专利名称：高楼救援装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高楼救援装置。
背景技术：
消防救援技术发展任重而道远随着我国经济建设的快速发展，工业化、城市化进程也不断加快，大量农业人口向城市聚集，城市土地资源日趋紧缺，随之而来的是高层建筑的急剧增多，据统计，我国高层建筑正在以20%以上的速度逐年递增。我国高楼火灾事故目前已经呈现上升态势，今年以来仅上海市就先后发生239起高层建筑火灾，与去年同期相比，火灾起数上升了 50. 3%。高层建筑火灾的有效救援和应急逃生，已经成为人们高度关注的社会问题。积极开展多元化的救援逃生技术研究和应用，是摆脱我国目前消防救援技术被动落后困境，适应我国经济高速发展和建设和谐社会的需要，也是关系到千万人民生命和财产安危迫在眉睫的大事。消防应急救援装备的不足我国消防应急救援装备能力与高层建筑的快速发展严重失衡。目前的装备品种单一，作业能力远远落后于高层建筑的高度发展。用于消防灭火的装备主要是消防水罐车，其喷水远射最大能力目前仅为8层楼高，用于登高救援的装备主要是消防云梯车，其举高救援最大能力目前约50米，相当于高层建筑的十五层，对于更高的高层建筑火灾来说，这些消防应急救援装备只能是“望楼兴叹”。除了高度限制之外，另一个主要缺陷是体积庞大、机动性差。消防水罐车大多采用大型货车底盘，其长度通常大于7米；消防云梯车一般采用汽车吊车构造，其构造主要有曲臂和直臂两种，作业之前还需要支腿和平衡，升降幅度大，升降速度慢，其灵活性、稳定性都有一定的限制，一次升降只能营救2至3人，一旦遇上高楼大火，不能满足集体逃生救援的需要。由于城市土地资源紧缺，道路交通拥挤，加上早期城市建筑发展缺乏统一规划，高层建筑的位置又不可能都是临街，有的需要几经周折才能临近，有的周围布满商贩、地摊、树木和花池，甚至还有违章建筑、垃圾和土堆等等，一旦发生火灾险情，即使及时报警，消防车也很难迅速靠近，经常因复杂的地形、障碍阻挡而延误时机。目前消防应急救援装备的高度限制、机动性差，受周边环境影响严重，已经成为影响高楼有效灭火和救援的致命缺陷。无数火灾事故证明，即使是这些装备及时赶到火警现场，往往因上述原因而延误时机，不能发挥正常的应有功效，出现局面失控而束手无策，随着火势的进一步蔓延，只能眼睁睁地看着楼内人员无奈的被迫跳楼，最后造成重大伤亡惨剧。高层建筑一般功能较多，内部通道和外部环境情况复杂，一旦发生火灾，由于烟囱效应， 火势和浓烟就会迅速扩大，很短时间内蔓延到内部楼梯和走廊，封锁正常的疏散通道，至使楼上被困人员无法逃生，消防人员也无法上楼接近火源。但是随着我们国家经济的发展，高层火灾的发生率正快速增长。高层建筑有火势蔓延快、人员疏散难、扑救难度大等特点。如果楼高超过M米，云梯和高压水枪都派不上用场，只能靠自救。虽然目前已有少量消防意识强的市民在家里装有高楼逃生器，不过若楼层太高，逃生器也鞭长莫及。高楼逃生设备的探索研究不难预测，在土地价格不断攀高的今天，小高层建筑将成为今后城区楼市的主流我们经过查询百度百科对其的定义小高层是指楼层在8至11层间，配备载人电梯而又可以不配备消防电梯的住宅。由于小高层特殊的特点，使得它正好处于一个消防设备配备高不成，低不就的尴尬局面。据不完全统计小高层的逃生设备几乎为空白，而且居民防火意识薄弱，家中几乎没有配备火灾逃生设备。更加糟糕的是一些居民也许是为了防盗，将阳台全都用防盗网封死，连一个可出入的窗子都没有，一旦火灾来临，连个逃脱的地方都找不到。 “如果有了专门救生设备，情况就大不一样了”，一位消防员感叹道。我们都应该知道的自救常识，不能乘坐电梯逃生，高楼起火后容易断电，电梯就有可能“卡壳”。如果着火点在所处位置下层，且火和烟雾已封锁向下逃生的通道，应尽快往楼顶的平台上跑。而根据建筑设计要求，对于避难区域的设置，高层建筑的主楼屋顶应充分利用作为避难区域，通向屋顶的门应为朝外开启的自行关闭的甲级防火门，因为屋顶平台是开敞的，没有或很少有火灾荷载， 面积比较大，加上屋面楼板具有一定的耐火极限，在火灾情况下，避难是非常安全的，而且不会增加造价。根据《建筑设计防火规范》第5. 3. 3条“超过六屋的组合式单元住宅和宿舍，各单元的楼梯间均应通至平屋顶…”第6. 1. 1条第一款的规定以及顶层为外通廊式住宅外的高层建筑，通向屋顶的疏散楼梯不宜少于两座，且不应穿越其他房间，通向屋顶的门应向屋顶方向开启。这些规范条款的实质是强调利用高层平屋顶作为避难区域。
发明内容
为克服现有技术的救援速度慢，无法适用于高楼救援、一次救援的人数少的缺点， 本发明提供了一种可以实现多人重复救援、救援速度快的高楼救援装置。高楼救援装置，包括在架设于两楼之间的索道、悬挂于索道的缆车、和通过绳索与缆车相连将缆车回收至起点的传动装置，所述的传动装置包括传动支架，设置于所述的传动支架上的卷存所述的绳索的卷绳器和带动卷绳器旋转的手柄。进一步，所述的手柄的转轴上固接有主动齿轮，所述的卷绳器的转轴固接有与所述的主动齿轮啮合传动的从动齿轮，所述的主动齿轮的直径大于所述的从动齿轮的直径。进一步，所述的卷绳器的转轴的通过离合器与减速机连接。进一步，所述的传动支架上还设有将所述的绳索均勻地排列于卷绳器上的排线装置，所述的排线装置包括牵引所述的绳索的穿绳器和与所述的穿绳器连接、带动所述的穿绳器沿卷绳器轴向往复运动的牵引机构；所述的牵引机构包括与手柄转轴连接的变速轮系，与变速轮系输出轴连接的圆盘，与圆盘偏心连接、将圆盘的旋转运动转换为沿圆盘径向的往复运动的曲柄滑块机构，和运动方向与所述的曲柄滑块机构正交的连杆机构；所述的曲柄滑块机构包括一端与所述的圆盘铰接的第一连杆、与所述的第一连杆的另一端铰接的第一滑块、和仅允许所述的第一滑块沿圆盘的径向往复运动的第一导轨；
所述的连杆机构包括一端与所述的第一滑块铰接的第二连杆，与所述的第二连杆的另一端铰接的第二滑块，和与所述的第一导轨正交的第二导轨，所述的第二滑块沿所述的第二导轨往复运动，所述的第二滑块与所述的穿绳器固接。进一步，所述的变速轮系包括固定于所述的手柄转轴的第一小齿轮，与所述的第一小齿轮啮合传动的第一大齿轮，固定于所述的第一大齿轮的转轴上的第二小齿轮，和与所述的第二小齿轮啮合传动的第二大齿轮，所述的第二大齿轮的转轴上固接所述的圆盘。进一步，所述的变速轮系的各齿轮的转轴与所述的传动支架之间、所述的手柄转轴与所述的传动支架之间以及所述的卷绳器与所述的传动支架之间均设有轴承。进一步，所述的高楼救援滑道还具有架设索道用的支撑架，所述的支撑架包括两个三角形支架和连接三角形支架的侧边的侧连接杆，以及连接三角形支架的顶点的顶连接杆，所述的顶连接杆上设有承载索道的承重轮，所述的支撑架上还架设有预紧索道的张紧滚轴，索道绳索的端头固定于所述的张紧滚轴上，所述的张紧滚轴的一端固接有带动张紧滚轴旋转的张紧手柄，所述的张紧滚轴的另一端固接有棘轮，所述的支撑架上设有与所述的棘轮啮合的棘爪，所述的棘爪与所述的支撑架铰接，所述的棘爪与支撑架之间设有弹簧。