CN111350321A - 一种可变形为滑式梯的变形楼梯 - Google Patents

一种可变形为滑式梯的变形楼梯 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可变形为滑式梯的变形楼梯，解决现有技术楼梯在遇到火灾等险情时居民逃生效率低易延误逃生时机的技术问题。本发明包括与楼梯台阶相对应、平时处于收缩状态以不影响楼梯正常使用功能、遇突发状况可展开以将楼梯变形为滑式梯的暗板组件，用于驱动暗板组件运行的驱动组件，以及传动组件；传动组件分别与暗板组件和所述驱动组件相连接，驱动组件通过传动组件驱动暗板组件运行。本发明设计科学合理，使用方便，在遇到火灾等险情时可以将楼梯变形为滑式梯，以提高居民逃生效率，保证人民生命财产安全。

Description

一种可变形为滑式梯的变形楼梯
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，进一步地，属于滑梯技术领域，具体涉及一种可变形为滑式梯的变形楼梯。
背景技术
楼梯，建筑物中作为楼层间垂直交通用的构件。用于楼层之间和高差较大时的交通联系。在设有电梯、自动梯作为主要垂直交通手段的多层和高层建筑中也要设置楼梯。高层建筑尽管采用电梯作为主要垂直交通工具，但仍然要保留楼梯供火灾时逃生之用。楼梯由连续梯级的梯段(又称梯跑)、平台(休息平台)和围护构件等组成。楼梯的最低和最高一级踏步间的水平投影距离为梯长，梯级的总高为梯高。中国战国时期铜器上的重屋形象中已镌刻有楼梯。15～16世纪的意大利，将室内楼梯从传统的封闭空间中解放出来，使之成为形体富于变化带有装饰性的建筑组成部分。现有的楼梯，都是固定结构，在遇到火灾等险情时，居民的最佳逃生时间有限，滑式梯能有效提高居民的逃生速度，现有技术还没有将楼梯在遇到诸如火灾险情时能自动变形为滑式梯以提高居民逃生效率的变形楼梯。
因此，设计一种可变形为滑式梯的变形楼梯，在遇到火灾等险情时可以将楼梯变形为滑式梯，以提高居民逃生效率，保证人民生命财产安全，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种可变形为滑式梯的变形楼梯，解决现有技术楼梯在遇到火灾等险情时居民逃生效率低易延误逃生时机的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种可变形为滑式梯的变形楼梯，包括与楼梯台阶相对应、平时处于收缩状态以不影响楼梯正常使用功能、遇突发状况可展开以将楼梯变形为滑式梯的暗板组件，用于驱动暗板组件运行的驱动组件，以及传动组件；传动组件分别与暗板组件和所述驱动组件相连接，驱动组件通过传动组件驱动暗板组件运行。
进一步地，所述暗板组件包括设于楼梯台阶处并与传动组件相连接的转动轴，分别与转动轴相连接的暗板下板和暗板上板，暗板下板和暗板上板可随转动轴运行而展开，暗板下板和暗板上板展开后以转动轴的轴心线为对称线相对称分布，并且位于同一直线上，同时暗板下板的外端与相邻楼梯台阶处暗板上板之间通过卡接机构卡固。
进一步地，转动轴上设有与传动组件相啮合的齿轮。
进一步地，所述暗板下板上设有阶面朝上的下板台阶面，所述暗板上板设有阶面朝下并与下板台阶面相配合的上板台阶面，暗板下板和暗板上板展开后，上板台阶面与下板台阶面相搭接。
进一步地，所述下板台阶面上设有凸出的卡点，所述上板台阶面上设有与卡点相配合的卡槽，上板台阶面与下板台阶面相搭接后卡点卡接在卡槽内。
进一步地，所述暗板下板上铰接有用于当暗板下板展开时起支撑作用的支撑杆，楼梯台阶上开设有与支撑杆相配合的承载卡槽。
进一步地，暗板上板在其展开的顶面端部设有起保护作用的海绵层。
进一步地，所述传动组件为分别与暗板组件和驱动组件相啮合的齿轮带。
进一步地，所述驱动组件为与传动组件啮合链接的电动机。
