專利名稱：新型分段式艙體隔熱結(jié)構(gòu)及具有該隔熱結(jié)構(gòu)的分段艙體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全艙體的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能應(yīng)用于煤礦的緊急避險系統(tǒng)中的新型分段式艙體隔熱結(jié)構(gòu)及具有該隔熱結(jié)構(gòu)的分段艙體。
背景技術(shù)：
由于煤礦的工作特點，在地下進行采礦的危險程度較高，而通過分析可知，煤礦的常發(fā)事故為瓦斯(煤塵)爆炸事故，這些煤礦事故常常會造成人員傷亡，這是由于煤礦的工作地點在地下，工作環(huán)境狹小，環(huán)境惡劣，且由于采煤過程中有毒和易燃?xì)怏w的大量存在， 也容易導(dǎo)致礦道坍塌和空氣缺失等，不僅使人員難以得到安全保護，而且也對后續(xù)的救援工作造成困難，據(jù)統(tǒng)計，在事故發(fā)生中只有極小數(shù)的處于事故中心位置的人員受到損害，而大量的人員傷亡都是由于井下礦工受到有毒有害氣體的侵襲導(dǎo)致窒息死亡，而如能解決在事故發(fā)生時為井下人員提供安全庇護場所，且能為這些人員提供足夠的空氣、干凈水源和食物來支撐到救援到達或者自救等的問題，就能避免后續(xù)的不必要的傷亡。為此，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了井下的救生艙，通過就生艙的設(shè)置，使得在事故發(fā)生后，井下未能及時脫離的礦工不必盲目逃生，可以就近躲進具有安全保護功能的救生艙內(nèi)等待地面救援，能大量增加人員的生存希望，減少人員與財產(chǎn)損失。目前的救生艙結(jié)構(gòu)相對單一，而由于煤礦的事故大多為瓦斯爆炸，容易產(chǎn)生高熱，救生艙的艙體隔熱結(jié)構(gòu)也就直接關(guān)系到艙體在爆炸后隔絕熱量的性能，從而關(guān)系到艙體的安全性能，如不能有效隔熱，由于艙體為密閉或半密閉空間， 容易導(dǎo)致內(nèi)部空間溫度升高，損害艙內(nèi)人員安全，而傳統(tǒng)方艙結(jié)構(gòu)形式普遍存在沒有隔熱結(jié)構(gòu)或隔熱結(jié)構(gòu)差的問題，例如中國實用新型專利CN202017518U所公開了一種井下可移動式硬體救生艙的加強艙體。為此，針對上述缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，積極加以研究創(chuàng)新，通過潛心研究和設(shè)計，綜合長期多年從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗和成果，研究設(shè)計出一種新型分段式艙體隔熱結(jié)構(gòu)及具有該隔熱結(jié)構(gòu)的分段艙體，以克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型分段式艙體隔熱結(jié)構(gòu)及具有該隔熱結(jié)構(gòu)的分段艙體，其能有效割斷熱量傳遞的道路，能大幅提高艙體的隔熱性能和安全性能，且制造工序簡單，節(jié)約成本和資源。