[0001]
本发明涉及消防逃生设备领域，具体是一种高层逃生装置。
背景技术：
[0002]
目前的城市小区几乎全为高层建筑，在发生火灾等险情时，高层逃生时间非常紧迫，因此会使高层居民造成很大伤亡；高层逃生设施一般为阻力缓降设备，如滑梯滑杆绳索等，但是缓降阻力自适应性差，造成不同体重的人员缓降速度不同，甚至出现卡死的状况，且由于速度不同，逃生过程中极易出现混乱无序，造成更大伤亡；另外，目前的滑梯滑杆类设施位于室外的部件存在体积庞大，容易损坏的弊端，长久稳定性较差，绳索类安全性低，操作难度较大。
技术实现要素：
[0003]
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种高层逃生装置，有效的解决了高层逃生装置缓降阻力适应性差，逃生过程混乱无序，设备长久稳定性差的问题。
[0004]
其解决的技术方案是，一种高层逃生装置，包括滑杆以及扣合在滑杆上且可在滑杆上滑动的滑套组件，滑杆竖立在楼体的窗户一侧且从地面直至楼顶，滑杆经多个横拉杆固定在楼体上；滑套组件包括两个弧形块，两个弧形块可扣合成一个周向带有缺口的环状结构，滑套组件沿滑杆滑动时横拉杆可从缺口内通过；每个弧形块的内侧均开有一个第一安装槽，第一安装槽内安装有第一斜块和第二斜块，第一斜块可沿径向滑动，第二斜块可上下滑动，且第一斜块在内第二斜块在外，第一斜块外端与第二斜块内端均为斜面，且第二斜块的内端贴合压在第一斜块的外端上，第二斜块下端连接有安全绳，安全绳下段穿过弧形块伸至弧形块外，且安全绳的下端连接有安全带，安全绳拉动第二斜块向下运动时，第二斜块会通过斜面推动第一斜块向内运动。
[0005]
本发明能使所有逃生人员均已相同恒定速度缓降，逃生过程有序，设备故障率低，能够长久保持稳定可靠性，且占用空间小，建材、施工及维护成本低。
附图说明
[0006]
图1为滑套组件扣合时本发明的主视剖视图。
[0007]
图2为缓降时本发明的主视剖视图。
[0008]
图3为第一安装槽位置的俯视剖视图。
[0009]
图4为启动单元位置的俯视剖视图。
[0010]
图5为正常滑降时限距单元处的右视剖视图。
[0011]
图6为限距单元生效时的右视剖视图。
[0012]
图7为图1中a位置的放大图。
[0013]
图8为图2中b位置的放大图。
[0014]
图9为图3中c位置的放大图。
[0015]
图10为图4中d位置的放大图。
[0016]
图11为第二滑槽位置时的主视图。
[0017]
图12为两个斜块的受力分析图。
具体实施方式
[0018]
以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。
[0019]
由图1至图12给出，本发明包括滑杆1以及扣合在滑杆1上且可在滑杆1上滑动的滑套组件，滑杆1竖立在楼体的窗户一侧且从地面直至楼顶，滑杆1经多个横拉杆2固定在楼体上；滑套组件包括两个弧形块3，两个弧形块3可扣合成一个周向带有缺口的环状结构，滑套组件沿滑杆1滑动时横拉杆2可从缺口内通过；每个弧形块3的内侧均开有一个第一安装槽4，第一安装槽4内安装有第一斜块5和第二斜块6，第一斜块5可沿径向滑动，第二斜块6可上下滑动，且第一斜块5在内第二斜块6在外，第一斜块5外端与第二斜块6内端均为斜面，且第二斜块6的内端贴合压在第一斜块5的外端上，第二斜块6下端连接有安全绳7，安全绳7下段穿过弧形块3伸至弧形块3外，且安全绳7的下端连接有安全带，安全绳7拉动第二斜块6向下运动时，第二斜块6会通过斜面推动第一斜块5向内运动。
[0020]
