專利名稱：往復(fù)式便攜緩降器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從高空高層建筑物上緊急逃生的設(shè)備，具體是涉及一種安全可靠的往 復(fù)式便攜緩降器。它可以適用于從高空平臺(tái)、賓館、酒店、公寓、寫字樓、學(xué)校、住宅等高層建 筑物進(jìn)行逃生，可以裝備消防救火車輛或與消防車云梯等配合使用進(jìn)行救援，還可以用于 野外登山、探險(xiǎn)、深井、高空旅游索道等場(chǎng)所對(duì)遇險(xiǎn)人員實(shí)施速降救援。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展和現(xiàn)代化程度的不斷提高，城市化進(jìn)程的不斷加快，高層建筑物如 雨后春筍般拔地而起。隨之而來，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)、地震或其它危險(xiǎn)情況時(shí)，高層建筑物中人員的 安全就成為一個(gè)很重要的問題。比如，在發(fā)生高樓火災(zāi)時(shí)，電梯因不安全而不能使用，樓道因 被煙火封住以及被障礙物堵塞而使得走樓梯速度慢，常常因此延誤了逃生時(shí)機(jī)。樓內(nèi)人員聚 集在窗口或樓頂?shù)却仍?，但是救生云梯又達(dá)不到相應(yīng)的高度，因而屢屢發(fā)生逃生者在急忙 中跳樓致死的現(xiàn)象。除此之外，在野外登山、野外探險(xiǎn)、深井或索道等場(chǎng)所，也經(jīng)常發(fā)生類似險(xiǎn) 情，需要一種便攜的高空救援設(shè)備。因此，如何安全迅速地逃生是亟待解決的問題。業(yè)界已經(jīng)研發(fā)生產(chǎn)了各種各樣的救生緩降器，致力于直接從陽臺(tái)、窗戶等地方將 被困人員安全迅速地送到地面。當(dāng)高樓發(fā)生火災(zāi)或其他緊急災(zāi)難險(xiǎn)情時(shí)，被困人員將緩降 器固定好后，利用自身重量從高空平穩(wěn)、安全、迅速地降至地面，脫離險(xiǎn)境自助逃生。中國實(shí)用新型專利ZL03248012. 1 (公告號(hào)CN2640517Y，公告日2004年9月15日) 公開了一種雙軸式救生緩降器。該緩降器包括繩輪、主動(dòng)齒輪、被動(dòng)齒輪、飛輪和摩擦盤。其 工作原理是通過繩輪上的繩子的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)繩輪轉(zhuǎn)動(dòng)，繩輪再帶動(dòng)同軸的主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)， 主動(dòng)齒輪通過傳動(dòng)被動(dòng)齒輪進(jìn)行增速，增速后的被動(dòng)齒輪再帶動(dòng)同軸的飛輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)，飛 輪上裝有摩擦片，摩擦片依靠離心力擠壓摩擦盤從而產(chǎn)生摩擦阻力，達(dá)到減速的效果。逃生 人員下降的速度越快，繩輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度也越快，最后帶動(dòng)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)也就越快，摩擦產(chǎn)生的 阻力也越大，最終能夠達(dá)到勻速下降。然而，這種往復(fù)式救生緩降器具有如下缺陷(1)體積龐大，造價(jià)高。這種緩降器工作時(shí)具有大小齒輪加速、飛輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生 離心作用、摩擦盤和摩擦片摩擦產(chǎn)生阻力等過程，而且它們相互之間傳動(dòng)的力都比較大。因 此，受其減速原理的限制，對(duì)各個(gè)零部件的強(qiáng)度要求比較高，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，產(chǎn)品總體尺 寸龐大(長225mm*寬154mm*厚35mm，重約3kg)，因而造價(jià)也高。(2)存在不安全因素。繩子與繩輪之間傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，這種情況下，繩子很容易 打滑，影響緩降器的正常工作。另外，多次使用后，摩擦片過度磨損，摩擦阻力會(huì)變小，因此 存在安全隱患，當(dāng)速度過快時(shí)極易發(fā)生安全事故?