专利名称：自限速式高层建筑救生索的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于高层建筑的救生索，特别是利用限速机构使被救人员或物资缓慢落下的救生索。
背景技术：
在高层建筑中生活工作的人们有时会因遇到火灾、爆炸、地震、劫持等事件无法逃生而造成伤亡。美国911事件以及国内历次重大火灾的伤亡数字表明，事实上目前尚无一种简单便捷的、被普遍接受的高层建筑营救或自救装置。
为解决这个问题，国内外在实践中曾采用过多种方法，如云梯、直升机、充气垫及一些非正规的临时措施。然而考虑到低成本、安全性、简单便捷、自救互救及普遍适用等原则，首选方案仍是索具。专业人员使用索具只需用手控制摩擦力，或用某种简单器械与手动配合来实现减速。但上述方法仅适用于心理素质及身体素质良好的训练有素的人员，在灾变发生的紧张混乱的气氛中，要求普通人、老人、受伤或昏厥的人仅靠索具实现自救或互救则是危险的甚至是不可能的，尤其是在楼层较高的情况下。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种改进的自限速式高层建筑救生索，它在保证安全的前提下，具有广泛的适用性。
本实用新型的目的是这样实现的用限速器与救生索配套使用。首先使用的是首发限速器，其余的若干个是续发限速器，系在限速器上的逃生者落下时，索从首发限速器的绞盘内拉出而带动绞盘转动，或从续发限速器的一组槽轮间经过而带动槽轮转动，绞盘或槽轮的轴带动加速齿轮系，该齿轮系末级的高速轴驱动一个能耗装置，该能耗装置上有一个或多个摩擦块在离心力作用下紧压摩擦环转动，该摩擦生热过程消耗了逃生者的大部分下降动能，从而实现了减速下落。该能耗装置也可采用流体阻尼或磁阻尼原理。
本实用新型具有以下优点由于采取了以上设计，使用时操作极其简单，逃生者只需与限速器的挂具之一衔接，跳出阳台或窗口即可。所述衔接可繁可简，如时间从容或对危难人员，最好系上安全带，并将其自锁挂钩与挂具组的环衔接；若时间紧迫，只需套上腕套或抓住环即可。由于操作简单，几乎不需外人介入，受灾人员可以互救。又由于能耗装置的速度负反馈作用，即使两个人共用一个限速器，下落速度也不会明显提高。又由于本救生索的下降过程不需人为操作，触地速度也较低，故抢运物资也很安全。续发限速器的使用提高了效率，当第一个人落地后，不须用绞盘将索重新卷回，后面的人即可使用续发限速器沿着已经下垂的索依次落下，既不失时机，又不依赖电源，而在灾情发生时电源常常会中断。
本实用新型的具体结构由以下实施例及附图给出。
图1是本实用新型的总装配图。
图2是首发限速器的结构图。
图3是续发限速器的结构图。
图4是续发限速器的悬挂部分与滑轨的配合示意图。
图5是缓冲装置示意图。
图6是利用空气阻尼的能耗装置示意图。
图7是利用磁阻尼的能耗装置示意图。
图8和图9示续发限速器中索在槽轮间绕行的其它路径。
以下结合附图详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。
具体实施方式
本实施例包括一个伸缩导轨，一根索，一个首发限速器，多个续发限速器，与限速器数量相同的挂具组和一个尾车。
所述伸缩导轨由两段型材组成，其固定轨(1)安装在阳台或靠窗位置的天花板下，其滑轨(2)可以伸缩滑动。备用时处于收缩状态，所有的限速器都挂在滑轨(2)下方，使用时将滑轨(2)拉出，成为探出于建筑物之外的悬臂。在滑轨(2)的最前端上边有一个与滑轨走向垂直的限止板(3)，下边有一个挂环(4)且下边一段轨道向下倾斜不少于15度。
所述索(5)由高抗拉强度的耐火的材料制成，如钢带、琴钢丝或钢丝绳，本实施例采用钢丝绳。
