专利名称：往复式便携缓降器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及从高空高层建筑物上紧急逃生的设备，具体是涉及一种安全可靠 的往复式便携缓降器。它可以适用于从高空平台、宾馆、酒店、公寓、写字楼、学校、住宅等高 层建筑物进行逃生，可以装备消防救火车辆或与消防车云梯等配合使用进行救援，还可以 用于野外登山、探险、深井、高空旅游索道等场所对遇险人员实施速降救援。
背景技术：
随着社会的发展和现代化程度的不断提高，城市化进程的不断加快，高层建筑物 如雨后春笋般拔地而起。随之而来，当发生火灾、地震或其它危险情况时，高层建筑物中人 员的安全就成为一个很重要的问题。比如，在发生高楼火灾时，电梯因不安全而不能使用，楼 道因被烟火封住以及被障碍物堵塞而使得走楼梯速度慢，常常因此延误了逃生时机。楼内人 员聚集在窗口或楼顶等待救援，但是救生云梯又达不到相应的高度，因而屡屡发生逃生者在 急忙中跳楼致死的现象。除此之外，在野外登山、野外探险、深井或索道等场所，也经常发生类 似险情，需要一种便携的高空救援设备。因此，如何安全迅速地逃生是亟待解决的问题。业界已经研发生产了各种各样的救生缓降器，致力于直接从阳台、窗户等地方将 被困人员安全迅速地送到地面。当高楼发生火灾或其他紧急灾难险情时，被困人员将缓降 器固定好后，利用自身重量从高空平稳、安全、迅速地降至地面，脱离险境自助逃生。中国实用新型专利ZL03248012. 1 (公告号CN2640517Y，公告日2004年9月15日) 公开了一种双轴式救生缓降器。该缓降器包括绳轮、主动齿轮、被动齿轮、飞轮和摩擦盘。其 工作原理是通过绳轮上的绳子的运动，带动绳轮转动，绳轮再带动同轴的主动齿轮转动， 主动齿轮通过传动被动齿轮进行增速，增速后的被动齿轮再带动同轴的飞轮快速转动，飞 轮上装有摩擦片，摩擦片依靠离心力挤压摩擦盘从而产生摩擦阻力，达到减速的效果。逃生 人员下降的速度越快，绳轮转动的速度也越快，最后带动飞轮的转动也就越快，摩擦产生的 阻力也越大，最终能够达到勻速下降。然而，这种往复式救生缓降器具有如下缺陷(1)体积庞大，造价高。这种缓降器工作时具有大小齿轮加速、飞轮快速转动产生 离心作用、摩擦盘和摩擦片摩擦产生阻力等过程，而且它们相互之间传动的力都比较大。因 此，受其减速原理的限制，对各个零部件的强度要求比较高，导致其结构复杂，产品总体尺 寸庞大(长225mm*宽154mm*厚35mm，重约3kg)，因而造价也高。(2)存在不安全因素。绳子与绳轮之间传递的转矩较大，这种情况下，绳子很容易 打滑，影响缓降器的正常工作。另外，多次使用后，摩擦片过度磨损，摩擦阻力会变小，因此 存在安全隐患，当速度过快时极易发生安全事故。基于同样的原因，现有的许多救生缓降器难以得到推广使用。
实用新型内容本实用新型为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种安全性更高、使用更方便、体积更小的往复式便携缓降器。本实用新型的往复式便携缓降器，包括彼此平行且相互连接的主板与侧板，在主 板与侧板之间设有一个摩擦轮绳轮、两个小绳轮和两个大绳轮，其特征在于，在主板与侧板 之间还设有一个凸轮；其中，摩擦轮绳轮和凸轮沿主板和侧板的相同中心线上下分设，凸轮 安装在凸轮轴上，两个大绳轮分设于凸轮的左右两侧，两个小绳轮分设于凸轮的上方左右 两侧；凸轮轴的位于主板外侧的一端套装一个大齿轮；在摩擦轮绳轮的绳轮轴位于主板外 侧的一端依次安装小齿轮、摩擦盘和飞轮，小齿轮与摩擦盘固连并同轴转动且与下方的大 齿轮相互啮合，飞轮与摩擦轮绳轮同轴转动，在飞轮的外圆周与摩擦盘的内圆周之间设有 摩擦片。