一种纯机械自助高楼逃生装置制造方法
【专利摘要】本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。这种纯机械自助高楼逃生装置，包括离心阻尼机构、绕绳轮机构和增速齿轮传动机构，为双中心轴布置结构；所述的绕绳轮机构安装于第一中心轴一侧并与第一中心轴连为一体，另一侧安装第一齿轮；所述的离心阻尼机构安装于第二中心轴一端，另一端安装第二齿轮；通过第一齿轮和第二齿轮的啮合形成增速齿轮传动机构。本实用新型的有益效果是：离心阻尼机构作为关键组件，包括离心机构和调节机构，可以通过转动调节机构的调节块调整摩擦副间的正压力，达到摩擦阻力矩与下降重力矩基本一致，摩擦阻力矩是本装置的主要阻力矩。当下降速度加快时，离心机构产生的离心阻力矩起作用，以降低下降的加速度，实现安全平稳下降。本实用新型的纯机械逃生装置结构简洁，不需要外在动力，可循环使用，操作简单，安全可靠。
【专利说明】一种纯机械自助高楼逃生装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种逃生装置，更具体说，它涉及一种纯机械自助高楼逃生装置。
【背景技术】
[0002] 目前我国消防应急救援装备能力与高层建筑的快速发展严重失衡，遇上高楼火 灾，现场救援显得非常困难，如何在高层建筑发生火灾时应急逃生已成为人们高度关注的 社会问题。虽然政府和有关部门已经在这方面加强了防护措施和管理力度，但火灾等一系 列意外事故始终威胁着高楼生存人员的生命安全，人员伤亡事故时有发生，高楼居民利用 逃生装置进行紧急自救是减少或有效避免人员伤亡的切实可行的途径。
[0003] 国内外研究开发高楼逃生装置的团体众多，现有高楼逃生装置主要可分为三种类 型：一是机械电动式逃生装置，需要电源提供动力，同时还需要机械传动机构进行变速缓 降；二是斜索滑降逃生装置，需要先将绳索的一端固定在地面上，然后逃生者依靠夹持绳索 装置夹持斜索滑降逃生；还有一种是利用各种齿轮系、滑轮组等机械装置，同时结合相应的 摩擦阻尼或液体流动阻尼的方法进行缓降逃生。以上三种逃生装置均存在一定的不足或受 使用限制，当发生突发事件时，电源不一定能可靠使用，或缺少帮忙固定绳索的人员，或由 于装置结构复杂可靠性低带来安全隐患。就家用逃生装置而言，简单、安全、快速的机械自 助逃生装置是发展的一个重要趋势。
[0004] 现有的纯机械高楼逃生装置均基于摩擦原理，典型的有钟摆阻尼式高楼逃生装 置。该装置主要由卷筒支承轴、左右悬挂摆臂、左右压紧摩擦盘、摩擦片、左旋和右旋钢丝绳 以及缓降变速控制绳等组成，使用时逃生者穿上配备的安全带并吊在钢索下面的吊钩上， 逃生者的体重越重，通过钢索卷筒支承轴作用在左右悬挂摆臂上的拉力也就越大，根据偏 心钟摆原理，左右摆臂向中心运动，对钢丝绳卷筒两侧的摩擦片产生的正压力也就越大，左 右压紧盘对转动卷筒产生的摩擦力也相应增加，从而使不同体重的逃生者都能以安全速度 下降逃生。下降过程中逃生者可以通过手戴摩擦手套握紧变速控制绳使左右压紧摩擦盘进 一步压紧卷筒来增大摩擦阻力矩，再加上摩擦手套与控制绳之间的摩擦力，双重作用来控 制下降速度或停车，使逃生者安全缓降逃生。这种装置的不足是：操作不便，未经过专门训 练的人员难以正确使用，同时需要逃生人员两手进行操作，不易处理意外事件。
[0005] 发明CN201692531U高楼缓降逃生器，为纯机械装置，其结构相对简单，关键的摩 擦机构位于钢丝卷筒两端的内孔中，由离心器、离心滑块构成，离心器与主轴连接，离心滑 块与钢丝卷筒的内孔壁形成摩擦副，依靠离心摩擦阻力矩达到缓降逃生的目的。该发明同 样存在一定的不足，即逃生人员到达地面时速度较快，所受到的冲击过大，易出现不必要的 伤害。
