一種高層逃生系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高層逃生系統(tǒng)，該高層逃生系統(tǒng)包括：載荷系統(tǒng)、差速系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)；其中，所述載荷系統(tǒng)包括：卷筒，所述卷筒的一端設置有驅動齒輪，還包括纏繞在所述卷筒上的鋼絲繩，且所述鋼絲繩的兩端分別連接有橋廂；所述差速系統(tǒng)包括：差速器；回路齒輪分別與所述差速器的兩個輸入軸連接；所述控制系統(tǒng)包括：與所述差速器的輸出軸連接的齒輪組，以及與所述齒輪組連接的擒縱機構。本發(fā)明無需外接動力，結構簡單；加工制造簡單，構件材料普通，易于取得；有效載重大，集體逃生救援效率高；壽命長且維護較低。
【專利說明】
一種高層逃生系統(tǒng)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及到高層逃生的技術領域，尤其涉及到一種高層逃生系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著中國經濟實力的增長，髙層建筑如雨后春筍發(fā)展，據統(tǒng)計中國有22萬棟左右的高層建筑，一般把高度在24米?150米范圍內稱為高層建筑，150米以上的為超高層建筑，其中超高層建筑的比重只有不到1%，也就是說絕大多數的城市人是工作和生活在24米到150米之間的高層建筑之中。所以研究出合理高效的針對這個范圍的高層建筑發(fā)生火災時的救援和逃生設備及方案是迫切需求和擁有巨大的市場前景。
[0003]現階段國內外主要的高層火災逃生措施有以下幾種:
[0004]1.個人緩降器
[0005]緩降器作為一種往復避難自救逃生器械，主要由繩索和安全帶或防護套組成，無需其他動力，通過制動機構控制緩降繩索的下降速度，保證使用者依靠自重始終保持一定速度平衡、安全地緩降至地面，是目前市場上應用最廣泛的輔助安全疏散產品。工作時，往返式緩降器通過繩索帶動傳動齒輪，傳動齒輪帶動制動轂高速轉動，將制動轂輪槽的摩擦塊甩出，摩擦塊與外殼之間形成摩擦力，控制下滑速度并保持均勻，保證使用者安全緩降至地面。
[0006]2.縮放式逃生滑道
[0007]采用耐磨、阻燃的尼龍材料和高強度金屬圈骨架制作成可縮放式的滑道，平時折疊存放在高層建筑的頂樓或其他樓層，火災時打開釋放到地面，并將末端固定在地面事先確定的錨固點，被困人員依次進入后滑降到地面。其原理是靠人體與滑道的摩擦力保持人在下降過程中的勻速運動，實現安全到達地面。
[0008]3.室外疏散救生艙
[0009]由平時折疊存放在屋頂的一個或多個逃生救援艙和外墻安裝的齒軌兩部分組成?；馂臅r專業(yè)人員用屋頂安裝的絞車將展開后的逃生救援艙引入建筑外墻安裝的滑軌，逃生救援艙可以同時與多個樓層走道的窗口對接，將高層建筑內的被困人員送到地面，在上升時又可將消防隊員等應急救援人員送到建筑內。這類設施遠比前兩類產品復雜，一次性投資較大，需要由受過專門訓練的人員使用和控制，而且需要定期維護、保養(yǎng)和檢查，而且作為其動力的屋頂絞車必須有可靠的動力保障。其優(yōu)點是每往復運行一次可以疏散多人，尤其適于疏散乘坐輪椅的殘疾人和其他行動不便的人員，而且在向下運行將被困人員送到地面后，還可以在向上運行時將救援人員輸送到上部。
[0010]4.高層緩降設備