进一步，所述的张紧滚轴与所述的支撑架之间设有轴承。本发明的技术构思是灾害发生时，在两栋楼分别固定支撑架、架设索道。救援时， 被救人员坐入缆车内，依靠两栋楼之间的高低差和重力作用，缆车从灾害楼滑到救援楼。两栋楼之间的高低差较大时，将离合器置于结合状态，在减速机的作用下降低卷绳器的出线速度，以降低缆车的滑动速度。当前一批被救人员到达救援楼后，下一批被救人员转动传动支架上的手柄，将绳索收回卷线器中、将缆车拉回灾害楼，一边救援下一批人员。传动支架的手柄转动时，通过变速轮系带动圆盘转动，在第一连杆的作用下第一滑块沿第一导轨做往复运动，第一滑块又带动第二连杆摇动，从而使第二滑块沿卷线器轴向往复运动，第二滑块上的穿绳器牵引绳索前后移动，使绳索均勻地排列于卷绳器上。支撑架上的承重轮承载索道绳索，若索道松弛，则旋动张紧手柄张紧索道绳索，张紧滚轴被棘轮棘爪锁定，只能单向转动，保证索道预紧。本发明具有实现多人重复救援、救援速度快的优点。
图1是本发明的传动装置的示意图。图2是传动装置中变速轮系、卷绳器的示意图。图3是本发明的支撑架的示意图。图4是本发明处于救援状态的示意图。图5是救援时简图。图6是索道并未提前固定时的救援流程图。图7是索道已提前固定时的救援流程图。
具体实施例方式参照附图，进一步说明本发明高楼救援装置，包括在架设于两楼之间的索道1、悬挂于索道1的缆车2、和通过绳
5索4与缆车2相连将缆车回收至起点的传动装置3，所述的传动装置3包括传动支架31，设置于所述的传动支架31上的卷存所述的绳索4的卷绳器32和带动卷绳器32旋转的手柄 33。所述的手柄33的转轴上固接有主动齿轮331，所述的卷绳器32的转轴固接有与所述的主动齿轮331啮合传动的从动齿轮321，所述的主动齿轮331的直径大于所述的从动齿轮321的直径。所述的卷绳器32的转轴的通过离合器5与减速机6连接。所述的传动支架31上还设有将所述的绳索均勻地排列于卷绳器32上的排线装置，所述的排线装置包括牵引所述的绳索4的穿绳器341和与所述的穿绳器341连接、带动所述的穿绳器341沿卷绳器轴向往复运动的牵引机构；所述的牵引机构包括与手柄33转轴连接的变速轮系，与变速轮系输出轴连接的圆盘342，与圆盘342偏心连接、将圆盘342的旋转运动转换为沿圆盘径向的往复运动的曲柄滑块机构，和运动方向与所述的曲柄滑块机构正交的连杆机构；所述的曲柄滑块机构包括一端与所述的圆盘342铰接的第一连杆3431、与所述的第一连杆3431的另一端铰接的第一滑块3432、和仅允许所述的第一滑块3432沿圆盘342 的径向往复运动的第一导轨3433 ；所述的连杆机构包括一端与所述的第一滑块3432铰接的第二连杆3441，与所述的第二连杆3441的另一端铰接的第二滑块3442，和与所述的第一导轨3433正交的第二导轨3443，所述的第二滑块3442沿所述的第二导轨3443往复运动，所述的第二滑块3442与所述的穿绳器341固接。所述的变速轮系包括固定于所述的手柄33转轴的第一小齿轮351，与所述的第一小齿轮351啮合传动的第一大齿轮352，固定于所述的第一大齿轮352的转轴上的第二小齿轮，和与所述的第二小齿轮啮合传动的第二大齿轮353，所述的第二大齿轮353的转轴上固接所述的圆盘；342。所述的变速轮系的各齿轮的转轴与所述的传动支架31之间、所述的手柄转轴与所述的传动支架31之间以及所述的卷绳器341与所述的传动支架31之间均设有轴承。