进一步地，还包括设于楼梯拐角处的三块活动板，活动板底部设有驱动活动板运行呈倾斜状的液压机构，三块活动板在液压机构驱动下共同形成中间低、周边高的结构；在楼梯与墙体相接处设置有触发时能喷出的隐形气垫。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，在遇到火灾等险情时可以将楼梯变形为滑式梯，以提高居民逃生效率，保证人民生命财产安全。具有安全性能高、普适性强、安装简单、功能齐全、运用广泛、便于存放等特点，具有广阔的市场前景。
本发明每一阶台阶上都安装两个隐藏的暗板，两板之间用旋转轴连接，通过发电机带动传送带，传送带带动齿轮转动，齿轮与轴承连通，轴承能够带动暗板进行翻转，暗板顶板旋转至和底板在同一个斜面上形成滑梯，为了保证滑梯的平整性和顺畅性，将楼梯的棱角铺盖隐藏起来，上板和底板有对应凹槽，底板上会设置几个支撑杆，考虑到滑板放置的美观性，支撑杆附着在底板凹槽上，支点会随着旋转轴的旋转而受到自身重力的作用旋转卡在楼梯的承载卡槽里面，通过支撑杆，把装置固定。在楼梯进行变动的时候，楼梯平台基础地面也开始进行变形，平台上平铺了活动板，在装置启动时，平台下面的液压装置开始进行工作。将平台的活动板抬升，形成四周高，中间低的U型滑道。为了避免逃生中不必要的冲撞，装置与墙体相接处装有隐形气垫，火灾时触发开关，气垫喷出，人在向下滑时触碰气垫可以进行转弯缓冲。
本发明安全性能高：材质采用了碳纤维板使滑梯的硬度与韧性得到提升，在滑梯升起后暗板下方有支架进行固定，起到支撑保护的作用。平台四周设置有安全气垫，增强安全性能。
本发明安装简单：在成型楼梯上均可安装，不需改变原有结构，在楼梯两侧安装轴支撑座，扶手一侧安装带动轴承的链条，将暗板安装于轴承卡槽内，在首层的链条端安装带动电机，在楼梯转角平台处铺设暗板及液压抬升装置，平台四周放置气垫即可。
本发明运用广泛：该逃生滑梯适用于多种类型楼梯，不同尺寸楼梯皆可安装使用。
本发明便于存放：在不使用时隐藏于楼梯下方，不会影响正常通行。
本发明市场前景：在目前市场上该类逃生楼梯应用及销售较少，如上市能够更好的占领市场，具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为本发明结构示意图(其中上半段展示未变形状态、下半段展示变形状态)。
图2为图1中的A部放大图。
图3为本发明变形状态图。
图4为图3中的B部放大图。
图5为图4的爆炸图。
图6为本发明楼梯拐角处示意图。
其中，附图标记对应的名称为：
1-齿轮带、2-转动轴、3-暗板下板、4-暗板上板、5-齿轮、6-下板台阶面、7-上板台阶面、8-卡点、9-卡槽、10-支撑杆、11-海绵层、12-活动板、13-液压机构。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-6所示，本发明提供的一种可变形为滑式梯的变形楼梯，结构简单、设计科学合理，使用方便，在遇到火灾等险情时可以将楼梯变形为滑式梯，以提高居民逃生效率，保证人民生命财产安全。具有安全性能高、普适性强、安装简单、功能齐全、运用广泛、便于存放等特点，具有广阔的市场前景。本发明包括与楼梯台阶相对应、平时处于收缩状态以不影响楼梯正常使用功能、遇突发状况可展开以将楼梯变形为滑式梯的暗板组件，用于驱动暗板组件运行的驱动组件，以及传动组件；传动组件分别与暗板组件和所述驱动组件相连接，驱动组件通过传动组件驱动暗板组件运行。
本发明所述暗板组件包括设于楼梯台阶处并与传动组件相连接的转动轴2，分别与转动轴2相连接的暗板下板3和暗板上板4，暗板下板3和暗板上板4可随转动轴2运行而展开，暗板下板3和暗板上板4展开后以转动轴的轴心线为对称线相对称分布，并且位于同一直线上，同时暗板下板3的外端与相邻楼梯台阶处暗板上板4之间通过卡接机构卡固。
