CN1358550A

CN1358550A - 可调速救生器

Info

Publication number: CN1358550A
Application number: CN01129193A
Authority: CN
Inventors: 白孝林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2002-07-17
Anticipated expiration: 2021-12-11
Also published as: JP4138660B2; US7278601B2; CN1164342C; AU2002349562A1; US20050224616A1; JP2005511214A; WO2003049807A1

Abstract

一种可调速救生器,包括壳体、卷筒、保险绳和阻力轮毂电机,保险绳的一端固定并缠绕在壳体内的卷筒上,卷筒内设置阻力轮毂电机,阻力轮毂电机包括轮毂、变速阻尼装置、变速器、转子和换向器电刷,阻力轮毂电机通过主轴支撑在壳体内,轮毂与卷筒固定连接,轮毂经变速阻尼装置阻尼增速后传动转子,转子绕组经换向器碳刷、外接导线、功耗电阻、单向导通二极管构成转子回路,在外接功耗电阻的两端并接有调速开关。本发明提供了一种安全、可靠、使用方便的可调速救生器。

Description

可调速救生器

技术领域

本发明涉及一种救生器材，主要用于火灾、震灾突发时，高层建筑被困人员自救或救援人员救助被困人员。

背景技术

在众多自然灾害中，地震、火灾最具突发性，它们给人类造成的伤亡也最大。对于高层建筑灾情突发时的民用自救器材，由于其用途、使用环境、保存时间等条件的特殊性，对救生器材的实用性和安全性都有极高的要求。可是，现有高层建筑用救生器材，由于结构设计不合理，当灾害发生时，靠救援人员很难及时救出高层建筑内被困人员。其存在的主要缺点是：1、普遍采用磨擦制动，使用次数少、可靠性和安全性差，只能供专业消防人员使用，不适合于平民自救使用。2、下降速度不可调，人体重时下降快，人体轻时下降慢，不利于穿越火层和小孩紧急逃生，也不能根据需要停在空中。3、保险绳不耐火，由于现有高层建筑用救生器材是靠其内部齿轮之间挤压绳索产生阻力来减缓人体下降速度，一般保险绳的用料是钢绳外包麻皮，因此，在穿越火层时，保险绳并不“保险”。4、齿轮挤压保险绳时生产磨损，磨损后的保险绳一方面易断，另一方面使挤压阻力减小，下降速度相应加快，影响安全性。5、需要定期维护，不能长期存放，而无法保证长期随时处于“临战”状态。6、使用高度受限(100M以下)。7在使用时，两根保险绳相对运动，极易使人受伤。8、主机与保险绳分离成两块，不便使用操作。

发明内容

本发明的目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种安全、可靠、使用方便的可调速救生器。

实现上述目的的技术方案：一种可调速救生器，包括壳体、卷筒、保险绳和阻力轮毂电机，保险绳的一端固定并缠绕在壳体内的卷筒上，卷筒内设置阻力轮毂电机，阻力轮毂电机包括轮毂、变速阻尼装置、转子和换向器电刷，阻力轮毂电机通过主轴支撑在壳体内，轮毂与卷筒固定连接，轮毂经变速阻尼装置阻尼增速后传动转子，转子绕组经换向器电刷、外接功耗电阻构成转子回路。

转子回路通过外接导线串接有单向导通二极管。

在外接功耗电阻的两端并接有调速开关。

功耗电阻是可调电阻。

变速阻尼装置包括变速轴承、阻尼轴承和偏心轴，轮毂与变速轴承固定连接，变速轴承传动阻尼轴承，阻尼轴承传动偏心轴，偏心轴传动转子。

设置后盖和支撑轴，后盖固定在主轴上，定子与后盖固定连接，支撑轴通过转动轴承卡接在变速轴承与偏心轴之间，定子与支撑轴固定连接。

设置由回线孔、大齿轮和小齿轮组成的回线装置，壳体上的回线孔内通过轴承支撑有大齿轮，大齿轮传动主轴上的小齿轮。

设置由锁孔、人工转动锁杆、离心自动锁杆、弹簧和空心锁块组成的安全锁装置，弹簧一端固定在卷筒上，另一端连接离心自动锁杆，离心自动锁杆置于空心锁块中，人工转动锁杆通过壳体上开设的锁孔插在固定在卷筒侧面的空心锁块外缘。

