本發(fā)明涉及航空航天和應(yīng)急逃逸,尤其設(shè)計一種塔式折疊應(yīng)急逃逸裝置及應(yīng)急逃逸方法。
背景技術(shù):
1、隨著城鎮(zhèn)化進程的加快,高層建筑數(shù)量顯著增加,這些建筑面臨火災(zāi)、地震等突發(fā)災(zāi)害,如何實現(xiàn)快速而安全的逃生成為人們生命安全的重要問題。目前使用的逃生方式多為布袋式逃生,類似的技術(shù)在火箭發(fā)射前也有應(yīng)用。在《航天城逃逸訓(xùn)練塔初體驗》中介紹了其原理:逃生滑道包含彈性救生槽裝置,能夠隔離和保護,防火玻璃纖維外層起到隔離作用,特殊彈性材料中層具備下滑制動功能,內(nèi)層則支撐滑道載荷。逃生滑道作為高層居民和航天員生命安全的重要保障,仍有進一步改進的空間。
2、下面結(jié)合上述現(xiàn)狀對布袋式逃生的改進方向進行闡述:一、現(xiàn)用布袋式的逃生方式依靠人與布袋間的摩擦實現(xiàn)緩速下降,這就要求逃生人員注意動作與下滑速度的控制,人為因素影響較大,老人、小孩及殘疾人士難以使用,如果用于發(fā)射塔架逃生,增加航天員訓(xùn)練強度;二、利用摩擦力的方式緩速下降設(shè)計結(jié)構(gòu)時逃生滑道內(nèi)部十分狹窄,單次只能一人通過,并且狹窄的空間下落速度過慢容易造成缺氧,產(chǎn)生安全隱患;三、逃生滑道不易收納占用空間;四、下落時底部雖有減震墊但落地時對身體仍有一定沖擊,容易對體質(zhì)較弱的人造成損傷。
3、針對高層逃生問題下面專利指出了一些改進措施,《一種應(yīng)急逃生機構(gòu)》(申請?zhí)?02321546818.4)提出折疊層的結(jié)構(gòu),解決了傳統(tǒng)布袋式逃生收納困難的問題,但仍未脫離傳統(tǒng)布袋逃生的工作原理,工作的穩(wěn)定性受人為影響較大?!兑环N高樓快速逃生裝置》(申請?zhí)?02021336623.3)提出利用切割磁力線產(chǎn)生的電磁阻尼進行減速剎車,這種方式減少了人為操作因素的影響,但裝置龐大且使用不便利。
4、有鑒于此,特提出本發(fā)明。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的第一目的是提供一種塔式折疊應(yīng)急逃逸裝置,該裝置通過設(shè)置下落通道和減速復(fù)原組件,利用下落平臺與下落通道之間的摩擦、下落平臺與下落通道之間產(chǎn)生的渦流的共同作用下,對下落平臺的下降速度進行控制,同時設(shè)置減速復(fù)原組件對下落平臺進行減速,提高逃逸過程中的安全程度,避免逃逸裝置給人帶來的二次損傷。
2、本發(fā)明的第二目的是提供一種應(yīng)急逃逸方法,該方法步驟簡單,容易操作。
3、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明特采用以下技術(shù)方案:
4、本發(fā)明提供了一種塔式折疊應(yīng)急逃逸裝置,設(shè)置于建筑物高處,其包括:
5、下落平臺,所述下落平臺由強磁鐵制備而成;
6、下落通道,所述下落通道與所述建筑物通過鉸鏈連接,所述下落平臺配置于所述下落通道內(nèi)且沿所述下落通道運動;
7、減速復(fù)原組件,所述減速復(fù)原組件與所述下落通道磁性連接,所述減速復(fù)原組件安裝于所述建筑物的底面,所述減速復(fù)原組件與所述下落平臺搭接,對所述下落平臺進行減速運動和復(fù)位運動。
8、優(yōu)選地,所述下落通道包括鐵質(zhì)定型環(huán)和折疊段,所述鐵質(zhì)定型環(huán)與所述建筑物通過鉸鏈連接,所述鐵質(zhì)定型環(huán)與所述下落平臺卡接,所述鐵質(zhì)定型環(huán)的邊部與所述折疊段連接,所述折疊段的寬度與所述鐵質(zhì)定型環(huán)的邊部相適配。
9、優(yōu)選地,所述折疊段包括銅板和彎折板;
10、所述彎折板的一端與所述銅板的一端可拆卸連接,所述彎折板的另一端與所述銅板的另一端、所述鐵質(zhì)定型環(huán)之間通過銅板鉸鏈轉(zhuǎn)動連接,所述彎折板沿所述銅板的中心線彎折對稱設(shè)置,所述彎折板與所述銅板構(gòu)成三棱柱。
11、優(yōu)選地,所述折疊段還包括支撐桿、限位擋板和支撐滑輪;
12、所述彎折板另一端與所述支撐桿的一端鉸鏈連接,所述支撐桿的另一端固定連接有所述支撐滑輪,所述支撐滑輪配置于所述銅板上開設(shè)的支撐滑槽內(nèi)且所述支撐滑輪沿所述支撐滑槽滑動,所述銅板的一端與所述彎折板一端上設(shè)置的所述限位擋板搭接,所述支撐桿與所述限位擋板配合,對所述折疊段進行折疊和展開。
13、優(yōu)選地,所述減速復(fù)位組件包括底座、沿所述底座對稱設(shè)置的兩個減速組件,每個所述減速組件均包括摩擦橡膠、壓力板、移動板、固定連桿和活動連桿;
14、所述活動連桿為t字形連桿,所述活動連桿包括第一端點,第二端點和第三端點;