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種新型分段艙體隔熱結(jié)構(gòu)，該艙段結(jié)構(gòu)由艙段內(nèi)艙和艙段外艙組成，艙段內(nèi)艙由內(nèi)艙左側(cè)板、內(nèi)艙底板、內(nèi)艙右側(cè)板和內(nèi)艙頂板組成，內(nèi)艙左側(cè)板、內(nèi)艙底板、內(nèi)艙右側(cè)板和內(nèi)艙頂板的結(jié)構(gòu)相同，均由膠合板、內(nèi)艙骨架、內(nèi)艙內(nèi)蒙皮、阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、內(nèi)艙外蒙皮、石棉布和鉚釘組成，兩個內(nèi)艙骨架設(shè)置于兩側(cè)，內(nèi)艙外蒙皮固定連接于兩內(nèi)艙骨架的一側(cè)，內(nèi)艙內(nèi)蒙皮通過鉚釘固定連接于兩內(nèi)艙骨架的另一側(cè)，在由內(nèi)艙骨架、內(nèi)艙內(nèi)蒙皮和內(nèi)艙外蒙皮圍成的空間內(nèi)填充有阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，且在內(nèi)艙骨架和內(nèi)艙內(nèi)蒙皮之間設(shè)置有至少一層膠合板和/或至少一層石棉布。其中內(nèi)艙左側(cè)板、內(nèi)艙底板、內(nèi)艙右側(cè)板和內(nèi)艙頂板在轉(zhuǎn)角處通過連接裝置連接，該連接裝置包含內(nèi)包角、連接件、壓線條和外包角，該連接件為直角件，該連接件的直角件的兩邊分別連接至兩個端面，該壓線條為板件，該壓線條的板件的兩端分別連接至兩個端面的外側(cè)，該外包角為中間具有圓弧角的直角件，該外包角的直角件的兩端邊緣分別連接至兩個外側(cè)面，其中間部分包住該壓線條，該內(nèi)包角為直角件，該內(nèi)包角的直角件的兩邊分別連接至兩個內(nèi)側(cè)面，由此，該連接裝置可穩(wěn)固的將兩個部件緊密連接，且形成多層的防護。還公開了一種分段艙體，該分段艙體包含至少兩個由上述的新型分段艙體隔熱結(jié)構(gòu)構(gòu)成的艙段、至少一個隔板以及兩個封板，其中，該至少兩個艙段相互連接以形成艙體的本體，該至少一個隔板設(shè)置于任意兩個艙段之間以將該兩個艙段隔離，兩個封板分別設(shè)置于分段艙體的兩端以進行封閉。其中該至少一個隔板由隔板法蘭框、隔板膠合板和隔板骨架組成，該隔板骨架設(shè)置于中部且具有一可開閉的封閉門，該隔板法蘭框設(shè)置于該隔板骨架周圍，且該隔板骨架和隔板法蘭框之間設(shè)置有該隔板膠合板。其中該封板由封板內(nèi)層內(nèi)蒙皮、阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、封板膠合板、封板石棉布、封板內(nèi)骨架、封板法蘭框、封板外骨架和封板內(nèi)層外蒙皮組成，該封板內(nèi)層外蒙皮設(shè)置于該封板中部，其外側(cè)兩邊設(shè)置有封板外骨架，其內(nèi)側(cè)兩端分別連接有兩個封板內(nèi)骨架的一側(cè)，該兩個封板內(nèi)骨架的另一側(cè)連接有該封板內(nèi)層內(nèi)蒙皮，在封板內(nèi)層內(nèi)蒙皮、封板內(nèi)骨架和封板內(nèi)層外蒙皮形成的空間中填充有阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，且在封板內(nèi)層內(nèi)蒙皮和封板內(nèi)骨架之間設(shè)置有至少一層封板膠合板和/或至少一層封板石棉布，在該封板內(nèi)骨架的外周設(shè)置有封板法蘭框。其中整個分段艙體在連接時，在各自接縫處加隔熱膠板和各種壓條。通過上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的新型分段式艙體隔熱結(jié)構(gòu)的每段艙體(艙段)剖面上由里到外，在結(jié)構(gòu)上分艙段內(nèi)艙和艙段外艙，艙段內(nèi)艙內(nèi)外蒙皮之間采用非金屬隔熱材料，將艙段外艙、艙段內(nèi)艙之間金屬結(jié)構(gòu)形成的熱量傳遞橋路斷開，達到隔熱效果。