绳子从凸轮的一侧穿过，依次绕过同侧的小绳轮和大绳轮后再绕经摩擦轮绳轮， 转向另一侧后再依次绕过这侧的大绳轮和小绳轮，最后绕至凸轮的另一侧。进一步地，处于主板与侧板之间的摩擦轮绳轮、凸轮、小绳轮及大绳轮均位于同一 平面内且各自的轮轴平行。进一步地，凸轮与左右两侧的大绳轮之间的轮距以凸轮偏转时能够有效挤压经过 其间的绳子为准。进一步地，凸轮左右两侧的两个大绳轮对称于凸轮的中心线设置，凸轮上方左右 两侧的两个小绳轮对称于凸轮的中心线设置。进一步地，摩擦片嵌设在飞轮外圆周的凹槽中。进一步地，主板与侧板之间通过销轴相互连接。可见，本实用新型的往复式便携缓降器不仅在结构设计上创新，更重要的是在原 理上创新，具体分析如下1.原理创新1)本实用新型的往复式便携缓降器首次采用凸轮偏转挤压相互运动的绳子产生 摩擦阻力进行制动的原理。由此带来的好处是(1)对零件的强度要求降低现有的救生缓降器是利用摩擦片与摩擦盘之间的摩擦阻力来实现减速目的的，因 而对绳轮、飞轮、摩擦盘及齿轮等零件的精度、强度要求较高。而本实用新型的往复式便携 缓降器采用上述全新原理，利用凸轮偏转挤压相互运动的绳子产生摩擦阻力进行制动，绳 轮、飞轮和齿轮传递的力较小，因而对绳轮、齿轮、飞轮等零件的精度、强度要求降低，选材 和加工更加容易。(2)安全性更高现有的救生缓降器使用多次后其摩擦片与摩擦盘容易出现磨损，摩擦力减小，从 而缓降器的速度会有所增加，导致不能达到正常的要求。另外，现有缓降器绳子与绳轮之间 传递的力矩比较大，这样很容易出现“打滑”现象，导致失控落地。而本实用新型的往复式 便携缓降器就能克服以上问题，即使使用多次之后，凸轮都能够正常挤压绳子，提供足够的 阻力，使缓降器正常工作。2)本实用新型的往复式便携缓降器合理地运用飞轮控制凸轮偏转的角度。当重物越重下降速度加快时，飞轮上摩擦片的离心力也就越大，进而摩擦片与摩 擦盘的摩擦力也就越大，最后带动凸轮挤压绳子的力也就越大，摩擦阻力也越大，最后达到一个均勻缓慢的速度。这样就能够很好地实现运用小力控制大力，而且能够保证将重物下 降的速度控制在0. 16-1. 5m/s之间。飞轮机构能够很好地调节凸轮挤压绳子的力，使得制 动性能稳定，安全可靠。2.结构设计创新本实用新型的往复式便携缓降器利用全新的摩擦原理，设计出来的结构比现有的 缓降器结构更简单，体积更小，重量更轻，因而具有以下好处1)体积小，重量轻。现有救生缓降器体积庞大，不适合携带，只局限于在高楼和室内使用。而本实用新 型的往复式便携缓降器既小又轻，方便出差和户外运动时随身携带和放置。2)安装易，使用方便。部分老式救生缓降器在使用时，需要先在阳台、窗口等地方用螺钉将支座固定，使 用极不方便。而本实用新型的往复式便携缓降器对救援现场环境的要求极低，使用者可以 利用任何固定物体将其固定，就可以从高处安全下降至地面，使用极其方便。3)适用广，操作简单。本实用新型的往复式便携缓降器在室内和室外都适用，可以广泛应用在高楼火灾 自救、地震救援、以及户外运动、野外登山、野外探险、深井、高空旅游索道等救援场所场合。 而且，操作方法简单，使用者无需经过专业培训，极易普及。
图1是本实用新型的往复式便携缓降器的正视图；图2是本实用新型的往复式便携缓降器的侧视图；图3是本实用新型的往复式便携缓降器的A-A剖面图。图中1-主板2-侧板3-摩擦轮绳轮4-凸轮5-凸轮轴6-大齿轮7_摩 擦片8-小齿轮9-飞轮10-摩擦盘11-大绳轮12-小绳轮13-绳子
