CN103877680A - 可回收式高楼逃生缓降器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了可回收式高楼逃生缓降器，包括传动机构、散热机构、制动机构、钢丝绳索回收和排线机构。钢丝绳索拉动卷筒转动，通过行星轮带动与其啮合的太阳轮转动，同时扇叶与棘轮转动，又带动摩擦轮转动，在离心力的作用下，摩擦块与箱体板内壁产生摩擦阻力力矩，实现散热减速制动目标；逃生者安全着陆，绳索通过回收和排线机构反向运动回收，最终绳索均匀缠绕在卷筒上，为下一次使用做好准备。本发明的最大优势在于散热能力强、可回收、性能稳定。

Description

可回收式高楼逃生缓降器

技术领域

本发明涉及一种高楼缓降装置，具体涉及一种可回收式高楼逃生缓降器。

背景技术

随着当今我国城市化城镇化进程不断加快，城市规模不断扩大，诸如居民楼、写字楼等高层建筑已经随处可见，但是高层建筑的火灾事故也频繁发生，仅仅通过紧急逃生通道或者消防员的营救往往无法最短时间逃离，给国家和人民造成了巨大的生命和财产损失。面对上述问题，近年来人们开发了许多能够自救的小型逃生装置。

目前的小型逃生装置，主要就是高楼缓降器，具有操作方便的特点，便于帮助逃生者迅速脱离高楼，而现有的缓降器主要有以下几类：摩擦阻尼式高楼缓降器、流体阻尼式高楼缓降器、电磁阻尼式高楼缓降器等。目前市面上的高楼缓降器普遍基于摩擦阻尼式研制，通过摩擦方式耗散能量，多次重复使用，制动机构温度将逐渐升高，摩擦系数减少，大大影响缓降器的可靠性和安全性；而且钢丝绳索回收大多采用往复式结构，在人下降到地面之后，绳索另一端升到上面，下一人则通过另一端下降，如此往复循环。这样的结构还要带着一个外置的卷筒，很不方便。美国MSA公司的MSA506630/506262专利产品是国内外市场上较为成熟的可回收式高楼缓降器产品，但此专利产品仍存在几点问题：产品中没有设计散热装置，不能重复利用；该产品整体采用金属制成，材料以黄铜为主，使得其制造成本较高。为此，我们发明了一种可回收式高楼缓降器，其通过行星轮机构平稳增速，散热机构保证相对稳定温度，排线机构将钢丝绳索均布缠绕在卷筒上，最大下降高度大大增加，从而实现缓降器性能稳定和安全可靠的目标。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的旨在提供一种可回收式高楼缓降器，以解决基于摩擦阻尼式研制的缓降器使用过程中温度不断升高，不能重复使用缺陷，以及钢丝绳索回收问题，并且提高最大下降高度。本发明具有性能稳定、安全可靠和操作方面的特点。

