一種高空安全逃生緩降線輪裝置的製作方法

2023-07-25 20:19:06

本實用新型涉及安全逃生裝置領域，尤其涉及一種高空安全逃生用品中的緩降線輪裝置。

背景技術：

高空安全逃生裝置主要是在高層建築發生火災時，用於人員安全降落至地面而逃離火災現場，隨著近年來高層建築的普及應用及人們自身安全意識的提高，高空安全逃生裝置被越來越多的人們所接受和重視。逃生人員由繩索提供支撐而降落至地面，是最為簡單實用、經濟有效的逃生方式，目前的高層逃生裝置也多基於這一原理，比如由繩索、滑輪等構成的緩降逃生裝置，但這類逃生裝置結構設計不夠合理，系統性差，對操作者技術要求高，尤其對於老人和小孩難以應急操作，安全性較低，容易發生其他意外事故。

目前有一種設計較為合理科學的高空安全逃生背包出現，其主要由背包及固定於背包內的緩降線輪裝置構成，緩降線輪裝置上預纏繞有鋼絲且連接有安全鉤，發生火災時逃生人員將背包固定於背部，將安全鉤固定於可靠物體上，即可沿建築外牆降落至地面，由其工作原理和使用方式來看，緩降線輪裝置是該高空安全逃生背包的核心所在，為了提高安全性、穩定性及操控性，其具有諸多技術要求：(1)其應具有一定的減速功能，以便在降落過程中趨於恆速，緩緩降落，避免中途慌張而發生意外；(2)由於人員體重個體差異顯著，其減速功能應具有自平衡能力，緩降效果不應被體重所影響，而提高其通用性；(3)由於緩降線輪裝置安置於背包中而由逃生人員攜帶，其結構應趨於緊湊，自重較小，來提高使用的便捷性及靈活性；(4)其需採用科學合理的結構設計，來保證工作的穩定性，而同時還應控制成本，減輕用戶購置負擔，降低推廣難度。就目前技術而言，尚未有可兼顧以上諸多要求的緩降線輪裝置出現。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種設計合理，結構緊湊，緩降效果好，工作穩定，負荷能力高的高空安全逃生緩降線輪裝置。

為實現上述目的，本發明採用如下技術方案：

一種高空安全逃生緩降線輪裝置，其包括：

外殼組件，其包括兩個側板、一套出線機構及若干連接杆，出線機構及連接杆固定於兩側板之間的邊緣處而使兩側板保持間隔及平行，兩側板的內側中心處各固定有一主軸套；

主軸，其橫置於外殼組件內，兩端經兩側板內側的主軸套固定而可自由轉動；

工字輪，其由筒體及固定於筒體兩側的環形端板構成而用於預纏繞鋼絲，工字輪位於兩側板之間，由與其同軸的主軸提供支撐而可與主軸相對轉動；

行星減速組件，其包括由一內齒環、三個行星齒輪及一太陽齒輪相互嚙合而構成的行星減速機構，其中內齒環與工字輪同軸固定，太陽齒輪固定於主軸上，三個行星齒輪由行星架進行位置限定，行星架與外殼組件相對固定；工字輪受外力驅使旋轉時，會經行星減速組件帶動主軸產生與其方向相反的轉動；

離心阻力組件，其包括位於筒體內的導向杆，導向杆的中部與主軸固定連接，兩個甩塊位於主軸的兩側，且分別可沿導向杆滑動；甩塊與筒體內壁相對的端面上固定有摩擦片；離心阻力組件用於為主軸的旋轉提供阻力。

本高空安全逃生緩降線輪裝置的工作原理為，將工字輪上纏繞的鋼絲自由端固定於牢固的物體上，整個裝置隨逃生人員緩降，工字輪受鋼絲牽引而被動轉動，行星減速組件起到變速傳動作用，從而將工字輪的力矩傳遞給主軸，使主軸產生與工字輪相反的轉動，且較工字輪轉速快，離心阻力組件中的兩個甩塊受離心力驅使而向筒體內壁貼靠，摩擦片與筒體內壁產生摩擦而對主軸的轉動產生阻力，即抑制工字輪的轉動，從而起到緩降效果。由於摩擦片與筒體的摩擦力受甩塊與筒體內壁之間的壓力影響，甩塊與筒體內壁間的壓力受主軸的轉速影響，主軸的轉速受工字輪的轉速影響，工字輪的轉速受鋼絲的牽引力即逃生人員體重影響，由此一來，逃生人員體重越大，離心阻力組件產生的阻力越大，逃生人員體重越小，離心阻力組件產生的阻力越小，從而可保證無論逃生人員體重或重或輕，本高空安全逃生緩降線輪裝置都可自動進行平衡，保持良好的緩降效果。

