自主移动式逃生舱
一.设计背景
2010年10月13日智利矿难营救奇迹,在国际社会上产生了强烈的反响,各国相继对矿难的搜救设备和矿难的逃生设备进行了不同程度研究。我国是一个矿难大国,矿难搜救经验不可不谓不丰富,我国在汲取以往的搜救经验和通过对美国、南非、澳大利亚等国对地下矿井安全设施的研发,国家安全总局提出了以建设救生舱为代表的安全避险“六大系统”,并列入十二五规划内,由此要求我国所有煤矿全面覆盖安全避险系统。
二.设备要求
逃生舱作为一个矿难生命工程,需要满足以下要求:
1.抵抗冲击波和堆谷压力
2.提供96小时及以上的自给自足的生存环境
3.医疗急救设备
4.人员定位设施和通信设施
三.设计理念
根据现有逃生舱的调研可知:
1.普通的可移动式逃生舱在重量上是一个“巨无霸”的形式,它的体重是15吨或以上。
2.在运输设备上,由于体重大,而且不能够自行的上下运输设备。
3.在矿道或平坦的路面上不能够自行的移动。
4.发生矿难后,舱内的温度在35度上下。
由于市场上所售的逃生舱还存在的许多不足,因此我们通过对已有逃生舱的研究,解决了室内温度控制、质量庞大和不能自主行走(上下运输设备和跨越地面不平障碍)等一系列的难题,并设计出了一款新型的逃生舱----自主移动式逃生舱。
四.逃生舱的主题要部件
1. 温度的控制(新型材料)
采用温度传导系统是利用氟利昂和新型材料(导热的能力是银的30000倍)相结合。将该材料均匀的分布在逃生舱箱体的上表面,使其与外体的钢板相接触,形成一个大面积的蒸发器。在进行热的传导过程中因与外界的接触面积大,传导过程比较的快,便于室内的温度快速的调节。
2. 壳体厚度
逃生舱的外壳分三层-----外层,中间层和内层(8+10+3mm)。根据武汉科技大学周鼎教授堆谷应力的公式计算,外层采用8mm钢板就能抵抗在3000m矿井下所产生的堆谷压力。然后,中间层隔热层为10mm。防止因舱外的高温对舱内生命系统的破坏。最后,内层钢板为3mm.内层钢板3mm起到固定隔热层和支撑的作用。因此,在舱体的壳体厚度上我们设计的为8mm+10mm+3mm,的壳体厚度。
3. 支撑和行走机构
支撑系统,利用前后支撑架先使箱体离地到车厢的高度,将导轨轮放在车厢上收起前支撑架,然后利用舱体外部的导轨轮在车上滚动然后汽车接着倒退使逃生舱的4/5长度,在收起后支撑架舱体自动在车上运动一段合适的距离。
行走系统,采用的是自带钢轨并利用齿条与齿轮的啮合使其移动。当齿轮正转时就向前走齿轮反转可以收回钢轨目的就是为了下一次的前进做准备,当然在行走中必须要用到支撑系统。