CN108421176B - 一种智能逃生背包 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能逃生背包，包括用于绑缚在使用者上的背带和缓降机构，所述缓降机构包括固定支架、安装在所述固定支架上的轮毂和与所述轮毂相配合的离心减速阻尼器，所述轮毂上缠绕绳索，所述固定支架上还设置有一绳索回收驱动机构，所述绳索回收驱动机构包括电机、与所述电机相连接的传动结构和与所述传动结构相连接的同步轮，所述同步轮驱动所述轮毂反向旋转，所述固定支架上还设置有一与所述绳索回收驱动机构相电连接的行程开关，所述绳索的自由端设置有触动块，所述触动块触动所述行程开关。本发明设置了绳索回收驱动机构，电机会将绳索自动回收，从而使缓降机构恢复到起始状态，方便多人重复使用，因此，本发明可以在高层建筑中配备一定数量即可满足多人逃生需要。

Description

一种智能逃生背包

技术领域

本发明涉及一种逃生装置，尤其涉及一种用于高层建筑的个人逃生装置。

背景技术

现有技术中，高层建筑发生火灾后，位于高层的人员很难被救援。现有的消防设备很难针对高层人员实施救护，只能依靠人员自行解决。随着高层建筑越来越多，急需一种可以用于高层建筑人员自救的设备。例如中国专利申请号为CN201610673055.8号发明专利申请，公开日为2017年2月22日，公开了一种缓降逃生器，包括壳体，所述的壳体包括平行设置有前固定板和后固定板，在前、后固定板之间枢接有缓降轮，缓降轮外缘缠绕的绳索，在缓降轮的上方设置有绳索导向机构，绳索导向机构将前、后固定板上部连接，绳索的一端固定在缓降轮上，绳索的自由端从绳索导向机构处穿过；在所述的后固定板的外侧还固连有连接板；所述的缓降逃生器通过连接板固定在定制背包内部。所述的缓降轮包括旋转体和设置在旋转体侧部的减速机构，所述的旋转体内部设置有缓降机构，旋转体与缓降机构通过减速机构连接。所述的缓降机构包括转轴和离心臂，离心臂与转轴相互垂直，离心臂上设置有离心滑块，转轴通过轴承与前、后固定板和旋转体的端盖配合，所述的减速机构包括中心齿、行星齿轮和外齿圈，中心齿处于行星齿轮的中心，外齿圈设置行星齿轮的外缘，中心齿与转轴固连，行星齿轮枢接在旋转体的端盖的外侧，外齿圈固定在旋转体的外侧壁上。所述的离心滑块外缘的弧度与旋转体内壁的弧度相匹配，在所述的旋转体的内壁上设置一圈导向凸环，所述的离心滑块外缘设置导向凸环配合的凹槽。在上述方案中，缓降逃生器工作后无法及时回收，只能单人使用。而高层建筑中，不可能人人都单独配置，因此，逃生器的这种缺陷限制了其推广和应用，增加了使用成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种能够方便回收、安全可靠、利于多人重复使用的智能逃生背包。

按照本发明提供的一种智能逃生背包，包括用于绑缚在使用者上的背带和缓降机构，所述缓降机构包括固定支架、安装在所述固定支架上的轮毂和与所述轮毂相配合的离心减速阻尼器，所述轮毂上缠绕绳索，所述固定支架上还设置有一绳索回收驱动机构，所述绳索回收驱动机构包括电机、与所述电机相连接的传动结构和与所述传动结构相连接的同步轮，所述同步轮驱动所述轮毂反向旋转，所述固定支架上还设置有一与所述绳索回收驱动机构相电连接的行程开关，所述绳索的自由端设置有触动块，所述触动块触动所述行程开关，所述行程开关包括开关固定架和安装在所述开关固定架上的滑块，所述开关固定架上设置有导电凹坑，所述导电凹坑中设置有两个导电触点，所述滑块上设置有导电球，所述导电球滑入所述导电凹坑时，所述导电球接通两个所述导电触点，所述导电凹坑中的导电触点与供电线路相连接，通过所述导电球接通或关闭所述导电触点，所述滑块带动所述导电球运动。所述导电球通过弹簧进行限位，所述滑块上设置有滑槽，所述开关固定架上设置有导向柱，所述滑槽安装在所述导向柱上，所述触动块的下端成形有锥形部，所述滑块上设置有导向斜面，所述锥形部顶靠所述导向斜面。