所述的第一安装槽4的上下侧壁上均开有一个径向的第一滑槽8，第一斜块5的上下两侧均固定有一个第一滑块9，两个第一滑块9分别置于同侧的第一滑槽8内，从而使第一斜块5可沿径向滑动，所述的第一安装槽4内安装有竖向的导向杆10，导向杆10穿过第二斜块6，从而使第二斜块6可上下滑动。
[0021]
其中一个所述的弧形块3上设有启动单元，启动单元包括一个开设在弧形块3上的第二安装槽11，第二安装槽11的前后侧壁上均开有一个左右方向的第二滑槽12，每个第二滑槽12内均安装有一个第二滑块13，第二安装槽11内安装有一个转轴14，转轴14的两端分别可转动的安装在两个第二滑块13上且具有转动阻尼，转轴14上同轴固定安装有一个滚轮15和一个第一锥齿轮16，转轴14随两个第二滑块13向内移动可使滚轮15压紧滑杆1外壁，第一锥齿轮16啮合有一个第二锥齿轮17，第二锥齿轮17的轴线处固定有一个内螺纹套18，内螺纹套18内旋转有一个螺杆19，螺杆19连接有驱动电机20；启动单元还包括速度传感器和电源22，电源22为驱动电机20供电，滑套组件下滑速度达到设定值后，速度传感器将驱动电机20关闭；在滑套组件下滑速度为零时，驱动电机20启动，驱动电机20启动后，由于转轴14与第二滑块13处具有转动阻尼，即滚轮15与两个锥齿轮具有转动阻尼，因此驱动电机20带动螺杆19转动时，内螺纹套18不转动，螺杆19会推动内螺纹套18、两个锥齿轮以及滚轮15沿第二滑槽12向内滑动，直至滚轮15压紧滑杆1外壁时，内螺纹套18不能再向内移动，因此螺杆19会带动内螺纹套18转动，从而通过两个锥齿轮带动滚轮15沿滑杆1滚动，为滑套组件提供启动速度。
[0022]
所述的第一斜块5的内端可滑动地安装有一个压块23，压块23与第一斜块5之间安装有压簧24；两个弧形块3扣合在滑杆1上后，在第二斜块6上未受力时，压块23在压簧24的作用下压紧在滑杆1外壁，为滑套组件提供一个初始摩擦力，避免滑套组件滑落。
[0023]
每个所述的弧形块3远离缺口的一端均设有一个凹槽25和一个凸起26，凸起26可伸进另一个弧形块3上的凹槽25内，每个凸起26侧壁上均开有一个卡槽27，每个凹槽25的侧壁上均穿有一个卡销28，卡销28外端伸出弧形块3外且与弧形块3之间连接有第一拉簧29，
卡销28的内端为朝向凹槽25开口处的斜面，从而使凸起26可伸入凹槽25内，凸起26伸入凹槽25内后，卡销28内端卡进凸起26上的卡槽27内，从而完成两个弧形块3的扣合。
[0024]
所述的滑杆1靠近楼梯的一侧外壁上固定有一条竖向的导向条30，导向条30依次穿过多个横拉杆2，滑套组件的缺口卡在导向条30的两侧，可避免滑套组件转动，从而避免缺口与横拉杆2错位致使滑套组件不能下滑。
[0025]
所述的滑杆1的内壁上安装有多组限距单元，多组限距单元与每个楼层的窗户一一对应，限距单元包括一个竖杆31，竖杆31的中点铰接在滑杆1的内壁，竖杆31的每端与滑杆1内壁之间均连接有一个第二拉簧32，竖杆31每端均固定有一个横杆33，横杆33伸出滑杆1外，且每个横杆33的外端均为朝上的斜面；在两个第二拉簧32的作用下，竖杆31处于竖直状态，两个横杆33的外端只有斜面部分伸出滑杆1外，此时滑套组件可通过斜面将横杆33压进滑杆1内从而越过横杆33继续下滑，当下端的横杆33被向内压时，上端的横杆33会向外伸出更多，使滑套组件不能越过上端的横杆33。
[0026]
