CN102657919A - 擒纵式高层逃生器 - Google Patents
擒纵式高层逃生器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102657919A CN102657919A CN 201210176141 CN201210176141A CN102657919A CN 102657919 A CN102657919 A CN 102657919A CN 201210176141 CN201210176141 CN 201210176141 CN 201210176141 A CN201210176141 A CN 201210176141A CN 102657919 A CN102657919 A CN 102657919A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ratchet
- escapement
- flywheel
- people
- pawl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
本发明涉及一种擒纵式高层逃生器，包括擒纵机构和震动系统，所述擒纵机构具有棘轮和棘爪，棘轮的中心孔内贯通有主轴，棘爪通过销轴连接棘轮的两侧；所述震动系统具有飞轮、扭簧和拨盘，飞轮通过棘爪与棘轮动力相联，扭簧缠绕在飞轮和拨盘的中心轴上，拨盘通过棘爪与主轴动力联接；在主轴的绳槽内套置有绳子，压轮通过压轮架固定在棘轮的外侧。利用一个周期恒定的、持续震动的擒纵机构震动系统实现人下降定周期的停动运动，最终实现对人下降最大速度的控制，具有体积小、制作成本低、制作技术难度不高的优势，又具有缓降速度可控、往复式运动、安装方便等特色。
Description
技术领域
本发明属于逃生装置技术领域，涉及一种利用一个周期恒定的、持续震动的擒纵机构震动系统实现人下降定周期的停动运动，最终实现对人下降最大速度控制的擒纵式高层逃生器。
背景技术
俗话说：“水火无情”；“贼偷一半，火烧全光”。当今，火灾是世界各国人民所面临的一个共同的劫难性问题。据联合国“世界火灾统计中央”提供的资料介绍，发生火灾的损失，美国不到7年翻一番，日本平均16年翻一番，中国平均12年翻一番。全世界天天发生火灾1万多起，造成数百人死亡。近几年，我国火灾年平均损失近200亿元，并有2000多民众死亡，伤3000―4000人，尤其是造成几十人、几百人死亡的特大恶性火灾时有发生。例如在过去的不久就发生了震惊全国的9·20舞王俱乐部火灾事故，44人死亡，88人受伤；汕头特大火灾造成31人死亡：福建长乐拉丁酒吧特大火灾造成17人死亡；央视新大楼北配楼火灾，火灾导致一死八伤,火灾损失保守估计达7亿元;2010年2月12日溆浦发生特大火灾！……火灾事故不仅产生了巨大的经济损失和人民生命财产的损伤，还给遇难者亲人带来一辈子抹不掉的阴影。2008年国家制定修改了《消防法》和制定了《建筑火灾逃生器材》国家标准，分别于2009年5月1日和6月1日正式实施。
综上所述，再根据我们对韶关市浈江消防局的实地调查和其他各种途径的资料搜索，在从多的原因中，在火灾现场自救类逃生器材的缺乏是造成这一起起的悲剧的主要之一。我们虽然有最可爱的人——消防官兵在保护着我们。但在发生火灾后，无论是在时间上，还是在安全保障上，自救都显得尤为重要！！
为保障人民的人身财产的安全，目前火灾的逃生器材也种类繁多，由此可见其重要性！！逃生器材包括火灾缓降器，防毒面具，灭火器等，因价格与安装因素，防毒面具和灭火器较为常见！但实际在火灾发生时，最有效最能保障生命安全的是缓降器！现有的缓降器分两大类，一是挂式机构缓降器（主体机构固定）；二是沿降机构缓降器（主体机构沿绳下降）。前者较后者更安全保障，即使伤者都可使用！后者虽更具便携性，但对使用人员有一定技能和体能要求。而对于普通市民而言，在危险时的紧张情绪和火灾发生后的各种情况，挂式机构缓降器更为可行，可靠。目前市面上此类缓降器其原理绝大多数为摩擦阻尼和齿轮减速原理。
摩擦阻尼原理的特点在于其结构较为简单，连续性好。但摩擦的不稳定，和下降速度的不确定，让本来就用于安全保障的器材让人们始终感到担心…… 而齿轮减速原理较为稳定，下降速度也较为稳定。但是其庞大的躯体和沉重的质量也让它的发挥场地大受局限！