；谕瑯拥脑颍F(xiàn)有的許多救生緩降器難以得到推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種安全性更高、使用更方便、體積更小的往復(fù)式便攜緩降器。本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器，包括彼此平行且相互連接的主板與側(cè)板，在主板與 側(cè)板之間設(shè)有一個(gè)摩擦輪繩輪、兩個(gè)小繩輪和兩個(gè)大繩輪，其特征在于，在主板與側(cè)板之間 還設(shè)有一個(gè)凸輪；其中，摩擦輪繩輪和凸輪沿主板和側(cè)板的相同中心線上下分設(shè)，凸輪安裝 在凸輪軸上，兩個(gè)大繩輪分設(shè)于凸輪的左右兩側(cè)，兩個(gè)小繩輪分設(shè)于凸輪的上方左右兩側(cè)； 凸輪軸的位于主板外側(cè)的一端套裝一個(gè)大齒輪；在摩擦輪繩輪的繩輪軸位于主板外側(cè)的一 端依次安裝小齒輪、摩擦盤和飛輪，小齒輪與摩擦盤固連并同軸轉(zhuǎn)動(dòng)且與下方的大齒輪相 互嚙合，飛輪與摩擦輪繩輪同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在飛輪的外圓周與摩擦盤的內(nèi)圓周之間設(shè)有摩擦片。繩子從凸輪的一側(cè)穿過，依次繞過同側(cè)的小繩輪和大繩輪后再繞經(jīng)摩擦輪繩輪， 轉(zhuǎn)向另一側(cè)后再依次繞過這側(cè)的大繩輪和小繩輪，最后繞至凸輪的另一側(cè)。進(jìn)一步地，處于主板與側(cè)板之間的摩擦輪繩輪、凸輪、小繩輪及大繩輪均位于同一 平面內(nèi)且各自的輪軸平行。進(jìn)一步地，凸輪與左右兩側(cè)的大繩輪之間的輪距以凸輪偏轉(zhuǎn)時(shí)能夠有效擠壓經(jīng)過 其間的繩子為準(zhǔn)。進(jìn)一步地，凸輪左右兩側(cè)的兩個(gè)大繩輪對(duì)稱于凸輪的中心線設(shè)置，凸輪上方左右 兩側(cè)的兩個(gè)小繩輪對(duì)稱于凸輪的中心線設(shè)置。進(jìn)一步地，摩擦片嵌設(shè)在飛輪外圓周的凹槽中。進(jìn)一步地，主板與側(cè)板之間通過銷軸相互連接。可見，本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器不僅在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上創(chuàng)新，更重要的是在原理上 創(chuàng)新，具體分析如下1.原理創(chuàng)新1)本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器首次采用凸輪偏轉(zhuǎn)擠壓相互運(yùn)動(dòng)的繩子產(chǎn)生摩擦 阻力進(jìn)行制動(dòng)的原理。由此帶來的好處是(1)對(duì)零件的強(qiáng)度要求降低現(xiàn)有的救生緩降器是利用摩擦片與摩擦盤之間的摩擦阻力來實(shí)現(xiàn)減速目的的，因 而對(duì)繩輪、飛輪、摩擦盤及齒輪等零件的精度、強(qiáng)度要求較高。而本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降 器采用上述全新原理，利用凸輪偏轉(zhuǎn)擠壓相互運(yùn)動(dòng)的繩子產(chǎn)生摩擦阻力進(jìn)行制動(dòng)，繩輪、飛 輪和齒輪傳遞的力較小，因而對(duì)繩輪、齒輪、飛輪等零件的精度、強(qiáng)度要求降低，選材和加工 更加容易。(2)安全性更高現(xiàn)有的救生緩降器使用多次后其摩擦片與摩擦盤容易出現(xiàn)磨損，摩擦力減小，從 而緩降器的速度會(huì)有所增加，導(dǎo)致不能達(dá)到正常的要求。另外，現(xiàn)有緩降器繩子與繩輪之 間傳遞的力矩比較大，這樣很容易出現(xiàn)“打滑”現(xiàn)象，導(dǎo)致失控落地。而本發(fā)明的往復(fù)式便 攜緩降器就能克服以上問題，即使使用多次之后，凸輪都能夠正常擠壓繩子，提供足夠的阻 力，使緩降器正常工作。2)本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器合理地運(yùn)用飛輪控制凸輪偏轉(zhuǎn)的角度。當(dāng)重物越重下降速度加快時(shí)，飛輪上摩擦片的離心力也就越大，進(jìn)而摩擦片與摩 擦盤的摩擦力也就越大，最后帶動(dòng)凸輪擠壓繩子的力也就越大，摩擦阻力也越大，最后達(dá)到 一個(gè)均勻緩慢的速度。這樣就能夠很好地實(shí)現(xiàn)運(yùn)用小力控制大力，而且能夠保證將重物下
