CN108815727A - 可调速液压双保险高空逃生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调速液压双保险高空逃生装置，涉及高空逃生及高层建筑作业技术领域，包括缠绕装置、重力驱动下降装置、液压双保险刹车装置、固定装置和壳体，缠绕装置、重力驱动下降装置、液压双保险刹车装置依次连接，且通过固定装置设置于壳体内，本发明具有体积小、形式简单、可靠性高、加工制造成本低廉的优点，通过液压双保险刹车装置与重力驱动下降装置的连接，可进行下降过程中速度的调节或停止，可高速穿过高温、缺氧危险地区，安全降落到平缓地区，在遇到危险地带，可及时停止，等待救援人员的到达。

Description

可调速液压双保险高空逃生装置

技术领域

本发明涉及高空逃生及高层建筑作业技术领域，具体涉及一种可调速液压双保险高空逃生装置。

背景技术

逃生缓降器，也称为救生缓降器，是一种依靠使用者自重安全下降或依靠调速器提供阻尼作用，限制安全绳自由端的下降速度，使人沿绳缓慢下降的安全逃生装置，该装置包括调速器、绳索、连接件和绳索卷盘等部件。目前，高层建筑紧急逃生用的逃生缓降器产品绝大多数采用摩擦阻尼结构，采用摩擦制动原理：通过摩擦装置将人的重力转化为与重力平衡的摩擦阻力，实现人的匀速下降，但此类机构存在调节不便、速度突变、速度不可调，过程中遇到危险不可停止，也不能加速通过危险区域，使用寿命短等问题，而且摩擦装置较容易出现失效或者故障等情况，在长期保存后紧急情况下使用的可靠性有待进一步提高。相较于采用摩擦阻尼结构的缓降器，采用液压刹车限速机构在平稳性和可靠性方面则更有优势。

目前逃生缓降器领域的液压阻尼限速机构包括主轴、卷盘、绳索、液压阻尼结构和连接件等部件。这种装置的原理是将卷盘的旋转运动转换为类似活塞装置的往复运动，通过活塞运动受到的液压阻尼来限制卷盘的旋转速率。但是，往复运动的液压阻尼存在平顺性较差的问题，降低了机构的稳定性，在特定情况下甚至会出现故障，机构的可靠性有待提高。还有一种在封闭油腔中采用扇叶装置提供阻尼的形式，包括主轴、绳索、转动阻尼叶轮和连接件等部件。这种装置内油腔中的油会整体随扇叶转动，要靠油膜之间的摩擦形成阻尼，对阻尼液体和装置体积都有较高的要求。

还有一种液压阻尼缓降器，该设备主要由下降装置、变速装置、失速保护装置、液压阻尼装置、安装固定装置及壳体所组成。液压阻尼装置由液压循环驱动器、管路、单向阀、节流阀和油箱组成，液压循环驱动器在卷筒或同步轮作用下转动，推动液体经过节流阀形成阻尼，实现液压阻尼限速的功能，此种装置，对液压循环装置要求比较高，体积较大难以实现，很难用于背包式逃生，使用不便。

因此针对市场已有的液压阻尼类缓降器有平顺性不理想、对阻尼液体和装置体积有很高要求等问题，开发一种新型的、体积很小、形式简单、可靠性高、最重要是可调速、可停止，可帮助人在逃生时避开其他危险，便于操作的液压阻尼缓降器，在高层建筑物人员的逃生过程中具有重要意义。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种可调速液压双保险高空逃生装置，用以缓解现有技术中的逃生装置便携性不够、平顺性不理想、下降过程中不可无级调速等问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供的一种可调速液压双保险高空逃生装置，包括缠绕装置、重力驱动下降装置、液压双保险刹车装置、固定装置和壳体；

