CN111202918A - 一种高楼缓降逃生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高楼缓降逃生装置，属于救生设备领域，其特征在于：包括卷筒、绳子、背板、安全带和齿轮箱，所述的背板正面设有安全带，通过安全带将背板绑在人体后背上，背板的背面设有卷筒和齿轮箱；所述的卷筒包括筒体结构和固定在筒体结构两端的圆形侧板，所述的绳子一端固定并缠绕在卷筒上，绳子另一端用于连接在室内的固定物体上；所述的齿轮箱位于卷筒的一端。与现有技术相比较具有能够辅助受困人员快速逃生的特点。

Description

一种高楼缓降逃生装置

技术领域

本发明是发明专利申请《一种救生设备》(申请号：2017114707933)涉及一种高楼缓降逃生装置，特别是一种适用于高楼逃生的救生设备。

背景技术

住宅、学校、医院等场合一旦发生火灾等意外事件，很难在短时间内及时撤离。大楼遭受火灾后，火势容易横向和纵向蔓延，并伴随大量浓烟，从楼梯或者消防电梯逃生容易发生混乱，造成踩踏事故。

目前，高层消防主要采用云梯、高压水炮灭火、直升机灭火等方式，消防员难以深入火灾现场救援，而且人力救援消耗消防员的大量体力，造成救援成功率降低。在这种情况下，应该提高火灾受困群众的自救能力，提供一种逃生工具，帮助火灾受困人员进行自救，是十分必要和有效地逃生手段。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种高楼缓降逃生装置。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种高楼缓降逃生装置，其特征在于：本发明包括卷筒、绳子、安全带和齿轮箱；所述的卷筒包括筒体结构和固定在筒体结构两端的圆形侧板，所述的绳子一端固定并缠绕在卷筒上，绳子另一端连接安全带；所述的齿轮箱位于卷筒的一端，包括箱盖和卷筒的一个侧板围成的壳体结构及其内部结构，所述的箱盖是与卷筒同轴心的内端开口的圆柱形壳体结构；所述的卷筒和齿轮箱轴心处设有主轴，所述的主轴与箱盖固定连接，卷筒能够围绕主轴旋转；所述的卷筒和齿轮箱中的主轴和箱盖分别固定在底座上；所述的卷筒上远离齿轮箱一侧的侧板处设有手柄，该侧板上固定设有侧板齿轮，所述的侧板齿轮与主轴同轴，手柄转轴上固定设有手柄齿轮，并且手柄齿轮与侧板齿轮相啮合；所述的齿轮箱内部设有齿轮、棘轮、连杆、摇杆、固定板和盒体；齿轮箱所在的侧板的外侧面上设有内齿轮，所述的固定板位于内齿轮的空腔内靠内侧的位置，固定板与所述的主轴固定连接；内齿轮的空腔内还设有与内齿轮相啮合的一号齿轮；一号齿轮的外侧设有与一号齿轮同轴的二号齿轮，二号齿轮直径大于一号齿轮；一、二号齿轮所在轮轴与一号齿轮固定连接，与二号齿轮转动连接，二号齿轮中间有圆形空腔，圆形空腔内设有内啮合棘轮机构，其中圆形空腔侧壁上设有棘齿，二号齿轮所在轮轴上固定设有圆盘，该圆盘连接棘爪；二号齿轮旁设有与二号齿轮相啮合的三号齿轮，其中三号齿轮的直径小于二号齿轮的直径；三号齿轮的外侧固定连接与三号齿轮同轴的四号齿轮，其中四号齿轮的直径大于三号齿轮的直径；四号齿轮旁设有与四号齿轮相啮合的五号齿轮，其中五号齿轮的直径小于四号齿轮的直径；一、二号齿轮与三、四号齿轮所在的轮轴两端分别与固定板和箱盖连接，固定板和箱盖和分别设有与各轮轴相适应的孔，各轮轴的端部分别位于相应的孔中；五号齿轮所在轮轴的外侧端与箱盖固定连接，其内侧固定设有与五号齿轮同轴的扁平的圆柱形的中空的盒体，盒体内设有旋转块，五号齿轮所在的轴是次轴，所述的次轴从旋转块中间的孔内穿过，旋转块可围绕次轴旋转，旋转块侧壁与盒体侧壁之间通过一号弹簧连接，一号弹簧与盒体之间的连接点位于旋转块的转动方向的前方；旋转块中间设有沿盒体径向方向的条形空腔，该空腔内设有滑块，所述的滑块可以沿径向方向滑动；盒体内壁上设有条形孔，条形孔位于滑块内侧相对应的位置，所述的滑块内侧方向上固定连接圆柱结构，所述的圆柱结构从条形孔内穿过盒体内壁，从盒体内露出；所述的条形孔形状呈阿基米德螺线形，其中靠近一号弹簧一端离次轴距离较近，远离一号弹簧一端离次轴距离较远；圆柱结构的暴露在盒体外的伸出端与连杆一端相铰接，连杆另一端与滑槽杆相铰接；所述的滑槽杆与所述的摇杆相配合连接，所述的摇杆一侧有齿，形成齿条结构，摇杆上与齿相对一侧各有向内外两侧伸出的突起结构，使摇杆形成T形截面，所述的滑槽杆上设有与所述的T形截面相适应的滑槽；所述的摇杆的齿条结构与六号齿轮相啮合，所述的滑槽杆与六号齿轮所在的轮轴相铰接，所述的摇杆上远离六号齿轮一端设有配重，六号齿轮与七号齿轮相啮合；七号齿轮所在的轮轴外侧端从箱盖伸出，伸出端设有手轮，手轮与箱盖之间设有二号弹簧，通过二号弹簧的作用将手轮及七号齿轮向外侧弹出；箱盖内侧设有能够插进七号齿轮的卡块，自然状态时七号齿轮向外弹出，卡块卡进七号齿轮内。

