CN202070033U

CN202070033U - 一种应用于高层建筑的应急逃生装置

Info

Publication number: CN202070033U
Application number: CN2011201088844U
Authority: CN
Inventors: 申世平; 庞忠
Original assignee: BEIJING URBAN CONSTRUCTION HEAVY INDUSTRIES CO LTD
Current assignee: BEIJING URBAN CONSTRUCTION HEAVY INDUSTRIES CO LTD
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2021-04-14

Abstract

本实用新型涉及一种应用于高层建筑的应急逃生装置。所述应用于高层建筑的应急逃生装置包括第一壳体、第二壳体和卷筒，所述第一壳体和第二壳体相扣合，卷筒嵌套在支承轴上，嵌套有卷筒的支承轴设置于相扣合的第一壳体和第二壳体内，卷筒的一侧连接有行星排齿轮传动结构，另一侧连接有离心式自动制动器和手动蹄式制动器，手动蹄式制动器连接有一手动控制杆。本实用新型应用于高层建筑的应急逃生装置在结构上其制动系统设置二套制动装置分别为离心式自动制动器和手动蹄式制动器，并在手动控制杆与手动蹄式制动器之间增设一个单向摩擦自锁超越离合器，逃生者在使用时可获得稳定的综合制动效果，使逃生缓降过程在感觉方面更加安全、更加人性化。

Description

一种应用于高层建筑的应急逃生装置

技术领域

本实用新型涉及一种应急逃生装置，尤其涉及一种应用于高层建筑的应急逃生装置。

背景技术

在高层建筑发生火灾时，当大楼内所有安全逃生通道都无法使用；当大型救援机械设备因受到使用场地的限制或受到大型救援机械设备机械性能指标的限制；当所有的外部救援都无法实施时，自救逃生就成为高层逃生的重要选择，然而目前市面上还没有高层建筑应急逃生装置。

实用新型内容

本实用新型针对目前市面上还没有高层建筑应急逃生装置的不足，提供一种应用于高层建筑的应急逃生装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种应用于高层建筑的应急逃生装置包括第一壳体、第二壳体和卷筒，所述第一壳体和第二壳体相扣合，所述卷筒嵌套在支承轴上，所述嵌套有卷筒的支承轴设置于相扣合的第一壳体和第二壳体内，所述卷筒的一侧连接有行星排齿轮传动结构，另一侧连接有离心式自动制动器和手动蹄式制动器，所述手动蹄式制动器通过单向摩擦自锁超越离合器连接有一手动控制杆。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述离心式自动制动器包括嵌套在支承轴上的制动轮，设置在所述制动轮上的制动器压簧，设置在所述制动器压簧上的离心制动块，设置在所述离心制动块上的第一摩擦衬片，设置在所述第一摩擦衬片上的第一制动鼓，所述第一制动鼓通过联结螺栓与第二壳体相固联。在第一摩擦衬片与第一制动鼓之间将产生滑动摩擦制动力矩。

进一步，所述手动蹄式制动器包括和卷筒相连的第二制动鼓和制动器拉簧，所述制动器拉簧连接有两个蹄式制动片，两个蹄式制动片之间一端设有浮动支承，另一端设有蹄片端部张力输出轴，所述蹄片端部张力输出轴和单向摩擦自锁超越离合器相连，所述单向摩擦自锁超越离合器通过A型平键连接有一控制轮盘，所述控制轮盘和手动控制杆相连，所述手动控制杆上连接有手动控制柄，所述蹄式制动片上设置有第二摩擦衬片，所述第二摩擦衬片上设置有第二制动鼓，在第二摩擦衬片与第二制动鼓之间将产生滑动摩擦制动力矩。

进一步，所述单向摩擦自锁超越离合器包括拨转体、控制壳体和端盖，所述控制壳体和端盖相扣合，所述拨转体设置于相扣合的控制壳体和端盖内，所述单向摩擦自锁超越离合器的拨转体通过A型平键和控制轮盘相连。

进一步，所述卷筒通过圆柱滚子轴承和深沟球轴承设置在支承轴上。

进一步，还包括端盖，所述端盖扣合在相扣合的第一壳体和第二壳体上，所述端盖和深沟球轴承之间设有油封。

进一步，所述支承轴上包覆有轴承隔套，所述轴承隔套设置在支承轴和圆柱滚子轴承之间。

本实用新型的有益效果是：本实用新型应用于高层建筑的应急逃生装置在结构上其制动系统设置二套制动装置分别为离心式自动制动器和手动蹄式制动器，并在手动控制杆与手动蹄式制动器之间增设一个单向摩擦自锁超越离合器，逃生者在使用时可获得稳定的综合制动效果，使逃生缓降过程在感觉方面更加安全、更加人性化。

