专利名称：地震自动保护架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械装置，特别是地震自动保护架。
背景技术：
地震发生往往很突然，比如2008年5月12日的汶川大地震，地动山摇， 数万人遇难，几十万人受伤，几百万人无家可归，只有住帐篷。1976年的唐山 大地震，惨剧仍历历在目。这中间，建筑物内死亡人数最多，也有不少是在建 筑物旁边、狭窄街道边、小巷道内被垮塌房屋压死，汽车(特别是小汽车)被 压瘪，也有不少人是在床上被压死的。余震往往持续时间较长。余震波及地区 数千万人也住帐篷，不放心回家睡觉，心里总不踏实，严重影响广大群众生活 和生产。现在还没有方便的地震自动保护架。有些室内的保护架，不能自动收 拢与展开，在室内占据空间很大。拆装后，不能自动应急迅速起到保护作用。 不拆掉，在室内总觉得碍事，不方便。
发明内容
本发明是为了克服上述保护架的不足而设计的一种新型地震自动保护装 置。既可对人员进行保护，又可对小汽车进行保护。
本发明是这样实现的。主要由钢架组合体、滑道(轨道)、推进装置、控制 机构、地震监测器组成。
设置两条滑道(轨道)，由滑道底架固定成一体，互相平行。滑道底架上铺 设垫板。钢架组合体由多根相同的"n"形钢框(钢架)组合在一起。把一根 钢架的两脚柱与滑道底架一端紧固在一起，成垂直状，以下称固定钢架。下边 以保护小汽车为例进行叙述。小汽车停放在滑道底架的垫板上，车头或车尾向 固定钢架一端。其余钢架，两脚柱下端各设有一个滑轮。钢架横跨汽车车身， 两脚柱上的滑轮在两边的滑道上可以滑动自如。每相邻两钢架之间设置有四根 等长的拉链和等长的撑块。拉链在钢架两边脚柱上，上、下各一条。各拉链两 端固定在相邻钢架脚柱上相对应的高度位置。撑块设置在钢架脚柱下边的叫下 撑块， 一端用轴销固定在钢架上，另一端可以绕轴销转动。上撑块设置在钢架 顶上， 一端用轴销固定在预定钢架上。撑块体垂直搭放在其他钢架顶上，当钢 架展开一节距离，上撑块未固定那一端立刻落下撑住相邻钢架。当各钢架向固 定钢架靠拢时(如图1)，占据空间很小，汽车车身基本露在外边，汽车进出， 很方便。 一旦钢架展开，各相邻两根钢架之间的拉链拉紧，各撑块分别撑住(抵 住)相邻钢架。这样，各钢架就成为一个整体，把整个车体遮挡起来。钢架有 足够高度，汽车上边和左右留有一定空间。
推进装置，用压縮空气作为动力。由小钢瓶，软导管 一般自行车气枪导管)、气缸筒活塞体(活塞接连活塞杆，大小与一般自行车气枪一样，活塞杆要
粗些，用钢管制作)构成，以下称气枪。气压约5 8公斤/ (厘米)2，属于低压 安全气压。气枪后部设置有孔，用轴销固定在钢架脚柱上，另一端可以绕轴销 转动，左右对称，平时钢架收拢时，气枪位置如图1所示。
控制机构，由地震监测器、电路开关、接触开关(靠机械压动的开关)、电 磁阀、导线等组成。地震监测器，各国生产的品种繁多，都能把开始发生地震 时的地震波转变为电信号，并使相关线路连通，产生报警、灯光、文字显示提 示人们如何采取应急措施等功能，地震监测器固定在墙上或不被人为震动的地 方。从地震监测器的引出线上连一个放大电路，再与一个龟磁阀相连。该电磁 阀一端接管与第一节气枪相连，另一端接管与钢瓶相连。同理，以后各节气枪 都同样连接一个电磁阀，电磁阀都与钢瓶相连。地震监测器相当于第一节气枪 的电磁阀的开关。以后各节气枪的电磁阀都与相应的接触开关相连，即第一级 气枪相连的电磁阀直接由地震监测器控制，其余各级气枪的电磁阀分别由各自 气枪在转动到位后触动相应开关控制。