所述缠绕装置、所述重力驱动下降装置、所述液压双保险刹车装置依次连接，且通过所述固定装置设置于所述壳体内。

进一步的，所述液压双保险刹车装置包括第一刹车装置和第二刹车装置；

所述缠绕装置上设置有刹车片；

所述第一刹车装置和所述第二刹车装置分别与所述刹车片相连接用于夹紧所述刹车片产生摩擦阻尼进行双重制动。

进一步的，所述缠绕装置包括卷绳筒和缠绕于所述卷绳筒上的绳索；

所述重力驱动装置设置于所述卷绳筒内部。

进一步的，所述重力驱动装置包括外齿圈和行星增速器；

所述外齿圈设置于所述卷绳筒内部且与所述卷绳筒相固定连接；

所述行星增速器设置于所述外齿圈内部与所述第二刹车装置相连接。

进一步的，所述第一刹车装置包括第一刹车钳和手动刹车泵；

所述第一刹车钳与所述刹车片相连接用于夹紧所述刹车片产生摩擦阻尼进行制动。

进一步的，所述第二刹车装置包括油箱、第二刹车钳和油泵；

所述油箱设置于所述固定装置上；

所述第二刹车钳通过第一油管与所述油箱相连接用于夹紧所述刹车片产生摩擦阻尼进行制动；

所述油泵的主轴与所述行星增速器相连接用于获取动力，且通过第二油管与所述油箱相连接。

进一步的，所述第一油管包括第一主管、第二主管、第一支管和第二支管；

所述第一支管与所述第二支管并联与所述第一支管和所述第二支管相连接；

所述第一支管上设置有第一液压阀；

所述第二支管上设置有第二液压阀；

所述第二主管与所述油泵相连接；

所述油箱、所述第一油管、所述油泵和所述第二油管形成闭合循环回路。

进一步的，所述固定装置包括第一固定件和第二固定件；

所述第一固定件和所述第二固定件之间通过第一连接件和第二连接件相连接；

所述第二固定件与所述壳体相连接。

进一步的，所述第一连接件上设置有第一导向轮；

所述第二连接件上设置有第二导向轮；

所述第一导向轮和所述第二导向轮之间形成供所述绳索穿过的空隙。

进一步的，所述卷绳筒的两端分别设置有用于固定所述绳索的第一挡板和第二挡板。

本发明实施例的有益效果为：

该装置包括缠绕装置、重力驱动下降装置、液压双保险刹车装置、固定装置和壳体，缠绕装置、重力驱动下降装置、液压双保险刹车装置依次连接，且通过固定装置设置于壳体内，本发明具有体积小、形式简单、可靠性高、加工制造成本低廉的优点，通过液压双保险刹车装置与重力驱动下降装置的连接，可进行下降过程中速度的调节或停止，可高速穿过高温、缺氧危险地区，安全降落到平缓地区，在遇到危险地带，可及时停止，等待救援人员的到达，壳体作为缠绕装置、重力驱动下降装置、液压双保险刹车装置和固定装置的安装载体，对以上装置起到保护作用，免受外界的干扰，使其保持可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的可调速液压双保险高空逃生装置的整体结构示意图；

图2为图1所示的可调速液压双保险高空逃生装置的内部结构示意图；

图3为图2所示的可调速液压双保险高空逃生装置的内部放大示意图；

图4为图3所示的可调速液压双保险高空逃生装置的正视图；

图5为图3所示的可调速液压双保险高空逃生装置的第一导向轮和第二导向轮的俯视图。

图标：1-缠绕装置；2-重力驱动下降装置；3-第一刹车装置；4-第二刹车装置；5-固定装置；6-壳体；7-第一挡板；8-第二挡板；11-刹车片；12-卷绳筒；13-绳索；21-外齿圈；22-行星增速器；31-第一刹车钳；32-第三油管；33-手动刹车泵；41-油箱；42-第二刹车钳；43-油泵；44-第一油管；45-第二油管；441-第一主管；442-第二主管；443-第一支管；444-第二支管；445-第一液压阀；446-第二液压阀；51-第一固定件；52-第二固定件；53-第一连接件；54-第二连接件；55-第一导向轮；56-第二导向轮；61-背带。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本实施例提供的一种可调速液压双保险高空逃生装置，包括缠绕装置1、重力驱动下降装置2、液压双保险刹车装置、固定装置5和壳体6；

