專利名稱：自發電型緩降器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高樓逃生裝置，具體是指自發電型緩降器。
背景技術：
目前公知緩降器起阻尼作用的是摩擦力，多數是靠液體、氣 體、固體之間的粘滯性或相互摩擦產生緩降作用。而在實際使用 中，有的緩隆器具有變速功能可調快慢，但需要逃生者手動控制
逃生過程；也有部分緩降器在逃生過程中能自動控制速度，但其 不具有變速功能，因此無法做到快速逃生，且對不同重量的逃生
者在逃生時下降速度變化較大。普通人群若沒有經過訓練，如果
其危機處置能力不強，很難以較快速度下降，以較低速度著地，
更不能適應老、弱、病、殘人群的要求。現有緩降器白身不能發
出逃生報警信號，不臺,匕 目匕提供逃生照明，給夜間的逃生、搜救帶來
困難。上述現有緩降器使用較不便，使用中也存在一定的安全隱
患，因在發生緊急危險情況時，在逃生時人們容易有緊張的心里， 當緊張時就不易手動操作逃生用的緩降器。因此，本申請人潛心 研究，終于研發出如下本發明。
發明內容
本發明的目的在于提供一種安全、快速且具自動控速的自發 電型緩降器。
為了實現上述目的，本發明的技術解決方案是 一種自發電型緩降器，是將具有一定長度的繩子的其中一端固 定于一滾筒的一端，并將該繩子繞在滾筒本體上，繩子的另一端 與逃生者相連，逃生時逃生者下降過程中帶動滾筒轉動，從而保證逃生者下降至地面，還包括設有發電機、多級變速鏈輪裝置及 控制電路，發電機裝置與多級變速鏈輪裝置連接設置后與滾筒相 連，發電機的輸出端與控制電路相連；經多級變速鏈輪裝置將滾
筒的轉速增大后，帶動發電機轉子轉動，驅動控制電路，控制電 路根據逃生情況實時控制逃生下降速度，幫助逃生者安全逃生。 所述的多級變速鏈輪裝置為至少二級變速鏈輪裝置。 所述二級變速鏈輪裝置安裝固定在一平臺上，其設有第一級 變速齒輪和第二級變速齒輪，第一級變速齒輪包括小鏈輪和大鏈 輪，所述小鏈輪焊接在發電機的轉子上，大鏈輪通過軸承及軸承
套安裝固定在第一支架上，大鏈輪與小鏈輪通過鏈條連接；第二 級變速齒輪亦設有小鏈輪和大鏈輪，所述小鏈輪通過軸承及軸承 套安裝固定在第一支架上，其與所述的第一級變速齒輪的大鏈輪 同軸固定于同一轉軸上，第二級變速齒輪的大鏈輪與滾筒焊接在 同一轉軸上，轉軸套在軸承里并固定在第二支架上，第二級變速 齒輪的大鏈輪通過鏈條與小鏈輪連接。
所述控制電路包括主負載選擇電路、負載自動補償電路、延 時控制電路、逃生照明電路、逃生報警電路、及備份電路組成。
所述的主負載選擇電路設有選擇開關，且設有對應于控制體
重為50kg、 100 kg、 150 kg的逃生者所需負載。
負載自動補償電路由R6、 R7、 R8、 R9、 RIO、 Cl、雙向可控 硅、小電燈L3組成，R6為壓敏電阻，R7是光敏電阻，其電阻值 由小電燈L3的亮度控制，R7與小電燈L3 —起裝在一封閉的盒子 內，R9為起補償作用的電阻，其大小等于控制體重為50kg的人 所需負載電阻值。
延時控制電路由Rl、 K2、 R12、電容器C3、三極管BG2、 繼電器KT2、 D6組成，Rl為起加速作用的負載電阻，K2是繼電 器KT2常閉觸點，Rl與K2并聯。
所述的逃生報警電路與訊響器接在經降壓、整流的電路中，當 電路通電時就會發出報警聲音。
所述的備份電路由K3、 R5、 R13、 BG3、 KT3、 D7組成，K3 是繼電器KT3常開觸點，調節R13的大小，讓三極管BG3在當
5出現逃生速度過大時導致電路電壓過大時導通，在其它控制電路 正常工作的電壓狀態下截止。