钢架平时收拢迭靠在滑道一端， 一旦地震发生，地震监测器立刻使控制机 构启动，使推进装置立刻推钢架展开形成一个保护空间。地震发生刚开始，地 震监测器立刻使与其相连的电磁阀通电，电磁阀立刻打开气体通道，压縮空气 立刻进入第一节气枪。该气枪活塞杆立刻推最外一根钢架(图1中最右边那一 根，以下称最外钢架)向右移动。相邻拉链被拉紧，相邻各撑块撑住钢架上部 和脚柱，这两根钢架即成一个整体而继续向右移动。随后第二节气枪前部转动 倒下触动相应开关，于是该节气枪与第一节气枪一样，在电磁阀通电后，压縮 空气使活塞杆推钢架继续展开右移。以下各节气枪依同样动作推钢架右移至全 部展开，成为一个整体，把整个车身保护起来。从最先地震波到达，到钢架全 部展开与锁定约2 3秒。相邻钢架之间上方，可以在拉链上面再设置可以随拉 链收折的钢丝帘。钢丝帘上面可以设置一层能同样收折的纤维布。这样地震时， 大的落块被钢架顶住，较小落块被钢丝帘挡住。细渣被纤维布挡住。
该装置的气瓶连接了一个小压縮机，与家用电冰箱的压缩机差不多，气瓶 还配备了一个气枪，在有照明电时，小压縮机可以对气瓶充气。长期停电，可 用气枪对气瓶打气。 一般要几个月才打一次，其余电磁阀、地震监测器等，可 全用电池(包括可充电电池)。整个机构可不受外界供电限制。
在地震余震频频发生或在得知地震通知期间，按一下手动开关，钢架可以 自行展开，余震期过了，再收拢。
本发明适用于房屋密集的宿舍区，狭窄的街道或巷道边对地震时疏散人员 的保护，以及适用于建筑物底层或靠近建筑物的车辆(特别是小汽车)的保护。
本发明还同样适用于当作地震棚的靠近建筑物(包括危房)构建，即该装置当地震棚使用，尤其是靠近办公楼和靠近居民自己房屋旁边，地震时更为老、 弱、病、残者提供方便。
本发明可以安装在室内，滑道底架的垫板上可以放置床、桌、椅等，在室 内可作为地震自动保护床、地震自动保护桌、地震自动保护椅。使人在家中睡 觉、休息、办公、吃饭等都可得到保护。
本发明的有益效果是
1. 给受地震威胁地区的人们提供了一个室内、室外的保护空间。
2. 在室外，可以当地震棚构建在自己房屋(包括危房)旁边，用不着去远离 住宅的地震棚里躲避地震，还可以保护汽车。
3. 在室内安装，可以有一个能自动救生的床。人们能睡一个安稳的觉，保持 第二天工作精力充沛，有益身心健康。
4. 摆脱了对外界供电的依赖，在长期停电期间，及没有照明电的地方均可使
用。
图1是钢架全部收拢后的整体结构图。
图2是固定钢架与滑道底架的组合图。
图3是拉扣组件的几种样式图。
图4是钢架在滑道上逐级展开，被逐级锁定图。
图5是固定架上的下撑块，以及气枪偏倒后触压开关图。
图6是最外钢架脚柱下边增设双排滑轮保持平衡图。
图7是控制箱内的零部件图，即控制机构连接和工作原理图。
图8是钢架上方增强结构图。
图9是拉链的增强结构图。
附图中，钢架l，上撑块2，轴销3，拉扣组件4，三级气枪5， 二级气枪6， 固定块7， 一级气枪8，滑轮9，抵块10，滑道(轨道)11，地震监测器12， 控制箱13，垫板14，角块15，滑道底架16，拉绳17，尼龙搭扣18，钢丝19， 插柱20，插管21，插块22，轴销座23，下撑块24，拉链25，弹簧挡钉26，弹 簧(扭簧)27，开关28，导线29，碰块30，垫墩31，侧轮架32，轮轴33，侧 轮34，气压表35，手动开关36,三级电磁阀37，导管38， 二级电磁阀39， 一 级电磁阀40，气枪41，小压縮机42，放气电磁阀43，气瓶44，加强杠45，拉 条46。
图1是钢架迭靠在一起的整体组合图。先叙述图2，图2中，滑道底架16 由矩形钢管，槽钢或角钢把两条滑道ll连固成一体，很牢固，不变形，固定的 钢架1与滑道底架16用角块15用螺栓紧固在一起，成垂直状态。滑道底架上 铺上垫板即成图l，上边即可放床、桌、椅等东西，在底楼或室外可以停放小汽 车(叙述中始终当作一辆小汽车停在垫板14上边)。图1中，地震监测器12固 定在墙上或不被人为震动的地方。钢架l横跨车身，两边脚柱上的滑轮9可以在滑道11上滑动自如，顶上排列着上撑块2。各段气枪后部一段适当位置开有 孔。 一级气枪8用轴销3固定在固定架上，前端活塞杆抵在最外钢架上的抵块 10上。二级气枪6用轴销3固定在固定板7上，固定板7固定在固定钢架上。 三级气枪用轴销固定在固定钢架上。各级气枪都可绕轴销转动， 一、三级气枪 靠着钢架1。二级气枪的固定板7把二级气枪6隔离钢架一定距离(约3~4公分)， 以让过后边气枪的抵块。为了图形清楚，这里把二、三级气枪画成直立式。
