УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПАСЕНИЯ ЛЮДЕЙ
DEVICE FOR RESCUE OF PEOPLE

Устройство относится к области автомобильных спасательных средств. Известно устройство для подъема-опускания людей, которое возможно использовать в чрезвычайных ситуациях, включающее автотранспортное средство с поворотной платформой, на которой установлен с гидроцилиндром подъема корпус стрелы с телескопическими рабочими секциями с гидроприводом их перемещения и оснащенными на концах направляющими рамками, корзину с полом, ограждением, механизмом ориентации и подвешенную на оси, закрепленной на первой секции. (Подъемник самоходный стреловой ПСС-131.22Э, Завидовский Экспериментально Механический Завод). Указанное устройство оснащено современной телескопической стрелой ЮНИК, что делает его компактным и позволяет использовать в условиях плотной застройки. К недостаткам данного устройства следует отнести небольшую высоту подъема корзины. Это связано со сложным приводом перемещения секций стрелы, размещенным внутри последней и позволяющим управлять только до 6 секций. У указанного устройства также отсутствует автономное огнезащитное средство для временного укрытия людей в очаге пожара. В основу заявленного изобретения была положена задача создания такого устройства для спасения людей; которое позволяло бы повысить этажность подъема корзины, исключить ее частые подъемы и опускания, а также обеспечить снижение теплового воздействия на пострадавших в очаге спасения. Техническое решение поставленной задачи обеспечивается посредством того, что в устройстве для спасения людей, включающем автотранспортное средство с поворотной платформой, на которой установлен с гидроцилиндром подъема корпус стрелы с телескопическими рабочими секциями с гидроприводом их перемещения и оснащенными на концах направляющими рамками, корзину с полом, ограждением, механизмом ориентации и подвешенную на закрепленной на первой секции оси, согласно изобретению направляющие рамки рабочих секций в верхней части снабжены опорами для двух параллельных корпусу телескопических стрел с транспортными секциями из замкнутого профиля, на верхней полке которой на всю длину выполнена прорезь, а в нижней части рамки закреплены упоры, внутри которых установлены подпружиненные фиксаторы, по бокам же упоров выполнены выступы со скосами. В рабочих секциях на расстоянии хода их гидропривода выполнены под фиксатор отверстия, а сам гидропривод выполнен в виде двух параллельных, связанных перемычками гидроцилиндров, установленных по бокам корпуса стрелы с возможностью перемещения вдоль ее оси с помощью шагового привода, и оснащен контроллером крайних положений поршня. При этом штоки гидроцилиндров соединены монтажной плитой, на которой смонтированы захват подъема рабочих секций в виде подпружиненной со скосом и снабженной приводом отключения защелки и захват опускания - в виде соединенной с приводом задвижки, а на передней перемычке смонтированы гидроцилиндр с коническим концом штока для фиксации рабочих секций относительно корпуса и гидроцилиндр, конец штока которого снабжен захватом с Т-образным пазом для взаимодействия с вышеуказанным подпружиненным фиксатором, корзина на тыльной стороне ограждения снаружи снабжена ложементом для размещения автономного огнезащитного средства в виде складываемого каркаса, облицованного огнезащитным материалом, причем средство оснащено автономными связью, освещением, аудиоинструкцией и принудительной через фильтр подачей воздуха от устройства в ложементе. В углу пола корзины выполнен проем, закрываемый поворотной от привода заслонкой. Ось поворота корзины размещена снизу пола и к ней закреплена опора для стоек ограждения, при этом боковое, противоположное проему ограждение, выполнено откидным внутрь, и к нему с внешней стороны закреплен магазин для капсул спуска, у которых сиденья снизу снабжены пазами для их базирования, а с тыльной стороны спинки - по углам, для взаимодействия с транспортными секциями, установлены направляющие элементы,- в верхней средней же части закреплен механизм захвата для перекинутого через установленный на рабочей секции блок троса, соединенного с рабочей и вспомогательной лебедками, а по бокам указанной секции смонтирован стапель, содержащий с возможностью отвода из рабочей зоны элементы для базирования капсулы относительно транспортных секций и средства для установки последней на указанные секции, в нижней же части транспортных секций с возможностью перемещения вдоль них и выхода из их зоны с элементами базирования для капсулы размещен приемник. Изобретение иллюстрируется графическими материалами.
