專利名稱：高層建筑火災(zāi)救生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在高層建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)等危急情況下，從建筑物內(nèi)將人員安全送至地面的高層建筑火災(zāi)救生器。
目前，賓館、飯店、居民住宅樓等高層建筑，在發(fā)生火災(zāi)，出口、通道被火封死時(shí)，只能等待外界的救援，如消防隊(duì)員、云梯車等，因消防人員到達(dá)需一定的時(shí)間，又加上云梯受高度和地形地物的影響，因此，救援速度慢，人們往往等不到救援到達(dá)，情急之中跳樓而造成傷亡的事故屢見(jiàn)不鮮；從中國(guó)專利公報(bào)上檢索到幾種形式的救生器，由于自始至終為同一下降速度，而此速度又較快，在使用者用手試?yán)摻z繩和在系好安全帶后脫離建筑物的過(guò)程中，既有救生器表現(xiàn)的阻力特性很軟，使用者體重一加于救生器，鋼絲繩就快速向下伸展，使得使用者產(chǎn)生恐懼心理，沒(méi)有安全感?？赡茉谠?yán)摻z繩后放棄使用，即使是冒險(xiǎn)使用，在脫離建筑物的過(guò)程中也可能會(huì)因上方的鋼絲繩處于軟的狀態(tài)而發(fā)生意外，或是以裁下去的形式進(jìn)入下降狀態(tài)；盡管有的裝有人工控制速度的裝置，但需事先對(duì)使用者進(jìn)行專門的訓(xùn)練，而對(duì)賓館、飯店的流動(dòng)人員來(lái)說(shuō)，事先進(jìn)行培訓(xùn)是不可能的。即使是進(jìn)行事先訓(xùn)練過(guò)的使用者，在危急狀態(tài)下也可能驚慌失措而不能進(jìn)行正確的操作，以至在下降的過(guò)程中因速度失控而發(fā)生危險(xiǎn)。
本發(fā)明的目的是考慮使用者在危急狀態(tài)時(shí)心理，提供一種在高層建筑物內(nèi)發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，可安全、快速地將高樓內(nèi)人員送至地面的、讓使用者在使用之初感到安全可靠的高層建筑火災(zāi)救生器。其初始下降速度極慢，保持一段時(shí)間后自動(dòng)逐慚加速至設(shè)計(jì)速度并保持不變。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是，本發(fā)明包括卷筒，聯(lián)接有安全腰帶的鋼絲繩，傳動(dòng)齒輪組和由液壓泵、過(guò)濾器、雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥、油箱及抗燃液壓介質(zhì)水包油乳化液組成的液壓系統(tǒng)，全部裝于殼體內(nèi)；卷筒通過(guò)傳動(dòng)齒輪組與液壓泵嚙合聯(lián)接，液壓泵的出口依次串接有過(guò)濾器、雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥，并置于絕熱密封墊與油箱構(gòu)成的密閉空間內(nèi)；油箱和殼體之間填有絕熱材料。
上述的雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥是特殊設(shè)計(jì)的，包括閥芯、彈簧、左端蓋、閥體、單向閥。閥芯和彈簧裝在由左端蓋和閥體構(gòu)成的A腔內(nèi)，閥芯將A腔分隔為左右兩個(gè)腔體；左腔通過(guò)左端蓋上的流道與進(jìn)油口相通；右腔端部有一過(guò)流面積很小的節(jié)流口與油箱相通；在進(jìn)油口壓力為零時(shí)閥芯在彈簧力作用下位于A腔左端；閥體中部有一通油箱的環(huán)形流道，此流道不通右腔；閥芯的端部開(kāi)有三角槽，當(dāng)閥芯在進(jìn)油壓力的作用下從初始位置向右移動(dòng)時(shí)，液壓介質(zhì)從進(jìn)油口進(jìn)入左腔，右腔介質(zhì)經(jīng)右腔端部節(jié)流口流回油箱；當(dāng)閥芯右移、其端部的三角槽移到閥體中部的流道范圍內(nèi)時(shí)，其三角槽與閥體在該流道處形成一可變節(jié)流口，將左腔與閥體中部的流道接通，液壓介質(zhì)經(jīng)進(jìn)油口、左腔、可變節(jié)流口、閥體中部的流道回油箱。