与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：

1、能够快速从高楼上自行逃离；

2、能够调节下落速度。

附图说明

图1是本发明实施例1的俯视图。

图2是本发明实施例1的正视图。

图3是本发明实施例1的侧视图。

图4是本发明的齿轮箱的内部结构示意图。

图5是齿轮箱内各结构展开图。

图6是本发明实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。为便于叙述，设图1卷筒中间位置位置为正中，朝向卷筒中间位置的方向为内，其相反的方向为外。

实施例1中，如图1至5所示，本发明包括卷筒、绳子4、背板7、安全带32和齿轮箱。

所述的背板7正面设有安全带32，通过安全带32将背板7绑在人体后背上，背板7的背面设有卷筒和齿轮箱。

所述的卷筒包括筒体结构和固定在筒体结构两端的圆形侧板5，所述的绳子4一端固定并缠绕在卷筒上，绳子4另一端用于连接室内的固定物体上。所述的齿轮箱位于卷筒的一端，包括箱盖3和卷筒的一个侧板5围成的壳体结构及其内部结构，所述的箱盖3是与卷筒同轴心的内端开口的圆柱形壳体结构。所述的卷筒和齿轮箱轴心处设有主轴6，所述的主轴6与箱盖3固定连接，卷筒能够围绕主轴6旋转。所述的背板7分别与所述的主轴6和箱盖3固定连接。

