CN109045492B - 一种高层建筑机械救援系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高层建筑机械救援系统，属于建筑楼房工程技术领域。该高层建筑机械救援系统，包括逃生机械系统、逃生舱系统和逃生刹车系统；所述逃生机械系统包括轴承、轴、绕线盘、太阳轮、行星轮、棱台形齿圈、发条盒固定架、壁钩、轴钩、片状钢条、内端头钩、外端头钩、钢绳、滑轮、框架、发条轴和发条盒，所述逃生舱系统包括逃生舱、座椅、安全带、舱门锁扣和舱底拉线，所述逃生刹车系统包括手刹柄、刹车线绕线盘、刹车线定向滑轮、刹车线、刹车片、刹车盘、弹簧和卡钳。本救援系统用于解决传统的消防电梯、楼梯、云梯在灾难发生时无法满足对逃生装置的数量、高度、可靠性和受其他影响因素少的逃生需求和火灾发生时电梯停电的问题。

Description

一种高层建筑机械救援系统

技术领域

本发明涉及一种高层建筑机械救援系统，属于建筑楼房工程技术领域。

背景技术

因超高层建筑离地面距离太高，当意外事故发生时，特别是火灾发生时遇难者过多，对逃生装置的数量、高度、可靠性和受其他影响因素少要求很高，传统的消防电梯、楼梯、云梯无法满足紧急逃生需求和火灾发生时电梯停电。

发明内容

针对上述现有逃生装置存在的问题及不足，本发明提供一种高层建筑机械救援系统。本高层建筑机械救援系统用于解决传统的消防电梯、楼梯、云梯在灾难发生时无法满足对逃生装置的数量、高度、可靠性和受其他影响因素少的逃生需求和火灾发生时电梯停电的问题。本发明通过以下技术方案实现。

一种高层建筑机械救援系统，包括逃生机械系统、逃生舱系统和逃生刹车系统；

所述逃生机械系统包括轴承Ⅰ1、轴承Ⅱ48、轴Ⅰ2、轴Ⅱ37、绕线盘Ⅰ3、绕线盘Ⅱ38、太阳轮Ⅰ4、太阳轮Ⅱ39、行星轮Ⅰ5、行星轮Ⅱ40、棱台形齿圈Ⅰ6、棱台形齿圈Ⅱ41、发条盒固定架7、壁钩Ⅰ8、壁钩Ⅱ42、轴钩Ⅰ10、轴钩Ⅱ44、片状钢条Ⅰ9、片状钢条Ⅱ43、内端头钩Ⅰ35、内端头钩Ⅱ、外端头钩Ⅰ36、外端头钩Ⅱ、钢绳11、滑轮12、框架13、发条轴Ⅰ34、发条轴Ⅱ45、发条盒Ⅰ和发条盒Ⅱ，所述逃生舱系统包括逃生舱、座椅22、安全带23、舱门锁扣31和舱底拉线29，所述逃生刹车系统包括手刹柄14、刹车线绕线盘15、刹车线定向滑轮16、刹车线17、刹车片18、刹车盘19、弹簧20和卡钳21；

