高楼电控逃生设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高楼电控逃生设备，包括绳索和安全带、支架和机箱，所述机箱内包括充电机、直流电源、直流电机、减速机、传动系统和刹车系统；所述直流电机经减速机带动传动系统，进而带动与传动系统相连接的绳索通过固定于所述支架上的滑轮组上下移动。它是一种以直流电动机为动力的机电一体化的集体主动自救的高楼电控逃生设备，避免了当火灾等灾难发生时，没有交流电源的问题；人在下放过程中，电机处于轻载或者发电状态，可有效节省蓄电池能量，从而延长有效救援时间；尤其利于老弱妇幼在他人救助下的逃生自救并且避免了在下放过程中由于精神上的紧张慌乱而造成的意外。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高楼上的集体自助逃生设备。
技术介绍
当高层楼房发生火灾时，楼内电梯可能因停电无法正常使用。外来救援人员到达现场之前，人们只能通过楼梯向外疏散，以往的教训表明，这时由于拥挤、踩踏造成的二次伤亡比例非常高；而采取简易绳索从窗户外逃，则常因未受过专业训练或由于过度紧张造成失手伤身之事，时有发生；现有一些简易逃生设施，对于身体较好的人或有一定逃生经验的人，使用比较安全，而对于没有使用过或者年老体弱及妇孺之人来说，就相当困难。
技术实现思路
针对现实需求和现有技术所存在的问题，本专利技术旨在公开一种既可避免灾难发生时没有交流电源的弊端，同时可简捷快速、集体主动逃生的设备。本技术的技术解决方案是这样实现的一种高楼电控逃生设备，包括、机箱、支架、绳索及安全带，其特征在于所述机箱内包括充电机、直流电源、直流电机、减速机、传动系统和刹车系统；所述直流电机经减速机带动传动系统，进而带动与传动系统相连接的绳索通过固定于所述支架上的滑轮组上下移动；所述减速机包括齿轮减速器和蜗轮蜗杆减速器，所述传动系统包括齿轮组和转盘，所述齿轮减速器的输入端与直流电机输出端相连，齿轮减速器的输出端与蜗轮蜗杆减速器的输入端相连，蜗轮蜗杆减速器的输出端与齿轮组相连。根据人机工程理论及人体承受能力，设定(1)机器最大下放载荷≤100kg ；(2)最快下放速度≤1. Om/s。进一步的，所述直流电源为蓄电池，所述逃生设备还包括为所述蓄电池充电的充电器，以保证所述逃生设备的连续有效使用；考虑到使用的安全和一定的舒适度，所述安全带为鞍座式。如由24V蓄电池组提供电源，采用24V直流电机，经过减速机和驱动齿轮系统带动轮盘转动，使得绕在轮盘上的救生钢绳通过滑轮可以上下移动。从而实现将发生火灾的高楼内人员安全送到地面的目的。下放过程中，电机通电，系统在电机的电磁转矩和人员重力作用下，开始下放，下放速度逐渐增加，当下放人员体重较轻时，电机处于电动状态，系统工作在空载转速与额定转速之间；当下放人员较重时，系统工作速度大于空载转速，电机处于发电状态，所发电能给蓄电池反向充电。下放速度接近勻速，基本控制在≤0. 7m/s，使得人员安全着地。回拉绳索时，电机处于电动状态，由蓄电池供电，但因绳索重量较轻，故电能消耗很小。与现有技术相比，本专利技术提供了一种利用直流电源，以直流电动机为动力的机电一体化的集体主动自救的高楼电控逃生设备，其有益效果主要体现在以下几个方面(1)采用直流传动系统，回避了当火灾等灾难发生时，没有交流电源的问题；(2)人在下放过程中，系统处于轻载或回馈发电状态，有效节省蓄电池能量，从而延长有效救援时间；(3)从逃生模式上讲，本技术属于有组织的集体主动逃生装置，对于在发生火灾等紧急情况下亟需救援的老弱妇幼人员，在他人协助下的逃生自救，是极为有利的；同时对于下放过程中的被救人员而言，从开始下放后，其又属于被动逃生，从而避免了在下放过程中由于精神上的紧张慌乱而造成的意外。附图说明图1是本技术动力传递示意图；图2是电气控制线路图；图3是本技术的机械结构示意图；图4是图3的侧视图。图中，1.充电器；2.充电开关；3.蓄电池；4.移动开关；5.电机双向开关；6.电机；7灯开关；8.照明灯；9.齿轮减速器；10.蜗轮蜗杆减速器；11.支架；12.转盘；13.刹车装置； 14.刹车板；111.主支杆；112.侧支杆；113.拉杆。具体实施方式1电机的选择以身处6楼的逃生为例，假设每层楼高3m，6层楼总高18米计，绳索重约0. 2kg/m, 绳索总重Ws = 0. 2kg/mxl8m = 2. Ag，动滑轮及安全带重约Wh = 0. ^g，所以负载总重为Wz = ffs+ffH = 3. 2kg,取 3. 5kg。回拉开始时转盘半径按0. 18m计算，则转矩为Mf = Wz · Rx = 3. 