CN1053558A - 高楼疏散安全梯 - Google Patents

Abstract

高楼疏散安全梯为火灾、地震、空袭疏散居民之 用。它的主要特征：有一个乘人轿、一个平衡铊分别 用绳吊在两个滚筒上，两个滚筒的平行轴架在屋顶伸 出的悬臂梁上。两个轴用齿轮连接。平衡铊的轴上 有一摩擦轮。平衡铊下降时乘人轿上升，由摩擦轮控 制速度。乘人轿下降时，速度是由平衡铊与乘人轿的 重量比、两个滚筒的直径比和两个齿轮的齿比决定 的。所以是安全的。百米高楼每1.5分钟疏散五 人。本发明不需外力、人能自救、老弱都易疏散。

Description

本发明用于火灾、地震、空袭时为高楼疏散居民之用。

现在世界各国都建了许多高楼大厦，我国也不例外。这些高楼的垂直交通全赖电梯。为了保护大楼和人身安全，遇到火灾、地震、空袭时，均须停电。因而电梯停驶。虽有消防楼梯的设施，由于楼层太高，老、弱、病、残无力走下多级楼梯;火灾时虽有防火门，烟气也难完全隔断;地震时高楼摆动，青壮年下楼也不容易。1987年9月11日《参考消息》第3页载《高楼住宅弊端多》一文中说：“……在日本各地的高层住宅中居住的人们常常对住宅预防地震和火灾的设施不完善而大发牢骚。日本城市防灾计划研究所所长村上处直承认，日本高层住宅的防火门因是金属制品，一旦发生火灾难以隔绝烟和热的传导，火势不易控制，也不利于居民避难。如发生地震，高层住宅易同地震波产生共振，摇摆起来，令人生畏。”

高楼疏散安全梯（以下简称安全梯）有两个平行轴（7）和（8）。轴（7）带着滚筒（3）;轴（8）带着滚筒（4）。轴（7）两端设轴承（9）;轴（8）两端设轴承（10）。滚筒（3）和滚筒（4）的直径比是连续变化的。轴（7）和轴（8）是用变速齿轮（11）和（12）连接的。滚筒上都有绳槽，滚筒（3）的绳槽缠以绳索（5）;滚筒（4）的绳槽缠以绳索（6）。绳索（5）的一端固定在滚筒（3）的一端;绳索（6）的一端固定在滚筒（4）的一端。绳索（5）的另一端系一乘人轿（1）;绳索（6）的另一端系一平衡铊（2）。承受滚筒（3）的轴（7）是架在屋顶板伸出的悬臂梁（28）和（29）上。承受滚筒（4）的轴（8）是架在由屋顶板伸出的悬臂梁（26）和（28）上。变速齿轮（11）固定在轴（7）上;变速齿轮（12）固定在轴（8）上。定位钩（13）固定在悬臂梁（28）上;定位钩（14）固定在由悬臂梁（26）和（28）连接下来的吊架（37）上（见图3-B视图）。定位钩（13）的着力面是以轴（40）为中心，部分筒状的。定位钩（13）的拉手（15）是用绳索通过固定在悬臂梁（28）上的小滑轮（38）拴到定位钩（13）背面的圆孔（39）上的。轴（40）是使定位钩（13）围绕由悬臂梁（28）接下来的斜杆端转动的轴。定位钩（14）的拉手（16）的构造和安装情况和定位（13）的拉手（15）基本相同，祗是小滑轮（41）固定在吊架（37）上（见图3）。摩擦轮（36）固定在轴（8）上，抱闸（23）挂在悬臂梁（27）上。抱闸拉手（24）用绳索通过楼房外墙上的小滑轮（42）（见图2-A视图）再通过抱闸（23）远墙一边的柄端小滑轮再固定在近墙一边的柄端。地坑（19）内设有平衡绳（25）的转向滑轮（17）。地坑（20）内设有平衡绳（25）的转向滑轮（18）。地坑（19）顶设座板（21），座板（21）下设缓冲弹簧。地坑（20）顶设座板（22），座板（22）下也设缓冲弹簧。乘人轿（1）内顶底板均是双层的，层间均加缓冲弹簧。乘人轿（1）底板兼作弹簧磅。重量刻度用夜光液写在乘人轿（1）的立壁上。平衡铊（2）的顶部也加缓冲弹簧。平衡铊（2）是由一个骨架内装若干配重块组成。骨架上也用夜光液标出重量刻度。乘人轿（1）的两侧设导向索，以控制乘人轿（1）不致水平旋转。乘人轿（1）的顶端有一吊环（43），以便乘人轿（1）上升到楼层时挂在定位钩（13）上。平衡铊（2）骨架顶端设吊环（44），以便平衡铊上升到楼层时挂在定位钩（14）上。因平衡铊（2）不设导向绳索，运行中可能有水平转动，因此吊环（44）的水平面是环形的。定位钩（14）是多爪形的。楼上、地面联系设音响设备。由于滚筒（3）和（4）的直径不同，如无调整措施，乘人轿（1）和平衡铊（2）的行程必然不同。因此在轴（7）和轴（8）之间设变速齿轮（11）和（12），使行程基本相等。安全梯上加防雨罩，罩外可加采饰，如白云、飞鸟。踏步（30）附有栏杆（31）是固定在楼房外墙上的。楼房外墙面（32）是用虚线表示的（有关楼房的构造均用虚线表示）。门洞（33）、天花顶（34）、地板面（35）都是属于有安全梯楼层的。

