CN201959432U - 一种高空遇险救生缓降装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高空遇险救生缓降装置，包括壳体，主轴(11)，主轴，滑轮(8)，导轮(12)，其特征是主轴(11)的一侧设有离心式摩擦机构，主轴(11)的另一侧为滑轮(8)，离心式摩擦机构由套筒(1)，摩擦导盘(2)及摩擦导盘支架(16)，动摩擦块(4)及动摩擦块支架(17)，左摩擦片(3)，右摩擦片(5)组成，其中，左摩擦片(3)和右摩擦片(5)固定螺栓(15)固定在一起构成静摩擦盘并制出摩擦导向槽，左摩擦片(3)和右摩擦片(5)构成的静摩擦盘通过焊接固定在壳体的左支撑板(6)左侧和上盖(7)，下盖(14)上，壳体由左支撑板(6)，右支撑板(9)，上盖(7)，下盖(14)组成，该技术具有成本低，结构紧凑，安全可靠，使用方便等特点。

Description

一种高空遇险救生缓降装置

一、技术领域：

本实用新型属于高空险救救生技术领域，特别是一种高空遇险救生缓降装置。

二、背景技术：

众所周知，高层建筑一旦发生火灾，下楼通道被火封锁或无电时，载客电梯或楼梯无法正常使用，常常造成严重的伤亡事故。随着城市化进程的加快，高层建筑也越来越多，在高楼工作和居住的人越来越多，近年来高层建筑火灾呈不断增长趋势，成为一种发生频率高、涉及面广、破坏性大、反响强烈的突发性灾难，特别是建筑高度的增加和日趋密集，建筑的安全隐患也越来越多，当火灾或地震发生时如何让受困于高楼的人员迅速逃离险境已成为社会一个普遍关注的问题。例如2010年11月15日，上海市静安区胶州路728弄胶州路教师公寓已致58人罹难的高层建筑大火，让这座黄浦江畔的特大型城市，笼罩在一片肃穆之中。2011年除夕夜晚间12点左右，总投资近30亿元东北第一高的首家白金五星级酒店沈阳皇朝万鑫酒店发生火灾，损失惨重。20世纪80年代在地震多灾的国家——日本，首先研制和生产了“高楼逃生缓降器”。成功地的解决了高楼遇险逃生的难题。美国9.11事件发生后，世界各国才开始对“高楼救生、逃生”等课题掀起了研究、开发的热潮，一时推出了“家用降落伞”、橡胶自动充气软着落、蜗杆蜗轮型、单车刹车型等各式各样的产品，甚至出现了应用高新科技航天技术的火箭筒背包式缓降器。目前国内研究的缓降器主要有以下几种类型：(1)摩擦阻尼型缓降器，此类缓降器由增速传动机构、制动系统和安全吊绳组成。工作时按一定的传动比使传动齿轮的转速逐级递增至驱动轮，制动动活块在离心力的作用下径向甩出，产生外张力，带动制动片与金属制动盘发生旋转摩擦，形成制动力，从而自动调节下降速度。负荷力越大，摩擦块的离心力越大，摩擦力也越大，因而使下降速恒定在1.5m/s以内。其特点是体积小、重量轻、安全可靠、下降速度均匀、稳定、可往复连续使用。(2)液压 阻尼型缓降器，此类缓降器依靠液体阻尼力平衡外部力矩以实现缓降。该机构避免了运动部件之间的机械摩擦，不会产生大量的热；活动部件能润滑，增强了缓降器的性能，安全可靠性较大；具有体积小、重量轻等优点。(3)螺杆式缓降器，螺杆式缓降器具有价格低、结构紧凑、对绳索磨损小、使用寿命长、安全可靠、使用方便等优点。可广泛用于消防救援、高空作业、海上打捞及家庭救生。此类缓降器可以实现循环快速下降，控制端绳索既可由下降者自行操作，也可由地面人员代为操作。当用于从高楼向下疏散抢救物资时，操纵人员可以站在高层，也可以站在底层地面上控制绳索，决定缓降的速度。(4)滚筒式缓降器，该类缓降器由盘簧回力机构、刹车减速机构和钢丝绳滚筒机构组成，结构简单，安全可靠。可按照被营救人员的体重，经滚筒上的钢丝绳推压小轴上的轴套，自动改变阻尼的大小，控制人员下降速度，确保安全。当被营救人员下降时，滚筒里的盘簧收紧，而当被营救人员获救离开后，由于盘簧的弹簧恢复力，自动将钢丝绳上收，供下一个被营救人员使用，因此滚筒转动灵活轻便。滚筒上的绳索采用钢丝绳，强度好，并能在火灾中使用。上述各种类型的缓降器各具特色，因此均得到了不同的应用，但是也存在各种各样的问题。例如高楼逃生伞、高楼逃生管道等逃生装置等都存在一定缺陷，如高楼逃生缓降器，只能供少数人使用，受困人员逃离所需时间较长，而且安全系数不高；高楼逃生伞只能供一个人使用，且受楼层以及周围环境限制，所以适用范围有限；高楼逃生管道必须在修建楼房过程中安装，并且每层楼都需要设置装置，费用昂贵，不适合推广等等。另外，现有的逃生装置大多需要借助电源，在逃生现场不易实现，还有很多装置操作复杂，适用人群不够广泛。另外，中国专利CN86207152和CN87201163号公开了高空自控安全救生缓降器和高空安全下降器，前者主要包括主体及其上的离心块和消防安全吊钩，其对侧的减速器，刹车手柄，制动器，摩擦片和摩擦转盘等，后者主要包括吊带，腰包带，缓降器，连接带和下降绳索，以及缓降器的壳体及其内设置的同轴转动的绕绳转盘，转轮，转轮外圆周槽内的摩擦块，由于这两种缓降装置的结构复杂，体积大，成 本高，而且绳索采用万6～8的特制绵纶缆绳，容易被火烧断，同时刹车是采用制动块，安全性差，转动手柄行程小且转速快，不易控制，因此影响其推广应用。因此，对于意外突发事件，特别是由于突如其来的火灾造成楼宇烟雾、有毒气体、电梯停运等，高楼受困人员在不借助外界救援的情况下如何及时、有效、便捷的进行高楼紧急脱险，完成自救，彻底改变以往只能依靠消防救援的被动局面是目前需要解决的迫切问题。

