高空救生缓降器.pdf

本发明的目的在于提供高空救生缓降器。该高空液压缓降器包括安全支架和液压缓降器，安全支架的尾端安装有圆环，液压缓降器通过圆环与安全支架相连。安全支架包括横挡杆、悬臂梁、竖挡杆、支撑杆、定位套筒、短杆、圆环和挡块，液压缓降器包括速度控制器和绳轮机构。本发明结构简单，操作方便，对环境适用性强，且安全可靠。

权利要求书
1.  高空救生缓降器，其特征是：包括安全支架和液压缓降器，安全支架的尾端安装有圆环，液压缓降器通过圆环与安全支架相连。

2.  根据权利要求1所述的高空救生缓降器，其特征是：所述的安全支架包括横挡杆、悬臂梁、竖挡杆、支撑杆、定位套筒、短杆、圆环和挡块，横挡杆的中间部位有定位孔，悬臂梁的前端通过横档杆上的定位孔与横档杆相连，在悬臂梁中间部位的侧面开有3～4个定位孔，定位套筒通过悬臂梁上的定位孔套在悬臂梁上并位于悬臂梁的下方，支撑杆的一端与竖档杆侧面以铰接的方式连接，支撑杆与竖档杆铰接的部位安装挡块，挡块分别紧贴支撑杆和竖档杆，支撑杆的另一端为方形槽，悬臂梁尾端一侧的一部分嵌套在支撑杆的方形槽里，在悬臂梁和横档杆的连接处与悬臂梁的定位孔之间安装短杆，短杆穿过悬臂梁并与横档杆平行，圆环安装在悬臂梁的尾端。

3.  根据权利要求2所述的高空救生缓降器，其特征是：所述的液压缓降器包括速度控制器和绳轮机构，速度控制器和绳轮机构通过速度控制器的壳体连接在一起。

4.  根据权利要求3所述的高空救生缓降器，其特征是：所述的速度控制器包括增速机构和液压减速机构，增速机构为二级行星齿轮传动机构，液压减速机构通过液压减速机构的后端盖与增速机构相连接。

5.  根据权利要求4所述的高空救生缓降器，其特征是：所述的绳轮机构包括轮体、左轮沿、右轮沿、左飞轮、右飞轮、卷簧、轴、框架和吊钩，左飞轮和右飞轮分别安装在轴的左侧和右侧，左飞轮和右飞轮的外侧安装轮体，轮体和轴中间部分为中空，轮体上缠有绳子，轮体两侧分别固定左轮沿和右轮沿，卷簧外端与左轮沿相连，卷簧里端与轴相连，框架呈U型结构，轴穿过框架并和框架相接触，框架上面安装吊钩。

