高樓逃生緩降器的制作方法

本發明涉及逃生器材技術領域，具體地指一種高樓逃生緩降器。

背景技術：

隨著城市化進程的加快，高層建筑迅速增多。然而，當發生火災、地震、恐怖襲擊、煤氣泄漏等突發事件時，由于正常的疏散通道不能正常使用，導致人員不能及時逃離高層建筑，易出現群死群傷的重大事故。

高樓逃生緩降器具有操作簡單、便于使用的特點，人員通過其能夠快速逃離現場，因此近年來開發出多種高樓緩降裝置。然而，大多數的緩降裝置存在速度不易控制的問題。對于未使用過的逃生者或者從高處下降時，常常不易把握下降的速度。

鑒于以上存在的問題，需要提供能有效控制降落速度、確保人員降落平穩性和落地安全性的高樓逃生裝置，以幫助遇險人員脫離危險成功自救。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種能夠控制降落速度的高樓逃生緩降器。

為實現上述目的，本發明所設計的高樓逃生緩降器包括本體組件，所述本體組件包括中空的外殼以及設置在所述外殼內的內軸、空心軸、繞繩輪和安全繩，所述內軸的兩端分別通過軸承安裝到所述外殼上和所述空心軸上，所述空心軸同軸套設在所述內軸外，所述空心軸的兩端分別通過軸承安裝到所述外殼上，所述繞繩輪固定在所述空心軸上，所述安全繩繞設在所述繞繩輪上；所述高樓逃生緩降器進一步包括設置在所述外殼內且包含限速機構的自限速組件，所述限速機構包括摩擦離合體、摩擦塊、環形彈簧及摩擦片，所述摩擦離合體同軸固定在所述內軸上，若干所述摩擦塊沿周向設置在所述摩擦離合體若干凹槽內，所述環形彈簧垂直于軸向設置且穿過所述摩擦塊，所述摩擦片固定在所述外殼內周壁上，所述摩擦片的位置與所述摩擦塊的位置在徑向相對。

作為優選方案，所述自限速組件進一步包括采用擺線針輪減速機逆向連接而成的增速機構。

作為優選方案，所述增速機構包括擺線針輪、偏心軸承、偏心套、滾動銷釘、銷軸及銷軸套，所述擺線針輪與所述偏心軸承連接，所述偏心軸承與所述偏心套之間過盈配合，所述偏心套與所述內軸固定，所述擺線針輪通過所述銷軸與所述空心軸連接，所述銷軸外圓柱面與所述銷軸套連接。

作為優選方案，所述高樓逃生緩降器進一步包括手動制動組件，所述手動制動組件包括制動把手、壓縮彈簧、推板、推板摩擦墊及軸端摩擦墊，所述制動把手與所述推板固定連接，所述制動把手與所述推板分別安裝在封閉所述外殼一側端面的端蓋的兩側，所述壓縮彈簧固定在所述制動把手與所述端蓋之間，所述推板摩擦墊安裝在所述推板上，所述軸端摩擦墊安裝在所述內軸的端面上，所述推板摩擦墊與所述軸端摩擦墊在軸向上相對且相鄰設置。

作為優選方案，所述手動制動組件進一步包括套設在所述制動把手外的制動把手橡膠外套。

作為優選方案，所述高樓緩降逃生器進一步包括具有同步傳送機構和繩索分配機構的排繩組件，所述同步傳送機構包括大同步帶輪、同步帶及小同步帶輪，所述繩索分配機構包括支撐桿、空間凸輪軸及滑塊，所述大同步帶輪安裝固定在所述空心軸上，所述小同步帶輪安裝在所述空間凸輪軸上，所述同步帶連接所述大同步帶輪與所述小同步帶輪，所述支撐桿的軸線與所述空間凸輪軸的軸線平行，所述空間凸輪軸的兩端通過軸瓦安裝在所述外殼上，所述空間凸輪軸的軸線與所述內軸的軸線平行，所述滑塊可沿軸向滑動地穿套在所述支撐桿上，所述滑塊凸伸出嵌入所述空間凸輪軸的圓周壁上開設的凸輪槽中，所述凸輪槽的軌跡為沿軸向往復移動的曲線，所述安全繩的一端從所述滑塊上通孔中穿過。

作為優選方案，所述高樓逃生緩降器進一步包括與所述手動制動組件分別設置在所述本體組件的相對端的收繩組件，所述收繩組件包括收繩把手、小齒輪、大齒輪、小齒輪軸、軸瓦及鋼珠銷，所述收繩把手的一端與所述小齒輪軸鉸接，所述收繩把手的另一端過所述鋼珠銷與封閉所述外殼另一側端面的端蓋連接，所述大齒輪固定在所述內軸上，所述小齒輪通過中間的錐形孔與所述小齒輪軸配合。

