一种高层建筑逃生设备的制作方法

专利名称：一种高层建筑逃生设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高层建筑逃生设备。
背景技术：
目前，在众多灾难中，建筑物火灾、地震、恐怖事件最具突发性，它 们给人类造成的伤亡也最大。主要原因是建筑物灾难发生时无实用的群体 自救逃生设备，对于建筑物灾难突发时的民用自救逃生设备，由于其用途、 使用环境、保存时间等条件的特殊性，对自救救生设备的实用性和安全性 都有极高的要求。可是，现有建筑物上无此类设备，而当灾难发生时，靠 救援人员很难及时，救出高层建筑内被困人员。其存在的主要缺点是1、现 有的群体逃生设备，必须电源驱动，而灾难发生后，电源极大可能被切断， 在没有电源的的情况下，传统的群体逃生设备无法启用。2、由于传统的逃 生设备原理上的限制，使用高度受限；无法满足高层建筑群体自救逃生的 需要。3、现有的群体逃生设备由于没有针对逃生人员设置保护装置，当楼 高风大，逃生人员易恐高和受空中掉落异物伤害，或者逃生设备易摇摆旋 转，如果撞击墙体则会严重威胁到逃生人员的生命，所以现有的群体逃生 设备的安全性受到限制。4、传统的逃生设备都是针对个体而设计的，目前 还没有针对群体自救逃生使用的设备，所以一旦在灾难发生时，传统的逃 生设备是无法达到群体自救逃生的目的的。5、现代城市建设发展快速，高 层建筑相对集中，，人员交通都很密集，交通很难畅通， 一旦发生灾难，救 援人员很难快速而及时地赶到事发现场实施救援。

发明内容
本发明就是为了克服以上的不足，提出了一种高层建筑逃生设备，用 于在建筑物灾难发生时，供被困人群安全、迅速的逃生。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决 一种高层建筑逃生 设备，包括第一逃生舱，还包括第一阻尼机、第一轨道和第二轨道，所述 第一轨道和第二轨道之间形成第一运行通道，所述第一逃生舱在第一运行 通道内运行，所述第一轨道和第二轨道中至少一个设有第一齿条，所述第一逃生舱上设有与所述第一齿条啮合的第一增速齿轮，所述增速齿轮经传 动机构传动第一阻尼机。
优选地，在所述第一、二轨道和第一逃生舱之间的第一逃生舱的侧面 上设有第一限位轮，所述第一限位轮用于使第一逃生舱水平定位，所述第 一限位轮卡在第一、二轨道内，并可沿第一、二轨道上下滑动。
还包括能耗装置、整流装置，所述第一阻尼机的感应电势输出经整流 装置接能耗装置。'
.所述第一阻尼机为永磁三相阻尼机，所述整流装置为三相并联整流桥， 所述能耗装置包括功耗电阻，所述永磁三相阻尼机输出的电能经所述三相 并联整流桥整流后提供给所述功耗电阻。
所述能耗装置还包括散热风扇，所述散热风扇与功耗电阻并联。
所述能耗装置还包括灯泡，所述灯泡与功耗电阻并联。
还包括第二逃生舱、第二阻尼机、第三轨道、第四轨道、拉绳、滑动 机构；所述第三轨道和第四轨道之间形成第二运行通道，所述第二逃生舱 在第二运行通道内运行，所述第三轨道和第四轨道中至少一个设有第二齿 条，所述第二逃生舱上设有与所述第二齿条啮合的第二增速齿轮，所述第 二增速齿轮经传动机构传动第二阻尼机，所述拉绳一端与第一逃生舱相连， 另一端经滑动机构和第二逃生舱相连。
还包括制动轮、制动片、制动操作器，所述制动轮与第一阻尼机的转 子固定连接，所述制动操作器用于控制制动片抱紧制动轮或松开制动轮。