说明书高空救生缓降器
技术领域
本发明涉及的是一种机械装置，具体地说是应用于救生的一种机械装置。
背景技术
随着城市化进程的加快，高层建筑越来越多，高层建筑发生火灾、地震等意外灾难时，如何使受困人员迅速安全地逃离到安全地带，受到了人们的日益关注。从便携性、快速性以及安全性来看，缓降器是一种较为理想的自救器材。现有的救生缓降器有速度较慢，控制不灵活，稳定性较差等缺点，而且没有发现有齿轮机构与液压机构共同实现的缓降器。以往的缓降器在使用中均需要之前固定在墙上或在墙上先预留装配时需要的孔，不利于在紧急情况下进行高空救生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够快速安装于窗台上，并保证使用者远离建筑物墙体、避免与墙壁碰撞受伤，使使用者以合适的速度匀速下降的高空救生缓降器。
本发明的目的是这样实现的：
高空救生缓降器，包括安全支架和液压缓降器，安全支架的尾端安装有圆环，液压缓降器通过圆环与安全支架相连。
本发明的高空救生缓降器还可以包括：
1、所述的安全支架包括横挡杆、悬臂梁、竖挡杆、支撑杆、定位套筒、短杆、圆环和挡块，横挡杆的中间部位有定位孔，悬臂梁的前端通过横档杆上的定位孔与横档杆相连，在悬臂梁中间部位的侧面开有3～4个定位孔，定位套筒通过悬臂梁上的定位孔套在悬臂梁上并位于悬臂梁的下方，支撑杆的一端与竖档杆侧面以铰接的方式连接，支撑杆与竖档杆铰接的部位安装挡块，挡块分别紧贴支撑杆和竖档杆，支撑杆的另一端为方形槽，悬臂梁尾端一侧的一部分嵌套在支撑杆的方形槽里，在悬臂梁和横档杆的连接处与悬臂梁的定位孔之间安装短杆，短杆穿过悬臂梁并与横档杆平行，圆环安装在悬臂梁的尾端。
2、所述的液压缓降器包括速度控制器和绳轮机构，速度控制器和绳轮机构通过速度控制器的壳体连接在一起。
3、所述的速度控制器包括增速机构和液压减速机构，增速机构为二级行星齿轮传动机构，液压减速机构通过液压减速机构的后端盖与增速机构相连接。
4、所述的绳轮机构包括轮体、左轮沿、右轮沿、左飞轮、右飞轮、卷簧、轴、框架和吊钩，左飞轮和右飞轮分别安装在轴的左侧和右侧，左飞轮和右飞轮的外侧安装轮体，轮体和轴中间部分为中空，轮体上缠有绳子，轮体两侧分别固定左轮沿和右轮沿，卷簧外端与左轮沿相连，卷簧里端与轴相连，框架呈U型结构，轴穿过框架并和框架相接触，框架上面安装吊钩。
本发明的优势在于：结构简单，操作方便，对环境适用性强，且安全可靠。
附图说明
图1为本发明的高空救生缓降器总体结构图；
图2为本发明的支架结构图；
图3为本发明的支架挡杆结构图；
图4为本发明的液压缓降器结构示意图；
图5为本发明的速度控制器结构图；
图6为本发明的速度控制器的A-A视图；
图7为本发明的速度控制阀的局部放大视图；
图8为本发明的绳轮结构图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1～8，支架是用来支撑缓降器，为使用者创造更好的逃生条件。支架主要由横挡杆1，悬臂梁2，竖挡杆3，支撑杆4，定位套筒5等几部分组成。横挡杆1的中间部位有两定位孔。悬臂梁2的一端为方形槽，横挡1可装入该槽，方形槽有两个与横挡杆2上定位孔相对应的孔，安装时通过两定位孔用螺栓将横挡杆1与悬臂梁2固连。悬臂梁2的另一端具有圆环来悬挂缓降器。另外，悬臂梁2侧面沿Y方向开有多个定位孔6，可以实现铰接套筒5在悬臂梁2Y方向上不同位置的定位，从而适应不同的墙厚。竖挡杆3与铰链套筒5采用铰接连接后能随铰接套筒5一起沿悬臂梁2Y方向移动。支撑杆4的一端为方形槽，悬臂梁2可嵌套在该方形槽内，支撑杆4与竖挡杆3的连接结构如图3所示，二者通过铰接连接，支撑杆尾端的挡块9用于限制支撑杆在图3中所示顺时针方向的旋转角度。支撑杆4主要有两个作用：a.约束竖挡杆3向右转动的运动；b.缩短悬臂梁2的悬臂长度，提高其使用强度。