附图说明

图1为本实用新型应用于高层建筑的应急逃生装置的结构示意图；

图2为图1沿A-A方向的结构示意图；

图3为图1沿B-B方向的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至3所示，所述应用于高层建筑的应急逃生装置包括第一壳体2、第二壳体11、卷筒1和端盖4，所述第一壳体2和第二壳体11相扣合，所述卷筒1嵌套在支承轴6上，所述嵌套有卷筒1的支承轴5设置于相扣合的第一壳体2和第二壳体11内，所述端盖4扣合在相扣合的第一壳体2和第二壳体11上，所述卷筒1的一侧连接有行星排齿轮传动结构9，另一侧连接有离心式自动制动器和手动蹄式制动器，所述手动蹄式制动器通过单向摩擦自锁超越离合器连接有一手动控制杆17。所述单向摩擦自锁超越离合器包括拨转体22、控制壳体23和端盖21。所述行星排齿轮传动结构包括和行星架同一轴线的齿圈10。所述离心式自动制动器包括嵌套在支承轴6上的制动轮18，设置在所述制动轮18上的制动器压簧28，设置在所述制动器压簧28上的离心制动块29，设置在所述离心制动块29上的第一摩擦衬片，设置在所述第一摩擦衬片上的第一制动鼓14，所述第一制动鼓14通过联结螺栓与第二壳体11固联。所述手动蹄式制动器包括和卷筒1相连的第二制动鼓12。制动器拉簧27连接有两个蹄式制动片26，两个蹄式制动片26之间，一端设有浮动支承25。设置于所述蹄式制动片26上的第二摩擦衬片，设置于所述第二摩擦衬片上的第二制动鼓12，设置于所述第二制动鼓12与卷筒1固联。另一端设有蹄片端部张力输出轴24、和所述蹄片端部张力输出轴24相连的拨转体22、控制壳体23和端盖21，所述控制壳体23和端盖21相扣合，所述拨转体22设置于相扣合的控制壳体23和端盖21内，所述拨转体22通过A型平键20连接有一控制轮盘19，所述控制轮盘19和手动控制杆17相连，所述手动控制杆17上连接有手动控制柄13。所述卷筒1通过圆柱滚子轴承15和深沟球轴承3设置在支承轴6上。所述端盖4和深沟球轴承3之间设有油封5。所述支承轴6上包覆有轴承隔套8，所述轴承隔套8设置在支承轴6和圆柱滚子轴承15之间。

本实用新型应用于高层建筑的应急逃生装置设置有一套离心式制动系统，制动力矩直接作用在卷筒（线轴）的支撑轴上，随着卷筒（线轴）的转动，制动力矩才能产生。卷筒（线轴）转动的转速与作用在卷筒（线轴）其支撑轴上的制动力矩存在一定的正比关系。当卷筒(线轴)转速一定时，需尽可能提高卷筒(线轴)其支撑轴的转速，增强支撑轴的制动力矩，本实用新型在卷筒(线轴)与支撑轴之间设置一个行星排齿轮传动，使支撑轴增速。如果这套离心式自动制动系统失灵，逃生轮上还配有手动的备用制动杆。本实用新型也设置一套手动蹄式制动系统，来防止离心式自动制动系统失灵，此系统的制动力矩直接作用在卷筒(线轴)上。手动控制杆与手动制动器之间增设置一套单向摩擦自锁超越离合器，当使用者的手离开制动杆手柄时，摩擦自锁超越离合器立刻将制动杆的搬转角度自动锁定，使蹄式制动器保持此刻的制动状态和效果。本实用新型可采用组合制动，两套制动器共同发挥作用，即：以离心式自动制动器发挥作用为主，以手动蹄式制动器发挥作用调节为辅，则高层逃生自救防坠落装置的综合性能更加人性化，更加安全。悬挂绳索：本实用新型航空专用钢丝绳其可靠性能、机械性能、耐高温性能将更加合理。

高层建筑应急逃生装置的绳索——航空专用钢丝绳，自其内的一个小卷扬器的卷筒伸出来，航空专用钢丝绳就整齐地缠绕在这个卷筒上，卷筒的回转轴通过滚动轴承支承在密封的铝金合外壳上，人体随高层逃生防坠落装置一同降落时，小卷扬器的卷筒(线轴)在不停地转动，通过位于卷筒一侧的行星排齿轮传动，驱动卷筒的支承轴增速、反向转动。高层逃生自救防坠落装置的制动系统与小卷扬器卷筒的支承轴相连，并位于小卷扬器卷筒的另一侧。为了提高高层逃生防坠落装置使用的安全、可靠性，制动系统设置二套制动装置，按照制动器类型划分，可分为自动离心式和手动蹄式两种不同类型的制动器。按照制动位置划分，自动离心式制动器其制动是作用在支承轴上；而手动蹄式制动器其制动是作用在小卷扬器的卷筒上。