所述制动操作器包括操作杆、拉线、旋转臂、拉簧；所述拉线连接在 操作杆与旋转臂第一端之间，旋转臂第二端与拉簧第一端和制动片拉杆相 连，所述拉簧第二端通过拉簧固定栓固定，制动片拉杆与制动片相连；所 述操作杆用于在制动位置和工作位置间切换时通过拉线带动旋转臂以旋转 臂固定栓确定的位置进行旋转。
还包括上制动顶杆、下制动顶杆、复位弹簧、顶杆定位盒、推杆；所 述上制动顶杆和下制动顶杆滑动地固定在顶杆定位盒内，所述复位弹簧连 接在上制动顶杆和下制动顶杆之间，所述推杆插在顶杆定位盒内，所述推 杆用于在下制动顶杆的推动下将所述操作杆推到制动位置。
本发明与现有技术对比的有益效果是本发明通过将第一逃生舱限制 在由第一轨道和第二轨道形成的运行通道内运行，能迫使第一逃生舱沿预设轨道运行，直达地面或顶楼得到保证，而又不受风力大小影响。本发明 巧妙地将被困人员的势能，通过第一增速齿轮和第一阻尼机转变成自动控 速所需的电能，在不需要电源的情况下，可满足任何高度建筑物上被困人 员群体快速自救、安全逃生的需要。
本发明还通过第一 限位轮能保证第一逃生舱被水平的固定，第一逃生 舱在下降过程中不会发生摇摆旋转，保证舱内人员的安全。
本发明还设置有通过拉绳与第一逃生舱相连第二逃生舱，可以实现第 一逃生舱和第二逃生舱之间的往复式连续使用，可以使大量的被困人员平 稳迅速回到地面。可通过上行空舱将救援人员带上顶楼，可以协助被困人 员快速逃生。
本发明还通过制动轮、制动片和制动操作器，可实现在每个楼层的停 留，从而对所有楼层中的被困人员实现快速救援。


图1是本发明高层建筑逃生设备的结构示意图； 图2是本发明逃生舱、控速舱和制动装置的结构示意图； 图3是本发明逃生舱和控速舱的结构示意图； 图4是本发明制动装置的结构示意图； 图5是本发明永磁阻尼机的剖视示意图； .图6是本发明永磁阻尼机的结构示意图； 图7是本发明自动控速系统的电路示意图。
具体实施例方式
下面通过具体的实施方式并结合附图对本发明做进一步详细说明。 一种高层建筑逃生设备，主要用在建筑物灾难(如火灾、地震、恐怖 事件等)发生时，供受困人员利用所述高层建筑逃生设备从建筑物迅速下 降至地面进行自救逃生。如图1所示，所述高层建筑逃生设备包括供被困 人员乘坐的第一逃生舱7、第一阻尼机、第一轨道IO和第二轨道15，所述 第一轨道10和第二轨道15之间形成第一运行通道，所述第一逃生舱7在 第一运行通道内运行，所述第一轨道IO和第二轨道15中至少一个设有第 一齿条13 (本具体实施方式
是在第一轨道上)，所述第一逃生舱7上设有 与所述第一齿条13啮合的第一增速齿轮4，所述第一增速齿轮4经传动机 构传动第一阻尼机。本发明通过将第一逃生舱7限制在由第一轨道10和第二轨道15形成的运行通道内运行，能迫使第一逃生舱7沿预设轨道运行， 直达地面或顶楼得到保证，而又不受风力大小影响。
如图1、 2所示，在所述第一轨道10和第二轨道15和第一逃生舱7 之间的第一逃生舱7的侧面上设有第一限位轮6,所述第一限位轮6用于 使第一逃生舱7水平定位，所述第一限位轮6卡在第一轨道10和第二轨道 15内，并可沿第一轨道IO和第二轨道15进行上下滑动。所述第一限位轮 6有八个，其中有四个位于第一逃生舱7下侧壁，另外四个位于第一逃生 舱7上侧壁。这能保证第一逃生舱7被水平的固定，第一逃生舱7在下降 过程中不会发生摇摆旋转，保证舱内人员的安全。
