專利名稱：具有摩擦補償及失速保護的離心摩擦式緩降器的制作方法
技術領域：
本發明屬于高層建筑緊急逃生設備領域。特別涉及逃生緩降器結構設計。
背景技術：
隨著社會的進步，城鎮化步伐的加快，高層建構筑物也如雨后春筍般涌現，同時高層建構筑物潛在的安全隱患也逐漸引起人們的重視。針對高層建構筑物逃生市場上出現了逃生專用設備，例如逃生緩降器，逃生緩降器(或救生緩降器)是一種依靠調速器提供阻尼作用限制安全繩自由端的下降速度，利用使用者自重使人沿(隨)繩(帶)緩慢下降的安全逃生裝置。目前，高層建筑緊急逃生緩降器一般是通過磨擦阻尼機構將人的重力轉化為與重力平衡的摩擦阻力，實現人的勻速下降，但此類磨擦阻尼機構存在長時間使用后摩擦系數降低導致下降速度失控、無失速保護機構容易造成意外傷害、調教不便、使用壽命短等問題，緩降器的可靠性有待進一步提高。因此，針對摩擦式緩降器存在的以上問題，開發一種新型的、具有摩擦補償和失速保護功能、速度穩定、可靠性高的離心摩擦式緩降器，在高層建構筑物人員的逃生過程中具
有重要意義。
發明內容
本發明的目的在于為克服已有技術的不足之處，提供一種具有摩擦補償及失速保護的離心摩擦式緩降器，本發明具有結構緊湊、操作簡單、可靠性高、穩定性高、加工制造成本低廉的優點。本發明提出的一種具有摩擦補償及失速保護的離心摩擦式緩降器，其特征在于，該設備主要由殼體，及安裝在殼體內的下降裝置、變速裝置、失速保護裝置、離心摩擦限速裝置、摩擦補償裝置及安裝固定裝置所組成；其中下降裝置由繩輪主軸、繞在繩輪主軸上的繩索和鎖繩器組成，用于實現高層逃生人員快速、安全地降落到安全地點；所述的變速裝置由一個內齒圈、兩個中間齒輪和漸開線花軸構成，漸開線花軸與內齒圈通過螺栓固定于繩輪主軸上，兩個中間齒輪以漸開線花軸為中心對稱安裝，并同時與內齒圈內齒和漸開線花軸嚙合；用以匹配離心摩擦限速裝置轉速和下降裝置的速度，并匹配兩者的力或力矩的平衡；所述的失速保護裝置包括相互連接的兩個固定栓、第一彈簧、失速保護塊和定位鎖定塊，用于當繩輪主軸轉速超過限定速度時，失速保護塊在離心力作用下向外運動與固定安裝的定位鎖定塊接觸后將繩輪主軸鎖死，逃生人員下降速度降為零，提供在離心摩擦限速裝置失效等超速情況下的緊急限速；所述的離心摩擦限速裝置包括摩擦對偶件和兩塊離心摩擦塊，兩塊離心摩擦塊以漸開線花軸為中心對稱安裝，用于在離心力作用下，兩塊離心摩擦塊沿漸開線花軸徑向向外運動與摩擦對偶件接觸，產生摩擦力限制漸開線花軸的轉速，進而降低繩輪主軸的轉速，起到限速功能；所述的摩擦補償裝置由相互連接的摩擦補償塊、鎖合栓、支撐架、第二彈簧、彎臂組成，用以提供離心摩擦塊長期使用磨損導致摩擦力變小等情況下的摩擦力補償，對繩索下降速度提供進一步的限制，進而調節逃生人員下降速度在安全范圍內；殼體用于支撐和保護下降裝置、離心摩擦限速裝置和摩擦補償裝置；安裝固定裝置安裝在殼體上，用以將殼體安裝于建構筑物固定點或可靠重物的合適位置。本發明具有以下特點及有益效果本發明為全自動純機械離心摩擦式緩降器，逃生人員下降過程中無需人工操作，完全依靠機械離心摩擦式緩降器自動調整逃生人員的下降速度。本發明采用離心摩擦限速裝置限制下降速度，并由失速保護裝置提供雙保險，考慮到離心摩擦塊重復使用后出現磨損的情況，本發明設計了摩擦補償裝置以可靠地滿足人員緩降過程中對摩擦力的需求。在載重范圍內，下降速度與吊掛重力無關，可在小孩、大人，單人或多人等高空逃生情況下均保持穩定的下降速度，運行平順。本發明提供的這種緩降器為純機械結構，無需供電，具有尺寸小、可靠性高、使用方便、維護簡單的特點，適于緊急情況下高層下降逃生使用。