我们去浈江消防局调查了解到，目前市民的消防的自救能力与意识还普遍不高，相应的演习并不多，在这方面确实需要加强宣传教育！在与中队指导员的采访中，我们了解到火灾造成人员伤亡的主要原因有燃烧产生的有毒气体，烟雾过浓造成人的窒息，被困后采取的措施不当。在高层消防的自救器材只要有灭火器和消防水龙头。而但面对大火时这些并不管用，人员需要紧急疏散，逃离火灾现场，一旦楼梯不通，人员被困，后果不堪设想，而消防官兵本着接警立即出动的原则，在五公里的区域内五分钟就要赶到，在对高层被困人员的救援中，一般会采用消防云梯，云梯一般高度可达37.5米高！消防官兵的救援的固然重要，但被困人员的自救更重要，在消防官兵到来之前的这段时间，如果有一些自救器材，在紧急情况下得到应用，将对救援产生积极的作用，也将挽救更多的人民群众的生命与财产！消防中队对我们研究的高层逃生器表示了赞扬与肯定，认为这是一件有效的逃生器具。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种具有体积小、制作成本低、制作技术难度不高的优势，又具有缓降速度可控、往复式运动、安装方便等特色的擒纵式高层逃生器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种擒纵式高层逃生器，它包括擒纵机构和震动系统，所述擒纵机构具有棘轮和棘爪，棘轮的中心孔内贯通有主轴，棘爪通过销轴连接棘轮的两侧；所述震动系统具有飞轮、扭簧和拨盘，飞轮通过棘爪与棘轮动力相联，扭簧缠绕在飞轮和拨盘的中心轴上，拨盘通过棘爪与主轴动力联接；在主轴的绳槽内套置有绳子，压轮通过压轮架固定在棘轮的外侧。
所述擒纵机构有二套。
所述扭簧为I类载荷弹簧。
本发明的有益效果是：擒纵机构达到可控速的作用，人下降的重力通过擒纵机构将能量传递到震动系统，从而使扭簧发生弹性变形，进而使拨盘带动擒纵机构变成周期性运动，压轮压紧绳子，防止绳子打滑，实现匀速下降。利用一个周期恒定的、持续震动的擒纵机构震动系统实现人下降定周期的停动运动，最终实现对人下降最大速度的控制，在其外壳与安全带涂上荧光物质，即使在晚上断电的漆黑情况都可以使用；使用双擒纵机构，这将减少棘爪的工作频率，分担工作负荷，减少磨损，提高使用寿命，使用双擒纵机构，实现了往复运动。既具有体积小、制作成本低、制作技术难度不高的优势，又具有缓降速度可控、往复式运动、安装方便等特色。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明所述擒纵机构结构示意图。
图3是本发明所述震动系统的结构示意图。
图中：1－棘轮，2-棘爪，3-飞轮，4-扭簧，5-拨盘，6-主轴，7-压轮，8-绳槽，9-压轮架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参见图1至图3，一种擒纵式高层逃生器，它包括擒纵机构和震动系统，所述擒纵机构具有棘轮1和棘爪2，棘轮1的中心孔内贯通有主轴6，棘爪2通过销轴连接棘轮1的两侧，同时使用双擒纵机构；所述震动系统具有飞轮3、扭簧4和拨盘5，飞轮3通过棘爪2与棘轮1动力相联，棘轮1通过棘爪2摆动飞盘3，使震动系统蓄能，扭簧4采用I类载荷弹簧，扭簧4缠绕在飞轮3和拨盘5的中心轴上，拨盘5通过棘爪2与主轴6动力联接；在主轴6的绳槽8内套置有绳子，压轮7通过压轮架9固定在棘轮1的外侧。
人下降的重力通过擒纵机构将能量传递到震动系统，从而使扭簧4发生弹性变形，进而使拨盘5带动擒纵机构变成周期性运动。压轮压紧绳子，防止绳子打滑，实现匀速下降。用扭簧来减少加工难度；用压轮实现绳索的往复使用，这也解决了体积过大的问题；使用双擒纵机构，这将减少棘爪的工作频率，分担工作负荷，减少磨损，提高使用寿命。
将擒纵机构和震动系统装在外壳内，整个外壳是为了配合里面机构，起到固定的作用。外壳的曲线设计是为了最大的减少整个装置的体积，方便移动与安装。在外表面涂上红白线条，使之更能让人注意到，显得大方得体。因为这个主要是应用于消防，它的红色起到警醒的作用！让人在紧急情况下尽快找到它!
