一种高空速降逃生器材用的绳轮的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种高空速降逃生器材用的绳轮，该绳轮为圆柱体结构，其侧面设有环状凹槽、两底面的中心处设有贯穿该圆柱体的轴孔；所述凹槽的内侧面设有凹齿和凸齿，且两内侧面的凹齿、凸齿为凹、凸对应，该两内侧面间的夹角为20°-27°；所述凹槽的底部设有两通孔，该两通孔在一条直线上，垂直并贯穿所述轴孔；该绳轮明显降低了绳索与绳轮间的相对运动，安全性更高，为绳索匀速下降奠定了基础。
【专利说明】一种高空速降逃生器材用的绳轮
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种新型绳轮，特别是一种用于高空速降逃生器材的绳轮。
【背景技术】
[0002]高空速降逃生器材包括高空速降逃生器、救援型高空速降逃生器等，主要用于帮助遇到危险的高空人员快速、平稳降至地面或安全地带的工具。该工具中的绳索是实现其目的的重要组成部分，如何使绳索快速、平稳运动至关重要，而绳轮便是实现该目的的重要组件之一。现有技术中的绳轮两内侧面间的夹角偏大，绳轮与绳索间的摩擦力偏小，使二者间易产生相对运动，一方面，难以保证使用者匀速下降，轻者造成使用者的不适，重者可能会给使用者造成身体损伤，另一方面，会导致救援型速降逃生器的提升重量偏低，提升时非常困难，甚至有提不起的现象，无法顺利完成施救过程。特别是当被救援人因坠落悬吊半空失去意识时，不能快速完成施救，很有可能延误治疗的最佳时节，造成严重后果。
实用新型内容
[0003]为了克服现有绳轮结构上不足带来的安全隐患及不便，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种与绳索间摩擦力适中、角度更为合理的绳轮，以便在保障绳索下降的速度平稳的同时，延长其使用寿命。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下:
[0005]本实用新型提供了一种高空速降逃生器材用的绳轮，该绳轮为圆柱体结构，其侧面设有环状凹槽、两底面的中心处设有贯穿该圆柱体的轴孔；所述凹槽的内侧面设有凹齿和凸齿，且两内侧面的凹齿、凸齿为凹、凸对应，该两内侧面间的夹角为20° -27° ;所述凹槽的底部设有两通孔，该两通孔在一条直线上，垂直并贯穿所述轴孔。
[0006]上述的绳轮可以是一体结构，也可以是分体式结构，优选为，结构更紧凑、强度更高、对绳索非功效磨损少的一体式结构。
[0007]所述的通孔，具体为贯穿所述绳轮侧壁的孔洞，两通孔形成垂直并贯穿所述轴孔的孔道。当将所述绳轮套设在高空速降逃生器材的齿轮轴上时(即，齿轮轴贯穿所述轴孔)，销钉分别贯穿所述通孔、齿轮轴的轴及另一个通孔，实现绳索与齿轮轴的同轴固接。
[0008]发明人在对现有高空速降器材的使用与研究中发现，绳轮两内侧面间夹角不是特别合理，角度偏大，约为28-30°。当该夹角大于等于28°时，即便是选用较粗的绳索，也不可避免绳索与绳轮间的相对运动(当角度偏大时,绳索对绳轮内侧面的正压力减小,摩擦力减小，因此容易产生相对运动)，即，无法保证使用者匀速下降，轻者造成使用者的不适，重者可能会给使用者造成身体损伤。特别是在使用其提升功能时，该角度偏大带来的缺陷更为明显，当该夹角大于等于28°时，几乎无法提起总重为60kg的人员，就连50kg都很困难，这种重量相对于正常工作人员的体重明显偏低，不但耗费时间、精力，还有可能造成救援失败。众所周知，高空作业人员身上都有安全带等安全措施，一旦发生意外，与安全带连接的止跌扣便会起作用，将其悬于半空防止跌落，而此时的工作人员由于惊吓、停止坠落的强大冲击力等原因，会发生虚弱无力或昏迷等现象，需要快速解救下来采取其他救治措施，延误最佳施救时间很可能造成严重后果。因此，选择合适的绳轮夹角角度十分重要
