高楼逃生缓降器的制作方法

本实用新型涉及逃生器材技术领域，具体地指一种高楼逃生缓降器。

背景技术：

随着城市化进程的加快，高层建筑迅速增多。然而，当发生火灾、地震、恐怖袭击、煤气泄漏等突发事件时，由于正常的疏散通道不能正常使用，导致人员不能及时逃离高层建筑，易出现群死群伤的重大事故。

高楼逃生缓降器具有操作简单、便于使用的特点，人员通过其能够快速逃离现场，因此近年来开发出多种高楼缓降装置。然而，大多数的缓降装置存在速度不易控制的问题。对于未使用过的逃生者或者从高处下降时，常常不易把握下降的速度。

鉴于以上存在的问题，需要提供能有效控制降落速度、确保人员降落平稳性和落地安全性的高楼逃生装置，以帮助遇险人员脱离危险成功自救。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种能够控制降落速度的高楼逃生缓降器。

为实现上述目的，本实用新型所设计的高楼逃生缓降器包括本体组件，所述本体组件包括中空的外壳以及设置在所述外壳内的内轴、空心轴、绕绳轮和安全绳，所述内轴的两端分别通过轴承安装到所述外壳上和所述空心轴上，所述空心轴同轴套设在所述内轴外，所述空心轴的两端分别通过轴承安装到所述外壳上，所述绕绳轮固定在所述空心轴上，所述安全绳绕设在所述绕绳轮上；所述高楼逃生缓降器进一步包括设置在所述外壳内且包含限速机构的自限速组件，所述限速机构包括摩擦离合体、摩擦块、环形弹簧及摩擦片，所述摩擦离合体同轴固定在所述内轴上，若干所述摩擦块沿周向设置在所述摩擦离合体若干凹槽内，所述环形弹簧垂直于轴向设置且穿过所述摩擦块，所述摩擦片固定在所述外壳内周壁上，所述摩擦片的位置与所述摩擦块的位置在径向相对。

作为优选方案，所述自限速组件进一步包括采用摆线针轮减速机逆向连接而成的增速机构。

作为优选方案，所述增速机构包括摆线针轮、偏心轴承、偏心套、滚动销钉、销轴及销轴套，所述摆线针轮与所述偏心轴承连接，所述偏心轴承与所述偏心套之间过盈配合，所述偏心套与所述内轴固定，所述摆线针轮通过所述销轴与所述空心轴连接，所述销轴外圆柱面与所述销轴套连接。

作为优选方案，所述高楼逃生缓降器进一步包括手动制动组件，所述手动制动组件包括制动把手、压缩弹簧、推板、推板摩擦垫及轴端摩擦垫，所述制动把手与所述推板固定连接，所述制动把手与所述推板分别安装在封闭所述外壳一侧端面的端盖的两侧，所述压缩弹簧固定在所述制动把手与所述端盖之间，所述推板摩擦垫安装在所述推板上，所述轴端摩擦垫安装在所述内轴的端面上，所述推板摩擦垫与所述轴端摩擦垫在轴向上相对且相邻设置。

作为优选方案，所述手动制动组件进一步包括套设在所述制动把手外的制动把手橡胶外套。

作为优选方案，所述高楼缓降逃生器进一步包括具有同步传送机构和绳索分配机构的排绳组件，所述同步传送机构包括大同步带轮、同步带及小同步带轮，所述绳索分配机构包括支撑杆、空间凸轮轴及滑块，所述大同步带轮安装固定在所述空心轴上，所述小同步带轮安装在所述空间凸轮轴上，所述同步带连接所述大同步带轮与所述小同步带轮，所述支撑杆的轴线与所述空间凸轮轴的轴线平行，所述空间凸轮轴的两端通过轴瓦安装在所述外壳上，所述空间凸轮轴的轴线与所述内轴的轴线平行，所述滑块可沿轴向滑动地穿套在所述支撑杆上，所述滑块凸伸出嵌入所述空间凸轮轴的圆周壁上开设的凸轮槽中，所述凸轮槽的轨迹为沿轴向往复移动的曲线，所述安全绳的一端从所述滑块上通孔中穿过。