缠绕装置1、重力驱动下降装置2、液压双保险刹车装置依次连接，且通过固定装置5设置于壳体6内。

该装置包括缠绕装置1、重力驱动下降装置2、液压双保险刹车装置、固定装置5和壳体6，缠绕装置1、重力驱动下降装置2、液压双保险刹车装置依次连接，且通过固定装置5设置于壳体6内，本发明具有体积小、形式简单、可靠性高、加工制造成本低廉的优点，通过液压双保险刹车装置与重力驱动下降装置2的连接，可进行下降过程中速度的调节或停止，可高速穿过高温、缺氧危险地区，安全降落到平缓地区，在遇到危险地带，可及时停止，等待救援人员的到达，壳体6作为缠绕装置1、重力驱动下降装置2、液压双保险刹车装置和固定装置5的安装载体，对以上装置起到保护作用，免受外界的干扰，使其保持可靠性。

该装置除可应用于高空逃生外，还可用于高层建筑作业人员使用，通过液压双保险刹车装置实现某一位置的停止，可进行高空作业，例如，在进行建筑施工中的构件吊装，利用吊篮进行装修时，由于是在不稳定的条件下施工作业，危险性很大，作业人员通过穿戴该装置，在遇到危险时，可自行进行下降逃生，保证生命安全。

请继续参照图2至图4，其中，液压双保险刹车装置包括第一刹车装置3和第二刹车装置4；

缠绕装置1上设置有刹车片11；

第一刹车装置3和第二刹车装置4分别与刹车片11相连接用于夹紧刹车片11产生摩擦阻尼进行双重制动。

在该实施例中，本申请设置有第一刹车装置3和第二刹车装置4两套刹车保护，相对于现有的缓降器提高了刹车的可靠性。

请继续参照图2和图3，其中，缠绕装置1包括卷绳筒12和缠绕于卷绳筒12上的绳索13；

重力驱动装置设置于卷绳筒12内部。

进一步的，绳索13的自由端设置有挂钩。

在该实施例中，在使用时，先将绳索13的一端悬挂于高层建筑物事先做好的悬挂点或固定构件如邻窗的暖气管上，从窗口出去，在逃生者的重力作用下驱动本申请沿绳索13下降，带动逃生者到达安全地带。绳索13的自由端不仅可以通过挂钩实现，也可将绳索13的自由端做出一个套索用于悬挂，但不仅限于上述两种方式，绳索13的另一端与卷绳筒12固定连接，且绳索13的长度可设置为不同规格，应对不同的高层建筑的高度，当逃生完成后，反向转动卷绳筒12，使绳索13重新缠绕在卷绳筒12上，恢复至该装置的原始状态，做好下一次逃生使用的准备，实现循环使用。

在不使用该装置时，该装置放在高层建筑的室内，若高层建筑发生火灾，救援人员无法立即到位，室内的人需要逃生时，逃生者先将该装置穿戴于身上，再将挂钩挂到高层建筑物事先做好的悬挂点或固定构件如邻窗的暖气管上，从窗口出去，在逃生者的重力作用下驱动重力驱动下降装置2沿绳索13下降，从而带动逃生者下降至安全区域。

在高层建筑物合适位置设置膨胀螺栓、地脚螺栓或金属锚等装置，作为该装置的悬挂点。发生紧急情况时，例如火灾，逃生者从该装置中取出绳索13，并悬挂在悬挂点上即可从玻璃窗或其他逃生通道处缓降逃生。也可以使用索套或挂钩形式连接室内的固定物或可靠重物的临时安装方式，逃生者需选择高层建筑物内外可承受逃生者及缓降器的重量而不移动或损坏的物体作为缓降器的临时固定位置，通过缓降器的索套或挂钩与之连接，然后再使用该装置逃生。

请继续参照图4，其中，第一刹车装置3包括第一刹车钳31和手动刹车泵33；

第一刹车钳31与刹车片11相连接用于夹紧刹车片11产生摩擦阻尼进行制动。

进一步的，第一刹车钳31与手动刹车泵33通过第三油管32连接。

在该实施例中，第一刹车钳31也被称为第一刹车泵，第一刹车装置3设置为手动刹车，通过逃生者按压手动刹车泵33，使第一刹车钳31夹紧刹车片11产生摩擦阻尼实现下降过程中的减速或制动，第一刹车装置3一方面作为本申请的失速保护，另一方面可实现使本申请停止下降，使逃生者在0-12m/s范围内实现以某一速度匀速下降。

