专利名称：自动控制速度的楼房应急逃生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑安全领域，具体是自动控制速度的楼房应急逃生装置。
背景技术：
随着我国城镇化的飞速发展，土地资源日益紧缺，城市建筑越来越向高层发展。由于发展的不同步，我国目前用于高层建筑的消防等安全设施还不配套，在高层建筑发生火灾等紧急情况下，人们束手无策，缺乏营救被围困人员的有效措施。2010年11月5日，吉林市商业大厦发生火灾，共造成19人死亡、M人受伤，2010年11月15日上海“11. 15”火灾事故，造成了 58人死亡的严重后果。据统计，2010年全国发生较大以上火灾事故41起，死亡155人，每年全国因火灾事故伤亡人数多达上千人，死亡超百人。很多火灾事故都是因为被困人员没有逃生工具，被大火烧死或被烟雾窒息而死。近年来为了解决这一难题，我国广大工程技术人员，研究了大量技术方案，力争在发生火灾或其他危急情况下使现场人员尽可能迅速地逃离现场，避免人员伤亡。如实用新型专利ZL02230359. 6, ZL201020205342. 4， ZL201020249256. 3，ZL201020218909. 1，ZL201020209885. 3 等近百项专利技术，在解决楼房紧急逃生方面都有一定突破和改进，但大多都存在体积较大，结构复杂，下落速度不能有效控制，不易在一家一户安装，推广应用困难等较大缺陷。
发明内容本实用新型的目的是设计一种自动控制速度的楼房应急逃生装置，本装置技术成熟、结构简单、体积小、不用电，可以有效地控制逃生人员的下落速度，可以安装在楼房的一家一户、办公室、工厂、车间、安全通道等建筑窗口的墙壁内。一旦发生紧急情况，受困人员可以立即启用该装置，迅速、安全地下楼，脱离危险境地。该装置价格低廉、安全性能稳定，具有较强的实用价值和市场前景，重要的是可避免或减少因火灾等意外事故造成的人员伤亡。本实用新型所采用的设计方案是设计一种自动控制速度的楼房应急逃生装置， 其结构包括钢筋混凝土框架，转动支撑架，速度控制机构，定位支撑架等，垒在楼房某一窗口墙壁的钢筋混凝土框架，其上下内侧安装钢板滑道，定位支撑架上下滑板置于钢筋混凝土框架上下内侧的装钢滑道上，转动支撑架一侧的转轴安装于定位支撑架上下滑板的孔内，速度控制机构安装于转动支撑架上，构成自动控制速度的楼房应急逃生装置。速度控制机构由钢丝绳索缠绕器轴，钢丝绳索缠绕器，钢丝绳索组成的下降逃生系统与制动底板，制动蹄，制动摩擦片，制动凸轮轴，制动调整臂，导向压力杆支撑架，导向压力杆，限位器等组成的速度控制系统构成的。本装置的速度控制机构，为防止逃生人员体重过大时，产生的制动力使钢丝绳索缠绕器抱死，还设计安装了可调整的限位器，当制动力达到设定值时，限位器挡住制动调整臂，限制制动力继续增大，以免制动力过大将钢丝绳索缠绕器抱死，不能转动下降。制动调整臂上还安装有手动操纵杆，上面的人可以人工控制下降速度或在机构发生故障时，由人工控制，以实现本质安全的目标。建筑窗口安装金属护窗的，护窗应为外框和护窗芯一立面使用转动合页，上、下面用带锁止孔穿杆固定，另一立面用穿杆插入上下穿杆的锁止孔内，并用锁固定的快开式金属护窗的结构。使用时，把事先预制好或现浇成型的钢筋混凝土框架垒在楼房某一窗口墙体上； 速度控制机构，转动支撑架，定位支撑架在车间加工组装，各项参数经测试，达到设计标准后，在楼房主体工程竣工后，安装在钢筋混凝土框架内的滑道上；将安全带、护窗锁钥匙等附件放置于钢筋混凝土框架内空间的明显位置；用装饰玻璃或其他阻燃材料将两个洞口装饰，使之与室内色泽统一。