循环式电磁阻尼安全速降装置的制作方法

本实用新型涉及一种循环式电磁阻尼安全速降装置，属于一种高楼逃生器材。

背景技术：

随着城市的发展，各类办公、商务、住宅等高层建筑，在各地的城市如雨后春笋般的拔地而起，就在人们充分利用非常有限的土地资源，建设高楼大厦，并享受到城市繁华的今天，高层建筑由于人口密度大，一旦有火灾等事故发生时，被困在高楼层的人，只能被动的等待消防前来救援，高楼层的人们安全逃生也成为了困扰人们的大问题。针对此问题，有人设计一种布袋式缓降器或机械式缓降器，由于布袋式缓降器，只适合两至三层的较低楼层，而机械式的缓降器，很容易由于机械失灵，发生故障，而且多数需要每家每人都需要配备，这样一来大家都在几乎同一时间都从各家的窗户缓降，很容易发生相互碰撞的危险，这也就是目前已有的这类缓降器为何一直没能普及的原因。因此，对人们来说，还缺少一种能在高楼发生火灾时，能让被困在高楼的人们在消防人员到达之前，就能群众性有序地采取自救与互救的高楼安全速降的逃生装置。

技术实现要素：

为了克服上述目前高楼发生火灾时，被困在高楼层人的安全逃生困扰着人们的问题，也由于目前有人设计的布袋式或机械式缓降器，存在相应的问题，一直没能普及的缺点。本实用新型提供一种能在高楼发生火灾时，能让被困在高楼层人们不必被动等待消防队员，能群众性有序地进行自救与互救的循环式电磁阻尼安全速降装置。

本实用新型是这样实现的：一种循环式电磁阻尼安全速降装置，包括支架、电磁阻尼装置、速降装置、限速制动装置，所述的支架上设置有电磁阻尼装置、速降装置和限速制动装置；

所述的电磁阻尼装置，包括链条、链轮、链轮轴、磁铁、铜管；用不锈钢材料制作一个支架，两根铜管由铜管固定板固定在支架两侧，两个链轮通过链轮轴固定在支架的上端和下端，使链轮能以链轮轴为中心转动，利用磁铁固定卡将磁铁固定在链条的链条耳上，将固定有磁铁的链条绕过上端和下端的链轮，并从两根铜管内穿过，将链条首尾连接，形成一根完整的环形链条；

所述的速降装置，包括钢索轮、钢索、滑轮，两个钢索轮设置在支架上端的链轮轴上，位于链轮的两侧，钢索轮为工字形结构，中间为缠绕钢索的钢索槽，两侧为钢索挡壁，其中一个钢索轮与链轮进行钢性连接，能与链轮同步转动，这个钢索轮的外侧挡壁上固定有限速制动装置的刹车盘，另一个钢索轮能在链轮轴上滑动，钢索轮与链轮之间设置有离合器，钢索轮滑向链轮，使离合器结合，则钢索轮可以与链轮进行同步转动，钢索轮向外滑动，离开链轮，使离合器分离，该钢索轮不会与链轮同步转动，在两根钢索的一端分别固定在两个钢索轮的钢索槽内，并将两根钢索缠绕在两个钢索槽内，在支架上端外侧的支架横梁上固定有两个滑轮，将两根钢索分别从两个钢索轮内引出，经过支架上端侧面的滑轮，钢索下端设置有一个连接扣环；

所述的限速制动装置，包括控制盒、发电线圈、测速线圈、控制电路、储电装置、限速制动器、速度显示器，用漆包线绕出两个发电线圈与一个测速线圈，用黑色电胶布包扎紧，并将线圈弯成与铜管壁相同弧度，两个发电线圈分别安装在两根铜管的下端口处，测速线圈安装在铜管上端口处，两个发电线圈通过导线分别连接到两个桥式整流模块的交流端，两个桥式整流模块的直流端的正、负极分别并联后接入一个5v稳压模块的输入端，稳压模块的输出端正、负极分别连接到储电装置的正、负极；测速线圈的通过导线连接到桥式整流模块的交流端，桥式整流模块的直流端的正极连接到一个三极管的基极和速度显示器的信号端，负极连到三极管的发射极，并连到电路的公共负极，三级管的集电极连接到储电盒的正极与两路低电平触发继电器模块的控制端，在三极管的基极与集电极之间连接一个测试开关；储电装置的正极连接一个电源开关，电源开关的另一极分别连接两路低电平触发继电器模块的正极、速度显示器的正极和继电器①的常开端，储电装置的负极连接到两路低电平触发继电器模块的负极、继电器①的常闭端、继电器②的常开端和速度显示器的负极，继电器①的常开端通过一个限位开关连接到继电器②常闭端，继电器①与继电器②的公共端分别连接到限速制动器电机的两个接线端，在电机的两端并连一个由二极管与嗡鸣器组成的报警电路。限速制动控制电路所有的电子元件，按电路连接方式，焊接在电路板上，做成控制电路板；

用亚克力板材，制作一个限速制动控制盒，将限速制动控制盒用螺丝固定在装置支架上端的横框上，将控制电路板，储电盒固定到限速制动控制盒内，将电源开关与测试开关安装到限速制动控制盒1的上侧壁上，将限位开关安装在制动器摆臂的初始位置；