在该实施例中，第一刹车装置3可设置为一套，也可设置为多套叠加，用以保证逃生者在下降过程中的生命安全，该第一刹车装置3除了可应用在该装置中，还可用作其他场所作为一套独立设置的失速保护装置。

请继续参照图2和图3，其中，重力驱动装置包括外齿圈21和行星增速器22；

外齿圈21设置于卷绳筒12内部且与卷绳筒12相固定连接；

行星增速器22设置于外齿圈21内部与第二刹车装置4相连接。

进一步的，外齿圈21与卷绳筒12通过销钉、螺钉、销轴等固定连接。

进一步的，第二刹车装置4包括油箱41、第二刹车钳42和油泵43；

油箱41设置于固定装置5上；

第二刹车钳42通过第一油管44与油箱41相连接用于夹紧刹车片11产生摩擦阻尼进行制动；

油泵43的主轴与行星增速器22相连接用于获取动力，且通过第二油管45与油箱41相连接。

进一步的，第一油管44包括第一主管441、第二主管442、第一支管443和第二支管444；

第一支管443与第二支管444并联与第一支管443和第二支管444相连接；

第一支管443上设置有第一液压阀445；

第二支管444上设置有第二液压阀446；

第二主管442与油泵43相连接；

油箱41、第一油管44、油泵43和第二油管45形成闭合循环回路。

在该实施例中，绳索13驱动卷绳筒12转动，与卷绳筒12相固定连接的外齿圈21转动，外齿圈21带动行星增速器22转动，将动力传递给油泵43的主轴，将输出动力传递到第二刹车装置4，在该过程中，通过行星增速器22增速后将高转速传递给油泵43，使油泵43实现高功率输出，将油泵43中的液压油压至第二刹车装置4中，具体的，油泵43产生的高压将液压油从油箱41压出经由第一油管44作用于第二刹车钳42，第二刹车钳42也被称为第二刹车泵，第二刹车钳42夹紧刹车片11产生摩擦阻尼进行速度的调节，从而使卷绳筒12减速至最低速度0.05m/s，第一油管44包括第一主管441、第二主管442、第一支管443和第二支管444，在第一支管443和第二支管444上分别设置有一个液压阀，压至第二刹车钳42的液压油可通过第一液压阀445和第二液压阀446回到油泵43中，油泵43再将液压油压至油箱41中，通过第一液压阀445和第二液压阀446对速度进行调节达到匀速0.5m/s-1.5m/s，该装置的最低速度为0.05m/s，最高速度12m/s，使其在下降的过程中能够实现以某一速度匀速下降，第二刹车装置4一方面作为本申请的失速保护，另一方面可实现使本申请停止下降，使逃生者在0-12m/s范围内实现以某一速度匀速下降，可高速穿过高温、缺氧危险地区，安全降落到平缓地区，在遇到危险地带，可及时停止，等待救援人员的到达，具有更高的可靠性，避免发生失效或故障。

在该实施例中，第二刹车装置4可设置为一套，也可设置为多套叠加，用以保证逃生者在下降过程中的生命安全，该第二刹车装置4除了可应用在该装置中，还可用作其他场所作为一套独立设置的失速保护装置。

在该实施例中，设置了第一液压阀445和第二液压阀446，第一液压阀445和第二液压阀446均可独立工作，也可互相作为替补，当其中一个出现故障时，另一个能够保证该装置正常使用，具有较高的可靠性。