本发明转动轴2上设有与传动组件相啮合的齿轮5。
本发明所述暗板下板3上设有阶面朝上的下板台阶面6，所述暗板上板4设有阶面朝下并与下板台阶面6相配合的上板台阶面7，暗板下板3和暗板上板4展开后，上板台阶面7与下板台阶面6相搭接。所述下板台阶面6上设有凸出的卡点8，所述上板台阶面7上设有与卡点8相配合的卡槽9，上板台阶面7与下板台阶面6相搭接后卡点8卡接在卡槽9内。
本发明所述暗板下板3上铰接有用于当暗板下板3展开时起支撑作用的支撑杆10，楼梯台阶上开设有与支撑杆10相配合的承载卡槽。暗板上板4在其展开的顶面端部设有起保护作用的海绵层11。
本发明所述传动组件为分别与暗板组件和驱动组件相啮合的齿轮带1。所述驱动组件为与传动组件啮合链接的电动机。还包括设于楼梯拐角处的三块活动板12，活动板12底部设有驱动活动板12运行呈倾斜状的液压机构13，三块活动板12在液压机构13驱动下共同形成中间低、周边高的结构；在楼梯与墙体相接处设置有触发时能喷出的隐形气垫。
本发明每一阶台阶上都安装两个隐藏的暗板，两板之间用旋转轴连接，通过发电机带动传送带，传送带带动齿轮转动，齿轮与轴承连通，轴承能够带动暗板进行翻转，暗板顶板旋转至和底板在同一个斜面上形成滑梯，为了保证滑梯的平整性和顺畅性，将楼梯的棱角铺盖隐藏起来，上板和底板有对应凹槽，底板上会设置几个支撑杆，考虑到滑板放置的美观性，支撑杆附着在底板凹槽上，支点会随着旋转轴的旋转而受到自身重力的作用旋转卡在楼梯的承载卡槽里面，通过支撑杆，把装置固定。在楼梯进行变动的时候，楼梯平台基础地面也开始进行变形，平台上平铺了活动板，在装置启动时，平台下面的液压装置开始进行工作。将平台的活动板抬升，形成四周高，中间低的U型滑道。为了避免逃生中不必要的冲撞，装置与墙体相接处装有隐形气垫，火灾时触发开关，气垫喷出，人在向下滑时触碰气垫可以进行转弯缓冲。
本发明楼梯暗板展开之后支撑轴随着旋转轴的旋转而受到自身重力的作用旋转卡在楼梯的承载卡槽里面，一定程度上确保了滑板的承压能力，轴与梯架间有固定杆，所有的旋转轴用机械滑轮整体控制，所述滑板(包括暗板下板和暗板上板)、旋转轴和机械装置均由高强度材料制成，有利于提高整体机构的控制，确保逃生通道的强度，保证逃生人员的安全。楼梯暗板展开后的平面接口处有一层与斜面平齐的海绵，阻挡板与板之间连接的缝隙，防护人避免被划伤，另外楼梯扶手处与墙壁处也有防护的气垫，楼梯转台处会有一层充气的气垫，与机械装置连接，一旦机械装置启动，气垫就会瞬时充满气体，当然这种气垫也是采用的防火材料。
本发明机械装置主要是运用了轴承、齿轮、链条(齿轮带)相结合的装置。通过电机带动链条运动，然后链条在每一层的拐弯处都有齿轮链接轴承的一端，另一端又链接下一层的齿轮和链条。而在每一层上的链条又带动各个小齿轮转动，从而带动暗板运动。首先是第一个板转动，当转动到一定的程度时候，带动上第二块暗板，当暗板运动到指定位置时候，电机齿轮停止运动。同时第二块暗板后面的支撑棍滑落，到达卡口，支撑暗板。
首先在原有的楼梯上面安装好两层暗板，在两端装上滑轮机械装置，齿轮与传送带连接，齿轮与轴承连通，轴承与暗板相连，传送带与扶手承接，平台基础地面也进行改装，平台上平铺活动板，活动板下面安装液压装置。发电机带动传送带工作，整个装置开启，滑轮带动传送带，传送带带动滑轮和轴承启动暗板，顶层暗板沿着轴承向上旋转，底层暗板根据装置理论计算旋转至固定的位置，底层支架支撑在卡槽内，更好的固定滑板不偏移，旋转后两层暗板成180°，暗板板端粘贴轻薄的海绵，将滑梯的棱角铺盖封闭起来，防止有间隙刮伤人。发动机启动，板材抬升，平台处形成四周高，中间低的U型滑道。为了避免逃生中不必要的冲撞，装置与墙体相接处装有隐形气垫，液压装置开始进行工作气垫喷出，人在向下滑时触碰气垫可以进行转弯缓冲。另外，考虑到安全性，所使用的滑板、旋转轴和机械装置均由高强度材料制成，提高整体机构的控制，确保逃生通道的强度，保证逃生人员的安全。