液压缓降器主要由速度控制器和绳轮机构组成。速度控制器主要由行星齿轮增速机构和液压减速机构两部分组成，如图5所示，其中的齿轮增速机构是一个二级行星齿轮传动机构，主要由外齿中心轮41、内齿齿圈20、内齿中心轮46，小行星轮18、大行星轮19，转臂39以及输入轴11、传动轴43组成，中心轮41通过键40与轴43相连接，中心轮20通过销钉42与速度控制器壳体相连接，中心轮46通过螺纹与轴11连接，小行星轮18、大行星轮19通过键17与轴21相连，并通过轴21和轴承16和轴承22与转臂39相连接，转臂39通过轴承38和轴承44支撑于轴43上，中心轮46与行星轮18相啮合，内齿齿圈20、外齿中心轮41与行星轮19相啮合。轴11由滚动轴承12和滚动轴承14支撑，滚动轴承12和滚动轴承14位于轴承座15内，轴43由滚动轴承37和滚动轴承45支撑，其中轴承45位于轴11的内部。液压减速机构主要由前端盖32，泵体26，后端盖24，从动齿轮29、主动齿轮35和速度控制阀组成，齿轮29通过键27与齿轮液压泵的轴28相连接，齿轮35通过键33与齿轮液压泵的轴34相连接，轴28由滚针轴承25和滚针轴承30支撑于泵体结构上，轴34由滚针轴承31和滚针轴承36支撑于泵体结构上，从动齿轮29、主动齿轮35相啮合，在从动齿轮29、主动齿轮35表面，泵体26的内表面，前端盖32和后端盖24之间形成液压泵的吸油空间和压油空间，速度控制阀通过控制螺杆48，推杆50和弹簧51的移动来控制流经循环油槽里液压油的阻尼孔的大小，注油孔47、排气孔49用于维护时向齿轮式液压泵里注入液压油。液压减速机构通过后端盖24与行星齿轮增速机构相连接。整个速度控制器10通过壳体13与绳轮结构的框架57相连接。
绳轮机构主要由轮体59、左轮沿52、右轮沿58、左飞轮54、右飞轮60、卷簧53、轴55和框架57组成。左飞轮54、右飞轮60将轮体59和左轮沿52、右轮沿58支撑于轴55上，利用左飞轮54、右飞轮60单方向传动的特点，和卷簧53的弹性，实现轴55的转动与否。框架57与吊钩56固定绳轮结构于支架上。
支架使用参照图1、图2和图3所示，为方便说明，图中将窗台剖开，以窗台外沿与悬臂梁结合处为坐标原点，窗台外沿为X轴，竖直方向为Z轴，平行于悬臂梁方向为Y轴，建立空间坐标系。使用前根据窗台墙壁厚度调整竖挡杆3在悬臂梁2上的位置，将缓降器8悬挂在悬臂梁2外的圆环处，然后打开竖挡杆3和支撑杆4，将悬臂梁2水平放置在窗台上，最后将横挡杆1放置在悬臂梁2里端的卡槽内，并用螺栓固定，完成安装，使用者通过缓降器就可以到达安全地面。缓降过程中，人的重力几乎全部作用在悬臂梁的外端，即缓降器处，该重力使支架受到一个沿X轴方向的转矩，使得悬臂梁2在ZOY平面内有绕X轴旋转的趋势，而竖挡杆3与窗台外侧墙壁及横挡杆1与窗台内侧墙壁的相互作用限制了这种趋势。横挡杆1与窗台内两侧的墙壁相互作用，限制了支架在XOY平面内绕Z轴旋转的运动。为了防止缓降过程中悬臂梁2绕Y轴旋转，在悬臂梁2与窗台接触段设计一段短杆7。综上所述，利用支架自身结构和窗户的结构可以使支架可靠地固定在窗台上。另外，设计时悬臂梁2伸出窗台一段距离，可以保证逃生人员在缓降过程中远离墙壁，避免造成人员伤亡。如图1所示，竖挡杆3在悬臂梁2的Y方向上的位置能随铰接套筒5进行调节，所以，本支架能适应不同厚度的墙壁。该支架使用方便，结构简单，容易拆卸，储藏时可将横挡杆1取下，竖挡杆3和支撑杆4折叠起来，节省空间。
当人体重力作用于绳子61时，会带动轮体结构和左飞轮54、右飞轮60旋转，由于左飞轮54、右飞轮60的单向传递特性，带动轴55旋转，同时使卷簧53储存能量，并带动速度控制器10的轴55转动，轴11带动中心轮46，并经小行星轮18、大行星轮19和中心轮20的共同作用将转动传递到中心轮41，中心轮41带动轴43，并经联轴器23将转动传递到齿轮液压泵的轴34，在齿轮29和齿轮35的啮合作用下，泵体26的内表面、后端盖24、前端盖32和齿轮表面将泵体分为吸油空间和压油空间，在泵体上开设的循环油槽上的速度控制阀用来控制流经循环油槽的油的流量，进而调整、控制吸油空间和压油空间的液压油的压力，从而形成对从动齿轮29和主动齿轮35转动的反作用的调整、控制，这个反作用通过齿轮液压泵的轴34，经联轴器23和行星传动结构作用到轴11，从而形成对轴55的反作用，进而调整、控制绳轮轴55的转速，从而实现绳轮59在不同的质量负载下匀速运转。当人到达地面之后，由于卷簧53储存有能量和左飞轮54、右飞轮60的单向传动特性，卷簧53会带动绳轮机构反向转动而不会带动后面的减速机构运动，使绳子重新缠绕到轮体上，为下一个次使用做好准备。