请继续参照图2和图3，行星增速器22设置为至少一套行星增速齿轮组合。

优选的，设置为两套增速齿轮组合，包括第一行星增速齿轮组合和第二行星增速齿轮组合。

进一步的，第一行星增速齿轮组合包括第一行星架、三个第一行星轮和第一太阳轮；

三个第一行星轮与外齿圈21相连接；

三个第一行星轮固定于第一行星架上，且分别与第一太阳轮相啮合；

第二行星增速齿轮组合包括第二行星架、三个第二行星轮和第二太阳轮；

三个第二行星轮固定于第二行星架上，且分别与第二太阳轮相啮合；

第二行星架与第一太阳轮相固定连接以获取第一太阳轮的动力输出；

油泵43的主轴与第二太阳轮相固定连接以获取第一太阳轮的动力输出。

需要说明的是，第一行星轮和第二行星轮的数量设置为三个时，结构稳定，但不仅限于设置为三个，同时，行星增速器22设置为三套以上时与设置为两套时结构类似，在此不再赘述。

在该实施例中，为了进一步提高油泵43的高功率输出，即进一步提高在下降过程中的制动的可靠性，行星增速器22包括两套行星增速齿轮组合，即第一行星增速齿轮组合和第二行星增速齿轮组合，绳索13驱动卷绳筒12转动，与卷绳筒12相固定连接的外齿圈21转动，外齿圈21带动第一行星轮转动，将动力传递给与其相啮合的第一太阳轮，第一太阳轮与第二行星架相固定连接以获取第一太阳轮的动力输出，此时第一太阳轮的输出为一次增速，第二行星架将第一太阳轮的动力输出传递给第二行星轮，第二太阳轮与第二行星轮啮合以获取第二行星轮的动力输出，此时第二太阳轮的输出为二次增速，第二太阳轮与油泵43的主轴相连接，使油泵43获得的转速为绳筒的转速进行两次增速后的转速，实现高功率、高压力输出，将油泵43中的液压油压至第二刹车装置4中，使其在下降的过程中能够通过第一刹车装置和第二刹车装置控制实现无级变速或以某一速度匀速下降。

请继续参照图5，其中，固定装置5包括第一固定件51和第二固定件52；

第一固定件51和第二固定件52之间通过第一连接件53和第二连接件54相连接；

第二固定件52与壳体6相连接。

进一步的，第一连接件53上设置有第一导向轮55；

第二连接件54上设置有第二导向轮56；

第一导向轮55和第二导向轮56之间形成供绳索13穿过的空隙。

进一步的，第一固定件51上设置有第一轴承座；

第二固定件52上设置有第二轴承座；

卷绳筒12通过轴承安装于第一轴承座和第二轴承座上。

在该实施例中，重力驱动下降装置2和液压双保险刹车装置通过第一固定件51和第二固定件52设置于外壳内，且在高空逃生的过程中，为了防止逃生者出现晃动，在第一固定件51和第二固定件52上设置有第一导向轮55和第二导向轮56，绳索13穿过第一导向轮55和第二导向轮56之间的空隙设置。

请继续参照图2和图3，其中，卷绳筒12的两端分别设置有用于固定绳索13的第一挡板7和第二挡板8。

在该实施例中，第一挡板7和第二挡板8的限制了绳索13的缠绕空间，即限制了绳索13在第一固定件51指向第二固定件52方向上的移动，与第一导向轮55和第二导向轮56共同配合，第一导向轮55和第二导向轮56限制了沿第一固定件51表面方向的移动，从两个方向上均进行了限制，防止逃生者在高空逃生的过程中出现晃动，保持垂直下降。

请继续参照图1，其中，油泵43可采用次摆线齿轮泵、隔板型齿轮泵、叶片泵、柱塞泵或螺杆泵等。

在该实施例中，油泵43可以是各种类型的液压泵或液压马达，可釆用结构简单、成本低廉的外啮合齿轮泵，外啮合齿轮泵生产制造技术成熟，成本低廉，是该装置实用化和市场化的有力支撑，液压泵还可以采用次摆线齿轮泵、隔板型齿轮泵、叶片泵、柱塞泵或螺杆泵等其他类型液压泵，均在本申请的保护范围之内。