[0011]高層緩降設備也是一種適用于高層集體逃生的緩降裝置，其原理是利用載重的轎廂在下降過程中產生的動力，驅動安裝在樓頂或者避難層的支撐體內的控制裝置，控制裝置通過某種作用產生阻止機構運動的方向作用力，使得整個系統(tǒng)達到一種平衡狀態(tài)，實現勻速緩降到地面。這種緩降設備的主要特點是無需外接動力，機構系統(tǒng)在運行中自動實現勻速運動的平衡狀態(tài)，且下降速度在規(guī)定范圍內。
[0012]目前，現有的做出樣機的高層緩降設備有兩種，一種是靠繩輪間的摩擦實現緩降，一種是利用空氣阻尼限速原理。
[0013]但是在上述方案中:
[0014]1、個人緩降器針對個人使用，但是沒有外部保護，容易有恐懼心理，考慮到心里因素和高空風力影響，不適用老弱病殘者，只適用于10層以下等比較低的樓層;并且不能通過災難區(qū)。
[0015]2、逃生滑道集體連續(xù)依次使用，不同體型和重量的人很難保證速度統(tǒng)一，容易發(fā)生碰撞、踩踏事件、不適用于醫(yī)院與老人;長時間與外界接觸、材料壽命要求高;不能通過災難區(qū)。
[0016]3、室外救生艙和逃生電梯需要外接動力，而一般火災發(fā)生時都是停電狀態(tài);如果采用非電力動力裝置(比如柴油機)，則整個系統(tǒng)又非常復雜而且很難保證實時能夠正常工作。
[0017]4、高層緩降裝置現在國內的高層緩降裝置類產品，通過型式試驗、通過驗證、進而形成產品同時又在推廣到市場的只有北京諾安舟應急緩降機械裝置有限公司研發(fā)生產的高層旋翼式緩降逃生艙，其缺點是載荷小，效率低，需要固定安裝在樓頂或避難層、人員集中疏散;設備復雜、傳動精密;設備昂貴(200w/臺)；
[0018]現在的高層建筑逃生技術中并沒有一個同時兼顧集體逃生、樓層高度、逃生效率、價格易于接受的逃生設備。

【發(fā)明內容】

[0019]本發(fā)明的目的是為了克服現有技術的不足，提供了一種高層逃生系統(tǒng)。
[0020]本發(fā)明是通過以下技術方案實現:
[0021]本發(fā)明提供了一種高層逃生系統(tǒng)，該高層逃生系統(tǒng)包括:載荷系統(tǒng)、差速系統(tǒng)以及控制系統(tǒng);其中，
[0022]所述載荷系統(tǒng)包括:卷筒，所述卷筒的一端設置有第一齒輪，還包括纏繞在所述卷筒上的鋼絲繩，且所述鋼絲繩的兩端分別連接有橋廂；
[0023]所述差速系統(tǒng)包括:差速器；回路齒輪，所述回路齒輪包括:通過轉軸連接的第四齒輪、第五齒輪及第六齒輪，通過惰性齒輪與所述第五齒輪連接的第八齒輪;與所述第六齒輪連接的第七齒輪，且所述第八齒輪和所述第七齒輪分別與所述差速器的兩個輸入軸連接;所述差速器與所述回路齒輪連接形成差速閉合回路；
[0024]所述控制系統(tǒng)包括:與所述差速器的輸出軸連接的齒輪組，以及與所述齒輪組連接的擒縱機構，且擒縱機構為返回力矩擒縱機構或無返回力矩擒縱機構。
[0025]優(yōu)選的，在滿足條件I1 = Z6A7J2 = Z^Z8,且乜^^時，所述差速器通過所述齒輪組帶動所述擒縱機構運動;其中，Z5為第五齒輪，Z6為第六齒輪，Z7為第七齒輪，Z8為第八齒輪il為Z6和Z7之間的傳動比，i2為Z5和Z8之間的傳動比。
[0026]優(yōu)選的，還包括通過轉軸連接的第二齒輪和第三齒輪，其中，所述第二齒輪和所述第一齒輪連接，所述第三齒輪與所述第四齒輪連接。
[0027]優(yōu)選的，所述齒輪組包括:通過轉軸連接的第十齒輪和第十一齒輪；
[0028]所述差速器的輸出軸上連接有第九齒輪，所述第九齒輪與所述第十齒輪嚙合；
