CN104667445B - 一种双制动往返可控式缓降器 - Google Patents

Abstract

一种双制动往返可控式缓降器，包括外壳体和内置于其中的提拉机构、双制动机构和导绳机构，提拉机构与双制动机构相互联动，提拉机构包括能量转换调节螺杆和设置外周的缓冲件，双制动机构包括外制动组件、内制动组件和自锁位机构，内制动组件与提拉机构的能量转换调节螺杆相互联动，内制动组件外周设有楔轮，其上缠绕着钢丝绳为滚动摩擦，自锁位机构可活动地抵制于外制动组件与壳体之间，外制动组件未受力状态或受力最大状态下，内制动组件处于半制动状态产生摩擦阻尼，将缠绕外周楔轮的钢丝绳拉紧锁位，当外制动组件在半离合状态下，内制动组件对钢丝绳的锁位，与刹车毂之间处于摩擦状态，摩擦力差使钢丝绳可顺导绳机构引出，以实现缓降匀速下降。

Description

一种双制动往返可控式缓降器

技术领域

本发明涉及缓降器，特别是指一种可实现自救、他救且空中制动的双制动往返可控式缓降器。

背景技术

现有的高层建筑越来越多，如遇到火灾、地震或观光缆车机构事故而悬于空中时等险情时，如何从高层建筑中安全逃出，高空逃生和救火时现今世界上亟待解决的一大难题，救火云梯所能伸展的高度有限，遇灾时也不能使用电梯。业界已经开发了各种各样的缓降器用于高层建筑物逃生，然而，现有的缓降器存在以下问题：(1)重量体积大，携带不便；(2)不能缓降和空中制动悬停；(3)不能控制下降的状态和速度；(3)高速摩擦对内部组件的损耗影响很大，构成安全隐患。

由于具有以上的缺陷，考虑到安全原因，现实中对缓降器的实际应用较少，为了解决以上技术问题，亟待提供一种安全系数高，可控性强，实用方便的缓降器。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明的主要目的在于可供多人从建筑物上往返多次缓降，且可控地停止在任意位置的缓降器。

为了实现上述发明目的，一种双制动往返可控式缓降器，其包括外壳体和内置于其中的提拉机构、楔轮、双制动机构和导绳机构，所述提拉机构与双制动机构相互联动，所述提拉机构包括能量转换调节螺杆和设置于其外周的缓冲件，所述双制动机构包括外制动组件、内制动组件和自锁位机构，所述内制动组件与提拉机构的能量转换调节螺杆相互联动，所述内制动组件的外周设有楔轮，所述楔轮上缠绕着钢丝绳，所述自锁位机构可活动地抵制于外制动组件与壳体之间，当外制动组件在未受力而处于制动状态下，所述内制动组件处于半制动及产生阻尼状态(大于29KG引力制动状态)，将缠绕于其外周的楔轮带动钢丝绳拉紧锁位，当外制动组件在半离合或全打开状态下，内制动组件因产生阻尼及摩擦阻力之差松开对钢丝绳的锁位，钢丝绳可顺导绳机构引出。

当提拉机构固定于建筑物上，钢丝绳的自由端栓在被救人身上，被救人可顺钢丝绳下滑至任意高度，当将钢丝绳的自由端固定于建筑物上，提拉机构拴在自救人身上，自救人可同缓降器同步下滑至任意高度。

在本发明中，所述内制动组件包括主轴和顺序包裹于其外的刹车蹄块、刹车毂和抱闸刹车块，蹄块张合转轴与提拉机构的能量转换调节螺杆相连，刹车毂设置于刹车蹄块和抱闸刹车块之间，在缓降器下落状态下，提拉机构拉动与壳体相分离，并拉动蹄块联动摇臂转动，使之带动设于主轴端部的摩擦蹄块向外紧压刹车毂和抱闸刹车块，刹车蹄块、刹车毂和抱闸刹车块之间的摩擦力与被救人的体重相当。

所述主轴的轴心固定于轴板上，其两端对称设有两个摩擦蹄块，所述刹车蹄块上开设有两个蹄块缺口，所述两摩擦蹄块嵌入所述蹄块缺口之中，所述摩擦蹄块包括第一摩擦蹄块和第二摩擦蹄块，第一摩擦蹄块通过蹄块张合转轴与蹄块联合摇臂连接，所述蹄块联合摇臂与提拉机构的能量转换调节螺杆相连，在缓降器下落状态下，在提拉机构的能量转换调节螺杆拉动下，蹄块联合摇臂带动第一摩擦蹄块在蹄块缺口作微小的转动，以驱动摩擦蹄块向外紧压刹车毂和抱闸刹车块。

