CN101440668A - 地震波能开启的室内重力势能避险装置 - Google Patents

Abstract

地震波能开启的室内重力势能避险装置，属于地震减灾技术领域，尤其涉及一种发生较大地震时产生的地震波能量自动开启具有重力势能的室内避险装置。包括护壳构架(1)、传动机构、地震波能转换器、支点偏移开启机构和防护框架；传动机构位于护壳构架(1)内的两侧，地震波能转换器固定在护壳构架(1)顶部的两侧，支点偏移开启机构位于护壳构架(1)下方的两侧，防护框架由滑动框架(17)、连动框架(18)和邻边框架(19)组成。本发明的避险装置能在发生较大地震时迅速自动打开，快速形成利于遇险人员进行避难的逃生通道，它不需要电源，结构坚固，不易被砸变形，给人以充分的避难空间，有利于外界救援及被困人员实施自救和逃生。

Description

地震波能开启的室内重力势能避险装置

技术领域

本发明属于地震减灾技术领域，涉及一种发生较大地震时其建筑物内人员迅速逃生及躲避地震灾害险情、减少室内人员伤亡及逃生的装置，尤其涉及一种发生较大地震时产生的地震波能量自动开启具有重力势能的室内避险装置。

背景技术

目前，公知的地震研究分为两个方面，一是震前，人们一直期望能预报地震，从目前的理论研究和技术还无法达到相对准确预报地震的程度；二是地震发生后，对于室内人员实施自救与后续救援以及医疗防疫等方面都还没有操作性强的方法和方案，因此，地震研究在这两方面视乎都很薄弱，都需要深入研究才能把地震后的损失降低到最低点。大量地震信息表明，在较大地震发生时能提供给室内人员迅速逃到室外的机会或能够供室内人员躲避地震灾害的场所并不多。目前能提供给室内人员躲避地震灾害的专用装置非常少，仅有抗震柜、抗震床这些属于传统家具改进型的避险装置，其结构和使用的材料存在许多缺陷，无法满足地震发生时应对的各种复杂险情的需求，特别是抗震柜、抗震床存在一个共同缺陷就是只有一个通道，当发生较大地震时极易造成其通道口阻塞，而室内人员进不去的情况发生，地震后引起残梁断壁或建材残渣填堵其唯一通道口，以及因地震引起其它险情时，其内避险人员将因此而失去自救能力和等待救援的机会。

发明内容

为了克服现有抗震柜、抗震床等室内地震避险装置存在的缺陷，以及室内人员用于逃生及躲避发生较大地震灾害专用装置的不足，本发明提供一种地震波能开启的室内重力势能避险装置。

