū)動滑塊螺母固定的高精度滾珠絲杠上下運動來控制機械手的上下運動和張開閉合。彈簧三腳架和下部支撐盤上分別安裝有紅外攝像頭，下端安裝有營養(yǎng)液輸送管，緊急情況下可向被困者輸送營養(yǎng)液。該裝置適用于在深井、礦井、工廠煙筒、工地上的地樁和野外山洞等地方的救援。
- 詳細介紹：
- 現(xiàn)實生活中人員誤墜深井事故頻發(fā)，由于缺乏相應的救援設備，導致救援工作遲緩低效。針對此問題我們經(jīng)實地調(diào)查分析，設計了遙控式深井救援機。該裝置上部由可以自由拆卸的靈活桿件連接而成，桿件的長度可以根據(jù)井的深度自由調(diào)整，方便攜帶，解決了農(nóng)村坑洼地區(qū)大型救援裝備無法抵達的問題；桿件的底端，安裝有機械抓手和含有安全氣囊的底盤，未充氣時底盤閉合，可以減小設備的體積，使其更易到達被困者的下部；采用遙控技術控制機械手工作，解決了因井口小救援人員無法到達被困者所處位置進行直接救援的問題；桿的下底部安裝有攝像頭，能夠準確的觀察井下的情況，解決了因井口小、光線不足，人眼無法準確定位被困者位置而對被困者造成二次誤傷的問題。救援裝置工作時，機械手抓起受困者，然后用導氣管對安全氣囊進行充氣，當安全氣囊達到一定壓力時迫使原先閉合的底盤打開，將被困者托起，同時安全氣囊起到保護被困者的作用。通過機械手與底盤的協(xié)同工作實現(xiàn)救援。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 作品設計、發(fā)明的目的和基本思路： 設計一種適用于深井、礦井、工廠煙筒、工地上的地樁和野外山洞等地方救援的的機械設備，減少人員落井事故造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失。針對此問題，我們小組設計了遙控式深井救援機。 創(chuàng)新點: 1.氣動控制底盤打開，操作性強，安全性高，材料無污染。 2.彈簧三腳架的三個“手臂”具有收縮性，解決了井壁錯位的問題。 3.裝置下端安裝有營養(yǎng)液輸送管，在緊急情況下可，向被困者輸送營養(yǎng)液。 4.人性化設計，機械手的夾持端安裝有壓力傳感器。 5.彈簧三腳架上安裝有紅外攝像頭，可以向救援人員輸送被困者受困的圖像，提高了救援效率。 6.底盤支撐桿采用T型構(gòu)造，提高了底盤整體的穩(wěn)定性。 主要技術指標: 裝置整體質(zhì)量 12KG 直流電機型號 ZGB37RG516i 最大提升能力 100KG 絲杠型號 SFU1605-450M 底盤最大載重 60KG 聯(lián)軸器型號 RBD25L30-12*6 機械手最大夾持質(zhì)量 40KG 機械救援深度 ≦40m
科學性、先進性
- 1.利用機械手和底盤配合，解決了救援過程中對被困者造成二次傷害的問題。機械手加持住被困者的衣物，裝置下端的底盤和安全氣囊托起支撐被困者，可防止被困者受到二次傷害 2.在機械手加持末端安裝壓力傳感器，解決了機械手加持力度過大傷害被困者的問題。壓力傳感器的安裝體現(xiàn)了救援的人性化，通過救援人員井上控制，更合理的實施救援。 3.把底盤的支撐桿設計成T型結(jié)構(gòu)，解決了壓力過大變形的問題。采用T型結(jié)構(gòu)，增加了支撐桿的剛度，提高了底盤的穩(wěn)定性。 4.通過對安全氣囊充氣作為底盤打開的動力，解決了底盤到達被困者下部不易打開的問題。 5.利用滾珠絲杠，提高絲杠的精度，解決了底盤上下運動時扭矩過大的問題。 6.使用彈簧三腳架，可以在各個方向上伸縮，解決了救援時井壁錯位的問題。 7.選用機制鋁作為制作材料，解決了裝置質(zhì)量過重的問題。機制鋁密度小，剛度大，可減小救援裝置的質(zhì)量。 8.選用5r/min的直流電機作為動力源，解決了電機運轉(zhuǎn)過快對被困者造成二次傷害的問題。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年山東省機電產(chǎn)品設計競賽一等獎 2010年全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設計大賽山東賽區(qū)二等獎 2010年山東省大學生創(chuàng)業(yè)計劃大賽二等獎 2010年校機電產(chǎn)品競賽二等獎 2010年校大學生創(chuàng)業(yè)計劃大賽二等獎 2010年校大學生研究訓練計劃（SRTP）理科組第一名 2010年在《校2009—2010年度大學生科研訓練計劃成果集》中發(fā)表論文一篇 2011年申請國家專利一項