所述外制动组件包括动力手柄和助力手柄，所述自锁位机构抵持于动力手柄和助力手柄之间，动力手柄通过联动摇臂与蹄块联合摇臂相连，在动力手柄和助力手柄未受压的状态下，自锁位机构抵持于动力手柄和助力手柄之间，使之保持最大的夹角，刹车毂紧压抱闸刹车块使之锁死包裹于其外周的楔轮，以锁死缠绕于楔轮外周的钢丝绳，产生制动状态而停止钢丝绳的收放；当动力手柄和助力手柄受压使得自锁位机构压缩至最小时，动力手柄带动联动摇臂连动以推动蹄块联合摇臂转动，而向第一摩擦蹄块施加压力使得刹车蹄块和刹车毂之间产生摩擦力，则缓降器保持制动状态；当动力手柄和助力手柄受压使得自锁位机构压缩一定间距时，外制动组件处于半离合状态，缓降器处于非制动状态，套在外制动组件楔轮缓速转动，带动钢丝绳缓慢放出。

所述自锁位机构包括抱闸调节螺母、抱闸紧锁弹簧、定位块和贯穿其中部的抱闸调节螺杆，所述抱闸调节螺母将抱闸调节螺杆锁定于外壳体上，抱闸紧锁弹簧设于抱闸调节螺母与抱闸总成座之间，在外制动组件未受压状态，抱闸调节螺母使得抱闸调节螺杆抵持于动力手柄和助力手柄之间，使得两者之间夹角最大。

所述提拉机构包括挂环、能量转换调节螺杆、设置于其外周的缓冲件、套设于缓冲件外的相互嵌套的弹簧牵引筒和缓冲筒，所述缓冲件包括能量转换弹簧和缓冲器弹簧，其中，所述能量转换弹簧设于能量转换调节螺杆与弹簧牵引筒之间，所述缓冲器弹簧设于弹簧牵引筒和缓冲筒之间，所述挂环与能量转换调节螺杆相分离。当被救人以一定速度下落时，能量转换弹簧和缓冲器弹簧随荷载的大小而改变状态，通过设定能量转换弹簧和缓冲器弹簧的弹性系数，以设定缓降状态下的荷载下限，当荷载大于29公斤时，方能缓降，能量转换弹簧的弹性回复力随荷载的大小而改变，当达到一定的荷载受力时，缓冲器弹簧发生变形以对缓降产生一定的缓冲。

所述导绳机构包括导轮、压块和压块弹簧，所述导轮设于外壳体的出口端，所述钢丝绳由导轮之间的间隙引出，所述压块设于导轮的两侧，所述压块弹簧抵持于外壳体内壁与其中一个压块之间，通过压块弹簧调整压块的限位。通过压块将钢丝绳压紧，将其运动关系转化为滑动摩擦，楔轮为滚定摩擦，使得钢丝绳与楔轮产生最大的摩擦阻力。

所述楔轮的导角呈25-35度，优选30度，通过合适的导角将钢丝绳收纳于楔轮之中，防止其因滑脱而影响被救人的安全下落。

所述外制动组件与导绳机构设于外壳体的不同侧面上，以防止对外制动组件进行操作时，影响钢丝绳的收放。

与现有技术相比，本发明双制动往返可控式缓降器具有以下优点：

(1)可控性强，在下落过程中，通过调整外制动组件的状态，可控制下落的状态和速度，外制动组件在未受力或受力最大状态下，都可驱使内制动组件产生较大的摩擦阻尼，对缓冲器进行制动，使其停止下落，保持悬停状态，若在受力适中时，钢丝绳可自由下放，被救人可顺着钢丝绳匀速缓降，双制动设计是本申请的一大特点；

(2)刹车蹄块在缓冲过程中起到双重作用，既可作为产生阻尼的主要元件，再换缓降过程中，产生摩擦阻尼达到缓降的目的，防止被救者做自由落体运动；同时，也是具有制动功能的元件，自救者在惊慌过度时，按死动力手柄，可起到制动刹车作用，可悬停在任意高度上；

(3)设置多级缓降措施，如采用弹簧产生弹性回复力，抵持下落的拉力，使得缓降器的荷载越大，弹性回复力越大，且将弹簧的变性能转换为机械能，通过多级摩擦组件对其下落产生制动，只要在核定荷载范围内，不管荷载多大，均能保持匀速缓降；

(4)可他救亦可自救，当消防队员协助他人使用缓降器安全下落到地面时，最后离开的消防队员可自己使用缓降器，自行控制并缓降到地面，协助消防队员的逃生，实用性很强；

(5)巧妙采用弹簧对易耗部件和外制动组件进行复位调整，通过在特定的位置设置弹簧可对易耗部件或外制动组件的位置进行实时修正、复位调整，避免了多次使用造成的损耗或偏移，致使安全系数降低等隐患，通过机械的复位的方式，既对于工作状态进行复位调整，同时，保证了多次使用的高精度要求。