按照本发明提供的一种智能逃生背包还具有如下附属技术特征：

进一步包括，还包括一安装在所述固定支架出绳口处的往复式绕线导向机构，所述绕线导向机构包括往复丝杆、安装在所述往复丝杆上的导向块和驱动所述往复丝杆的驱动轮。

进一步包括，所述往复丝杆上设置有正反螺纹，所述导向块上设置有螺纹孔，所述导向块套装在所述往复丝杆上。

进一步包括，所述往复丝杆并行设置有导向杆，所述导向块上还设置有导向孔，所述导向杆穿过所述导向孔。

进一步包括，所述驱动轮与所述同步轮相连接。

进一步包括，所述固定支架上设置有绳索收放导向辊组，所述绳索收放导向辊组由两个导向辊构成，其中所述绳索折绕的导向辊直径大于另一导向辊的直径。

进一步包括，所述触动块的下端成形有锥形部，所述滑块上设置有导向斜面，所述锥形部顶靠所述导向斜面。

进一步包括，所述离心减速阻尼器包括旋转主轴、对称设置的离心阻尼块、与所述离心阻尼块固定连接的导杆和与所述主轴垂直并固定连接的中空导管，所述导杆从所述中空导管的两端插入，两所述导杆之间设置有弹簧，所述弹簧位于所述中空导管中，所述主轴旋转时，所述离心阻尼块在离心力的作用下顶靠在所述轮毂的内壁上。

按照本发明提供的一种智能逃生背包与现有技术相比具有如下优点：本发明设置了绳索回收驱动机构，电机会将绳索自动回收，从而使缓降机构恢复到起始状态，方便多人重复使用，因此，本发明可以在高层建筑中配备一定数量即可满足多人逃生需要。其次，本发明设置了行程开关，能够自动控制绳索回收驱动机构的工作，方便使用。

附图说明

图1为本发明中缓降机构的主视图；

图2为图1的右视图。

图3为图1的俯视图。

图4为图1的立体图。

图5为本发明中缓降机构去掉部分固定支架的立体图。

图6为本发明中电源和充电器的结构图。

图7为本发明中缓降机构的剖视图。

图8为本发明的部分结构立体分解图。

图9为本发明中导向机构的立体分解图。

图10为本发明中行程开关的立体分解图。

图11为本发明中行程开关的另一视角立体分解图。

具体实施方式

为清楚的说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开的应用或用途。应当理解的是，在全部的附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。

如图1至图8所示，本发明提供的一种智能逃生背包，包括用于绑缚在使用者上的背带和缓降机构，所述缓降机构包括固定支架1、安装在所述固定支架1上的轮毂2和与所述轮毂2相配合的离心减速阻尼器3，所述轮毂2上缠绕绳索4，所述固定支架1上还设置有一绳索回收驱动机构7，所述绳索回收驱动机构7包括电机72、与所述电机72相连接的传动结构73和与所述传动结构73相连接的同步轮74，所述同步轮74驱动所述轮毂2反向旋转。在本发明中背带与背包连接在一起，背带和背包结构类似于双肩背包。缓降机构固定在背包中，其中的绳索从背包中拉出。当然，所述背带也可以是单独设置，直接将背带与缓降机构连接，也可以使用。本发明中的缓降机构可以与背带分开使用，将缓降机构固定在预埋件上，背带与绳索4的自由端连接。所述固定支架1用于连接固定使用，其可以与背带连接。所述轮毂2位圆筒结构，用于缠绕绳索4。本发明设置了绳索回收驱动机构7能够回收绳索4，使逃生背包恢复到初始状态，方便重复利用。在本发明中，当将缓降机构背在使用者身上，绳索4的自由端钩挂在预埋件上时，绳索回收驱动机构7会将缓降机构和背带一起回收。当将缓降机构钩挂在预埋件上，绳索4的自由端钩挂在使用者的背带上时，绳索回收驱动机构7会将背带回收。本发明中的同步轮74可以直接与轮毂2相连接，也可以通过其他传动机构与轮毂2连接。同步轮74的主要作用是带动轮毂2反向旋转。

参见图1至图6，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述固定支架1上还设置有一插装式电池71，所述电池71与所述电机72电连接。所述插装式电池为充电电池，需要定期充电，同时所述电源71上还设置有缺电报警装置，提醒使用者充电。另外，本发明还设置有一充电器76，方便充电。所述固定支架1的一侧设置有电池插接口75，所述电源71插装在所述插接口75上。本发明设置插接口75方便电源插接安装。