[0009]本实用新型所述绳轮的两内侧面的夹角为20-27°，该角度范围的绳轮刚好使绳索内嵌到绳轮中约1/3?1/2，即便是两名速降人员同时使用，绳索嵌入绳轮的深度约绳索的2/3，也不会发生角度偏小时绳索完全陷入绳轮内侧不易拉出的现象，该现象虽然不会影响下降速度，但会对绳索产生非常严重的磨损，产生更多更换绳索的成本，或疏于更换时存在造成人员身体伤害的隐患。上述的夹角优选为22-25°，该角度范围可使提升重量达到200kg，可以满足3个正常体重人员的提升。
[0010]为尽量合理地增大绳索与绳轮间的接触面积、增大其间的摩擦力，而不增加绳轮对绳索的剪切力，进一步避免绳索与绳轮间的相对运动，保证人体下降的势能几乎可以全部转化为齿轮的动能，从而快速起动离心制动组件，稳定下降速度，发明人特别设计了如下结构:所述绳轮的凹槽内侧面设有凹、凸齿，该凹、凸齿相间排列，均匀布满凹槽内侧面，且两内侧面的凹、凸齿为凹、凸对应，即，凹齿对着凸齿，凸齿对着凹齿。所述的凹、凸齿与常规的防滑纹、防滑齿截然不同，本实用新型所述的凹齿和凸齿均为梯形。所述凸齿的上表面、凹齿的底面均为平面结构，凹齿与凸齿之间为弧形过渡。上述凹、凸齿形状设计是经过大量试验、研究得出的，该凹、凸齿设计，可使内嵌在绳轮中的部分绳索发生密集的微小转向，可明显增强绳索与绳轮间的摩擦力，有效杜绝二者间的相对运动，即，杜绝打滑现象。
[0011]所述的凹槽为梯形凹槽，内窄外宽。即，梯形凹槽的底部宽度小于凹槽口，该凹槽的深度为12?16mm。所述凹槽用于缠绕绳索。所述绳轮的厚度为13?17mm，该厚度也可称为圆柱体绳轮的高度。
[0012]本实用新型所述的绳轮可以应用于任何一种现有的或改进后的高空速降逃生器及救援型高空速降逃生器上。现以高空速降逃生器为例，说明本实用新型的绳轮的应用:
[0013]高空速降逃生器一般包括机壳、大齿轮轴、绳轮、小齿轮轴、离心制动组件、绳索及轴承；所述机壳相背地设有大、小两仓，且小仓在上，该大、小两仓分别设有相应的盖板，即大仓盖板和小仓盖板，所述盖板通过螺栓或卡扣与机壳固接，所述小仓盖板的中心、大仓盖板的中心及上部设有轴孔，机壳上部设有悬吊孔；所述小仓的中心设有可与大仓贯通的孔洞，所述大仓中心设有圆形凹坑，下部设有绳槽；所述的绳轮套设在大齿轮轴的轴上并通过销钉与其固接，置于所述大仓内；所述大齿轮轴的齿轮与所述小齿轮轴的齿轮相啮合，该小齿轮轴的轴先后贯穿小仓中心的孔洞和离心制动组件，并与离心制动组件固接；所述的离心制动组件置于所述小仓内；所述的绳索从一绳槽进入，绕过绳轮并卡在其内侧(即，部分内陷在绳槽内)后，从另一绳槽伸出；大齿轮轴、小齿轮轴均通过轴承与机壳的凹坑、盖板的轴孔连接。
[0014]所述大仓下部的绳槽有两个，在大仓内部，该绳槽两侧及两绳槽之间设有凸块，即，绳槽凸块。
[0015]所述的离心制动组件包括离心座、离心块和弹簧。其中离心座由中部的圆环(同心圆环)和外部的扇环形凸块组成，该扇环形凸块与圆环等厚，且为一体结构，所述的扇环形凸块为2个,均勻分布在圆环周围,所述扇环形凸块的高度约为1.4cm ;所述的圆环中心的孔为轴孔，所述小齿轮轴的轴贯穿该轴孔后分别与该离心座及小仓盖板固接；所述扇环形凸块弧形面的居中位置设有凹槽，该凹槽与所述扇环形凸块的圆弧边平行；所述的离心块为扇环形，数量2个，该离心块可刚好卡合于两个扇环形凸块之间；所述离心块由两层组成，通过胶粘方式固接在一起；所述离心块的内层高出所述的扇环形凸块，该高出部分的中间设有与离心块圆弧边平行的孔道，所述的弹簧贯穿俩离心块的孔道后对接、固定，使离心块套设并分别部分内嵌在离心座两扇环形凸块间的凹陷处，所述的弹簧，其暴露在离心块外部的部分置于所述扇环形凸块弧形面的凹槽内。