作為優選方案，所述收繩組件進一步包括套設在所述收繩把手外的收繩把手橡膠外套。

作為優選方案，所述本體組件進一步包括安全鉤、左端蓋和右端蓋，所述安全繩的一端與所述安全鉤相連，所述左端蓋、所述右端蓋分別固定在所述外殼的左端開口處、右端開口處。

本發明的有益效果是：本發明的高樓逃生緩降器通過自限速組件中的限速機構對下落速度進行控制，當下落速度超過限速值時，摩擦離合體外的環形彈簧在離心力的作用下向外擴張，從而帶動摩擦塊向外擴張，摩擦塊與摩擦片接觸摩擦降低下落速度；下落速度降低后，環形彈簧的離心力降低，摩擦塊與摩擦片分離，可繼續下落。如此，在整個下落過程中，下落的速度始終被控制在限制的范圍內，確保逃生人員降落平穩性和落地安全性，適用人群范圍更廣。

附圖說明

圖1為本發明優選實施例的高樓逃生緩降器去掉半個外殼后的立體結構示意圖。

圖2為圖1中的高樓逃生緩降器的軸向剖視結構示意圖。

圖3為圖1中的高樓逃生緩降器的自限速組件的放大結構示意圖。

圖4為圖2中的高樓逃生緩降器的自限速組件的放大結構示意圖圖。

圖5為圖2中的高樓逃生緩降器的手動制動組件的放大及結構示意圖。

圖6為圖1中的高樓逃生緩降器的排繩組件的繩索分配機構的另一角度的立體結構示意圖。

圖7為圖2中的高樓逃生緩降器的排繩組件的放大結構示意圖。

圖8為圖2中的高樓逃生緩降器的收繩組件的放大結構示意圖。

圖中各部件標號如下：

本體組件10(其中，外殼11、內軸12、空心軸13、繞繩輪14、安全繩15、安全鉤16、左端蓋17、右端蓋18；第一軸承12a、第一滾動軸承12b；第二軸承13a、第二滾動軸承13b)；

自限速組件20(其中，增速機構21、限速機構22；擺線針輪21a、偏心軸承21b、偏心套21c、滾動銷釘21d、銷軸21e、銷軸套21f、增速器外殼21g；摩擦離合體22a、摩擦塊22b、環形彈簧22c、摩擦片22d)；

手動制動組件30(其中，制動把手31、壓縮彈簧32、推板33、推板摩擦墊34、軸端摩擦墊35、制動把手橡膠外套36)；

排繩組件40(其中，同步傳送機構41、繩索分配機構42；大同步帶輪41a、同步帶41b、小同步帶輪41c；支撐桿42a、空間凸輪軸42b、滑塊42c)；

收繩機構50(其中，收繩把手51、小齒輪52、大齒輪53、小齒輪軸54、軸瓦55、鋼珠銷56、彈性擋圈57、收繩把手橡膠外套58)。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。

本發明的目的在于提供一種集自動限速、手動制動功能于一體的高樓逃生緩降裝置，其結構簡單、操作方便、實用高效、適用面廣，能夠遇險人員平穩下降以及安全著陸。

請參閱圖1和圖2，本發明優選實施例高樓逃生緩降器包括本體組件10、自限速組件20、手動制動組件30、排繩組件40及收繩機構50，本體組件10為高樓逃生緩降器的主體部分，手動制動組件30、排繩組件40及收繩機構50均設置在本體組件10上。

本體組件10包括外殼11、內軸12、空心軸13、繞繩輪14、安全繩15、安全鉤16、左端蓋17及右端蓋18。

外殼11為中空腔體，為其它零部件提供安裝基體。內軸12的一端通過第一軸承12a安裝到外殼11上，內軸12的另一端通過第一滾動軸承12b安裝到空心軸13上。空心軸13同軸套設在內軸12外，空心軸13兩端分別通過第二軸承13a、第二滾動軸承13b安裝到外殼11上。內軸12從空心軸13中間穿過，與空心軸13同軸安裝，內軸12另一端通過平鍵與限速機構22連接。繞繩輪14套設在空心軸13外，繞繩輪14安裝于外殼11中部殼體內，繞繩輪14通過平鍵安裝固定在空心軸13上。安全繩15的一端與安全鉤16相連，另一端固定于繞繩輪14上，繞繩輪14安裝于外殼11中部殼體內。安全鉤16通過滑輪穿過安全繩15的方式設置在安全繩15的外伸末端上，與逃生者的安全衣或安全帶連接。左端蓋17、右端蓋18分別固定在外殼11的左端、右端，封閉外殼11的左右端的開口。