【发明内容】
[0006] 本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种安全可靠、性能稳定、结构 紧凑、操作方便的纯机械自助高楼逃生装置。
[0007] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。这种纯机械自助高楼逃生装置， 包括离心阻尼机构、绕绳轮机构和增速齿轮传动机构，为双中心轴布置结构；所述的绕绳轮 机构安装于第一中心轴一侧并与第一中心轴连为一体，另一侧安装第一齿轮；所述的离心 阻尼机构安装于第二中心轴一端，另一端安装第二齿轮；通过第一齿轮和第二齿轮的哨合 形成增速齿轮传动机构。
[0008] 作为优选：所述的离心阻尼机构包括离心机构和调节机构；所述离心机构包括离 心块和离心盘，离心块为一方形结构，嵌装在离心盘方孔中，并与方孔配合，可径向滑动但 不能转动；所述离心块中间为一螺纹盲孔，用于连接调节机构的调节块；所述调节块为一 带外螺纹的圆柱形结构，中间设有台阶孔，孔中装有挡圈、碟形弹簧组和摩擦片连接轴；摩 擦片连接轴的一端用螺钉固定有摩擦片，可与摩擦轮毂组成摩擦副。
[0009] 作为优选：所述绕绳轮机构包括：第一中心轴、第一轴承支座、第一压盖、第一轴 承座、第一轴承、救生绳、绕绳轮和第二轴承支座，绕绳轮与第一中心轴固定连接，第一中心 轴由两端的第一轴承支座、第一轴承座及第一轴承支承，绕绳轮的旋转运动驱动中心轴作 旋转运动。
[0010] 作为优选：所述增速齿轮传动机构包括：安装于第一中心轴上的第一齿轮、安装 于第二中心轴上的第二齿轮、第一轴承挡圈、第二轴承挡圈和第一平键，第一齿轮和第二齿 轮分别通过第一平键与第一中心轴和第二中心轴相连接并相互啮合，第一中心轴转动时带 动第二中心轴旋转，进而驱动离心阻尼机构旋转。
[0011] 本实用新型的有益效果是：离心阻尼机构作为关键组件，包括离心机构和调节机 构，可以通过转动调节机构的调节块调整摩擦副间的正压力，达到摩擦阻力矩与下降重力 矩基本一致，摩擦阻力矩是本装置的主要阻力矩。当下降速度加快时，离心机构产生的离心 阻力矩起作用，以降低下降的加速度，实现安全平稳下降。本实用新型的纯机械逃生装置结 构简洁，不需要外在动力，可循环使用，操作简单，安全可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型结构示意图；
[0013] 图2为图1的A-A剖面构造图；
[0014] 图3为图2的B-B剖面构造图；
[0015] 附图标记说明：壳体1、第一中心轴2、第一轴承支座3、第一压盖4、第一轴承座5、 第一轴承6、救生绳7、绕绳轮8、第二轴承支座9、第一轴承挡圈10、第一齿轮11、第二轴承 座12、第二压盖13、第二轴承14、第二齿轮15、第一压盖螺钉16、第二轴承挡圈17、第一平 键18、第二平键19、第二中心轴20、第二压盖螺钉21、第三压盖22、第三轴承23、第三轴承 座24、筋板25、第三轴承支座26、离心盘27、离心块28、调节块29、螺钉30、摩擦片31、摩擦 片连接轴32、碟形弹簧组33、挡圈34、摩擦轮毂35、固定块36、离心阻尼机构37、绕绳轮机 构38、增速齿轮传动机构39。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。虽然本实用新型将结合较 佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本实用新型限制在所述实施例中。相反，本实用新 型将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本实用新型的范围内的替换物、改进型和等同 物。
