一种高空逃生速降装置及使用方法与流程

本发明涉及一种高空逃生装置，尤其是一种可以借助登山背包系缚人体的功能，并采用间歇式抱闸方法摩擦减速的纯机械逃生速降装置。

背景技术：

随着城市的发展，人口的加剧，高层建筑日益增多，在紧急状态下如何安全逃生日益引起人们的高度关注。楼层数量的递增使得原始地采用云梯或在地上铺设充气垫等方法已不能满足救护的需要，造成在遇到突发性问题时，高层建筑的层高与人员逃生成功率成反比。现有技术公开的高楼逃生装置，在实际使用时仍有许多缺点，如因操作不方便而使没有经过操作训练的人不能很快掌握技巧并安全使用；采用绳索来逃生的器材，不能较好地控制下降速度，容易造成人员危险等。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种安全便捷的高空逃生速降装置及使用方法，实现在紧急情况下普通人员即可从高层建筑物上安全速降。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种高空逃生速降装置，它包括底板，所述底板上安装有外壳和绕线机构，所述绕线机构的主轴上同时安装有齿轮传动机构和间歇式抱闸机构。

所述外壳由左半部分和右半部分组合拼装之后形成整体，其底部与底板之间通过可拆卸的螺纹柱固定相连，所述底板能够把整个装置固定容纳到背包内部。

所述绕线机构包括支撑架，所述支撑架固定安装在底板上，所述支撑架的顶部通过轴承支撑安装有花键轴，所述花键轴为阶梯轴零件，在轴的中间位置加工有花键齿，所述花键齿与绕线盘的花键孔相配合，所述花键轴的两端轴颈铣有平键槽，通过平键与齿轮传动机构的主动齿轮以及间歇式抱闸机构的摩擦轮连接，所述绕线盘上缠绕有钢丝绳，两个所述绕线盘之间通过限位环限位隔开。

所述齿轮传动机构分为两组且分别位于绕线机构的绕线盘两侧，每组齿轮传动机构都包括两片隔板，所述隔板之间通过多根铜柱隔开形成空腔结构，在两片所述隔板之间安装有主动齿轮，所述主动齿轮通过平键与绕线机构的花键轴端部轴颈连接，所述主动齿轮同时与两个从动齿轮构成齿轮传动啮合，所述从动齿轮安装在传动轴上，所述传动轴支撑安装在两片隔板之间，所述隔板嵌入安装在外壳侧面的菱形罩中。

所述间歇式抱闸机构由两组传动机构构成，其分别位于齿轮传动机构外侧，其中每组传动机构包括凸轮，所述凸轮与齿轮传动机构的传动轴相连并传递扭矩，所述凸轮的外缘与从动板接触配合，并驱动其间歇式的压紧、松开运动，所述从动板的内侧壁上通过双头螺柱固定安装有弧形摩擦片，所述弧形摩擦片与摩擦轮的外缘相配合摩擦制动，所述摩擦轮通过平键配合安装在绕线机构的花键轴上，在从动板的两末端安装有弹簧，所述弹簧的另一端支撑安装在弹簧固定板上。

采用任意一项所述一种高空逃生速降装置的使用方法，其特征在于它包括以下步骤：

1）人员事先穿戴好登山背包，检查安全带是否系好；

2）背包内置钢丝绳索，钢丝绳索缠绕在速降装置的绕线盘上，其一端带有锁扣，另一端固定在绕线盘轴上，再将钢丝绳的锁扣固定在栏杆或者其它稳固可承重的物体上；

3）从高层建筑物上速降，背包内速降装置会在下落过程中起作用，它采用间歇式抱闸减速的方法，当人员在迅速脱离危险区域后，会自动减慢下降速度，能使人员安全落地。

本发明有如下有益效果：

1、一种高空逃生速降装置，该装置需与登山背包结合使用，人员事先要穿戴好登山背包，然后安装在背包中的速降装置采用间歇式抱闸减速的方法，通过钢丝绳来帮助人员从高层建筑上速降逃生。背包内置4mm钢丝绳索，钢丝绳索缠绕在速降装置的绕线盘上，其一端带有锁扣，另一端固定在绕线盘轴上，使用时，人员穿戴好登山背包，将钢丝绳索的锁扣固定在栏杆或者其它稳固可承重的物体上，即可从高层建筑物速降，背包内速降装置会在下落过程中起作用，当人员在迅速脱离危险区域后，会自动减慢下降速度，不致造成人员在落地时的损伤。

