專利名稱：高樓逃生緩降器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是涉及高樓安全逃生的裝置。
背景技術(shù)：
目前，火災(zāi)的最大危害是致人傷亡。據(jù)統(tǒng)計，20世紀(jì)90年代平均每10萬人口的火災(zāi)死亡數(shù)美國是1. 77人，日本是1. 66人；我國火災(zāi)死亡人數(shù)雖然相對較低，但絕不能忽視火災(zāi)的隱患。在火災(zāi)發(fā)生的危機(jī)時候，人們在驚慌失措中往往失去理性的判斷，盲目采取跳樓的方式企圖逃生。然而，盲目從高層往下跳，結(jié)果往往非死即傷。08年11月14日，上海商學(xué)院徐匯校區(qū)女生宿舍發(fā)生火災(zāi)，4名女生被大火圍困，被逼跑到東面的陽臺上，情急下先后從6樓跳下，不幸全部當(dāng)場身亡；在這個背景下，國內(nèi)外已經(jīng)有部分企業(yè)和國內(nèi)公司生產(chǎn)出了用于高樓逃生的裝置以及部分消防器械，但在這些產(chǎn)品中有的操作復(fù)雜，價格昂貴，不適合家庭辦公使用，有的則結(jié)構(gòu)簡單，安全性不高，滑降速度不穩(wěn)定，控制不方便。基于此，我們設(shè)計了一種安全性高，價格合理，操作方便的高樓逃生緩降器發(fā)明內(nèi)容為了解決高樓安全逃生的問題，本實用新型的目的在于提供一種高樓逃生緩降器，它具有安全性高，價格合理，操作方便的優(yōu)點。本實用新型的技術(shù)方案是一種高樓逃生緩降器，其特征在于它包括繩索、凸輪、主管、圓柱銷和手輪，凸輪和多個圓柱銷裝在主管內(nèi)，手輪裝在凸輪的凸輪軸上，繩索穿過凸輪與主管的空隙，交叉繞在多個圓柱銷，然后穿出凸輪與主管空隙。如上所述的高樓逃生緩降器，其特征在于它還包括安全掛環(huán)，安全掛環(huán)連接在最下方的圓柱銷上。 本實用新型具有安全性高，價格合理，操作方便的優(yōu)點。主要創(chuàng)新點(1)本裝置能夠在無需任何外來動力就能確保安全可靠的實現(xiàn)高樓逃生；(2)本裝置結(jié)構(gòu)簡單，能省力、緊急自鎖，救援安全；(3)本裝置通過控制手輪可控制下降的速度；(4)本裝置能實現(xiàn)雙向互用，救援效率高。
圖1是本實用新型的原理圖。圖2是高樓逃生緩降器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3(a)、圖3(b)是裝置中的極端狀態(tài)圖。圖4是作品外觀圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。圖中標(biāo)記的說明繩索1，凸輪2，套管3，主管4，圓柱銷5，安全掛環(huán)6，手輪7，M6圓頭螺母及墊片8，凸輪軸9，，MlO圓頭螺母10，本實用新型的具體實施例如圖2所示，一種高樓逃生緩降器，其特征在于它包括繩索1、凸輪2、主管4、圓柱銷5和手輪7，凸輪2和四個圓柱銷5裝在主管4內(nèi)，手輪7 裝在凸輪2的凸輪軸上，，繩索1穿過凸輪2與主管4的空隙，交叉繞在三個圓柱銷5，然后穿出凸輪2與主管4空隙。本實施例中它還包括安全掛環(huán)6，安全掛環(huán)6連接在最下方的第四圓柱銷5上。在主管4外還套有一個裝飾作用的套管3。1工作原理參考機(jī)械設(shè)計中帶傳動的最小初拉力和臨界摩擦力的關(guān)系。將其應(yīng)用于繩索繞在圓柱銷上(如圖1所示)，這種情況下繩索兩端的拉力關(guān)系F1 = F2 · eaf式中Fl——緊端拉力F2——松端拉力f——摩擦系數(shù)a-包角我們將逃生繩纏繞在用于增大滑降阻力的圓柱銷5上，繩子上端的拉力為人體的體重(50-100kg)，根據(jù)歐拉公式緊端拉力和松端拉力的關(guān)系，F(xiàn)l通過利用繩子纏繞在圓柱銷產(chǎn)生摩擦使得F2成倍的減小，其中Fl與另一邊的繩子拉力F2滿足歐拉公式，從而利用摩擦力來達(dá)到省力的目的。