理论数据计算：验证擒纵机构的可行性。
人下降末速度v= = 
=1.1m/s
棘轮角速度w0=v./r=1.1/0.02=55 rad/s
以棘轮爪为系统。系统对A点的动量守恒
L2JBwB=l1J0(w0-w’0)
根据恢复因数公式： e=l1wB-v0’/0-v0=0.0276wB-v0’/0-v0
得：
棘轮角速度：
wB=ev0+v0/(0.0276+0.05*1.28JB/J0)=154 rad/s
(其中飞轮棘爪转动惯量JB=0.58*10-3 kgm2,棘轮的转动惯量J0=251.53*10-3kg 恢复因数e=0.56)
拨盘打回与棘轮相碰前 由能量守恒定律
0.5kθ12+0.5JbwI 2=0.5JBwB 2 (θ1=0.68 rad)
则碰前波盘角速度wI=147 rad/s
(2)以拨盘棘爪为系统
根据恢复因数公式e=w杆-wI’/(0-wI)
系统对B点动量距守恒 J’w杆/80= J摆（wI-wZ’）/26
棘爪角速度 w杆=ewI=wZ’=169 rad/s
拨盘碰后角速度wI”=3
J摆-J’e/(3 J摆+J’)*wI=86.7 rad/s
（J摆为摆轮转动惯量J摆=0.28*10-3kgm2 J’棘爪转动惯量 J‘=0.3*10-3kgm2）
拨盘打开棘爪前的能量W1=0.5J’w杆+ J摆wZ’+0.5kθ22=5.9J
拨盘打开所克服的功W2=t*θ2+0.5kθ32=0.768+0.268=1.04lJ
W1>w2,故可行。
（2）轴的强度计算：
轴材料选用38SiMnMo，许用切应力
=52MPa，
。
主轴的计算如下：
转矩 T=122108 N.mm
估计轴径 d
取d=25
许用应力：许用应力值 
应力校正系数 
当量转矩 
当量弯矩 绳槽截面I处： 
棘轴截面II处： 
校核轴径 
（3）扭簧设计计算
1.选择材料与许用弯曲应力
要求I类载荷弹簧，选用琴钢丝G1组，钢丝直径d=3~4mm，材料的弹性模量E=206×103Mpa,抗拉强度σb=1706~1618MPa,取σb=1670 Mpa
按I类载荷取许用弯曲应力σBp=0.5σb=835 Mpa.,试验弯曲应力的最大值
σmax=0.8σb=1336 Mpa 取试验弯曲应力σb =1.2σBp =1002 Mpa，此值小于最大值，符合要求。
（2）弹簧钢丝直径和弹簧中、内、外径
取K=1，计算钢丝直径
取d=3.5mm
取旋转比C=8.5，则弹簧中径 D=C×d=8.5×3.5mm=29.75mm
弹簧内径D1=D--d=(30-3.5)mm=26.5mm
弹簧外径D2=D+d=(30.+3.5)mm=33.5mm
（3）试验弯曲应力σb=1002 Mpa，计算试验扭矩和扭转变形角
（4）弹簧有效圈数
取n=6.3
(5)导杆直径
取导杆直径
本发明既具有体积小、制作成本低、制作技术难度不高的优势，又具有缓降速度可控、往复式运动、安装方便等特色。
Claims (3)
1.一种擒纵式高层逃生器，其特征是：包括擒纵机构和震动系统，所述擒纵机构具有棘轮和棘爪，棘轮的中心孔内贯通有主轴，棘爪通过销轴连接棘轮的两侧；所述震动系统具有飞轮、扭簧和拨盘，飞轮通过棘爪与棘轮动力相联，扭簧缠绕在飞轮和拨盘的中心轴上，拨盘通过棘爪与主轴动力联接；在主轴的绳槽内套置有绳子，压轮通过压轮架固定在棘轮的外侧。
2.如权利要求1所述擒纵式高层逃生器，其特征是：所述擒纵机构有二套同时使用。
3.如权利要求1所述擒纵式高层逃生器，其特征是：所述扭簧为I类载荷弹簧。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210176141 CN102657919A (zh) | 2012-05-31 | 2012-05-31 | 擒纵式高层逃生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210176141 CN102657919A (zh) | 2012-05-31 | 2012-05-31 | 擒纵式高层逃生器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102657919A true CN102657919A (zh) | 2012-09-12 |
Family
ID=46767580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201210176141 Pending CN102657919A (zh) | 2012-05-31 | 2012-05-31 | 擒纵式高层逃生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102657919A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102949785A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-03-06 | 吉林大学 | 一种基于擒纵原理的高楼循环逃生装置 |
| CN103537021A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-01-29 | 安徽工业大学 | 高楼逃生自助缓降器 |
| CN104014081A (zh) * | 2013-02-28 | 2014-09-03 | 张新 | 楼房火灾地震救生器 |