4降的速度控制在0. 16-1. 5m/s之間。飛輪機(jī)構(gòu)能夠很好地調(diào)節(jié)凸輪擠壓繩子的力，使得制 動(dòng)性能穩(wěn)定，安全可靠。2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器利用全新的摩擦原理，設(shè)計(jì)出來的結(jié)構(gòu)比現(xiàn)有的緩降 器結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，體積更小，重量更輕，因而具有以下好處1)體積小，重量輕。現(xiàn)有救生緩降器體積龐大，不適合攜帶，只局限于在高樓和室內(nèi)使用。而本發(fā)明的 往復(fù)式便攜緩降器既小又輕，方便出差和戶外運(yùn)動(dòng)時(shí)隨身攜帶和放置。2)安裝易，使用方便。
部分老式救生緩降器在使用時(shí)，需要先在陽臺(tái)、窗口等地方用螺釘將支座固定，使 用極不方便。而本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器對(duì)救援現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的要求極低，使用者可以利用 任何固定物體將其固定，就可以從高處安全下降至地面，使用極其方便。3)適用廣，操作簡(jiǎn)單。本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器在室內(nèi)和室外都適用，可以廣泛應(yīng)用在高樓火災(zāi)自 救、地震救援、以及戶外運(yùn)動(dòng)、野外登山、野外探險(xiǎn)、深井、高空旅游索道等救援場(chǎng)所場(chǎng)合。而 且，操作方法簡(jiǎn)單，使用者無需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，極易普及。


圖1是本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器的正視圖；圖2是本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器的側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器的A-A剖面圖。圖中1-主板2-側(cè)板3-摩擦輪繩輪4-凸輪5-凸輪軸6-大齒輪7_摩 擦片8-小齒輪9-飛輪10-摩擦盤11-大繩輪12-小繩輪13-繩子
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器主要包括主板1、側(cè)板2、摩擦輪 繩輪3、凸輪4、凸輪軸5、大齒輪6、摩擦片7、小齒輪8、飛輪9、摩擦盤10、大繩輪11、小繩輪 12。其中，如圖2所示，在彼此平行且相互連接的主板1與側(cè)板2之間，沿主板1和側(cè)板2 的相同中心線(見圖1，為垂直中心線)，上下分設(shè)摩擦輪繩輪3和凸輪4，凸輪4安裝在凸 輪軸5上。凸輪軸5的另一端(位于主板1外側(cè))套裝大齒輪6。在摩擦輪繩輪3的繩輪 軸位于主板1外側(cè)的一端依次安裝小齒輪8、摩擦盤10和飛輪9，小齒輪8與摩擦盤10固 連并同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且小齒輪8與下方的大齒輪6相互嚙合，飛輪9位于小齒輪8的外側(cè)且與摩 擦輪繩輪3同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦盤10套設(shè)于飛輪9的外周，在飛輪9的外圓周與摩擦盤10的內(nèi) 圓周之間設(shè)有摩擦片7。如圖1和圖3所示，在主板1與側(cè)板2之間，在凸輪4的左右兩側(cè)均設(shè)置大繩輪 11。同時(shí)，在主板1與側(cè)板2之間，在凸輪4的上方左右兩側(cè)均設(shè)置小繩輪12。摩擦輪繩輪 3、凸輪4、兩個(gè)小繩輪12及兩個(gè)大繩輪11，六者處于同一平面(圖中為垂直平面)內(nèi)，而且 六者的輪軸平行(在圖1中均垂直于紙面)。