圖1為本發明的離心摩擦式緩降器整體結構示意圖。圖2為本發明的下降裝置實施例示意圖。圖3為本發明的變速裝置實施例示意圖。圖4為本發明的失速保護裝置實施例示意圖。圖5為本發明的離心摩擦限速裝置和摩擦補償裝置實施例示意圖。圖6為本發明的殼體和固定裝置示意圖。
具體實施例方式本發明提出的具有摩擦補償及失速保護的離心摩擦式緩降器，可用于高層建筑緊急情況下降逃生，結合附圖及實施例詳細說明如下本發明提出的一種具有摩擦補償及失速保護的離心摩擦式緩降器，其特征在于，該設備主要由殼體，及安裝在殼體內的下降裝置、變速裝置、失速保護裝置、離心摩擦限速裝置、摩擦補償裝置及安裝固定裝置所組成；其中下降裝置由繩輪主軸、繞在繩輪主軸上的繩索和鎖繩器組成，用于實現高層逃生人員快速、安全地降落到安全地點；所述的變速裝置由一個內齒圈、兩個中間齒輪和漸開線花軸構成，漸開線花軸與內齒圈通過螺栓固定于繩輪主軸上，兩個中間齒輪以漸開線花軸為中心對稱安裝，并同時與內齒圈內齒和漸開線花軸嚙合；用以匹配離心摩擦限速裝置轉速和下降裝置的速度，并匹配兩者的力或力矩的平衡；所述的失速保護裝置包括相互連接的兩個固定栓、第一彈簧、失速保護塊和定位鎖定塊，用于當繩輪主軸轉速超過限定速度時，失速保護塊在離心力作用下向外運動與固定安裝的定位鎖定塊接觸后將繩輪主軸鎖死，逃生人員下降速度降為零，提供在離心摩擦限速裝置失效等超速情況下的緊急限速；所述的離心摩擦限速裝置包括摩擦對偶件和兩塊離心摩擦塊，兩塊離心摩擦塊以漸開線花軸為中心對稱安裝，用于在離心力作用下，兩塊離心摩擦塊沿漸開線花軸徑向向外運動與摩擦對偶件接觸，產生摩擦力限制漸開線花軸的轉速，進而降低繩輪主軸的轉速，起到限速功能；所述的摩擦補償裝置由相互連接的摩擦補償塊、鎖合栓、支撐架、第二彈簧、彎臂組成，用以提供離心摩擦塊長期使用磨損導致摩擦力變小等情況下的摩擦力補償，對繩索下降速度提供進一步的限制，進而調節逃生人員下降速度在安全范圍內；殼體用于支撐和保護下降裝置、離心摩擦限速裝置和摩擦補償裝置；安裝固定裝置安裝在殼體上，用以將殼體安裝于建構筑物固定點或可靠重物的合適位置。本發明提出的一種具有摩擦補償及失速保護功能的離心摩擦式緩降器結構實施例如圖1所示。該結構由繩輪主軸I和繞在繩輪主軸上的繩索15 (圖2)構成的下降裝置；由內齒圈2、中間齒輪3和漸開線花軸4構成的變速裝置；由固定栓5、固定栓6、彈簧7、失速保護塊8和定位鎖定塊9構成的失速保護裝置；由兩個離心摩擦塊10和兩個摩擦對偶件11構成的離心摩擦限速裝置，由鎖合栓18、支撐架19、第二彈簧20和彎臂21 (如圖5所示)構成的相同的兩套摩擦補償裝置以及殼體14和安裝在殼體上的安裝固定裝置13、散熱片12所組成。其中下降裝置中的繩輪主軸和變速裝置中的內齒圈通過均布的六個螺栓固定在一起；失速保護裝置中的第一固定栓5固定于下降裝置中的繩輪主軸I上，將失速保護裝置和下降裝置聯系在一起；變速裝置中的漸開線花軸4作為輸出軸將轉矩輸出給離心摩擦限速裝置中離心摩擦塊10，使其在離心力的作用下向摩擦對偶件11靠近并與其摩擦；離心摩擦限速裝置中離心摩擦塊的倒鉤結構安裝在摩擦補償裝置中彎臂21下方，人員下降過程中離心摩擦限速裝置的離心摩擦塊磨損厚度超過限定值時，其“幾”字倒鉤結構與摩擦補償裝置中彎臂21接觸，將彎臂向上抬起，啟動摩擦補償裝置進行摩擦補償。安裝固定裝置位于殼體上壁。所述的下降裝置如圖2所示，由繩輪主軸I和繞在繩輪主軸上的繩索15組成，繩索纏繞在繩輪主軸上的凹槽16內，人員使用繩索下降過程中，繩索帶動繩輪主軸轉動。所述的變速裝置如圖3所示，由一個內齒圈2、兩個中間齒輪3和漸開線花軸4組成，漸開線花軸與內齒圈通過六個均布的螺栓固定于繩輪主軸上，兩個中間齒輪以漸開線花軸為中心對稱安裝，并同時與內齒圈內齒和漸開線花軸嚙合，其作用是匹配離心摩擦限速裝置轉速和下降裝置的速度，并匹配兩者的力或力矩的平衡。