遇到紧急情况，当楼房内的人员无法从正常安全通道逃生时，应关好本装置所在房间房的门，打碎钢筋混凝土框架洞口的装饰玻璃或其他材料，将推拉窗扇推到一侧，迅速打开快开式金属护窗，从窗口方向用力将转动支撑架拉出；当定位支撑架上下两个定位销落入钢筋混凝土框架钢板滑道上的定位孔后，将转动支撑架旋转90°，垂直靠在窗口，转动窗口外侧墙壁上的旋转挂钩，钩住转动支撑架；逃生人员坐上窗台，将安全带挂钩挂在钢丝绳索吊环上，将安全带腰部锁扣插上，逃生人员离开窗台开始下落。当钢丝绳索经导向压力杆下降时，受到逃生人员体重的作用，导向压力杆向下旋转，拉动制动调整臂向下转动，制动调整臂带动制动凸轮轴一起转动，制动凸轮轴的凸轮将制动蹄撑开，使制动摩擦片与钢丝绳索缠绕器内面产生的摩擦力加大，钢丝绳索缠绕器转动的速度就会降低，从而控制逃生人员的下落速度。逃生人员的体重越大，通过导向压力杆、制动调整臂、制动凸轮轴所产生的制动力就越大，因而可以使不同体重的人都能保持相对稳定的下落速度，保证不会发生类似自由落体运动，下落速度过快而使逃生人员受伤或发生意外的现象。当第一个人利用装置钢丝绳索I下楼逃生后，钢丝绳索II已从绕绳轮缠绕到钢丝绳索缠绕器上，第二个人可以马上系好安全带下楼逃生，在第二个人下楼的过程中，钢丝绳索I又缠绕回钢丝绳索缠绕器上，第三个人又可以下楼逃生，这样循环使用，保证更多的人都能逃离危险境地。由于速度控制机构制动力的作用，逃生人员下降时的速度就不是自由落体运动的速度。根据F = mv2, F是逃生人员下降的合力，Fl是逃生人员体重产生的下降力，F2是速度控制机构的制动力，F = F1-F2，根据本实用新型的原理，当Fl试图随速度加快增大时，通过导向压力杆拉动制动调整臂转动，使制动凸轮轴凸轮张开，推动制动蹄增大制动摩擦片与钢丝绳索缠绕器的摩擦力，F2也跟着增大，因此，逃生人员下降的合力F始终保持在一个稳定的范围，因逃生人员的质量m是个定值，由于ν2 = F/m，所以，逃生人员下降的速度就会控制在一定范围内。本装置的速度控制机构采用汽车车轮制动器的原理，技术上成熟，安全性能可靠， 稳定性强；不用电，不燃烧，只需做好防腐、防锈处理，定期检查维护，其使用寿命可以持久。
图1表示本实用新型自动控制速度的楼房应急逃生装置使用时结构示意图。图中 1为逃生安全带I，2为钢丝绳索I，3为钢丝绳索II，4为导向压力杆II，5为手动操纵杆，6 为导向压力杆I，7为制动调整臂，8为速度控制机构，9为钢丝绳索I固定孔，10为钢丝绳索缠绕器转轴挡盖，11为转动支撑架，12为旋转挂钩，13为快开式金属护窗，14为边窗玻璃外框，15为钢筋混凝土框架，16为钢筋混凝土框架上钢板滑道，17为定位支撑架上滑板，18为定位支撑架定位机构，19为钢筋混凝土框架内面装饰玻璃，20为定位支撑架，21为定位支撑架下滑板，22为楼房墙壁内面，23为钢筋混凝土框架下钢板滑道，M为转动支撑架转轴， 25为楼房墙壁外面，26为窗台，27为绕绳轮，28为限位机构。图2表示本实用新型自动控制速度的楼房应急逃生装置安装于墙体内的结构示意图，图中M为转动支撑架转轴，19为钢筋混凝土框架内面装饰玻璃，四为钢筋混凝土框架窗口方向装饰玻璃，30为钢筋混凝土框架下钢板滑道定位孔，14为边窗玻璃外框，13为快开式金属护窗，26为窗台，31为钢筋混凝土框架上钢板滑道定位孔，11为转动支撑架，20 为定位支撑架。图3表示图1中速度控制机构8的A-A向剖面图，图中8. 1为钢丝绳索II绕绳槽， 8. 2为钢丝绳索I绕绳槽，11为转动支撑架，8. 3为速度控制机构制动底板，8. 4为制动底板固定螺栓，8. 5为钢丝绳索缠绕器转轴，10为钢丝绳索缠绕器转轴挡盖，8. 6为制动底板固定螺栓，8. 7为制动凸轮轴支架，7为制动调整臂，8. 8为制动凸轮轴，8. 9为制动调整臂挡板开口销，8. 10为制动调整臂挡板，4为导向压力杆II，5为手动操纵杆，6为导向压力杆I， 8. 