作为优选方案，所述高楼逃生缓降器进一步包括与所述手动制动组件分别设置在所述本体组件的相对端的收绳组件，所述收绳组件包括收绳把手、小齿轮、大齿轮、小齿轮轴、轴瓦及钢珠销，所述收绳把手的一端与所述小齿轮轴铰接，所述收绳把手的另一端过所述钢珠销与封闭所述外壳另一侧端面的端盖连接，所述大齿轮固定在所述内轴上，所述小齿轮通过中间的锥形孔与所述小齿轮轴配合。

作为优选方案，所述收绳组件进一步包括套设在所述收绳把手外的收绳把手橡胶外套。

作为优选方案，所述本体组件进一步包括安全钩、左端盖和右端盖，所述安全绳的一端与所述安全钩相连，所述左端盖、所述右端盖分别固定在所述外壳的左端开口处、右端开口处。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的高楼逃生缓降器通过自限速组件中的限速机构对下落速度进行控制，当下落速度超过限速值时，摩擦离合体外的环形弹簧在离心力的作用下向外扩张，从而带动摩擦块向外扩张，摩擦块与摩擦片接触摩擦降低下落速度；下落速度降低后，环形弹簧的离心力降低，摩擦块与摩擦片分离，可继续下落。如此，在整个下落过程中，下落的速度始终被控制在限制的范围内，确保逃生人员降落平稳性和落地安全性，适用人群范围更广。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的高楼逃生缓降器去掉半个外壳后的立体结构示意图。

图2为图1中的高楼逃生缓降器的轴向剖视结构示意图。

图3为图1中的高楼逃生缓降器的自限速组件的放大结构示意图。

图4为图2中的高楼逃生缓降器的自限速组件的放大结构示意图图。

图5为图2中的高楼逃生缓降器的手动制动组件的放大及结构示意图。

图6为图1中的高楼逃生缓降器的排绳组件的绳索分配机构的另一角度的立体结构示意图。

图7为图2中的高楼逃生缓降器的排绳组件的放大结构示意图。

图8为图2中的高楼逃生缓降器的收绳组件的放大结构示意图。

图中各部件标号如下：

本体组件10(其中，外壳11、内轴12、空心轴13、绕绳轮14、安全绳15、安全钩16、左端盖17、右端盖18；第一轴承12a、第一滚动轴承12b；第二轴承13a、第二滚动轴承13b)；

自限速组件20(其中，增速机构21、限速机构22；摆线针轮21a、偏心轴承21b、偏心套21c、滚动销钉21d、销轴21e、销轴套21f、增速器外壳21g；摩擦离合体22a、摩擦块22b、环形弹簧22c、摩擦片22d)；

手动制动组件30(其中，制动把手31、压缩弹簧32、推板33、推板摩擦垫34、轴端摩擦垫35、制动把手橡胶外套36)；

排绳组件40(其中，同步传送机构41、绳索分配机构42；大同步带轮41a、同步带41b、小同步带轮41c；支撑杆42a、空间凸轮轴42b、滑块42c)；

收绳机构50(其中，收绳把手51、小齿轮52、大齿轮53、小齿轮轴54、轴瓦55、钢珠销56、弹性挡圈57、收绳把手橡胶外套58)。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型的目的在于提供一种集自动限速、手动制动功能于一体的高楼逃生缓降装置，其结构简单、操作方便、实用高效、适用面广，能够遇险人员平稳下降以及安全着陆。

请参阅图1和图2，本实用新型优选实施例高楼逃生缓降器包括本体组件10、自限速组件20、手动制动组件30、排绳组件40及收绳机构50，本体组件10为高楼逃生缓降器的主体部分，手动制动组件30、排绳组件40及收绳机构50均设置在本体组件10上。

本体组件10包括外壳11、内轴12、空心轴13、绕绳轮14、安全绳15、安全钩16、左端盖17及右端盖18。

外壳11为中空腔体，为其它零部件提供安装基体。内轴12的一端通过第一轴承12a安装到外壳11上，内轴12的另一端通过第一滚动轴承12b安装到空心轴13上。空心轴13同轴套设在内轴12外，空心轴13两端分别通过第二轴承13a、第二滚动轴承13b安装到外壳11上。内轴12从空心轴13中间穿过，与空心轴13同轴安装，内轴12另一端通过平键与限速机构22连接。绕绳轮14套设在空心轴13外，绕绳轮14安装于外壳11中部壳体内，绕绳轮14通过平键安装固定在空心轴13上。安全绳15的一端与安全钩16相连，另一端固定于绕绳轮14上，绕绳轮14安装于外壳11中部壳体内。安全钩16通过滑轮穿过安全绳15的方式设置在安全绳15的外伸末端上，与逃生者的安全衣或安全带连接。左端盖17、右端盖18分别固定在外壳11的左端、右端，封闭外壳11的左右端的开口。