如图7所示，所述高层建筑逃生设备还包括能耗装置51 、整流装置513， 所述第一阻尼机519的感应电势输出经整流装置513接能耗装置51。通过 所述第一阻尼机519、整流装置513和能耗装置51可实现自动控速。所述 整流装置513—方面能将交流电变为直流电，以便能耗；另一方面，整流 装置513还能使电路安全系数增加，使被困人员安全得到进一步的保障。 所述第一阻尼机519的实施方式有多种，本具体实施方式
中的第一阻尼机 519为永磁三相阻尼机。所述整流装置为三相并联整流桥，所述能耗装置 513包括相互并联的功耗电阻511、散热风扇512和灯泡515，所述永磁三 相阻尼机输出的电能经所述三相并联整流桥整流后提供给所述功耗电阻 511、散热风扇512和灯泡515。所述功耗电阻511的阻值可调。
如图7所示，所述第一阻尼机519能将第一逃生舱7的下降势能转化 为电能，第一阻尼机519输出的电流经过整流装置513整流以后再提供给 功耗电阻511、散热风扇512和灯泡515。所述电能大部分由功耗电阻511 吸收并以热能方式消耗，少部分由散热风扇512转变成风能、及灯泡515 转变成光能的方式消耗。所述灯泡515可在第一逃生舱7内进行照明，增 加被困人员的安全感。所述第一阻尼机519还输出电流至外接电源接口 514。人体势能通过功耗电阻511转换成热量，即势能转变成了热能。而由 势能转变而来的电能还将驱动散热风扇512工作，通过气流带走通过功耗 电阻511转换成的热量，快速驱散热量。所述灯泡515也能耗掉部分电能， 以减轻功耗电阻511的发热负担。热量在闭合电磁回路中将无法存留，可 实现热平衡、不会使回路升温，从而保证第一阻尼机519、功耗电阻511 及整个电磁回路的温度在设定温度以下。这种热平衡设计可保证第一阻尼机519特性不变，能够连续正常工作，从而使本发明的高层建筑逃生设备 的适用范围不受建筑物的高度限制。如图7所示，所述高层建筑逃生设备 还可包括外接电源接口 514，在安装所述高层建筑逃生设备时，可将所述 外接电源接口 514接入市电，从而给第一阻尼机519提供动力。
如图2所示，所述第一逃生舱7上方设有控速舱17。所述第一阻尼机 519、第一增速机522、第一增速齿轮4、能耗装置51和整流装置513都固 定在控速舱17内。所述第一阻尼机519用于抑制第一逃生舱7的下降加速 度。所述增速机522优选为摆线针轮增速机。如图7所示，所述第一阻尼 机519、能耗装置51和整流装置513构成了自动控速系统。
如图5、6所示，所述第一阻尼机519包括由永磁磁钢组成的转子5191、 由线圈绕组组成的定子5192、轴承座5193、出线盒-5195、阻尼机轴5196 和三相导线5197。所述阻尼机轴5196和增速机的轴、转子5191分别相连。 所述三相导线5197电连接在定子5192与整流装置513之间，所述出线盒 5195位于轴承座5493上，所述三相导线5197从出线盒5195中穿出。所述 增速机522的轴与转子5191相连，当逃生舱7下降时，逃生舱7和其内人 员的重力将带动第一增速齿轮4旋转，从而带动转子5191高速旋转，在闭 合的回路中将与永磁场发生相对运动，产生与重力矩相反的磁力矩，以平 衡重力力矩，不断的平衡负载重力所产生的加速度，从而自动将逃生舱7 的下降速度控制在设定的安全下降速度范围内。由于第一阻尼机519能产 生磁力力矩平衡重力力矩，因而，当逃生舱7降落到地面时不会产生过度 的动能冲击，可确保被困人员的人身安全。