附图说明

图1为本发明一种双制动往返可控式缓降器的正面剖视图；

图2为本发明一种双制动往返可控式缓降器的侧面剖视图；

图3为本发明一种双制动往返可控式缓降器的俯视剖视图；

图4为本发明一种双制动往返可控式缓降器的提拉机构的负重状态图。

缓降器 100 外壳体 1 提拉机构 2

能量转换调节螺杆 20 缓冲件 21 能量转换弹簧 210

缓冲器弹簧 212 挂环 22 弹簧牵引筒 23

牵引筒托持部 230 缓冲筒 24 能量转换拉杆 25

制动机构 3 外制动组件 30 动力手柄 301

助力手柄 302 联动摇臂 303 调节螺栓 304

内制动组件 31 主轴 310 蹄块张合转轴 310a

蹄块联动摇臂 310b 手柄联动轴 310c 第一摩擦蹄块 310d

第二摩擦蹄块 310e 蹄块固定销钉 310f 刹车蹄块 311

蹄块缺口 311a 刹车毂 312 抱闸刹车块 313

抱闸摇臂 314 抱闸摇臂铰链 315 自锁位机构 32

抱闸开合推拉杆 320 抱闸调节螺母 321 抱闸紧锁弹簧 322

抱闸总成座 323 导绳机构 4 导轮 40

滑动压块 41 压块弹簧 42 钢丝绳 50

绳索圈 51 钢丝绳捲盘 52 楔轮 6

轴板 7

具体实施方式

参照图1至图3所示，本发明提供了一种双制动往返可控式缓降器100，其包括外壳体1和内置于其中的提拉机构2、双制动机构3、导绳机构4和楔轮6，所述提拉机构2与双制动机构3相互联动，所述提拉机构2包括能量转换调节螺杆20和设置于其外周的缓冲件21，所述双制动机构3包括外制动组件30、内制动组件31和自锁位机构32，所述内制动组件31与提拉机构2的能量转换调节螺杆20相互联动，所述内制动组件31的外周设有楔轮6，所述楔轮6上缠绕着钢丝绳50，所述自锁位机构32可活动地抵制于外制动组件30与外壳体1之间，当外制动组件30在未受力状态或受力最大状态下，所述内制动组件31处于半制动及产生阻尼状态，将缠绕于其外周的钢丝绳50拉紧锁位，当外制动组件30在半离合或全打开状态下，内制动组件31因产生阻尼及摩擦阻力之差松开对钢丝绳50的锁位，钢丝绳50可顺导绳机构4引出。

以下对各组件进行详细描述。其中，外壳体1用于封装各组件，将各组件收纳其中，以方便携带，整体重量为约3.4kg(不含钢丝绳)，其中，提拉机构2由外壳体1的上侧伸出，以悬挂于建筑物上，外制动组件30由外壳体1的侧面延伸出，通过扳动外制动组件30以控制缓降器处于制动状态或下落状态。

所述提拉机构2包括挂环22、能量转换调节螺杆20、设置于其外周的缓冲件21、套设于缓冲件21外的相互嵌套的弹簧牵引筒23和缓冲筒24。所述挂环22与能量转换调节螺杆20相分离，所述挂环22由提拉机构2的上部延伸出，当由他人施救时，将所述挂环22固定在建筑物上，当需要自救时，将所述挂环22栓套于自救人的身上，绳索圈51则挂于建筑物上。所述缓冲件21包括能量转换弹簧210和缓冲器弹簧212，其中，所述能量转换弹簧210设于能量转换调节螺杆20与弹簧牵引筒23之间，所述缓冲器弹簧212设于弹簧牵引筒23和缓冲筒24之间，在本实施例中，为了方便组装，所述弹簧牵引筒23和缓冲筒24相互嵌套并连为一体，弹簧牵引筒23相当于内套筒，其筒壁长度大于缓冲筒24的长度，弹簧牵引筒23的下端设有牵引筒托持部230，其向内侧和外侧延伸，所述能量转换弹簧210的一自由端抵持于牵引筒托持部230的内侧，并套设于能量转换调节螺杆20之外，所述缓冲筒24相当于外套筒，所述缓冲器弹簧212设于弹簧牵引筒23和缓冲筒24所组成的环状筒内，其一自由端抵持于牵引筒托持部230的外侧。在本实施例中，所述缓冲器弹簧212的弹性系数大于能量转换弹簧210的弹性系数，即缓冲器弹簧212所吸收的能量可大于能量转换弹簧210所吸收的，在受力相当的情况下，缓冲器弹簧212的变形系数较小。缓冲器弹簧212和能量转换弹簧210的弹性回复力之和相当于被救人的体重，通过两个弹簧起到缓冲作用，特别是缓冲器弹簧212可在重量过大时，如承载2人时，吸收更多的能量，对被救者缓慢下落起到一定的缓冲作用。能量转换弹簧210主要作用是在于，将受压变形能量转换为机械能，机械能由能量转换调节螺杆20和能量转换拉杆25传输至蹄块联动摇臂310b，通过蹄块联动摇臂310b带动蹄块张合转轴310a以及摩擦蹄块310d发生转动，使摩擦蹄块310d与刹车毂之间产生摩擦阻力增大，从而达到缓降的功能。

