CN103212166B - 匀速传动降安保及其单摆齿轮等速器和匀速下降的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开匀速传动降安保及其单摆齿轮等速器和匀速下降的方法。该安保包括安装立柱、支撑臂、载人吊篮、升降机卷筒组件、升降钢丝绳定滑轮、动滑轮、升降钢丝绳和单摆齿轮等速器。所述单摆齿轮等速器包括单摆和齿轮组。由于本发明匀速传动降安保包括单摆和齿轮组，齿轮组与所述升降机卷筒连接，这样，利用单摆运动的等时性原理控制齿轮组的转速，并由齿轮组的变速作用将单摆每一次往返运动周期所释放的较小线距离，在升降机卷筒得到增大而得合适的线速度，从而，将自由落体加速运动变成匀速垂直下降运动，达到可靠匀速缓降的目的。

Description

匀速传动降安保及其单摆齿轮等速器和匀速下降的方法

技术领域

本发明涉及逃生装置，尤其涉及匀速传动降安保。

背景技术

随着人们现代化进程的不断提高，城市楼群向空中发展，农村的城市化建设亦成趋势，有如地震、火灾等自然灾害的频发，给人们的生活安全带来很大的困扰。不可忽视的是：在遭遇某种灾害意外发生时，由于电梯可能断电失控，安全楼道不够应急，高层居民无路逃生，造成慌乱无措、夺路拥挤、相互踩踏等二次灾难性损失。为了能高居楼层的人能全员安全迅速离开灾害现场，设计本项《无源匀速传动降安保》，供高层住户安装，作为备用安全通道，在特殊情况发生时，以家庭为分散单位，安全迅速逃离现场。

根据许多有关高楼逃生的资料分析，目前的逃生器主要根据空气阻尼或机械摩擦等装置来达到缓降目的。但这两种形式都不能长期可靠实现匀速缓降运行效果，故实用性较差。

发明内容

本发明解决的问题是现有的逃生器都无法实现长期可靠的匀速缓降运行的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种匀速传动降安保，该安保包括安装立柱、支撑臂和载人吊篮、升降机卷筒组件、升降钢丝绳定滑轮、动滑轮、绕线滑轮、升降钢丝绳和单摆齿轮等速器，其中，所述升降机卷筒组件和升降钢丝绳定滑轮固定于所述支撑臂；所述绕线滑轮固定于所述载人吊篮；所述升降钢丝绳一端固定于所述升降机卷筒组件的升降机卷筒，穿过所述升降钢丝绳定滑轮和绕线滑轮、动滑轮后，该升降钢丝绳的另一端固定于所述支撑臂；所述单摆齿轮等速器包括单摆和齿轮组，该齿轮组与所述升降机卷筒连接，所述单摆具有相对的第一拨叉和第二拨叉，所述载人吊篮在下降过程中带动升降机卷筒转动而带动齿轮组转动，所述齿轮组转动而触动第一拨叉，该单摆由第一拨叉被齿轮组的齿轮的轮齿触动而摆动，第二拨叉在单摆摆动过程中插入齿轮组的齿槽内。

作为一种改进方案，所述齿轮组触动第一拨叉的齿轮的齿数是12，所述单摆的摆长是60cm，摆球的重量是10kg。

作为一种改进方案，在单摆的一个周期内，第一拨叉被触动一次，第二拨叉插入齿槽一次，被触动的时刻在每个周期的相同时刻，插入齿槽的时刻在每个周期的相同时刻。

作为一种改进方案，所述安保还包括摆线针式减速联体电动机，该摆线针式减速连体电动机与所述升降机卷筒组件连接，驱动所述升降机卷筒转动。

作为一种改进方案，所述安保还包括保险钢丝绳定滑轮、动滑轮、保险钢丝绳、保险绳卷筒组件、棘轮式联轴器和刹车装置，其中，所述保险定滑轮固定于所述支撑臂；所述保险钢丝绳一端固定于保险绳卷筒组件的保险绳滚筒，穿过所述保险钢丝绳定滑轮和动滑轮后，该保险钢丝绳另一端固定于所述支撑臂；所述棘轮式联轴器具有容纳所述升降钢丝绳的滑槽，连接刹车装置和保险绳卷筒；保险钢丝绳由所述升降钢丝绳带动保险绳卷筒转动而缠绕于该保险绳卷筒或者从保险绳卷筒释放；所述载人吊篮由刹车装置抱紧保险绳卷筒组件而静止。