三、发明内容：

本实用新型的目的是针对现有技术的情况提供解决上述问题的方案，设计直接通过滑轮转速来驱动动摩擦片与静摩擦片之间产生摩擦力，阻碍了动摩擦片的转动，进而阻碍了滑轮的转动，限制了人的下降速度，起到减速的作用，并且动摩擦片转速降低，在预紧弹簧的作用下脱离摩擦盘，摩擦力降低，使得滑轮的转速又会有所提升，而不至卡死，周而复始，最终使人平安落地。提供设计制造成本低廉，结构紧凑、安全可靠、使用方便、平稳快速，适用于高楼火灾紧急脱险使用的一种高空遇险救生缓降装置。

本实用新型是通过下列方式实现的：一种高空遇险救生缓降装置，包括壳体，壳体内设置的主轴11，主轴11上的滑轮8，导轮12，以及辅件，这里辅件包括安全带、钢丝绳等，其特征在于：主轴11的一侧设有离心式摩擦机构，主轴11的另一侧为滑轮8，如图1所示。

所说的离心式摩擦机构由套筒1，摩擦导盘2及摩擦导盘支架16，动摩擦块4及动摩擦块支架17，左摩擦片3，右摩擦片5组成，其中，左摩擦片3和右摩擦片5固定螺栓15固定在一起构成静摩擦盘并制出摩擦导向槽，左摩擦片3和右摩擦片5构成的静摩擦盘通过焊接固定在壳体的左支撑板6左侧和上盖7，下盖14上，动摩擦块4通过摩擦导盘2、套筒1固定安装在主轴11上，动摩擦块4和主轴11另一侧上的滑轮8作同步旋转运动，动摩擦块4通过可调预紧弹簧安装在动摩擦轮的导向槽内，如图1、2、3所示。

所说的壳体由左支撑板6，右支撑板9，上盖7，下盖14组成，主轴11， 主轴11上的滑轮8通过轴承安装在壳体的左支撑板6和右支撑板9之间，导轮12通过导轮轴13安装在滑轮8下面的壳体左支撑板6和右支撑板9之间，并且滑轮8和导轮12在同一垂直线上，如图1、2、3所示。