参照图4所示，在缓冲器负重变化状态中，提拉机构2的能量转换弹簧210和缓冲器弹簧212随荷载大小而发生压缩变化，在初始状态时，即缓冲器未负重时，蹄块联动摇臂310b处于放松状态，则能量转换弹簧210和缓冲器弹簧212处于放松状态，未受压缩；在轻荷载状态时，蹄块联动摇臂310b在能量转换调节螺杆20和能量转换拉杆25的拉动下发生偏转，这时，能量转换弹簧210亦受能量转换调节螺杆20的上部凸块拉动而产生压缩，以抵抗荷载的重力，在下落过程中产生一定的缓冲，由于其荷载较小，则缓冲器弹簧212未受压变形；在重荷载状态下，能量转换弹簧210继续在能量转换调节螺杆20的拉动下受压变形，且缓冲筒24在整个缓冲器壳体的拉动下向下移动，致使缓冲器弹簧212发生压缩变形，这时，缓冲器弹簧212和能量转换弹簧210均发生压缩变形，产生更大的弹性回复力，以抵抗荷载下落的重力，使得被救人或自救人可匀速缓降，在缓降过程中，能量转换弹簧210和缓冲器弹簧212均起到缓冲的作用。下落的速度可控制在0.16-3M/S之间。

由于缓降器需要由一定自理能力的大人才能使用，小孩子不能单独使用，以防止非正当操作产生的意外，则可设定最低的承载重量为29Kg，即大于29kg的大人才能单独使用此缓降器，若小于29kg的小孩子，需要由一个大人陪同一起下落，若其自己逃上缓降器逃生，小于29kg的承重量，缓降器一直保持初始时的制动状态，钢丝绳无法放出下落，为缓降器的使用提供了一定的安全性限制条件。当提拉机构2固定于建筑物上，钢丝绳的自由端栓在被救人身上，被救人可顺钢丝绳下滑至任意高度，当将钢丝绳的自由端固定于建筑物上，提拉机构2拴在自救人身上，自救人可与缓降器同步下滑至任意高度。可缓降的荷载大小的设定，由能量转换调节螺杆通过能量转换调节实现。

所述内制动组件31包括主轴310和顺序包裹于其外的刹车蹄块311、刹车毂312和抱闸刹车块313，主轴310呈类似椭圆形，其轴心通过螺钉固定于轴板7的中部，主轴310的中上部与能量转换拉杆25连接，主轴310的两侧轴承承托楔轮6和刹车毂312，所述能量转换拉杆25与提拉机构2的能量转换调节螺杆20套合相连，随之同步上下移动，主轴310在能量转换调节螺杆20的提拉带动下进行转动偏移。所述主轴310的两端对称设有两个摩擦蹄块，分别为第一摩擦蹄块310d和第二摩擦蹄块310e，其分别固定于轴板上，通过蹄块转轴310a将所述第一摩擦蹄块310d和蹄块联动摇臂310b相互绑定，所述蹄块联合摇臂310b与提拉机构2的能量转换调节螺杆20相连，所述蹄块联动摇臂310b呈L型，其末端固定于能量转换拉杆25上，其中部固定于第一摩擦蹄块310d上，所述主轴310上对称开设有两个蹄块缺口311a，所述蹄块缺口311a的口径与所述第一摩擦蹄块310d和第二摩擦蹄块310e的直径相当。第二摩擦蹄块310d嵌入另个蹄块缺口311a中，并由蹄块固定销钉310f固定于轴板7上，避免在下落状态时，第二摩擦蹄块310d随主轴310发生偏转，保证第一摩擦蹄块310d与刹车蹄块311之间的抵压。当荷载达到一定重量时，在缓降器下落状态下，在能量转换拉杆25的上下拉动下，蹄块联动摇臂310b的一端为凸轮设计，凸轮转动向外扩张驱动第一摩擦蹄块310d发生偏转，并在蹄块缺口311a作微小的转动，以驱动第一摩擦蹄块向外紧压刹车毂312和抱闸刹车块313，使之第一摩擦蹄块310d与刹车毂312之间产生摩擦阻力。

所述刹车毂312紧密地套设于摩擦蹄块的外周，抱闸刹车块313亦紧密地套设于刹车毂312的外周，即刹车毂312设置于摩擦蹄块和抱闸刹车块313之间，抱闸刹车块313、刹车毂312和刹车蹄块311相互嵌套，组成两组刹车制动机构，在不同状态下对缓降器的下落起制动作用。在缓降器下落状态下，提拉机构2拉动与外壳体1相分离，并拉动主轴310转动，使之两端紧压第一摩擦蹄块310d的两端，受压的第一摩擦蹄块310d向外紧压刹车毂312和抱闸刹车块313，刹车蹄块311、刹车毂312和抱闸刹车块313之间的摩擦力与被救人的体重相当，即被救人的体重越大，刹车蹄块311、刹车毂312和抱闸刹车块313两两接触层之间的摩擦力越大。在本发明中，所述第一摩擦蹄块310d的转动角度范围是2-3度,当增加荷载时，则将改变输入力的大小，荷载越大，转换成摩擦力越大。