（1）离心式自动制动器

随着人体的下坠，小卷扬器卷筒的支承轴在高速的转动，离心式径向自动制动器内设置的离心制动块会对制动股的内缘施加正压力，同时，制动块上的专用摩擦衬片与制动股的摩擦内缘之间产生滑动摩擦阻力矩，这个摩擦阻力矩的反力矩又作用在小卷扬器卷筒的支承轴上，即：制动力矩作用在轴上，阻碍小卷扬器卷筒的转动，与人体的下坠重力相平衡。阻碍小卷扬器卷筒转动的制动效果越强，人体下坠速度减小就越明显。人体的下坠速度越大，离心制动块的离心力就越大，离心制动块对制动股的内缘施加的正压力就越大，离心式自动制动器产生滑动摩擦阻力矩就越大，小卷扬器卷筒的转动阻力就越大，人体的下坠速度就须减小，这一缓降过程是靠离心式制动器自动完成的。

单人型（额定下坠重量为75Kg）：高层逃生自救防坠落装置结构上，采用离心式自动制动器，离心块的离心力直接施压于制动股上。

双人型（额定下坠重量为150Kg）：高层逃生自救防坠落装置结构上，采用离心机械式自动制动器，离心块的离心力通过施压机械再施压于制动股上。

离心式自动制动器与离心机械式自动制动器工作原理相同。

（2）手动蹄式制动器

如果这套自动制动装置失灵，或使用者想人为地调整人体的下坠速度，高层逃生自救防坠落装置还配有手动蹄式制动器。为了便于使用，在蹄式制动器的蹄片张力输入轴与操纵杆之间，设置一个摩擦自锁超越离合器。使用手动蹄式制动器时，操纵制动杆通过摩擦自锁超越离合器，将蹄片制动张力输入给制动蹄片，制动蹄片在制动张力作用下，胀压蹄式制动器的制动股，制动蹄片上的专用摩擦衬片与制动股的摩擦内缘之间产生滑动摩擦阻力矩，由于，蹄式制动器的制动股与小卷扬器卷筒直接固联，所以，这个摩擦阻力矩的反力矩就直接作用在小卷扬器卷筒上，即：制动力矩作用在卷筒上，制动力矩（而且没有轴断裂的危险，因此效果较好并且可靠性较高）阻碍小卷扬器卷筒的转动，与人体的下坠重力相平衡。阻碍小卷扬器卷筒转动的制动效果越强，人体下坠速度减小就越明显。靠手动可以改变制动杆的搬转角度，就可以改变制动蹄片端部的制动张力（通过摩擦自锁超越离合器），也就可以改变阻碍小卷扬器卷筒转动的阻力矩，制动杆的搬转角度越大，阻碍小卷扬器卷筒转动的制动力矩就越大，小卷扬器卷筒转动的制动效果越明显。当使用者的手离开制动杆手柄时，摩擦自锁超越离合器立刻将制动杆的搬转角度自动锁定，使蹄式制动器保持此刻的制动状态和效果。此套高层逃生防坠落装置完全依靠机械动作，因此安全可靠。

位于卷筒一侧的行星排齿轮传动，其作用：驱动卷筒的支承轴增速、反向转动，使离心式径向自动制动器的制动块获得更大的离心力；位于卷筒另一侧的离心式自动制动器，其作用：靠离心力自动产生制动力矩，阻碍小卷扬器卷筒的转动；为了防止自动制动装置失灵，或使用者想人为地调整人体的下坠速度，还配有手动蹄式制动器，可采用组合制动，两套制动器共同发挥作用，即：以离心式自动制动器发挥作用为主，以手动蹄式制动器发挥作用调节为辅，则高层逃生自救防坠落装置的综合性能更加人性化，更加安全；手动控制杆与手动蹄式制动器之间设置一个单向摩擦自锁超越离合器，当使用者的手离开制动杆手柄时，摩擦自锁超越离合器立刻将制动杆的搬转角度自动锁定，使蹄式制动器保持此刻的制动状态和效果。

离心式制动器与手动蹄式制动器的技术性能及可靠性。

（1）离心式自动径向制动器发挥作用时，高层逃生防坠落装置性能。

经力学分析、数学推导得知：人体的下坠速度主要与人体下坠重力有关：与离心式制动器的结构参数有关：与悬吊绳索位于小卷扬器卷筒的缠绕半径有关。它们之间的数学解析关系为:

V=K·P^0.5·R^1.5

式中： V——人体的下坠速度（米/秒）

P——人体下坠重量（公斤）

R——悬吊绳索位于小卷扬器卷筒的缠绕半径（米），在人体下落的整个过程中，R由最大值（Rmax=0.125米）逐渐变为最小值（Rmin=0.035 米）

K=（g/i·j·R·f·m·r ）^0.5/i

其中：K——离心式制动器的结构常数（离心式制动器的结构参数确定）

g：重力加速度（g=9.8m/s².）

i：行星排齿轮传动的传动比（i=5）

j：离心式制动器中制动块数量（j=6）

R：离心式制动器中制动股半径（R=0.075m）

f：摩擦系数（f=0.3）

m：离心式制动器中制动块质量（m=0.13kg）

r：离心式制动器中制动块质心半径（r=0.07m）

经计算K=8

可见：人体的下坠重量P越大，人体下坠速度V就越大；悬吊绳索位于小卷扬器卷筒的缠绕半径R越大，人体下坠速度V就越大。V越大，离心制动块的离心力就越大，离心制动块对制动股内缘施加的正压力就越大，离心式自动制动器产生滑动摩擦阻力矩就越大，小卷扬器卷筒转动的阻力矩就越大，离心式自动制动器所产生的制动效果就越强，人体的下坠速度就须减小。在建立起新的平衡状态的同时、也产生了新的、减小了的下坠速度。人体的下坠速度V随人体离地面的高度减小（R变小）而变慢。当下坠人体离地面最高时（R最大），人体下坠速度V也最大，以体重75公斤为例，此刻人体下坠最大速度约为3米/秒；下坠人体离地面越来越近，悬吊绳索位于小卷扬器卷筒的缠绕半径R越来越小，人体下坠速度V就越小。当人下到地面时，R为最小值（R=0.035 米）此时，人体下坠速度約为0.5米/秒。平均下落一层，一秒多钟。下到地面，耗时几分钟。

（2）手动蹄式制动器发挥作用时，高层逃生防坠落装置能性

经计算：在制动杆的操纵手柄处，施加30牛顿的力，蹄式制动器就可以产生阻碍小卷扬器卷筒转动的100牛-米制动力矩，这样的制动力矩可以使体重100公斤的完全悬吊在空中。

（3）两套制动器共同发挥作用时，即：以离心式自动制动器发挥作用为主，以手动蹄式制动器发挥作用调节为辅，形成组合制动，高层建筑应急逃生装置其综合性能更加人性化，更加安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种应用于高层建筑的应急逃生装置，其特征在于，所述应急逃生装置包括第一壳体、第二壳体和卷筒，所述第一壳体和第二壳体相扣合，所述卷筒嵌套在支承轴上，所述嵌套有卷筒的支承轴设置于相扣合的第一壳体和第二壳体内，所述卷筒的一侧连接有行星排齿轮传动结构，另一侧连接有离心式自动制动器和手动蹄式制动器，所述手动蹄式制动器通过单向摩擦自锁超越离合器连接有一手动控制杆。

2.根据权利要求1所述的应用于高层建筑的应急逃生装置，其特征在于，所述离心式自动制动器包括嵌套在支承轴上的制动轮，设置在所述制动轮上的制动器压簧，设置在所述制动器压簧上的离心制动块，设置在所述离心制动块上的第一摩擦衬片，设置在所述第一摩擦衬片上的第一制动鼓，所述第一制动鼓通过联结螺栓与第二壳体相固联。

3.根据权利要求1所述的应用于高层建筑的应急逃生装置，其特征在于，所述手动蹄式制动器包括和卷筒相连的第二制动鼓和制动器拉簧，所述制动器拉簧连接有两个蹄式制动片，两个蹄式制动片之间一端设有浮动支承，另一端设有蹄片端部张力输出轴，所述蹄片端部张力输出轴和单向摩擦自锁超越离合器相连，所述单向摩擦自锁超越离合器通过A型平键连接有一控制轮盘，所述控制轮盘和手动控制杆相连，所述手动控制杆上连接有手动控制柄，所述蹄式制动片上设置有第二摩擦衬片，所述第二摩擦衬片上设置有第二制动鼓。

4.根据权利要求3所述的应用于高层建筑的应急逃生装置，其特征在于，所述单向摩擦自锁超越离合器包括拨转体、控制壳体和端盖，所述控制壳体和端盖相扣合，所述拨转体设置于相扣合的控制壳体和端盖内，所述单向摩擦自锁超越离合器的拨转体通过A型平键和控制轮盘相连。

5.根据权利要求1所述的应用于高层建筑的应急逃生装置，其特征在于，所述卷筒通过圆柱滚子轴承和深沟球轴承设置在支承轴上。

6.根据权利要求5所述的应用于高层建筑的应急逃生装置，其特征在于，还包括端盖，所述端盖扣合在相扣合的第一壳体和第二壳体上，所述端盖和深沟球轴承之间设有油封。

7.根据权利要求5所述的应用于高层建筑的应急逃生装置，其特征在于，所述支承轴上包覆有轴承隔套，所述轴承隔套设置在支承轴和圆柱滚子轴承之间。