请结合参阅图3和图4，为保证高楼逃生缓降器在逃生者下落过程中的下落速度，本体组件10的外壳11内还设有自限速组件20。自限速组件20包括增速机构21和限速机构22，其中增速机构21用于加速空心轴13的转动(即加速安全绳15的排出)，限速机构22用于限制内轴12的转动速度(即限制安全绳15的排出速度)，增速机构21和限速机构22协同作用对逃生过程逃生者下落的速度进行限速。

增速机构21包括摆线针轮21a、偏心轴承21b、偏心套21c及滚动销钉21d。摆线针轮21a通过销轴21e与空心轴13连接，销轴21e外圆柱面与销轴套21f连接，带动摆线针轮21a转动。摆线针轮21a与偏心轴承21b连接，偏心轴承21b与偏心套21c之间为过盈配合，偏心套21c通过平键与内轴12连接。线针轮21a、偏心轴承21b、偏心套21c及滚动销钉21d均设置在固定在外壳11内的增速器外壳21g内，形成整体。增速机构21可直接采用逆向使用的摆线针轮减速器，即将摆线针轮减速器的输出端作为输入端，而将摆线针轮减速器的输入端作为输出端。

限速机构22包括摩擦离合体22a、摩擦块22b、环形弹簧22c及摩擦片22d。摩擦离合体22a通过平键同轴连接在内轴12一端上，三个摩擦块22b分别设置在摩擦离合体22a上沿周向间隔设置的三个凹槽内，环形弹簧22c垂直于轴向设置，三个摩擦块22b通过环形弹簧22c连接成垂直于轴向的摩擦环。摩擦片22d固定于外壳11内周缘上。摩擦片22d的位置与摩擦块22的位置在径向相对。

自限速组件20在高楼逃生缓降器下落时工作，此时绕绳轮14带动空心轴13转动，空心轴13通过销轴21e与摆线针轮21a连接带动摆线针轮21a转动，摆线针轮21a与偏心轴承21b连接，偏心轴承21b与偏心套21c之间为过盈配合，偏心套21c通过平键与内轴12连接，摆线针轮21a在滚动销钉21d的作用下得到增速并将速度传递给内轴12，使内轴12高速转动。增速机构21工作，提高安全绳15的下放速度。遇险人员在下降过程中，在离心力的作用下环形弹簧22c扩张带动摩擦块22b沿径向向外飞出，当内轴12转速过高时摩擦块22b与固定于外壳11内周缘上的摩擦片22d摩擦，使下降速度保持稳定，实现自动限速。

请结合参阅图5，手动制动组件30设置在本体组件10的一端，图示为左端。手动制动组件30包括制动把手31、压缩弹簧32、推板33、推板摩擦垫34、轴端摩擦垫35及制动把手橡胶外套36，制动把手31通过螺栓与推板33连接，制动把手31安装在左端盖17的外侧，推板33安装在左端盖17的内侧，压缩弹簧32固定于制动把手31与左端盖17之间。推板摩擦垫34安装在推板33上，轴端摩擦垫35安装在内轴12的左端面上，推板摩擦垫34与轴端摩擦垫35在轴向上相对且相邻设置。制动把手橡胶外套36套设在制动把手31的手握部分外，以增加制动把手31的握持手感和防滑性能。

如果遇到紧急情况需要手动制动时，逃生者沿轴向向内挤压制动把手31，推板33带动着推板摩擦垫34沿轴向向内推动直至与固定在内轴12端面的轴端摩擦垫35接触挤压，接触瞬间推板摩擦垫34与轴端摩擦垫35之间产生极大摩擦力使内轴12停止转动，从而实现手动制动。在向内推的外力消失后，制动把手31在压缩弹簧32的回复力的作用下自动向外复位。

