一种机械式缓降器制造技术

本发明专利技术的目的是为高层住宅楼、写字楼提供一种安全快速、使用便捷、低成本的高空自救器材。它可以通过钢丝绳两端的往复运动实现免回绳的双向逃生。仅依靠机械摩擦进行制动，保证在大楼停电的时候能够正常工作。具有偏心活动块的传动轮系确保钢丝绳与主传动轮之间无相对滑动(传动有效)。缓降器的离心制动系统能实现从小孩至成人的匀速下降。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于消防领域，涉及一种逃生装置，尤其是一种机械式缓降器。
技术介绍
纵观目前消防逃生器材行业，国内外有很多类高空救生产品，包括逃生伞、防火梯、便携式逃生器等，国外总体来说在这方面研究要超前于国内，国内的研究起步较晚，但近几年来也发展较快。逃生伞主要组成部分有伞衣、引导伞、伞绳、背带系统、开伞部件和伞包等。逃生伞是利用空气阻力，依靠相对于空气运动充气展开的可展式气动力减速器，使人或物从空中安全降落到地面的一种逃生器。适用范围通常为150米以上的高楼，且需要对逃生人员进行专业的培训。普通防火梯通常采用高强度铝合金型材制成，主要用于中、小城市在无举高车、普通梯子又达不到高度的场所；云梯作为加长型救生梯，主要用于大中型城市的高楼；两者是消防队员登高救人，扑灭火灾时的主要工具；普通防火梯适用范围为15米左右，云梯适用范围为50米左右。两者支撑于消防车，进行协助逃生时需要有消防车停靠的场所。与前两种逃生器材相比，缓降器使用灵活方便，应用面光，是本专利技术的研究与设计对象。与本专利技术类似的高楼逃生器一般由挂钩、吊带、绳索及速度控制等组成，是一种可使人沿绳缓慢下降的安全营救装置。它可用专用安装器具安装在建筑物窗口、阳台或楼房平顶等处，也可安装在举高消防车上，营救处于高层建筑物火场上的受难人员。按照减速技术分类有电磁式、液压式、齿轮式、螺杆式和机械摩擦式等。1)液压式使用液压技术的缓降器，利用帕斯卡定律，将液体的压力转化为机械能，传动力量大，能够很好的完成高楼逃生的任务。在各部件制造中，对密封性、耐久性有很高的技术要求。该类产品体积较大，造价昂贵。2)齿轮、行星轮式使用齿轮式的缓降器，利用齿轮啮合，根据各级的传动比差异，降低下落的速度， 达到勻速下降。该类产品在设计时需要达到较高的精度，结构复杂且不易维修。3)螺杆式跟齿轮式相同，螺杆式缓降器利用传动比实现降速从而安全着地，同样也需要很好的精度。螺杆式缓降器存在易自锁，不能连续传动的问题，实际操作中需要不停的矫正逃生绳。4)机械摩擦式机械摩擦式一般通过摩擦制动，达到降速的目的。此类缓降器具有使用灵活便捷， 结构较为紧凑，在大楼断电等情况下，此类缓降器能保证其正常的工作与续航能力。但该类型缓降器对传动系统的要求很高。目前市场上该类产品价格普遍较高。目前市场上缓降器分为是单人使用型和反复实用型，单人使用型缓降器一般为便携式，只能提供单人单次逃生，故成本较高，不适用于写字楼等人员密集场所。反复使用型缓降器安装在楼层固定位置，可以供多人反复使用。其中使用型缓降器又分为单向工作式和双向工作式，单向工作式在一人使用后需要将逃生索收回，浪费了宝贵的逃生时间。而双向式可依靠逃生索两端交替上下避免了回绳时间，但设计难度大大增加。本项目研发团队设计的缓降器，采用机械摩擦式，可双向反复使用，在一定程度上继承了上述优点，同时也克服了一些缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为高层住宅楼、写字楼提供一种安全快速、使用便捷、低成本的高空自救器材。它可以通过钢丝绳两端的往复运动实现免回绳的双向逃生。仅依靠机械摩擦进行制动，保证在大楼停电的时候能够正常工作。具有偏心活动块的传动轮系确保钢丝绳与主传动轮之间无相对滑动(传动有效)。缓降器的离心制动系统能实现从小孩至成人的勻速下降。本专利技术提供了一种机械式缓降器，包括传动系统和制动系统。所述传动系统中设有传动轮系，包括一个主传动轮、两对辅助导轮、一对引导滑轮、一个偏心活动块及钢丝绳，主动轮设置在中央，与主箱体内的内轴相连，两对辅助导轮和一对引导滑轮均通过壳体上的固定轴分别设置在主动轮的两侧，偏心活动块设置在主动轮下方；钢丝绳穿过偏心活动块与下方导轮间缝隙进入传动系统，之后顺势从同侧的引导滑轮和辅助导轮外侧绕向主传动轮，再对称绕回，从活动块与另一导轮缝隙穿出。