所述的滑杆1为由不锈钢管和陶瓷管组成的两层结构，内层为不锈钢管，外层为陶瓷管，陶瓷管既能提供较高的摩擦系数，又能避免滑杆1生锈影响滑降；在一楼的位置可不在不锈钢管外包裹陶瓷管，避免被误撞而碎裂，由于高度较低，可定期对其不锈钢管的外壁进行清理，注意使该段不锈钢管外壁与上方的陶瓷管外壁平齐。
[0027]
本文中的内端指靠近圆心的一端，外端指远离圆心的一端。
[0028]
在不发生险情的平时，本发明的滑杆1竖立在楼体外，滑套组件按每户人口配备，由住户自行保存，滑套组件上设有电源22总开关，保存时将总开关关闭；当发生险情且步梯逃生通道被封死或逃生时间不足时，高层住户将安全带穿在身上，然后打开窗户，将两个弧形块3扣合在滑杆1上，缺口与导向条30相对，卡槽27和卡销28配合可避免两个弧形块3脱开；扣合好后，两个压块23在压簧24的作用下抱紧滑杆1，使滑套组件不会滑落，然后逃生人员即可从窗户逃出室外，逃生人员的重力通过安全绳7作用在第二斜块6上，第二斜块6下滑对通过斜面向内推挤第一斜块5，使压簧24完全压缩，第一斜块5内端与压块23接触并将压块23压紧在滑杆1外壁。
[0029]
以第一斜块5和第二斜块6的受力平衡状态进行分析：第二斜块6通过斜面向第一斜块5施加的压力f被分解为竖直分力f1与水平分力f2，设斜面与水平面的夹角为α，压块23与滑杆1之间的摩擦系数为μ，则f1=fcosα，f2=fsinα，逃生者的重力g=f1，压块23与滑杆1之间的摩擦力f=f2μ，由g=f推算得μ=cosα/sinα，由于摩擦系数μ为可知常量，因此便可得出斜面的角度α，将斜面设计为此角度时，无论逃生者体重大小，滑套组件滑降时始终处于受力平衡状态。
[0030]
上述分析得出，滑套组件处于受力平衡状态，则其运动状态为匀速运动或静止状态，因此需要启动单元对其施加一个启动速度，逃生者从窗户逃出并完全悬挂在滑套组件上后，开启电源22总开关，速度传感器检测到滑套组件的滑降速度未到达设定速度，因此速度传感器将控制驱动电机20启动，上文已叙述过，驱动电机20启动后会首先推动滚轮15向内运动压紧滑杆1外壁，然后滚轮15沿滑杆1外壁向下滚动使滑套组件启动，等到滑套组件的滑降速度达到设定值后，速度传感器控制启动电机关闭，滑套组件与逃生者匀速滑降。
[0031]
逃生者在往滑杆1上扣合滑套组件时，要将滑套组件扣合在限距单元的下端横杆33处，从而使上端的横杆33向外伸出，如果上方有正在滑降的人员，则上方人员会被上端的
横杆33阻挡，避免发生追尾事故使未扣合好的滑套组件掉落或逃生者坠楼，被阻挡后的滑套组件由于速度降为零，驱动电机20再次启动，滚轮15在滑杆1上打滑，下端横杆33处的逃生者向下滑降后，在第二拉簧32的作用下上端的横杆33向内缩回，此处的滑套组件的驱动电机20推动滑套组件再次启动滑降；下层的逃生者在扣合滑套组件时，应观察上方的滑降人员，尽量在近距离内无滑降人员时进行扣合，且扣合时应迅速果断；横杆33具有一定的承力极限，当由于该层逃生者动作缓慢或犹豫胆怯，上方被阻挡人数达到两人或三人以上时，多组滚轮15的驱动力会将该横杆33压断，使上方的逃生者开始滑降，避免造成更大伤亡。
[0032]
滑降到地面后，双手将两个卡销28向外拉出，使其内端退出卡槽27，即可将滑套组件从滑杆1上取下。
[0033]
本发明通过两个斜块的斜面对力的分解，可使不同体重的逃生者均以恒定的速度滑降，从而使所有人员均能顺利的逃生，且由于滑降时所有逃生者的滑降速度均相同，因此逃生者会有序滑降，最大限度的避免混乱，使逃生有条不紊的进行；另外，本发明在不发生险情时，置于室外的只有滑杆1，运动部件在室内存放，因此发生零件损坏的概率极低，能够长久保持稳定可靠性，且占用空间小，建材、施工及维护成本低。