本發明的工作原理是逃生者往下跳時，其自身的重力帶動 發電機轉子轉動，驅動控制電路工作，電路工作通過改變電路負 載狀態，可得到不同大小的電流，從而在發電機轉子中產生不同 大小的安培力，不同大小的安培力對永磁發電機轉子轉動起不同 大小的阻礙作用，因此通過電路負載狀態的變化可以改變逃生者 的運動狀態。當逃生者系上繩子從高處往下跳，隨著逃生者下降 速度增大，發電機中安培力也隨著增大，較短時間內永磁發電機 中產生的安培力達到一定值，這時繩子拉力與逃生者重力相等(摩 擦力及空氣阻力較小)，系統處于平衡狀態，逃生者下降速度保持 不變，發電機輸出穩定的電壓。根據電磁感應理論、閉合電路歐 姆定律、安培力公式計算表明，安培力大小與發電機轉速成正比 與電路電阻成反比，即平衡狀態時逃生速度、逃生者重力、電路 負載之間可定量控制。根據逃生者重力并通過控制電路設定與之 相適應的負載，可得到所要的逃生速度，控制電路改變電路負載 狀態，逃生速度隨之改變。
本發明的工作過程為使用時，逃生者在主負載選擇電路時 選擇與其自身體重較接近的負載，負載自動補償電路根據其所選 負載與實際差值，自動修正負載狀態，使逃生下降速度符合設計 值。延時控制電路在逃生初期讓電路處于大電阻狀態(小負載)， 在靠近地面階段讓電路處于小電阻狀態(大負載)，即可實現在高 樓逃生初期快速下降，在靠近地面階段自動轉換為低速下降。本 發明緩降器設定較快速度為2米/秒，設定較慢速度為1米/秒， 電壓分別是較高和較低兩種狀態，在低速下降狀態，只用一盞電 燈L1，并在額定電壓附近；在快速下降狀態，逃生照明電路的繼
電器KT1將自動切換為Ll、 L2兩燈均工作狀態。當在電路中若 出現故障而導致負載不合理或因逃生者因素導致超載，出現逃生 下降速度過大導致電路電壓過大，備份電路將自動切換成大負載 電路，從而有效控制逃生下降速度。
采用上述方案后，本發明由于在自發電型緩降器中設有多級變速齒輪及控制電路，從而使逃生者在逃生過程中能夠快速、安 全的逃生，適合合種人群使用。
下面結合附圖和實施方式對本發明作進 一 步的詳細說明-
圖l為本發明的主要結構示意圖； 圖2為本發明的電路控制圖。
圖號說明
1發電機
3控制電路
22第二級變速齒輪
212、 222大鏈輪
42第二支架
31主負載選擇電路
33延時控制電路
35逃生報警電路
6發電機轉子
2 二級變速鏈輪裝置 21第一級變速齒輪 211、 221小鏈輪 41第一支架 51、 52鏈條 32負載自動補償電路 34逃生照明電路 36備份電路 351訊響器
具體實施例方式
一種自發電型緩降器，其是將具有一定長度的繩子的其中一端 固定于一滾筒的一端，并將該繩子繞在滾筒本體上，繩子的另一 端與逃生者相連，逃生時逃生者下降過程中帶動滾筒轉動，從而 保證逃生者下降至地面，如圖l所示，本發明還包括設有發電機 l及二級變速鏈輪裝置2及控制電路3，所述發電機l與二級變速 鏈輪裝置2連接設置后與滾筒相連，發電機1的輸出端與控制電 路3相連；經多級變速鏈輪裝置將滾筒的轉速增大后，帶動發電 機轉子轉動，通過二級變速鏈輪裝置2將滾筒的轉速增大后，帶 動發電機轉子6轉動，驅動控制電路3，控制電路根據逃生情況 實時控制逃生下降速度，幫助逃生者安全逃生。其中，所述的發電機1為永磁發電機。二級變速鏈輪裝置2安裝固定在一平臺a 上(如圖1所示)，其設有第一級變速齒輪21和第二級變速齒輪 22，第一級變速齒輪21包括小鏈輪211和大鏈輪212，所述小鏈 輪211焊接在發電機的轉子6上，大鏈輪212通過軸承及軸承套 安裝固定在第一支架41上，大鏈輪212與小鏈輪211通過鏈條 51連接；第二級變速齒輪22亦設有小鏈輪221和大鏈輪222，所 述小鏈輪221通過軸承及軸承套安裝固定在第一支架4上，其與 所述的第一級變速齒輪21的大鏈輪212同軸固定于同一轉軸上， 第二級變速齒輪22的大鏈輪222與滾筒焊接在同一轉軸上，轉軸 套在軸承里并固定在第二支架42上，第二級變速齒輪22的大鏈 輪222通過鏈條52與小鏈輪221連接。