[0017] 本实施例的纯机械自助高楼逃生装置，包括离心阻尼机构37、绕绳轮机构38和增 速齿轮传动机构39,部组件均安装于壳体1的内腔中。所述壳体1的四周设有筋板25。
[0018] 所述绕绳轮机构38包括：第一中心轴2、第一轴承支座3、第一压盖4、第一轴承座 5、第一轴承6、救生绳7、绕绳轮和第二轴承支座9，绕绳轮8与第一中心轴2固定连接，第一 中心轴2由两端的第一轴承支座3、第一轴承座5及第一轴承6支承，绕绳轮8的旋转运动 驱动中心轴2作旋转运动。
[0019] 所述离心阻尼机构37的关键组件离心机构和调节机构，包括离心盘27、离心块 28、调节块29、螺钉30、摩擦片31、摩擦片连接轴32、碟形弹簧组33、挡圈34和摩擦轮毂35， 离心盘27径向设有方孔，离心块28为方形外形，与离心盘27方孔相配合并在离心力作用 下可在方孔中作径向滑动，离心块28中间为圆形盲孔，并设有内螺纹；调节块29为圆柱形 结构，外圆上设有外螺纹，中间为台阶圆孔，用于安装碟形弹簧组，外圆上的螺纹与离心块 28的内孔螺纹相连接，通过旋转调节块29,可以调整调节块29的径向位移量；摩擦片连接 轴32 -端插入碟形弹簧组内孔及调节块台阶小孔中，另一端用螺钉30将摩擦片31与其固 定，通过调节块29的径向位移实现摩擦副摩擦阻力矩的调节。通过旋转调节块29使碟形 弹簧组33压缩以增加摩擦片31对摩擦轮毂35的正压力，提高摩擦副的摩擦阻力矩，也可 以通过调节块29的反向旋转，使碟形弹簧组33松弛，达到摩擦副分离。所述摩擦轮毂35 四周设有用于固定的固定块36。
[0020] 所述增速齿轮传动机构39包括：安装于第一中心轴2上的第一齿轮11、安装于第 二中心轴20上的第二齿轮15、第一轴承挡圈10、第二轴承挡圈17和第一平键18,第一齿轮 11和第二齿轮15分别通过第一平键18与第一中心轴2和第二中心轴20相连接并相互啮 合，第一中心轴2转动时带动第二中心轴20旋转，进而驱动离心阻尼机构37旋转。
[0021] 本实施例的工作原理如下：
[0022] 基于机械结构和力学原理，由摩擦阻力矩平衡下降的重力矩。纯机械自助高楼逃 生装置，包括壳体1，所述的壳体1内安装有离心阻尼机构37,所述的离心阻尼机构37上安 装有离心机构和调节机构，所安装的机构呈圆周布置；所述的离心阻尼机构37安装在第二 中心轴20上，其内孔与第二中心轴20用第二平键19联接，所述的第二中心轴20两端由第 二轴承14和第三轴承23支承，第二中心轴20 -侧安装有离心阻尼机构37,另一侧安装有 小齿轮即第二齿轮15,小齿轮与安装在另一轴上的大齿轮即第一齿轮11相啮合构成增速 齿轮传动机构39 ;所述的大齿轮与第一中心轴2用平键联接，所述的第一中心轴2两端由 第一轴承6支承，第一中心轴2上还固定安装有绕绳轮8 ;所述绕绳轮8中间用隔板分割成 两个独立的绕绳空间，两段救生绳反向缠绕在绕绳轮8的两个独立空间中。所述的绕绳轮 8转动带动增速齿轮传动机构39,使离心阻尼机构37转动产生摩擦阻力矩。
[0023] 所述的离心阻尼机构37包括离心机构和调节机构，调节机构可以方便地调整摩 擦副的阻力矩，该摩擦阻力矩是平衡逃生人员下降重力矩的主要力矩；所述的离心机构，随 离心盘27的转速提高，离心力作用到摩擦片31上，使摩擦片31与摩擦轮毂35间的压力增 大，产生的离心摩擦力矩也随之增大，可降低逃生人员下降加速度，使逃生人员的下降速度 基本保持匀速。平时储存时，摩擦副处于自由状态，使用前，旋转调节块29使其径向位移， 调节块29推动挡圈压缩碟形弹簧组33，将同摩擦片连接轴32固定的摩擦片31推压至摩擦 轮毂35,形成旋转时的摩擦阻力矩，该力矩可以方便地进行调整，满足不同人群需求。