结合参照图2所示，在内制动组件31的抱闸刹车块313的外周，环设有抱闸摇臂314和抱闸摇臂铰链315，钢丝绳50缠绕于其外周，并由导绳机构4导出。在内制动组件31的制动控制下，控制楔轮6的转动，以调整钢丝绳的收放。所述楔轮6的导角呈25-35度，优选30度，设置这样的导角，可使得钢丝绳不易从中滑落，在下落速度愈大时，可更紧密地贴合于楔轮6的内壁。所述导角的大小，决定了摩擦力的大小，防止因钢丝绳滑脱而引起安全问题。所述钢丝绳50的长度由所处高度而定，钢丝绳捲盘52外置于缓降器之外，钢丝绳50长度可任意装配，绳索圈51配快速可即时快速截取钢丝绳50。

外制动组件30包括动力手柄301和助力手柄302，所述自锁位机构32抵持于动力手柄301和助力手柄302之间。动力手柄301设于上方，可向下扳动动力手柄301，通过施力大小不同，可调整缓冲器的下落状态和下落速度，但速度大于3M/S，因刹车蹄块与刹车毂的作用下，已产生摩擦阻尼，所以下降的速度在受控范围内。助力手柄302固定于轴板7上，相对动力手柄301保持不动。动力手柄301通过联动摇臂303与蹄块联动摇臂310a动态接触，联动摇臂303通过手柄联动轴310c装配于动力手柄301的末端，其呈结构，一端与动力手柄301向配合，另一端伸入内制动组件31之中，相近于主轴310，在动力手柄301受力向下运动过程中，所述联动摇臂303也同步反向移动，动力手柄301受力越大，则联动摇臂303的摆动轨迹越大，当动力手柄301的受压最大时，将施加于外制动组件30上的压力转换为内制动组件31的摩擦力，联动摇臂303的末端抵持于蹄块联动摇臂310a，使之蹄块张合转轴310a发生一定角度的转动，以驱使第一摩擦蹄块310d紧压刹车毂312，产生摩擦力以制动缓冲器，使之停止下落。外制动组件的初始状态设定为刹车状态，当缓降器需下降时，按下动力受柄301，刹车块313与刹车毂312松开楔轮6，楔轮6转动放出钢丝绳，缓降器便随之下降，当动力手柄301松开，复位回到刹车状态。

为了对联动摇臂303和蹄块联动摇臂310a之间的间距进行调整，在联动摇臂303的下臂(伸入内制动组件中的一段摆臂)上增设有调节螺栓304，通过前后旋动调节螺栓304，可缩小或增大联动摇臂303和蹄块联动摇臂310a之间的间距，进而调整作用于外制动组件30上的压力与内制动组件之间摩擦力之间的关系，若将旋动调节螺栓304，缩短联动摇臂303和蹄块联动摇臂310a之间的间距，则可减小于动力手柄301上的压力，联动摇臂303在动力手柄301的带动下，更易抵持于蹄块联动摇臂310a上，以驱动内制动组件的制动；反之亦然。这样通过调整调节螺栓304与蹄块联动摇臂310a之间的间距，来调整缓冲器的灵敏度和可靠性，同时，联动摇臂303与蹄块联动摇臂310a之间通过调节螺栓304进行动态接触，可减小两者的接触面积，避免因机械摩擦损耗对其的制动性能的影响，如有磨损可跟换调节螺栓304即可，减少器件的耗材，控制了维护成本。

所述抱闸摇臂314的一侧开设有固定卡口，在动力手柄301和助力手柄302未受压的状态下，自锁位机构32装配于固定卡口上，并抵持于动力手柄301和助力手柄302之间，使之保持最大的夹角。自锁位机构32用于将动力手柄301和助力手柄302锁位，以使得外制动组件在初始状态时，保持制动状态。所述自锁位机构32包括抱闸开合推拉杆320、抱闸调节螺母321、抱闸紧锁弹簧322和抱闸总成座323，其中，所述抱闸开合推拉杆320贯穿所述固定卡口314b的通孔上，并通过抱闸调节螺母321将其固定于助力手柄302上，所述抱闸总成座323套设于抱闸开合推拉杆320上，所述抱闸紧锁弹簧322设置于抱闸调节螺母321与抱闸总成座323之间，用于调整助力手柄302的复位，通过弹簧的机械复位，使得抱闸开合推拉杆320在未受压状态时，始终将动力手柄301和助力手柄302抵持并撑开，初始未受压状态下，调节至制动状态，当需要缓降时，按压动力手柄，动力手柄推动调节撑杆将抱闸打开，抱闸与刹车毂相分离，楔轮转动，处于放绳状态。

当动力手柄301处于自由状态，不按动力手柄301，刹车毂312锁死抱闸刹车块313，缓冲器处于制动状态。当动力手柄301和助力手柄302受压使得自锁位机构32压缩至最小时，动力手柄301带动联动摇臂303连动以推动蹄块张合转轴310a转动，而向第一摩擦蹄块310d施加压力使得第一摩擦蹄块310d和刹车毂312之间产生摩擦力，则缓降器保持制动状态；当动力手柄301和助力手柄302受压使得自锁位机构32压缩一定间距时，外制动组件30处于半离合状态，第一摩擦蹄块310d、刹车毂312和抱闸刹车块313之间不产生摩擦力，缓降器处于非制动状态，由于负重时刹车毂312与刹车蹄块311已产生摩擦阻尼，套在外制动组件30上的钢丝绳5可有限度放出。由内外制动组件决定楔轮6的转动，楔轮6转动，则钢丝绳5放出，楔轮6的转速由内制动组件的摩擦阻力与引力轻重决定，同时，动力手柄301可根据需要施予压力大小控制缓降速度。当刹车蹄块311和刹车毂312之间的摩擦阻力大于负载重量时，则立刻转为刹车状态，楔轮6不再转动钢丝绳，钢丝绳停止放出。