所述逃生机械系统中高层建筑楼顶设有轴Ⅱ37，轴Ⅱ37与高层建筑楼墙、发条盒Ⅱ结合处配合设有轴承Ⅱ48，轴Ⅱ37上依次设有绕线盘Ⅱ38、太阳轮Ⅱ39，太阳轮Ⅱ39上设有与太阳轮Ⅱ39啮合的若干行星轮Ⅱ40，若干行星轮Ⅱ40均于嵌套在行星轮Ⅱ40外部的棱台形齿圈Ⅱ41内部齿圈啮合，棱台形齿圈Ⅱ41连接发条轴Ⅱ45，位于发条盒Ⅱ内部的发条轴Ⅱ45上设有轴钩Ⅱ44，发条盒Ⅱ内表面对应轴钩Ⅱ44位置处设有壁钩Ⅱ42，片状钢条Ⅱ43的外端头钩Ⅱ钩在壁钩Ⅱ42上，片状钢条Ⅱ43的内端头钩Ⅱ钩在轴钩Ⅱ44上，且片状钢条Ⅱ43以发条轴34为轴心缠绕在发条轴Ⅱ45上，发条盒Ⅱ通过发条盒固定架7固定在高层建筑楼顶；高层建筑楼顶绕线盘Ⅱ38通过钢绳11与安装在逃生舱顶部框架13内部的绕线盘Ⅰ3连接，框架13内部绕线盘Ⅰ3中心位置穿过轴Ⅰ2，框架13内部轴Ⅰ2两端各设有一个太阳轮Ⅰ4，框架13内部每个太阳轮Ⅰ4上设有与太阳轮Ⅰ4啮合的若干行星轮Ⅰ5，若干行星轮Ⅰ5均于嵌套在行星轮Ⅰ5外部的棱台形齿圈Ⅰ6内部齿圈啮合，两个棱台形齿圈Ⅰ6各连接一个发条轴Ⅰ34，每个位于发条盒Ⅰ内部的发条轴Ⅰ34上设有轴钩Ⅰ10，发条盒Ⅰ内表面对应轴钩Ⅰ10位置处设有壁钩Ⅰ8，片状钢条Ⅰ9的外端头钩Ⅰ36钩在壁钩Ⅰ8上，片状钢条Ⅰ9的内端头钩Ⅰ35钩在轴钩Ⅰ10上，且片状钢条Ⅰ9以发条轴Ⅰ34为轴心缠绕在发条轴Ⅰ34上，两个发条盒Ⅰ的发条轴Ⅰ34通过轴承Ⅰ1安装在框架13内；

所述逃生舱系统中逃生舱内部设有座椅22，座椅22上设有安全带23，逃生舱的逃生门上设有舱门锁扣31，逃生舱底部设有舱底拉线29；

所述逃生刹车系统中座椅22的扶手处设有手刹柄14，手刹柄14连接刹车线绕线盘15，刹车线17依次连接刹车线绕线盘15、刹车线定向滑轮16、刹车盘19内部的卡钳21，卡钳21与刹车盘19内部空隙处设有弹簧20，卡钳21与刹车盘19间设有套在发条轴34上的刹车片18，刹车片18、刹车盘19、卡钳21安装在逃生机械系统中逃生舱顶部框架13内部的其中一个发条轴34上。

所述逃生舱系统还包括电池25、无线电扩音器26、夜间照明灯27、舱底轮28、采光窗30、高度测量仪32、信息显示屏33和控制器，逃生舱内部设有电池25、无线电扩音器26、夜间照明灯27和高度测量仪32，逃生舱舱门上设有采光窗30和信息显示屏33，逃生舱舱底设有舱底轮28，电池25、无线电扩音器26、夜间照明灯27、信息显示屏33均与控制器电连接。

所述逃生舱是由双层铝合金中间填充天然石膏构成的防火硬性外壳。

上述安全带23上设有安全带扣子24。

该高层建筑机械救援系统的工作原理为：

首先，当火灾等紧急事件发生时，逃生者通过舱底拉线29将逃生舱拉到逃生者前面，打开逃生舱舱门，然后通过舱门锁扣31锁紧，然后在座椅22上坐下，扣上安全带23，其他需逃生的人员将逃生舱推出墙外，逃生舱在重力的作用下向下运动，框架13内部的钢绳11通过滑轮12带动高层建筑楼顶的绕线盘Ⅱ38转动，高层建筑楼顶的绕线盘Ⅱ38转动依次带动轴Ⅱ37、太阳轮Ⅱ39、行星轮Ⅱ40、棱台形齿圈Ⅱ41转动，棱台形齿圈Ⅱ41带动发条轴Ⅱ45转动，进一步的片状钢条Ⅱ43以中心发条轴Ⅱ45绕紧，因此片状钢条Ⅱ43被卷紧，被卷紧的片状钢条Ⅱ43半径变小，力矩最大，力矩杠杆最长，处于储满能量的状态；下降过程中框架13内部的钢绳11也带动框架13内部绕线盘Ⅰ3中的轴Ⅰ2转动，依次带动两端的太阳轮Ⅰ4、行星轮Ⅰ5、棱台形齿圈Ⅰ6转动，棱台形齿圈Ⅰ6带动发条轴Ⅰ34转动，进一步的片状钢条Ⅰ9绕发条轴Ⅰ34为中心被卷紧，被卷紧的片状钢条Ⅰ9半径变小，力矩最大，力矩杠杆最长，处于储满能量的状态；