其中，外壳可设置为背包式，包括背包和两个对称设置的背带61和安全带。

进一步的，两个背带61上均设置有调节扣。

需要说明的是，外壳可设置为背包式，但不限于此种设置方式。

在该实施例中，背包作为以上装置的安装载体，对以上装置起到保护作用，免受外界的干扰，使其保持可靠性，在使用时，手臂分别穿过两个背带61将背包背负于背部，将安全带穿戴在身上并固定紧，将挂钩挂到高层建筑物事先做好的悬挂点或固定构件如邻窗的暖气管上，从窗口出去，在逃生者的重力作用下驱动重力驱动下降装置2沿绳索13下降，从而带动逃生者下降至安全区域，因每个人的身高和体重等为变化性因素，在背带61上设置调节扣，通过调节扣调整背带61和安全带与人体之间的松紧程度，扩大了该装置的适用范围。

本发明提供的可调速液压双保险高空逃生装置的安装顺序为：在第一固定件51和第二固定件52之间依次安装第一轴承座、轴承、刹车片11、第一挡板7、第二挡板8、油泵43、第二刹车钳42、卷绳筒12、行星增速器22、轴承和第二轴承座，外齿圈21与卷绳筒12固定连接，绳索13穿过第一导向轮55和第二导向轮56之间，在外壳四个角各有一个固定点，固定点上固定两个背带61和安全带。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种可调速液压双保险高空逃生装置，其特征在于，包括缠绕装置、重力驱动下降装置、液压双保险刹车装置、固定装置和壳体；

所述缠绕装置、所述重力驱动下降装置、所述液压双保险刹车装置依次连接，且通过所述固定装置设置于所述壳体内。

2.根据权利要求1所述的可调速液压双保险高空逃生装置，其特征在于，所述液压双保险刹车装置包括第一刹车装置和第二刹车装置；

所述缠绕装置上设置有刹车片；

所述第一刹车装置和所述第二刹车装置分别与所述刹车片相连接用于夹紧所述刹车片产生摩擦阻尼进行双重制动。

3.根据权利要求2所述的可调速液压双保险高空逃生装置，其特征在于，所述缠绕装置包括卷绳筒和缠绕于所述卷绳筒上的绳索；

所述重力驱动装置设置于所述卷绳筒内部。

4.根据权利要求3所述的可调速液压双保险高空逃生装置，其特征在于，所述重力驱动装置包括外齿圈和行星增速器；

所述外齿圈设置于所述卷绳筒内部且与所述卷绳筒相固定连接；

所述行星增速器设置于所述外齿圈内部与所述第二刹车装置相连接。

5.根据权利要求3所述的可调速液压双保险高空逃生装置，其特征在于，

所述第一刹车装置包括第一刹车钳和手动刹车泵；

所述第一刹车钳与所述刹车片相连接用于夹紧所述刹车片产生摩擦阻尼进行制动。

6.根据权利要求4所述的可调速液压双保险高空逃生装置，其特征在于，所述第二刹车装置包括油箱、第二刹车钳和油泵；

所述油箱设置于所述固定装置上；

所述第二刹车钳通过第一油管与所述油箱相连接用于夹紧所述刹车片产生摩擦阻尼进行制动；

所述油泵的主轴与所述行星增速器相连接用于获取动力，且通过第二油管与所述油箱相连接。

7.根据权利要求6所述的可调速液压双保险高空逃生装置，其特征在于，所述第一油管包括第一主管、第二主管、第一支管和第二支管；

所述第一支管与所述第二支管并联与所述第一支管和所述第二支管相连接；

所述第一支管上设置有第一液压阀；

所述第二支管上设置有第二液压阀；

所述第二主管与所述油泵相连接；

所述油箱、所述第一油管、所述油泵和所述第二油管形成闭合循环回路。

8.根据权利要求3所述的可调速液压双保险高空逃生装置，其特征在于，所述固定装置包括第一固定件和第二固定件；

所述第一固定件和所述第二固定件之间通过第一连接件和第二连接件相连接；

所述第二固定件与所述壳体相连接。

9.根据权利要求8所述的可调速液压双保险高空逃生装置，其特征在于，所述第一连接件上设置有第一导向轮；

所述第二连接件上设置有第二导向轮；

所述第一导向轮和所述第二导向轮之间形成供所述绳索穿过的空隙。

10.根据权利要求3所述的可调速液压双保险高空逃生装置，其特征在于，所述卷绳筒的两端分别设置有用于固定所述绳索的第一挡板和第二挡板。