所述导绳机构4包括导轮40、压块41和压块弹簧42，所述导轮40设于外壳体1的出口端，所述钢丝绳5由导轮40之间的间隙引出，所述压块41设于导轮40的两侧，所述压块弹簧42抵持于外壳体1内壁与其中一个压块41之间，通过压块弹簧42调整压块41的限位。通过导轮40和压块41，对钢丝绳的牵引进行限位，防止钢丝绳和穿孔之间的摩擦而产生的磨损，压块41产生磨损时，压块弹簧42由动补偿来补偿磨损产生的间隙，使之保持有效的摩擦阻力，同时，通过压块41增大滑动摩擦阻力，防止钢丝绳收放的打滑，并且，采用压簧42通过机械的方式调整压块41的复位，使得压块41在长期使用后仍能保持对钢丝绳的压力，加强对钢丝绳的限位作用。所述压块41的作用是压紧钢丝绳，使得钢丝绳与压块41产生滑动摩擦，从而使得钢丝绳与楔轮保持有效的摩擦阻力，起到防止钢丝绳打滑的目的。所述导轮40用于将钢丝绳引导到楔轮的底端，其作用是使其楔轮与钢丝绳摩擦面积最小化，同样起到防止打滑的目的。

所述外制动组件30与导绳机构4设于外壳体1的不同侧面上，以防止对外制动组件30进行操作时，影响钢丝绳5的收放。

在需要用缓降器救他人时，首先，将缓降器挂环22挂牢在建筑物上，将被救人系好安全带挂钩挂至绳索圈51上，检查各处套设安全后，施救人安抚被救人的情绪，被救人双手握住钢丝绳，身体离开建筑物，此时，缓降器处于荷载状态，当荷载重量小于设定重量(如：29kg)时，弹簧牵引筒23保持不动。当荷载重量大于设定重量时，弹簧牵引筒23产生一定的位移，位移大小视荷载大小而定，荷载大则弹簧牵引筒23产生的位移大，反之，荷载小位移小；随着弹簧牵引筒23向下拉动，能量转换弹簧210和缓冲器弹簧212同时受压，下拉压缩，产生一定的弹性回复力，抵持所述荷载的重力，以控制下落的速度，避免其过快地下落。能量转换调节螺杆20受力下拉动能量转换拉杆25而驱动蹄块张合转轴310a使得能量传输至第一摩擦蹄块310d，刹车蹄块311与刹车毂312产生摩擦阻力变化，挤压包裹于其外的刹车毂312，在刹车蹄块311和刹车毂312之间产生较大的摩擦力，将能量转换弹簧210和缓冲器弹簧212的变形能转换为机械能，通过能量转换调节螺杆20传递至刹车蹄块311，至刹车蹄块311和刹车毂312之间，刹车毂312和抱闸刹车块313之间，通过他们它们之间的摩擦阻尼，以有效地控制被救人的下落速度。由此可见，当被救人的体重越大，即缓降器的荷载越大，内制动组件中产生的摩擦阻尼越大，能量转换弹簧210和缓冲器弹簧212所产生的弹性回复力也越大，且与下落的重力相反，通过内制动组件的摩擦力和提拉机构的弹性回复力，以抗衡下落的重力，起到匀速缓降的目的，避免了高速下落对人体的身心和身体造成的伤害。第一摩擦蹄块310d与刹车毂312和能量转换拉杆25相连，当缓降器负载使得能量转换弹簧受到拉力而产生变形时，利用弹簧变性能转化为机械能推动能量转换调节螺杆将其能量传递至蹄块张合转轴310a，蹄块张合转轴310a转动，带动第一摩擦蹄块310d与刹车毂312之间产生摩擦阻力，经过机械能量转换原理来实现缓降器的缓慢下降的目的。