[0029]所述擒縱輪同軸連接有第十二齒輪，所述第十二齒輪與所述第十一齒輪嚙合。
[0030]優(yōu)選的，擒縱機構為無返回力矩擒縱機構，所述擒縱機構包括:卡擺以及擒縱輪；其中，所述擒縱輪與所述齒輪組連接。
[0031]優(yōu)選的，所述卡擺為卡瓦式卡擺或銷釘式卡擺。
[0032]本發(fā)明的有益效果是:無外接動力;結構簡單;加工制造簡單，構件材料普通，易于取得;有效載重大，集體逃生救援效率高;壽命長且維護較低。
【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明實施例提供的高層逃生系統(tǒng)的結構示意圖；
[0034]圖2是本發(fā)明實施例提供的回路齒輪的結構示意圖；
[0035]圖3是本發(fā)明實施例提供的差速器的結構示意圖；
[0036]圖4為本發(fā)明實施例提供的擒縱機構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0037]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0038]請參閱圖1，圖1是本發(fā)明提供的高層逃生系統(tǒng)的結構示意圖。
[0039]本發(fā)明實施例提供了一種高層逃生系統(tǒng)，該高層逃生系統(tǒng)包括:載荷系統(tǒng)1、差速系統(tǒng)2以及控制系統(tǒng)3;其中，
[0040]所述載荷系統(tǒng)I包括:卷筒11，所述卷筒11的一端設置有第一齒輪Zl，還包括纏繞在所述卷筒11上的鋼絲繩，且所述鋼絲繩的兩端分別連接有橋廂；
[0041]所述差速系統(tǒng)2包括:差速器22;回路齒輪21，所述回路齒輪21包括:通過轉軸連接的第四齒輪Z4、第五齒輪Z5及第六齒輪Z6，通過惰性齒輪與所述第五齒輪Z5連接的第八齒輪Z8;與所述第六齒輪Z6連接的第七齒輪Z7，且所述第八齒輪Z8和所述第七齒輪Z7分別與所述差速器22的兩個輸入軸連接;所述差速器22與所述回路齒輪21連接形成差速閉合回路；
[0042]所述控制系統(tǒng)3包括:與所述差速器22的輸出軸連接的齒輪組31，以及與所述齒輪組31連接的擒縱機構32，且擒縱機構32為返回力矩擒縱機構32或無返回力矩擒縱機構32。
[0043]上述實施例提供的高層逃生系統(tǒng)結構簡單;加工制造簡單，構件材料普通，易于取得(旋翼式的旋翼都需要特殊的昂貴材料)；有效載重大，集體逃生救援效率高;壽命長且維護較低。且能夠實現多人或單人的逃生。
[0044]為了方便理解本實施例提供的高層逃生系統(tǒng)的結構以及工作原理，下面結合具體的實施例對其進行詳細的說明。
[0045]整個系統(tǒng)在結構上分為三個部分(傳動簡圖如圖1所示)，第一部分為載荷轎廂到第三齒輪Z3作為整個系統(tǒng)的能量輸入部分，第二部分為差速系統(tǒng)2部分，即圖中的第四齒輪Z4到第九齒輪Z9之間的環(huán)節(jié)，第三部分控制系統(tǒng)3為第九齒輪Z9到擒縱機構32之間的環(huán)節(jié)。
[0046]其中，
[0047](I)載荷系統(tǒng)I