本實用新型具有如下有益效果：在本高空安全逃生緩降線輪裝置中，行星減速組件肩負減速、傳動及提供支撐力的作用，利用率高，性能穩定，支撐效果好，且結構緊湊，為縮小高空安全逃生緩降線輪裝置的體積及重量創造了良好的條件；離心阻力組件設置在工字輪內，設計科學，其與行星減速組件配合而可自動調整平衡，使本高空安全逃生緩降線輪裝置具有良好的緩降效果，而受使用者體重影響較小；最終使得本高空安全逃生緩降線輪裝置兼顧了結構緊湊、性能穩定、體積小巧，緩降效果好，負荷能力高等優點。

附圖說明

圖1為高空安全逃生緩降線輪裝置的主視圖。

圖2為高空安全逃生緩降線輪裝置的側視圖。

圖3為高空安全逃生緩降線輪裝置部分剖開後的視圖。

圖4為A-A的剖視圖。

圖5為高空安全逃生緩降線輪裝置增設剎車功能後的結構示意圖。

圖中，1、連接杆，2、側板，3、環形端板，4、筒體，5、軸架，6、縱嚮導線軸，7、軸套，8、連接軸，9、行星齒輪，10、太陽齒輪，11、橫嚮導線軸，12、內齒環，13、主軸，14、行星架，15、導向杆，16、摩擦片，17、甩塊，18、軸承，19、軸座，20、主軸套，21、碟盤，22、剎車拉線，23、剎車卡鉗。

具體實施方式

參看圖1-4所示，本實用新型公開的高空安全逃生緩降線輪裝置，其主要由外殼組件、主軸13、工字輪、行星減速組件及離心阻力組件等幾部分構成；

其中，外殼組件包括兩個側板2、一套出線機構及若干連接杆1，出線機構及連接杆1固定於兩側板2之間的邊緣處而使兩側板2保持間隔及平行，兩側板2的內側中心處各固定有一主軸套20，兩主軸套20的中心軸線重合；

其中，主軸13橫置於外殼組件內，兩端經兩側板2內側的主軸套20固定而可自由轉動；

其中，工字輪由筒體4及固定於筒體4兩側的環形端板3構成而用於預纏繞鋼絲，工字輪位於兩側板2之間，由與其同軸的主軸13提供支撐且可與主軸13相對轉動；

其中，行星減速組件包括由一內齒環12、三個行星齒輪9及一太陽齒輪10相互嚙合而構成的行星減速機構，其中內齒環12與工字輪同軸固定連接，太陽齒輪10固定於主軸13上且兩者同軸，三個行星齒輪9由行星架14進行位置限定，行星架14與外殼組件相對固定；工字輪受外力驅使旋轉時，會經行星減速組件帶動主軸13產生與其方向相反的轉動；

其中，離心阻力組件包括位於筒體4內的導向杆15，導向杆15的中部與主軸13固定連接，兩個甩塊17位於主軸13的兩側，且分別可沿導向杆15滑動；甩塊17與筒體4內壁相對的端面上固定有摩擦片16；離心阻力組件用於為主軸13的旋轉提供阻力。

參看圖2、3、4所示，在上述的外殼組件中，出線機構由一對橫嚮導線軸11和一對縱嚮導線軸6構成，兩縱嚮導線軸6與工字輪的中心軸平行，兩橫嚮導線軸11與兩縱嚮導線軸6垂直，兩橫嚮導線軸11由一軸架5固定，軸架5與兩側板2固定連接；工字輪上纏繞的鋼絲的自由端由兩縱嚮導線軸6之間穿過，而後由兩橫嚮導線軸11之間穿過；從而出線導向機構可限定鋼絲的引出方向，保證工字繞線輪旋轉時放線順暢。

