CN101780315A - 逃生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逃生器，主要包括由轨道及缓降器组成，所述的缓降器包括有手柄及固定装置，固定装置固定设置于手柄的上部，与手柄向内形成一定的角度θ，固定装置内设置有离合带、刹车装置，所述的手柄内设置有自锁弹簧、锁扣，自锁弹簧安装于连接柱上，锁扣设置于自锁弹簧底部，并固定于连接柱上，所述固定装置为轨道式装置，与轨道配合完成缓降器逃生。本发明可在同一轨道上进行多人、多次、多处同时逃生。

Description

逃生器

技术领域

本发明涉及一种高楼逃生装置，具体是指逃生器。

背景技术

现有的缓降器多数靠一条绳子将人从高处缓慢放下，这种缓降器只能利用绳子的一端或两端吊挂物体，通过物体将人从高处运送至地面，但现有的缓降器绳子的中间部分很难再吊挂物体，使用的人需等上一批人落地后方可继续使用，一条绳子只供一台缓降器使用，绳子的利用率不高。因逃生绳子的长度随下降距离增加而增加，在外因的影响下高楼逃生中必然出现人体的摆动和转动，对逃生的人的人身安全构成威胁。在医院、学校、商场等人员密集的地方，需要多人同时逃生时，需安装多台缓降器，对一幢楼安装多台缓降器并同时使用多台缓降器在技术上要求很高，甚至是不可能的。

而目前公知缓降器在实际使用中，存在诸多不便之处，无法做到快速逃生，且对不同重量的逃生者在逃生时下降速度变化较大。因此，本申请人潜心研究，终于研发出如下本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种更具安全、快速且可同时多人、多处使用的逃生器。

本发明的另一目的在于提供一种安装方便、保管方便的逃生器。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种逃生器，主要包括由轨道及缓降器组成，所述的缓降器包括有手柄及固定装置，固定装置固定设置于手柄的上部，与手柄向内形成一定的角度θ，固定装置内设置有离合带、刹车装置，所述的手柄内设置有自锁弹簧、锁扣，自锁弹簧安装于连接柱上，锁扣设置于自锁弹簧底部，并固定于连接柱上，所述固定装置为轨道式装置，与轨道配合完成缓降器逃生。

离合带固定于连接柱上，与自锁弹簧连接设置。

所述离合带上设置有摩擦片。

还设置有悬挂孔。

采用上述方案后，本发明轨道式缓降器由于采用轨道下降式缓降逃生，可使下降时稳定不摆动；其采用刹车装置在使用过程中使用者还可自行调整速度或是停止；采用锁扣式将轨道式缓降器于轨道配合，只需拔动锁扣来实现，因此显得方便，若遇到紧急逃生环境，立即可实现逃生，使用安全可满足多名危情逃生使用，或是消防救助使用。

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的力学分析示意图；

图3为本发明的轨道俯视图；

图4为本发明的力学分析示意图；

图5为本发明的轨道正视图。

具体实施方式

本发明一种逃生器，包括由轨道20及缓降器10组成，其实现方式是在一幢楼的方便逃生的地方固定好一条或多条轨道，在每层楼靠近轨道的地方存放多台缓降器10。灾情发生时，无论什么地方只要手能伸到导轨，把缓降器10的缓降器连接孔30对着轨道锁扣端一插，缓降器10便装于轨道上，根据缓降器所许可的负载，用安全带把一个或多个人系于缓降器10的悬挂孔上，人往下一跳即可实现逃生。等上一批人下降一定距离，第二批人可重新插放缓降器10继续使用原导轨逃生。落地后人触动缓降器10的自锁锁扣12，缓降器10即可从导轨上取下。对于不同人群的不同需要，本发明可以改变逃生者加速度的大小，获得不同的落地时间与着地速度。使用本发明而未加以任何控制，从七层楼内的任何高度，逃生到地面能做到快速与安全兼顾。使用者若能用刹车装置自行调整速度或是停止，本发明的使用高度不受限制。本发明尤其适宜医院、学校、商场等人员密集的地方，具备在一条轨道上进行多人、多次、多处同时逃生的功能。