本发明的技术解决方案是：它包括护壳构架、传动机构、地震波能转换器、支点偏移开启机构和防护框架；传动机构位于护壳构架内的两侧，包括托钩、拉杆和顶杆，托钩前部向下弯折，弯折的末端设有挂钩，且弯折处下部开有贯穿其前后面的槽口，托钩于弯折处通过轴杆与护壳构架两侧壁相铰接，托钩的后部与拉杆上端连接，顶杆套有顶杆弹簧，顶杆前端固定在护壳构架上部的前壁上，后端伸入托钩的槽口内，顶杆弹簧抵在托钩的前壁上；地震波能转换器由承压座、导柱、导柱弹簧和导柱外壳组成，承压座底面设有圆锥形凹坑，导柱为柱状体，导柱上部设有台肩，导柱外壳为上下开口的筒状体，导柱外壳内下部设有台肩，导柱弹簧套在导柱上，导柱穿在导柱外壳内，导柱顶端抵在承压座底面的凹坑处，导柱下部伸出导柱外壳的下口，地震波能转换器通过导柱外壳固定在护壳构架顶部的两侧，其导柱底端穿过护壳构架支在托钩于铰接轴杆之后的顶面上；支点偏移开启机构位于护壳构架下方的两侧，由滑座、移动销、拨杆、铰链支座、支点钢球和支点钢球座组成，滑座为截面呈“[”形的支座，滑座相平行的上下边设有相对应的销孔，移动销下部设有台肩，移动销的底面和支点钢球座顶面设有与支点钢球相配合的球坑，移动销穿在滑座的销孔中，拨杆的一端与移动销上端连接，拨杆的另一端与传动机构的拉杆下端连接，铰链支座位于滑座的上、下两边之间且其一端固定在移动稍上，支点钢球抵在移动销的底面，支点钢球座抵在支点钢球之下；防护框架由滑动框架、连动框架和邻边框架组成，滑动框架顶部两侧设有悬挂部件，并通过悬挂部件悬挂在护壳构架内两侧的托钩上，悬挂部件抵在顶杆的后端，滑动框架的两侧边框均设有内滑槽，滑动框架底部两侧设有挂轴，连动框架的两侧设有滑条，连动框架通过滑条嵌在滑动框架的内滑道之间，连动框架顶部两侧设有铰接挂件，铰接挂件端部铰接有连杆，连杆的另一端通过轴杆与护壳构架两侧壁相铰接，邻边框架的两侧边框呈反“L”形，邻边框架顶部两侧设有同滑动框架底部挂轴相配合的钩挂件，邻边框架通过钩挂件挂在滑动框架底部的挂轴上，邻边框架底部于反“L”形边框短边的末端与铰链支座的另一端铰接。

本发明的避险装置能在发生较大地震时迅速自动打开，快速形成利于遇险人员进行避难的逃生通道，室内遇险人员可躲藏在其中，以防受到地震伤害，它不需要电源，结构坚固，不易被砸变形，给人以充分的避难空间，有利于外界救援及被困人员实施自救和逃生。

附图说明

图1为本发明的立体结构图；

图2为本发明的立体结构透视图；

图3为本发明由地震波能转换器触发开启的展开状态图；

图4为本发明由支点偏移开启机构触发开启的展开状态图；

图5为本发明地震波能转换器的剖视图；

图6为本发明支点偏移开启机构的局部剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1至6所示，本实施方式的地震波能开启的室内重力势能避险装置，包括护壳构架1、传动机构、地震波能转换器、支点偏移开启机构和防护框架；护壳构架1为前上部向前凸起，前部于凸起处以下及底部敞口的壳体架构；传动机构位于护壳构架1内的两侧，包括托钩2、拉杆3和顶杆4，托钩2前部向下弯折，弯折的末端设有挂钩，且弯折处下部开有贯穿其前后面的槽口，托钩2于弯折处通过轴杆与护壳构架1两侧壁相铰接，托钩2与铰接的轴杆相固定实现联运功能，托钩2的后部与拉杆3上端连接，拉杆3下端旋有限位螺母，顶杆4套有顶杆弹簧5和垫圈6，顶杆4前端固定在护壳构架1上部凸起处的前壁上，后端伸入托钩2的槽口内，顶杆弹簧5通过垫圈6抵在托钩2的前壁上；地震波能转换器由承压座7、导柱8、导柱弹簧9和导柱外壳10组成，承压座7底面中心处设有大角度圆锥形凹坑，导柱8为柱状体，导柱8上部设有台肩，导柱外壳10为上下开口的筒状体，导柱外壳10内下部设有台肩，导柱弹簧9套在导柱8上，导柱8穿在导柱外壳10内，导柱弹簧9置于导柱8和导柱外壳10的台肩间，导柱8顶端抵在承压座7底面的凹坑处，导柱8下部伸出导柱外壳10的下口，地震波能转换器通过导柱外壳10固定在护壳构架1顶部的两侧，其导柱8底端穿过护壳构架1顶壁支在托钩2于铰接轴杆之后的顶面上；支点偏移开启机构位于护壳构架1下方的两侧，由滑座11、移动销12、拨杆13、铰链支座14、支点钢球15和支点钢球座16组成，滑座11为截面呈“[”形的支座，滑座11相平行的上下边设有相对应的销孔，移动销12下部设有台肩呈倒“T”字形，移动销12的底面和支点钢球座16顶面设有与支点钢球15相配合的球坑，移动销12穿在滑座11的销孔中，拨杆13的一端与移动销12上端通过螺母固定连接，拨杆13的另一端开有通孔并套在传动机构的拉杆3下端于限位螺母之上实现活动连接，铰链支座14位于滑座11相平行的上、下两边之间且其一端固定在移动稍12上，支点钢球15抵在移动销12的底面的球坑内，支点钢球座16于球坑处抵在支点钢球15之下；防护框架由矩形栅栏状的滑动框架17、连动框架18和邻边框架19组成，滑动框架17顶部两侧设有悬挂部件20，并通过悬挂部件20悬挂在护壳构架1内两侧的托钩2上，悬挂部件20抵在顶杆4的后端，滑动框架17的两侧边框均设有内、外滑槽21、22，外滑槽22内嵌有滑轴23，滑轴23的外端固定在一起支撑作用的二力杆臂24的一端，二力杆臂24的另一端通过铰接座25铰接在护壳构架1的后壁上，铰接座25的前底部设有限位挡块38，滑动框架17底部两侧设有挂轴26，连动框架18的两侧设有滑条27，连动框架18通过滑条27嵌在滑动框架17的内滑道21之间，连动框架18顶部两侧设有铰接挂件28，铰接挂件28端部铰接有连杆29，连杆29的另一端通过轴杆与护壳构架1两侧壁相铰接，邻边框架19的两侧边框呈反“L”形，邻边框架19顶部两侧设有同滑动框架17底部挂轴26相配合的钩挂件31，邻边框架19通过钩挂件31挂在滑动框架17底部的挂轴26上，邻边框架19底部于反“L”形边框短边的末端与铰链支座14的另一端铰接。