附图中乘人轿（1）和平衡铊（2）的位置都是停止备用时的位置。当灾害发生后，被疏散人员经过门洞（33）下到踏步（30）进入乘人轿（1）。待乘人轿（1）立壁上重量刻度达到规定重量时，拉动拉手（15），定位钩（13）脱钩，乘人轿（1）就按设计速度下降。同时平衡铊（2）上升。当乘人轿（1）降到座板（21）时，由于座板（21）下有缓冲弹簧，乘人轿（1）要多下沉一些，因而平衡铊（2）要多上升一些。当平衡铊（2）升到定位钩（14）时就把定位钩（14）挤到一旁。待乘人轿（1）回弹就位时，定位钩（14）回到原处，平衡铊（2）的吊环（44）就降落到定位钩（14）上。待被疏散人员全部走出乘人轿（1）后，地面指挥员（为了维持秩序提高效率，预先培训几位指挥员，疏散人员时，楼上地面各设一人）。用音响通知楼上指挥员，他立即用拉手（16）拉开定位钩（14），平衡铊（2）下降，乘人轿（1）上升。这时平衡铊（2）的下降速度和乘人轿（1）的上升速度都较大。为了保护乘人轿（1）不受冲闯，在轴（8）上安有摩擦轮（36），摩擦轮（36）有抱闸瓦（23），瓦上装有刹车来令。当平衡铊（2）开始下降，楼上指挥员手拉抱闸拉手（24）以控制平衡铊（2）的下降速度。当乘人轿（1）回升到位时和前边所述平衡铊（2）的同样情况它的吊环（43）就落到定位钩（13）内。此后就循环往复不停地疏散人员。人对升或降的加速度和最大速度有一定的忍耐限度。前煤炭部1986年制定的《煤矿安全规程》中规定：乘人的竖井罐笼的最大的加、减速度都不得超过0.75m/sec²，最大速度不得超过16m/sec。这是对正常生产时的规定，而且竖井罐笼行程大，乘人轿（1）的行程小。如按它的规定，则最大的实际速度就太小了。安全梯是急救设备，为了争取时间，最大加、减速度暂定为1.9m/sec²，相当自由降落加速度g的1/5。最大速度定为16m/sec。在运行时为了满足这些规定，平衡铊（2）的重量（包括部分绳（6）和部分平衡绳（25）的重量）和乘人轿（1）的重量（包括部分绳（5）和部分绳（25）的重量以及人重）比必须符合设计的规定。乘人轿（1）的重量祗能超过，不能减少，其误差不得超过5%。否则加、减速度和速度就不符设计要求。平衡铊（2）主要是用规定重量的配重块拼装的。所以它的重量很易调整并从立柱上的夜光刻度标志上读出。乘人轿（1）的设备重量是固定的加上人重的总重可以从乘人轿（1）立壁上的夜光刻度标志上读得。如果重量比不符合设计规定，可以在乘人轿（1）内加配重块。所用配重块的形状、重量和平衡铊（2）的配重块是一样的并且预先储存在本楼层内。加配重块后可能还有小误差，但祗要误差在5%以内，就够安全了。乘人轿（1）、平衡铊（2）和摩擦轮（36）均由楼上指挥员操纵。因此他应多熟练一些。遭灾时，当全部人员疏散完毕，祗剩下楼上指挥员一人还在楼上。这时平衡铊（2）停在楼上。他应针对他的体重先把平衡铊（2）的重量调到一定的数量，再把平衡铊（2）降下去，把乘人轿（1）升上来。他进入乘人轿（1）后，如重量比仍不符要求，他可用配重块校正。校好后，他自己拉开定位钩（13），乘人轿（1）就正常地下降了，他自己救了自己。这时平衡铊（2）又停在楼上，乘人轿（1）停在地面。万一仍有迟到的人在楼上，他可按楼上指挥员的办法自己疏散自己。

重轿下降时间约需23秒钟，空轿回升约需15秒左、右，轿上下一个循环共需38秒，加人员进、出轿以及检视重量时间，估计一个全循环约需90秒钟。即每1.5分钟疏散一轿人（即五人）。这是按100米楼层计算的。较高的楼层一个循环所需时间，不用增加多少，较低的楼层也不会减少多少，因为高楼最大速度大，低楼最大速度小。

设计安全梯的主导思想是不用任何外力，仅凭人身重量自己拯救自己，以克服停电的困难。

安全梯的运行原理是利用乘人轿（1）和人的重量与滚筒（3）的半径在行程各阶段所组成的力矩对平衡铊（2）的重量与滚筒（4）的半径在行程各阶段所组成的力矩比的不同而产生不同的正、负加速度。因而使乘人轿（1）下降时，开始加速，后来减速，人员得以平安落地。