11为制动摩擦片固定铆钉，8. 12为导向压力杆支撑架，8. 13为导向压力杆支撑架转轴， 8. 14为向压力杆支撑架挡板开口销，8. 15为向压力杆支撑架挡板，8. 16为钢丝绳索缠绕器连接螺栓，8. 17为钢丝绳索缠绕器，8. 18为制动摩擦片，8. 19为钢丝绳索II固定孔，8. 25 为钢丝绳索缠绕器转轴挡盖固定螺栓。图4表示图3中速度控制机构8的B-B向剖面图，图中8. 20为制动回位弹簧，8. 21 为制动凸轮轴凸轮，8. 22为制动蹄，8. 18为制动摩擦片，8. 5为钢丝绳索缠绕器转轴，8. 23 为制动蹄支撑销，8. 24为制动蹄支撑销挡板，8. 4为制动底板固定螺栓，8. 3为制动底板， 8. 2为钢丝绳索I绕绳槽，8. 17为钢丝绳索缠绕器。图5表示图1中导向压力杆II 4的示意图，图中4. 1为导向压力杆杆体，4. 2为导向压力杆固定螺杆，4. 3为导向压力杆导向孔，4. 4为导向压力杆固定螺母。图6为图1中快开式金属护窗13的示意图，图中13. 1为护窗外框，13. 2为护窗内芯框，13. 3为护窗内芯框穿管，13. 4为护窗带有锁止孔的上穿杆，13. 5为护窗锁固上穿杆， 13. 6为护窗锁固穿管，13. 7为锁止穿条，13. 8为护窗锁固下穿杆，13. 9为护窗锁，13. 10为护窗下穿杆，13. 11为护窗下穿杆锁止孔，13. 12为护窗外框穿管，13. 13为护窗护网内芯， 13. 14为护窗转动合页。
具体实施方式
结合附图和实施例，进一步说明本实用新型自动控制速度的楼房应急逃生装置的具体结构。本实用新型自动控制速度的楼房应急逃生装置实施例1，参见图1，图2，图3，图4， 图5，其结构包括钢筋混凝土框架15垒在安装本装置的某一窗口墙体上，定位支撑架20 的上下滑板17和21，安装于钢筋混凝土框架15上下内侧的滑道16和23上，转动支撑架11 一侧的转轴M安装于定位支撑架20的上下滑板17和21内，速度控制机构8安装在转动支撑架11上，将逃生安全带Il挂在钢丝绳索I 2吊鼻上，将快开式金属护窗13护窗锁的钥匙和另外的逃生安全带放置于钢筋混凝土框架15空间内的明显位置，在楼房基建工程竣工时，把本装置安装好，钢筋混凝土框架15的内面洞口和窗口方向洞口，用装饰玻璃19 和四装饰，使之与室内色泽一致。本实用新型自动控制速度的楼房应急逃生装置实施例2，参见图1，图2，图3，图4， 图5，图6，当发生火灾或其他紧急情况，楼房内人员无法从正常通道下楼逃生时，逃生人员应首先关好本装置所在房间屋门，砸烂装饰玻璃19和四，将推拉窗扇推到一侧，打开快开式金属护窗13，拉出转动支撑架11，当定位支撑架20上的定位机构18滑动到钢筋混凝土框架15上下内侧滑道16和23上的定位孔31和30时，定位支撑架20被固定，这时将转动支撑架11向外转动90°，垂直靠在窗口墙壁或边窗玻璃外框14上，转动外墙上的旋转固定挂钩12，钩住转动支撑架11的梁，这时逃生人员坐上窗台沈，把逃生安全带I 1系在腰间， 离开窗台26，即可下滑至地面，在第一个人下落过程中，钢丝绳索II 3从绕绳轮27，缠绕到钢丝绳索II绕绳槽8.1内，当第一个人下落至地面，钢丝绳索II 3的吊环刚好露出，第二个人可以系好挂上安全带，挂在钢丝绳索113的吊鼻上，向地面下降，在第二个人下落的过程中，钢丝绳索I 2又缠绕回钢丝绳索I绕绳槽8. 2内，上面的人可以再下楼逃生，就这样循环使用，让全部被困人员下楼逃生；当需要逃生的人员较多时，上面的人员还可以根据危急程度，通过手动操纵杆5来控制下降速度。本实用新型自动控制速度的楼房应急逃生装置实施例3，参见图1，图2，图3，图4， 图5，逃生人员下降逃生时，其身体的重量通过钢丝绳索I 2作用于导向压力杆I 6，导向压力杆I 6拉着制动调整臂7向下旋转，制动调整臂7带动用花键连接的制动凸轮轴8. 