往復式高樓逃生裝置

往復式高樓逃生裝置

簡介：

作品是采用二力平衡原理，使重物下降時主輪受到的主動力矩與剎車的制動力矩相平衡，從而實現勻速下降的一種用于高樓逃生的緩降器。作品具有重量輕，制造成本低，逃生效率高和無需使用任何動力源的特點，并且采用了便攜式結構，特別適合于家庭使用，市場前景較好。

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詳細介紹：

作品純機械設計，無需任何動力源。在整體上主要由擺線輪機構和剎車機構兩部分組成。擺線輪機構由一個主輪和兩個副輪構成，繩子嵌在主副輪的嚙合面之間，參于嚙合，以防止繩子與輪之間的打滑；當繩子受到重力時，吊鉤下部的楔形塊將拉力轉化為正壓力，使剎車片產生摩擦力矩。通過設計與實驗，我們得到了合理的楔形塊角度，對于不同重量的人或物，均能使主輪受的主動力矩與剎車的制動力矩保持平衡，實現勻速降落。使用時，將線卷向樓下拋出，繩子被打開，人用繩子的一端向下緩降，當一人完成緩降后第二個人可用繩子的另一端進行逃生，來回往復以提高逃生效率。此外，由于采用了碟剎的軸向安排結構，整個裝置的體積大大減小，使作品具備了便攜的結構優勢，方便家庭使用。

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

當遇到地震、火災等緊急事件時，人們往往需要用高樓逃生裝置進行自救。因而，各種高樓逃生裝置應運而生。分析現有的各種產品均不同程度上存在一定的缺陷，并且其高售價成為了廣泛性推廣的阻礙。為此，我們設計并制作了一種往復式高樓逃生裝置，除了滿足上述技術特征外，力求做到成本低廉，以更好地推廣到千家萬戶，更好地起到防災救災的作用。 性能指標： 1.便攜式設計，不含繩索凈重2kg。 2.作品適應下降的重量為15kg～200kg。 3.對于不同體重的人下降的速度均為1m/s左右，無繞線輔助時間。 創新點： 1.采用二力平衡原理，通過楔形剎車機構，使下降時的主輪受到的主動力矩與剎車的制動力矩相平衡，從而實現勻速下降。下降速度與重力大小無關，使用時無需進行任何調整。 2.利用擺線輪機構的主輪--繩子--副輪三者形成的嚙合關系，能有效防止繩索與主輪之間的打滑。 3.往復式的設計，無需繞線，提高了逃生效率。 技術關鍵： 1.根據選用的摩擦材料，通過合理的幾何尺寸的設計，利用二力平衡原理，使下降時的主輪受到的主動力矩與剎車的制動力矩相平衡，從而實現勻速下降。 2.利用擺線輪機構，使繩索參與嚙合，防止繩索與主輪之間的相對滑動，提高了逃生時安全性；用齒輪的輔助傳動保證了擺線輪機構嚙合特性，提高了作品的可靠性。 3.用楔型塊與制動輪的配合，實現了機構的軸向制動，簡化了整體機構，降低了作品的成本，提高了作品的經濟性。 4.往復式設計使逃生時不用繞線，提高了逃生效率。

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

使用方法 1.選好跳落窗口或陽臺，將往復式高樓逃生裝置懸掛在窗口或牢牢固定在建筑物上。 2.將繞線盤從窗口扔下，線繩呈自然懸掛狀態。 3.逃生者系上安全帶，并與裝置繩索相連，準備跳落。 4.手握安全繩索，面向墻壁，從窗口或陽臺上從容跳落。 5.落地后，松開安全繩索上的緊扣，然后離開現場。 6.一端下降后，安全繩索的另一端上升，可供第二個逃生者立即使用，不必繞線，按上述方法同樣緩降逃生，依此往復，連續使用。 推廣前景 本裝置可適應用于賓館、辦公樓、高層住宅和商場常消防、高空作業、石油平臺、井架等場所，由于其體積小，造價低，無需人工操作，因而特別適合于家庭使用。加上由于多次災難的發生，人們的防災意識明顯得以加強，因而這一產品的消費群容量大；通過對市場分析，本裝置如果投入工業化生產，生產成本將不足200元，是市場上同類產品的五分之一，有很好的市場前景。

同類課題研究水平概述

目前市場上已陸續出現了一些高樓逃生裝置，如高樓逃生繩、高樓逃生緩降器、高樓逃生傘、高樓逃生管、救生梯等，這些作品的優劣參差不齊。 1.逃生梯：從字面上就可以知道，利用該裝置逃生，逃生者需要一定的攀爬能力，而且它的逃生高度也是比較有限的。而且它的緊湊結構集合了太多重量，不利搬運移動，機動性差。 2.高空緩降器：該裝置結構比較復雜，可靠性較好，但它需要安裝在樓頂才能使用。在災難來臨時人們需要爬到樓頂才能逃生，實際操作性并不強。 3.高樓逃生傘：以降落傘的形式進行緩降，除了對使用者有操作要求之外，還受到風向等一些環境因素的影響，故只適合于專業人員。 4.高樓逃生管：該裝置利用樓房外設的管道對被困人員進行疏散，其優點是逃生效率高，缺點是安全系數較差，且對樓層高度有一定限制，不能應對較高層人員的逃生。 5.其中最為典型的是高樓逃生緩降器：在繩子上加一裝置，人在下降過程中，該裝置利用摩擦阻力來克服重力加速度，使人獲得低速降落的一種逃生裝置。浙江江山浙安消防器材廠的緩降器是這類產品中的一種典型，其主要原理是裝置內的行星輪減速機構及摩擦輪轂內的摩擦塊的作用，保證使用者依靠自重始終保持一定速度安全降至地面。這類產品使用時具有一定實用性，其主要缺陷是一方面需要使用者根據自身體重調節摩擦力的大小，二是對于不同體重的人下降的速度差距較大。 綜上可得：很多高樓逃生裝置還不夠成熟，逃生成功率及逃生效率普遍不高，雖有為數不多的幾款實用性不錯的產品，但也由于制造成本昂貴而面臨著市場份額短缺的命運，加之有些產品需要技術培訓、檔位控制，對緊急時刻逃生人員的脫困帶來了一定的安全隱患