[0016]所述的小仓盖板下侧设有排粉槽，即，该小仓盖板内侧下缘设有扇形凹陷区，当机壳与小仓盖板固接后，该排粉槽为一段缝隙，可随时将摩擦产生的粉末排出小仓，保证仓内传动系统不被污染。
[0017]所述小仓外壁设有散热楞。所述大仓盖板内侧设有与绳槽相应的限位块，当大仓盖板与机壳固接后，所述限位块卡合在绳槽内，使绳索位置基本固定。
[0018]使用时，利用挂钩与机壳上部的悬吊孔连接，设置在高空中的固定吊点上，出口端绳索与人体固接，当高空作业人员降落时，通过人体下降带动出口端绳索快速下行，绳索带动绳轮快速转动，从而带动同轴的大齿轮轴转动、继而带动小齿轮轴快速转动，最终带动离心制动组件工作，从而将工作人员下降速度在0.2秒左右控制在0.5-2m/s的安全范围内，直到安全平台，达到快速、安全降落的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型绳轮的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型绳轮的侧面结构示意图；
[0021]图3为包含本实用新型绳轮的高空速降逃生器的结构示意图。
[0022]附图标记:
[0023]1-小仓2-离心块3-离心座4-悬吊孔5-机壳6_小齿轮轴7_绳轮
[0024]8-凹齿9-凸齿10-大齿轮轴11-大仓盖板12-绳索13-大仓14-限位块
[0025]15-绳槽凸块 16-排粉槽 17-小仓盖板 18-弹簧 19-轴孔 20-通孔21-凹槽
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
[0027]实施例1——绳轮
[0028]如图1 (本实用新型绳轮的结构示意图)、图2 (本实用新型绳轮的侧面结构示意图)所示，本实用新型的绳轮为圆柱体结构，其侧面设有环状凹槽21、两底面的中心处设有贯穿该圆柱体的轴孔19 ;所述凹槽21的内侧面设有凹齿8和凸齿9，且两内侧面的凹齿8、凸齿9为凹、凸对应，该两内侧面间的夹角为24° ;所述凹槽21的底部设有两通孔20，该两通孔20在一条直线上，垂直并贯穿所述轴孔19。
[0029]上述的凹槽21为梯形凹槽，内窄外宽，该凹槽21的深度为14mm，所述绳轮的厚度为 15mm。
[0030]所述的凹齿8和凸齿9均为梯形，其中，凸齿9的上表面、凹齿8的底面均为平面结构，凹齿8与凸齿9之间为弧形过渡。
[0031]实施例2——应用绳轮的高空速降器
[0032]如图3(包含本实用新型绳轮的高空速降逃生器的结构示意图)所示，所述的高空速降逃生器包括机壳5、大齿轮轴10、绳轮7、小齿轮轴6、离心制动组件、绳索12及轴承；所述机壳5相背地设有大、小两仓，且小仓在上，该大、小两仓分别设有相应的盖板，即大仓盖板11和小仓盖板17，所述盖板通过螺栓或卡扣与机壳5固接，所述小仓盖板17的中心、大仓盖板11的中心及上部设有轴孔，机壳5上部设有悬吊孔4 ;所述小仓I的中心设有可与大仓13贯通的孔洞，所述大仓13中心设有圆形凹坑，下部设有绳槽；所述的绳轮7套设在大齿轮轴10的轴上并与其固接，置于所述大仓13内；所述大齿轮轴10的齿轮与所述小齿轮轴6的齿轮相啮合，该小齿轮轴6的轴先后贯穿小仓I中心的孔洞和离心制动组件，并与离心制动组件固接；所述的离心制动组件置于所述小仓I内；所述的绳索12从一绳槽进入，绕过绳轮7并卡在其内侧后，从另一绳槽伸出；大齿轮轴10、小齿轮轴6均通过轴承与机壳5的凹坑、盖板的轴孔连接。