图3是图1中拉扣组件4的几种不同结构。甲图是用二块尼龙搭扣18 —按 紧即粘合。乙图是一段管子两边对称有一道口子。 一段U形钢丝19 (有适当弹 力)卡进管子两边口子内。插柱20上加工有一定深浅的环形槽。插柱一插进去 就被钢丝夹在槽子内。丙图中一个摩擦较大的方管或圆管制成的插管21，插块 22 —插进去就被挤紧。以上各插扣组件一经粘上或插上，都要一定拉力(远小 于气枪的推力)才能拉脱。拉扣组件两端各连一段绳子17。绳子一端全部依次 固定在固定钢架上。另一端依次固定在各钢架相应高度上。拉扣组件4在钢架 两边对称设置。图1中的拉扣组件4是把迭靠在固定钢架上的各根钢架依次拉 紧的状态。
图4中，拉链25每一级四根，等长，设在钢架两边上下适当位置，两端固 定在相邻钢架等高位置。钢架收拢时，拉链下吊在钢架内侧。上撑块2设在钢 架顶部。甲图中，上撑块2后部开孔，用轴销3固定在轴销座23中，前端制成 薄一些的形状。块体可以绕轴销转动自如。当最外钢架右移拉紧拉链时，上撑 块2前端就落下，块厚部分撑住相邻钢架，块薄部分搭在相邻钢架上以定位。 每根钢架都配有相应的上撑块。上撑块也可以设置二组，在钢架顶上靠两边一 定位置各设置一组。图中只画出一组。
下撑块24设在钢架两脚柱两边下方，下端用轴销固定在钢架上，块体可以 转动，并配有扭簧。钢架上与下撑块轴销等高位置设有抵块10。每一根下撑块 在相应钢架上都固定有一个抵块10。钢架逐级右移，拉紧拉链25时，下撑块就 顺势倒下撑住相邻钢架。于是展开的钢架被相互锁定。
图5中，开关28可以有多种安装方法。丙图中，开关28安装在抵块10下 角面上，旁边固定一个垫墩31，垫墩以合适厚度保护开关既能按压到位，又不 能被压坏。甲图是固定钢架上的下撑块，配有扭簧27，轴销固定在固定钢架上。 即是钢架从左向右展开的最后一级下撑块。该下撑块落下触压开关就表明整个 钢架展开已结束，立刻就把压縮空气放掉。乙图是气枪转动到位后另一种触压 开关的方法。仍配有弹簧27。在其轴销3附近设一个碰块30，当气枪转动到水 平位置时，即触压开关28连通。丙图是气枪前部活塞杆倒下时能触压开关的一 种结构。图6中，钢架1下边轮轴33上套有一个滑轮9，在如图形状的滑道11中滑 动。在最外钢架内侧面下部横焊一块侧轮架32，侧轮架的两头各固定一根轮轴 33，轮轴上各套一个侧轮34，形状如火车轮形状，只不过很小。二侧轮在滑道 上部滑动自如。这样滑轮9被扣在滑道内滑动。地震时，钢架组合体与滑道底 架连在一起，不怕倾倒，不怕跌落。二侧轮之间有适当距离(约30公分左右， 也可以更长)，最外钢架开始向右运动时，不会前后倾偏。
图7中， 一级电磁阀40， 二级电磁阀39，三级电磁阀37，放气电磁阀43 的一端，以及小压縮机42，气枪41，气压表35，都用软管与气瓶44相连接。 一级电磁阀，二级电磁阀，三级电磁阀的另一端分别与一级气枪8、 二级气枪6、 三级气枪5用管子相连。 一级电磁阀40和放气电磁阀43上各连接一个手动开 关36，手动开关一直处于关闭状态。地震监测器与一级电磁阀相连(一般是在 地震监测器内再加一个继电器后与一级电磁阀相连)。二级气枪所能触压的开关 (如图5中的乙)与二级电磁阀相连。三级气枪所能触压的开关(如图5中的 丙)与三级电磁阀相连。固定钢架上的下撑块24 (钢架展开完毕后落下)与相 应的抵块10上的开关28相连，如图5中的甲。
图8是钢架增强的一种结构，上边加了一根加强杠45,并与上框加二根短 棒固在一起。
图9是拉链增强的结构，把二根拉条46用活动销连起来，同样拉伸，收缩 时，用手先把中间向下按一下就成。
工作原理平时，钢架收拢迭靠在固定钢架上，如图1。 一级气枪抵在最外 钢架上的抵块上。