本实用新型的工作原理是：由于人的重量竖直向下运动，钢丝绳绕在滑轮8上，这样带动滑轮8旋转，通过主轴11上的动摩擦块4在离心力的作用下与固定在壳体上静摩擦盘之间产生摩擦力，阻碍了动摩擦块4的转动，进而阻碍了滑轮8的转动，限制了人的下降速度，起到减速的作用，动摩擦块4转速降低，在预紧弹簧的作用下脱离静摩擦盘，摩擦力降低，使得滑轮8的转速又会有所提升，而不至卡死，周而复始，最终使人平安落地，本技术中为增大摩擦，采用左、右摩擦片3和5结构，双片摩擦的摩擦阻力比通常的单侧的摩擦阻力大，而且受力均匀，效果显著；同时，采用偏心轴装置，利用杠杆原理，增大离心力，进而增大摩擦力，这种双重增大摩擦阻力的效果就非常显著，如图1、2、3所示。

本技术的主轴11采用45号钢，也可以采用其它结构钢等，主轴11最小直径≥25mm，主轴11最大长度≤100mm，承重质量大于1000kg。滑轮8内槽宽度为4mm，滑轮8外槽宽度为10mm，保证直径为8mm的钢丝绳在滑轮8槽内有足够的摩擦力，不出现打滑现象。离心式摩擦机构的摩擦盘(静摩擦盘)可以采用焊接在壳体上，也可以采用其它固定连接方法固连，锥角为30°，动摩擦块4通过可调预紧弹簧安装在动摩擦轮的导向槽内，动摩擦块4随着转速变化在离心力的作用下与固定摩擦盘产生摩擦阻力，由于动摩擦块4是在两片静摩擦盘之间产生均匀摩擦力且无轴向力，控制滑轮转速，进而控制重物下降速度。本技术还有其它辅件如安全带、钢丝绳等等。安全带设计采用悬挂双背带式安全带采用锦纶材料，抗拉性、牢固度较高，柔软适中，更具舒适性。所配金属件经高温热处理，硬度更强，安全系数更高，所配保险绳抗拉性，柔韧性高，经久耐用，质量可靠。钢丝绳长度与所在楼层高度相同，钢丝绳两端分别与两 支安全带相连，设计采用直径为8mm，承重质量大于1000kg。

本技术通过分析方案、逃生装置的结构组成及工作原理，利用Pro/E软件建立逃生装置的三维几何模型，进行虚拟装配及干涉检测。采用机械系统动力学仿真软件ADAMS构建虚拟样机，进行运动学/动力学分析。最后加工实验装置。实验测试表明，该逃生装置能够满足设计要求，满足所提出的设计功能。与目前传统灭火方式相比，具有如下特点：(1)装置使用简便，滑降过程不需要人员控制；(2)可装置反复使用，成本低廉；(3)滑降速度可根据人体的质量，进行调整；(4)无需外界电源；(5)下降速度保持在国家规定的安全速度范围内。总之，本技术是一种制造成本低、，结构紧凑合理，安全可靠，使用方便，平稳快速，适用于高楼火灾紧急脱险使用的技术。

四、附图说明：

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型的俯视图。

图3是本实用新型的侧视图。

图中：1套筒、2摩擦导盘、3左摩擦片(其中，左摩擦片和右摩擦片5构成静摩擦盘)、4动摩擦块、5右摩擦片(其中，右摩擦片5和左摩擦片3构成静摩擦盘)、6左支撑板、7上盖、8滑轮(槽轮)、9右支撑板、10锁紧螺母、11主轴、12导轮、13导轮轴、14下盖、15固定螺栓、16摩擦导盘支架、17摩擦块支架、18偏心轴。

五、具体实施方式：

本实用新型的具体实施方式，如图1、2、3所示，一种高空遇险救生缓降装置，包括壳体，壳体内设置的主轴11，主轴11上的滑轮8，导轮12，以及辅件，这里辅件包括安全带、钢丝绳等，其特征在于：主轴11的一侧设有离心式摩擦机构，主轴11的另一侧为滑轮8，如图1所示。