F1 = F2 · eaf式中Fl——人體的重力為緊端拉力；F2——繩索在圓柱銷上纏繞一定的圈數(shù)后的拉力為松端拉力設(shè)計方案1.方案擬定人從高樓沿繩子向下逃生實際上就是利用手與繩子之間的摩擦力來使人安全降落。正是基于這個思想，我們試圖用增大摩擦力的方法來使人安全降落。因為手與繩子的接觸面積以及握緊力都是有限的，且這個滑動摩擦很容易傷手。我們想將繩子纏繞在圓柱銷5上來增大摩擦力，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。如圖2所示，繩子經(jīng)過纏繞一定的圈數(shù)，以增加包角，增加主動力和從動力的比例，從而，使繩子末端的拉力大大降低，我們設(shè)計為10-20kg。末端的10-20kg的拉力由凸輪 2把繩子壓緊在主管4的內(nèi)壁上來進(jìn)行調(diào)節(jié)(1)當(dāng)凸輪壓緊繩子時，滑動速度變慢；(2)當(dāng)凸輪放松繩子時，滑動速度變快；(3)當(dāng)繩子被完全放松時(圖3(a))，滑降的速度最快(我們設(shè)計速度為 0. 5-1. 2m/s)；(4)當(dāng)繩子被完全壓緊時(圖3(b))，人懸停在繩子上。2.極端狀態(tài)的分析[0050]狀態(tài)一完全放松，緩慢加速下滑，如圖3 (a)所示當(dāng)凸輪2輪槽底面到主管4內(nèi)壁距離最大時(此時凸輪的轉(zhuǎn)角為初始轉(zhuǎn)角，0° )， 繩索1處于放松的狀態(tài)，凸輪2和主管4內(nèi)壁之間的摩擦力最小，此時松端的拉力F2最小， 這時在人自身重力(Fl)作用下繩索1被緩慢的抽出，緩慢加速最終達(dá)到最大速度，此速度是我們設(shè)計的最大安全下滑速度。狀態(tài)二自動自鎖，完全懸停于繩索上，如圖3(b)所示當(dāng)繩索繼續(xù)被抽出，繩索1與凸輪2之間的摩擦力使得凸輪繞其中心轉(zhuǎn)過一定的角度，即凸輪轉(zhuǎn)角θ增大，在凸輪的外輪廓的作用下繩索1被壓緊在主管4內(nèi)壁與凸輪之間，產(chǎn)生較大的摩擦力，即F2隨之變大，繩索1與圓柱銷5產(chǎn)生的摩擦力也隨之變大，從而達(dá)到自鎖狀態(tài)。3.相關(guān)參數(shù)的分析與試驗測定繩子與圓柱銷的動摩擦系數(shù)的試驗測定由歐拉公式緊端拉力和松端拉力的關(guān)系F1 = F2 · eaf包角 α = 2η π摩擦系數(shù)/= ta(fl/F2)
a式中η——為繩索在圓柱銷上的纏繞圈數(shù)a —繩索在圓柱銷上的纏繞角度，rad表1試驗數(shù)據(jù)及摩擦系數(shù)計算結(jié)果如下
權(quán)利要求1.一種高樓逃生緩降器，其特征在于它包括繩索、凸輪、主管、圓柱銷和手輪，凸輪和多個圓柱銷裝在主管內(nèi)，手輪裝在凸輪的凸輪軸上，繩索穿過凸輪與主管的空隙，交叉繞在多個圓柱銷，然后穿出凸輪與主管空隙。
2.如權(quán)利要求1所述的高樓逃生緩降器，其特征在于它還包括安全掛環(huán)，安全掛環(huán)連接在最下方的圓柱銷上。
專利摘要一種高樓逃生緩降器，其特征在于它包括繩索、凸輪、主管、圓柱銷和手輪，凸輪和多個圓柱銷裝在主管內(nèi)，手輪裝在凸輪的凸輪軸上，繩索穿過凸輪與主管的空隙，交叉繞在多個圓柱銷，然后穿出凸輪與主管空隙。具有安全性高，價格合理，操作方便的優(yōu)點。
文檔編號A62B1/14GK202105336SQ20102028482
公開日2012年1月11日 申請日期2010年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月9日
發(fā)明者劉在華, 劉正楷, 張秉梁, 張齊, 汪晴, 程升升 申請人:劉在華, 張齊, 程升升