專利名稱：多功能逃生緩降器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全逃生裝置，具體地說(shuō)是一種用于高層建筑內(nèi)的多功能逃生緩 降器。
背景技術(shù)：
隨著城市建設(shè)步伐的加快，愈來(lái)愈多的高層住宅樓、寫字樓、商廈等出現(xiàn)在全國(guó)各 大中城市，這些建筑給我們生活工作提供服務(wù)，但樓內(nèi)人群的安全已成為我們不可回避的 問題?；馂?zāi)發(fā)生，火勢(shì)蔓延速度快，樓內(nèi)電梯停用，人員疏散成為最大難題。世界上第一套高樓逃生緩降器產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代地震多發(fā)的日本，它較好的 解決了高樓遇險(xiǎn)逃生的難題。美國(guó)9. 11事件后，世界各國(guó)開始對(duì)“高樓救生、逃生”等課 題掀起了研究、開發(fā)的熱潮。一時(shí)推出了“家用降落傘”、“橡膠自動(dòng)充氣軟著落、蝸桿渦輪 型、單車剎車型等各式各樣的產(chǎn)品，甚至出現(xiàn)了應(yīng)用高新科技航天技術(shù)的火箭筒背包式緩 降器。隨著我國(guó)的消防意識(shí)的提高和居民的收入提高，越來(lái)越多的消防器材已走入普通 家庭。目前我國(guó)消防應(yīng)急救援裝備能力與高層建筑的快速發(fā)展嚴(yán)重失衡，隨著我國(guó)工業(yè)化、 城市化進(jìn)程的不斷加快，上述矛盾也將日益突出，已有數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)一些發(fā)達(dá)城市高層建 筑火災(zāi)事故已經(jīng)呈現(xiàn)加速上升態(tài)勢(shì)。緩降器作為一種在21世紀(jì)初才開始引起人們關(guān)注和 重視的最新技術(shù)和產(chǎn)品，在人民生活水平日益提高的今天，人們對(duì)生活質(zhì)量、生命安全的意 識(shí)和措施也上升到一個(gè)全新的要求，對(duì)實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的緩降設(shè)備需求日益迫切，同時(shí)對(duì)緩降器 的性能和質(zhì)量提出更高的要求?，F(xiàn)有逃生緩降器的缺點(diǎn)是；在某一時(shí)刻僅能供一個(gè)人使用，多戶同時(shí)使用會(huì)發(fā)生 相互纏繞，不能滿足多人同步逃生；而且費(fèi)用高，安裝困難、需要定期保養(yǎng)，因此難以走進(jìn)百 姓家門。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種多功能逃生緩降器，該 多功能逃生緩降器功能齊全、質(zhì)量可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單、靈活，成本低，可以滿足多人 同步逃生。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種多功能逃生緩降器，其特征在于該逃生緩降器包括傳動(dòng)系統(tǒng)、包角調(diào)速系 統(tǒng)、急停制動(dòng)系統(tǒng)、殼體和安全帶，傳動(dòng)系統(tǒng)、包角調(diào)速系統(tǒng)和急停制動(dòng)系統(tǒng)均設(shè)置在殼體 內(nèi)，安全帶可拆卸地連接在殼體上；所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、繩輪和離心穩(wěn)速機(jī) 構(gòu)，行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過行星輪支架設(shè)置在殼體的底板上；在底板上設(shè)有心軸，繩輪通過聯(lián) 動(dòng)軸套套裝在心軸上，離心穩(wěn)速機(jī)構(gòu)與行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；所述包角調(diào)速系統(tǒng)包括設(shè)置 在底板上的導(dǎo)向滾輪、拉桿、包角搖桿和絲桿，導(dǎo)向滾輪設(shè)置在繩輪兩側(cè)且與繩輪的邊緣在 同一直線上，拉桿的一端設(shè)置在聯(lián)動(dòng)軸套上，另一端通過包角搖桿與絲桿連接；所述急停制動(dòng)系統(tǒng)包括離心輪、制動(dòng)塊和制動(dòng)片，制動(dòng)塊設(shè)置在離心輪的外側(cè)，與制動(dòng)塊相適配的制動(dòng) 片設(shè)置在制動(dòng)塊外側(cè)，制動(dòng)塊和制動(dòng)片通過壓蓋安裝在底板上，制動(dòng)片一端固定在底板上， 另一端與拉繩連接。本發(fā)明在底板上設(shè)有與絲桿相適配的螺母，絲桿的一端設(shè)有旋鈕，另一端穿過螺 母后與包角搖桿連接。