参见图4，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述传动机构73为同步带，所述同步轮74为同步带轮，所述电机72通过所述同步带与所述同步带轮相连接。本发明中的电机与同步带轮通过同步带连接，传动更加简单。同步带轮的直径较大，起到降速的作用。当然，本发明的传动机构73也可以是其他的结构，比如采用齿轮传动。同步轮也可以采用较大直径的齿轮。

参见图7和图8，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述离心减速阻尼器3包括所述主轴31、对称设置的离心阻尼块32、与所述离心阻尼块32固定连接的导杆33和与所述主轴31垂直并固定连接的中空导管34，所述导杆33从所述中空导管34的两端插入，两所述导杆33之间设置有弹簧35，所述弹簧35位于所述中空导管34中，所述主轴31旋转时，所述离心阻尼块32在离心力的作用下顶靠在所述轮毂2的内壁上。本发明中的离心阻尼块32通过导杆33和导管34和弹簧35连接在一起，两个离心阻尼块32受力相通，两个离心阻尼块32相互补偿，可以更好的达到平衡，阻尼效果更好。由于采用导杆33和导管34的配合结构，离心阻尼块32在滑动过程中不会出现卡死情形，运行更加平稳。本发明中主轴31在旋转时，会带动导管34转动，从而驱动离心阻尼块32旋转，离心阻尼块32在离心力的作用下，会顶靠在轮毂2的内壁上，主轴31旋转越快，离心阻尼块32受到的离心力越大，其与轮毂2的摩擦力越大，从而离心阻尼块32对轮毂2起到减速的作用，使轮毂2保持匀速运转。

参见图7和图8，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述离心阻尼块32上形成有阻尼倒角321，所述轮毂2的内壁上成形有阻尼槽21，所述阻尼倒角321与所述阻尼槽21的侧壁摩擦接触。本发明中的阻尼块32与轮毂2上的阻尼槽21配合结构，两者的摩擦面积更大，阻尼效果更好。所述离心阻尼块32上形成阻尼倒角321加工更加方便，这种结构装配也更加方便。所述阻尼槽21的侧壁为斜面结构，阻尼倒角321与斜面相配合。

参见图8，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述阻尼倒角321沿长度方向弧形设置。所述阻尼倒角321的弧度与轮毂2的阻尼槽21的弧度相同，从而保证两者可以紧密接触，增大接触面积。

参见图7和图8，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述导杆33的端部形成台肩331，所述弹簧35套装在所述台肩331上。设置所述台肩331结构方便弹簧35的固定。

参见图5、图7和图8，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述轮毂2通过行星齿轮传动机构22驱动所述主轴31旋转，所述主轴31带动所述离心阻尼块32旋转，所述离心阻尼块32的旋转方向与所述轮毂2的旋转方向相反，所述同步轮74固定在所述主轴31上。本发明通过设置行星齿轮传动机构22，由轮毂2带动离心阻尼块32旋转，且使得离心阻尼块32的旋转方向与轮毂2相反，因此，离心阻尼块32对轮毂2起到减速的作用。绳索4拉动越快，轮毂2转动越快，离心阻尼块32的受到的离心力越大，离心阻尼块32与轮毂2的接触越紧密，从而降低轮毂2的转速，轮毂2转速降低后，离心阻尼块32受到的离心力降低，离心阻尼块32与轮毂2的摩擦力降低，轮毂2转速升高，如此反复，使得离心阻尼块32受到的离心力与轮毂2的转速达到平衡。轮毂2的转速通过设置离心阻尼块32的重量来调整，本发明一般设置为0.5-1.5米/秒，保证使用者的下降安全。本发明中的同步轮74通过行星齿轮传动机构22与轮毂2相连接，同步轮74带动主轴31转动，转轴31带动行星齿轮传动机构22，从而带动轮毂2反向旋转。

参见图7，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述固定支架1包括前支板11、后支板12和连接所述前支板11和后支板12的连接柱13，所述轮毂2位于所述前支板11和后支板12之间。设置前支板11和后支板12方便固定安装，轮毂2在两者之间旋转，所述连接柱13既起到连接的作用，也起到了限制绳索4的作用，方便轮毂2缠绕绳索4。

参见图1和图5，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述连接柱13为多根，其中与出线方向相反方向设置一根所述连接柱131，此所述连接柱131上设置有挂钩132。所述连接柱13不仅起到连接的作用，而且对绳索起到限制作用，利于绳索的收放。所述挂钩132用于钩挂在外部的预埋件上，从而将缓降机构悬挂，使用者连接绳索4的自由端。