所说的离心式摩擦机构由套筒1，摩擦导盘2及摩擦导盘支架16，动摩擦 块4及动摩擦块支架17，左摩擦片3，右摩擦片5组成，其中，左摩擦片3和右摩擦片5固定螺栓15固定在一起构成静摩擦盘并制出摩擦导向槽，左摩擦片3和右摩擦片5构成的静摩擦盘通过焊接固定在壳体的左支撑板6左侧和上盖7，下盖14上，动摩擦块4通过摩擦导盘2、套筒1固定安装在主轴11上，动摩擦块4和主轴11另一侧上的滑轮8作同步旋转运动，动摩擦块4通过可调预紧弹簧安装在动摩擦轮的导向槽内，如图1、2、3所示。

所说的壳体由左支撑板6，右支撑板9，上盖7，下盖14组成，主轴11，主轴11上的滑轮8通过轴承安装在壳体的左支撑板6和右支撑板9之间，导轮12通过导轮轴13安装在滑轮8下面的壳体左支撑板6和右支撑板9之间，并且滑轮8和导轮12在同一垂直线上，如图1、2、3所示。

本技术的主轴11采用45号钢，也可以采用其它结构钢等，主轴11最小直径≥25mm，主轴11最大长度≤100mm，承重质量大于1000kg。滑轮8内槽宽度为4mm，滑轮8外槽宽度为10mm，保证直径为8mm的钢丝绳在滑轮8槽内有足够的摩擦力，不出现打滑现象。离心式摩擦机构的摩擦盘(静摩擦盘)可以采用焊接在壳体上，也可以采用其它固定连接方法固连，锥角为30°，动摩擦块4通过可调预紧弹簧安装在动摩擦轮的导向槽内，动摩擦块4随着转速变化在离心力的作用下与固定摩擦盘产生摩擦阻力，由于动摩擦块4是在两片静摩擦盘之间产生均匀摩擦力且无轴向力，控制滑轮转速，进而控制重物下降速度。本技术还有其它辅件如安全带、钢丝绳等等。安全带设计采用悬挂双背带式安全带采用锦纶材料，抗拉性、牢固度较高，柔软适中，更具舒适性。所配金属件经高温热处理，硬度更强，安全系数更高，所配保险绳抗拉性，柔韧性高，经久耐用，质量可靠。钢丝绳长度与所在楼层高度相同，钢丝绳两端分别与两支安全带相连，设计采用直径为8mm，承重质量大于1000kg。

Claims (3)

1.一种高空遇险救生缓降装置，包括壳体，壳体内设置的主轴(11)，主轴(11)上的滑轮(8)，导轮(12)，其特征在于：主轴(11)的一侧设有离心式摩擦机构，主轴(11)的另一侧为滑轮(8)。

2.如权利要求1所述的一种高空遇险救生缓降装置，其特征在于：所说的离心式摩擦机构由套筒(1)，摩擦导盘(2)及摩擦导盘支架(16)，动摩擦块(4)及动摩擦块支架(17)，左摩擦片(3)，右摩擦片(5)组成，其中，左摩擦片(3)和右摩擦片(5)固定螺栓(15)固定在一起构成静摩擦盘并制出摩擦导向槽，左摩擦片(3)和右摩擦片(5)构成的静摩擦盘通过焊接固定在壳体的左支撑板(6)左侧和上盖(7)，下盖(14)上，动摩擦块(4)通过摩擦导盘(2)、套筒(1)固定安装在主轴(11)上，动摩擦块(4)和主轴(11)另一侧上的滑轮(8)作同步旋转运动。

3.如权利要求1或2所述的一种高空遇险救生缓降装置，其特征在于：所说的壳体由左支撑板(6)，右支撑板(9)，上盖(7)，下盖(14)组成，主轴(11)，主轴(11)上的滑轮(8)通过轴承安装在壳体的左支撑板(6)和右支撑板(9)之间，导轮(12)通过导轮轴(13)安装在滑轮(8)下面的壳体左支撑板(6)和右支撑板(9)之间，并且滑轮(8)和导轮(12)在同一垂直线上。

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