-如图3所示，所述第一逃生舱7还包括入舱巻帘门71和出舱巻帘门
72。所述入舱巻帘门71用于供被困人员进入乘载舱7，所述出舱巻帘门72
用于供被困人员走出逃生舱7。
如图2、 4所示，所述高层建筑逃生设备还包括用于对第一逃生舱7 进行制动的制动装置。通过所述制动装置可使第一逃生舱7运行至楼顶时 自动制动装置，且人工还能随时在任意楼层进行制动。所述制动装置包括 制动轮53、制动片54、制动片拉杆55、制动片定位滑动杆527、旋转臂 59、旋转臂固定栓56、拉簧57、拉簧固定栓58、拉线510、拉线套管513、 拉线套管端头固定点511、制动操作盒512、操作杆515、操作杆滑道531、 上制动顶杆521、下制动顶杆518、顶杆定位盒524、复位弹簧525。
所述制动轮53、制动片54、制动片拉杆55、制动片定位滑动杆527、 旋转臂59、旋转臂固定栓56和拉簧57都位于控速舱17内。所述拉簧57 第一端与位于控速舱17舱壁上的拉簧固定栓58相连，拉簧57第二端与旋转臂59的第一端相连。所述旋转臂59以旋转臂固定栓56确定的位置进行 旋转，带动拉簧57进行伸縮、带动制动片拉杆55进行牵动。所述制动片 拉杆55与制动片54相连。所述制动片定位滑动杆527通过连接处528与 制动片54相连，所述制动片定位滑动杆527用于防止制动片54往下掉， 避免制动片54出现一边能与制动轮53接触、另一边不能与制动轮53接触 的现象。所述制动轮53与转子5191固定相连，所述制动片54在制动片拉 杆55的牵动下可以抱紧或松开制动轮53。
所述拉线510连接在旋转臂59的第二端与操作杆515之间，所述拉线 510根据操作杆515的工作状态控制旋转制动臂59。所述拉线套管513套 在拉线510上，所述拉线套管端头固定在固定点511上。所述制动操作盒 512固定在逃生舱7内壁，所述制动操作盒512盒壁上设有操作杆滑道531 。 所述操作杆515从操作杆滑道531伸出一部分，供人工操作。
所述操作杆515可以在制动位置(图4中的操作杆所处的位置)和工 作位置之间进行切换，并通过拉线510带动旋转臂59以旋转臂固定栓56 确定的位置进行旋转，从而牵动制动片拉杆55抱紧或松开制动轮53。当 制动片拉杆55松开制动轮53时，拉簧57也被拉长；当制动片拉杆55抱 紧制动轮53时，拉簧57缩短，完成复位。
所述上制动顶杆521和下制动顶杆518都滑动的固定在顶杆定位盒 524内，所述下制动顶杆518的下端面为楔形。所述复位弹簧525连接在 上制动顶杆521和下制动顶杆518之间。所述顶杆定位盒524固定在逃生 舱7内壁上。所述推杆516插在顶杆定位盒517内，所述推杆516用于在 下制动顶杆518的推动下将所述操作杆515推到制动位置。所述推杆定位 套529套在推杆516上，用于限制推杆516的路径长度，避免推杆516被 完全推荐进入顶杆定位盒517内，不能再复位。所述推杆定位盒用于限制 推杆的上、下、左、右的运动幅度。