本发明还公开安保匀速下降的方法，该安保包括载人吊篮，该方法包括如下步骤：A)预先在使得安保上升或者下降的升降装置上连接单摆齿轮等速器，该单摆齿轮等速器包括单摆和齿轮组，该单摆具有第一拨叉和第二拨叉；B)使得载人吊篮在下降过程中带动升降装置转动，并使得升降装置转动而带动此轮组转动；C)、使得单摆由齿轮的轮齿触动第一拨叉而摆动，由第二拨叉插入齿轮的齿槽。

作为一种改进方案，在单摆的一个周期内，第一拨叉被触动一次，第二拨叉插入齿槽一次，被触动的时刻在每个周期的相同时刻，插入齿槽的时刻在每个周期的相同时刻。

本发明还公开匀速传动降安保的单摆齿轮等速器，该单摆齿轮等速器包括单摆和齿轮组，所述单摆具有相对的第一拨叉和第二拨叉，第一拨叉由齿轮组的齿轮的轮齿触动而带动单摆转动，第二拨叉在单摆摆动过程中插入齿轮组的齿轮的齿槽内。

作为一种改进方案，所述单摆包括摆球、与摆球连接的连接件和与连接件连接的连接块，所述第一拨叉和第二拨叉位于连接块的相对两端而与连接块构成U形，该U形开口朝向所述齿轮组而背向所述摆球。

作为一种改进方案，在单摆的每一个周期内，第一拨叉被触动一次，第二拨叉插入齿槽一次；被触动的时刻在每个周期的相同时刻，插入齿槽的时刻在每个周期的相同时刻。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

由于本发明匀速传动降安保包括单摆和齿轮组，齿轮组与所述升降机卷筒连接，这样，利用单摆运动的等时性原理控制齿轮组的转速，并由齿轮组的变速作用将单摆每一次往返运动周期所释放的较小线距离，在升降机卷筒得到增大而得合适的线速度，从而，将自由落体加速运动变成匀速垂直下降运动，达到可靠匀速缓降的目的。

附图说明

图1是本发明匀速传动降安保的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3本发明允许传动降安保另一个角度的结构示意图，该图着重显示升降钢丝绳和保险钢丝绳的路径以及等速器的安装；

图4是单摆齿轮等速器与升降机卷筒组件的滚筒连接的结构示意图；

图5a～图5f是单摆的运行状态图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

请参阅图1至图4，本发明匀速传动降安保包括安装立柱1、支撑臂2、载人吊篮3、升降装置、单摆齿轮等速器5和保险装置。其中，所述升降设备包括升降机卷筒组件41、升降钢丝绳定滑轮42、绕线滑轮43、升降钢丝绳44和摆线针式减速联体电动机45。所述保险装置包括保险钢丝绳定滑轮61、保险绳卷筒组件62、棘轮式联轴器63、保险钢丝绳64和刹车装置65。

请继续参阅图1，所述安装立柱1用于以安装、固定所述支撑臂2，其上端设有插抽式可调顶杆，下端设有螺旋式伸缩节。旋转伸缩节或者调解可调顶杆可以调整安装立柱1的不同高度，便于在室内或阳台地面与楼顶面之间紧固安装。所述支撑臂2在本实施方式中是Y形状，包括连接臂21、第一支臂22和第二支臂23，下部加有斜支撑24，该支撑臂2主要用来悬挂载人吊篮3，以轴套形式固定于安装立柱1上并能在活动情况下绕安装立柱1作水平270°旋转。所述载人吊篮3用于载人，在本实施方式中，该载人吊篮3由底栏、顶栏和四个侧栏围成，其中一侧栏与底栏的连接为活动门铰形式，放下该侧栏后，该侧栏可当坡道行走，便于逃离的人爬入栏内(因吊栏底面离地面有一定高度)，收起该侧栏并将该侧栏与其他侧栏扣紧即成为载人吊篮。