如图1-3所示，所述缓降器主要包括由手柄1、固定装置2组成，固定装置2固定设置于手柄1的上部，与手柄1向内形成一定的角度θ，所述的手柄1内设置有自锁弹簧11、锁扣12，自锁弹簧11安装于连接柱13上，锁扣12设置于自锁弹簧11底部，并固定于连接柱13上。锁扣12用于缓降过程安全锁固，所述固定装置2为轨道式装置，与轨道配合完成缓降器逃生。固定装置2内设置有离合带21、刹车装置22，刹车装置22用于逃生过程中逃生者控制下降速度，离合带21固定于连接柱上，与自锁弹簧11连接设置，并其内安装有摩擦片211，且该摩擦片211的摩擦系数μ值较大。离合带21为两片U型片对向设置，当拔动锁扣12时，离合带21张开。缓降器10还设置有悬挂孔3，便于迅速使用逃生。所述缓降器10与轨道20接触部位都设置有摩擦片(图中未示出)。

本发明工作原理为：楼房设置有轨道，拔动锁扣12时，通过自锁弹簧11的拉力，带动离合带21张开，将离合带21抓住与其相配合的轨道，用安全带把一个或多个人系于缓降器10的悬挂孔上，利用其自身的重力，带动缓降器10沿轨道迅速下降，安全逃生。当到达地面时，再次拔动锁扣12即可取下轨道式缓降器，使用方便。

上述本发明可用于多人、不同高度的使用，下降速度迅速，使用安全。配合图4所示，使用时，因缓降器的固定装置2与手柄1向内形成一定的角度θ，因此与轨道即成形该角度θ，下降过程与轨道形成一“三角形”。本发明的力学原理：如图2-4所示，m表示缓降器10与人体的质量，g表示重力加速度，μ表示摩檫片与导轨之间的动摩檫因数，G表示缓降器10与人体的重力，G1和G2表示重力的分力，F1表示轨道对缓降器的拉力，F2表示轨道对缓降器的支持力，f1和f2表示轨道对缓降器的摩檫力，a表示逃生者和缓降器的加速度，θ表示缓降器10的连接柱13与手柄1之间夹角。

使用缓降器10过程中，缓降器10与人体一起沿着轨道在竖直方向运动，并且是平动。

缓降器10与人体在水平方向处于平衡状态，在竖直方向做直线运动，各物理量之间有如下关系：

G＝mg

G1＝Gcotθ

F1＝G1

F1＝F2

f1＝μF1

f2＝μF2

ma＝G-f1-f2

上面各式整理后可得：a＝g-2μgcotθ

缓降器与人体一起沿着轨道做竖直向下的匀加速直线运动，加速度的大小由摩檫片与导轨之间的动摩檫因数和缓降器的连接柱与手柄之间夹角θ决定，而与人体质量无关。因此本发明对各种人群，不管其质量是多少，运动状况是相同的。

本发明的运动学原理：h表示逃生者所在地方离地面高度，t表示从逃生者使用缓降器开始计时到着地所经历的时间，v表示逃生者刚接触地面的瞬时速度，t1和t2分别表示逃生者下降一层和两层高度所需时间，s1和s2分别表示逃生者下降一层和两层高度的竖直位移，v1和v2分别表示逃生者下降一层和两层高度时的瞬时速度，a表示逃生者的加速度。

根据运动学知识各物理量之间有如下关系：

$t1=\sqrt{\frac{2s1}{a}}$

$v1=\sqrt{2\mathrm{as}1}$

$t2=\sqrt{\frac{2s2}{a}}$

$v2=\sqrt{2\mathrm{as}2}$

$t=\sqrt{\frac{2h}{a}}$

$v=\sqrt{2\mathrm{ah}}$

本发明通过更换摩檫片材料从而改变摩檫片与导轨之间的动摩檫因数，或改变缓降器10的连接柱13与手柄1之间夹角，达到改变a的大小，并设定a在0.1～0.3米/秒²之间变化。