另外，本发明的双制动往返可控式缓降器增设有外制动组件30，通过外制动组件30的调控，实现调速和自我制动的目的，可控制被救人或自救人下落的速度，也可控制缓降器在空中制动，停在空中的任意高度。外制动组件30与内制动组件31相互联动，当外制动组件30处于未受压状态时，或当向外制动组件30施力最大状态时，外制动组件30的动力手柄301和助力手柄302紧压合拢，作用于动力手柄301上的压力传递至联动摇臂303，以推动蹄块张合转轴310a发生角度偏转，将能量传输至刹车蹄块311和刹车毂312之间产生较大的摩擦力，使得内制动组件31控制缓降器处于制动状态。也就是说，本发明的缓降器在初始状态时，保持制动状态，这样，当被救人或自救人在还没有准备好时，缓降器不会自动下落，同时，在下落过程中，若自救人受惊过度而放开动力手柄301时，外制动组件又恢复制动刹车状态，不会继续下降，处于悬停状态，若自救人受惊而过度紧握动力手柄301和助力手柄302使之紧压合拢时，这时，施力最大状态时，蹄块制动组件亦可将压力传递至内制动组件中，以控制内制动组件产生制动，同样地，缓降器也会处于刹车状态。无论是未握外制动组件，或紧握内制动组件，都会通过不同的方式使得内制动组件对缓降器的下落产生较大的摩擦力，使之制动停止下来。而只有在对外制动组件30施力适中时，轻握两手柄，控制施力的大小，这时，内制动组件的刹车蹄块311和刹车毂312之间，刹车毂312和抱闸刹车块313之间不产生接触摩擦力，钢丝绳可自由下放，使得被救人或自救人可匀速地下落，同时，通过控制于外制动组件的动力手柄和助力手柄之间的力度，可调整下落的速度，若动力手柄301开合太小，则下降更缓，若动力手柄301半开状态，则下降更快，方便根据需要进行调节控制，速度受阻尼控制，不会无限加速而成为自由落体。同时，利用这一特性，与现有缓降器较大的不同点在于，可以悬停在空中的任意高度，不用一下子下降到地面，避免较大冲力对人体带来的更大伤害，也使得心里素质较差的人士，在下落前有一定的心里准备，可接受缓降器的使用，这在实践操作中具有很大的利用价值。

并且，缓降器的两端头均设有挂套部，一端为挂环22，另一端为绳索圈51，当需要他救下降时，可将挂环22套设于建筑物上，通过他人协助控制下落的状态和速度，被救人系好安全带，顺着钢丝绳匀速下降；而当最后消防队员需要自救时，可将绳索圈51套设于建筑物上，而挂环22套设于安全带上，缓降器随同自救者，自我控制下落的状态和速度，匀速下降。进而可实现多人往返、并可控制下落的状态和速度的目的。

他救时，钢丝绳50有两个绳头，一绳头为已设好的绳索圈51，另一绳头为钢丝绳捲盘52，当第一被救者平安着地后，钢丝绳捲盘52放绳使楔轮6转动，定下降落的落地差后，将钢丝绳捲盘52上多余的绳索剪短，将缓降器配置的快速绳结锁扣装好，第二被救者的安全带挂好绳扣，他救人员便可重复第一被救者动作，而顺利缓降至地面，多次往返，达到多人救援的目的，突破了高楼施救受绳索长短的限制，并可实现多人他救或自救。

通过多级的制动组件，相互作用，相互制约，通过调整外制动组件30可控制内制动组件31的制动或放松状态，控制缓降器在初始未受力状态或按压外制动组件使之受力最大时，均保持制动状态，有效保证了安全使用，使得被救人或自救人在受惊时亦处于安全状态，只有当其意识清醒时，用适当的力按压外制动组件，才能放开内制动组件，使得钢丝绳缓慢地下放，当缓冲器动作处于刹车状态那一刻时，缓冲器的荷载与内制动组件的摩擦阻尼相制衡，且通过提拉机构中的能量转换弹簧和缓冲器弹簧起一定的缓冲作用，以达到将被救人或自救人可保持匀速缓降的目的。

高空缓降是对安全要求程度很高的行为，机械组件之间相互的摩擦，对其精度影响很大，如果不进行实时调整，可能会影响操作安全。本发明中，为了对易耗性部件进行复位控制，采用了弹簧的巧妙设置，通过弹簧的受压复位，以对所抵持的部件的位置进行严格修正和调整，有效避免了易耗性部件长期使用后的精度下降，保证了其操作的安全可靠性。同时，还采用弹簧作为缓冲件，在下落状态中，产生与重力相反的弹性回复力，起到一定的缓冲作用，使得被救人或自救人可匀速缓降，保证了其安全，也解决了其心理障碍。

抱闸摇臂与缓降器可分开设置，则可根据需要高度来选取合适长度的钢丝绳，装配灵活多样，满足不同的需求，亦不加重缓冲器的整体重量，简易结构，携带方便。

本发明的缓降器，突破了现有缓降器的工作模式，采用了全新的设计理念，不仅具有结构设计合理，体积小，方便携带，重量轻，且安全系数高，可控性强，制动性能好，可多次往返使用，可悬停于高空任意高度，匀速缓降等优点，解决了现有缓降器体积重量大，不能控制下降状态和速度，且下降速度如自由落体，不能悬停于空中，必须直降至支撑面等问题，是消防器材应用的一大创新，对高层建筑物防火救灾带来了一种全新的解决途径。

Claims (10)

1.一种双制动往返可控式缓降器，其包括外壳体和内置于其中的提拉机构、楔轮、双制动机构和导绳机构，其特征在于：所述提拉机构与双制动机构相互联动，所述双制动机构包括外制动组件、内制动组件和自锁位机构，所述内制动组件与提拉机构的能量转换调节螺杆相互联动，当外制动组件在未受力状态或受力最大状态下，所述内制动组件处于半制动及产生阻尼状态，将缠绕于其外周的钢丝绳拉紧锁位，当外制动组件在半离合或全打开状态下，内制动组件因产生阻尼及摩擦阻力小于负载而松开对钢丝绳的锁位，钢丝绳可顺导绳机构引出。