隔板上由里到外，隔板骨架和法蘭框之間加非金屬隔熱材料，將熱量傳遞橋路斷開，達到隔熱效果。封板上由里到外，在內(nèi)層內(nèi)蒙皮和內(nèi)骨架、內(nèi)層外蒙皮之間采用非金屬隔熱材料，將內(nèi)層內(nèi)蒙皮與外部金屬結(jié)構(gòu)形成的熱量傳遞橋路斷開，達到隔熱效果。由于高溫氣體或火焰對艙體外部燭燒產(chǎn)生的熱量，通過結(jié)構(gòu)傳遞到內(nèi)層內(nèi)蒙皮，采用的隔熱結(jié)構(gòu)，能將這種熱量最大限度地減少到最小，且隔熱結(jié)構(gòu)在分段艙體結(jié)構(gòu)內(nèi)層，不易受到外部環(huán)境的破壞；隔熱結(jié)構(gòu)采用了一些非金屬材料自身的阻燃、隔熱性能，不易受環(huán)境因素改變而失效。本發(fā)明將通過下面的具體實施例進行進一步的詳細(xì)描述，且進一步結(jié)合對附圖的說明將得到更加清楚和明顯的了解。


圖1顯示了本發(fā)明的新型分段艙體隔熱結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖2顯示了艙段內(nèi)艙的隔熱板的剖視圖。
圖3顯示了艙段內(nèi)艙的隔熱板在轉(zhuǎn)角處的連接示意圖。圖4顯示了隔板的局部剖面圖。圖5顯示了封板的局部剖面圖。圖6顯示了艙段-隔板-艙段連接的局部剖面圖。圖7顯示了艙段-艙段連接的局部剖面圖。圖8顯示了艙段-封板連接的局部剖面圖。其中1-艙段內(nèi)艙，2-艙段外艙，3-內(nèi)艙左側(cè)板，4-內(nèi)艙底板，5-內(nèi)艙右側(cè)板， 6-內(nèi)艙頂板，7-膠合板，8-內(nèi)艙骨架，9-內(nèi)艙內(nèi)蒙皮，10-阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料， 11-內(nèi)艙外蒙皮，12-石棉布，13-鉚釘，14-內(nèi)包角，15-連接件，16-壓線條，17-外包角， 18-隔板，19-隔板法蘭框，20-隔板膠合板，21-隔板骨架，22-封板內(nèi)層內(nèi)蒙皮，23-阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，24-封板膠合板，25-封板石棉布，26-封板內(nèi)骨架，27-封板法蘭框， 28-封板外骨架，29-封板內(nèi)層外蒙皮，30-封板，31-壓條，32-隔熱膠板，33-壓條，34-壓
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具體實施例方式參見圖1，顯示了本發(fā)明的新型分段艙體隔熱結(jié)構(gòu)的剖面圖，該艙段結(jié)構(gòu)由艙段內(nèi)艙1和艙段外艙2組成，艙段內(nèi)艙1由內(nèi)艙左側(cè)板3、內(nèi)艙底板4、內(nèi)艙右側(cè)板5和內(nèi)艙頂板 6組成。參見圖2，內(nèi)艙左側(cè)板3、內(nèi)艙底板4、內(nèi)艙右側(cè)板5和內(nèi)艙頂板6的結(jié)構(gòu)相同，均由膠合板7、內(nèi)艙骨架8、內(nèi)艙內(nèi)蒙皮9、阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料10、內(nèi)艙外蒙皮11、石棉布12和鉚釘13組成，其中，兩個內(nèi)艙骨架8設(shè)置于兩側(cè)，內(nèi)艙外蒙皮11固定連接于兩內(nèi)艙骨架8的一側(cè)，優(yōu)選的可通過焊接固定，內(nèi)艙內(nèi)蒙皮9通過鉚釘13固定連接于兩內(nèi)艙骨架 8的另一側(cè)，在由內(nèi)艙骨架8、內(nèi)艙內(nèi)蒙皮9和內(nèi)艙外蒙皮11圍成的空間內(nèi)填充有阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料10，且在內(nèi)艙骨架8和內(nèi)艙內(nèi)蒙皮9之間設(shè)置有至少一層膠合板7和/ 或至少一層石棉布12。