請結合參閱圖3和圖4，為保證高樓逃生緩降器在逃生者下落過程中的下落速度，本體組件10的外殼11內還設有自限速組件20。自限速組件20包括增速機構21和限速機構22，其中增速機構21用于加速空心軸13的轉動(即加速安全繩15的排出)，限速機構22用于限制內軸12的轉動速度(即限制安全繩15的排出速度)，增速機構21和限速機構22協同作用對逃生過程逃生者下落的速度進行限速。

增速機構21包括擺線針輪21a、偏心軸承21b、偏心套21c及滾動銷釘21d。擺線針輪21a通過銷軸21e與空心軸13連接，銷軸21e外圓柱面與銷軸套21f連接，帶動擺線針輪21a轉動。擺線針輪21a與偏心軸承21b連接，偏心軸承21b與偏心套21c之間為過盈配合，偏心套21c通過平鍵與內軸12連接。線針輪21a、偏心軸承21b、偏心套21c及滾動銷釘21d均設置在固定在外殼11內的增速器外殼21g內，形成整體。增速機構21可直接采用逆向使用的擺線針輪減速器，即將擺線針輪減速器的輸出端作為輸入端，而將擺線針輪減速器的輸入端作為輸出端。

限速機構22包括摩擦離合體22a、摩擦塊22b、環形彈簧22c及摩擦片22d。摩擦離合體22a通過平鍵同軸連接在內軸12一端上，三個摩擦塊22b分別設置在摩擦離合體22a上沿周向間隔設置的三個凹槽內，環形彈簧22c垂直于軸向設置，三個摩擦塊22b通過環形彈簧22c連接成垂直于軸向的摩擦環。摩擦片22d固定于外殼11內周緣上。摩擦片22d的位置與摩擦塊22的位置在徑向相對。

自限速組件20在高樓逃生緩降器下落時工作，此時繞繩輪14帶動空心軸13轉動，空心軸13通過銷軸21e與擺線針輪21a連接帶動擺線針輪21a轉動，擺線針輪21a與偏心軸承21b連接，偏心軸承21b與偏心套21c之間為過盈配合，偏心套21c通過平鍵與內軸12連接，擺線針輪21a在滾動銷釘21d的作用下得到增速并將速度傳遞給內軸12，使內軸12高速轉動。增速機構21工作，提高安全繩15的下放速度。遇險人員在下降過程中，在離心力的作用下環形彈簧22c擴張帶動摩擦塊22b沿徑向向外飛出，當內軸12轉速過高時摩擦塊22b與固定于外殼11內周緣上的摩擦片22d摩擦，使下降速度保持穩定，實現自動限速。

請結合參閱圖5，手動制動組件30設置在本體組件10的一端，圖示為左端。手動制動組件30包括制動把手31、壓縮彈簧32、推板33、推板摩擦墊34、軸端摩擦墊35及制動把手橡膠外套36，制動把手31通過螺栓與推板33連接，制動把手31安裝在左端蓋17的外側，推板33安裝在左端蓋17的內側，壓縮彈簧32固定于制動把手31與左端蓋17之間。推板摩擦墊34安裝在推板33上，軸端摩擦墊35安裝在內軸12的左端面上，推板摩擦墊34與軸端摩擦墊35在軸向上相對且相鄰設置。制動把手橡膠外套36套設在制動把手31的手握部分外，以增加制動把手31的握持手感和防滑性能。

如果遇到緊急情況需要手動制動時，逃生者沿軸向向內擠壓制動把手31，推板33帶動著推板摩擦墊34沿軸向向內推動直至與固定在內軸12端面的軸端摩擦墊35接觸擠壓，接觸瞬間推板摩擦墊34與軸端摩擦墊35之間產生極大摩擦力使內軸12停止轉動，從而實現手動制動。在向內推的外力消失后，制動把手31在壓縮彈簧32的回復力的作用下自動向外復位。