兩個(gè)節(jié)流口是位于兩條獨(dú)立的油路上，并聯(lián)在雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥的進(jìn)出油口之間，通過(guò)閥芯在閥體內(nèi)的位置來(lái)進(jìn)行兩個(gè)節(jié)流口的開(kāi)啟、關(guān)閉與油路的切換，實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的控制。
上述的閥體下部的進(jìn)出油口之間另有一條獨(dú)立油路，其間裝有單向閥。
上述的液壓泵為齒輪泵、定量柱塞泵、齒輪馬達(dá)或定量柱塞馬達(dá)。
上述的雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥的出口接有調(diào)速閥。
由于采用了上述方案，在高層建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，無(wú)路可逃時(shí)，可以不依靠外界的救援，而利用本發(fā)明安全、迅速地脫離現(xiàn)場(chǎng)，減少傷亡；由于本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，其下降的初始速度可控制的很慢，經(jīng)若干秒后自動(dòng)緩慢加速至設(shè)計(jì)速度并保持不變，有利于消除使用者的恐懼心理，為使用者增添了安全感，使用者無(wú)需訓(xùn)練和操作，也不受建筑物高度的影響；因液壓系統(tǒng)具有兩層保護(hù)，本發(fā)明可以在600℃以上的高溫中工作足夠使用者利用本發(fā)明逃生所需的一段時(shí)間。


圖1是本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是液壓系統(tǒng)原理與雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥的結(jié)構(gòu)圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明由三部分組成，第一部分包括殼體1，卷筒2，聯(lián)接有安全腰帶的鋼絲繩3；第二部分是傳動(dòng)齒輪組4；第三部分是液壓系統(tǒng)，由液壓泵7，過(guò)濾器8，雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥9，油箱6和抗燃液壓介質(zhì)11組成；卷筒2通過(guò)傳動(dòng)齒輪組4與液壓泵7嚙合聯(lián)接，安裝在殼體1內(nèi)，殼體1固定在建筑物的窗戶或陽(yáng)臺(tái)上方的墻體上，鋼絲繩3固定并卷繞在卷筒2上，另一端聯(lián)接有安全腰帶；液壓泵7為定量的柱塞泵或齒輪泵，也可以是定量的柱塞馬達(dá)或齒輪馬達(dá)；油箱6與絕熱密封墊5構(gòu)成一密閉容器，液壓元件置于其內(nèi)，油箱6內(nèi)充有抗燃液壓介質(zhì)11，以淹沒(méi)液壓元件為限，殼體1與油箱6之間充填有絕熱材料石棉粉10；過(guò)濾器8的進(jìn)口與液壓泵7的出口聯(lián)接，雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥9的進(jìn)口與過(guò)濾器8的出口聯(lián)接，其出口通油箱6，過(guò)濾器8用來(lái)保護(hù)雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥9；雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥9由閥芯12、彈簧13、左端蓋14、閥體15和單向閥16組成，閥芯12和彈簧13裝在由閥體15和左端蓋14構(gòu)成的A腔內(nèi)，閥芯12將A腔分隔為左右兩個(gè)腔體，左腔通過(guò)左端蓋14上的流道與進(jìn)油口相通，右腔端部有一節(jié)流口a與油箱6相通；進(jìn)油口壓力為零時(shí)閥芯12在彈簧力作用下位于A腔的左端；閥體15的中部徑向有一通油箱6的環(huán)形流道。閥芯12的端部開(kāi)有2～4個(gè)三角槽，當(dāng)閥芯12在進(jìn)油壓力的作用下從A控內(nèi)的初始位置向右移動(dòng)時(shí)，液壓介質(zhì)從進(jìn)油口進(jìn)入左腔，右腔介質(zhì)經(jīng)右腔端部的節(jié)流口a流回油箱；當(dāng)閥芯12右移，其端部的三角槽移到閥體15中部的流道范圍內(nèi)時(shí)，其三角槽與閥體15在b處形成一可變節(jié)流口，將左腔與閥體15中部的流道接通，液壓介質(zhì)從進(jìn)油口經(jīng)左腔、節(jié)流口b、閥體15中部的流道回油箱。