參見圖3，內(nèi)艙左側(cè)板3、內(nèi)艙底板4、內(nèi)艙右側(cè)板5和內(nèi)艙頂板6在轉(zhuǎn)角處通過連接裝置連接，優(yōu)選的是，該連接裝置包含內(nèi)包角14、連接件15、壓線條16和外包角17，該連接件15為直角件，該連接件15的直角件的兩邊分別連接至兩個端面，該壓線條16為板件， 該壓線條16的板件的兩端分別連接至兩個端面的外側(cè)，該外包角17為中間具有圓弧角的直角件，該外包角17的直角件的兩端邊緣分別連接至兩個外側(cè)面，其中間部分包住該壓線條16，該內(nèi)包角14為直角件，該內(nèi)包角14的直角件的兩邊分別連接至兩個內(nèi)側(cè)面，由此，該連接裝置可穩(wěn)固的將兩個部件緊密連接，且形成多層的防護。由此可見，內(nèi)艙各板的內(nèi)外蒙皮間形成了有效的隔熱層，即使高溫氣體或火焰直接燭燒外艙，導(dǎo)致外艙框架溫度升高，熱量通過金屬間焊接或搭接，傳遞到內(nèi)艙外蒙皮上， 本發(fā)明可通過大面積的膠合板、阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、石棉布等非金屬材料將熱量阻隔，只在局部位置通過鉚釘傳遞少量熱量。本發(fā)明還可包含一種分段艙體，該分段艙體包含至少兩個由新型分段艙體隔熱結(jié)構(gòu)構(gòu)成的艙段、至少一個隔板以及兩個封板，其中，該至少兩個艙段相互連接以形成艙體的本體，該至少一個隔板設(shè)置于任意兩個艙段之間以將該兩個艙段隔離，兩個封板分別設(shè)置于分段艙體的兩端以進行封閉。
參見圖4，顯示了該至少一個隔板的部分剖視圖，該至少一個隔板18由隔板法蘭框19、隔板膠合板20和隔板骨架21組成，該隔板骨架21設(shè)置于中部且具有一可開閉的封閉門，該隔板法蘭框19設(shè)置于該隔板骨架21周圍，且該隔板骨架21和隔板法蘭框19之間設(shè)置有該隔板膠合板，由此，當(dāng)高溫氣體或火焰燭燒隔板法蘭框19，即使隔板法蘭框19溫度升高，由于隔板膠合板20的隔熱，使熱量不能直接傳遞到隔板骨架21上。參見圖5，該封板30由封板內(nèi)層內(nèi)蒙皮22、阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料23、封板膠合板M、封板石棉布25、封板內(nèi)骨架沈、封板法蘭框27、封板外骨架觀和封板內(nèi)層外蒙皮 29組成，該封板內(nèi)層外蒙皮四設(shè)置于該封板30中部，其外側(cè)兩邊設(shè)置有封板外骨架觀，其內(nèi)側(cè)兩端分別連接有兩個封板內(nèi)骨架26的一側(cè)，連接方式優(yōu)選為焊接，該兩個封板內(nèi)骨架 26的另一側(cè)連接有該封板內(nèi)層內(nèi)蒙皮22，在封板內(nèi)層內(nèi)蒙皮22、封板內(nèi)骨架沈和封板內(nèi)層外蒙皮四形成的空間中填充有阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料23，且在封板內(nèi)層內(nèi)蒙皮22和封板內(nèi)骨架26之間設(shè)置有至少一層封板膠合板M和/或至少一層封板石棉布25，在該封板內(nèi)骨架26的外周設(shè)置有封板法蘭框27。