所述的齿轮箱内部设有齿轮、连杆25、摇杆29、固定板9和盒体17。

齿轮箱所在的侧板5的外侧面上设有内齿轮8，所述的固定板9位于内齿轮8的空腔内靠内侧的位置，固定板9与所述的主轴6固定连接。内齿轮8的空腔内还设有与内齿轮8相啮合的一号齿轮14。一号齿轮14的外侧设有与一号齿轮14同轴的二号齿轮10，二号齿轮10直径大于一号齿轮14。一号齿轮14、二号齿轮10所在轮轴与一号齿轮14固定连接，与二号齿轮10转动连接，二号齿轮10中间有圆形空腔，圆形空腔有内啮合棘轮机构，其中圆形空腔侧壁上设有棘齿12，二号齿轮10所在轮轴上固定设有圆盘13，该圆盘13连接棘爪11。二号齿轮10旁设有与二号齿轮10相啮合的三号齿轮16，其中三号齿轮16的直径小于二号齿轮10的直径。三号齿轮16的外侧固定连接与三号齿轮16同轴的四号齿轮15，其中四号齿轮15的直径大于三号齿轮16的直径。四号齿轮15旁设有与四号齿轮15相啮合的五号齿轮18，其中五号齿轮18的直径小于四号齿轮15的直径。一号齿轮14、二号齿轮10与三号齿轮16、四号齿轮15所在的轮轴两端分别与固定板9和箱盖3连接，固定板9和箱盖3和分别设有与各轮轴相适应的孔，各轮轴的端部分别位于相应的孔中，其中一号齿轮14、二号齿轮10所在轮轴能够随齿轮旋转。五号齿轮18所在轮轴的外侧端与箱盖3固定连接，其内侧固定设有与五号齿轮18同轴的扁平的圆柱形的中空的盒体17，盒体17内设有旋转块20，五号齿轮18所在的轴是次轴19，所述的次轴19从旋转块20中间的孔内穿过，旋转块20可围绕次轴19旋转，旋转块20侧壁与盒体17侧壁之间通过一号弹簧24连接，一号弹簧24与盒体17之间的连接点位于旋转块20的转动方向的前方，即旋转时盒体17通过一号弹簧24的作用拉动旋转块20旋转。旋转块20中间设有沿盒体17径向方向的条形空腔，该空腔内设有滑块23，所述的滑块23可以沿径向方向滑动。盒体17内壁上设有条形孔21，条形孔21位于滑块23内侧相对应的位置，所述的滑块23内侧方向上固定连接圆柱结构22，所述的圆柱结构22从条形孔21内穿过盒体17内壁，从盒体17内露出。所述的条形孔21形状呈阿基米德螺线形，其中靠近一号弹簧24一端离次轴19距离较近，远离一号弹簧24一端离次轴19距离较远。通过条形孔21与圆柱结构22的作用，当一号弹簧24缩短时，滑块23靠近次轴19，当一号弹簧24伸长时，滑块23远离次轴19。

圆柱结构22的暴露在盒体17外的伸出端与连杆25一端相铰接，连杆25另一端与滑槽杆26相铰接。所述的滑槽杆26与所述的摇杆29相配合连接，所述的摇杆29一侧有齿，形成齿条结构，摇杆29上与齿相对一侧各有向内外两侧伸出的突起结构，使摇杆29形成T形截面，所述的滑槽杆26上设有与所述的T形截面相适应的滑槽，从而摇杆29可以沿滑槽杆26的长度方向自由滑动。所述的摇杆29的齿条结构与六号齿轮28相啮合，所述的滑槽杆26与六号齿轮28所在的轮轴相铰接，所述的摇杆29上远离六号齿轮28一端设有配重27，六号齿轮28与七号齿轮30相啮合。七号齿轮30所在的轮轴外侧端从箱盖3伸出，伸出端设有手轮1，手轮1与箱盖3之间设有二号弹簧2，通过二号弹簧2的作用将手轮1及七号齿轮30向外侧弹出。箱盖3内侧设有能够插进七号齿轮30的卡块31，自然状态时七号齿轮30向外弹出，卡块31卡进七号齿轮30内，使七号齿轮30无法旋转；使用时将手轮1向内侧推动，使七号齿轮30与卡块31脱离，从而可以通过旋转手轮1来旋转七号齿轮30。

本发明工作原理如下：当发生火灾等意外事件后，通过安全带32将背板7绑在人体后背或者胸前上，将绳子4端部固定在室内，例如绑在病床、大型柜子等不能够从窗户上掉出来的物品上，然后从窗户跳出即可。下落时通过绳子4带动卷筒旋转，卷筒通过其外侧面上的内齿轮8依次带动一至五号齿轮18和盒体17旋转，盒体17通过连杆25带动滑槽杆26和摇杆29进行摆动，人体的重力经过各齿轮的传动后经过连杆25作用给滑槽杆26，通过滑槽杆26驱动摇杆29摆动，当一个大小一定的作用力通过连杆25作用到滑槽杆26和摇杆29时摇杆29便以一个恒定的周期做摆动运动，各齿轮也随之以一个稳定的速度进行旋转，从而人体能够以恒定的速度缓慢下落，而不会做自由落体运动，避免了逃生人员被摔伤。