節(jié)流口a和節(jié)流口b是位于兩條獨(dú)立的油路上，并聯(lián)在雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥9的進(jìn)出油口之間，通過(guò)閥芯12在閥體15內(nèi)的位置變化來(lái)進(jìn)行節(jié)流口a和b的開(kāi)啟、關(guān)閉與油路的切換，實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的控制。
在閥體15下部的進(jìn)出油口之間另有一條獨(dú)立油路，其間裝有單向閥16，液壓泵7反轉(zhuǎn)時(shí)，介質(zhì)從油箱經(jīng)單向閥16、過(guò)濾器8、液壓泵7回油箱。
雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥9的出口還可以接調(diào)速閥(圖中未畫出)。接調(diào)速閥后，可消除因不同使用者體重的變化引起的下降速度從設(shè)計(jì)點(diǎn)的偏離。
工作原理當(dāng)使用者的體重作用于鋼絲繩時(shí)，重力通過(guò)鋼絲繩對(duì)卷筒產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩，此力矩通過(guò)傳動(dòng)齒輪組4驅(qū)動(dòng)液壓泵7旋轉(zhuǎn)，雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥9的進(jìn)油口壓力為P(見(jiàn)圖2)，此壓力和液壓泵排量之積與使用者體重產(chǎn)生的力矩相平衡，同時(shí)，在此壓力作用下，閥芯12從圖2所示的初始位置向右移動(dòng)，右腔液壓介質(zhì)經(jīng)節(jié)流口a流回油箱，液壓泵7的出口流量Q＝Qa，設(shè)閥芯口的移動(dòng)距離為x，在0＜x≤11的這段時(shí)間內(nèi)Qa保持不變，因Qa可以設(shè)計(jì)得極小，故這段時(shí)間內(nèi)泵的出口接近于關(guān)斷狀態(tài)，轉(zhuǎn)速很低，因傳動(dòng)齒輪組4的減速作用，卷筒2的轉(zhuǎn)速極低，使用者的下降速度很慢，鋼絲繩表現(xiàn)出阻力極大、一直是拉著使用者的“硬”特性；在11＜x＜11+12的這段時(shí)間內(nèi)，節(jié)流口b開(kāi)啟，過(guò)流面積緩慢增大，液壓泵7的流量Q＝Qa+Qb，轉(zhuǎn)速緩慢增加，對(duì)應(yīng)的使用者下降速度緩慢加快；當(dāng)x＝11+12射，Qa＝0，Qb達(dá)到設(shè)計(jì)的最大值并保持不變，對(duì)應(yīng)使用者的下降速度達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的著地時(shí)可以承受的較快速度，并保持此速度不變，直至使用者降至地面。本發(fā)明通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥9自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了從初始時(shí)很慢的下降速度保持一段時(shí)間后，緩慢切換到較快的設(shè)計(jì)速度并保持不變的控制方式。
單向閥16是為了回繞鋼絲繩的需要而設(shè)置的。