待逃生舱差不多到楼底，逃生者拉起手刹柄14，手刹柄14带动刹车线绕线盘15将刹车线17卷紧，卷紧后的刹车线17拉扯住卡钳21，卡钳21位移后与刹车片18进行摩擦，控制框架13内部绕线盘Ⅰ3、轴Ⅰ2转动，进行刹车；

等逃生者走出逃生舱后，放下手刹柄14，在弹簧20弹力作用下将卡钳21与刹车片18分开，在框架13内部以及高层建筑楼顶的发条盒Ⅱ内部的片状钢条Ⅱ43在储满能量的状态下，带动框架13内以及高层建筑楼顶的绕线盘Ⅱ38反向转动，逃生舱向上运动，如此反复进行救援。

本发明的有益效果是：

（1）该高层建筑机械救援系统，借助片状钢条的力矩杠杠原理，逃生舱下降时发条被卷紧进行储能，逃生舱上升时片状钢条释能。

（2）该高层建筑机械救援系统，不论大楼哪层发生意外，逃生者只要从高层建筑玻璃幕墙外牵过拉线并拉动拉线就能将逃生舱拉到逃生者面前逃生，逃生舱灵活多变。

（3）该高层建筑机械救援系统，逃生系统利用卷紧片状钢条的弹力作为动力源，是纯机械逃生系统，可以规避超高层建筑意外事故发生时遇难者过多消防电梯满荷载、载人电梯断电等不利因素，纯机械性装置不会受外界供能丢失等因素影响，停电可照常运行。

（4）该高层建筑机械救援系统，逃生舱是由双层铝合金中间填充天然二水石膏（CaSO₄•2H₂O）构成的防火硬性外壳。

（5）心理师可以站在地面上通过舱内的无线电扩音器与遇难者沟通，缓解遇难者情绪，同时舱内的信息显示屏能够把高度测量仪测得的高度实时提供给遇难者，帮助遇难者拉动、调节手刹柄。