所述的高楼救援滑道还具有架设索道用的支撑架7，所述的支撑架7包括两个三角形支架71和连接三角形支架的侧边的侧连接杆72，以及连接三角形支架的顶点的顶连接杆73，所述的顶连接杆73上设有承载索道的承重轮，所述的支撑架7上还架设有预紧索道的张紧滚轴74，索道绳索的端头固定于所述的张紧滚轴74上，所述的张紧滚轴74的一端固接有带动张紧滚轴74旋转的张紧手柄75，所述的张紧滚轴75的另一端固接有棘轮76， 所述的支撑架7上设有与所述的棘轮76啮合的棘爪77，所述的棘爪77与所述的支撑架7 铰接，所述的棘爪77与支撑架7之间设有弹簧78。所述的张紧滚轴74与所述的支撑架7之间设有轴承。本发明的技术构思是灾害发生时，在两栋楼分别固定支撑架、架设索道。救援时， 被救人员坐入缆车内，依靠两栋楼之间的高低差和重力作用，缆车从灾害楼滑到救援楼。两栋楼之间的高低差较大时，将离合器置于结合状态，在减速机的作用下降低卷绳器的出线速度，以降低缆车的滑动速度。当前一批被救人员到达救援楼后，下一批被救人员转动传动支架上的手柄，将绳索收回卷线器中、将缆车拉回灾害楼，一边救援下一批人员。
传动支架的手柄转动时，通过变速轮系带动圆盘转动，在第一连杆的作用下第一滑块沿第一导轨做往复运动，第一滑块又带动第二连杆摇动，从而使第二滑块沿卷线器轴向往复运动，第二滑块上的穿绳器牵引绳索前后移动，使绳索均勻地排列于卷绳器上。支撑架上的承重轮承载索道绳索，若索道松弛，则旋动张紧手柄张紧索道绳索，张紧滚轴被棘轮棘爪锁定，只能单向转动，保证索道预紧。在实际救援中，索道的架设情况分为以下两种1、缆绳临时架设固定缆绳的支架由事先固定安装，支撑架包括索道绳索事前保存在楼顶避难层。相邻房屋楼高差不大于15m，楼顶要求平顶，场地空旷。当火灾发生时，只需先利用抛绳器将一根细绳抛射到对面，再由对面楼层上的救援人员利用该细绳将索道和拉绳一起拉过来，加上这边的一根拉绳，共四根绳子分别安装好(两根拉绳安在缆车上端上面滑轮之间的一节点上)，在钢丝绳上安装好缆车，再利用紧绳机构将钢丝绳卷紧后，协助救援人员和受困者双方通过对箱体上手柄的控制来使缆车来回移动和移动速度，实现重复救援。2、缆绳固定安装固定缆绳的支撑架由事先固定安装，箱体包括缆绳事前保存在楼顶避难层相邻房屋楼高差不大于15m，楼顶要求平顶，场地空旷。由于索道是事先安装好的，当火灾发生时，只需先利用抛绳器将一根细绳抛射到对面，再由对面楼层上的救援人员利用该细绳将拉绳拉过来即可，加上这边的一根拉绳，两根绳子分别安装好(两根拉绳安在缆车上端上面滑轮之间的一节点上)，在钢丝绳上安装好缆车，再利用紧绳机构将钢丝绳卷紧后，协助救援人员和受困者双方通过对箱体上手柄的控制来使缆车来回移动和移动速度，实现重复救援。本发明的有益效果主要表现在1.机械排绳由于高楼上发生火灾，外界电源使用不稳定，使用机械传动可避免使用时的不确定性，一个动力实现排绳和拉绳，巧妙的机械设计并且排绳效果良好。2.采用作为缆车救援载体适用面广，适合弱势群体使用，增加了安全性和舒适性。3.采用高楼水平之间救援所谓水平救援并不要求完全水平，楼差在10-15m范围内据可满足，虽然根据建筑行业要求楼高和楼距是1 1，但是由于当前小区间设考虑到充分利用地块，大都采用楼房交错建设或其他方法以缩小楼距，这样楼距与楼高之间的比较可以得出，水平救援方式可以缩短来回移动距离，并且具有广大的逃生角度。并且水平救援对拉力要求较小，相比较好控制及设计与制作。该装置填补了当前高楼水平救援的空白，提供了高楼救援的新思路。本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