2.根据权利要求1所述的一种双制动往返可控式缓降器，其特征在于：所述提拉机构包括挂环、能量转换调节螺杆、设置于提拉机构外周的缓冲件、套设于缓冲件外的相互嵌套的弹簧牵引筒和缓冲筒。

3.根据权利要求2所述的一种双制动往返可控式缓降器，其特征在于：所述缓冲件包括能量转换弹簧和缓冲器弹簧，其中，所述能量转换弹簧设于能量转换调节螺杆与弹簧牵引筒之间，所述缓冲器弹簧设于弹簧牵引筒和缓冲筒之间，所述挂环与能量转换调节螺杆相分离。

4.根据权利要求2所述的一种双制动往返可控式缓降器，其特征在于：当提拉机构固定于建筑物上，钢丝绳的自由端栓在被救人身上，被救人可顺钢丝绳下滑至任意高度，当将钢丝绳的自由端固定于建筑物上，提拉机构拴在自救人身上，自救人可同缓降器同步下滑至任意高度。

5.根据权利要求1所述的一种双制动往返可控式缓降器，其特征在于：所述内制动组件包括主轴和顺序包裹于其外的刹车蹄块、刹车毂和抱闸刹车块，蹄块张合转轴与提拉机构的能量转换调节螺杆相连，刹车毂设置于刹车蹄块和抱闸刹车块之间，在缓降器下落状态下，提拉机构拉动与壳体相分离，并拉动蹄块联动摇臂转动，使之带动设于主轴端部的摩擦蹄块向外紧压刹车毂和抱闸刹车块，刹车蹄块、刹车毂和抱闸刹车块之间的摩擦力与被救人的体重相当。

6.根据权利要求5所述的一种双制动往返可控式缓降器，其特征在于：所述主轴的轴心固定于轴板上，其两端对称设有两个摩擦蹄块，所述刹车蹄块上开设有两个蹄块缺口，所述两摩擦蹄块嵌入所述蹄块缺口之中，所述摩擦蹄块包括第一摩擦蹄块和第二摩擦蹄块，第一摩擦蹄块通过蹄块张合转轴与蹄块联合摇臂连接，所述蹄块联合摇臂与提拉机构的能量转换调节螺杆相连，在缓降器下落状态下，在提拉机构的能量转换调节螺杆拉动下，蹄块联合摇臂带动第一摩擦蹄块在蹄块缺口作微小的转动，以驱动摩擦蹄块向外紧压刹车毂和抱闸刹车块。

7.根据权利要求5所述的一种双制动往返可控式缓降器，其特征在于：所述外制动组件包括动力手柄和助力手柄，所述自锁位机构抵持于动力手柄和助力手柄之间，动力手柄通过联动摇臂与蹄块联合摇臂相连，在动力手柄和助力手柄未受压的状态下，自锁位机构抵持于动力手柄和助力手柄之间，使之保持最大的夹角，刹车毂紧压抱闸刹车块使之锁死包裹于其外周的楔轮，以锁死缠绕于楔轮外周的钢丝绳，产生制动状态而停止钢丝绳的收放；当动力手柄和助力手柄受压使得自锁位机构压缩至最小时，动力手柄带动联动摇臂连动以推动蹄块联合摇臂转动，而向第一摩擦蹄块施加压力使得刹车蹄块和刹车毂之间产生摩擦力，则缓降器保持制动状态；当动力手柄和助力手柄受压使得自锁位机构压缩一定间距时，外制动组件处于半离合状态，缓降器处于非制动状态，套在外制动组件的楔轮缓速转动，带动钢丝绳缓慢放出。

8.根据权利要求7所述的一种双制动往返可控式缓降器，其特征在于：所述自锁位机构包括抱闸调节螺母、抱闸紧锁弹簧、定位块和贯穿其中部的抱闸调节螺杆，所述抱闸调节螺母将抱闸调节螺杆锁定于外壳体上，抱闸紧锁弹簧设于抱闸调节螺母与抱闸总成座之间，在外制动组件未受压状态，抱闸调节螺母使得抱闸调节螺杆抵持于动力手柄和助力手柄之间，使得两者之间夹角最大。

9.根据权利要求1所述的一种双制动往返可控式缓降器，其特征在于：所述内制动组件的外周设有楔轮，所述楔轮上缠绕着钢丝绳，所述自锁位机构可活动地抵制于外制动组件与壳体之间。

10.根据权利要求1所述的一种双制动往返可控式缓降器，其特征在于：所述导绳机构包括导轮、压块和压块弹簧，所述导轮设于外壳体的出口端，所述钢丝绳由导轮之间的间隙引出，所述压块设于导轮的两侧，所述压块弹簧抵持于外壳体内壁与其中一个压块之间，通过压块弹簧调整压块的限位。