由此，封板30的內(nèi)外蒙皮間形成了有效的隔熱層，高溫氣體或火焰燭燒封板30的封板法蘭框27和封板外骨架觀，雖然法蘭框和外骨架溫度升高，熱量通過金屬間焊接或搭接，傳遞到內(nèi)層外蒙皮上，但大面積的膠合板、阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、石棉布等非金屬材料將熱量阻隔，只在局部位置通過鉚接處鉚釘傳遞少量熱量。如圖6、7、8所示，整個分段艙體在連接時，在各自接縫處加隔熱膠板32和各種壓條31、33、34，使熱量傳遞橋路斷開，起到隔熱效果。由此，本發(fā)明的新型分段式艙體隔熱結(jié)構(gòu)的每段艙體艙段剖面上由里到外，在結(jié)構(gòu)上分艙段內(nèi)艙和艙段外艙，艙段內(nèi)艙內(nèi)外蒙皮之間采用非金屬隔熱材料，將艙段外艙、艙段內(nèi)艙之間金屬結(jié)構(gòu)形成的熱量傳遞橋路斷開，達到隔熱效果。隔板上由里到外，隔板骨架和法蘭框之間加非金屬隔熱材料，將熱量傳遞橋路斷開，達到隔熱效果。封板上由里到外，在內(nèi)層內(nèi)蒙皮和內(nèi)骨架、內(nèi)層外蒙皮之間采用非金屬隔熱材料，將內(nèi)層內(nèi)蒙皮與外部金屬結(jié)構(gòu)形成的熱量傳遞橋路斷開，達到隔熱效果。由于高溫氣體或火焰對艙體外部燭燒產(chǎn)生的熱量，通過結(jié)構(gòu)傳遞到內(nèi)層內(nèi)蒙皮，采用的隔熱結(jié)構(gòu)，能將這種熱量最大限度地減少到最小，且隔熱結(jié)構(gòu)在分段艙體結(jié)構(gòu)內(nèi)層，不易受到外部環(huán)境的破壞；隔熱結(jié)構(gòu)采用了一些非金屬材料自身的阻燃、隔熱性能，不易受環(huán)境因素改變而失效。通過測試，本發(fā)明的隔熱效果滿足《煤礦可移動式救生艙通用技術(shù)條件》中規(guī)定的瞬間耐高溫能力不低于環(huán)境溫度 1200°C下3s的要求，持續(xù)耐高溫能力滿足在外界溫度55°C，艙內(nèi)溫度不高于33°C且能持續(xù) 48小時的要求。顯而易見的是，以上的描述和記載僅僅是舉例而不是為了限制本發(fā)明的公開內(nèi)容、應(yīng)用或使用。雖然已經(jīng)在實施例中描述過并且在附圖中描述了實施例，但本發(fā)明不限制由附圖示例和在實施例中描述的作為目前認(rèn)為的最佳模式以實施本發(fā)明的教導(dǎo)的特定例子，本發(fā)明的范圍將包括落入前面的說明書和所附的權(quán)利要求的任何實施例。
權(quán)利要求
1.一種新型分段艙體隔熱結(jié)構(gòu)，該艙段結(jié)構(gòu)由艙段內(nèi)艙和艙段外艙組成，艙段內(nèi)艙由內(nèi)艙左側(cè)板、內(nèi)艙底板、內(nèi)艙右側(cè)板和內(nèi)艙頂板組成，其特征在于內(nèi)艙左側(cè)板、內(nèi)艙底板、 內(nèi)艙右側(cè)板和內(nèi)艙頂板的結(jié)構(gòu)相同，均由膠合板、內(nèi)艙骨架、內(nèi)艙內(nèi)蒙皮、阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、內(nèi)艙外蒙皮、石棉布和鉚釘組成，兩個內(nèi)艙骨架設(shè)置于兩側(cè)，內(nèi)艙外蒙皮固定連接于兩內(nèi)艙骨架的一側(cè)，內(nèi)艙內(nèi)蒙皮通過鉚釘固定連接于兩內(nèi)艙骨架的另一側(cè)，在由內(nèi)艙骨架、內(nèi)艙內(nèi)蒙皮和內(nèi)艙外蒙皮圍成的空間內(nèi)填充有阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，且在內(nèi)艙骨架和內(nèi)艙內(nèi)蒙皮之間設(shè)置有至少一層膠合板和/或至少一層石棉布。