为了达到上述目标，本发明采用以下技术方案予以实现。

本发明的可回收式高楼逃生缓降器，包括传动机构、散热机构、制动机构、钢丝绳回收和排线机构；所述传动机构，包括心轴(7)，心轴(7)固定于箱体壳(26)上，右侧卷筒板(25)和心轴(7)通过轴承连接，左侧卷筒板(22)通过轴承安装在太阳轮(56)上，卷筒(24)与左侧卷筒板(21)、右侧卷筒板(25)螺钉连接，内齿轮(49)与内齿轮轮体(46)螺钉连接为一体，内齿轮轮体(46)套装于心轴7上，二者通过花键连接，太阳轮(56)与心轴通过一对轴承连接，行星轮轴(51)上安装有行星轮(50)，行星轮轴(51)由螺栓连接支撑于左卷筒板(21)上，行星轮(50)与内齿轮(49)相内啮合，且与太阳轮(56)相外啮合；所述散热机构，包括风扇(21)通过键连接安装在太阳轮(56)上；所述制动机构，包括棘轮(3)，棘轮套装在心轴(7)上，同时与太阳轮右端(56)通过紧定螺钉连接，摩擦轮(14)通过轴承安装在棘轮(3)上，固定挡板(9)限制摩擦轮轴向移动，摩擦轮(14)的内槽内放置弹簧(1)和棘爪(2)，外槽放置着摩擦块(13)，摩擦轮板(12)与摩擦轮(14)通过螺钉固定，压住槽内零件；所述钢丝绳回收和排线机构，包括发条弹簧(45)，安装于心轴上(7)，排线机构中心轮(38)由螺钉紧固在右侧卷筒板(25)上，排线机构惰轮轴(35)上安装有排线机构惰轮(32)，箱体壳(26)上装有惰轮轴(35)，中心轮(38)与惰轮(32)相外啮合，排线机构凸轮轴(15)通过键连接安装有排线机构凸轮轴齿轮(27)和排线机构槽凸轮(57)，箱体壳(26)和箱体板(19)间通过轴承安装有排线机构凸轮轴(15)，轴承端盖(16)压紧，惰轮(32)与凸轮轴齿轮(27)相外啮合，固定挡板(58)与排线机构凸轮导程轴(I61、II62)之间螺钉连接，排线机构出绳滚轮(60)夹在两固定挡板(58)之间，铆钉连接，导程轴(I61)安装在槽凸轮(57)上，导程轴(II62)安装在箱体壳(26)上。

为了增强散热能力，所述箱体板(19)通过螺钉固定在箱体壳(26)上，箱体壳(26)与箱体板(19)均布有若干个散热孔。

为了牢靠的将心轴固定在箱体上，所述心轴(7)与箱体壳(26)、箱体板(19)之间通过键连接，箱体壳(26)压紧轴肩和棘轮(3)固定。

为了牢靠的将内齿轮轮体(46)套装于心轴(7)上，二者通过花键连接，通过心轴轴肩轴向定位，弹性挡圈轴向固定。

为了限制太阳轮(56)轴向移动，所述太阳轮(56)与心轴通过一对角接触球轴承连接，轴承反装，外圈通过太阳轮内壁定位，内圈通过心轴轴肩定位，棘轮(3)端面固定夹紧太阳轮(56)。

为了限制摩擦轮14轴向移动，设置摩擦轮固定挡板(9)，通过圆螺母紧定。

为了牢靠的将排线机构凸轮轴固定在箱体上，所述排线机构凸轮轴(15)与箱体(26)、箱体板(19)之间通过轴承连接，轴承内圈通过轴肩定位，外圈通过轴承端盖(16)固定。

为了使钢丝绳索均匀缠绕在卷筒上，卷筒(24)带有螺旋槽。

所述四个摩擦块(13)均由黄铜制成，分别置于摩擦轮(14)上的四个槽中。

所述钢丝绳索的长度根据具体高度决定，但卷筒内要保留至少5圈的多余量。

本发明的有益效果是：

本发明中可回收式高楼缓降器通过传动机构增速，把人员直线下降运动转化为摩擦轮转动，在离心力的作用下，摩擦块紧紧压住壳的内壁产生摩擦阻力力矩，最终人体下降的重力的力矩和摩擦力矩达到平衡，人匀速下降。人安全着陆地面后，钢丝绳在发条弹簧回收力下重新有序地缠绕在卷筒上，本发明的优势在于发热小，钢丝绳可回收，可重复利用，性能可靠。