如图1所示，为进行往复式连续使用，所述高层建筑逃生设备还包括 供被困人员乘坐的第二逃生舱5、第二阻尼机、第三轨道、第四轨道、拉 绳1和滑动机构；所述第三轨道和第四轨道之间形成第二运行通道，所述 第二逃生舱5在第二运行通道内运行，所述第三轨道和第四轨道中至少一 个设有第二齿条，所述第二逃生舱上设有与所述第二齿条啮合的第二增速 齿轮，所述第二增速齿轮经传动机构传动第二阻尼机，所述拉绳l一端与 第一逃生舱7相连，另一端经滑动机构和第二逃生舱5相连。所述滑动—机构包括第一定滑轮3、限位滑轮9和第二定滑轮8。所述第一定滑轮3、限 位滑轮9和第二定滑轮8都分别嵌在建筑物顶板上，用于承载拉绳l。若 第一阻尼机和第二阻尼机其中任一失控，则另一个阻尼机仍可正常工作， 将满载逃生人员的逃生舱平稳送至地面逃生。这样可增加安全性。此外， 若拉绳1意外断裂，则第一逃生舱7或第二逃生舱5也能分别通过第一增 齿轮4或第二增速齿轮平稳地落至地面。
所述第二逃生舱5的结构与第一逃生舱7相同，所述高层建筑逃生设 备还包括用于对第二逃生舱5进行制动的制动装置。对第二逃生舱5进行 制动的制动装置与对第一逃生舱7进行制动的制动装置结构相同。同样地， 在所述第三、四轨道和第二逃生舱5之间的第二逃生舱5的侧面上也可设 有第二限位轮，所述第二限位轮用于使第二逃生舱5水平定位，所述第二 限位轮卡在第三、四轨道内，并可沿第三、四轨道上下滑动。
如图1所示，所述第一轨道10、第二轨道15、第三轨道和第四轨道可 为工字钢轨，所述第一轨道IO和第三轨道上设有齿条。在建筑物内可设置 避难室，并将第一轨道10、第二轨道15、第三轨道和第四轨道设置在避难 室的墙上。避难室内还设有供被困人员进々逃生舱7的避难室进入逃生舱 门12。所述避难室可以在建筑物的每个楼^层14都设有，从而方便每层 的被困人员进行逃生。
上述高层建筑逃生设备的工作过程如下在待命状态时，第一逃生舱 7在顶楼，第二逃生舱5在地面。当灾难发生时，聚集在楼顶避难室的被 困人员打开避难室进入逃生舱门12和入舱巻帘门71，迅速进入第一逃生 舱7，关好入舱巻帘门71。被困人员通过操作杆515打开制动(即将操作 杆调到工作状态)，使第一逃生舱7开始下降运行。当第一逃生舱7下降至 地面时，舱内被困人员迅速打开出舱巻帘门72，并离开现场。同时，原本 位于地面的第二逃生舱5在拉绳1的作用下，被拖至楼顶层，当第二逃生 舱5的上制动顶杆521撞击楼顶后，复位弹簧525收縮，下制动顶杆518 将推动推杆516，迫使操作杆515回到制动位置，使逃生舱7不再上行而 停在楼顶。第二逃'生舱5内的救援人员打开入舱巻帘门和避难室进入逃生 舱门，协助被困人员迅速进入舱内，再关好入舱巻帘门，通过操作杆515 打开制动，第二批被困人员开始下降逃生，如此重复运行，可使建筑物被 困人员迅速自救逃生，而不必等救援人员赶到救援。当第一逃生舱7或第二逃生舱5在顶楼未满载而缓慢下降时，若下降 到有被困人员的楼层，舱内人员可立即将操作杆515松掉，让操作杆515 自动退到制动位置而使逃生舱停止下降。打开入舱巻帘门使被困人员进入 逃生舱，待被困人员进入完毕或逃生舱满载后，再关好入舱巻帘门，通过 操作杆515脱开制动，载上被困人员舱落到地面，再迅速打开出舱巻帘门、 并离开现场。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种高层建筑逃生设备，包括第一逃生舱，其特征在于还包括第一阻尼机、第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和第二轨道之间形成第一运行通道，所述第一逃生舱在第一运行通道内运行，所述第一轨道和第二轨道中至少一个设有第一齿条，所述第一逃生舱上设有与所述第一齿条啮合的第一增速齿轮，所述增速齿轮经传动机构传动第一阻尼机。