权利要求
1.高楼救援装置，其特征在于包括在架设于两楼之间的索道、悬挂于索道的缆车、和通过绳索与缆车相连将缆车回收至起点的传动装置，所述的传动装置包括传动支架，设置于所述的传动支架上的卷存所述的绳索的卷绳器和带动卷绳器旋转的手柄。
2.如权利要求1所述的高楼救援装置，其特征在于所述的手柄的转轴上固接有主动齿轮，所述的卷绳器的转轴固接有与所述的主动齿轮啮合传动的从动齿轮，所述的主动齿轮的直径大于所述的从动齿轮的直径。
3.如权利要求2所述的高楼救援装置，其特征在于所述的卷绳器的转轴的通过离合器与减速机连接。
4.如权利要求3所述的高楼救援装置，其特征在于所述的传动支架上还设有将所述的绳索均勻地排列于卷绳器上的排线装置，所述的排线装置包括牵引所述的绳索的穿绳器和与所述的穿绳器连接、带动所述的穿绳器沿卷绳器轴向往复运动的牵引机构；所述的牵引机构包括与手柄转轴连接的变速轮系，与变速轮系输出轴连接的圆盘，与圆盘偏心连接、将圆盘的旋转运动转换为沿圆盘径向的往复运动的曲柄滑块机构，和运动方向与所述的曲柄滑块机构正交的连杆机构；所述的曲柄滑块机构包括一端与所述的圆盘铰接的第一连杆、与所述的第一连杆的另一端铰接的第一滑块、和仅允许所述的第一滑块沿圆盘的径向往复运动的第一导轨；所述的连杆机构包括一端与所述的第一滑块铰接的第二连杆，与所述的第二连杆的另一端铰接的第二滑块，和与所述的第一导轨正交的第二导轨，所述的第二滑块沿所述的第二导轨往复运动，所述的第二滑块与所述的穿绳器固接。
5.如权利要求4所述的高楼救援装置，其特征在于所述的变速轮系包括固定于所述的手柄转轴的第一小齿轮，与所述的第一小齿轮啮合传动的第一大齿轮，固定于所述的第一大齿轮的转轴上的第二小齿轮，和与所述的第二小齿轮啮合传动的第二大齿轮，所述的第二大齿轮的转轴上固接所述的圆盘。
6.如权利要求5所述的高楼救援装置，其特征在于所述的变速轮系的各齿轮的转轴与所述的传动支架之间、所述的手柄转轴与所述的传动支架之间以及所述的卷绳器与所述的传动支架之间均设有轴承。
7.如权利要求1-6之一所述的高楼救援装置，其特征在于所述的高楼救援滑道还具有架设索道用的支撑架，所述的支撑架包括两个三角形支架和连接三角形支架的侧边的侧连接杆，以及连接三角形支架的顶点的顶连接杆，所述的顶连接杆上设有承载索道的承重轮，所述的支撑架上还架设有预紧索道的张紧滚轴，索道绳索的端头固定于所述的张紧滚轴上，所述的张紧滚轴的一端固接有带动张紧滚轴旋转的张紧手柄，所述的张紧滚轴的另一端固接有棘轮，所述的支撑架上设有与所述的棘轮啮合的棘爪，所述的棘爪与所述的支撑架铰接，所述的棘爪与支撑架之间设有弹簧。
8.如权利要求7所述的高楼救援装置，其特征在于所述的张紧滚轴与所述的支撑架之间设有轴承。
全文摘要
高楼救援装置，包括在架设于两楼之间的索道、悬挂于索道的缆车、和通过绳索与缆车相连将缆车回收至起点的传动装置，所述的传动装置包括传动支架，设置于所述的传动支架上的卷存所述的绳索的卷绳器和带动卷绳器旋转的手柄。本发明具有实现多人重复救援、救援速度快的优点。
文档编号A62B1/02GK102225225SQ20111009259
公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月13日 优先权日2011年4月13日
发明者杨文桦, 虞家骏, 金令武 申请人:浙江工业大学