参见图5和图7，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述行星齿轮传动机构22包括齿圈221、与所述齿圈221相啮合的行星齿轮222和与所述行星齿轮222相啮合的中心齿轮223，所述齿圈221设置在所述轮毂2的内壁上，所述行星齿轮222安装在所述后支板12，所述中心齿轮223与所述主轴31固定连接。采用行星齿轮传动机构22可以提高传动比，增大主轴31的转速，提高阻尼效果。

参见图5和图8，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述轮毂2设置有上盖23和下盖24，所述上盖23、下盖24和所述轮毂2形成一空腔，所述离心减速阻尼器3安装在所述空腔中，所述上盖23和所述下盖24通过轴承231、241安装在所述主轴31上。所述轮毂2绕所述主轴31转动，并通过行星齿轮传动机构22带动所述主轴31转动。

参见图1，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述绳索4为钢丝、尼龙、塑料或碳纤维材料制成，所述绳索4外包裹有防火层或添加防火材料制成。本实施例为钢丝。所述绳索4经过防火处理，能够耐1000度以上高温，提高安全性。

参见图2和图9，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述固定支架1上设置有绳索收放导向辊组6，所述绳索收放导向辊组6由两个导向辊构成，其中所述绳索折绕的导向辊61直径大于另一导向辊62的直径。本发明中绳索4的自由端从导向辊组中穿过，其中绳索4出线处折绕的导向辊61的直径较大，增加了绳索折弯半径，减少了绳索的损坏，对于钢制绳索尤其明显，也降低了绳索的折弯受力，绳索收放更加顺畅。

参见图5和图8，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述轮毂2的两侧安装有侧板25，所述侧板25与所述轮毂2外壁构成线槽，所述绳索4缠绕在所述线槽中。所述线槽方便绳索4收放缠绕。所述轮毂2上还设置有绳索4端部的固定槽26，利于绳索4固定连接。

参见图9，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，还包括一安装在所述固定支架1出绳口处的往复式绕线导向机构9，所述绕线导向机构9包括往复丝杆91、安装在所述往复丝杆91上的导向块92和驱动所述往复丝杆91的驱动轮93。所述绳索4穿过所述导向块92，由所述导向块92带动绳索4移动。所述往复式绕线导向机构9使绳索4在缠绕时自动排列，有效的排线,大大增加了绕线空间利用率,使其能缠绕更多的绳索,或者在绳索长度一定的情况下,可减小产品体积,减轻其重量，从而减轻操作者的疲劳强度。有序的排线机构使产品在下降过程更加平稳顺畅,避免由于绳索缠绕卡住等现象。如果不使用这种往复绕线机构，产品会在上升绕线过程中出现金字塔型的堆叠状，这样一方面减少了绕线机构的有效可用空间，从而会增大产品的外形，使之变得笨重，而且这个金字塔形的堆叠会会产品在下降过程造成不平稳甚至卡住等不良现象。

参见图9，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述往复丝杆91上设置有正反螺纹，所述导向块92上设置有螺纹孔921，所述导向块92套装在所述往复丝杆91上。本发明中的往复丝杆91上设置有正螺纹和反螺纹，当导向块92移动到末端时，会自动切换到另一螺纹上，从而转向，实现导向块92的往复运动。

参见图9，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，与所述往复丝杆91并行设置的导向杆94，所述导向块92上还设置有导向孔922，所述导向杆94穿过所述导向孔922。所述导向杆94实现限位和导向的作用，使导向块92滑动。

参见9，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述驱动轮93与所述同步轮74相连接。驱动轮93为两个，通过同步带连接。

通过电机带动同步轮，再由同步轮及同步带这一组传动机构来带动头部的往复丝杆，往复丝杆带动导向块进行上下往复运动，通过精密计算，当绳壳绕壳体转动一周，导向块正好向下移动绳索直径的距离，当导向块向下运动到底部，往复丝杆自动转向使导向块向上运动，以达到来回往复运动的效果。

参见图10和图11，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述固定支架1上还设置有一与所述绳索回收驱动机构7相电连接的行程开关8，所述绳索4的自由端设置有触动块41，所述触动块41触动所述行程开关8。本发明中的行程开关8的结构形式可以是多种，也可以采购市场成熟产品，只要在绳索4回收过程中触发行程开关即可。由于设置了行程开关8，绳索4回收完成后，触动块41触发行程开关8，从而将绳索回收驱动机构7停止，起到保护作用。

参见图10和图11，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述行程开关8包括开关固定架81和安装在所述开关固定架81上的滑块82，所述开关固定架81上设置有导电凹坑811，所述导电凹坑811中设置有两个导电触点，所述滑块82上设置有导电球83，所述导电球83滑入所述导电凹坑811时，所述导电球83接通两个所述导电触点。所述导电凹坑811中的导电触点与供电线路相连接，通过所述导电球83接通或关闭导电触点，所述滑块82带动所述导电球83运动。所述导电球83通过弹簧进行限位，使其方便的滑入或滑出导电凹坑811中。