5X0. 18X9. 8 = 6. 17N · m系统采用动滑轮结构，则所需转矩为Ml = Mf/2 = 617/2 = 309N · m系统总效率η = 70%，变比i = 30 1，折算到电机轴上的转矩为Mh = Ml/i/ n = 3. 09/30/0. 7 = 0. 15N · m回拉开始时，转盘转速为每秒钟1圈，则角速度为ωχ = 1X2 π =6. 28rad/s贝U，功率要求为P = Ml · ωχ = 3. 09X6. 28 = 19. 41W由于系统中采用了蜗轮蜗杆传动机构，故其传动效率设定为70%，则总动力功率应不小于Pz = P/ n = 19. 41/70%= 27. 72W ；考虑到系统适应场所为高层，绳索重量会增大，因此，选择电机参数额定功率 90W，额定转速:1800rpm，输出转矩0. 32N · m。2减速装置选择按照下放速度要求，减速比应选择在30 1。由于所采用的电机输出轴为斜齿输出，故采用原厂配置的3 1的齿轮减速机，再配一台10 1的蜗轮蜗杆减速机，总减速比达到i = 30 1，此时，可以满足回拉时的要求。3传递齿轮选择根据电机大小和滚筒大小要求，选择传递齿轮。电机到蜗轮蜗杆减速机间为直径 110mm，模数为2的齿轮，减速机到滚筒之间的齿轮为直径150mm，模数为2的齿轮。4系统下放速度计算电动机状态时，额定电压Un = 24V,额定电流In = 6A，额定功率I3e = 90W,则其最大空载损耗为Psh = UnIn-Pe = 24X6-90 = 54W下放人员时，电机处于轻载或者发电状态，此时电机运行速度要高于额定转速，按最大下放人体体重( = 100kg、最大下放转盘直径按Dm = 0. 35m计算，则人体下放时的动力转矩为Me = Ge/2 · Dm/2 = 100X9. 8X0. 35/2/2 = 85. 75N · m变比i' =1 30，系统反向传递效率η' = 25%，折算到电机轴上的转矩为Mj = Mk. η' ‘ i' = 85. 75 X 0. 25 X 1/30 = 0. 715N · m此时，该转矩作为拖动转矩，带动电机发电，给蓄电池充电，充电电压为Uc = 28V, 充电电流Ic = 6. 5A，则输出给蓄电池的功率为PSC = UcIc，根据M · ω = PSC+PSH，贝U，稳定运行时，电机的转速为“=60( :/),代入数据，得转速n = 3153rpm。此时，最大下放速度为，、=2^xm3O2采用动滑轮后，最大下放人体速度为vK = vm/2 = 1. 92/2 = 0. 96m/s.5总体结构布置所述高楼电控逃生设备，如图3、图4所示，包括机箱、支架、绳索及安全带，所述机箱采用角钢焊接而成，总体尺寸660*600*450，其内包括蓄电池和充电器、直流电机、减速机、传动系统和刹车系统；所述直流电机经减速机带动传动系统，进而带动与传动系统相连接的绳索通过固定于所述支架上的滑轮组上下移动；所述减速机包括齿轮减速器和蜗轮蜗杆减速器，所述传动系统包括齿轮组和转盘，所述齿轮减速器的输入端与直流电机输出端相连，齿轮减速器的输出端与蜗轮蜗杆减速器的输入端相连，蜗轮蜗杆减速器的输出端与齿轮组相连；所述逃生装置的动力传递，如图1所示；其电气控制线路如图2所示。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高楼电控逃生设备，包括绳索和安全带、支架和机箱，其特征在于：所述机箱内包括充电机、直流电源、直流电机、减速机、传动系统和刹车系统；所述直流电机经减速机带动传动系统，进而带动与传动系统相连接的绳索通过固定于所述支架上的滑轮组上下移动；所述减速机包括齿轮减速器和蜗轮蜗杆减速器，所述传动系统包括齿轮组和转盘，所述齿轮减速器的输入端与直流电机输出端相连，齿轮减速器的输出端与蜗轮蜗杆减速器的输入端相连，蜗轮蜗杆减速器的输出端与齿轮组相连。

【技术特征摘要】
1.一种高楼电控逃生设备，包括绳索和安全带、支架和机箱，其特征在于所述机箱内包括充电机、直流电源、直流电机、减速机、传动系统和刹车系统；所述直流电机经减速机带动传动系统，进而带动与传动系统相连接的绳索通过固定于所述支架上的滑轮组上下移动；所述减速机包括齿轮减速器和蜗轮蜗杆减速器，所述传动系统包括齿轮组和转盘，所述齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵冰，李东辉，倪承普，滕翠云，刘思华，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：实用新型
国别省市：91