一旦地震发生，地震波最先到达时，地震监测器立刻使相连的继电器两触 点连通，使相连的一级电磁阀通电开启，压縮空气进入一级气枪，该气枪活塞 杆推最外钢架向右移动。当最外钢架把相邻钢架之间拉链拉紧时，上、下撑块 落下，这一节展开的钢架瞬时被锁定成一个整体。同时二级气枪已落下到位， 触压其相应开关，使二级电磁阀通电开启，二级气枪的活塞杆继续推最外钢架 右移。钢架在滑道上移动逐级展开，被逐级锁定。随即三级气枪倒下并抵在相 应抵块上，三级气枪相对应的抵块在被展开的钢架空格最左那一根钢架上。同 时三级气枪已触压相应开关，三级电磁阀通电打开，该气枪活塞杆推钢架继续 右移，至钢架全部展开并锁定。当最后一根下撑块倒下撑住抵块时，触动相应 开关，使放气电磁阀43通电。于是，钢瓶及相关容器内的压縮空气被放掉。
收拢时，由二人操作，在滑道两边各-人。先逐次把各气枪向上转动，一 手按气枪的相应开关， 一手把活塞杆推回位。逐格拨开上撑块、下撑块，向左 推钢架，每靠拢固定架一根，就用拉扣组件4拉住一根。拉链自然吊在钢架内 侧面。至全部收拢迭靠整齐。
气瓶、压縮机、气枪及所有电磁阀、管道等都放在控制箱13内，平时很整 洁，如图1。每节气枪活塞杆伸出长度是预先设定的，不会弹出来。
在余震频频发生时，或得到地震通知时，该装置也可以手动展开，只要按 一下一级电磁阀上的手动开关，钢架就按上述过程迅速展开。
在长期停电期间，或无电地区，可以用气枪41对气瓶44加气。气瓶或气 瓶的连通器上设置有与气枪导管相连接的连接装置，气枪可以方便取下与连 接。气枪的级数根据钢架展开长度及活塞杆伸出长度来确定。
权利要求
1、地震自动保护架，主要由钢架组合体、滑道(轨道)、控制机构、推进装置、锁定机构、地震监测器组成，其特征在于(1)钢架平时收拢迭靠在滑道的一端，一旦地震发生，地震监测器立刻使控制机构启动，使推进装置立刻推钢架展开形成一个保护空间；(2)推进装置由多级气枪(气筒、活塞、活塞杆)组成，地震发生时，每级气枪依次自动进入推进位置自动推进钢架到全部展开；(3)钢架在滑道上移动逐级展开，被逐级锁定；(4)第一级气枪相连的电磁阀直接由地震监测器控制，其余各级气枪的电磁阀分别由各自气枪在转动到位后触压相应开关控制。
2、 根据权利要求l所述的地震自动保护架，其特征在于，钢架组合体由多 根钢架组成，钢架两脚柱上设置有滑轮。
3、 根据权利要求l所述的地震自动保护架，其特征在于，滑道由滑道底架 固定成一体。
4、 根据权利要求1和3所述的地震自动保护架，其特征在于， 一根钢架与 滑道底架固定在一起，基本成直角状态。
5、 根据权利要求l所述的地震自动保护架，其特征在于，钢架上的滑轮在 两边的滑道上滑动。
6、 根据权利要求l所述的地震自动保护架，其特征在于，锁定机构由撑块 和拉链(也可以是拉条)组成。
7、 根据权利要求l所述的地震自动保护架，其特征在于，气瓶上用管子连 接有气压表，小压缩机、各级气枪的电磁阀，各级电磁阀和相应各级气枪用管 连通。
8、 根据权利要求l所述的地震自动保护架，其特征在于，推进装置由气瓶 的压縮空气供气，在停电期间或无电地区可以用气枪对气瓶加气。
9、 根据权利要求l所述的地震自动保护架，其特征在于，在室内可作自动 救生床、自动救生桌、自动救生椅等。
10、 根据权利要求1所述的地震自动保护架，其特征在于，适用于对室内 底层或靠近建筑物的车辆，特别是对小汽车的保护，还可以在房屋旁边(包括 危房)构建本装置当地震棚使用。
全文摘要
这是在发生地震时对人员、床、桌、椅、小汽车的一种自动保护装置。主要由地震监测器、钢架组合体、滑道、控制机构、推进机构、自动锁定机构组成。钢架在两边地板上的滑道上滑动。平时收拢迭靠在一端，占空间很小。用几级气枪自动连续推进。一旦地震发生，地震监测器立刻启动控制机构，推进装置立刻逐级推钢架迅速展开，并逐级迅速锁定。从地震波最先到达，到钢架全部展开锁定，时间为2～3秒。本装置配有电池和可充电电池，不受外界停电影响。本装置可作为地震时室内的自动救生床，也能对底层的小汽车保护，还适用于构建在建筑物旁边(包括危房)取代地震棚。
文档编号E04H9/02GK101597968SQ20081004462
公开日2009年12月9日 申请日期2008年6月3日 优先权日2008年6月3日
发明者屈胜英, 邹家华, 邹家福, 邹永平 申请人:邹永平;邹家华