请继续参阅图1、图2和图3，所述升降装置的升降机卷筒组件41包括升降机卷筒411，固定于所述支撑臂2。所述升降钢丝绳定滑轮42固定于支撑臂2，具体的，固定于支撑臂2的第一支臂22。所述动滑轮43固定于所述载人吊篮3，在本实施方式中，动滑轮43包括固定于载人吊篮3底部的第一动滑轮431和第二动滑轮432。所述升降钢丝绳44一端固定于所述升降机卷筒组件4的升降机卷筒411，穿过固定于支撑臂2的第一支臂22上的水平转向滑轮46、升降钢丝绳定滑轮42、位于载人吊篮3一侧的导向环47A、第一动滑轮431、第二动滑轮432和位于载人吊篮3另一侧的导线换47B后，该升降钢丝绳44的另一端固定于第二支臂23。所述摆线针减速电动机45与所述升降机卷筒组件4的升降机卷筒411连接，驱动所述升降机卷筒411转动，该摆线针减速电动机45的设置，可以使得本发明工作在有电电源和无电源的情况下都能工作。

请继续参阅图1至图4，所述单摆齿轮等速器5包括单摆51和齿轮组52。时所述单摆51包括摆球511、与摆球511连接的连接件512、与连接件512连接的连接块513、第一拨叉514和第二拨叉515。所述第一拨叉514和第二拨叉515位于连接块513的相对两端而与连接块513构成U形，该U形开口朝向所述齿轮组52而背向所述摆球511。该齿轮组52与所述升降机卷筒411连接，齿轮组52与升降机卷筒411的具体连接方式可以采用现有技术，只要使得齿轮组52能够随着升降机卷筒411转动而转动即可，在齿轮组52被升降机卷筒411带动后，第一拨叉514由齿轮组的齿轮的轮齿触动而带动单摆51转动，第二拨叉515在单摆5摆动过程中插入齿轮组52的齿槽内(具体过程后述)，为了实现这样的配合关系，所述齿轮组触动第一拨叉的齿轮(也即后述的触动齿轮521)的齿数是12，所述单摆的摆长是60cm，摆球的重量是10kg。本发明是利用单摆运动的等时性原理控制齿轮组52的转速(齿轮转动速度受到单摆等时效应的约束，匀速旋转)，并由齿轮组52的变速作用将单摆每一次往返运动周期所释放的较小线距离，在升降机卷筒411得到增大而得合适的线速度，从而，将自由落体加速运动变成匀速垂直下降运动，减小载人吊篮3对地面的碰撞，保持人机的下行安全，所以，单摆齿轮等速器5的结构可以有多种，可以将摆钟的相应结构应用于本发明，只需要调解摆钟的摆锤杆的长度和摆锤的重量等等即可。作为本实施方式的一种变形结构，可以包括摆球、与摆球连接的连接件和与连接件连接的连接块，所述第一拨叉和第二拨叉位于连接块的相对两端而与连接块构成U形，该U形开口朝向所述齿轮组和所述摆球。该结构实际是将本实施方式中连接块513、第一拨叉514和第二拨叉515构成的U形结构倒个后连接件512连接。

请参阅图1至图4，为了使得载人吊篮3在下降过程中能够随时安全停止，本发明还设计了保险装置，该保险装置中，所述保险定滑轮61固定于所述支撑臂2，具体是，固定于支撑臂2的第一支臂22上且位于升降钢丝绳定滑轮42下方。所述保险绳卷筒组件62具有保险绳卷筒612，该卷筒组件2通过棘轮式联轴器63连接于刹车装置65。棘轮式联轴器63具有滑槽，在设置有该保险装置的情况下，升降钢丝绳44绕于该滑槽后经过第一动滑轮431和第二动滑轮432后固定于支撑臂2。所述保险钢丝绳64一端固定于保险绳卷筒组件的保险绳滚筒612，穿过所述保险钢丝绳定滑轮61、位于载人吊篮3一侧的导向环47A和所述动滑轮43(第一动滑轮431和第二动滑轮432)后，该保险钢丝绳64另一端固定于所述支撑臂2的第二支臂23。所述刹车装置65用于制动保险绳卷筒612以使得所述载人吊篮3由刹车装置65抱紧保险绳卷筒组件62而静止，可以采用现有技术中的刹车装置，在本实施方式中，包括制动手柄651、阻尼器652和手动式刹车器653。