逃生人員下降過程中，繩輪主軸轉動，為中間齒輪提供動力帶動漸開線花軸轉動進而為離心摩擦限速裝置提供動力。所述的失速保護裝置如圖4所示，包括第一固定栓5、第二固定栓6、第一彈簧7、失速保護塊8和定位鎖定塊9，第一固定栓5固定于繩輪主軸上，第二固定栓6固定于失速保護塊8上，第一彈簧兩端分別固定于第一、第二固定栓5、6上，將失速保護塊8和繩輪主軸連接在一起，使失速保護塊的轉速和繩輪主軸轉速一致。當繩輪主軸轉速超過限定值，失速保護塊8在離心力作用下向外運動與定位鎖定塊9接觸后將繩輪主軸鎖死，逃生人員下降速度為零，提供在離心摩擦限速裝置失效等超速情況下的緊急限速。所述的離心摩擦限速裝置和摩擦補償裝置實施例示意圖如圖5所示，離心摩擦限速裝置與變速裝置同軸連接，由兩個離心摩擦塊10、摩擦對偶件11所組成，兩塊離心摩擦塊10相同且以漸開線花軸為中心對稱安裝。逃生人員使用下降裝置下降時，繩輪主軸轉速通過變速裝置中的漸開線花軸輸出，為離心摩擦限速裝置提供動力，兩塊離心摩擦塊10均由上方的長方體24和下方的“幾”字型結構25組成，摩擦對偶件11為圓環狀結構將離心摩擦塊10和摩擦補償裝置包圍在內部，在離心力的作用下離心摩擦塊上的長方體24與摩擦對偶件11接觸，產生摩擦力起到限速功能。每套摩擦補償裝置由摩擦補償塊17、鎖合栓18、支撐架19、第二彈簧20、螺栓22、23和彎臂21所組成，兩套摩擦補償裝置以漸開線花軸為中心對稱安裝且各組成部件完全相同。支撐架19固定于在漸開線花軸上，其上有螺栓22用于固定安裝彎臂21，螺栓23用于限制彎臂21的轉動方向，保證彎臂只能逆時針轉動，鎖合栓18頂部與彎臂直角結構相接觸，跟隨彎臂一起聯動，鎖合栓18上部套有第二彈簧20，第二彈簧20底部插入摩擦補償塊17凹槽內部，摩擦補償塊17依次通過鎖合栓、彎臂、支撐架與漸開線花軸相關聯，使其轉速與漸開線花軸轉速一致。當離心摩擦塊磨損厚度超過限定值，離心摩擦塊10向摩擦對偶件11靠近過程中其倒鉤結構與彎臂21接觸，將彎臂逆時針向上提起，彈簧帶動鎖合栓一起向上運動，同時在離心力的作用下摩擦補償塊向摩擦對偶件靠近，與摩擦補償塊凹槽斜面接觸的鎖合栓受到離心力向上的分力，在第二彈簧向上提升力和離心力向上分力的聯合作用下，鎖合栓向上運動與摩擦補償塊完全脫離，摩擦補償塊在離心力作用下與摩擦對偶件接觸，新增的摩擦力用以進一步限制漸開線花軸轉速，從而降低繩輪主軸轉速，最終調節逃生人員下降速度。所述的殼體和固定裝置如圖6所示，殼體14用以作支撐和保護下降裝置、變速裝置、失速保護裝置、離心摩擦限速裝置和摩擦補償等裝置，殼體上有散熱片12用于散發摩擦產生的熱量，殼體下方為鎖繩器24用于固定繩索。固定裝置13可為套索、掛鉤等器件，其一端固定在殼體外罩上，另一端安裝于建構筑物固定點或可靠重物上。在建構筑物合適位置機械摩擦緩降器可以整體作固定安裝，即通過在高層建筑室內或安全通道的墻壁或地面等處設置膨脹螺栓、地腳螺栓或金屬錨等裝置，將機械摩擦緩降器的固定裝置安裝在建構筑物內靠近玻璃或其他逃生通道的位置。緊急情況時，逃生人員無須臨時固定緩降器，而只需從固定安裝的緩降器中取出繩索，并通過安全掛點掛在繩索上即可從玻璃窗或其他逃生通道處緩降逃生。也可以使用索套或掛鉤形式聯接固定物或可靠重物的臨時安裝方式，逃生人員需選擇建構筑物內外可承受逃生人員及緩降器的重量而不移動或損壞的物體作為緩降器的臨時固定裝置，通過緩降器的索套或掛鉤與之聯結，從而固定緩降器，然后再使用緩降器逃生。