在本发明中，摇杆29摆动的速度与其受力的二分之一次方成正比，从而人体下落的速度v与其重量G之间的关系是：

由此可见人体的重量对人体下落速度的影响作用较小，即两个重量不同的人员通过本发明同时下落时，二者下落速度相差不会太大，而通过盒体17的作用则会进一步减少这种差距。当人体的重量较大时，其下落速度相应增大，同时一号弹簧24的拉伸量较大，旋转块20带动滑块23朝向远离一号弹簧24的方向移动，通过条形孔21的作用，滑块23被推向远离次轴19的方向，滑块23围绕次轴19旋转，滑块23远离次轴19后其旋转的半径增大，由于力矩不便，其对连杆25的作用力相对减小，滑块23半径增大后，摇杆29的摆动幅度增大，又因为连杆25对滑槽杆26和摇杆29的作用力减小，所以滑槽杆26和摇杆29的摆动周期增大，因此人体下落的速度减慢，从而抵消了人员因重量增大而引起的下落速度加快的部分；同样当人体的重量较小时，其下落速度相应减小，同时一号弹簧24的拉伸量较小，滑块23的旋转半径增大，对连杆25的作用力也减小，能够减小摇杆29摆动的周期，加快人体的下落速度，抵消掉因人体重量减小而引起的下落速度小小的部分。因此通过盒体17及其内部结构的作用能够使逃生人员无论重量大小能够保持大致相等的下落速度。

在本发明中手轮1及一号弹簧24的作用在于调节人体下落的速度，旋转手轮1，带动七号齿轮30旋转，通过六号齿轮28和摇杆29上的齿条带动摇杆29沿其长度方向运动，当摇杆29及其配重27运动时，能够改变摇杆29重心的位置，主要是摇杆29重心距六号齿轮28轴心的距离，摇杆29重心与六号齿轮28轴心距离的变化能够改变摇杆29的摆动周期，具体为距离增大，变动周期增大，距离减小摆动周期减小，从而能够调节人体下落的速度。对于不同的人员应当设置不同的下落速度，对于老弱人群来说，容易摔伤，应当将下落速度适当调小，对于年轻健康的人员来说，不容易摔伤，可以将下落速度适当调快一些，以便能够在最短的时间内撤离。

通过棘轮和棘爪11的作用能够使二至五号齿轮18只能够单向旋转，当绳子4拉动卷筒旋转时，棘爪11正向旋转，棘爪11卡住棘齿12带动棘轮(二号齿轮10)旋转，当使用完毕后旋转卷筒将绳子4收回时，棘爪11反转，棘爪11与棘齿12相脱离，一号齿轮14旋转而二号齿轮10不旋转，从而卷筒能够快速旋转。

实施例2中，如图6所示，本实施例中包括卷筒、绳子4、底座33、安全带32和齿轮箱，其中卷筒、绳子4和齿轮箱的结构同实施例1，本实施例不再累述。

所述的卷筒和齿轮箱中的主轴6和箱盖3分别固定在底座33上，平时通过底座33将本发明固定安装在某处(如窗台旁)。绳子4的端部固定连接安全带32，通过安全带32将绳子固定在身上。

所述的卷筒上远离齿轮箱一侧的侧板5处设有手柄36，该侧板5上固定设有侧板齿轮34，所述的侧板齿轮34与主轴6同轴，手柄36转轴上固定设有手柄齿轮35，并且手柄齿轮35与侧板齿轮34相啮合。转动手柄36，可以将绳子4收回，以供下一个人员使用。