[0048]載荷系統(tǒng)I是由卷筒11、鋼絲繩和兩個轎廂組成，這幾部分的連接方式如圖1中所示，鋼絲繩纏繞到卷筒11上，且鋼絲繩的兩端分別連接了兩個橋廂，分別為第一橋廂12和第二橋廂13，當一邊的第一轎廂在上方時，另一邊的第二轎廂處在地面的位置;第一轎廂下降時，第二轎廂同時同速開始上升；當第一轎廂下降到地面時，第二轎廂上升到頂部停止。第一轎廂和第二轎廂二者的形狀、質量和體積完全相同，驅動卷筒11轉動的動力完全來自于兩個轎廂中載荷的差值。其中，卷筒11的一端設置了第一齒輪Zl，還包括通過轉軸連接的第二齒輪Z2和第三齒輪Z3，其中，所述第二齒輪Z2和所述第一齒輪Zl連接，所述第三齒輪Z3與所述第四齒輪Z4連接。即第一齒輪Zl通過第二齒輪Z2和第三齒輪Z3與差速器22中的封閉回路連接。
[0049]差速系統(tǒng)2
[0050]從結構上來講，差速系統(tǒng)2指的是有一系列齒輪傳動組成的封閉回路。如圖1、圖2及圖3所示，封閉回路由差速器22及回路齒輪21，回路齒輪21包括:通過轉軸連接的第四齒輪Z4、第五齒輪Z5及第三齒輪Z6，通過惰性齒輪Z惰與所述第五齒輪Z5連接的第八齒輪Z8;與所述第三齒輪Z6連接的第七齒輪Z7，且所述第八齒輪Z8和所述第七齒輪Z7分別與所述差速器22的兩個輸入軸連接；即回路齒輪21由Z6、Z7、Z8、Z13和Z5組成，回路齒輪21的一側一定要有一個惰性齒輪Z惰存在，其中差速器22同時起到了差速閉合回路及往外輸出運動的作用。即對差速器22來講，是兩半軸輸入，差速器22輸出。
[0051 ]動力從齒輪Z4傳入，驅動整個差速系統(tǒng)2運動，并且由于兩邊的速比是不一樣大的，即
[0052]il = Z6/Z7, ?2 = Ζ5/Ζ8, ??ι^?2
[0053]這種結構下，差速器22的齒輪Ζ9就會運動。
[0054]控制系統(tǒng)3
[0055]控制系統(tǒng)3是由擒縱機構32和一系列齒輪傳動組成，具體的，該控制系統(tǒng)3包括齒輪組31及差速器22，其中，所述齒輪組31包括:通過轉軸連接的第十齒輪ZlO和第^^一齒輪Ζ11；所述差速器22的輸出軸上第九齒輪Ζ9，所述第九齒輪Ζ9與所述第十齒輪ZlO嚙合;所述擒縱輪322同軸連接有第十二齒輪Ζ12，所述第十二齒輪Ζ12與所述第^^一齒輪Zl I嚙合。即這些齒輪最終與差速系統(tǒng)2的差速器22上的第九齒輪Ζ9相嚙合傳動。
[0056]擒縱機構32是一種機械能量傳遞的開關裝置，是根據擒縱原理研發(fā)設計的速度控制機構。擒縱機構32為有返回力矩擒縱機構32或無返回力矩擒縱機構32，在本實施例中，擒縱機構32為無返回力矩擒縱機構32，如圖4所示，所述擒縱機構32包括:卡擺3以及擒縱輪322;其中，所述擒縱輪322與所述齒輪組31連接。
[0057]無返回力矩擒縱機構32的原理模型只有卡擺3和擒縱輪322兩個零件，卡擺3有卡瓦式和銷釘式兩種結構(圖4所示)，卡瓦式擺是將被沖擊部分做成進、出兩個瓦，而銷釘式卡擺3則是在平衡擺上鉚以兩個銷釘，齒輪對兩個銷釘進行碰撞。
[0058]此方案中擒縱機構32控制系統(tǒng)3中的擒縱機構32核心部件就是采用銷釘所述定級數的齒輪增速驅動擒縱輪322軸轉動，帶動擒縱輪322轉動，擒縱輪322對卡擺3上的銷釘進行來回往復的碰撞，使卡擺3產生一個無固定周期的突發(fā)性他激振動。振動的周期與擒縱輪322上的力矩大小有關，力矩越大，振動周期越短。也就是說擒縱輪322在撞擊卡擺3來回振動的過程中，卡擺3通過銷釘給擒縱輪322—個阻止擒縱輪322轉動的反向作用力矩。這個反向作用力矩與第十二齒輪Z12—側傳遞到擒縱輪322上的作用力矩大小相等，方向相反。從而通過傳動輪系控制Z12等驅動件的轉動速度。同時在每次擒縱輪322對卡擺3碰撞的過程總，擒縱輪322都要消耗一部分能量。