附图说明

图1是本发明高层建筑机械救援系统结构示意图；

图2是本发明逃生机械系统高层建筑楼顶部分结构示意图；

图3是本发明逃生机械逃生舱顶部分结构示意图；

图4是本发明逃生刹车系统结构示意图；

图5是本发明逃生机械系统框架内部结构三维分解图；

图6是本发明逃生机械系统发条盒Ⅰ内部结构三维分解解图；

图7是本发明逃生机械系统行星齿轮结构三维分解图；

图8是本发明逃生舱三维效果图。

图中：1-轴承Ⅰ，2-轴Ⅰ，3-绕线盘Ⅰ，4-太阳轮Ⅰ，5-行星轮Ⅰ，6-棱台形齿圈Ⅰ，7-发条盒固定架，8-壁钩Ⅰ，9-片状钢条Ⅰ，10-轴钩Ⅰ，11-钢绳，12-滑轮，13-框架，14-手刹柄，15-刹车线绕线盘，16-刹车线定向滑轮，17-刹车线，18-刹车片，19-刹车盘，20-弹簧，21-卡钳，22-座椅，23-安全带，24-安全带扣子，25-电池，26-无线电扩音器，27-夜间照明灯，28-舱底轮，29-舱底拉线，30-采光窗，31-舱门锁扣，32-高度测量仪，33-信息显示屏，34-发条轴Ⅰ，35-内端头钩Ⅰ，36-外端头钩Ⅰ，37-轴Ⅱ，38-绕线盘Ⅱ，39-太阳轮Ⅱ，40-行星轮Ⅱ，41-棱台形齿圈Ⅱ，42-壁钩Ⅱ，43-片状钢条Ⅱ，44-轴钩Ⅱ，45-发条轴Ⅱ，48-轴承Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1至8所示，该高层建筑机械救援系统，包括逃生机械系统、逃生舱系统和逃生刹车系统；

所述逃生机械系统包括轴承Ⅰ1、轴承Ⅱ48、轴Ⅰ2、轴Ⅱ37、绕线盘Ⅰ3、绕线盘Ⅱ38、太阳轮Ⅰ4、太阳轮Ⅱ39、行星轮Ⅰ5、行星轮Ⅱ40、棱台形齿圈Ⅰ6、棱台形齿圈Ⅱ41、发条盒固定架7、壁钩Ⅰ8、壁钩Ⅱ42、轴钩Ⅰ10、轴钩Ⅱ44、片状钢条Ⅰ9、片状钢条Ⅱ43、内端头钩Ⅰ35、内端头钩Ⅱ、外端头钩Ⅰ36、外端头钩Ⅱ、钢绳11、滑轮12、框架13、发条轴Ⅰ34、发条轴Ⅱ45、发条盒Ⅰ和发条盒Ⅱ，所述逃生舱系统包括逃生舱、座椅22、安全带23、舱门锁扣31和舱底拉线29，所述逃生刹车系统包括手刹柄14、刹车线绕线盘15、刹车线定向滑轮16、刹车线17、刹车片18、刹车盘19、弹簧20和卡钳21；

所述逃生机械系统中高层建筑楼顶设有轴Ⅱ37，轴Ⅱ37与高层建筑楼墙、发条盒Ⅱ结合处配合设有轴承Ⅱ48，轴Ⅱ37上依次设有绕线盘Ⅱ38、太阳轮Ⅱ39，太阳轮Ⅱ39上设有与太阳轮Ⅱ39啮合的若干行星轮Ⅱ40，若干行星轮Ⅱ40均于嵌套在行星轮Ⅱ40外部的棱台形齿圈Ⅱ41内部齿圈啮合，棱台形齿圈Ⅱ41连接发条轴Ⅱ45，位于发条盒Ⅱ内部的发条轴Ⅱ45上设有轴钩Ⅱ44，发条盒Ⅱ内表面对应轴钩Ⅱ44位置处设有壁钩Ⅱ42，片状钢条Ⅱ43的外端头钩Ⅱ钩在壁钩Ⅱ42上，片状钢条Ⅱ43的内端头钩Ⅱ钩在轴钩Ⅱ44上，且片状钢条Ⅱ43以发条轴34为轴心缠绕在发条轴Ⅱ45上，发条盒Ⅱ通过发条盒固定架7固定在高层建筑楼顶；高层建筑楼顶绕线盘Ⅱ38通过钢绳11与安装在逃生舱顶部框架13内部的绕线盘Ⅰ3连接，框架13内部绕线盘Ⅰ3中心位置穿过轴Ⅰ2，框架13内部轴Ⅰ2两端各设有一个太阳轮Ⅰ4，框架13内部每个太阳轮Ⅰ4上设有与太阳轮Ⅰ4啮合的若干行星轮Ⅰ5，若干行星轮Ⅰ5均于嵌套在行星轮Ⅰ5外部的棱台形齿圈Ⅰ6内部齿圈啮合，两个棱台形齿圈Ⅰ6各连接一个发条轴Ⅰ34，每个位于发条盒Ⅰ内部的发条轴Ⅰ34上设有轴钩Ⅰ10，发条盒Ⅰ内表面对应轴钩Ⅰ10位置处设有壁钩Ⅰ8，片状钢条Ⅰ9的外端头钩Ⅰ36钩在壁钩Ⅰ8上，片状钢条Ⅰ9的内端头钩Ⅰ35钩在轴钩Ⅰ10上，且片状钢条Ⅰ9以发条轴Ⅰ34为轴心缠绕在发条轴Ⅰ34上，两个发条盒Ⅰ的发条轴Ⅰ34通过轴承Ⅰ1安装在框架13内；