本发明通过电控箱控制，电控箱连接有设于楼道及楼内的火灾探测器(至少包括温度传感器和烟雾传感器)，电控箱分别与驱动电机和液压机构连接，当电控箱接收到火灾信号时，控制驱动电机和液压机构运行，于是本变心电梯很快就能变形成为滑式梯以供居民逃生。
本发明的变形过程为：每一阶台阶的竖直面上都安装有两个隐藏的暗板，在发生一些灾害，需要人员快速疏散时，启动该装置，通过开关激活电动机，电动机按楼层情况设置，如果楼层高度较高，则需要每一层都设置电动机，如果楼层适当则可以几层楼共用一个电动机。电动机激活后带动传送带(可用铰链)，由传送带(铰链)带动滚轮轴承(齿轮轴承)转动，滚轮(齿轮)与轴承连通。轴承能够带动暗板进行翻转，轴承没有与暗板直接焊接在一起，是通过轴承上的卡口，与暗板上的卡口，在轮轴转动到一定的程度卡在一起，然后暗板被轮轴带动，到达与楼梯斜面平行时形成滑梯将楼梯的棱角铺盖隐藏起来，形成滑道。在暗板进行变形的时候，暗板上的支撑杆也在进行运动，在到达平行位置时，通过支撑杆，把滑道装置固定形成滑梯。
在楼梯进行变动的时候，楼梯转台基础地面上铺设的板材也开始进行变形。在装置启动时，平台下面的液压装置开始进行工作。将平台的板材抬升，形成周边高，中间低的U型滑道。同时，为了避免救生中不必要的冲撞，装置与墙体的相接处装有隐藏气垫，火灾发生时触发开关，气垫喷出，人在向下滑时触碰气垫可以进行转弯缓冲。
本发明公开了一种能自动变形为滑式梯的变形楼梯，包括一一对应楼梯每一阶台阶设置的若干组暗板组件，与楼梯的扶手承接(楼梯扶手底部有固定的齿轮，通过齿轮与链条链接来传动链条的动力，齿轮又与带动暗板的轴承相固定，从而通过轴承来带动暗板变形。)的传动组件，以及用于带动传动组件的驱动组件。
本发明所述暗板组件包括紧贴楼梯台阶的竖直面设置的暗板下板，紧贴暗板下板设置的暗板上板。与暗板下板和暗板上板顶部连接的转动轴，以及设置在转动轴上的齿轮；所述传动组件与每一组暗板组件的齿轮均连接、齿轮通过链条带动，并用于带动转动轴转动，所述转动轴两端通过轴承座与楼梯的侧壁和扶手侧的齿轮连接。
本发明所述暗板上板有类似大雨伞上的卡点(暗板上板无支撑杆，上板靠卡点与下板结合以后靠下板支撑杆来支撑)，所述暗板下板在端部对应设置有相互匹配的第一凹槽。
本发明每块板与轴承是成孔隙链接的，每一块板的运动是通过与轴承之间有卡点，当转动到卡点卡住以后暗板才会跟随轴承一起运动，上下两个暗板的卡点在不同位置，从而达到第一块板运动时候第二块不会动。当第一块板运动到竖直平面时候，下板的卡点在卡住，从而开始运动。这样的卡点可以参照太阳伞的卡点。
本发明所述暗板下板设置有支撑杆，所述支撑杆上端与暗板下板转动连接。支撑杆往下滑动是当下板运动到一定程度时候才发生滑动，因为支撑杆较长，滑动轨迹需要经过楼梯实体，因此楼梯竖直面开一个滑动的承载卡槽。
本发明所述暗板上板和暗板下板在端部设置有与斜面平齐的海绵，其与楼梯的倾斜角度平面相平齐。其作用是保护人体，防止暗板末端的尖锐部分划伤人体。
本发明还包括平铺在楼梯转角平台的三块板材，以及安装在板材下方的液压机构。三块板材的为可抬升的暗板，液压装置会将三块暗板的靠墙侧抬高，使整个楼梯平台的平面形成中间低三面高的形式，更加方便居民下滑时拐弯。
本发明还包括设置在楼梯与墙体相接处、并在触发时喷出的隐形气垫(气垫是两侧都有，用于保护下滑的人，防止因下滑速度过快而造成人身伤害)。所述驱动组件为电动机。所述传动组件为传送带或铰链。
本发明基于滑梯的强度考虑，暗板材料选取了碳纤维板材，在强度刚度保证的同时柔韧性以及重量也考虑在其中，能够更好的增加逃生滑梯的耐用性能。
本发明在速度上救生滑式梯在保障撤离速度的同时也得保证安全性，因此速度应该保持在一个安全值内，该安全范围值为：2.5～3.5m/s。