本發(fā)明中，傳動(dòng)系統(tǒng)為增速傳動(dòng)，采用NGW型行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)，即固 定內(nèi)齒圈，救生繩通過二個(gè)導(dǎo)向輪跨繞在繩輪的輪槽內(nèi)，并將繩輪與行星支撐件制成一體， 內(nèi)齒圈與外殼制成一體，摩擦面設(shè)在制動(dòng)片上，四個(gè)摩擦塊沿著太陽(yáng)輪周向分布裝在太陽(yáng) 輪上，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上使其能同太陽(yáng)輪一起同速旋轉(zhuǎn)，并能在太陽(yáng)輪上沿徑向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)勻速 下降、無(wú)加速度、保證了人落地時(shí)無(wú)沖擊感、工作過程無(wú)空程。圖2是傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。傳動(dòng)系統(tǒng)強(qiáng)度分析如下①齒面接觸強(qiáng)度的校核計(jì)算進(jìn)行齒面接觸強(qiáng)度核算時(shí)，接觸應(yīng)力計(jì)算公式 式中屯使用系數(shù)；KV動(dòng)載系數(shù)；Kh0接觸強(qiáng)度的齒向載荷分布系數(shù)；KHa接觸強(qiáng)度 的齒間載荷分配系數(shù)；KHP接觸強(qiáng)度計(jì)算的行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)；ZH節(jié)點(diǎn)區(qū)域系 數(shù)；ZE材料彈性系數(shù)；ZB重合度系數(shù)；ze螺旋角系數(shù)；Ft分度圓上名義切向力N ；u齒數(shù)比， u = Z2/Zl, Zl、z2分別為小齒輪和大齒輪的齒數(shù)；屯小齒輪分度圓直徑，mm ；b工作齒寬，mm。許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式 式中ZNT壽命系數(shù)；&潤(rùn)滑劑系數(shù)；ZV速度系數(shù)；ZK粗糙度系數(shù)；ZW齒面工作硬化 系數(shù)；zx接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)；0Hlim齒面接觸疲勞極限，MPa ；SHmin接觸強(qiáng)度的最小安 全系數(shù)。由計(jì)算可得，外嚙合om= 1461. 5MPa，[ o H1] = 1695. 7MPa ；內(nèi)嚙合o H2 = 1320. 8MPa, [ o H2] = 1695. 7MPa?？梢姀睦碚撋戏治觯O(shè)計(jì)的齒輪滿足接觸強(qiáng)度的要求。本發(fā)明包角調(diào)速系統(tǒng)中，通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)速度的改變，圖3是包角調(diào)速系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。緩降器扣入救生繩后，旋轉(zhuǎn)旋鈕，從而拉動(dòng)拉桿移動(dòng)，帶動(dòng)包角搖桿做圓周 運(yùn)動(dòng)。包角搖桿的運(yùn)動(dòng)會(huì)通過轉(zhuǎn)子將繩子壓在摩擦輪上，包角變化范圍在14° 345°內(nèi)。 當(dāng)處于14°時(shí)，可以將緩降器扣在救生繩上。當(dāng)處于270°時(shí)，繩自身重力對(duì)導(dǎo)向輪產(chǎn)生壓 力0.14N，可以消除繩打滑或空行程現(xiàn)象。處于14° 345°內(nèi)，通過旋鈕，改變包角，控制 打滑現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)增大速度。調(diào)整包角在14°到270°內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)加速，包角愈小速度變化 愈快。在270°到345°內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)減速，包角愈大速度減小變化愈慢。本發(fā)明中，急停制動(dòng)系統(tǒng)是通過繩子拉動(dòng)制動(dòng)片增大壓力從而加大摩擦力，圖4 是急停制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。繩子繞過銷系在銷釘上，制動(dòng)片一端固定，拉動(dòng)繩子后會(huì)使 制動(dòng)片縮緊并壓緊制動(dòng)塊，通過制動(dòng)塊與離心輪的擠壓摩擦使離心輪制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)緩降器急 停功能，本發(fā)明在殼體上添加一組照明燈，此燈可以180°全方位照明，也可以調(diào)節(jié)燈焦距