请参阅图1至图5f，本发明匀速传动降安保的工作过程详述如下：

1)、逃生现场具有电源的情况，在此情况下，如果不使用所述单摆齿轮等速器5，只需要启动所述摆线针减速电动机45，该摆线针减速电动机45带动升降机卷筒411转动而使得升降机卷筒411释放升降钢丝绳44，在释放升降钢丝绳44的过程中，载人吊篮3因为摆线针减速电动机45可以匀速释放升降钢丝绳44而匀速下降，另外，在释放升降钢丝绳44的过程中，由于升降钢丝绳44绕过棘轮式联轴器63的滑槽，所以，升降钢丝绳44的运动将通过棘轮式联轴器63而带动保险绳卷筒612转动而使得保险绳卷筒612释放保险钢丝绳64，当然，通过控制减速电动机45，可以使得升降机卷筒411缠绕升降钢丝绳44而使得载人吊篮3上升，在升降钢丝绳44被缠绕过程中，升降钢丝绳44带动保险绳卷筒612转动而使得该保险绳卷筒612缠绕保险钢丝绳64。当然，也可以通过控制摆线针减速电动机45的转动而使得该安保停止在任何位置。

2)、逃生现场不具备电源的情况，在此种情况下，将所述单摆齿轮等速器5与升降机卷筒组件41连接，当载人吊篮3内有人而下降时，载人吊篮3的下降将使得升降钢丝绳44带动升降机卷筒411转动，升降机卷筒411转动将使得齿轮组转动，该齿轮组52的一个齿轮(为了叙述方便，将该齿轮称之为触动齿轮521)触动单摆5的第一拨叉514(如图5a所示)，该单摆5由该第一拨叉514被齿轮组52的齿轮的轮齿(触动齿轮521的轮齿)触动而开始自由摆动，接着，触动齿轮521因为载人吊篮3下降而继续转动，但是，因为触动齿轮3的轮齿在该触动齿轮此时的转动过程中未与第一拨叉514和第二拨叉515接触，所以，单摆51仍然自由摆动，此时的状态如图5b、5c、5d、5e所示，触动齿轮521因为载人吊篮3的下降而继续转动，当单摆51摆动到最大摆幅时，触动齿轮521正好转动一个齿槽至第二拨叉515而使得第二拨叉515插入该齿槽而限制触动齿轮521的转动(如图5f所示)，在第二拨叉515插入齿槽后，单摆51从最大摆幅继续摆动至图5a所示的状态，在该状态下，第一拨叉514又被触动齿轮521的轮齿触动，单摆51又开始摆动，如此重复，只要载人吊篮3继续下降，该单摆51将重复上述过程一直摆动直载人吊篮3停止，该过程也可以借助摆钟的摆动来理解。在本实施方式中，在单摆51的每一个周期内，第一拨叉514被触动一次，第二拨叉515插入齿槽一次，被触动的时刻在每个周期的相同时刻，插入齿槽的时刻在每个周期的相同时刻，具体的，第一拨叉514在第一个周期的T1时刻被触动，则，也是在第二个周期、第N个周期的T1时刻被触动，第二拨叉515在第一个周期的T2时刻插入齿槽，则，在第二个周期、第N个周期的T2时刻插入齿槽。同样的，在该过程中，升降钢丝绳44仍然位于棘轮式联轴器63内而可以使得保险绳卷筒612释放保险钢丝绳64。在使用所述单摆齿轮等速器5的情况下，如果需要随时停止载人吊篮3，只需要通过制动手柄651而控制刹车装置65使得该刹车装置65抱紧保险绳卷筒612，抱紧后，保险钢丝绳64不在被释放而使得载人吊篮3停止，在载人吊篮3停止后，升降钢丝绳44无运动而不会带动升降机滚筒411转动，所以，齿轮组52也会随着升降机卷筒411的停止而停止转动，进而，单摆51停止摆动。当再次使得载人吊篮3下降时，齿轮组53又随着升降机卷筒411的转动而转动，单摆51也开始摆动，过程如前所述，在此不再赘述。另外，在逃生处不具备电源的情况下，可以通过控制升降机卷筒411而使得载人吊篮3上升，在该过程中，升降钢丝绳44也带动保险绳卷筒612转动而使得该保险绳卷筒612缠绕保险钢丝绳64，具体过程如前所述，在此不再赘述。