安全梯的优点：

（一）安全：因乘人轿（1）降落时的加、减速度、最大速度都是乘人轿（1）与平衡铊（2）的重量比、变速齿轮（11）和（12）的齿比、以及滚筒（3）和（4）的直径比的函数，祗要这些因数不变函数就不变，也就是速度不变。所以安全;

（二）不怕停电：全部运行全靠自重，不用外力，不怕停电，常备无虑;

（三）自己能救自己：不用他人帮助就能运行，不会有人被困;

（四）老、弱、病、残均能顺利疏散：因为坐乘人轿（1）下楼省力，弱者也便于疏散;

（五）不多占房屋占地面积：平时平衡铊（2）放在地面。以每轿乘五人所用的平衡铊（2的重量不过180公斤，如用铁制造，体积仅0.024立米，放在散水范围内就可以了。

（六）可减少部分消防楼梯：如按每10户居民（约40人），设一安全楼梯则可减少一些消防楼梯，一幢楼祗设一个楼梯为平时偶然停电时之用就够了。

Claims (10)

1、高楼疏散安全梯是一个为火灾、地震、空袭时安全疏散居民的设备。该设备有一个乘人轿(1)、一个平衡铊(2)、一个滚筒(3)、一个滚筒(4)、一条绳索(5)、一条绳索(6)、一个轴(7)、一个轴(8)、一个变速齿轮(11)、一个变速齿轮(12)、一个定位钩(13)、一个定位钩(14)、一个摩擦轮(36)、一条平衡绳(25)、四个悬臂梁、它们的号数分别是(26)、(27)、(28)、(29)、一个踏步(30)、两个栏杆(31)、一个地坑(19)、一个地坑(20)。乘人轿(1)用绳索(5)吊在滚筒(3)上，滚筒(3)固定在轴(7)上，轴(7)架在悬臂梁(28)和(29)上，悬臂梁(28)和(29)固定在使用本设备楼层的屋顶板上。轴(7)两端有轴承(9)。乘人轿(1)落地时坐在地坑(19)的座板(21)上。平衡铊(2)用绳索(6)吊在滚筒(4)上，滚筒(4)固定在轴(8)上，轴(8)架在悬臂梁(26)和(28)上。悬臂梁(26)也是固定在屋顶板上。轴(8)两端有轴承(10)。平衡铊(2)落地时坐在地坑(20)的座板(22)上。变速齿轮(11)固定在轴(7)上，变速齿轮(12)固定在轴(8)上。摩擦轮(36)也固定在轴(8)上。平衡绳(25)一端固定在乘人轿(1)的底部，再通过导向轮(17)和(18)系到平衡铊(2)的底部。其特征在于：

a、所述乘人轿(1)的顶上设吊环(43)，以备提升到楼层时挂在定位钩(13)上。

b、所述乘人轿(1)的两侧设导向索(图中未标出)以控制乘人轿(1)在提升过程中不致水平旋转。

c、所述平衡铊(2)的顶上设吊环(44)，以备提升到楼层时挂在定位钩(14)上。

d、所述定位钩(13)、(14)和摩擦轮(36)各有一个操作拉手，它们的号数是(15)、(16)和(24)。

2、根据权利要求1所述的设备，其特征是乘人轿（1）的顶和底都是双层的，层间有缓冲弹簧，上层底板是活动的兼作弹簧磅之用，下层顶板也是活动的，重量读数用夜光液标在该轿的立壁上。

3、根据权利要求1所述的设备，其特征在于定位钩（13）的着力面是以轴（40）为中心的部分筒状的，定位钩（14）的构造和定位钩（13）是基本相同的。

4、根据权利要求1所述的设备，其特征在于平衡铊（2）是由一个骨架和若干配重块组成的，骨架顶设吊环（44）及缓冲弹簧，骨架上也用夜光液标出重量刻度。

5、根据权利要求1所述的设备，其特征在于滚筒（3）、（4）的直径比值在行程全过程中是不断变化的，滚筒（3）、（4）的表面都有绳槽。

6、根据权利要求1所述的设备，其特征在于乘人轿（1）与平衡铊（2）之间系有平衡绳（25）。

7、根据权利要求1、6所述的设备，其特征在于地坑（19）顶设带有为平衡绳（25）通过的长孔的座板（21），座板（21）下有缓冲弹簧和转向轮（17）。

8、根据权利要求1、6所述的设备，其特征在于地坑（20）顶设带有为平衡绳（25）通过的长孔的座板（22），座板（22）下有缓冲弹簧和转向轮（18）。

9、根据权利要求1、4所述的设备，其特征在于利用配重块的增减使乘人轿（1）和平衡铊（2）的重量比值保持基本一定的数值。

10、根据权利要求1所述的设备，其特征在于除雨罩（图中未画出）和拉手（15）、（16）、（24）的绳索是用金属或塑料制造者外，其余零部件都是金属制造的。