所述逃生舱系统中逃生舱内部设有座椅22，座椅22上设有安全带23，逃生舱的逃生门上设有舱门锁扣31，逃生舱底部设有舱底拉线29；

所述逃生刹车系统中座椅22的扶手处设有手刹柄14，手刹柄14连接刹车线绕线盘15，刹车线17依次连接刹车线绕线盘15、刹车线定向滑轮16、刹车盘19内部的卡钳21，卡钳21与刹车盘19内部空隙处设有弹簧20，卡钳21与刹车盘19间设有套在发条轴34上的刹车片18，刹车片18、刹车盘19、卡钳21安装在逃生机械系统中逃生舱顶部框架13内部的其中一个发条轴34上。

其中逃生舱系统还包括电池25、无线电扩音器26、夜间照明灯27、舱底轮28、采光窗30、高度测量仪32、信息显示屏33和控制器，逃生舱内部设有电池25、无线电扩音器26、夜间照明灯27和高度测量仪32，逃生舱舱门上设有采光窗30和信息显示屏33，逃生舱舱底设有舱底轮28，电池25、无线电扩音器26、夜间照明灯27、信息显示屏33均与控制器电连接；逃生舱是由双层铝合金中间填充天然石膏构成的防火硬性外壳；上述安全带23上设有安全带扣子24。

以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种高层建筑机械救援系统，其特征在于：包括逃生机械系统、逃生舱系统和逃生刹车系统；

所述逃生机械系统包括轴承Ⅰ（1）、轴承Ⅱ（48）、轴Ⅰ（2）、轴Ⅱ（37）、绕线盘Ⅰ（3）、绕线盘Ⅱ（38）、太阳轮Ⅰ（4）、太阳轮Ⅱ（39）、行星轮Ⅰ（5）、行星轮Ⅱ（40）、棱台形齿圈Ⅰ（6）、棱台形齿圈Ⅱ（41）、发条盒固定架（7）、壁钩Ⅰ（8）、壁钩Ⅱ（42）、轴钩Ⅰ（10）、轴钩Ⅱ（44）、片状钢条Ⅰ（9）、片状钢条Ⅱ（43）、内端头钩Ⅰ（35）、内端头钩Ⅱ、外端头钩Ⅰ（36）、外端头钩Ⅱ、钢绳（11）、滑轮（12）、框架（13）、发条轴Ⅰ（34）、发条轴Ⅱ（45）、发条盒Ⅰ和发条盒Ⅱ，所述逃生舱系统包括逃生舱、座椅（22）、安全带（23）、舱门锁扣（31）和舱底拉线（29），所述逃生刹车系统包括手刹柄（14）、刹车线绕线盘（15）、刹车线定向滑轮（16）、刹车线（17）、刹车片（18）、刹车盘（19）、弹簧（20）和卡钳（21）；