參看圖3、4所示，在上述的工字輪中，筒體4與位於其兩端的環形端板3通過若干螺絲固定連接。

參看圖4所示，在上述的行星減速組件中，行星架14與外殼組件相對固定，可通過將行星架14於外殼體的一側板2進行固定連接的方式進行實現，亦可在外殼體的一側板2內側安設三個軸座19，三個軸座19分別對三個行星齒輪9的輪軸位置進行限定，可起到同樣的技術效果。

參看圖4所示，在上述的離心阻力組件中，導向杆15設有兩根，且相互平行，每個甩塊17均由兩導向杆15限定，由此可保證甩塊17僅可沿導向杆15方向進行滑動，而不會繞導向杆15轉動。

參看圖3、4所示，在本高空安全逃生緩降線輪裝置中，工字輪由與其同軸的主軸13提供支撐，由前述的結構可看出，主軸13可藉助行星減速組件為工字輪提供一定的支撐力，由於行星減速組件位於工字輪的一端，故工字輪的另一端與主軸13可通過一個軸承18進行連接，主軸13通過該軸承18可為工字輪提供一定的支撐，但同時由不妨礙工字輪與主軸13間的相對轉動。

參看圖3、4所示，進一步而言，所述的外殼組件中，兩側板2之間還設有一連接軸8，該連接軸8位於與出線機構相對的一端，連接軸8上設有可自由旋轉的軸套7，由此使兩側板2連接更加牢固，也便於外殼組件與背包等外部附件固定連接。

由於發生火災的現場往往距離地面較高，逃生者使用本裝置逃生時，往往需在中途進行休息或緩解緊張情緒，故本高空安全逃生緩降線輪裝置具有剎車功能是非常有必要和具有重要意義的，故本實用新型還具有如下改進：

即如圖5所示，所述的主軸13一端延伸至對應側板2的外部，而後在該端部固定有隨其同步轉動的碟盤21，同時，該側板2的外部固定有與該碟盤21配合的剎車卡鉗23，剎車卡鉗23由手持裝置通過剎車拉線22操控。

本高空安全逃生緩降線輪裝置的工作原理為：

火災逃生時，將工字輪上纏繞的鋼絲自由端固定於牢固的物體上，整個裝置隨逃生人員緩降，工字輪受鋼絲牽引而被動轉動，行星減速組件起到變速傳動作用，從而將工字輪的力矩傳遞給主軸13，使主軸13產生與工字輪相反的轉動，且較工字輪轉速快，離心阻力組件中的兩個甩塊17受離心力驅使而向筒體4內壁貼靠，摩擦片16與筒體4內壁產生摩擦而對主軸13的轉動產生阻力，即抑制工字輪的轉動，從而起到緩降效果。由於摩擦片16與筒體4的摩擦力受甩塊17與筒體4內壁之間的壓力影響，甩塊17與筒體4內壁間的壓力受主軸13的轉速影響，主軸13的轉速受工字輪的轉速影響，工字輪的轉速受鋼絲的牽引力即逃生人員體重影響，由此一來，逃生人員體重越大，離心阻力組件產生的阻力越大，逃生人員體重越小，離心阻力組件產生的阻力越小，從而可保證無論逃生人員體重或重或輕，本高空安全逃生緩降線輪裝置都可自動進行平衡，保持良好的緩降效果。

在本高空安全逃生緩降線輪裝置中，行星減速組件肩負減速、傳動及提供支撐力的作用，利用率高，性能穩定，支撐效果好，且結構緊湊，為縮小高空安全逃生緩降線輪裝置的體積及重量創造了良好的條件；離心阻力組件設置在工字輪內，設計科學，其與行星減速組件配合而可自動調整平衡，使本高空安全逃生緩降線輪裝置具有良好的緩降效果，而受使用者體重影響較小；最終使得本高空安全逃生緩降線輪裝置兼顧了結構緊湊、性能穩定、體積小巧，緩降效果好，負荷能力高等優點。