所述首发限速器由绞盘、加速齿轮系和能耗装置组成。所述绞盘(6)与主动齿轮(7)同轴地固定在主轴(8)上。索(5)的首端固定在绞盘(6)上并卷绕在绞盘(6)上，尾端引到壳体(9)以外并进入最前边的续发限速器。当索(5)被拉出并使绞盘(6)转动时，主动齿轮(7)也同步转动并传动与之啮合的从动齿轮(10)使之高速转动。所述能耗装置由高速轴(11)、牵引板(12)、连杆(13)、摩擦块(14)、风扇叶(15)和摩擦环(16)组成。从动齿轮(10)固定在高速轴(11)上。两块牵引板(12)互相平行地固定在高速轴(11)的中部且与该轴垂直，其中一块上有两片对称分布的风扇叶(15)用于为摩擦面降温。相应地，壳体(9)的对应部位适度开孔以利气流穿行。两个连杆(13)一端有孔，通过铰轴与牵引板(12)连接，另一端分别与两个摩擦块(14)连接。两个摩擦块(14)最外端的展开距离应大于摩擦环(16)的内径。安装时将两个连杆(13)按设计方向偏转，将摩擦环(16)与高速轴(11)同轴地安装，保证摩擦块(14)在摩擦环(16)所限定的圆柱空间内运行。壳体(9)侧下方的负载环(17)用来安装挂具组(18)。总装时将索(5)卷绕在绞盘(6)上，余出一段将几个续发限速器依次串联，末端固定在尾车(19)上。在壳体(9)顶部安装了一个缓冲装置，该缓冲装置由缓冲索(20)、H形柱(21)和簧片(22)组成。H形柱(21)固定在壳体(9)顶部，簧片(22)安装在在H形柱(21)的根部，其一端铆固在壳体(9)上。缓冲索(20)上端连接滑轨(2)的挂环(4)，在H形柱(21)上环绕数周，用簧片(22)压住，余下约30厘米的一段自由下垂。还须用保险绳(23)穿过H形柱(21)，将首发限速器挂在滑轨(2)的挂环(4)上，保险绳(23)的抗拉强度保证其足以悬挂首发限速器但不能承载人的体重。保险绳(23)采用电线，它的断开可以转换成电触发信号传至总控制台，以便于物业或安保部门对所有的救生索实施统一监控，防止救生索被用于非救险用途。
所述挂具组(18)安装在两种限速器的下方，由环、钩、腕套等组成，用来套住人的手臂、与安全带衔接及悬挂物件，供使用者选用。
较为经济高效的方案是同一根索供多次使用。当第一个人使用首发限速器逃生之后，不需把索重新卷回，续发限速器还可运送多人。
所述续发限速器通过轮(24)和臂(25)挂在滑轨(2)的下方，轴(26)中部垂直固定在臂(25)上方，两个轮(24)安装在臂(25)两侧的轴(26)上，轴端销定。锁板(27)通过短轴(28)动态安装在臂(25)上方，短轴(28)上的扭转簧(29)使锁板(27)按顺时针方向受力。负荷板(30)通过螺栓与臂(25)的下方动态连接，连杆(31)通过两端的孔和铆钉分别与锁板(27)的中部和负荷板(30)的中部动态连接，使锁板(27)和负荷板(30)实现联动。扭转簧(29)的弹力应保证当负荷板(30)外端的孔连接挂具组时，锁板(27)仍可上扬。当前一个限速器释放之后，将后一个限速器推至滑轨(2)的倾斜段，轮(24)沿此倾斜段自动滚到限止板(3)的位置。限止板(3)的高度只允许轮(24)通过，当锁板(27)上扬超过轮(24)的高度时，即被限止板(3)挡住，轮(24)不再前行。壳体(32)内，在框板(33)和盖板(34)间有多个槽轮(35)，与每个槽轮(35)共轴地安装的相同参数的同步齿轮(36)依次啮合。其中一个同步齿轮(36)带动从动齿轮(10)实现加速，该从动齿轮(10)同轴地固定在高速轴(11)上，该高速轴(11)带动能耗装置，此能耗装置与首发限速器的相同。来自首发限速器的索(5)进入续发限速器的壳体(32)，在各槽轮(35)上依次绕行，最后引出壳体(32)以外，与后一个续发限速器连接。索(5)在槽轮(35)间的绕行可采取多种路径。可以采用压轮(37)来增大索(5)与槽轮(35)表面的摩擦力。从最后一个续发限速器引出的索(5)固定在尾车(19)上。所述尾车(19)是一个由一个结构板、两个垂直固定在结构板上但互相平行的轴以及四个安装在轴端的轮组成的可在滑轨(2)上移动的装置，其结构板上前方高于轮，不会通过限止板(3)，结构板下方有孔用于连接索(5)和缓冲索(20)。与首发限速器相同，在续发限速器壳体(32)的上方也安装了缓冲装置，其缓冲索(20)的上端与其后相邻的续发限速器的臂(25)连接。最后一个续发限速器的缓冲索(20)与尾车(19)连接。