采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于：1、制动方法科学、新颖，具有首创性。在高层建筑救生器中，首创性地将位能转换成机械能和电能，最后，通过功耗电阻发热进行制动控速。救生器将下降过程中的位能转换成机械能，机械能带动电机转子旋转产生电流，带电的转子在磁场中旋转产生阻力，轮毂受力越大，旋转速度就越快，产生的电流就越大，转子产生的阻力就越大。从而保持轮毂可受的外力与转子可产生的阻力达到平衡，产生制动，使轮毂匀速旋转。2、电机制动是成熟技术，与现有主要靠磨擦制动的救生器材相比，安全性、可靠性大大提高。3、不用电，仅靠人体自重为动力，以设定的安全速度(0.3-1.5m/s)降至地面，迅速撤离。4、下降速度可通过改变功耗电阻值进行换档，使用快速档，可缩短下降时间，快速安全到达地面。专业救援类还可安全穿越着火楼层，快速安全到达地面。还可根据需要，随时悬停空中。5、采用机电转换制动的方法，克服了现有高层建筑用救生器依靠齿轮挤压保险绳制动带来的安全性和可靠性降低的缺点。6、保险绳采用不锈钢绳制作，耐火性强，可重复使用，正、倒置均可使用。7、使用前，免维护；使用时，不怕雨淋、水浇。8、本发明已试制出样品，样品经公安部国家消防装备质量监督检验中心反复测试，各项技术指标高于公安部对类似产品的要求。9、采用了离心自动锁杆技术，若超出安全速度范围，可自动制动保安全。综上所述，本发明是一种结构简单、巧妙、安全、可靠、实用性极强的可调速救生器。

附图说明

图1是一种可调速救生器的结构示意图。

图2是图1中阻力轮毂电机的结构剖视图。

图3是图2阻力轮毂电机的转子绕组回路电路图。

具体实施方式

结合图1至图3，一种可调速救生器，包括壳体2、卷筒7、保险绳12、阻力轮毂电机、回线装置和安全锁装置，壳体2的顶端固定有吊耳1，底端开有出线孔13，保险绳12的一端固定并缠绕在壳体2内的保险绳卷筒7上，保险绳12的另一端穿过出线孔13接保险绳套16，置于卷筒7内的阻力轮毂电机通过主轴6支撑在壳体2内，回线装置由回线孔3、大齿轮4和小齿轮5组成，壳体2上的回线孔3内通过轴承支撑有大齿轮4，大齿轮4传动主轴上的小齿轮5，安全锁装置由锁孔10、人工转动锁杆9、离心自动锁杆24、弹簧8和空心锁块11组成，人工锁杆9通过壳体2上开设的锁孔10插入固定在卷筒侧面的空心锁块11旁外缘，弹簧8一端固定在卷筒7上另一端连接离心自动锁杆24，离心自动锁杆24置于锁块11中，当轮毂38转动达到一定速度时，离心自动锁杆24因离心力作用而甩出空心锁块11并与主轴6固定联接的壳体2卡接锁位，阻止轮毂38转动，达到制动保险的目的。

如图2所示，阻力轮毂电机包括毂盖(29、32)、轮毂38、后盖31、转子21、定子18、变速阻尼装置、支撑轴39、换向器电刷35、外接导线17、单向导通二极管VD和外接功耗电阻R，其中，变速阻尼装置由变速轴承19、阻尼轴承26、偏心轴22组成，轮毂38与卷筒7固定连接，轮毂38通过螺丝钉30与毂盖(29、32)固定连接，毂盖(29、32)通过轴承(23、33)支撑在主轴6上，将后盖31与主轴6铆接，主轴6上装有轴承34和可转动的偏心轴22，将换向器电刷35通过螺钉与后盖31连接，将轴承25压入偏心轴22，支撑轴39固定在轴承25上，定子18通过螺丝钉20与支撑轴39固定连接，定子18通过螺丝钉36与后盖31固定连接，变速轴承19与毂盖29之间通过螺丝钉27固定连接，变速轴承19与支撑轴39之间设置轴承28，变速轴承19与偏心轴22之间设置有阻尼轴承26，将转子21通过螺纹与偏心轴22连接，转子21的绕组经换向器电刷35、外接导线17、单向导通二极管VD、外接功耗电阻R构成转子回路，在外接功耗电阻R的两端并接有调速开关15(K)，外接功耗电阻R和调速开关15置于调速器外壳14内。

阻力轮毂电机的工作过程：轮毂38在外力作用下旋转，通过变速轴承19增大转速后，经阻尼轴承26、偏心轴22使转子21在电机定子18的磁场中高速切割磁力线，通过换向器碳刷35以及导线17和外接功耗电阻R构成回路，产生电流，带电的转子21在磁场中旋转产生阻力，直到轮毂38所受的外力在转子21所产生的阻力和阻尼轴承26对偏心轴22所生产的阻力共同作用下达到平衡，使轮毂21匀速旋转。通过调节功耗电阻R的大小，可改变转子回路电流大小，从而改变转子在磁场中的阻力，转子转速相应改变，从而改变轮毂转速，控制救生器下降速度。