如圖1所示，繩子13從凸輪4的一側(cè)穿過，依次繞過同側(cè)的小繩輪12和大繩輪11 后繞經(jīng)摩擦輪繩輪3，向另一側(cè)再依次繞過這側(cè)的大繩輪11和小繩輪12，最后繞至凸輪4 的另一側(cè)。如圖1所示，凸輪4與左右兩側(cè)的大繩輪11之間的輪距以凸輪4偏轉(zhuǎn)時(shí)能夠有效 擠壓經(jīng)過其間的繩子13為準(zhǔn)。如圖2和圖3所示，摩擦片7嵌設(shè)在飛輪9外圓周的凹槽中。如圖2和圖3所示，彼此平行的主板1與側(cè)板2之間通過銷軸相互連接。當(dāng)繩子13向下滑動(dòng)時(shí)，首先帶動(dòng)摩擦輪繩輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦輪繩輪3再帶動(dòng)飛輪9 快速轉(zhuǎn)動(dòng)，使得鑲在飛輪9中的摩擦片7產(chǎn)生離心力，摩擦片7被甩出，與摩擦盤10產(chǎn)生摩 擦，帶動(dòng)摩擦盤10轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦盤10再帶動(dòng)小齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪8帶動(dòng)大齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，大齒 輪6通過凸輪軸5帶動(dòng)凸輪4偏轉(zhuǎn)，擠壓凸輪4與大繩輪11之間相互運(yùn)動(dòng)的繩子13，從而 摩擦產(chǎn)生阻力，達(dá)到減速的效果。在工作時(shí)，凸輪4始終擠壓在松弛的繩子13上，這樣可以避免當(dāng)繩子13拉緊時(shí)， 凸輪4沒有足夠的力壓彎繩子產(chǎn)生摩擦。比如，參見圖1，當(dāng)人是拉著左邊的繩子下降時(shí)，凸 輪4向右邊轉(zhuǎn)動(dòng)從而擠壓右邊松弛的繩子。這樣，繩子就很容易被壓彎，達(dá)到有效擠壓的效 果進(jìn)而減速。試驗(yàn)數(shù)據(jù)我們針對(duì)國家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心對(duì)緩降器的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了如下試 驗(yàn)試驗(yàn)一
試驗(yàn)項(xiàng)目國家標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)結(jié)果負(fù)荷343N (質(zhì)量35kg)0. 16 1. 5m/s0.75m/s負(fù)荷686N (質(zhì)量"70kg)0. 16 1. 5m/s0.84m/s負(fù)荷1029N (質(zhì)量105kg)0. 16 1. 5m/s0.92m/s試驗(yàn)二
樓層高度25m重物質(zhì)量50kg75kg100kg下降平均速度0.8m/s0.86m/s0.9m/s由以上試驗(yàn)結(jié)果可以得出本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器完全符合國家規(guī)定的安全 性標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器具有如下優(yōu)點(diǎn)1)制作過程簡(jiǎn)單，加工工序不多，加工精度要求不高，對(duì)稱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也使之可以 多次重復(fù)使用，更加節(jié)約成本；2)體積小(117mmX100mmX 35mm)，重量輕(約1. 5kg)，均為現(xiàn)有產(chǎn)品的一半，便于
6人們尤其是戶外運(yùn)動(dòng)者隨身攜帶，并且運(yùn)輸本緩降器也極其方便，因而可以為突發(fā)性災(zāi)難 的救援節(jié)省寶貴時(shí)間；3)安全性能更好，不存在因繩索打滑帶來的安全隱患，而且摩擦片的磨損不影響 凸輪的制動(dòng)效果，能避免因緩降器下降過快而摔傷人的事故發(fā)生，為人民的生命安全提供 更好更可靠的保障；4)操作簡(jiǎn)單，使用方法容易普及，使用者無需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，便于在高樓火災(zāi)時(shí)人 們進(jìn)行自救，為消防部門減輕了壓力，爭(zhēng)取了營救時(shí)間，進(jìn)而能夠極大地減少人員傷亡；
5)價(jià)格更低，便于推廣和普及。據(jù)申請(qǐng)人調(diào)查，現(xiàn)有市場(chǎng)上的緩降器的價(jià)格一般為 500元-600元，而本發(fā)明的往復(fù)式便攜緩降器的成本價(jià)大致在106元-150元之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低 于市售救生緩降器，因而具有很好的市場(chǎng)前景。
權(quán)利要求