15、所述底座與所述建筑物固定連接,所述底座與所述下落通道磁性連接,所述固定連桿的一端與所述底座固定連接,所述固定連桿的另一端與所述活動連桿的第三端點通過鉸鏈連接,所述活動連桿的第二端點連接的連桿滑輪配置于所述移動板上開設(shè)的連桿滑槽內(nèi),所述活動連桿的第一端點與所述壓力板的上端通過鉸鏈連接,所述壓力板上設(shè)置有所述摩擦橡膠。
16、優(yōu)選地,所述減速組件還包括緩速銅管和至少一個的減震彈簧;
17、所述減震彈簧的一端與所述底座固定連接,所述減震彈簧的另一端與所述壓力板的底端固定連接,所述壓力板上端固定設(shè)置所述緩速銅管,所述緩速銅管能夠與所述下落平臺搭接,與所述減震彈簧配合,對所述下落平臺進行減速。
18、優(yōu)選地,所述減速復(fù)位組件包括復(fù)位組件,所述復(fù)位組件包括控制器、至少一組的驅(qū)動器;
19、所述驅(qū)動器包括線圈和傳感器,所述線圈設(shè)置在所述傳感器的上方,且所述線圈、所述傳感器遠離所述下落平臺,所述傳感器設(shè)置在所述建筑物的下端,且所述傳感器位于所述下落平臺的正下方,所述傳感器與所述驅(qū)動器電連接
20、優(yōu)選地,所述下落平臺包括平臺本體、隔熱摩擦層和彈性摩擦層;
21、所述平臺本體為t字形,所述平臺本體的外側(cè)設(shè)置有所述隔熱摩擦層,所述平臺本體的下端的所述隔熱摩擦層外設(shè)置有所述彈性摩擦層。
22、相較于傳統(tǒng)的布袋式逃生方式,本發(fā)明利用銅管(下落通道)與磁鐵(下落平臺)間的渦流效應(yīng)實現(xiàn)減速,此前渦流效應(yīng)在多用于車輛減震與緩速,最早kwag等(kwag,d.,hwang,j.,and?bae,j.s.experimental?study?for?dynamic?characteristics?of?eddycurrent?shock?absorber[j].journal?of?the?korean?society?for?aeronautical&space?sciences,2007(35):1089-1094.)人提出并開發(fā)了使用永久磁鐵的渦流減振器的概念,在他們的模型中,永磁體在銅管中運動,渦流在銅管中感應(yīng),姬長英教授團隊基于此原理進行了永磁式渦流緩速器的相關(guān)研究發(fā)表有《基于永磁式渦流緩速器的車輛聯(lián)合制動能力》等相關(guān)文章,但用于高層逃生方面卻幾乎沒有。此種逃生方式相較于傳統(tǒng)逃逸滑道減少了使用過程中的操作,有效避免了人為因素帶來的不確定影響,降低使用難度;
23、傳統(tǒng)布袋逃生滑道依賴于人與滑動間的摩擦實現(xiàn)控速,這種方式一次只能通過一人,且空間狹窄易造成輕微缺氧,本發(fā)明中采用渦流效應(yīng)的方式,消除了通道間直徑的閑置,并且可以增大直徑實現(xiàn)一次逃生多人,底部設(shè)有減速復(fù)原組件,可將下落平臺復(fù)位實現(xiàn)多批逃生;
24、傳統(tǒng)布袋逃生滑道占用空間大,難以收納,本發(fā)明采用波紋管的外殼結(jié)構(gòu)與內(nèi)部的機械結(jié)構(gòu)配合實現(xiàn)折疊收納和釋放使用;
25、傳統(tǒng)布袋逃生滑道,底部具有減震墊,此裝置采用減速復(fù)原組件,通過下落阻力逐漸增大實現(xiàn)軟著陸。
26、本發(fā)明還提供了一種應(yīng)急逃逸方法,其采用上述的塔式折疊應(yīng)急逃逸裝置,所述應(yīng)急逃逸方法包括如下步驟:
27、拉動管道組件,通過鉸鏈旋轉(zhuǎn),所述管道組件由折疊狀態(tài)展開,將下落平臺放入展開的所述管道組件內(nèi),所述下落平臺下降,減速復(fù)原組件對所述下落平臺的下降速度進行調(diào)整,同時對所述下落平臺進行位置復(fù)原。
28、優(yōu)選地,對所述下落平臺進行位置復(fù)原的方法包括如下步驟:
29、通過控制器控制傳感器和線圈的運行,將所述下落平臺彈射進行位置復(fù)原。
30、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,至少有以下優(yōu)異之處:
31、(1)本發(fā)明通過設(shè)置銅板和下落平臺,利用下落平臺與銅板之間的摩擦,下落平臺與銅板之間產(chǎn)生的渦流,對下落平臺的下降速度進行控制,保證下落平臺下落時的穩(wěn)定性,提高應(yīng)急逃生的安全性能。
32、(2)本發(fā)明通過設(shè)置緩速銅管、減震彈簧、活動連桿和移動桿進行配合,減少下落平臺著地時的沖擊力,實現(xiàn)軟著陸,減少逃生過程中對使用人員可能造成的二次傷害。
33、(3)本發(fā)明通過設(shè)置驅(qū)動器和控制器,對下落平臺進行加速,使得下落平臺能夠重新回到逃生入口處進行二次使用,重復(fù)使用,提高救生存活率。