Фиг.1 - общий вид устройства для спасения людей (функциональная схема).
Фиг.2 - сечение А-А по фиг.1 - узел фиксации рабочих секций (схема увеличено).
Фиг.3 - счение Б-Б по фиг.1 - шаговый привод (схема увеличено).
Фиг.4 - сечение В-В по фиг.2 - узел захвата рабочих секций (схема).
Фиг.5 - автономное огнезащитное средство (аксонометрическая проекция).
Фиг.6. - автономное огнезащитное средство в сложенном виде (план).
Фиг.7 - корзина, вид сзади (схема).
Фиг.8 - корзина, вид сбоку и план (схема).
Фиг.9 - капсула в трех проекциях (схема).
Фиг.10 - капсула, вид сзади (схема).
Фиг.11 - верхние и нижние направляющие капсулы (проекции).
Фиг.12 - механизм захвата троса (проекции).
Фиг.13 - сечение Г-Г по фиг.12.
Фиг.14 - стапель (схема).
Фиг.15 - вид Д на фиг.14 (схема).
Фиг.16 - приемник (схема).
Фиг.17 - сечение Е-Е по фиг.16.
Устройство для спасения людей включает автотранспортное средство с поворотной платформой 1, на которой установлен с гидроцилиндром подъема 2 корпус стрелы 3 с телескопическими рабочими секциями 4, оснащенными на концах в виде рамок направляющими 5. Рабочие секции оснащены гидроприводом 6 их подъема-опускания, на первой рабочей секции на оси 7 подвешена корзина 8 с полом, ограждением и механизмом ориентации /фиг.1/. При этом направляющие рамки рабочих секций в верхней части /фиг.2/ снабжены опорами 9 для двух параллельных корпусу телескопических стрел с транспортными секциями 10. Указанные секции выполнены из замкнутого профиля, на верхней полке которого выполнена на всю длину прорезь. В нижней же части направляющих рамок 5 закреплены упоры 11, внутри которых установлены подпружиненные фиксаторы 12. На боках упоров выполнены выступы со скосами для подъема 13 и фиксации рабочих секций 14 /фиг.4/. В последних под фиксаторы 12 выполнены отверстия на расстоянии хода гидропривода. Сам гидропривод перемещения рабочих секций выполнен в виде двух параллельных, связанных между собою перемычками 15 гидроцилиндров 6, установленных на скалках 16, которые размещены по бокам корпуса стрелы 3 с возможностью перемещения вдоль ее оси посредством шагового привода 17 /фиг.1,фиг.3/. Шаговый привод выполнен в виде двух гидроцилиндров, закрепленных своими корпусами на перемычке 15, при этом один - 18 установлен параллельно корпусу 3 и связан с ним через шток, а другой 19 вместе с размещенным в одной плоскости с ним выключателем 20 перпендикулярно и соединен со стопором 21 для взаимодействия с выступами гребенки 22, закрепленной на корпусе 3, а параллельно последней, напротив впадин гребенки установлены настраиваемые упоры 23 для выключателя 20. Штоки гидроцилиндров 6 соединены монтажной плитой 24 /фиг.4/, на которой закреплен узел 25 захватов рабочих секций /фиг.1/. Захват 26 подъема секций выполнен в виде подпружиненной со скосом защелки, снабженной приводом отключения 27. Захват 28 для опускания названных секций выполнен в виде задвижки с приводом 29. На передней перемычке 15 закреплен узел 30 для фиксации рабочих секций относительно корпуса 3 и между собой /фиг.1, фиг.2, фиг.4/. Для фиксации относительно корпуса служит гидроцилиндр 31 с коническим концом штока, а для фиксации секций между собою - гидроцилиндр 32, конец штока которого снабжен захватом с Т-образным пазом. Гидропривод перемещения рабочих секций оснащен контроллером крайних положений поршня /фиг.4/. Контроллер содержит два выключателя, один из которых 33 закреплен на передней перемычке 15 и взаимодействует с упором 34 монтажной плиты 24, а другой 35 - на крышке 36 гидроцилиндра 6 и взаимодействует с одним концом подпружиненного и пропущенного через указанную