附图说明

图1是本发明可回收式高楼逃生缓降器的外形结构图。

图2是图1的A-A向剖视图。

图3是图1的B向剖视图。

图4是本发明可回收式高楼逃生缓降器的箱体板结构示意图。

图5是本发明可回收式高楼逃生缓降器的棘轮结构示意图。

图6是本发明可回收式高楼逃生缓降器的卷筒上钢丝绳索排列结构示意图。

图7是本发明可回收式高楼逃生缓降器的摩擦轮结构示意图。

图中：1-弹簧，2-棘爪，3-棘轮，4-深沟球轴承，5-角接触球轴承，6-紧定螺钉，7-心轴，8-圆螺母，9-摩擦轮固定挡板，10-开槽盘头螺钉，11-开槽盘头螺钉，12-摩擦轮板，13-摩擦块，14-摩擦轮，15-排线机构凸轮轴，16-轴承端盖，17-开槽盘头螺钉，18-调整垫片，19-箱体板，20-开槽盘头螺钉，21-风扇叶片，22-左侧卷筒板，23-开槽盘头螺钉，24-卷筒，25-右侧卷筒板，26-箱体壳，27-排线机构凸轮轴齿轮，28-圆螺母，29-A型平键，30-深沟球轴承，31-开槽盘头螺钉，32-排线机构惰轮，33-螺栓紧固轴端挡圈，34-开槽盘头螺钉，35-排线机构惰轮轴，36-轴用弹性挡圈，37-十字槽沉头螺钉，38-排线机构中心轮，39-开槽盘头螺钉，40-轴用弹性挡圈，41-轴用弹性挡圈，42-套杯，43-开槽盘头螺钉，44-螺钉紧固轴端挡圈，45-涡卷弹簧，46-内齿轮轮体，47-开槽盘头螺钉，48-内齿轮调整垫片，49-内齿轮轮齿，50-行星轮，51-行星轮轴，52-螺栓紧固轴端挡圈，53-套筒，54-角接触球轴承，55-风扇套筒，56-太阳轮，57-排线机构槽凸轮，58-排线机构出绳滚子固定板，59-十字槽沉头螺钉，60-排线机构出绳滚轮，61-排线机构凸轮导程轴I，62-排线机构凸轮导程轴II，63-钢丝绳索。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的阐述

如图1-图4所示，本实施例一种可回收式高楼缓降器，包括传动机构、散热机构、制动机构、钢丝绳回收和排线机构。

所述传动机构包括心轴7，心轴7固定于箱体壳26上，右侧卷筒板25和心轴7通过深沟球轴承连接，轴承外圈通过右侧卷筒板25的内壁定位，内圈通过心轴7轴肩定位，内圈用弹性挡圈40固定，左侧卷筒板22与套杯42螺钉固定连接，并通过深沟球轴承安装在太阳轮56上，轴承外圈通过靠套杯42内壁定位，内圈通过套筒53定位，卷筒24与左侧卷筒板21、右侧卷筒板25螺钉连接，内齿轮49与内齿轮轮体46螺钉连接为一体，内齿轮轮体46套装于心轴7上，二者通过花键连接，通过心轴轴肩轴向定位，弹性挡圈轴向固定，太阳轮56与心轴通过一对角接触球轴承连接，轴承反装，外圈通过太阳轮内壁定位，内圈通过心轴轴肩定位，棘轮3端面固定夹紧太阳轮56，行星轮轴51上安装有3个行星轮50，行星轮轴51由螺栓连接支撑于左卷筒板21上，行星轮50与内齿轮49相内啮合，且与太阳轮56相外啮合；钢丝绳下降拉动卷筒24转动，卷筒24带动行星轮50转动，行星轮50带动与其啮合的太阳轮56转动，实现增速。

所述散热机构，包括风扇21通过键连接安装在太阳轮56上，通过套筒55实现轴向定位，棘轮3端面固定风扇21；太阳轮转动带动风扇转动。

所述制动机构，包括棘轮3(图5)，棘轮套装在心轴7上，同时与太阳轮56通过开槽圆柱端紧定螺钉6连接，实现周向定位与固定，太阳轮56端面实现轴向定位，摩擦轮14通过轴承安装在棘轮3上，固定挡板9限制摩擦轮轴向移动，摩擦轮14的内槽内放置弹簧1和棘爪2，外槽放置着4个摩擦块13(图7)，摩擦轮板12与摩擦轮14通过螺钉固定，压住槽内零件；钢丝绳下降，通过传动机构实现太阳轮56增速，带动棘轮3转动，又带动摩擦轮14转动，在离心力的作用下，摩擦块13紧紧压住箱体板19内壁产生摩擦阻力力矩，实现减速制动目标；由于棘轮机构存在，钢丝绳回收时，使得摩擦轮不随轴转动，回收阻力小，钢丝绳实现快速回收。