作品所處階段
- 中試階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 專利實施許可
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品 圖紙 磁盤 現(xiàn)場演示 圖片 錄像 樣品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 使用說明及該作品的技術特點和優(yōu)勢：遙控式深井救援機上部由可以自由拆卸的靈活桿件連接而成；桿件的底端安裝有機械抓手和含有安全氣囊的底盤，未充氣時底盤閉合，使其更易到達被困者的下部；采用遙控技術控制機械手工作，解決了因井口小救援人員無法到達被困者所處位置進行直接救援的問題；桿的下底部安裝有攝像頭，能夠準確的觀察井下的情況。救援裝置工作時，機械手抓起受困者，然后對安全氣囊充氣，迫使閉合的底盤打開，將被困者托起，同時安全氣囊起到保護被困者的作用。通過機械手與底盤的協(xié)同工作實現(xiàn)救援。 作品適用范圍及推廣前景：遙控式深井救援機適用于在深井、礦井、工廠煙筒、工地上的地樁和野外山洞等地方的救援。它取代了傳統(tǒng)的救援方式，克服了井口窄救援人員無法到達和墜井人員無自救能力的等問題，提高了救援效率，避免了對被困者造成二次傷害。 市場分析和經(jīng)濟效益預測：目前大分救援機械具有應用范圍小，操作難度大，成本高等缺點。深井救援機械，性能優(yōu)越，價格適宜，易操作，符合社會需求，具有較高的經(jīng)濟效益和廣闊的市場。
同類課題研究水平概述
- 在我國農(nóng)村田間或城市工地上經(jīng)常有人員不慎落井的危險情況發(fā)生,下表列出近年來我國發(fā)生的部分落井事件。對落井人員的救助是一種特殊類型的搶險救援任務,消防救援人員在以往救助過程中,既有成功的經(jīng)驗,也有失敗的教訓。為了提高救援的成功率,消防救援人員只有掌握這類特殊情況的應急處理方法和技術, 才能更好地貫徹“救人第一,科學施救”的搶險救援行動指導思想。 時間 地點 井口直徑 離井深度 落井人員 救援方案 救援效果 救援時間（h) 2006.8.1 安徽省六安市的山區(qū) 60 10/10 父子2人 直立下井 成功 2 2006.3.7 河北省邢臺市臨西縣 36 18/27 18歲女青年 挖掘法 成功 2 2006.5.29 臨汾市堯都區(qū)屯里鎮(zhèn)梁 30 10/100 13歲女孩 系活繩套提升 成功 5 2006.9.1 黑龍江省嘉蔭縣烏云鎮(zhèn) 25 4/32 20個月嬰兒 機械挖掘 成功 5 2006.9.13 河南省衛(wèi)輝市龐寨村 50 10/30 17歲少女 懸垂倒立 成功 2 2007.5.1 河南鶴壁鶴山區(qū)姬家山鄉(xiāng) 300 70/100 農(nóng)婦 直立下井 成功 3 2007.6.13 河南圃田鄉(xiāng)白佛村 50 10/30 2歲幼女 懸垂倒立 成功 1 2009.12.10 安徽滁州市來安縣大英鎮(zhèn) 40 20/20 一智障男子 直立下井 成功 1 2010.4.9 新蚌埠路附近新店村 40 7/15 2歲女孩 懸垂倒立 成功 4 2011.4.19 吉林省松原市寧江區(qū) 45 5/10 一名保潔員 懸垂倒立 成功 2 2011.5.7 西安市長安區(qū)楊源坊村 40 20/50 20歲男子 系活繩套提升 成功 1.5