крышку упора 37, другой конец которого взаимодействует с поршнем 38. Корзина 8 на тыльной стороне ограждения снаружи снабжена ложементом 39 для размещения устройства подачи воздуха и автономного огнезащитного средства 40, снабженного автономными связью, освещением, аудиоинструкцией и принудительной через фильтр подачей воздуха от устройства, размещенного в ложементе корзины. На фиг.5 и фиг.6 дана схема указанного средства 40, выполненного в виде складываемого каркаса, облицованного легким огнезащитным материалом. Основу каркаса составляет вертикальная рамка 41 с жестко закрепленными по периферии разновысотными стенками 42, к которым шарнирно с возможностью складывания внутрь закреплены равновеликие с рамкой боковины 43 и крышка 44, на которой закреплен для подачи воздуха патрубок 45. Вход закрывают шторы 46, которые повешены сверху боковин 43 на стержнях, установленных с возможностью поворота вокруг вертикальной оси. У корзины 8 /фиг.7 и фиг.8/ в углу пола выполнен прямоугольный проем, закрываемый с помощью привода заслонкой 47 с аварийной кнопкой 48. Ось 7 поворота корзины закреплена снизу пола и к ней прикреплена опора 49 для стоек ограждения. Боковое, противоположное проему ограждение 50 выполнено откидным, на котором закреплен магазин 51 для капсул спуска 52 /фиг.1/, а в углу проема, на верхних кромках ограждений, закреплены на горизонтальных осях страховочные ограждения 53. Капсулы /фиг.9, фиг.10 и фиг.11/ снизу сидения снабжены пазами 54 для базирования капсул на стапеле 55, а с тыльной стороны спинок по углам размещены верхние 56 и нижние 57 направляющие элементы в виде двутавра в сечении. При этом у всех направляющих полки по ширине одинаковы за исключением нижних полок нижних направляющих, которые уже, нижние же полки верхних направляющих смещены за границу проекции их верхних полок. В средней части спинок вверху закреплен механизм захвата 58 для перекинутого через блок 59 троса 60, который соединен через блоки 61 с рабочей и вспомогательной лебедками 62 /фиг.1/. Сама же капсула выполнена в виде с подлокотниками и без задних ножек кресла, при этом передние ножки заменены на вертикальную с подножкой внизу стенку, а по бокам кресло снабжено расходящимися во внешнюю сторону стенками, соединенными со спинкой, подлокотниками, вертикальной стенкой и подножкой. Капсула снабжена ремнем безопасности 63. На фиг.12 и фиг.13 дана схема механизма захвата 58 троса 60, выполненного в виде двух пластин 64, установленных нижними концами на смонтированных между плитой 65 и с пазами планкой 66 осях 67, верхние же концы пластин согнуты и в них выполнены пазы для сменных вставок 68, профиль и материал для которых подбираются экспериментально. Между собой пластины стянуты пружинами 69, размещенными на стержне 70, пропущенном через проушины 71, закрепленные сверху согнутых концов. В средней части пластин между их торцами на валу 72, пропущенном через стенки плиты 65 и установленной на ней в виде скобы планки 73, жестко закреплен в виде прямоугольника со скругленными углами кулачок 74, на свободном же конце вала со стороны планки жестко закреплен с телескопической ручкой колено согнутый рычаг 75. Под блоком на рабочей секции смонтирован стапель 55 /фиг.1,фиг.14 и фиг.15/, выполненный в виде качающейся вилки, состоящей из направляющего 76 и поддерживающего 77 рожков, жестко закрепленных на валу 78. При этом вал 78 смонтирован в проушинах подпружиненного и установленного с возможностью перемещения вдоль транспортных секций кронштейна 79 посредством закрепленных на нем подпружиненных скалок 80, опирающихся на пружины 81, а в конце хода