配合圖2所示，控制電路3包括主負載選擇電路31、負載自 動補償電路32、延時控制電路33、逃生照明電路34、逃生報警 電路35、及備份電路36組成。所述的主負載選擇電路31由K4、 R2、 R3、 R4組成，K4為選擇開關，R2、 R3 、 R4分別對應于控 制體重為50kg、 100 kg、 150 kg的逃生者所需負載。負載自動補 償電路32由R6、 R7、 R8、 R9、 RIO、 Cl、雙向可控硅、小電燈 L3組成，R6為壓敏電阻，R7是光敏電阻，其電阻值由小電燈L3 的亮度控制，R7與小電燈L3 —起裝在一封閉的盒子內，R9為起 補償作用的電阻，其大小等于控制體重為50kg的人所需負載電阻 值。當逃生者選擇的負載比其自身體重小時，下降速度比設定值 大，小電燈L3較亮，R7的電阻值變小引起通過R9電流變大， 安培力的阻礙作用較大，逃生時下降速度將變小。當逃生者選擇 的負載比其體重大，下降速度比設定值小，小電燈L3較暗，通 過R9電流減小，安培力的阻礙作用減小，逃生時下降速度將增 大。因此光敏電阻R7控制的電阻觸發雙向可控硅調壓電路，能 根據所選負載與實際負載差別自動修正負載狀態，使逃生速度穩 定在一定范圍內。延時控制電路33由Rl、 K2、 R12、電容器C3、 三極管BG2、繼電器KT2、 D6組成。Rl為起加速作用的負載電 阻，K2是繼電器常閉觸點，Rl與K2并聯。在發電機1產生的電 能驅動控制電路3時，電容器C3開始充電，三極管BG2導通，
8繼電器KT2線圈有電流通過，繼電器常閉觸點K2斷開，Rl接入 電路，此時電路的電阻值較大，電流較小，安培力的阻礙作用較 小，此時可實現在高樓逃生初期以較快速度下降；當電容器C3 充電完成，三極管BG2截止，繼電器KT2線圈無電流通過，繼 電器常閉觸點K2閉合，Rl被短路，此時電路的電阻值較小，電 流較大，安培力的阻礙作用較大，因此可實現在靠近地面階段自 動轉換為較低速度。R12和電容器C3決定延時的時間長短。逃生 照明電路34由L1、 L2、 Kl、 Rll、 BG1、 KT1、 D5組成。Ll與 L2規格相同，Kl為繼電器KT1的常閉觸點，L2與K1并聯。當 調節Rl 1的大小，讓三極管BG1在電壓較高導通和在電壓較低截 止。低速下降狀態時電壓較低，三極管BG1截止，繼電器KT1 線圈無電流通過，繼電器KT1的常閉觸點Kl處于閉合狀態，L2 被短路，電路中只有Ll工作。在較快速度下降狀態下，電壓較 高，三極管BG1導通，繼電器KT1線圈有電流通過，繼電器KT1 的常閉觸點K1斷開，L2接入電路，電路自動切換為兩電燈串聯 的工作狀態。本發明無論電壓是較高還是較低，逃生照明電路34 都能穩定工作。
所述的逃生報警電路35由訊響器351接在經降壓、整流的電 路中，當電路通電時就會發出報警聲音。
所述的備份電路36由K3、 R5、 R13、 BG3、 KT3、 D7組成， 調節R13的大小，讓三極管BG3在當出現逃生速度過大時導致電 路電壓過大時導通，在其它控制電路正常工作的電壓狀態下截止。 K3為繼電器KT3的常開觸點，R5是大負載電阻，速度過大，三 極管BG3導通，繼電器KT3線圈有電流通過，K3閉合，R5接入 電路，電路電流顯著增加，安培力的阻礙作用顯著增加，從而控 制逃生下降速度。
本發明的工作過程為使用時，逃生者在主負載選擇電路31 選擇與其自身體重較接近的負載，負載自動補償電路32根據其所 選負載與實際差值，自動修正負載狀態，使逃生下降速度符合設 計值。延時控制電路33在逃生初期讓電路處于大電阻狀態，在靠 近地面階段自動轉換為低速下降。這里需要說明的是，本發明發
9電型緩降器設定較快速度為2米/秒，設定較慢速度為1米/秒， 電壓分別是較高和較低兩種狀態，在低速下降狀態，只用一盞電
燈Ll，并在額定電壓附近；在快速下降狀態，逃生照明電路34 的繼電器KT1將自動切換為Ll、 L2均工作狀態。如此不但逃生 過程的照明亮度足夠，而且快速下降時照明燈繼續工作，且在逃 生過程中，逃生報警電路35由訊響器自動發出報警聲。而當在電 路中若出現故障而導致負載不合理或因逃生者因素導致超載，出 現逃生下降速度過大導致電路電壓過大，備份電路36將自動切換 成大負載電路，從而有效控制逃生下降速度。
以上實施例僅供說明本發明之用，而非對本發明的限制，有 關技術領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下， 還可以作出各種變換或變化。因此，所有等同的技術方案也應該 屬于本發明的范疇，應由各權利要求限定。