| CN112079272A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-12-15 | 王群英 | 一种建筑材料运输设备 |
| CN112933443A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-06-11 | 上海应用技术大学 | 一种多层建筑逃生减速器 |
| CN115299199A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-11-08 | 佳木斯大学 | 一种智能秸秆腐解调节耕深旋耕整地装置 |
-
2012
- 2012-05-31 CN CN 201210176141 patent/CN102657919A/zh active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102949785A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-03-06 | 吉林大学 | 一种基于擒纵原理的高楼循环逃生装置 |
| CN102949785B (zh) * | 2012-10-31 | 2015-03-04 | 吉林大学 | 一种基于擒纵原理的高楼循环逃生装置 |
| CN104014081A (zh) * | 2013-02-28 | 2014-09-03 | 张新 | 楼房火灾地震救生器 |
| CN103537021A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-01-29 | 安徽工业大学 | 高楼逃生自助缓降器 |
| CN112079272A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-12-15 | 王群英 | 一种建筑材料运输设备 |
| CN112079272B (zh) * | 2020-08-13 | 2022-04-08 | 江苏伟丰建筑安装集团有限公司 | 一种建筑材料运输设备 |
| CN112933443A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-06-11 | 上海应用技术大学 | 一种多层建筑逃生减速器 |
| CN112933443B (zh) * | 2021-04-16 | 2022-04-01 | 上海应用技术大学 | 一种多层建筑逃生减速器 |
| CN115299199A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-11-08 | 佳木斯大学 | 一种智能秸秆腐解调节耕深旋耕整地装置 |
| CN115299199B (zh) * | 2022-06-14 | 2023-07-04 | 佳木斯大学 | 一种智能秸秆腐解调节耕深旋耕整地装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102657919A (zh) | 擒纵式高层逃生器 | |
| CN203829496U (zh) | 一种纯机械自助高楼逃生装置 | |
| Kang et al. | Analysis of the case of fire fighters casualties in the building collapse | |
| CN203570171U (zh) | 一种具有逃生功能的防盗窗 | |
| CN201692532U (zh) | 一种火灾逃生装置 | |
| CN101816824B (zh) | 高空救生缓降器 | |
| CN201492830U (zh) | 高楼逃生器 | |
| CN201643459U (zh) | 高楼自救器 | |
| CN102294084B (zh) | 一种机械式缓降器 | |
| CN205698931U (zh) | 一种高层逃生装置 | |
| CN203884768U (zh) | 一种自救皮带装置 | |
| CN205108795U (zh) | 一种压控自适应高楼逃生自救装置 | |
| CN206691957U (zh) | 阻尼器 | |
| CN201643456U (zh) | 楼房地震火灾逃生报警器 | |
| CN202961549U (zh) | 一种高层火灾逃生装置 | |
| CN101780313A (zh) | 高楼火灾自救逃生装置 | |
| CN212383104U (zh) | 一种安全锁止铁塔导轨 | |
| CN209967457U (zh) | 一种高层火灾逃生备用绳 | |
| CN209493238U (zh) | 一种防坠吊臂 | |
| CN219050163U (zh) | 一种摩擦式高层逃生缓降器 | |
| CN201200728Y (zh) | 多功能楼房紧急逃生装置 | |
| CN207076031U (zh) | 一种高空逃生匀速降落装置 | |
| CN214807963U (zh) | 一种高空救援用消防缓降器结构 | |
| CN204767081U (zh) | 高楼逃生装置 | |
| CN203271498U (zh) | 拉伸式防护逃生窗 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120912 |