на жесткий упор-торец 82. Одна из скалок оснащена упором 83 для взаимодействия с выключателем 84. Кронштейн оснащен еще двумя упорами, один из которых выполнен в виде с возможностью поворота и осевого перемещения ступенчатого вала 85, консольная ступень которого эксцентрична основному валу и служит стопором свободного конца рожка 76. Другой упор, для удержания кронштейна в верхнем положении, выполнен в виде подпружиненного пружиной 86 качающегося двуплечего рычага 87, одно плечо которого опирается на неподвижный упор 88, а другое через штифт 89 связано с подвижным в осевом направлении стержнем 90, взаимодействующим с упором 91 капсулы. Что касается транспортных секций 10, то в положении позиционирования капсулы на стапеле их верхний обрез установлен на уровне верхней кромки верхних направляющих элементов 57, напротив же нижних направляющих элементов 58, в секциях выполнены окна 92 для свободного прохода их нижних полок, а по бокам окон 92 закреплены ребра 93 с учетом свободного прохождения верхних направляющих элементов 57. В месте конечного спуска капсулы смонтирован для нее приемник 94 /фиг.1, фиг.2, фиг.16 и фиг.17/.Приемник выполнен в виде закрепленных двух по бокам корпусов 95 транспортных секций направляющих 96 с прикрепленными к ним снизу трубами 97 с размещенными в указанных направляющих скользящими опорами 98, которые снизу связаны с выполненным по форме днища капсулы поддоном 99, закрепленным к ним под прямым углом и снабженным боковинами 100, а сверху опоры 98 соединены перекинутыми через неподвижно закрепленные блоки 101 тросами 102 с грузами 103 помещенными в указанных трубах. На одной из направляющих 96 закреплен выключатель 104, взаимодействующий с упором 105, закрепленным на опоре 98,а на другой - держатель 106. Для приема пострадавшего на земле служит со ступеньками и ограждением помост 107.
Заявленное устройство работает следующим образом. В транспортном и исходном положении штоки гидроцилиндров 2,6,32 убраны, 19,31 - выдвинуты, а 18 находится в промежуточном положении. Поддон 99 приемника 94 капсулы 52 занимает верхнее положение, автономное огнезащитное 40 средство в сложенном виде и устройство подачи для него воздуха размещены в ложементе 39 корзины 8, капсулы 52 в штабелированном виде уложены в магазине 51, повернутом во внутрь корзины. Захват 26 находится в зацеплении с выступом 13 упора и первой рабочей секции, конический хвостовик гидроцилиндра 31 через выступ 14 фиксирует вторую рабочую секцию, стопор 21 установлен в верхней впадине гребенки 22. После занятия операторами спасения мест в корзине включают гидроцилиндры 2,6 и включают вспомогательную лебедку в режиме холостого хода (разматывание троса с барабана). Во время подъема корзины операторы поворачивают магазин 51 во внешнюю сторону корзины, устанавливают в вертикальное зафиксированное положение страховочные ограждения 53, поднимают рожок 76 и фиксируют его валом 85, устанавливают капсулу 52 пазами 54 на рожки 76,77 и перемещают ее в направлении секций 10 до касания с ними направляющих 56 и 57. При этом нижние полки направляющих 57 проходят через окна 92 секций 10, а упор 91 капсулы перемещает стержень 90 и через штифт 89 поворачивает рычаг 87, который сходит с неподвижного упора 88. В результате капсула вместе с кронштейном 79 опускаются вниз до упора скалок 80 в неподвижный упор 82 (т.к. суммарное подобранное усилие пружин 81 меньше суммарного веса капсулы и подвижных частей стапеля), при этом скалка 80 упором 83 нажимает на выключатель 84, и включается световой сигнал, означающий, что капсула в зацеплении с транспортными секциями 10.