[0033]所述大仓13下部的绳槽有两个，在大仓13内部，该绳槽两侧及两绳槽之间设有凸块，即，绳槽凸块15。
[0034]所述的离心制动组件包括离心座3、离心块2和弹簧18。其中离心座3由中部的圆环(同心圆环)和外部的扇环形凸块组成，该扇环形凸块与圆环等厚，且为一体结构，所述的扇环形凸块为2个,均勻分布在圆环周围,所述扇环形凸块的高度约为1.4cm ;所述的圆环中心的孔为轴孔，所述小齿轮轴6的轴贯穿该轴孔后分别与该离心座3及小仓盖板17固接；所述扇环形凸块弧形面的居中位置设有凹槽，该凹槽与所述扇环形凸块的圆弧边平行；所述的离心块2为扇环形，数量2个，该离心块可刚好卡合于两个扇环形凸块之间；所述离心块2由两层组成，通过胶粘方式固接在一起；所述离心块2的内层高出所述的扇环形凸块，该高出部分的中间设有与离心块2圆弧边平行的孔道，所述的弹簧18贯穿俩离心块2的孔道后对接、固定，使离心块2套设并分别部分内嵌在离心座3两扇环形凸块间的凹陷处，所述的弹簧18，其暴露在离心块2外部的部分置于所述扇环形凸块弧形面的凹槽内。
[0035]所述的小仓盖板17下侧设有排粉槽16，S卩，该小仓盖板17内侧下缘设有扇形凹陷区，当机壳5与小仓盖板17固接后，该排粉槽16为一段缝隙。所述小仓I外壁设有散热楞。所述大仓盖板11内侧设有与绳槽相应的限位块14，当大仓盖板11与机壳5固接后，所述限位块14卡合在绳槽内，使绳索位置基本固定。
[0036]使用时，利用挂钩与机壳5上部的悬吊孔连接，设置在高空中的固定吊点上，出口端绳索12与人体固接，当高空作业人员降落时，通过人体下降带动出口端绳索12快速下行，相应地迅速带动绳轮7、大齿轮轴10、小齿轮轴6快速转动，最终带动离心制动组件工作，从而将工作人员下降速度在0.2秒左右控制在0.5-2m/s的安全范围内，直到安全平台，达到快速、安全降落的目的。
[0037]以上所述的【具体实施方式】，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的【具体实施方式】而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高空速降逃生器材用的绳轮，其特征在于:该绳轮为圆柱体结构，其侧面设有环状凹槽、两底面的中心处设有贯穿该圆柱体的轴孔；所述凹槽的内侧面设有凹齿和凸齿，且两内侧面的凹齿、凸齿为凹、凸对应，该两内侧面间的夹角为20° -27° ;所述凹槽的底部设有两通孔，该两通孔在一条直线上，垂直并贯穿所述轴孔。
2.如权利要求1所述的绳轮，其特征在于:所述的凹槽为梯形凹槽，内窄外宽。
3.如权利要求1所述的绳轮，其特征在于:所述凹槽的深度为12?16mm。
4.如权利要求1所述的绳轮，其特征在于:所述的夹角为22°?25。。
5.如权利要求1所述的绳轮，其特征在于:所述绳轮的厚度为13?17mm。
6.如权利要求1所述的绳轮，其特征在于:所述的凹齿和凸齿均为梯形。
7.如权利要求6所述的绳轮，其特征在于:所述凸齿的上表面、凹齿的底面均为平面结构，凹齿与凸齿之间为弧形过渡。
【文档编号】A62B1/18GK204106882SQ201420360252
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】谢滨 申请人:塞卡尔（北京）工业技术有限公司