所述逃生机械系统中高层建筑楼顶设有轴Ⅱ（37），轴Ⅱ（37）与高层建筑楼墙、发条盒Ⅱ结合处配合设有轴承Ⅱ（48），轴Ⅱ（37）上依次设有绕线盘Ⅱ（38）、太阳轮Ⅱ（39），太阳轮Ⅱ（39）上设有与太阳轮Ⅱ（39）啮合的若干行星轮Ⅱ（40），若干行星轮Ⅱ（40）均于嵌套在行星轮Ⅱ（40）外部的棱台形齿圈Ⅱ（41）内部齿圈啮合，棱台形齿圈Ⅱ（41）连接发条轴Ⅱ（45），位于发条盒Ⅱ内部的发条轴Ⅱ（45）上设有轴钩Ⅱ（44），发条盒Ⅱ内表面对应轴钩Ⅱ（44）位置处设有壁钩Ⅱ（42），片状钢条Ⅱ（43）的外端头钩Ⅱ钩在壁钩Ⅱ（42）上，片状钢条Ⅱ（43）的内端头钩Ⅱ钩在轴钩Ⅱ（44）上，且片状钢条Ⅱ（43）以发条轴（34）为轴心缠绕在发条轴Ⅱ（45）上，发条盒Ⅱ通过发条盒固定架（7）固定在高层建筑楼顶；高层建筑楼顶绕线盘Ⅱ（38）通过钢绳（11）与安装在逃生舱顶部框架（13）内部的绕线盘Ⅰ（3）连接，框架（13）内部绕线盘Ⅰ（3）中心位置穿过轴Ⅰ（2），框架（13）内部轴Ⅰ（2）两端各设有一个太阳轮Ⅰ（4），框架（13）内部每个太阳轮Ⅰ（4）上设有与太阳轮Ⅰ（4）啮合的若干行星轮Ⅰ（5），若干行星轮Ⅰ（5）均于嵌套在行星轮Ⅰ（5）外部的棱台形齿圈Ⅰ（6）内部齿圈啮合，两个棱台形齿圈Ⅰ（6）各连接一个发条轴Ⅰ（34），每个位于发条盒Ⅰ内部的发条轴Ⅰ（34）上设有轴钩Ⅰ（10），发条盒Ⅰ内表面对应轴钩Ⅰ（10）位置处设有壁钩Ⅰ（8），片状钢条Ⅰ（9）的外端头钩Ⅰ（36）钩在壁钩Ⅰ（8）上，片状钢条Ⅰ（9）的内端头钩Ⅰ（35）钩在轴钩Ⅰ（10）上，且片状钢条Ⅰ（9）以发条轴Ⅰ（34）为轴心缠绕在发条轴Ⅰ（34）上，两个发条盒Ⅰ的发条轴Ⅰ（34）通过轴承Ⅰ（1）安装在框架（13）内；

所述逃生舱系统中逃生舱内部设有座椅（22），座椅（22）上设有安全带（23），逃生舱的逃生门上设有舱门锁扣（31），逃生舱底部设有舱底拉线（29）；

所述逃生刹车系统中座椅（22）的扶手处设有手刹柄（14），手刹柄（14）连接刹车线绕线盘（15），刹车线（17）依次连接刹车线绕线盘（15）、刹车线定向滑轮（16）、刹车盘（19）内部的卡钳（21），卡钳（21）与刹车盘（19）内部空隙处设有弹簧（20），卡钳（21）与刹车盘（19）间设有套在发条轴（34）上的刹车片（18），刹车片（18）、刹车盘（19）、卡钳（21）安装在逃生机械系统中逃生舱顶部框架（13）内部的其中一个发条轴（34）上。

2.根据权利要求1所述的高层建筑机械救援系统，其特征在于：所述逃生舱系统还包括电池（25）、无线电扩音器（26）、夜间照明灯（27）、舱底轮（28）、采光窗（30）、高度测量仪（32）、信息显示屏（33）和控制器，逃生舱内部设有电池（25）、无线电扩音器（26）、夜间照明灯（27）和高度测量仪（32），逃生舱舱门上设有采光窗（30）和信息显示屏（33），逃生舱舱底设有舱底轮（28），电池（25）、无线电扩音器（26）、夜间照明灯（27）、信息显示屏（33）均与控制器电连接。

3.根据权利要求1或2所述的高层建筑机械救援系统，其特征在于：所述逃生舱是由双层铝合金中间填充天然石膏构成的防火硬性外壳。

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