8同步转动，这时制动凸轮轴8. 8上的制动凸轮8. 21推着两个制动蹄8. 22向外张开，其张开的力越大，制动蹄8. 22上的制动摩擦片8. 18与钢丝绳索缠绕器8. 17产生的制动力就越大， 钢丝绳索缠绕器8. 17转动的速度就越低，逃生人员下降的速度就越慢，从而起到自动控制下降速度的目的，制动调整臂7可以预先调整制动蹄8. 22上的制动摩擦片8. 18与钢丝绳索缠绕器8. 17的间隙，使装置预先产生一个制动力，任何体重的人员逃生时，这个制动力就已经存在，确保逃生人员安全下楼，同时为了防止出现逃生人员体重较大时，产生的制动力过大，可能出现钢丝绳索缠绕器8. 17被抱死，不能转动，人员不能下降逃生的现象，装置设计了对制动调整臂7可以调整的的限位装置28，即当下降的拉力达到设定数值时，如当逃生人员体重达到IOOKg时，限位机构28顶死制动调整臂7，使制动力不再增大，以保证逃生人员的顺利逃生，为了保证绝对安全，在制动调整臂7上还设置了手动操纵杆5，可以根据需要，由上面的人员控制速度，也可以保证在装置一旦发生故障时，由人工操作，以最大限度地保证逃生人员的安全；导向压力杆支撑架8. 12是对导向压力杆4和6起到支撑作用，导向压力杆的导向孔4.3的中心与钢丝绳索II绕绳槽8. 1的中心相对应，导向压力杆支撑架转轴8. 13与制动凸轮轴支架8. 7同心，以保证导向压力杆支撑架8. 12与制动调整臂7同步转动；绕绳轮27与钢丝绳索II绕绳槽8. 1相对应，挡板8. 10和8. 15和开口销 8. 9和8. 14起限位固定作用，钢丝绳索缠绕器转轴挡盖10用固定螺栓8. 25固定，钢丝绳索缠绕器转轴挡盖10是用来保证钢丝绳索缠绕器转轴8. 5不会窜动，钢丝绳索固定孔9和 8. 19是用来固定钢丝绳索的；制动底板固定螺栓8. 4和8. 7是固定制动底板8. 3与转动支撑架11，钢丝绳索缠绕器连接螺栓8. 16是联接钢丝绳索缠绕器8. 17和钢丝绳索缠绕器转轴8. 5，制动摩擦片固定铆钉8. 11用来铆接制动蹄8. 22和制动摩擦片8. 18，制动回位弹簧8. 20起回位作用，制动蹄支撑销8. 23，制动蹄支撑销挡板8. 24,是用来支撑和限位制动蹄 8. 22 的。本实用新型自动控制速度的楼房应急逃生装置的实施例4，参见图6，快开式金属护窗13，其特征为护窗外框13. 1和护窗内芯框13. 2用转动合页13. 14连结，把护窗外框13. 1固定在窗口的墙壁上，把护窗内芯框13. 2与护窗外框13. 1合齐后，将护窗上穿杆 13. 4和护窗下穿杆13. 10穿入上下穿管内，把护窗锁固上、下穿杆13. 5和13. 8穿进管中， 插进护窗上、下穿杆13. 4和13. 10的穿杆锁止孔13. 11等，再插入锁止穿条13. 7，锁上护窗锁13. 9 ；打开时，先打开护窗锁13. 9，抽出锁止穿条13. 7，取出护窗锁固上、下穿杆13. 5和 13. 8，再抽出护窗上穿杆13. 4和下穿杆13. 10，将护窗内芯框13. 2推向另一侧即可。钢筋混凝土框架15可以事先预制，也可以现浇；导向压力杆I 6和导向压力杆II 4为对称结构；速度控制机构8在车间生产时按设计参数调试合格；速度控制机构8，转动支撑架11，定位支撑架20，定位机构18为钢质材料加工、焊接而成，所有零部件成型后做防腐、防锈处理，表面涂油漆或其他防腐材料；转动支撑架伸出墙体外应在1米以内，速度控制机构8的中心距离窗台高度应在1米以内，以方便操作和保证安全；窗口高度应不低于1 米，宽度其一扇窗开启后的宽度能让转动支撑架转出窗外即可；钢丝绳索一端固定在钢丝绳索缠绕器8. 17上的固定空9和8. 