和亮度。擴(kuò)大遇險(xiǎn)人員的視覺范圍，從而避免撞在陽(yáng)臺(tái)的墻壁或雨篷等伸出物上。其次，它能起到警示提醒作用，通過照明燈警示下面的人或救援人員上方有人在逃生，也可當(dāng)做救 生信號(hào)燈，提示遇險(xiǎn)人員者的位置等。本發(fā)明依靠摩擦克服逃生人員體重，依靠齒輪將摩擦力縮小20倍，再利用離心產(chǎn) 生摩擦調(diào)節(jié)加速度，平穩(wěn)速度，安全系數(shù)高。主要特點(diǎn)如下(1)本產(chǎn)品解決市場(chǎng)上現(xiàn)有緩降器不可控制速度弊端，達(dá)到想快就快，想慢就慢， 想停就停，速度變化平穩(wěn)，無(wú)劇烈沖擊。(2)已出現(xiàn)的此類救生設(shè)備當(dāng)?shù)谝粋€(gè)人著地后，緩降器另一端的安全帶已升至原 始緩降器處，第二個(gè)人方可套上安全帶用同樣的方法緩降逃生。在如此嚴(yán)峻時(shí)刻，使用本產(chǎn) 品可以節(jié)約大量時(shí)間，家庭人數(shù)1-10內(nèi)，僅需一根救生繩，人手一個(gè)減速器，降低成本。使 用時(shí)，將調(diào)速器扣在繩上，即可緩降，不必等之前的人員著地，一根救生繩同一時(shí)刻多人共 用，即節(jié)約時(shí)間又節(jié)省資源。(3)在緩降器上增加照明燈，實(shí)現(xiàn)夜間使用照明功能。 (4)質(zhì)量可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單、靈活，成本低。本發(fā)明也可在消防部隊(duì)使用，在救火、救人時(shí)減少消防官兵的傷亡，對(duì)加快火勢(shì)的 撲滅也能起到極其重要的作用。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明中包角調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明中急停制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明的爆炸圖。
具體實(shí)施例方式一種本發(fā)明所述的多功能逃生緩降器，見圖1，該逃生緩降器包括傳動(dòng)系統(tǒng)、包角 調(diào)速系統(tǒng)、急停制動(dòng)系統(tǒng)、殼體4和安全帶5，在殼體4設(shè)有能調(diào)節(jié)亮度、角度和焦距的照明 燈。傳動(dòng)系統(tǒng)、包角調(diào)速系統(tǒng)和急停制動(dòng)系統(tǒng)均設(shè)置在殼體4內(nèi)，安全帶5可拆卸地連接在 殼體4上。傳動(dòng)系統(tǒng)包括行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11、繩輪12和離心穩(wěn)速機(jī)構(gòu)13，行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 11通過行星輪支架14設(shè)置在殼體4的底板41上；在底板41上設(shè)有心軸15，繩輪12通過 聯(lián)動(dòng)軸套16套裝在心軸15上，離心穩(wěn)速機(jī)構(gòu)13與行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11連接。包角調(diào)速系 統(tǒng)包括設(shè)置在底板41上的導(dǎo)向滾輪21、拉桿22、包角搖桿23和絲桿24，導(dǎo)向滾輪21設(shè)置 在繩輪12兩側(cè)且與繩輪12的邊緣在同一直線上，拉桿22的一端設(shè)置在聯(lián)動(dòng)軸套16上，另 一端通過包角搖桿23與絲桿24連接，拉桿22與包角搖桿23通過動(dòng)導(dǎo)滾柱27連接。在底 板41上設(shè)有與絲桿24相適配的螺母25，絲桿24的一端設(shè)有旋鈕26，另一端穿過螺母25后 與包角搖桿23連接。急停制動(dòng)系統(tǒng)包括離心輪33、制動(dòng)塊31和制動(dòng)片32，制動(dòng)塊31設(shè)置 在離心輪33的外側(cè)，與制動(dòng)塊31相適配的制動(dòng)片32設(shè)置在制動(dòng)塊31外側(cè)，制動(dòng)塊31和 制動(dòng)片32通過壓蓋34安裝在底板41上，制動(dòng)片32 —端固定在底板41上，另一端與拉繩 35連接。使用時(shí)，固定救生繩6—端，將繩索拋向樓下，遇險(xiǎn)人員穿好安全帶后，打開緩降器后蓋，將緩降器扣在救生繩6上，通過旋鈕26將包角調(diào)節(jié)至最大，人緩慢下降。然后第二 或第三個(gè)人依次逃出現(xiàn)場(chǎng)?？紤]繩承重能力限制，繩上最多共處5人。
遇險(xiǎn)人員控制速度時(shí)旋轉(zhuǎn)手柄，將扭矩轉(zhuǎn)換成拉力，帶動(dòng)拉桿直線運(yùn)動(dòng)，包角搖桿 在拉桿驅(qū)動(dòng)下，圍繞心軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)繩的包角改變，既改變摩擦力大小。左旋，包角變 大，速度增大；右旋，包角變小減速。需要急停時(shí)拉動(dòng)拉繩，帶動(dòng)制動(dòng)片，制動(dòng)片與制動(dòng)塊的 摩擦瞬間急劇增大，起到急停作用。下降速度自動(dòng)調(diào)節(jié)工作時(shí)，緩降器按一定的傳動(dòng)比使傳 動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速逐級(jí)遞增至驅(qū)動(dòng)輪，制動(dòng)塊在離心力的作用下徑向甩出，產(chǎn)生離心力，帶動(dòng)制 動(dòng)與制動(dòng)片發(fā)生旋轉(zhuǎn)摩擦，形成制動(dòng)力，從自動(dòng)調(diào)節(jié)下降速度。負(fù)荷力越大，制動(dòng)塊的離心 力越大，摩擦力也越大，下降速度偏差小。