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的往复式便携缓降器作进一步详细的描述。如图1和图2所示，本实用新型的往复式便携缓降器主要包括主板1、侧板2、摩 擦轮绳轮3、凸轮4、凸轮轴5、大齿轮6、摩擦片7、小齿轮8、飞轮9、摩擦盘10、大绳轮11、小 绳轮12。其中，如图2所示，在彼此平行且相互连接的主板1与侧板2之间，沿主板1和侧 板2的相同中心线(见图1，为垂直中心线)，上下分设摩擦轮绳轮3和凸轮4，凸轮4安装 在凸轮轴5上。凸轮轴5的另一端(位于主板1外侧)套装大齿轮6。在摩擦轮绳轮3的 绳轮轴位于主板1外侧的一端依次安装小齿轮8、摩擦盘10和飞轮9，小齿轮8与摩擦盘10 固连并同轴转动，且小齿轮8与下方的大齿轮6相互啮合，飞轮9位于小齿轮8的外侧且与 摩擦轮绳轮3同轴转动，摩擦盘10套设于飞轮9的外周，在飞轮9的外圆周与摩擦盘10的 内圆周之间设有摩擦片7。如图1和图3所示，在主板1与侧板2之间，在凸轮4的左右两侧均设置大绳轮 11。同时，在主板1与侧板2之间，在凸轮4的上方左右两侧均设置小绳轮12。摩擦轮绳轮 3、凸轮4、两个小绳轮12及两个大绳轮11，六者处于同一平面(图中为垂直平面)内，而且六者的轮轴平行(在图1中均垂直于纸面)。如图1所示，绳子13从凸轮4的一侧穿过，依次绕过同侧的小绳轮12和大绳轮11 后绕经摩擦轮绳轮3，向另一侧再依次绕过这侧的大绳轮11和小绳轮12，最后绕至凸轮4 的另一侧。如图1所示，凸轮4与左右两侧的大绳轮11之间的轮距以凸轮4偏转时能够有效 挤压经过其间的绳子13为准。如图2和图3所示，摩擦片7嵌设在飞轮9外圆周的凹槽中。如图2和图3所示，彼此平行的主板1与侧板2之间通过销轴相互连接。当绳子13向下滑动时，首先带动摩擦轮绳轮3转动，摩擦轮绳轮3再带动飞轮9 快速转动，使得镶在飞轮9中的摩擦片7产生离心力，摩擦片7被甩出，与摩擦盘10产生摩 擦，带动摩擦盘10转动，摩擦盘10再带动小齿轮8转动，小齿轮8带动大齿轮6转动，大齿 轮6通过凸轮轴5带动凸轮4偏转，挤压凸轮4与大绳轮11之间相互运动的绳子13，从而 摩擦产生阻力，达到减速的效果。在工作时，凸轮4始终挤压在松弛的绳子13上，这样可以避免当绳子13拉紧时， 凸轮4没有足够的力压弯绳子产生摩擦。比如，参见图1，当人是拉着左边的绳子下降时，凸 轮4向右边转动从而挤压右边松弛的绳子。这样，绳子就很容易被压弯，达到有效挤压的效 果进而减速。试验数据我们针对国家消防装备质量监督检测中心对缓降器的检测标准，进行了如下试 验试验一
试验项目国家标准要求试验结果负荷343N (质量35kg)0. 16 1. 5m/s0.75m/s负荷686N (质量"70kg)0. 16 1. 5m/s0.84m/s负荷1029N (质量105kg)0. 16 1. 5m/s0.92m/s试验二
楼层高度25m重物质量50kg75kg100kg下降平均速度0.8m/s0.86m/s0.9m/s由以上试验结果可以得出本实用新型的往复式便携缓降器完全符合国家规定的 安全性标准。综上所述，本实用新型的往复式便携缓降器具有如下优点1)制作过程简单，加工工序不多，加工精度要求不高，对称结构的设计也使之可以 多次重复使用，更加节约成本；
6[0056]2)体积小(117mmX100mmX 35mm)，重量轻(约1. 5kg)，均为现有产品的一半，便于
人们尤其是户外运动者随身携带，并且运输本缓降器也极其方便，因而可以为突发性灾难 的救援节省宝贵时间；3)安全性能更好，不存在因绳索打滑带来的安全隐患，而且摩擦片的磨损不影响 凸轮的制动效果，能避免因缓降器下降过快而摔伤人的事故发生，为人民的生命安全提供 更好更可靠的保障；4)操作简单，使用方法容易普及，使用者无需经过专业培训，便于在高楼火灾时人 们进行自救，为消防部门减轻了压力，争取了营救时间，进而能够极大地减少人员伤亡；5)价格更低，便于推广和普及。据申请人调查，现有市场上的缓降器的价格一般为 500元-600元，而本实用新型的往复式便携缓降器的成本价大致在106元-150元之间，远 远低于市售救生缓降器，因而具有很好的市场前景。