除发生火灾等意外事件，实施例2也可以用于其他没有电力设备或者其他动力设备的情况，人员缓缓降落的场合，将安全带32系在身上，即可实现安全降落。

需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种高楼缓降逃生装置，其特征在于：本发明包括卷筒、绳子、安全带和齿轮箱；所述的卷筒包括筒体结构和固定在筒体结构两端的圆形侧板，所述的绳子一端固定并缠绕在卷筒上，绳子另一端连接安全带；所述的齿轮箱位于卷筒的一端，包括箱盖和卷筒的一个侧板围成的壳体结构及其内部结构，所述的箱盖是与卷筒同轴心的内端开口的圆柱形壳体结构；所述的卷筒和齿轮箱轴心处设有主轴，所述的主轴与箱盖固定连接，卷筒能够围绕主轴旋转；所述的卷筒和齿轮箱中的主轴和箱盖分别固定在底座上；所述的卷筒上远离齿轮箱一侧的侧板处设有手柄，该侧板上固定设有侧板齿轮，所述的侧板齿轮与主轴同轴，手柄转轴上固定设有手柄齿轮，并且手柄齿轮与侧板齿轮相啮合；所述的齿轮箱内部设有齿轮、棘轮、连杆、摇杆、固定板和盒体；齿轮箱所在的侧板的外侧面上设有内齿轮，所述的固定板位于内齿轮的空腔内靠内侧的位置，固定板与所述的主轴固定连接；内齿轮的空腔内还设有与内齿轮相啮合的一号齿轮；一号齿轮的外侧设有与一号齿轮同轴的二号齿轮，二号齿轮直径大于一号齿轮；一、二号齿轮所在轮轴与一号齿轮固定连接，与二号齿轮转动连接，二号齿轮中间有圆形空腔，圆形空腔内设有内啮合棘轮机构，其中圆形空腔侧壁上设有棘齿，二号齿轮所在轮轴上固定设有圆盘，该圆盘连接棘爪；二号齿轮旁设有与二号齿轮相啮合的三号齿轮，其中三号齿轮的直径小于二号齿轮的直径；三号齿轮的外侧固定连接与三号齿轮同轴的四号齿轮，其中四号齿轮的直径大于三号齿轮的直径；四号齿轮旁设有与四号齿轮相啮合的五号齿轮，其中五号齿轮的直径小于四号齿轮的直径；一、二号齿轮与三、四号齿轮所在的轮轴两端分别与固定板和箱盖连接，固定板和箱盖和分别设有与各轮轴相适应的孔，各轮轴的端部分别位于相应的孔中；五号齿轮所在轮轴的外侧端与箱盖固定连接，其内侧固定设有与五号齿轮同轴的扁平的圆柱形的中空的盒体，盒体内设有旋转块，五号齿轮所在的轴是次轴，所述的次轴从旋转块中间的孔内穿过，旋转块可围绕次轴旋转，旋转块侧壁与盒体侧壁之间通过一号弹簧连接，一号弹簧与盒体之间的连接点位于旋转块的转动方向的前方；旋转块中间设有沿盒体径向方向的条形空腔，该空腔内设有滑块，所述的滑块可以沿径向方向滑动；盒体内壁上设有条形孔，条形孔位于滑块内侧相对应的位置，所述的滑块内侧方向上固定连接圆柱结构，所述的圆柱结构从条形孔内穿过盒体内壁，从盒体内露出；所述的条形孔形状呈阿基米德螺线形，其中靠近一号弹簧一端离次轴距离较近，远离一号弹簧一端离次轴距离较远；圆柱结构的暴露在盒体外的伸出端与连杆一端相铰接，连杆另一端与滑槽杆相铰接；所述的滑槽杆与所述的摇杆相配合连接，所述的摇杆一侧有齿，形成齿条结构，摇杆上与齿相对一侧各有向内外两侧伸出的突起结构，使摇杆形成T形截面，所述的滑槽杆上设有与所述的T形截面相适应的滑槽；所述的摇杆的齿条结构与六号齿轮相啮合，所述的滑槽杆与六号齿轮所在的轮轴相铰接，所述的摇杆上远离六号齿轮一端设有配重，六号齿轮与七号齿轮相啮合；七号齿轮所在的轮轴外侧端从箱盖伸出，伸出端设有手轮，手轮与箱盖之间设有二号弹簧，通过二号弹簧的作用将手轮及七号齿轮向外侧弹出；箱盖内侧设有能够插进七号齿轮的卡块，自然状态时七号齿轮向外弹出，卡块卡进七号齿轮内。

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