承压座7由波能承压碗32和橡塑模块33组成，橡塑模块33为扁圆柱状体，波能承压碗32顶部设有与橡塑模块33形状相应的沉坑34，橡塑模块33置于波能承压碗32顶部的沉坑34内。

导柱8顶面设有圆锥形凹坑，凹坑内设有钢球36，导柱8通过钢球36抵在承压座7底面的凹坑处。

承压座7的底面于圆锥形凹坑外围设有截面为半圆形的环形防脱坑35，防脱坑35可防止钢球36脱出。

导柱8下部于导柱外壳10下方设有卡簧37。

铰接挂件28于铰接处固定有限位角铁30。

支点钢球15为鼓状体。

支点钢球座16由螺接在一起的可调节高度的座杆44和座套45组成。

护壳构架1的后壁上固定有手动开启机构，手动开启机构同拉杆3连接。手动开启机构由凸轮座39、凸轮40、凸轮轴41、搬杆42和压块43组成，凸轮座39截面呈“凹”字形，其底边设有通孔，拉杆3穿在此通孔中，压块43置于凸轮座39的凹口内，压块43的后部固定在拉杆3上，凸轮40通过凸轮轴41铰接在凸轮座39的凹口内于压块43之上，凸轮轴41的一端伸出护壳构架1并与搬杆42连接。

本发明的地震波能开启的室内重力势能避险装置安装在建筑物内，是以护壳构架1为基体，所有零部件都安装在护壳构架1内及其上下侧。为加强防护框架及整体承受冲击的能力和实现联动的功能，托钩2、连杆29与护壳构架1之间的铰接轴、邻边框架19与铰链支座14之间的铰接轴及防护框架用于悬挂、连接的轴多采用通轴的形势。为加强冲击能力，橡塑模块33内衬钢骨架。另外，滑动框架17、连动框架18和邻边框架19均可在表面铺设护板，用于遮挡落下的灰尘、碎屑，和提供供行走的支撑面。