[0024] 逃生实施前，先旋转调节块29,利用螺纹实现调节块径向位移，压缩碟形弹簧组 33,摩擦片连接轴32带动摩擦片31压向摩擦轮毂35,形成摩擦副，并调整使下降重力矩与 摩擦阻力矩基本平衡。工作时，将逃生装置壳体1固定在阳台或窗户边上，或将其挂在栏杆 上，缠绕在绕绳轮8上的逃生绳7两端分别连接于逃生人员和绕绳轮8上，在人体重力驱动 下，人员做垂直向下加速运动，与绕绳轮8所固定的第一中心轴2相连接的第一齿轮11与 固定于第二中心轴20上的第二齿轮15啮合，将运动传递给与第二中心轴20连接的离心阻 尼机构37。通过齿轮副的加速，离心阻尼机构37旋转过程中离心块28在离心力作用下径 向甩出，使摩擦片31产生一个施加于摩擦轮毂35的离心正压力，形成离心摩擦阻力矩。即 由于离心力的作用，在原有压缩碟形弹簧组33所形成的主摩擦阻力矩的基础上，叠加了离 心力所形成的离心摩擦阻力矩，从而有效降低人员做垂直向下运动的加速度，达到自动调 节下降速度的目的。
【权利要求】
1. 一种纯机械自助高楼逃生装置，其特征在于：包括离心阻尼机构（37)、绕绳轮机构 (38)和增速齿轮传动机构（39)，为双中心轴布置结构；所述的绕绳轮机构（38)安装于第一 中心轴（2)-侧并与第一中心轴（2)连为一体，另一侧安装第一齿轮（11);所述的离心阻尼 机构（37)安装于第二中心轴（20) -端，另一端安装第二齿轮（15);通过第一齿轮（11)和 第二齿轮（15)的啮合形成增速齿轮传动机构（37)。
2. 根据权利要求（1)所述的纯机械自助高楼逃生装置，其特征在于：所述的离心阻尼 机构（37)包括离心机构和调节机构；所述离心机构包括离心块（28)、离心盘（27)和摩擦轮 毂（35)，离心块（28)为一方形结构，嵌装在离心盘（27)方孔中，并与方孔配合，可径向滑动 但不能转动；所述离心块（28)中间为一螺纹盲孔，用于连接调节机构的调节块（29);所述 调节块（29)为一带外螺纹的圆柱形结构，中间设有台阶孔，孔中装有挡圈（34)、碟形弹簧 组（33)和摩擦片连接轴（32);摩擦片连接轴（32)的一端用螺钉（30)固定有摩擦片（31)， 所述摩擦片（31)与摩擦轮毂（35 )组成摩擦副。
3. 根据权利要求1所述的纯机械自助高楼逃生装置，其特征在于：所述绕绳轮机构 (38)包括：第一中心轴（2)、第一轴承支座（3)、第一压盖（4)、第一轴承座（5)、第一轴承 (6)、救生绳（7)、绕绳轮和第二轴承支座（9)，绕绳轮（8)与第一中心轴（2)固定连接，第一 中心轴（2 )由两端的第一轴承支座（3 )、第一轴承座（5 )及第一轴承（6 )支承，绕绳轮（8 )的 旋转运动驱动中心轴（2 )作旋转运动。
4. 根据权利要求1所述的纯机械自助高楼逃生装置，其特征在于：所述增速齿轮传动 机构（39)包括：安装于第一中心轴（2)上的第一齿轮（11)、安装于第二中心轴（20)上的第 二齿轮（15)、第一轴承挡圈（10)、第二轴承挡圈（17)和第一平键（18)，第一齿轮（11)和第 二齿轮（15)分别通过第一平键（18)与第一中心轴（2)和第二中心轴（20)相连接并相互啮 合，第一中心轴（2)转动时带动第二中心轴（20)旋转，进而驱动离心阻尼机构（37)旋转。
【文档编号】A62B1/10GK203829496SQ201420179858
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】虞凤英 申请人:浙江工业大学之江学院