一種往復(fù)式便攜緩降器，包括彼此平行且相互連接的主板(1)與側(cè)板(2)，在主板(1)與側(cè)板(2)之間設(shè)有一個(gè)摩擦輪繩輪(3)、兩個(gè)小繩輪(12)和兩個(gè)大繩輪(11)，其特征在于在主板(1)與側(cè)板(2)之間還設(shè)有一個(gè)凸輪(4)；其中摩擦輪繩輪(3)和凸輪(4)沿主板(1)和側(cè)板(2)的相同中心線上下分設(shè)，凸輪(4)安裝在凸輪軸(5)上；兩個(gè)大繩輪(11)分設(shè)于凸輪(4)的左右兩側(cè)，兩個(gè)小繩輪(12)分設(shè)于凸輪(4)的上方左右兩側(cè)；凸輪軸(5)的位于主板(1)外側(cè)的一端套裝一個(gè)大齒輪(6)；在摩擦輪繩輪(3)的繩輪軸位于主板(1)外側(cè)的一端依次安裝小齒輪(8)、摩擦盤(10)和飛輪(9)，小齒輪(8)與摩擦盤(10)固連并同軸轉(zhuǎn)動(dòng)且與下方的大齒輪(6)相互嚙合，飛輪(9)與摩擦輪繩輪(3)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在飛輪(9)的外圓周與摩擦盤(10)的內(nèi)圓周之間設(shè)有摩擦片(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式便攜緩降器，其特征在于一根繩子(13)從凸輪(4) 的一側(cè)穿過，依次繞過同側(cè)的小繩輪(12)和大繩輪(11)后再繞經(jīng)摩擦輪繩輪(3)，轉(zhuǎn)向另 一側(cè)后再依次繞過這側(cè)的大繩輪(11)和小繩輪(12)，最后繞至凸輪(4)的另一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的往復(fù)式便攜緩降器，其特征在于處于所述主板(1)與側(cè)板(2)之間的所述摩擦輪繩輪(3)、凸輪(4)、小繩輪(12)及大繩輪(11)均位于同一平面內(nèi)且 各自的輪軸平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的往復(fù)式便攜緩降器，其特征在于所述凸輪(4)與左右 兩側(cè)大繩輪(11)之間的輪距以凸輪(4)偏轉(zhuǎn)時(shí)能夠有效擠壓經(jīng)過其間的繩子(13)為準(zhǔn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的往復(fù)式便攜緩降器，其特征在于所述凸輪(4)左右兩側(cè)的 兩個(gè)大繩輪(11)對(duì)稱設(shè)置，所述凸輪(4)上方左右兩側(cè)的兩個(gè)小繩輪(12)對(duì)稱設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的往復(fù)式便攜緩降器，其特征在于所述凸輪(4)左 右兩側(cè)的兩個(gè)大繩輪(11)對(duì)稱設(shè)置，所述凸輪(4)上方左右兩側(cè)的兩個(gè)小繩輪(12)對(duì)稱 設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3或5任一項(xiàng)所述的往復(fù)式便攜緩降器，其特征在于所述摩擦片 (7)嵌設(shè)在飛輪(9)外圓周的凹槽中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3或5任一項(xiàng)所述的往復(fù)式便攜緩降器，其特征在于所述主板(1) 與側(cè)板(2)之間通過銷軸相互連接。
全文摘要
一種往復(fù)式便攜緩降器，在主板(1)與側(cè)板(2)之間設(shè)有一個(gè)摩擦輪繩輪(3)、兩個(gè)小繩輪(12)、兩個(gè)大繩輪(11)及一個(gè)凸輪(4)，摩擦輪繩輪與凸輪上下相對(duì)，大繩輪分設(shè)于凸輪左右，小繩輪分設(shè)于凸輪上方左右，凸輪軸另一端裝一大齒輪(6)，在摩擦輪繩輪的繩輪軸另一端依次裝設(shè)小齒輪(8)、摩擦盤(10)和飛輪(9)，大小齒輪嚙合，飛輪外周與摩擦盤內(nèi)周之間設(shè)摩擦片(7)。本緩降器采用凸輪偏轉(zhuǎn)擠壓相互運(yùn)動(dòng)的繩子而產(chǎn)生摩擦阻力進(jìn)行制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減速，速度更慢，安全性更好，運(yùn)用飛輪帶動(dòng)并控制凸輪偏轉(zhuǎn)擠壓繩子，調(diào)節(jié)凸輪擠壓繩子的力，制動(dòng)性能穩(wěn)定可靠。攜帶方便，操作簡(jiǎn)單，適于高樓火災(zāi)或野外遇險(xiǎn)時(shí)自救，也可裝備消防救火車輛或與消防車云梯配合使用。
文檔編號(hào)A62B1/10GK101869742SQ20101022382
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者何習(xí)達(dá), 朱有為, 王三順 申請(qǐng)人:朱有為