2. 根据权利要求1所述的高层建筑逃生设备，其特征在于在所述第一、 二轨道和第一逃生舱之间的第一逃生舱的侧面上设有第一限位轮，所述第 一限位轮用于使第一逃生舱水平定位，所述第一限位轮卡在第一、二轨道 内，并可沿第一、二轨道上下滑动。
3. 根据权利要求1或2所述的高层建筑逃生设备，其特征在于还包括能 耗装置、整流装置，所述第一阻尼机的感应电势输出经整流装置接能耗装置。
4. 根据权利要求3所述的高层建筑逃生设备，其特征在于所述第一阻尼 机为永磁三相阻尼机，所述整流装置为三相并联整流桥，所述能耗装置包 括功耗电阻，所述永磁三相阻尼机输出的电能经所述三相并联整流桥整流 后提供给所述功耗电阻。—
5. 根据权利要求4所述的高层建筑逃生设备，其特征在于所述能耗装置 还包括散热风扇，，所述散热风扇与功耗电阻并联。
6. 根据权利要求4或5所述的高层建筑逃生设备，其特征在于所述能耗 装置还包括灯泡，所述灯泡与功耗电阻并联。
7. 根据权利要求l-6任一所述的高层建筑逃生设备，其特征在于还包括 第二逃生舱、第二阻尼机、第三轨道、第四轨道、拉绳、滑动机构；所述 第三轨道和第四轨道之间形成第二运行通道，所述第二逃生舱在第二运行 通道内运行，所述第三轨道和第四轨道中至少一个设有第二齿条，所述第 二逃生舱上设有与所述第二齿条啮合的第二增速齿轮，所述第二增速齿轮 经传动机构传动第二阻尼机，所述拉绳一端与第一逃生舱相连，另一端经 滑动机构和第二逃生舱相连。
8. 根据权利要求i-7任一所述的高层建筑逃生设备，其特征在于还包括 制动轮、制动片、制动操作器，所述制动轮与第一阻尼机的转子固定连接， 所述制动操作器用于控制制动片抱紧制动轮或松开制动轮。
9..根据权利要求8所述的高层建筑逃生设备，其特征在于所述制动操作 器包括操作杆、投线、旋转臂、拉簧；所述拉线连接在操作杆与旋转臂第 一端之间，旋转臂第二端与拉簧第一端和制动片拉杆相连，所述拉簧第二 端通过拉簧固定栓固定，制动片拉杆与制动片相连；所述操作杆用于在制 动位置和工作位置间切换时通过拉线带动旋转臂以旋转臂固定栓确定的 位置进行旋转。
10.根据权利要求9所述的高层建筑逃生设备，其特征在于还包括上制动 顶杆、下制动顶杆、复位弹簧、顶杆定位盒、推杆；所述上制动顶杆和下 制动顶杆滑动地固定在顶杆定位盒内，所述复位弹簧连接在上制动顶杆和 下制动顶杆之间，所述推杆插在顶杆定位盒内，所述推杆用于在下制动顶 杆的推动下将所述操作杆推到制动位置。
全文摘要
本发明公开了一种高层建筑逃生设备，包括第一逃生舱，其特征在于还包括第一阻尼机、第一轨道和第二轨道，第一轨道和第二轨道之间形成第一运行通道，第一逃生舱在第一运行通道内运行，第一轨道和第二轨道中至少一个设有第一齿条，第一逃生舱上设有与第一齿条啮合的第一增速齿轮，增速齿轮经传动机构传动第一阻尼机。本发明将第一逃生舱限制在由第一轨道和第二轨道形成的运行通道内运行，能迫使第一逃生舱沿预设轨道运行，直达地面或顶楼得到保证，而又不受风力影响。本发明将被困人员的势能，通过第一增速齿轮和第一阻尼机转变成自动控速所需的电能，在不需要电源的情况下，可满足任何高度建筑物上被困人员群体快速自救、安全逃生的需要。
文档编号A62B1/00GK101518675SQ20081006549
公开日2009年9月2日 申请日期2008年2月29日 优先权日2008年2月29日
发明者白孝林 申请人:白孝林