2.如權(quán)利要求1所述的隔熱結(jié)構(gòu)，其特征在于內(nèi)艙左側(cè)板、內(nèi)艙底板、內(nèi)艙右側(cè)板和內(nèi)艙頂板在轉(zhuǎn)角處通過連接裝置連接，該連接裝置包含內(nèi)包角、連接件、壓線條和外包角， 該連接件為直角件，該連接件的直角件的兩邊分別連接至兩個端面，該壓線條為板件，該壓線條的板件的兩端分別連接至兩個端面的外側(cè)，該外包角為中間具有圓弧角的直角件，該外包角的直角件的兩端邊緣分別連接至兩個外側(cè)面，其中間部分包住該壓線條，該內(nèi)包角為直角件，該內(nèi)包角的直角件的兩邊分別連接至兩個內(nèi)側(cè)面，由此，該連接裝置可穩(wěn)固的將兩個部件緊密連接，且形成多層的防護。
3.一種分段艙體，其特征在于該分段艙體包含至少兩個由權(quán)利要求1或2所述的新型分段艙體隔熱結(jié)構(gòu)構(gòu)成的艙段、至少一個隔板以及兩個封板，其中，該至少兩個艙段相互連接以形成艙體的本體，該至少一個隔板設(shè)置于任意兩個艙段之間以將該兩個艙段隔離， 兩個封板分別設(shè)置于分段艙體的兩端以進行封閉。
4.如權(quán)利要求3所述的分段艙體，其特征在于該至少一個隔板由隔板法蘭框、隔板膠合板和隔板骨架組成，該隔板骨架設(shè)置于中部且具有一可開閉的封閉門，該隔板法蘭框設(shè)置于該隔板骨架周圍，且該隔板骨架和隔板法蘭框之間設(shè)置有該隔板膠合板。
5.如權(quán)利要求3所述的分段艙體，其特征在于該封板由封板內(nèi)層內(nèi)蒙皮、阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、封板膠合板、封板石棉布、封板內(nèi)骨架、封板法蘭框、封板外骨架和封板內(nèi)層外蒙皮組成，該封板內(nèi)層外蒙皮設(shè)置于該封板中部，其外側(cè)兩邊設(shè)置有封板外骨架，其內(nèi)側(cè)兩端分別連接有兩個封板內(nèi)骨架的一側(cè)，該兩個封板內(nèi)骨架的另一側(cè)連接有該封板內(nèi)層內(nèi)蒙皮，在封板內(nèi)層內(nèi)蒙皮、封板內(nèi)骨架和封板內(nèi)層外蒙皮形成的空間中填充有阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，且在封板內(nèi)層內(nèi)蒙皮和封板內(nèi)骨架之間設(shè)置有至少一層封板膠合板和 /或至少一層封板石棉布，在該封板內(nèi)骨架的外周設(shè)置有封板法蘭框。
6.如權(quán)利要求3所述的分段艙體，其特征在于整個分段艙體在連接時，在各自接縫處加隔熱膠板和各種壓條。
全文摘要
一種新型分段式艙體隔熱結(jié)構(gòu)及具有該隔熱結(jié)構(gòu)的分段艙體，該艙段隔熱結(jié)構(gòu)由艙段內(nèi)艙和艙段外艙組成，艙段內(nèi)艙由內(nèi)艙左側(cè)板、內(nèi)艙底板、內(nèi)艙右側(cè)板和內(nèi)艙頂板組成，這些板均由膠合板、內(nèi)艙骨架、內(nèi)艙內(nèi)蒙皮、阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、內(nèi)艙外蒙皮、石棉布和鉚釘組成，本發(fā)明能有效割斷熱量傳遞的道路，能大幅提高艙體的隔熱性能和安全性能，且制造工序簡單，節(jié)約成本和資源。
文檔編號E21F11/00GK102418553SQ20111044402
公開日2012年4月18日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者劉健, 李輝, 楊俊波, 段玉康, 許超營 申請人:四川航天系統(tǒng)工程研究所