[0059]在具體使用時，當出現火災時，人們通過第一橋廂12和第二橋廂13逃離樓層，當第一橋廂12下降時，第二橋廂13上升，同時帶動差速系統(tǒng)運動，并且，在差速器系統(tǒng)運動過程中，當滿足條件11 = 26/27山=25/28，且11#12時(其中，25為第五齒輪，26為第六齒輪，27為第七齒輪，Z8為第八齒輪il為Z6和Z7之間的傳動比，i2為Z5和Z8之間的傳動比)，此時，第一橋廂達到設定的運行速度，差速器開始通過齒輪組帶動擒縱機構運動，消耗能量。
[0060]具體的，運動從轎廂帶動卷筒11通過第四齒輪Z4輸入差速系統(tǒng)2，基于核心部件差速傳動裝置的特殊結構，在差速系統(tǒng)2中自然形成了一個閉合運動回路;這個閉合回路的中間連接一個差速器22，差速器22的外殼與由擒縱機構32形成的控制系統(tǒng)3相連接。
[0061 ]系統(tǒng)達到設計的運行速度之后，就會達到平衡狀態(tài)實現緩降。
[0062]通過上述描述可以看出，本實施例提供的逃生裝置無需外力，且結構簡單;加工制造簡單，構件材料普通，易于取得;有效載重大，集體逃生救援效率高;壽命長且維護較低。
[0063]以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種高層逃生系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:載荷系統(tǒng)、差速系統(tǒng)以及控制系統(tǒng);其特征在于， 所述載荷系統(tǒng)包括:卷筒，所述卷筒的一端設置有第一齒輪，還包括纏繞在所述卷筒上的鋼絲繩，且所述鋼絲繩的兩端分別連接有橋廂； 所述差速系統(tǒng)包括:差速器；回路齒輪，所述回路齒輪包括:通過轉軸連接的第四齒輪、第五齒輪及第六齒輪，通過惰性齒輪與所述第五齒輪連接的第八齒輪;與所述第六齒輪連接的第七齒輪，且所述第八齒輪和所述第七齒輪分別與所述差速器的兩個輸入軸連接;所述差速器與所述回路齒輪連接形成差速閉合回路。 所述控制系統(tǒng)包括:與所述差速器的輸出軸連接的齒輪組，以及與所述齒輪組連接的擒縱機構，且擒縱機構為返回力矩擒縱機構或無返回力矩擒縱機構。2.根據權利要求1所述的高層逃生系統(tǒng)，其特征在于，在滿足條件I1= Z6ZZ^i2 = Z5TiZ8,且^#^時，所述差速器通過所述齒輪組帶動所述擒縱機構運動;其中，Z5為第五齒輪，Z6為第六齒輪，Z7為第七齒輪，Z8為第八齒輪il為Z6和Z7之間的傳動比，i2為Z5和Z8之間的傳動比。3.根據權利要求1-2所述的高層逃生系統(tǒng)，其特征在于，還包括通過轉軸連接的第二齒輪和第三齒輪，其中，所述第二齒輪和所述第一齒輪連接，所述第三齒輪與所述第四齒輪連接。4.根據權利要求1-3所述的高層逃生系統(tǒng)，其特征在于，所述齒輪組包括:通過轉軸連接的第十齒輪和第十一齒輪； 所述差速器的輸出軸上連接有第九齒輪，所述第九齒輪與所述第十齒輪嚙合； 所述擒縱輪同軸連接有第十二齒輪，所述第十二齒輪與所述第十一齒輪嚙合。5.根據權利要求1-4所述的高層逃生系統(tǒng)，其特征在于，擒縱機構為無返回力矩擒縱機構，所述擒縱機構包括:卡擺以及擒縱輪;其中，所述擒縱輪與所述齒輪組連接。6.根據權利要求1-5所述的高層逃生系統(tǒng)，其特征在于，所述卡擺為卡瓦式卡擺或銷釘式卡擺。
【文檔編號】A62B1/04GK105944247SQ201610495999
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】王金偉, 高則行
【申請人】北京中藍華翠科技開發(fā)有限公司