Возвращаемся к работе гидроприводов. В конце рабочего хода гидроцилиндра 6 его поршень 38 через упор 37 и выключатель 35 подает команды: обратный ход гидроцилиндрам 6, 31, 32 и на подъем 18 через реле времени, которое затем включает команды на реверс 18 и 19 гидроцилиндрам (команды через реле времени позволяют разгрузить стопор 21 при его смещении с выступа гребенки 22). При реверсивном перемещении гидроцилиндра 18 срабатывает выключатель 20 от одного из упоров 23, установленного напротив впадины гребенки 22, которая определяет положение второй рабочей секции, и подает команды гидроцилиндрам: 19 - прямой ход, 18 - стоп и далее через реле времени соединение его полостей между собой гидрозолотником. Все описанное позиционирование шагового привода происходит во время быстрого холостого хода гидроцилиндра 6, однако его достаточно, т.к. путь последнего измеряется в метрах, а позиционирование - в десятках миллиметров. В конце холостого хода гидроцилиндра 6 захват 26 перескакивает через выступ 13 упора 11 второй рабочей секции, а упор 34 нажимает выключатель 33, который выдает команду на рабочий ход гидроцилиндра 6 с захваченной второй рабочей секцией и далее циклы повторяются до нужной высоты подъема корзины и тогда (кроме известных мер помощи по защите дыхания и глаз спасаемых) развертывают в очаге спасения автономное огнезащитное средство 40 с включением связи, освещения, аудиозаписи об использовании указанного средства. На установленной на стапеле капсуле поворачивают рычаг 75 механизма захвата троса и капсула связана с тросом 60, далее за ручку поворачивают вал 85 (благодаря эксцентричному опорному концу вала 85 при его повороте рожок 76 несколько опускается и освобождается от нагрузки капсулы) и далее осевым перемещением выводят его из зоны контакта с рожком 76, и вся вилка под собственным весом опускается вниз. Теперь пострадавшего усаживают в капсулу, пристегивают ремнем 63, у заслонки 47 включают привод ее отвода из зоны опускания, далее включают в работу лебедки и происходит опускание капсулы. При прохождении зоны окон 92 в транспортных секциях 10 верхними полками направляющих 56 траекторию их движения задают ребра 93. Как только капсула миновала зону действия заслонки, спуск останавливают, заслонку возвращают в прежне положение и повторяют весь цикл подготовки капсулы и ее загрузки. В экстренном случае, когда при посадке пострадавшего механизм захвата троса не обеспечивает надежное сцепление с последним, капсула подножкой упрется в аварийную кнопку 48 заслонки, которая заблокирует спуск. В этом случае пострадавшего высаживают из капсулы, а последнюю опускают пустой. В конце спуска капсула днищем сидения упирается в поддон 99 приемника. Сам приемник за счет грузов 103 постоянно прижимается к капсуле и опускается вместе с ней, при этом боковины 100 и поддон 99 удерживают капсулу при выходе ее направляющих из транспортных секций, упор 105 нажимает на выключатель 104 и останавливает капсулу над автономным с ограждением и ступеньками помостом 107. Держателем 106 фиксируют приемник, высаживают пострадавшего, поворотом рычага 75 на капсуле отсоединяют ее от троса и убирают последнюю из зоны приема, ослабляют держатель 105, и приемник возвращается в исходное положение. Для опускания стрелы на пульте нажимаем кнопку вниз, включается привод 29, который перемещает захват 28 в зацепление с упором 11, одновременно с задержкой через реле времени включается реверс гидроцилиндров 6. При необходимости опустить одну или все секции нажимаем вниз, поршень гидроцилиндра 6 опускается до конца, упор 34 нажимает на выключатель 31, который подает команды шаговому приводу переместиться на шаг вверх, реверс привода 29,включение привода 27 для отвода захвата 26, реверс 31 и 32, далее включается подъем вверх. При движении вверх упор 37 нажимает на выключатель 35, и происходит реверс 6, и цикл повторяется.