2、上述底板可提供一个支撑面，它与绕线机构和外壳用螺柱连接在一起构成整个装置的基本骨架，另外，利用底板可把整个装置固定和容纳到背包中。

3、上述外壳由左半部分和右半部分组成，其底部与底板用螺柱连接，用于将整个装置与背包面料隔开，保护内部的机械机构，外壳上端位置开有一个圆孔，用于钢丝绳从中穿过。

4、上述绕线机构由支撑架、花键轴、绕线盘、限位环、轴承组成，所述花键轴为阶梯轴零件，该零件的中间部分铣有花键齿，并横穿绕线盘花键孔，该零件的两端轴颈铣有平键槽，通过平键与齿轮传动机构的主动齿轮以及间歇式抱闸机构的摩擦轮连接，同时支撑在位于支撑架的轴承内孔中，所述绕线盘用于缠绕钢丝绳，当钢丝绳从绕线盘抽出时，会带动绕线盘旋转，并将动力通过花键轴传递给齿轮传动机构和间歇式抱闸机构，所述限位环限制绕线盘的轴向位置，使其位于花键轴的中间位置。

5、上述齿轮传动机构分为两组且分别位于绕线盘两侧，每组由主动齿轮、两个从动齿轮、两根传动轴、隔板、铜柱组成，所述主动齿轮通过平键与花键轴端部轴颈连接，通过齿啮合，主动齿轮带动从动齿轮转动，通过从动齿轮上的传动轴又带动间歇式抱闸机构中的凸轮转动，所述隔板有两层板子，它们被铜柱隔开，用于支撑传动轴，并且两层隔板正好能嵌入在外壳侧面的菱形罩中。

6、上述间歇式抱闸机构的凸轮分别由传动轴与齿轮传动机构的从动齿轮固连并同步转动。所述弧形摩擦片通过双头螺柱与从动板固定，凸轮转动时会推动从动板，使弧形摩擦片间歇性地与摩擦轮贴合，以降低摩擦轮的旋转速度，所述弹簧一端固定在从动板上，另一端固定在弹簧固定板，当弹簧复位时，可驱使弧形摩擦片脱离开摩擦轮。

7、该高空逃生速降装置在工作过程中，人员下降开始阶段，钢丝绳快速被抽出，使绕线盘转动很快，通过主动齿轮与从动齿轮传动，导致凸轮转动也加快，这使弧形摩擦片贴合摩擦轮的频率增高，摩擦轮因弧形摩擦片与其摩擦而减速，并使与摩擦轮同步转动的绕线盘转动变慢，从而在后段距离中，人员可慢速下降，不致造成落地时的损伤。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的整体结构图。

图2为本发明的整体外观图。

图3为本发明的绕线机构结构图。

图4为本发明的齿轮传动机构结构图。

图5为本发明的间歇式抱闸机构结构图。

图中：底板10、外壳20、绕线机构30、齿轮传动机构40、间歇式抱闸机构50；

左半部分201、右半部分202；

支撑架301、花键轴302、绕线盘303、限位环304、轴承305；

从动齿轮401、主动齿轮402、铜柱403、隔板404、传动轴405；

凸轮501、从动板502、双头螺柱503、弧形摩擦片504、摩擦轮505、弹簧固定板506、弹簧507。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

结合参照图1，本发明包括底板10，外壳20，绕线机构30，齿轮传动机构40，间歇式抱闸机构50。底板10可提供一个支撑面，它与绕线机构30和外壳20用螺柱连接在一起构成整个装置的基本骨架，另外，利用底板10可把整个装置固定和容纳到背包中。

结合参照图2，保护外壳20由左半部分201，右半部分202两半组成，其底部与底板10用螺柱连接，用于将整个装置与背包面料隔开，保护内部的机械机构，外壳20的上端位置开有一个圆孔，用于钢丝绳从中穿过。