19内，每一个装置的钢丝绳索完全放下后，加上逃生安全带的长度，距地面应有1. 2-1. 5米距离，以免逃生人员下降到地面时，两腿触及地面受伤；小孩不能独立逃生的，应有大人抱着乘本装置下楼逃生；钢丝绳索最大承载能力应在 150Kg左右，楼层较高，钢丝绳索较长时，应增大钢丝绳索I绕绳槽8. 2和钢丝绳索II绕绳槽8. 1的沿高，以增高槽深；快开式金属护窗13的护窗锁的钥匙，钢丝绳索II 3的逃生安全带，备用备用逃生安全带1-2个及钢筋混凝土框架15图中略去未画；逃生安全带用阻燃、 防潮、防腐蚀的材料制作；速度控制机构8采用汽车车轮制动器的原理，铸造时制动鼓外部按图纸制作成钢丝绳索缠绕器8. 17的结构，钢丝绳索缠绕器转轴8. 5等可按图纸加工制作，所有零部件均容易找到加工企业或在市场上选购。本装置可以在新建建筑施工过程中，按照“三同时”的要求设计安装，在用建筑可以把钢筋混凝土框架15改制成一个钢质箱体，固定在窗口里面的墙壁上，也可以固定在窗口外面的墙壁上，与墙体固定固定，即可同样使用。使用本装置应做到如下几点1、安装本装置的每一个地方，应制作一个《应急逃生装置使用指南》；2、每一个住宅小区、办公区、工厂、车间、学校等，特别是人员密集场所，投入使用时都应组织人员进行讲解、示范，并定期进行应急演练，以使每一个人都知道使用的方法，达到发生紧急情况、危及人的生命时，人们都会应用本装置安全逃生；3、本装置每隔 5-8年应检查、维护一次，以保证机构一切正常。
权利要求1.一种自动控制速度的楼房应急逃生装置，包括钢筋混凝土框架，转动支撑架，速度控制机构，定位支撑架等，其特征是楼房某一窗口墙壁的钢筋混凝土框架，其上下内侧安装钢板滑道，定位支撑架上下滑板置于钢筋混凝土框架上下内侧钢板滑道上，转动支撑架一侧的转轴安装于定位支撑架上下滑板的孔内，速度控制机构安装于转动支撑架上，构成自动控制速度的楼房应急逃生装置。
2 .如权利要求1的自动控制速度的楼房应急逃生装置，其特征是速度控制机构由钢丝绳索缠绕器轴，钢丝绳索缠绕器，钢丝绳索组成的下降逃生系统与制动底板，制动蹄，制动摩擦片，制动凸轮轴，制动调整臂，导向压力杆支撑架，导向压力杆，限位器等组成的速度控制系统构成的。
3.如权利要求1的自动控制速度的楼房应急逃生装置，其特征是速度控制机构为防止逃生人员体重过大时，产生的制动力使钢丝绳索缠绕器抱死，还设计安装了可调整的限位器，制动力达到设定数值时，挡住制动调整臂，限制制动力继续增大，以免制动力过大将钢丝绳索缠绕器抱死，不能转动。
4.如权利要求1的自动控制速度的楼房应急逃生装置，其特征是建筑窗口安装金属护窗的，护窗应为外框和护窗芯一立面使用转动合页，上、下面用带锁止孔穿杆固定，另一立面用穿杆插入上下穿杆的锁止孔内，并用锁固定的快开式金属护窗的结构。
专利摘要本实用新型是一种自动控制速度的楼房应急逃生装置，属于建筑安全领域，适用于安装在一家一户、办公室、工厂车间、学校等楼房建筑的安全通道、建筑窗口的墙壁内；主要特征是包括钢筋混凝土框架，转动支撑架，速度控制机构，定位支撑架，快开式金属护窗等构成；一旦发生火灾或紧急情况，受困人员无法从正常通道逃生时，可以立即启用本装置，迅速安全下楼，脱离危险境地；本装置依靠逃生人员下降时体重产生的拉力，使速度控制机构产生一个制动力，自动控制逃生人员下降的速度，确保逃生人员的安全；本装置技术成熟、结构简单、体积小、不用电，可有效避免或减少因火灾等意外事故造成的人员伤亡。
文档编号A62B1/06GK201997008SQ201120072338
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月12日 优先权日2011年3月12日
发明者韩成才, 韩瀚 申请人:韩成才, 韩瀚