所述钢丝绳回收和排线机构，包括发条弹簧45，安装于心轴上7，外端衬片连接，内端与心轴7柱销固定，排线机构中心轮38由螺钉紧固在右侧卷筒板25上，排线机构惰轮轴35上安装有排线机构惰轮32，箱体壳26上装有惰轮轴35，惰轮轴35两端通过螺栓紧固和弹性挡圈36固定，中心轮38与惰轮32相外啮合，排线机构凸轮轴15通过键连接安装有排线机构凸轮轴齿轮27和排线机构槽凸轮57，排线机构凸轮轴齿轮27通过轴肩定位，圆螺母与垫片紧固，槽凸轮57通过轴肩定位，弹性挡圈固定，箱体壳26和箱体板19间通过深沟球轴承安装有排线机构凸轮轴15，轴承端盖16压紧，轴承内圈通过轴肩定位，外图通过轴承端盖16固定，惰轮32与凸轮轴齿轮27相外啮合，固定挡板58与排线机构凸轮导程轴I61、II62之间螺钉连接，排线机构出绳滚轮60夹在两固定挡板58之间，铆钉连接，导程轴I61安装在槽凸轮57上，导程轴II62安装在箱体壳26上；钢丝绳下降时，穿过出绳滚轮，拉动卷筒转动，发条弹簧压缩，同时，中心轮38、惰轮32、凸轮轴齿轮27相互啮合运动，带动凸轮轴15、槽凸轮57转动，使得导程轴I61、II62往复运动，钢丝绳从卷筒上螺旋槽一圈一圈出绳；回收钢丝绳时，发条弹簧回弹，带动卷筒反向转动，同时，中心轮38、惰轮32、凸轮轴齿轮27相互啮合运动，带动凸轮轴15、槽凸轮57转动，使得导程轴I61、II62往复运动，钢丝绳一圈一圈的缠绕入卷筒的螺旋槽内，第一层缠绕结束，导程轴反向运动，钢丝绳再一圈一圈的缠绕入卷筒螺旋槽内，直到钢丝绳全部回收，此时，钢丝绳均匀分布在卷筒上，避免所有的钢丝绳集中缠绕在卷筒上某一段以及乱绳(图6)。

本发明的可回收式高楼缓降器，钢丝绳索缠绕于出绳滚子60和卷筒24上，钢丝绳索一端设有一个安全带，当高楼上出现火灾或其他紧急情况的时候，逃生者系好钢丝绳索一端安全带下滑，在重力作用下，钢钢丝绳索拉动卷筒24转动，通过行星轮50带动与其啮合的太阳轮56转动，同时扇叶21与棘轮3转动，又带动摩擦轮14转动，在离心力的作用下，摩擦块13与箱体板19内壁产生摩擦阻力力矩，摩擦轮转速越快，则摩擦阻力矩越大，最终摩擦阻力矩和逃生者的重力矩达到平衡，从而使逃生者以均匀的速度缓缓的降落到地面。当逃生者降落地面松开安全带，绳索通过回收和排线机构反向运动回收，最终绳索均匀缠绕在卷筒24上，为下一次使用做好准备。

太阳轮56在获得较大转速的同时，带动扇叶21快速转动，箱体内的空气流动加快，增强对流换热，从而将摩擦块与箱体板因摩擦产生的热量散发出去。并且，箱体壳与箱体板上均设有若干散热孔，进一步提高本发明的散热能力。

绳索回收时，摩擦轮和心轴之间设有棘轮机构，使得在回收过程中摩擦轮不随太阳轮转动，则回收阻力矩小，绳索能够快速回收，降低对发条弹簧的要求。

Claims (10)