本发明是可装卸工具，可在原有楼梯上做改进，不对楼梯本身构造产生影响。
本发明逃生楼梯具有安全性能高、普适性强、安装简单、功能齐全、运用广泛、便于存放等特点，具有广阔的市场前景。
本发明安全性能高：材质采用了碳纤维板使滑梯的硬度与韧性得到提升，在滑梯升起后暗板下方有支架进行固定，起到支撑保护的作用。平台四周设置有安全气垫，增强安全性能。
本发明安装简单：在成型楼梯上均可安装，不需改变原有结构，在楼梯两侧安装轴支撑座，扶手一侧安装带动轴承的链条，将暗板安装于轴承卡槽内，在首层的链条端安装带动电机，在楼梯转角平台处铺设暗板及液压抬升装置，平台四周放置气垫即可。
本发明运用广泛：该逃生滑梯适用于多种类型楼梯，不同尺寸楼梯皆可安装使用。
本发明便于存放：在不使用时隐藏于楼梯下方，不会影响正常通行。
本发明市场前景：在目前市场上该类逃生楼梯应用及销售较少，如上市能够更好的占领市场，具有广阔的市场前景。
最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可变形为滑式梯的变形楼梯，其特征在于：包括与楼梯台阶相对应、平时处于收缩状态以不影响楼梯正常使用功能、遇突发状况可展开以将楼梯变形为滑式梯的暗板组件，用于驱动暗板组件运行的驱动组件，以及传动组件；传动组件分别与暗板组件和所述驱动组件相连接，驱动组件通过传动组件驱动暗板组件运行。
2.根据权利要求1所述的一种可变形为滑式梯的变形楼梯，其特征在于：所述暗板组件包括设于楼梯台阶处并与传动组件相连接的转动轴(2)，分别与转动轴(2)相连接的暗板下板(3)和暗板上板(4)，暗板下板(3)和暗板上板(4)可随转动轴(2)运行而展开，暗板下板(3)和暗板上板(4)展开后以转动轴的轴心线为对称线相对称分布，并且位于同一直线上，同时暗板下板(3)的外端与相邻楼梯台阶处暗板上板(4)之间通过卡接机构卡固。
3.根据权利要求2所述的一种可变形为滑式梯的变形楼梯，其特征在于：转动轴(2)上设有与传动组件相啮合的齿轮(5)。
4.根据权利要求2所述的一种可变形为滑式梯的变形楼梯，其特征在于：所述暗板下板(3)上设有阶面朝上的下板台阶面(6)，所述暗板上板(4)设有阶面朝下并与下板台阶面(6)相配合的上板台阶面(7)，暗板下板(3)和暗板上板(4)展开后，上板台阶面(7)与下板台阶面(6)相搭接。
5.根据权利要求4所述的一种可变形为滑式梯的变形楼梯，其特征在于：所述下板台阶面(6)上设有凸出的卡点(8)，所述上板台阶面(7)上设有与卡点(8)相配合的卡槽(9)，上板台阶面(7)与下板台阶面(6)相搭接后卡点(8)卡接在卡槽(9)内。
6.根据权利要求2所述的一种可变形为滑式梯的变形楼梯，其特征在于：所述暗板下板(3)上铰接有用于当暗板下板(3)展开时起支撑作用的支撑杆(10)，楼梯台阶上开设有与支撑杆(10)相配合的承载卡槽。
7.根据权利要求2所述的一种可变形为滑式梯的变形楼梯，其特征在于：暗板上板(4)在其展开的顶面端部设有起保护作用的海绵层(11)。
8.根据权利要求1所述的一种可变形为滑式梯的变形楼梯，其特征在于：所述传动组件为分别与暗板组件和驱动组件相啮合的齿轮带(1)。
9.根据权利要求1所述的一种可变形为滑式梯的变形楼梯，其特征在于：所述驱动组件为与传动组件啮合链接的电动机。
10.根据权利要求1所述的一种可变形为滑式梯的变形楼梯，其特征在于：还包括设于楼梯拐角处的三块活动板(12)，活动板(12)底部设有驱动活动板(12)运行呈倾斜状的液压机构(13)，三块活动板(12)在液压机构(13)驱动下共同形成中间低、周边高的结构；在楼梯与墙体相接处设置有触发时能喷出的隐形气垫。
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