以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種具有摩擦補償及失速保護的離心摩擦式緩降器，其特征在于，該設備主要由殼體，及安裝在殼體內的下降裝置、變速裝置、失速保護裝置、離心摩擦限速裝置、摩擦補償裝置及安裝固定裝置所組成；其中下降裝置由繩輪主軸、繞在繩輪主軸上的繩索和鎖繩器組成，用于實現高層逃生人員快速、安全地降落到安全地點；所述的變速裝置由一個內齒圈、兩個中間齒輪和漸開線花軸構成，漸開線花軸與內齒圈通過螺栓固定于繩輪主軸上，兩個中間齒輪以漸開線花軸為中心對稱安裝，并同時與內齒圈內齒和漸開線花軸嚙合；用以匹配離心摩擦限速裝置轉速和下降裝置的速度，并匹配兩者的力或力矩的平衡；所述的失速保護裝置包括相互連接的兩個固定栓、第一彈簧、失速保護塊和定位鎖定塊，用于當繩輪主軸轉速超過限定速度時，失速保護塊在離心力作用下向外運動與固定安裝的定位鎖定塊接觸后將繩輪主軸鎖死，逃生人員下降速度降為零，提供在離心摩擦限速裝置失效等超速情況下的緊急限速；所述的離心摩擦限速裝置包括摩擦對偶件和兩塊離心摩擦塊，兩塊離心摩擦塊以漸開線花軸為中心對稱安裝，用于在離心力作用下，兩塊離心摩擦塊沿漸開線花軸徑向向外運動與摩擦對偶件接觸，產生摩擦力限制漸開線花軸的轉速，進而降低繩輪主軸的轉速，起到限速功能；所述的摩擦補償裝置由相互連接的摩擦補償塊、鎖合栓、支撐架、第二彈簧、彎臂組成，用以提供離心摩擦塊長期使用磨損導致摩擦力變小等情況下的摩擦力補償，對繩索下降速度提供進一步的限制，進而調節逃生人員下降速度在安全范圍內；殼體用于支撐和保護下降裝置、離心摩擦限速裝置和摩擦補償裝置；安裝固定裝置安裝在殼體上，用以將殼體安裝于建構筑物固定點或可靠重物的合適位置。
2.如權利要求1所述的緩降器，其特征在于，所述的失速保護裝置的第一固定栓固定于繩輪主軸上，第二固定栓固定于失速保護塊上，第一彈簧兩端分別固定于第一、第二固定栓上，將失速保護塊和繩輪主軸連接在一起，使失速保護塊的轉速和繩輪主軸轉速一致。
3.如權利要求1所述的緩降器，其特征在于，所述的離心摩擦限速裝置與變速裝置同軸連接，兩塊離心摩擦塊相同且以漸開線花軸為中心對稱安裝；兩塊離心摩擦塊均由上方的長方體和下方的“幾”字型結構組成，摩擦對偶件為圓環狀結構將離心摩擦塊和摩擦補償裝置包圍在內部。
4.如權利要求3所述的緩降器，其特征在于，所述的摩擦補償裝置采用相同結構的兩套裝置，每套裝置由帶有凹槽的摩擦補償塊、鎖合栓、支撐架、第二彈簧、螺栓和彎臂所組成，兩套摩擦補償裝置以漸開線花軸為中心對稱安裝；所述支撐架固定于在漸開線花軸上，其上有螺栓用于固定安裝彎臂，保證彎臂只能逆時針轉動，鎖合栓頂部與彎臂直角結構相接觸，跟隨彎臂一起聯動，鎖合栓上部套有第二彈簧，第二彈簧底部插入摩擦補償塊凹槽內部，摩擦補償塊依次通過鎖合栓、彎臂、支撐架與漸開線花軸相關聯，使其轉速與漸開線花軸轉速一致。
全文摘要
本發明涉及可循環使用具有摩擦補償及失速保護的離心摩擦式緩降器，屬于高層建筑物緊急逃生設備領域。由下降裝置、變速裝置、失速保護裝置、離心摩擦限速裝置、摩擦補償裝置、安裝固定裝置及殼體所組成；其中下降裝置、變速裝置、失速保護裝置、離心摩擦限速裝置、摩擦補償裝置均安裝在殼體內，安裝固定裝置與殼體相連。本發明提供的這種緩降器為離心摩擦式結構，具有結構緊湊、操作簡單、可靠性高、穩定性高、加工制造成本低廉的優點，適于緊急情況下高層下降逃生使用。
文檔編號A62B1/10GK103028209SQ20121051125
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月3日 優先權日2012年12月3日
發明者吳宗之, 關磊 申請人:北京中安科創科技發展有限公司