請結合參閱圖6和圖7，排繩組件40包括同步傳送機構41和繩索分配機構42，其中，同步傳送機構41將空心軸13的運動同步過來后再用分配機構42對安全繩15的排放進行分配。同步傳送機構41包括大同步帶輪41a、同步帶41b及小同步帶輪41c，大同步帶輪41a與小同步帶輪41c之間用同步帶41b連接形成帶輪機構，大同步帶輪41a安裝固定在空心軸13的端部上。繩索分配機構42包括支撐桿42a、空間凸輪軸42b及滑塊42c，支撐桿42a的軸線與空間凸輪軸42b的軸線平行，支撐桿42a設置在空間凸輪軸42b的前端。空間凸輪軸42b的端部安裝有小同步帶輪41c，將空心軸13的轉動通過大同步帶輪41a、同步帶41b傳遞到小同步帶輪41c上。空間凸輪軸42b的兩端通過軸瓦安裝在外殼11上，空間凸輪軸42b的軸線與內軸12、空心軸13的軸線平行，空間凸輪軸42b通過同步傳送機構41可隨著小同步帶輪41c一同轉動。滑塊42c穿套在支撐桿42a上并可沿支撐桿42的長度方向滑動，滑塊42c設有嵌入空間凸輪軸42b的圓周壁上開設的凸輪槽中的凸塊。空間凸輪軸42b的凸輪槽的軌跡為沿軸向前后移動的曲線。安全繩15從滑塊42c上通孔中穿過，大同步帶輪41a通過緊定螺釘與空心軸13配合，小同步帶輪41c通過緊定螺釘與空間凸輪軸42b連接，通過同步傳動機構41帶動空間凸輪軸42b轉動。在空間凸輪軸42b的轉動過程中，由于凸輪槽的作用帶動滑塊42c沿支撐桿42a左右滑動，同時，滑塊42c帶動安全繩15左右往復擺動，實現整齊排列安全繩15，既可避免安全繩15堆積造成的問題，也可使排繩(乃至收繩)均勻平穩。

請結合參閱圖8，為使高樓逃生緩降器可再次使用，其內設有收繩機構50將排出的安全繩15回收到本體組件10內。收繩機構50設置在本體組件10的另一端，圖示為右端。收繩機構50包括收繩把手51、小齒輪52、大齒輪53、小齒輪軸54、軸瓦55、鋼珠銷56、彈性擋圈57及收繩把手橡膠外套58。收繩把手51上端與小齒輪軸54通過鉸鏈連接，收繩把手51下端通過鋼珠銷56與右端蓋18連接，大齒輪53通過平鍵與內軸12連接，小齒輪52通過中間的錐形孔與小齒輪軸54連接。收繩時，將收繩把手51從右端蓋18中拔出并將下端繞鉸鏈轉動一定角度后再向內推動收繩把手51的上端，使小齒輪軸54的錐面與小齒輪52的錐面孔緊密連接。轉動收繩把手51，通過小齒輪52與大齒輪53的嚙合帶動內軸12旋轉，從而帶動繞繩輪14旋轉，實現安全繩15的回收至本體組件10內。

本發明的高樓逃生緩降器的使用過程和工作原理如下：使用前先將安全鉤16與逃生者穿著的安全衣或安全帶掛接，逃生者的雙手分別握住制動把手31和收繩把手51。逃生者在下降過程中，在重力作用下繞繩輪14帶動空心軸13旋轉，該轉速經過增速機構21得到增速，所述增速機構21帶動內軸12高速轉動，內軸12帶動摩擦離合體22a高速旋轉。在離心力的作用下，環形彈簧22c擴張帶動摩擦塊22b飛出，在轉速過高時摩擦塊22b與固定于外殼11內周緣上的摩擦片22d摩擦，使下降速度保持穩定，實現自動限速。當下降過程中發生緊急情況或者逃生者希望慢下或停下(例如，接近地面)時，向內操作制動把手31，推板33帶動著推板摩擦墊34沿軸向向內推動直至與固定在內軸12端面的軸端摩擦墊35接觸并產生極大摩擦力使內軸12減速或停止轉動，從而實現手動制動。

綜上所述，本發明的高樓逃生緩降器具有如下優點和有益效果：

(1)結構簡單，使用方便，救生效率高，適用面廣。

(2)兼具自動限速和手動制動雙重功效，安全可靠，能夠保證遇險人員平穩下降和安全著陸。

(3)采用逆向使用的擺線針輪減速器作為增速機構，可根據逃生人員對下降速度的要求自行選擇增速比。

(4)下降時的穩定速度可以通過調整環形彈簧的軟硬來調節，能夠適應不同人群對下降速度的要求。

(5)排繩組件中的繩索分配機構能夠實現安全繩的整齊排列，避免安全繩的堆積纏繞。

(6)收繩組件能夠實現下落后對安全繩的回收，與排繩組件中的繩索分配機構相配合能夠實現快速、整齊地收回安全繩，方便存放和下一次使用。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。