一种水上救援装置的设计

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1、一种水上救援装置的设计毛泽兵1刘含莲1孟凡提1龙诗东1朱钦淼2（1.山东大学机械工程学院，山东济南250002;2.华中科技大学机械学院，湖北武汉430000）摘要：溺水事件在我国时常发生，从救助落水者方面，介绍一种水上救援装置，着重阐述了其工作原理和内部结构特点。该水上救援装置包括延时模块和充气模块。通过对延时器，充气救生圈的具体设计，使该水上救援装置具有效率高，较精准的弹射等特点，从而达到及时抢险的目的。关键词：水上救援；充气救生圈；延时器；设计中图分类号：文献标识码：BDesignofarescuingdeviceforwaterworldMaoze-bing

2、1LiuHan-lian1MengFan-ti1LongShi-dong1ZHUQin-miao2(1.SchoolofMechanicalEngineering,ShandongUniversity,Shandong,Jinan250002,China；2.SchoolofMechanicalEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Hubei，Wuhan430000,China)Abstract:Drowningoftenhappensinourcountry.Intheviewofrescuing

3、drowningpeople,arescuingdeviceforwaterworldwaspresented，theworkingprincipleandinnerstructureofwhichwereemphaticallyelaborated,Thedeviceincludesthetimedelaymoduleandinflatablemodules.Bybetterdesigningoftimerandinflatablebag,itcanshootpreciselyandhighefficiency,whichisbenefitforrescuingt

4、imely.Keywords:waterworldremoterescuing;inflatablebag;delaytimer;design溺水事件是我国公民死因中较为普遍的一种。世界卫生组织(WHO)估计，2000年全球约有45万人死于意外溺水(不包括洪水，用溺水方式的自杀和他杀),其中97%溺水死亡发生在中，低收入国家[1]PedenM.McGeeK.SharmaGTheinjurychartbook:agraphicaloverviewoftheglobalburdenofinjures[R]Geneva:WorldHealthOrganization,20

5、02;32-50。目前，国内对溺水人员的救援通常是通过船只或者消防队员穿上救生衣下水救人，不能及时的将落水者救到岸上会增加其遇害的危险，不能远距离的救援，鉴于这一情况，本文设计了一种水上救援装置。1.水上救援装置的整体设计1.1水上救援装置的基本结构和工作原理如图1所示为水上救援装置的基本结构，该装置分为三部分：弓弩、自充气救生圈、绕线轮。其中自动救生圈外壳里有自动充气救生圈，充气模块和定时模块。拉绳绕线轮绕线轮自充气救生圈外壳瞄准器弓弩图1整体效果图Fig.1thewholeeffectchart图1中拉绳末端和自动充气救生圈外壳固定在弓弩滑槽的挡块，板簧中储存了

6、大量的能量。救援人员瞄准落水者周围水域，抠动扳机，将自动救生圈射入水中，自充气救生圈外壳里的自动充气救生圈充气膨胀。当落水者抓住救生圈后，救援人员可以通过绕线轮将落水者拉回岸边，完成救援工作。1.2自动救生圈充气模块的设计和运行方式自动救生圈充气模块如图2所示，自动救生圈外壳被射出去后，延时器的输出轴带动齿轮1转动，齿轮2带动锁紧装置6转动。当6转动到一定角度时，滑块8解离约束，弹簧的弹性势能大部分转换为滑块8的动能。滑块撞击充气连接阀中的钢针，顶破储气瓶1瓶口，从而将储气瓶1内的气体释放出来。87465321图2自充气救生圈总体图Fig.2airinflation

7、lifebuoy1储气瓶2叠压平整后的救生圈3充气连接阀4定时模块5弹簧座6锁紧装置7齿轮1和齿轮28滑块当充满液态二氧化碳的储气瓶1被钢针顶破之后，瓶内大量的液态二氧化碳迅速气化，通过充气连接阀3流入救生圈的单向阀，二氧化碳气体充满整个救生圈，实现自动充气的功能。1.3延时模块的设计扭簧是该装置的动力源，选用机械动力源使其就有足够的稳定性。上紧后的扭簧带动轴2旋转，轴2上的锥齿轮与轴4上的锥齿轮啮合，将运动传递给输出轴4；通过轴4，第一级啮合齿轮组5和第二级啮合齿轮组6中的齿轮组合以及涡轮蜗杆7的组合将运动传递到旋转阻尼件8。475683214图3延时器内部结