以上述匀速安保的技术思路为指导，本发明还提供安保匀速下降的方法，该方法也利用单摆运动的等时性原理控制齿轮组52的转速，并由齿轮组52的变速作用将单摆每一次往返运动周期所释放的较小线距离，在升降机卷筒411得到增大而得合适的线速度，从而，将自由落体加速运动变成匀速垂直下降运动，具体的，该方法包括如下步骤：A)预先在使得安保上升或者下降的升降装置上连接单摆齿轮等速器，该单摆齿轮等速器包括单摆和齿轮组，该单摆具有第一拨叉和第二拨叉；B)使得载人吊篮在下降过程中带动升降装置转动，并使得升降装置转动而带动此轮组转动；C)、使得单摆由齿轮的轮齿触动第一拨叉而摆动，由第二拨叉插入齿轮的齿槽。该方法中，在单摆的每一个周期内，第一拨叉被触动一次，第二拨叉插入齿槽一次。

Claims (6)

1.安保匀速下降的方法，该安保包括升降装置和载人吊篮，其特征是：该方法包括如下步骤：

A)预先在使得安保上升或者下降的升降装置上连接单摆齿轮等速器，该单摆齿轮等速器包括单摆和齿轮组，该单摆具有第一拨叉和第二拨叉；

B)使得载人吊篮在下降过程中带动升降装置转动，并使得升降装置转动而带动此轮组转动；

C)、使得单摆由齿轮的轮齿触动第一拨叉而摆动，由第二拨叉插入齿轮的齿槽。

2.根据权利要求1所述的安保匀速下降的方法，其特征是：在单摆的每一个周期内，第一拨叉被触动一次，第二拨叉插入齿槽一次；被触动的时刻在每个周期的相同时刻，插入齿槽的时刻在每个周期的相同时刻。

3.根据权利要求1所述的安保匀速下降的方法，其特征是：所述安保还包括安装立柱、支撑臂、升降机卷筒组件、升降钢丝绳定滑轮、动滑轮、升降钢丝绳，其中，

所述升降机卷筒组件和升降钢丝绳定滑轮固定于所述支撑臂；

所述动滑轮固定于所述载人吊篮；

所述升降钢丝绳一端固定于所述升降机卷筒组件的升降机卷筒，穿过所述升降钢丝绳定滑轮和所述动滑轮后，该升降钢丝绳的另一端固定于所述支撑臂；

所述齿轮组与所述升降机卷筒连接，所述载人吊篮在下降过程中带动升降机卷筒转动而带动齿轮组转动，所述齿轮组转动而触动第一拨叉，该单摆由第一拨叉被齿轮组的齿轮的轮齿触动而摆动，第二拨叉在单摆摆动过程中插入齿轮组的齿槽内。

4.根据权利要求1所述的安保匀速下降的方法，其特征是：所述齿轮组触动第一拨叉的齿轮的齿数是12，所述单摆的摆长是60cm，摆球的重量是10kg。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述的安保匀速下降的方法，其特征是：所述安保还包括摆线针式减速联体电动机，该摆线针式减速连体电动机与所述升降机卷筒组件连接，驱动所述升降机卷筒转动。

6.根据权利要求1至4中任何一项所述的安保匀速下降的方法，其特征是：所述安保还包括保险钢丝绳定滑轮、动滑轮、保险钢丝绳、保险绳卷筒组件、棘轮式联轴器和刹车装置，其中，

所述保险定滑轮固定于所述支撑臂；

所述保险钢丝绳一端固定于保险绳卷筒组件的保险绳滚筒，穿过所述保险钢丝绳定滑轮和动滑轮后，该保险钢丝绳另一端固定于所述支撑臂；

所述棘轮式联轴器具有容纳所述升降钢丝绳的滑槽，连接刹车装置和保险绳卷筒；

保险钢丝绳由所述升降钢丝绳带动保险绳卷筒转动而缠绕于该保险绳卷筒或者从保险绳卷筒释放；

所述载人吊篮由刹车装置抱紧保险绳卷筒组件而静止。