使用时，使用者首先将伸缩导轨的滑轨(2)推出，将人员与首发限速器的挂具组(18)衔接后即可跳出。首先是保险绳(23)被人体的重力拉断，人员与限速器下落，缓冲索(20)克服H形柱(21)与簧片(22)的摩擦力被拉出起到缓冲作用，直至首发限速器与续发限速器之间的一段索(5)被拉直，然后索(5)被从绞盘(6)拉出，使绞盘(6)转动，通过齿轮加速使高速轴(11)高速转动并带动摩擦块(14)转动，在离心力作用下摩擦块(14)贴紧摩擦环(16)并与之摩擦，且速度越高则离心力越大，摩擦力也就越大，直至达到平衡，下降速度不再增加。本实施例的设计下降速度为不大于2.5米/秒。由于离心力与速度非线性相关，所以该能耗装置在消耗动能的同时兼有速度负反馈的作用，有利于速度的稳定。当第一个人落地后，第二个人将相邻的续发限速器推至滑轨(2)的倾斜段，与挂具组(18)衔接，跳出。人员跳出后，其重力使锁板(27)向下偏转，限止板(3)不再阻挡，该续发限速器从倾斜的滑轨(2)滑出，缓冲索(20)首先受力并被逐渐拉出，此时索(5)已拉直并受力，由于索(5)在槽轮(35)间的反复环绕近似于在一个柱面上的多圈缠绕，加之压轮(37)的压力，所以索(5)与槽轮(35)之间很难打滑，只能迫使槽轮(35)转动，最后由于能耗装置的作用，实现限速下落。
权利要求1.一种自限速式高层建筑救生索，它包括一个伸缩导轨(2)、一根索(5)、一个首发限速器、几个续发限速器和与限速器数量相同的挂具组(18)，所述首发限速器包括一个卷绕了索(5)的绞盘(6)，与所述绞盘(6)同轴的主动齿轮(7)，与所述主动齿轮(7)啮合的安装在高速轴(11)上的从动齿轮(10)；所述续发限速器包括几个安装在同一平面的槽轮(35)，与每个槽轮(35)共轴地安装的相同参数的同步齿轮(36)依次啮合，其中一个同步齿轮(36)与安装在高速轴(11)上的从动齿轮(10)啮合，其特征在于所述高速轴(11)与能耗装置连接。
2.如权利要求1所述的自限速式高层建筑救生索，其特征在于所述能耗装置包括两个互相平行的牵引板(12)垂直地固定在高速轴(11)上，多个摩擦块(14)通过与摩擦块(14)数量相同的连杆(13)铰接在牵引板(12)上，摩擦环(16)套在摩擦块(14)的外围并固定在限速器的壳体上，且摩擦块(14)对高速轴(11)的最大展开半径大于摩擦环(16)的内圆半径。
3.如权利要求1所述的自限速式高层建筑救生索，其特征在于所述能耗装置包括一组与高速轴(11)平行的呈辐射状安装在高速轴(11)上的叶片(38)，另有一组以高速轴(11)为辐射轴均匀分布的干扰叶片(39)固定在限速器的壳体(40)上，且干扰叶片(39)的内接圆直径略大于叶片(38)的外接圆直径。
4.如权利要求1所述的自限速式高层建筑救生索，其特征在于所述能耗装置包括一个垂直固定在高速轴(11)上的非铁磁性金属的阻尼盘(41)，一个或多个固定在限速器壳体上的U形永磁体(42)，使所述阻尼盘(41)的外缘刚好在永磁体(42)的磁隙内。
专利摘要本实用新型涉及一种自限速式高层建筑救生索，它包括伸缩导轨、索、首发限速器、续发限速器和挂具组，其特征在于人员或物资可利用安装了能耗装置的限速器沿一根索具实现多人次的缓速下降。由于本实用新型实现了安全、高效、便捷，故可广泛适用于高层建筑遭遇灾变时的人员自救互救及物资抢运。
文档编号A62B1/08GK2820222SQ20052012215
公开日2006年9月27日 申请日期2005年9月28日 优先权日2005年9月28日
发明者李正桐 申请人:李正桐