权利要求一种往复式便携缓降器，包括彼此平行且相互连接的主板(1)与侧板(2)，在主板(1)与侧板(2)之间设有一个摩擦轮绳轮(3)、两个小绳轮(12)和两个大绳轮(11)，其特征在于在主板(1)与侧板(2)之间还设有一个凸轮(4)；其中摩擦轮绳轮(3)和凸轮(4)沿主板(1)和侧板(2)的相同中心线上下分设，凸轮(4)安装在凸轮轴(5)上；两个大绳轮(11)分设于凸轮(4)的左右两侧，两个小绳轮(12)分设于凸轮(4)的上方左右两侧；凸轮轴(5)的位于主板(1)外侧的一端套装一个大齿轮(6)；在摩擦轮绳轮(3)的绳轮轴位于主板(1)外侧的一端依次安装小齿轮(8)、摩擦盘(10)和飞轮(9)，小齿轮(8)与摩擦盘(10)固连并同轴转动且与下方的大齿轮(6)相互啮合，飞轮(9)与摩擦轮绳轮(3)同轴转动，在飞轮(9)的外圆周与摩擦盘(10)的内圆周之间设有摩擦片(7)。
2.根据权利要求1所述的往复式便携缓降器，其特征在于一根绳子(13)从凸轮(4) 的一侧穿过，依次绕过同侧的小绳轮(12)和大绳轮(11)后再绕经摩擦轮绳轮(3)，转向另 一侧后再依次绕过这侧的大绳轮(11)和小绳轮(12)，最后绕至凸轮(4)的另一侧。
3.根据权利要求2所述的往复式便携缓降器，其特征在于处于所述主板(1)与侧板 (2)之间的所述摩擦轮绳轮(3)、凸轮(4)、小绳轮(12)及大绳轮(11)均位于同一平面内且 各自的轮轴平行。
4.根据权利要求2或3所述的往复式便携缓降器，其特征在于所述凸轮(4)与左右 两侧大绳轮(11)之间的轮距以凸轮⑷偏转时能够有效挤压经过其间的绳子(13)为准。
5.根据权利要求4所述的往复式便携缓降器，其特征在于所述凸轮(4)左右两侧的 两个大绳轮(11)对称设置，所述凸轮(4)上方左右两侧的两个小绳轮(12)对称设置。
6.根据权利要求1-3任一项所述的往复式便携缓降器，其特征在于所述凸轮(4)左 右两侧的两个大绳轮(11)对称设置，所述凸轮(4)上方左右两侧的两个小绳轮(12)对称 设置。
7.根据权利要求1-3或5任一项所述的往复式便携缓降器，其特征在于所述摩擦片 (7)嵌设在飞轮(9)外圆周的凹槽中。
8.根据权利要求1-3或5任一项所述的往复式便携缓降器，其特征在于所述主板(1) 与侧板(2)之间通过销轴相互连接。
专利摘要一种往复式便携缓降器，主板(1)与侧板(2)之间设有一个摩擦轮绳轮(3)、两个小绳轮(12)、两个大绳轮(11)及一个凸轮(4)，摩擦轮绳轮与凸轮上下相对，两大绳轮对称设于凸轮左右，两小绳轮对称设于凸轮上方，凸轮轴另一端装一大齿轮(6)，在摩擦轮绳轮的绳轮轴另一端依次装设小齿轮(8)、摩擦盘(10)和飞轮(9)，大小齿轮啮合，飞轮外周与摩擦盘内周之间设摩擦片(7)。本缓降器采用凸轮偏转挤压相互运动的绳子而产生摩擦阻力进行制动，实现减速，安全性更好，运用飞轮带动并控制凸轮偏转挤压绳子，调节凸轮挤压绳子的力，制动性能稳定可靠。携带方便，操作简单，适于高楼火灾或野外遇险时自救，也可装备消防救火车辆或与消防车云梯配合使用。
文档编号A62B1/10GK201719712SQ201020254950
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月12日 优先权日2010年7月12日
发明者何习达, 朱有为, 王三顺 申请人:朱有为;王三顺;何习达