所述制动系统在主箱体内部，包括制动带、滑动块、活动块连接柱和内轴，滑动块与连接柱之间以螺纹连接，活动块连接柱嵌插在内轴上的孔中，滑动块表面镶嵌制动带。专利技术了一种机械式缓降器，具有传动系统(图1)和制动系统(图2)。传动系统中设有传动轮系，包括一个主传动轮、两对辅助导轮(导轮A)、一对引导滑轮(导轮B)、一个偏心活动块及钢丝绳，主动轮设置在中央，与主箱体内的内轴相连，两对辅助导轮和一对引导滑轮均通过壳体上的固定轴分别设置在主动轮的两侧，偏心活动块设置在主动轮下方； 钢丝绳穿过偏心活动块与下方导轮间缝隙进入传动系统，之后顺势从同侧的引导滑轮和辅助导轮外侧绕向主传动轮，再对称绕回，从活动块与另一导轮缝隙穿出。制动系统在主箱体内部，包括制动带、滑动块、活动块连接柱和内轴，滑动块与连接柱之间以螺纹连接，活动块连接柱嵌插在内轴上的孔中，滑动块表面镶嵌制动带。钢丝绳受悬挂物重力影响，在进入和离开活动块时对其中一侧形成挤压，生成动摩擦并进而产生了主传动轮两端的紧边拉力和松边拉力，在紧边拉力松边拉力的作用下， 主传动轮依靠钢丝绳产生的摩擦力转动，进而通过内轴将驱动力矩传递到了箱体内部，滑动块在随内轴转动过程中受离心力作用对箱体内壁产生正压力，进而产生滑动摩擦力。当转速达到某特定值时，摩擦力矩同重力产生的驱动矩动态平衡，达到勻速下降的目的。通过合理设计尺寸参数，下降速度即可保证人员安全着陆。本专利技术样品在5米实验高度上，分别完成了 8-100Kg重物双向稳定下降，速度为0. 4-1. 3m/s ；50-85KG人双向稳定下降，速度为0. 75-1. lm/s。附图说明图1为本专利技术的传动系统原理图；图2为本专利技术制动系统原理图；图3为本专利技术的缓降器结构示意图。其中1为后盖；2为主箱体；3为导轮一号；4为端面支柱；5为主传动轮；6为主轴；7为导轮二号；8为活动块；9为前盖；10为轴承；11为离心块；12为离心块连接件；13 为制动带。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述参见图1、图2、图3，在人的高楼逃生过程中，为达到勻速下降的效果，需要将人体重力及重力矩与其他形式的力及力矩平衡，同时将重力势能转化为其他形式的能量。考虑到该作品主要应用于火灾或地震等紧急状况，为保证其可靠性，采用纯机械式离心制动原理，利用摩擦力平衡人体重力，并最终将人的重力势能转化为摩擦内能。力传递及能量转化过程如图1及图2。2)传动方案本作品由传动系统及制动系统组成，二者依靠主轴联系，传动系统及其主要零件如图3。钢丝绳沿如图方向穿过偏心活动块与导轮间缝隙进入传动系统，之后沿图示方向绕过各导向轮及主传动轮，最后由活动块与另一导轮缝隙穿出。钢丝绳受悬挂物重力影响， 在进入和离开活动块时对其中一侧形成挤压，生成动摩擦并进而产生了主传动轮两端的紧边拉力和松边拉力，在紧边拉力松边拉力的作用下，主传动轮依靠钢丝绳产生的摩擦力转动。从而将驱动力矩传递到了箱体内部，与离心力产生的摩擦力矩进行动态平衡。传动系统设计时主要考虑以下问题1)装置双向性的实现为实现装置的双向性，主要采用传动装置对称式设计的方法，使得钢丝绳可在传动系统中往复运动，从而实现双向性。2)钢丝绳与主传动轮之间不存在相对滑动依据带传动不发生相对滑动条件(欧拉条件)，采取以下两种措施确保钢丝绳与主传动轮之间无相对滑动(1)可摆动的活动块对钢绳松边提供额外拉力，增加了带轮上的张紧力；( 利用V本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种机械式缓降器，其特征在于：包括传动系统和制动系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，丁鑫，张宇迪，范红艳，肖雨，赵卫军，奚延辉，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87