權(quán)利要求
一種多功能逃生緩降器，其特征在于該逃生緩降器包括傳動(dòng)系統(tǒng)、包角調(diào)速系統(tǒng)、急停制動(dòng)系統(tǒng)、殼體(4)和安全帶(5)，傳動(dòng)系統(tǒng)、包角調(diào)速系統(tǒng)和急停制動(dòng)系統(tǒng)均設(shè)置在殼體(4)內(nèi)，安全帶(5)可拆卸地連接在殼體(4)上；所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)、繩輪(12)和離心穩(wěn)速機(jī)構(gòu)(13)，行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)通過行星輪支架(14)設(shè)置在殼體(4)的底板(41)上；在底板(41)上設(shè)有心軸(15)，繩輪(12)通過聯(lián)動(dòng)軸套(16)套裝在心軸(15)上，離心穩(wěn)速機(jī)構(gòu)(13)與行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)連接；所述包角調(diào)速系統(tǒng)包括設(shè)置在底板(41)上的導(dǎo)向滾輪(21)、拉桿(22)、包角搖桿(23)和絲桿(24)，導(dǎo)向滾輪(21)設(shè)置在繩輪(12)兩側(cè)且與繩輪(12)的邊緣在同一直線上，拉桿(22)的一端設(shè)置在聯(lián)動(dòng)軸套(16)上，另一端通過包角搖桿(23)與絲桿(24)連接；所述急停制動(dòng)系統(tǒng)包括離心輪(33)、制動(dòng)塊(31)和制動(dòng)片(32)，制動(dòng)塊(31)設(shè)置在離心輪(33)的外側(cè)，與制動(dòng)塊(31)相適配的制動(dòng)片(32)設(shè)置在制動(dòng)塊(31)外側(cè)，制動(dòng)塊(31)和制動(dòng)片(32)通過壓蓋(34)安裝在底板(41)上，制動(dòng)片(32)一端固定在底板(41)上，另一端與拉繩(35)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能逃生緩降器，其特征在于在底板(41)上設(shè)有與絲桿 (24)相適配的螺母(25)，絲桿(24)的一端設(shè)有旋鈕(26)，另一端穿過螺母(25)后與包角 搖桿(23)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能逃生緩降器，其特征在于在殼體(4)設(shè)有能調(diào)節(jié)亮 度、角度和焦距的照明燈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能逃生緩降器，包括傳動(dòng)系統(tǒng)、包角調(diào)速系統(tǒng)、急停制動(dòng)系統(tǒng)、殼體和安全帶，安全帶可拆卸地連接在殼體上；傳動(dòng)系統(tǒng)的行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過行星輪支架設(shè)置在殼體的底板上；在底板上設(shè)有心軸，繩輪通過聯(lián)動(dòng)軸套套裝在心軸上，離心穩(wěn)速機(jī)構(gòu)與行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；包角調(diào)速系統(tǒng)的導(dǎo)向滾輪設(shè)置在繩輪兩側(cè)且與繩輪的邊緣在同一直線上，拉桿的一端設(shè)置在聯(lián)動(dòng)軸套上，另一端通過包角搖桿與絲桿連接；急停制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)片設(shè)置在離心輪的外側(cè)，與制動(dòng)片相適配的制動(dòng)塊設(shè)置在制動(dòng)片外側(cè)，制動(dòng)塊和制動(dòng)片通過壓蓋安裝在底板上，制動(dòng)片一端固定在底板上，另一端與拉繩連接。本發(fā)明功能齊全、質(zhì)量可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單、靈活，成本低，可以滿足多人同步逃生。
文檔編號(hào)A62B1/10GK101869743SQ20101022856
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者吳靜, 周鑫鑫, 宋海潮, 曹星星, 王啟鵬, 王文凱, 莫志成, 閻嘯影 申請(qǐng)人:南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院