安装时，护壳构架1紧贴于承重墙，护壳构架1后壁设有长条型螺栓孔并通过螺栓固定在承重墙上，地震波能转换器和支点偏移开启机构分别紧贴于天棚板和地面。在发生较大地震时，对于地震波能转换器，由于其底部承压座7底面设有的圆锥形凹坑，无论是地震时引起的纵波还是横波，均能导致导柱8下移，顶动托钩2旋转，使滑动框架17顶部两侧的悬挂部件20脱落，使本发明的避险装置迅速展开。对于支点偏移开启机构，无论是地震波引起的地面颠簸、地面塌陷还是楼房中的楼板脱落，均能导致支点钢球15失稳跌落，利用邻边框架19的重力带动移动销12向下拉动拉杆3，迫使托钩2旋转，也能使滑动框架17顶部两侧的悬挂部件20脱落，使本发明的避险装置迅速展开。

本发明的地震波能开启的室内重力势能避险装置具备利用地震波能量转换为机械能量的多重独立自动开启机构，有效保障了发生较大地震时本装置都能迅速动作，使地震波转换为开启室内重力势能避险装置的机械能量。当发生较大地震时，产生地震纵波能以及在360°范围内任一方向传来的横波都能自动开启室内重力势能避险装置。本发明可充分利用发生较大地震时产生的地震波，一方面通过使其支点发生横向位移而自动开启室内重力势能避险装置，另一方面因地震引起地面塌陷或楼房中地面接板脱落使其支点发生纵向位移同样能自动开启室内重力势能避险装置，特别是本发明设有的手动开启机构，可在地震发生的初始阶段人为打开本避险装置进行紧急避险。发生较大地震时产生的地震波能量转换为导柱向下运动的机械能量或者由于支点发生位移在其邻边框架重力势能作用下都能使其托钓定轴转动，悬挂在托钓底端并具备有重力势能高强度复合材料构成的框架脱离托钓时即刻起作用，迅速展开形成紧贴于墙壁的一个安全的避险空间，为躲避在其内的人员实施自救与等待后续救援提供安全保障。本发明的地震波能开启的室内重力势能避险装置还可以多套该装置并排使用，为遇险人员提供更多避险空间和搭起通向外界的逃生通道。

Claims (10)