轮毂受力越大，旋转速度就越快，阻尼轴承对偏心轴的阻力越大。同时，转子转速越快，转子回路产生的电流就越大，转子切割磁力线产生的阻力就越大，直到轮毂所受的外力与转子所产生的阻力和偏心轴所受阻力达到平衡，在此过程中，功耗电阻R将大量的电能转换成热能耗散掉。

根据需要，功耗电阻R和调速开关15可采用可调电阻代替，如：采用滑动电阻的连续变速形式，便于随时改变转子回路的功耗电阻，调整旋转速度大小，控制救生器下降速度。

本发明可调速救生器的使用方法大致可分为：楼房应急窗口固定悬挂式、临时悬挂式和高空平台固定悬挂式三种。其中：

楼房应急窗口固定悬挂式：

①当灾情发生时，打开窗口，伸出落地式支架的外伸悬臂，将救生器用安全钩挂于悬臂的吊环内，同时将救生器安全锁锁上；

②将救生器悬臂伸至窗外；

③将安全带套于腋下，并调紧扣环；同时将安全带上保险钩挂于救生器下端钢绳环套内；

④用手紧握安全带，翻出窗外，将整个身体悬于救生器下；

⑤打开安全锁，即可安全下降至地面。专业救援时，若需穿越火层，或快速下降，则必须手握调速器，随时调节速度。但在距地面4m高处，必须将速度调至慢速；

⑥在下降中，双手或双脚可随时触壁，以保持下降中身体不旋转。

⑦专业救援时，若需空中悬停，先将速度调至慢速，尔后上锁，即可悬停。

当第一批人着地后，应立即解开扣环，脱下安全带，楼上人员用摇臂将钢绳和安全带迅速回收，以供第二批人使用，方法同第一批人。如此往返，可供多人连续逃生。

当专业救援人员救完人后自救逃生时，若需穿越火层，或快速下降，则需将救生器先上锁，后倒挂，以便在到达地面前4m高处将速度调至慢速，安全落地逃生。

临时悬挂式：当灾情发生时，用安全钩或牵引带把救生器悬挂在靠近窗户或阳台处的足以承受一定重量的建筑物构件上或其它固定物上(譬如管道、门窗框架等)，系上安全带，跨出窗口或阳台沿墙外安全降落至地面，方法同上。

高空平台固定悬挂式：在救生云梯平台上，井架平台上等处固定安装吊环，当发生紧急情况时，将救生器悬挂在吊环内，检查在下降区域内无任何障碍物，尔后系好安全带下降，方法同上。

另外，在本实施例中，变速阻尼装置由变速轴承、阻尼轴承和偏心轴组成，也可根据需要采用其它形式的变速器，如：离合器形式和变速齿轮等其它结构形式，通过改变传动比，改变下降速度。

Claims

1、一种可调速救生器，包括壳体、卷筒和保险绳，保险绳的一端固定并缠绕在壳体内的卷筒上，其特征在于：卷筒内设置有阻力轮毂电机，阻力轮毂电机包括轮毂、变速阻尼装置、转子和换向器电刷，阻力轮毂电机通过主轴支撑在壳体内，轮毂与卷筒固定连接，轮毂经变速阻尼装置阻尼增速后传动转子，转子绕组经换向器碳刷、外接功耗电阻构成转子回路。

2、根据权利要求1所述可调速救生器，其特征在于：转子回路通过外接导线串接有单向导通二极管。

3、根据权利要求1或2所述可调速救生器，其特征在于：在外接功耗电阻的两端并接有调速开关。

4、根据权利要求3所述可调速救生器，其特征在于：功耗电阻是可调电阻。

5、根据权利要求1或2所述可调速救生器，其特征在于：变速阻尼装置包括变速轴承、阻尼轴承和偏心轴，轮毂与变速轴承固定连接，变速轴承传动阻尼轴承，阻尼轴承传动偏心轴，偏心轴传动转子。

6、根据权利要求5所述可调速救生器，其特征在于：设置后盖和支撑轴，后盖固定在主轴上，定子与后盖固定连接，支撑轴通过转动轴承卡接在变速轴承与偏心轴之间，定子与支撑轴固定连接。

7、根据权利要求1或2所述可调速救生器，其特征在于：设置由回线孔、大齿轮和小齿轮组成的回线装置，壳体上的回线孔内通过轴承支撑有大齿轮，大齿轮传动主轴上的小齿轮。

8、根据权利要求1或2所述可调速救生器，其特征在于：设置由锁孔、人工转动锁杆、离心自动锁杆、弹簧和空心锁块组成的安全锁装置，弹簧一端固定在卷筒上，另一端连接离心自动锁杆，离心自动锁杆置于锁块中，人工转动锁杆通过壳体上开设的锁孔插入固定在卷筒侧面的空心锁块外缘。