深井救援机说明书.doc

目录

TOC\o1-2\h\z\u一、设计背景1

二、设计目的2

三、创新构思，方案设计2

地面支撑局部3

定位局部4

调位局部4

监控局部5

夹持局部6

夹持局部辅助设备7

四、创新设计与已有或者相近产品的异同与创新之处8

五、工作原理9

六、模型图11

七、作品主要创新点12

八、应用前景12

九、小结13

十、参考文献13

深井救援机

一、设计背景

近年来，报纸、电视等媒体多见报道有关孩童掉入小径深井〔多为直径25——45cm水泥管机井〕及营救的消息，有的小孩成功的被救起了，可是也有的却不幸献出了生命。由于井径细小，深度一般较深，成年人无法下井营救，而且还有可能将救援人员卡死在井口。所以一般的营救的方法是动用挖掘机等大型设备进行施救，此种方法费时、费力、费财，且救援时间过长、平安性差，无法保证井下孩童的生命，如果孩童掉入深度超过15m，利用挖掘机也无法实施营救。

据有关部门调查说明，每年不慎掉入机井、油井等小径深井的孩童事件就有上千起，加上那些其它一些深井的事件就更多了。这些情况带来的生命伤害、财产损失是不可估计的，给家人、个人带来巨大的痛苦。

图1：深井救援现场基于这些情况，我们团队经过仔细的分析，认真探讨，结合实际情况配合已有的救援

图1：深井救援现场

设备，设计出这种深井救援机械手，希望能为深井救援带来更高的效率，更高的成功率，挽救更多的生命。

图2：深井前人们在努力着

图2：深井前人们在努力着

二、设计目的

目前，深井救援装置不多，已有的救援装置也没有得到很好的推广。大多数情况下是救援人员直接对被困者实施救援，如果井口太小，救援人员不能直接对被困者实施救援时，救援行动往往很难施展，只能通过挖开井口等效率低的方法来实施救援，这样延误了最正确救援时机，终将导致非常严重的后果。我们设计的深井救援机器手主要目的就是寻找一种用于小径深井救援的专用设备，通过它能够方便、快捷、有效地的解决小径深井中生命救援的问题，同时也为日常生活中重要物件的打捞提供一种方法。通过我们的设计，相信最终能够成功地解救珍贵的孩童生命、宠物生命，同时也能够打捞许多重要的物品，挽回重大的财产损失。

三、创新构思，方案设计

根据调查相关事件所得经验，掉入深井的受困者被困形式大多数多数情况下有三种：

1.井底有水，被困者浮于水面；

2.井底没水，被困者掉到井底；

3.井径太小，被困者被困于井的中间。

而且深井的口径有大有小，一般为25—45cm，根据受困者的形式特征及井口口径特征要求我们的产品需具备的功能有：

1.能够适用于口径不同的深井；

2.在救援过程中能够时刻观察井下的情况；

3.能够灵活调整爪子自身的位置；

4.救援过程中不能对受困者造成二次伤害。

为了实现上述功能我们设计的机械手由支撑局部，定位局部，调位局部，监控局部，夹持局部等五大局部组成。

地面支撑局部采用已有的设备救援三角架，三角架下的钢绳另一端连接机械手。因为救援三角架上安装有手摇装置，于是可手动控制钢绳的升降，在井的深度方向上大范围的调节机械手，又因手摇装置带有自锁功能，能保证救援过程的平安可靠。

定位局部

为了能够适用不同型号的井我们设计的定位局部由一对横向伸缩臂组成，伸缩臂是用丝杠来实现臂的伸缩的，伸缩臂的两端是一对弹性支撑臂，由于井的口径不一，横向伸缩臂通过伸缩手臂，顶住井壁，保证救援机械手的执行动作的时候稳定。而且通过伸缩，能够适应口径大小不一的井。

图4：救援三角架

图4：救援三角架

调位局部

调位局部要求能够调节机械手在垂直方向和水平方向的位置，以使机械手找到适宜的救援位置。为调节机械手水平方向的位置采用360度旋转盘，转盘下的可以上下运动的伸缩臂可以调节机械手垂直方向的位置。旋转盘采用蜗轮蜗杆装置，伸缩臂采用齿轮齿条装置，通过旋转盘的旋转和伸缩臂的伸缩，调整爪子的位置，使爪子处于适宜的抓取位置，顺利完成夹持动作。

其结构图如下列图所示：

监控局部

监控局部由监视局部和控制局部组成，监视局部由照明灯、摄像头组成；控制局部有手动控制仪器及显示屏组成。在井底光线不好的情况下，照明灯将井底照明，使摄像头能够清晰摄取井底情况，摄像头将井底的图像传到地面上的显示屏，方便操作人员了解井底情况，根据井内的情况做出判断，通过手动控制仪器手动控制机械手的动作。

图9：监控局部结构图

夹持局部

夹持局部由一对可伸缩臂、爪子及机架组成。通过伸缩臂的横向运动，调节爪子的横向位置，使爪子处于适宜的位置，从而对被困者执行抱起动作。爪子上面安装有压力传感器，当压力到达某设定值的时候，压力传感器将获得的信号传输给显示屏，操作人员对开关进行控制，使爪子停止运动，从而保证爪子不至于因用力过大而