1、地震波能开启的室内重力势能避险装置，其特征在于，它包括护壳构架(1)、传动机构、地震波能转换器、支点偏移开启机构和防护框架；传动机构位于护壳构架(1)内的两侧，包括托钩(2)、拉杆(3)和顶杆(4)，托钩(2)前部向下弯折，弯折的末端设有挂钩，且弯折处下部开有贯穿其前后面的槽口，托钩(2)于弯折处通过轴杆与护壳构架(1)两侧壁相铰接，托钩(2)的后部与拉杆(3)上端连接，顶杆(4)套有顶杆弹簧(5)，顶杆(4)前端固定在护壳构架(1)上部的前壁上，后端伸入托钩(2)的槽口内，顶杆弹簧(5)抵在托钩(2)的前壁上；地震波能转换器由承压座(7)、导柱(8)、导柱弹簧(9)和导柱外壳(10)组成，承压座(7)底面设有圆锥形凹坑，导柱(8)为柱状体，导柱(8)上部设有台肩，导柱外壳(10)为上下开口的筒状体，导柱外壳(10)内下部设有台肩，导柱弹簧(9)套在导柱(8)上，导柱(8)穿在导柱外壳(10)内，导柱(8)顶端抵在承压座(7)底面的凹坑处，导柱(8)下部伸出导柱外壳(10)的下口，地震波能转换器通过导柱外壳(10)固定在护壳构架(1)顶部的两侧，其导柱(8)底端穿过护壳构架(1)支在托钩(2)于铰接轴杆之后的顶面上；支点偏移开启机构位于护壳构架(1)下方的两侧，由滑座(11)、移动销(12)、拨杆(13)、铰链支座(14)、支点钢球(15)和支点钢球座(16)组成，滑座(11)为截面呈“[”形的支座，滑座(11)相平行的上下边设有相对应的销孔，移动销(12)下部设有台肩，移动销(12)的底面和支点钢球座(16)顶面设有与支点钢球(15)相配合的球坑，移动销(12)穿在滑座(11)的销孔中，拨杆(13)的一端与移动销(12)上端连接，拨杆(13)的另一端与传动机构的拉杆(3)下端连接，铰链支座(14)位于滑座(11)的上、下两边之间且其一端固定在移动稍(12)上，支点钢球(15)抵在移动销(12)的底面，支点钢球座(16)抵在支点钢球(15)之下；防护框架由滑动框架(17)、连动框架(18)和邻边框架(19)组成，滑动框架(17)顶部两侧设有悬挂部件(20)，并通过悬挂部件(20)悬挂在护壳构架(1)内两侧的托钩(2)上，悬挂部件(20)抵在顶杆(4)的后端，滑动框架(17)的两侧边框均设有内滑槽(21)，滑动框架(17)底部两侧设有挂轴(26)，连动框架(18)的两侧设有滑条(27)，连动框架(18)通过滑条(27)嵌在滑动框架(17)的内滑道(21)之间，连动框架(18)顶部两侧设有铰接挂件(28)，铰接挂件(28)端部铰接有连杆(29)，连杆(29)的另一端通过轴杆与护壳构架(1)两侧壁相铰接，邻边框架(19)的两侧边框呈反“L”形，邻边框架(19)顶部两侧设有同滑动框架(17)底部挂轴(26)相配合的钩挂件(31)，邻边框架(19)通过钩挂件(31)挂在滑动框架(17)底部的挂轴(26)上，邻边框架(19)底部于反“L”形边框短边的末端与铰链支座(14)的另一端铰接。

2、如权利要求1所述的地震波能开启的室内重力势能避险装置，其特征在于，所述承压座(7)由波能承压碗(32)和橡塑模块(33)组成，橡塑模块(33)为扁圆柱状体，波能承压碗(32)顶部设有与橡塑模块(33)形状相应的沉坑(34)，橡塑模块(33)置于波能承压碗(32)顶部的沉坑(34)内。

3、如权利要求1所述的地震波能开启的室内重力势能避险装置，其特征在于，所述导柱(8)顶面设有圆锥形凹坑，凹坑内设有钢球(36)，导柱(8)通过钢球(36)抵在承压座(7)底面的凹坑处。

4、如权利要求1或2所述的地震波能开启的室内重力势能避险装置，其特征在于，所述承压座(7)的底面于圆锥形凹坑外围设有截面为半圆形的环形防脱坑(35)。

5、如权利要求1或3所述的地震波能开启的室内重力势能避险装置，其特征在于，所述导柱(8)下部于导柱外壳(10)下方设有卡簧(37)。

6、如权利要求1所述的地震波能开启的室内重力势能避险装置，其特征在于，所述连动框架(18)顶部的铰接挂件(28)于铰接处固定有限位角铁(30)。

7、如权利要求1所述的地震波能开启的室内重力势能避险装置，其特征在于，所述滑动框架(17)的两侧边框均设有外滑槽(22)，外滑槽(22)内嵌有滑轴(23)，滑轴(23)的外端固定在一起支撑作用的二力杆臂(24)的一端，二力杆臂(24)的另一端通过铰接座(25)铰接在护壳构架(1)的后壁上。

8、如权利要求1所述的地震波能开启的室内重力势能避险装置，其特征在于，所述支点钢球(15)为鼓状体。

9、如权利要求1所述的地震波能开启的室内重力势能避险装置，其特征在于，所述支点钢球座(16)由螺接在一起的可调节高度的座杆(44)和座套(45)组成。

10、如权利要求1所述的地震波能开启的室内重力势能避险装置，其特征在于，所述护壳构架(1)的后壁上固定有手动开启机构，手动开启机构同拉杆(3)连接。

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