参见图10和图11，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述滑块82上设置有滑槽821，所述开关固定架81上设置有导向柱812，所述滑槽821安装在所述导向柱812上。所述滑槽821沿导向柱812滑动，使得滑块82能够顺畅滑动。

参见图10和图11，在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述触动块41的下端成形有锥形部411，所述滑块82上设置有导向斜面，所述锥形部411顶靠所述导向斜面。所述触动块41能够轻易推动滑块82运动，从而控制通断。

行程开关在下降过程中为断开状态，当产品下降到地面后，只要用手将滑动开头向内按下，触点自动激活，电机开始工作并带动产品上升，当产品上升到一定高度，滑块82碰到绳索上的触动块41，触动块的头部斜导向会向内导入并推动滑动块向外滑动,从而使电源断开，电机停止工作。

在本发明给出的上述实施例中，进一步包括，所述同步轮74与所述主轴31之间设置有单向离合结构。本发明设置单向离合器，使得同步轮74在绳索4拉出时不旋转，只在回收的时候转动。此种单向离合器可以是棘轮或者其他的结构均可。

综上所述，以上所述内容仅为本发明的实施例，仅用于说明本发明的原理，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能逃生背包，包括用于绑缚在使用者上的背带和缓降机构，所述缓降机构包括固定支架、安装在所述固定支架上的轮毂和与所述轮毂相配合的离心减速阻尼器，所述轮毂上缠绕绳索，所述固定支架上还设置有一绳索回收驱动机构，所述绳索回收驱动机构包括电机、与所述电机相连接的传动结构和与所述传动结构相连接的同步轮，所述同步轮驱动所述轮毂反向旋转，其特征在于：所述固定支架上还设置有一与所述绳索回收驱动机构相电连接的行程开关，所述绳索的自由端设置有触动块，所述触动块触动所述行程开关，所述行程开关包括开关固定架和安装在所述开关固定架上的滑块，所述开关固定架上设置有导电凹坑，所述导电凹坑中设置有两个导电触点，所述滑块上设置有导电球，所述导电球滑入所述导电凹坑时，所述导电球接通两个所述导电触点，所述导电凹坑中的导电触点与供电线路相连接，通过所述导电球接通或关闭所述导电触点，所述滑块带动所述导电球运动, 所述导电球通过弹簧进行限位，所述滑块上设置有滑槽，所述开关固定架上设置有导向柱，所述滑槽安装在所述导向柱上，所述触动块的下端成形有锥形部，所述滑块上设置有导向斜面，所述锥形部顶靠所述导向斜面。

2.如权利要求1所述的一种智能逃生背包，其特征在于：还包括一安装在所述固定支架出绳口处的往复式绕线导向机构，所述绕线导向机构包括往复丝杆、安装在所述往复丝杆上的导向块和驱动所述往复丝杆的驱动轮。

3.如权利要求2所述的一种智能逃生背包，其特征在于：所述往复丝杆上设置有正反螺纹，所述导向块上设置有螺纹孔，所述导向块套装在所述往复丝杆上。

4.如权利要求3所述的一种智能逃生背包，其特征在于：所述往复丝杆并行设置有导向杆，所述导向块上还设置有导向孔，所述导向杆穿过所述导向孔。

5.如权利要求2所述的一种智能逃生背包，其特征在于：所述驱动轮与所述同步轮相连接。

6.如权利要求1所述的一种智能逃生背包，其特征在于：所述固定支架上设置有绳索收放导向辊组，所述绳索收放导向辊组由两个导向辊构成，其中所述绳索折绕的导向辊直径大于另一导向辊的直径。

7.如权利要求1所述的一种智能逃生背包，其特征在于：所述触动块的下端成形有锥形部，所述滑块上设置有导向斜面，所述锥形部顶靠所述导向斜面。

8.如权利要求1所述的一种智能逃生背包，其特征在于：所述离心减速阻尼器包括旋转主轴、对称设置的离心阻尼块、与所述离心阻尼块固定连接的导杆和与所述主轴垂直并固定连接的中空导管，所述导杆从所述中空导管的两端插入，两所述导杆之间设置有弹簧，所述弹簧位于所述中空导管中，所述主轴旋转时，所述离心阻尼块在离心力的作用下顶靠在所述轮毂的内壁上。

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