结合参照图3至5，绕线机构30由支撑架301、花键轴302、绕线盘303、限位环304、轴承305组成，所述花键轴302为阶梯轴零件，该零件的中间部分铣有花键齿，并横穿绕线盘303花键孔，该零件的两端轴颈铣有平键槽，通过平键与齿轮传动机构40的主动齿轮402以及间歇式抱闸机构50的摩擦轮505连接，同时支撑在位于支撑架301的轴承305内孔中，所述绕线盘303用于缠绕钢丝绳，当钢丝绳从绕线盘303抽出时，会带动绕线盘303旋转，并将动力通过花键轴302传递给齿轮传动机构40和间歇式抱闸机构50，所述限位环304限制绕线盘303的轴向位置，使其位于花键轴302中间位置。

结合参照图3至5，齿轮传动机构40分为两组且分别位于绕线盘303两侧，每组由主动齿轮402、两个从动齿轮401、两根传动轴405、隔板404、铜柱403组成，所述主动齿轮402通过平键与花键轴302端部轴颈连接，通过齿啮合，主动齿轮402带动从动齿轮401转动，通过从动齿轮401上的传动轴405又带动间歇式抱闸机构50中的凸轮501转动，所述隔板404有两层板子，它们被铜柱403隔开，用于支撑传动轴405，并且两层隔板404正好能嵌入在外壳20侧面的菱形罩中。

结合参照图4和5，间歇式抱闸机构50由两组构成且分别位于齿轮传动机构40外侧，其中每组机构由两个凸轮501、两个从动板502、两个双头螺柱503、两个弧形摩擦片504、摩擦轮505、弹簧固定板506和两对弹簧507。所述的凸轮501分别由传动轴405与齿轮传动机构的从动齿轮401固连并同步转动，所述弧形摩擦片504通过双头螺柱与从动板502固定，凸轮501转动时会推动从动板502，使弧形摩擦片504间歇性地与摩擦轮505贴合，以降低摩擦轮505的旋转速度，所述弹簧507一端固定在从动板502上，另一端固定在弹簧固定板506，当弹簧507复位时，可驱使弧形摩擦片504脱离开摩擦轮505。

实施例2：

采用任意一项一种高空逃生速降装置的使用方法，其特征在于它包括以下步骤：

1）人员事先穿戴好登山背包，检查安全带是否系好；

2）背包内置4mm钢丝绳索，钢丝绳索缠绕在速降装置的绕线盘上，其一端带有锁扣，另一端固定在绕线盘轴上，再将钢丝绳的锁扣固定在栏杆或者其它稳固可承重的物体上；

3）从高层建筑物上速降，背包内速降装置会在下落过程中起作用，它采用间歇式抱闸减速的方法，当人员在迅速脱离危险区域后，会自动减慢下降速度，能使人员安全落地。

本发明的工作过程和工作原理为：

使用时，人员要首先穿戴好登山背包，检查安全带是否系好，再将钢丝绳的锁扣固定在栏杆或者其它稳固可承重的物体上，即可从高层建筑物上速降，背包内速降装置会在下落过程中起作用，它采用间歇式抱闸减速的方法，当人员在迅速脱离危险区域后，会自动减慢下降速度，能使人员安全落地。

工作过程中，缠绕在绕线盘303上的钢丝绳在拉动过程中，会带动绕线盘303旋转，并将动力通过花键轴302传递给齿轮传动机构40和间歇式抱闸机构50，进而将带动齿轮传动机构40的主动齿轮402，主动齿轮402将带动与之啮合的两个从动齿轮401，所述从动齿轮401将带动主动轴405，通过传动轴405又带动间歇式抱闸机构50中的凸轮501转动，凸轮501转动时会推动从动板502，使弧形摩擦片504间歇性地与摩擦轮505贴合，以降低摩擦轮505的旋转速度，所述弹簧507一端固定在从动板502上，另一端固定在弹簧固定板506，当弹簧507复位时，可驱使弧形摩擦片504脱离开摩擦轮505。

通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。