1.可回收式高楼逃生缓降器，其特征在于包括传动机构、散热机构、制动机构、钢丝绳回收和排线机构；所述传动机构，包括心轴(7)，心轴(7)固定于箱体壳(26)上，右侧卷筒板(25)和心轴(7)通过轴承连接，左侧卷筒板(22)通过轴承安装在太阳轮(56)上，卷筒(24)与左侧卷筒板(21)、右侧卷筒板(25)螺钉连接，内齿轮(49)与内齿轮轮体(46)螺钉连接为一体，内齿轮轮体(46)套装于心轴7上，二者通过花键连接，太阳轮(56)与心轴通过一对轴承连接，行星轮轴(51)上安装有行星轮(50)，行星轮轴(51)由螺栓连接支撑于左卷筒板(21)上，行星轮(50)与内齿轮(49)相内啮合，且与太阳轮(56)相外啮合；所述散热机构，包括风扇(21)通过键连接安装在太阳轮(56)上；所述制动机构，包括棘轮(3)，棘轮套装在心轴(7)上，同时与太阳轮右端(56)通过紧定螺钉连接，摩擦轮(14)通过轴承安装在棘轮(3)上，固定挡板(9)限制摩擦轮轴向移动，摩擦轮(14)的内槽内放置弹簧(1)和棘爪(2)，外槽放置着摩擦块(13)，摩擦轮板(12)与摩擦轮(14)通过螺钉固定，压住槽内零件；所述钢丝绳回收和排线机构，包括发条弹簧(45)，安装于心轴上(7)，排线机构中心轮(38)由螺钉紧固在右侧卷筒板(25)上，排线机构惰轮轴(35)上安装有排线机构惰轮(32)，箱体壳(26)上装有惰轮轴(35)，中心轮(38)与惰轮(32)相外啮合，排线机构凸轮轴(15)通过键连接安装有排线机构凸轮轴齿轮(27)和排线机构槽凸轮(57)，箱体壳(26)和箱体板(19)间通过轴承安装有排线机构凸轮轴(15)，轴承端盖(16)压紧，惰轮(32)与凸轮轴齿轮(27)相外啮合，固定挡板(58)与排线机构凸轮导程轴(I61、II62)之间螺钉连接，排线机构出绳滚轮(60)夹在两固定挡板(58)之间，铆钉连接，导程轴(I61)安装在槽凸轮(57)上，导程轴(II62)安装在箱体壳(26)上。

2.根据权利要求1所述的可回收式高楼逃生缓降器，其特征在于所述箱体板(19)通过螺钉固定在箱体壳(26)上，箱体壳(26)与箱体板(19)均布有若干个散热孔。

3.根据权利要求1所述的可回收式高楼逃生缓降器，其特征在于所述心轴(7)与箱体壳(26)、箱体板(19)之间通过键连接，箱体壳(26)压紧轴肩和棘轮(3)固定。

4.根据权利要求1所述的可回收式高楼逃生缓降器，其特征在于所述内齿轮轮体(46)套装于心轴(7)上，二者通过花键连接，通过心轴轴肩轴向定位，弹性挡圈轴向固定。

5.根据权利要求1所述的可回收式高楼逃生缓降器，其特征在于所述太阳轮(56)与心轴通过一对角接触球轴承连接，轴承反装，外圈通过太阳轮内壁定位，内圈通过心轴轴肩定位，棘轮(3)端面固定夹紧太阳轮(56)。

6.根据权利要求1所述的可回收式高楼逃生缓降器，其特征在于所述摩擦轮(14)轴向移动被摩擦轮固定挡板(9)限制。

7.根据权利要求1所述的可回收式高楼逃生缓降器，其特征在于所述排线机构凸轮轴(15)与箱体(26)、箱体板(19)之间通过轴承连接，轴承内圈通过轴肩定位，外圈通过轴承端盖(16)固定。

8.根据权利要求1所述的可回收式高楼逃生缓降器，其特征在于所述卷筒(24)带有螺旋槽，使得钢丝绳索回收均匀缠绕在卷筒(24)上。

9.根据权利要求1所述的可回收式高楼逃生缓降器，其特征在于所述四个摩擦块(13)均由黄铜制成，分别置于摩擦轮(14)上的四个槽中。

10.根据权利要求1所述的可回收式高楼逃生缓降器，其特征在于所述钢丝绳索的长度根据具体高度决定，但卷筒内要保留至少5圈的多余量。

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