基本信息
- 项目名称：
- 遥控式深井救援机
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 遥控式深井救援机上部由可以自由拆卸的杆件连接而成，装置中间安装有可以上下移动的机械手。机械抓手下部包括安全气囊和底盘。电机正反转驱动滑块螺母固定的高精度滚珠丝杠上下运动来控制机械手的上下运动和张开闭合。弹簧三脚架和下部支撑盘上分别安装有红外摄像头，下端安装有营养液输送管，紧急情况下可向被困者输送营养液。该装置适用于在深井、矿井、工厂烟筒、工地上的地桩和野外山洞等地方的救援。
- 详细介绍：
- 现实生活中人员误坠深井事故频发，由于缺乏相应的救援设备，导致救援工作迟缓低效。针对此问题我们经实地调查分析，设计了遥控式深井救援机。该装置上部由可以自由拆卸的灵活杆件连接而成，杆件的长度可以根据井的深度自由调整，方便携带，解决了农村坑洼地区大型救援装备无法抵达的问题；杆件的底端，安装有机械抓手和含有安全气囊的底盘，未充气时底盘闭合，可以减小设备的体积，使其更易到达被困者的下部；采用遥控技术控制机械手工作，解决了因井口小救援人员无法到达被困者所处位置进行直接救援的问题；杆的下底部安装有摄像头，能够准确的观察井下的情况，解决了因井口小、光线不足，人眼无法准确定位被困者位置而对被困者造成二次误伤的问题。救援装置工作时，机械手抓起受困者，然后用导气管对安全气囊进行充气，当安全气囊达到一定压力时迫使原先闭合的底盘打开，将被困者托起，同时安全气囊起到保护被困者的作用。通过机械手与底盘的协同工作实现救援。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的和基本思路： 设计一种适用于深井、矿井、工厂烟筒、工地上的地桩和野外山洞等地方救援的的机械设备，减少人员落井事故造成的人员伤亡和财产损失。针对此问题，我们小组设计了遥控式深井救援机。 创新点: 1.气动控制底盘打开，操作性强，安全性高，材料无污染。 2.弹簧三脚架的三个“手臂”具有收缩性，解决了井壁错位的问题。 3.装置下端安装有营养液输送管，在紧急情况下可，向被困者输送营养液。 4.人性化设计，机械手的夹持端安装有压力传感器。 5.弹簧三脚架上安装有红外摄像头，可以向救援人员输送被困者受困的图像，提高了救援效率。 6.底盘支撑杆采用T型构造，提高了底盘整体的稳定性。 主要技术指标: 装置整体质量 12KG 直流电机型号 ZGB37RG516i 最大提升能力 100KG 丝杠型号 SFU1605-450M 底盘最大载重 60KG 联轴器型号 RBD25L30-12*6 机械手最大夹持质量 40KG 机械救援深度 ≦40m
科学性、先进性
- 1.利用机械手和底盘配合，解决了救援过程中对被困者造成二次伤害的问题。机械手加持住被困者的衣物，装置下端的底盘和安全气囊托起支撑被困者，可防止被困者受到二次伤害 2.在机械手加持末端安装压力传感器，解决了机械手加持力度过大伤害被困者的问题。压力传感器的安装体现了救援的人性化，通过救援人员井上控制，更合理的实施救援。 3.把底盘的支撑杆设计成T型结构，解决了压力过大变形的问题。采用T型结构，增加了支撑杆的刚度，提高了底盘的稳定性。 4.通过对安全气囊充气作为底盘打开的动力，解决了底盘到达被困者下部不易打开的问题。 5.利用滚珠丝杠，提高丝杠的精度，解决了底盘上下运动时扭矩过大的问题。 6.使用弹簧三脚架，可以在各个方向上伸缩，解决了救援时井壁错位的问题。 7.选用机制铝作为制作材料，解决了装置质量过重的问题。机制铝密度小，刚度大，可减小救援装置的质量。 8.选用5r/min的直流电机作为动力源，解决了电机运转过快对被困者造成二次伤害的问题。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年山东省机电产品设计竞赛一等奖 2010年全国三维数字化创新设计大赛山东赛区二等奖 2010年山东省大学生创业计划大赛二等奖 2010年校机电产品竞赛二等奖 2010年校大学生创业计划大赛二等奖 2010年校大学生研究训练计划（SRTP）理科组第一名 2010年在《校2009—2010年度大学生科研训练计划成果集》中发表论文一篇 2011年申请国家专利一项
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 专利实施许可
作品可展示的形式
- 实物、产品 图纸 磁盘 现场演示 图片 录像 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明及该作品的技术特点和优势：遥控式深井救援机上部由可以自由拆卸的灵活杆件连接而成；杆件的底端安装有机械抓手和含有安全气囊的底盘，未充气时底盘闭合，使其更易到达被困者的下部；采用遥控技术控制机械手工作，解决了因井口小救援人员无法到达被困者所处位置进行直接救援的问题；杆的下底部安装有摄像头，能够准确的观察井下的情况。救援装置工作时，机械手抓起受困者，然后对安全气囊充气，迫使闭合的底盘打开，将被困者托起，同时安全气囊起到保护被困者的作用。通过机械手与底盘的协同工作实现救援。 作品适用范围及推广前景：遥控式深井救援机适用于在深井、矿井、工厂烟筒、工地上的地桩和野外山洞等地方的救援。它取代了传统的救援方式，克服了井口窄救援人员无法到达和坠井人员无自救能力的等问题，提高了救援效率，避免了对被困者造成二次伤害。 市场分析和经济效益预测：目前大分救援机械具有应用范围小，操作难度大，成本高等缺点。深井救援机械，性能优越，价格适宜，易操作，符合社会需求，具有较高的经济效益和广阔的市场。
同类课题研究水平概述
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