本发明以每层楼的高度3米和a＝0.2米/秒²为例，计算得出s1＝3米，s2＝6米，h＝18米(人处在七层楼处即六层楼的楼顶)，t1＝5.4秒，v1＝1.1米/秒，t2＝7.7秒，v2＝1.5米/秒，t＝12.3秒，v＝2.4米/秒。逃生者下降一层和两层高度所需时间分别是5.4秒和7.7秒，逃生者下降一层和两层高度时的瞬时速度分别是1.1米/秒和1.5米/秒，这种时间和速度对缓解紧张的逃生心理是有帮助的，而且下降18米后的速度和时间分别为2.4米/秒与12.3秒，大多数人是能接受这种结果。对于不同人群的实际需要，可以改变a的大小，获得不同的落地时间与着地速度。因此使用本发明而未加以任何控制，从七层楼内的任何高度，只要能将缓降器锁扣于轨道上，逃生到地面能做到快速与安全兼顾。

本发明采用刹车装置，在使用过程中使用者可用它自行调整速度或是停止。使用刹车装置对轨道施加压力，缓降器与人体将获得一个竖直向上的摩檫力f3，当f3大于m a缓降器与人体将减速运动直到停止，f3等于ma缓降器与人体将保持速度的大小不变。代入m＝60千克和a＝0.2米/秒²，得到f3大于12牛即可实现缓降器与人体做减速运动直到停止。若采用摩檫片的动摩檫系数为0.4的材料，对刹车装置施加大于30牛的压力可实现减速或停止，即使是质量100千克的负载对刹车装置也只要求压力大于50牛，因此本刹车装置是安全和有效。使用者若能用刹车装置自行调整速度或是停止，本发明的使用高度不受限制。

本发明的轨道由固定端与锁扣端组成，固定端横截面是一个等腰三角形，固定端上还有若干固定孔，固定端配合图4-5所示，F表示缓降器上部对轨道锁扣端的拉力，F1和F2分别表示因拉力F的作用而使固定端受到的作用力，F11和F12分别表示F1的分力，F21和F22分别表示F 2的分力，等腰三角形的结构使F11＝F21和F12＝F22，达到固定端的固定螺母均匀受力的目的。采用等腰三角形的结构还使人体远离阳台、窗户等障碍物的目的。锁扣端横截面是“T”形结构，配合缓降器10上离合带21一起使用，能保证缓降器10在轨道上沿竖直方向无障碍滑行，也保证滑行中的缓降器不会出现转动。由于缓降器10与轨道接触的是缓降器10上的摩檫片211，损耗的主要是摩檫片211，导轨损耗可忽略不计，使得多次使用导轨逃生得以进行。使用者若能用刹车装置自行调整速度或是停止，可避免因同时使用多台缓降器而出现的冲突，因此本发明具备在一条轨道上进行多人、多次、多处同时逃生的功能。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。

Claims (4)

1.一种逃生器，其特征在于：主要包括由轨道及缓降器组成，所述的缓降器包括有手柄及固定装置，固定装置固定设置于手柄的上部，与手柄向内形成一定的角度θ，固定装置内设置有离合带、刹车装置，所述的手柄内设置有自锁弹簧、锁扣，自锁弹簧安装于连接柱上，锁扣设置于自锁弹簧底部，并固定于连接柱上，所述固定装置为轨道式装置，与轨道配合完成缓降器逃生。

2.如权利要求1所述的逃生器，其特征在于：离合带固定于连接柱上，与自锁弹簧连接设置。

3.如权利要求1所述的逃生器，其特征在于：所述离合带上设置有摩擦片。

4.如权利要求1所述的逃生器，其特征在于：还设置有悬挂孔。

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