液壓泵在低轉(zhuǎn)速時(shí)自吸性差，轉(zhuǎn)速過(guò)低將不能自吸，液壓系統(tǒng)不能正常工作。此外低轉(zhuǎn)速時(shí)容積效率很低，大部分甚至全部液壓介質(zhì)直接在泵內(nèi)泄漏回油箱，能提供的出口流量很小或不能提供出口流量，以至于不能通過(guò)對(duì)出口流量的控制來(lái)得到所需的低轉(zhuǎn)速。使用傳動(dòng)齒輪組4可使泵在相對(duì)較高的轉(zhuǎn)速下工作，具備提供較大出口流量的能力，然后通過(guò)對(duì)出口流量的控制和傳動(dòng)齒輪組的減速來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)卷筒2低轉(zhuǎn)速的要求。同時(shí)還可以降低液壓泵7的工作壓力，減小內(nèi)泄漏對(duì)泵轉(zhuǎn)速的影響。
權(quán)利要求
1.一種高層建筑火災(zāi)救生器，包括殼體(1)、卷筒(2)、聯(lián)接有安全帶的鋼絲繩(3)和液壓系統(tǒng)，其特征是液壓系統(tǒng)包括置于絕熱密持墊(5)與油箱(6)構(gòu)成的腔體內(nèi)的液壓泵(7)、過(guò)濾器(8)、雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥(9)和抗燃液壓介質(zhì)(11)；液壓泵(7)與過(guò)濾器(8)聯(lián)接，過(guò)濾器(8)與雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥(9)聯(lián)接；卷筒(2)通過(guò)傳動(dòng)齒輪組(4)與液壓泵(7)嚙合聯(lián)接；卷筒(2)、傳動(dòng)齒輪組(4)和液壓系統(tǒng)裝于殼體(1)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的高層建筑火災(zāi)救生器，其特征是所說(shuō)的雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥(9)包括閥芯(12)、彈簧(13)、左端蓋(14)、閥體(15)和單向閥(16)；閥芯(12)和彈簧(13)裝在左端蓋(14)和閥體(15)構(gòu)成的A腔內(nèi)，把A腔分隔為左右兩腔，閥芯(12)位于A腔左端；左腔通過(guò)左端蓋(14)上的流道與進(jìn)油口相通，閥體(15)的右端部有一節(jié)流口a與油箱(6)相通；閥體(15)的中部有一通油箱(6)的環(huán)形流道；閥芯(12)端部開(kāi)有2～4個(gè)三角槽；閥體(15)進(jìn)出油口之間另一條獨(dú)立的油路上裝有單向閥(16)。
3.如權(quán)利要求1所述的高層建筑火災(zāi)救生器，其特征是所說(shuō)的液壓泵(7)為齒輪泵、定量柱塞泵、齒輪馬達(dá)或定量柱塞馬達(dá)。
4.如權(quán)利要求1所述的高層建筑火災(zāi)救生器，其特征是所說(shuō)的油箱(6)和殼體(1)之間填滿絕熱材料石棉粉。
5.如權(quán)利要求1所述的高層建筑火災(zāi)救生器，其特征是所說(shuō)的雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥(9)的出口接有調(diào)速閥。
全文摘要
本發(fā)明是一種在發(fā)生火災(zāi)時(shí),將人員從高層建筑物內(nèi)安全、快速送至地面的高層建筑火災(zāi)救生器,安裝在建筑物的窗戶或陽(yáng)臺(tái)上方的墻體上,包括殼體、卷筒、聯(lián)接有安全腰帶的鋼絲繩和由液壓泵、過(guò)濾器、雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥、油箱和抗燃液壓介質(zhì)組成的液壓系統(tǒng),卷筒通過(guò)傳動(dòng)齒輪組與液壓泵嚙合聯(lián)接。本發(fā)明由于采用了雙節(jié)流口并聯(lián)式流量控制閥和傳動(dòng)齒輪組,使用者脫離建筑物和下降時(shí),速度可控制,可消除恐懼心理、增加安全感。
文檔編號(hào)A62B1/00GK1175470SQ96119608
公開(kāi)日1998年3月11日 申請(qǐng)日期1996年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月1日
發(fā)明者盧詠林, 陳鼎益 申請(qǐng)人:陳鼎益, 盧詠林