请结合参阅图6和图7，排绳组件40包括同步传送机构41和绳索分配机构42，其中，同步传送机构41将空心轴13的运动同步过来后再用分配机构42对安全绳15的排放进行分配。同步传送机构41包括大同步带轮41a、同步带41b及小同步带轮41c，大同步带轮41a与小同步带轮41c之间用同步带41b连接形成带轮机构，大同步带轮41a安装固定在空心轴13的端部上。绳索分配机构42包括支撑杆42a、空间凸轮轴42b及滑块42c，支撑杆42a的轴线与空间凸轮轴42b的轴线平行，支撑杆42a设置在空间凸轮轴42b的前端。空间凸轮轴42b的端部安装有小同步带轮41c，将空心轴13的转动通过大同步带轮41a、同步带41b传递到小同步带轮41c上。空间凸轮轴42b的两端通过轴瓦安装在外壳11上，空间凸轮轴42b的轴线与内轴12、空心轴13的轴线平行，空间凸轮轴42b通过同步传送机构41可随着小同步带轮41c一同转动。滑块42c穿套在支撑杆42a上并可沿支撑杆42的长度方向滑动，滑块42c设有嵌入空间凸轮轴42b的圆周壁上开设的凸轮槽中的凸块。空间凸轮轴42b的凸轮槽的轨迹为沿轴向前后移动的曲线。安全绳15从滑块42c上通孔中穿过，大同步带轮41a通过紧定螺钉与空心轴13配合，小同步带轮41c通过紧定螺钉与空间凸轮轴42b连接，通过同步传动机构41带动空间凸轮轴42b转动。在空间凸轮轴42b的转动过程中，由于凸轮槽的作用带动滑块42c沿支撑杆42a左右滑动，同时，滑块42c带动安全绳15左右往复摆动，实现整齐排列安全绳15，既可避免安全绳15堆积造成的问题，也可使排绳(乃至收绳)均匀平稳。

请结合参阅图8，为使高楼逃生缓降器可再次使用，其内设有收绳机构50将排出的安全绳15回收到本体组件10内。收绳机构50设置在本体组件10的另一端，图示为右端。收绳机构50包括收绳把手51、小齿轮52、大齿轮53、小齿轮轴54、轴瓦55、钢珠销56、弹性挡圈57及收绳把手橡胶外套58。收绳把手51上端与小齿轮轴54通过铰链连接，收绳把手51下端通过钢珠销56与右端盖18连接，大齿轮53通过平键与内轴12连接，小齿轮52通过中间的锥形孔与小齿轮轴54连接。收绳时，将收绳把手51从右端盖18中拔出并将下端绕铰链转动一定角度后再向内推动收绳把手51的上端，使小齿轮轴54的锥面与小齿轮52的锥面孔紧密连接。转动收绳把手51，通过小齿轮52与大齿轮53的啮合带动内轴12旋转，从而带动绕绳轮14旋转，实现安全绳15的回收至本体组件10内。

本实用新型的高楼逃生缓降器的使用过程和工作原理如下：使用前先将安全钩16与逃生者穿着的安全衣或安全带挂接，逃生者的双手分别握住制动把手31和收绳把手51。逃生者在下降过程中，在重力作用下绕绳轮14带动空心轴13旋转，该转速经过增速机构21得到增速，所述增速机构21带动内轴12高速转动，内轴12带动摩擦离合体22a高速旋转。在离心力的作用下，环形弹簧22c扩张带动摩擦块22b飞出，在转速过高时摩擦块22b与固定于外壳11内周缘上的摩擦片22d摩擦，使下降速度保持稳定，实现自动限速。当下降过程中发生紧急情况或者逃生者希望慢下或停下(例如，接近地面)时，向内操作制动把手31，推板33带动着推板摩擦垫34沿轴向向内推动直至与固定在内轴12端面的轴端摩擦垫35接触并产生极大摩擦力使内轴12减速或停止转动，从而实现手动制动。

综上所述，本实用新型的高楼逃生缓降器具有如下优点和有益效果：

(1)结构简单，使用方便，救生效率高，适用面广。

(2)兼具自动限速和手动制动双重功效，安全可靠，能够保证遇险人员平稳下降和安全着陆。

(3)采用逆向使用的摆线针轮减速器作为增速机构，可根据逃生人员对下降速度的要求自行选择增速比。

(4)下降时的稳定速度可以通过调整环形弹簧的软硬来调节，能够适应不同人群对下降速度的要求。

(5)排绳组件中的绳索分配机构能够实现安全绳的整齐排列，避免安全绳的堆积缠绕。

(6)收绳组件能够实现下落后对安全绳的回收，与排绳组件中的绳索分配机构相配合能够实现快速、整齐地收回安全绳，方便存放和下一次使用。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。