權利要求
1、一種自發電型緩降器，是將具有一定長度的繩子的其中一端固定于一滾筒的一端，并將該繩子繞在滾筒本體上，繩子的另一端與逃生者相連，逃生時逃生者下降過程中帶動滾筒轉動，從而保證逃生者下降至地面，其特征在于還包括設有發電機、多級變速鏈輪裝置及控制電路，發電機裝置與多級變速鏈輪裝置連接設置后與滾筒相連，發電機的輸出端與控制電路相連；經多級變速鏈輪裝置將滾筒的轉速增大后，帶動發電機轉子轉動，驅動控制電路，控制電路根據逃生情況實時控制逃生下降速度，幫助逃生者安全逃生。
2、 如權利要求1所述的自發電型緩降器，其特征在于所述 的多級變速鏈輪裝置為至少二級變速鏈輪裝置。
3、 如權利要求2所述的自發電型緩降器，其特征在于所述 二級變速鏈輪裝置安裝固定在一平臺上，其設有第一級變速齒輪 和第二級變速齒輪，第一級變速齒輪包括小鏈輪和大鏈輪，所述 小鏈輪焊接在發電機的轉子上，大鏈輪通過軸承及軸承套安裝固 定在第一支架上，大鏈輪與小鏈輪通過鏈條連接；第二級變速齒輪亦設有小鏈輪和大鏈輪，所述小鏈輪通過軸承及軸承套安裝固 定在第一支架上，其與所述的第一級變速齒輪的大鏈輪同軸固定 于同一轉軸上，第二級變速齒輪的大鏈輪與滾筒焊接在同一轉軸 上，轉軸套在軸承里并固定在第二支架上，第二級變速齒輪的大 鏈輪通過鏈條與小鏈輪連接。
4、 如權利要求1所述的自發電型緩降器，其特征在于所述 控制電路包括主負載選擇電路、負載自動補償電路、延時控制電 路、逃生照明電路、逃生報警電路、及備份電路組成。
5、 如權利要求4所述的自發電型緩降器，其特征在于所述 的主負載選擇電路設有選擇開關，且設有對應于控制體重為 50kg、 100 kg、 150 kg的逃生者所需負載。
6、 如權利要求4所述的自發電型緩降器，其特征在于負載自動補償電路由R6、 R7、 R8、 R9、 RIO、 Cl、雙向可控硅、小電燈L3組成，R6為壓敏電阻，R7是光敏電阻，其電阻值由小電燈 L3的亮度控制，R7與小電燈L3 —起裝在一封閉的盒子內，R9 為起補償作用的電阻，其大小等于控制體重為50kg的人所需負載 電阻值。
7、 如權利要求4所述的自發電型緩降器，其特征在于延時 控制電路由Rl、 K2、 R12、電容器C3、三極管BG2、繼電器KT2、 D6組成，Rl為起加速作用的負載電阻，K2是繼電器KT2常閉觸 點，Rl與K2并聯。
8、 如權利要求4所述的自發電型緩降器，其特征在于所述 的逃生報警電路與訊響器接在經降壓、整流的電路中，當電路通 電時就會發出報警聲音。
9、 如權利要求4所述的自發電型緩降器，其特征在于所述 的備份電路由K3、 R5、 R13、 BG3、繼電器KT3、 D7組成，K3 是繼電器KT3常開觸點，調節R13的大小，讓三極管BG3在當 出現逃生速度過大時導致電路電壓過大時導通，在其它控制電路 正常工作的電壓狀態下截止。
10、如權利要求1所述的自發電型緩降器，其特征在于所述 的發電機為永磁發電機。
全文摘要
本發明公開了一種自發電型緩降器，是將具有一定長度的繩子的其中一端固定于一滾筒的一端，并將該繩子繞在滾筒本體上，繩子的另一端與逃生者相連，逃生時逃生者下降過程中帶動滾筒轉動，從而保證逃生者下降至地面，還包括設有發電機、多級變速鏈輪裝置及控制電路，發電機裝置與多級變速鏈輪裝置連接設置后與滾筒相連，發電機的輸出端與控制電路相連；經多級變速鏈輪裝置將滾筒的轉速增大后，帶動發電機轉子轉動，驅動控制電路，控制電路根據逃生情況實時控制逃生下降速度，幫助逃生者安全逃生。本發明使逃生者在逃生過程中能夠快速、安全的逃生，適合各種人群使用。
文檔編號A62B1/00GK101648054SQ20091017431
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月5日 優先權日2008年11月17日
發明者黃泉忠 申請人:黃泉忠