限速制动器包括刹车制动器、电机、齿轮减速箱、刹车盘，通过固定支架，将刹车制动器的转轴与齿轮减速箱的低速端转轴相连，齿轮减速箱的高速端齿轮与电机轴上的齿轮啮合，制作成限速制动器，根据钢索轮上刹车盘的位置，将限速制动器通过限速制动器的固定支架用螺丝固定在装置支架上，并调节好刹车制动器刹车片与钢索轮上刹车盘的间距，确保限带制动器的制动效果，同时能保证刹车盘在不制动时能灵活转动。

当速降时的速度超过设定的2米每秒时，测速线圈向三极管的基极提供一个高于0.6v的电压，使三级管导通，三极管的集电极电压下降，变成低电平，从而使两路低电平触发继电器模块产生动作，使两个继电器的常闭端断开，常开端闭合，从而使电流通过继电器①的常开端、电机与继电器②的常开端，构成回路，触发限速制动器产生制动动作，电机通过齿轮减速箱带动刹车制动器的转轴转动，增大刹车片与刹车盘之间的压力，从而使下降速度减速；同时电流还通过与电机并联的二极管与嗡鸣器，发出报警声。这时由于制动器摆臂也跟随转动离开了初始位置，使限位开关闭合。由于限速制动装置的制动作用，下降速度得到减速，当下降速度小于2米每秒时，测速线圈提供给三极管的基极电压小于0.6v，三极管停止导通，集电极恢复高电平，从而使两路低电平触发继电器模块停止动作，两个继电器恢复为常开端断开，常闭端闭合，这时由于限位开关还处于闭合状态，电流可经过限位开关、继电器②的常闭端，电机、继电器①的常闭端构成回路，从而使电机反向转动，刹车制动器产生松刹车动作，使刹车片松开刹车盘，从而恢复正常速降，同时制动器摆臂复位到初始位置，使限位开关断开，电机停止工作。

所述的电磁阻尼装置作为优选，链条为048b4分双侧单孔带耳链条，在链条上每隔一节将磁铁固定卡的卡耳与链条耳用螺丝固定，将磁铁嵌入到磁铁固定卡内，并用螺丝固定，确保相邻两块磁铁的磁极方向相反，磁铁为直径5cm,厚为3cm中间有带孔的钕铁硼强力磁铁，铜管为长50cm、内孔直径10cm，管壁厚0.5cm的紫铜铜管。

所述的速降装置作为优选滑轮为滑轮组，固定在支架上端外侧横梁上的为双轮定滑轮，下端为单轮的动滑轮，利用钢索连接成三倍速滑轮组，下端单轮动滑轮有扣环与安全带扣连接。

所述的限速制动装置的电机优选为3v-24v大扭力直流电机，与电机配套的减速器为1∶200的齿轮减速箱，限速制动器的刹车盘为自行车的碟刹片，直径为203mm,刹车制动器为自行车碟刹器。

所述的限速制动装置的发电线圈所用漆包线的直径为0.2mm,线圈直径为10cm,线圈匝线为800—1500匝，发出的电压为1v—10v,测速线圈的漆包线的直径为0.2mm,线圈直径为10cm,线圈匝线为150—300匝，发出的电压为0.2v—2v；5v稳压模块，为dc—dc5v1a输出usb稳压电源模块，储电装置为并联的两节3.7v锂离子电池盒，内置两节并联的18650锂离子充电电池，速度显示器，优选为电压信号转换为速度信号的数码显示装置，三极管的型号为9014，二极管的型号为1n4007，桥式整流模块为型号kbl410的桥堆。

所述的速降装置的离合器由套管、卡槽、内柱、卡栓、弹簧和离合器锁扣组成，在钢索轮靠链轮的一侧设置有套管，在套管前端两相对位置设置有两个卡槽，在链轮一侧设置有比套管略小的内柱，内柱能伸入到套管内，在内柱的前端与套管的卡槽对应的位置设置有两个卡栓，卡栓能嵌入卡槽内，使钢索轮能与链轮同步转动，在钢索轮外侧与支架之间的链轮轴上设置有弹簧，能让卡栓与卡槽紧密结合，在支架上设置有离合器锁扣，能将钢索轮外侧的挡壁锁住，让离合器分离。

所述的电磁阻尼装置为2组或以上都属于本方案保护范围之内。

使用时，每栋高层建筑、景区或游乐场配备本循环式电磁阻尼安全速降装置，可放在楼顶（或楼层通道平台，或景区、游乐场的较高的平台上）不被雨淋的适当位置。平常不使用时，两根钢索都回收到了钢索轮内，两个滑轮组下端的单轮动滑轮都位于最高位置，即备用状态。当需要使用时，打开控制盒上的电源开关，按压测试开关，看看限速制动器是否有制动动作，测试限速制动装置是否正常，确保限速制动器正常的情况下使用，先将带离合器的钢索轮向外侧滑动，并用支架上的离合器锁扣将钢索轮的外侧挡壁锁住，使离合器分离，该钢索轮不与链轮同步转动，这时只有带制动器一侧的钢索轮与链轮结合联动，首位速降人员将安全带在身上系好，并确认，将安全带扣环扣在有制动器一侧的滑轮组的下端的动滑轮的扣环上，便可安全速降到地面。当首位速降人员安全速降到地面后，再将离合器锁扣解锁钢索轮外侧挡壁，该钢索轮在弹簧的推力下向中央的链轮滑动，使离合器结合，这样两侧的钢索轮都能与链轮联动，同样第二位速降人员，将安全带扣环扣在离合器一侧滑轮组下面的动滑轮的扣环上，便可安全速降到地面。这时由于两侧的钢索轮都与链轮联动，于是带离合器一侧的钢索轮便将钢索向下放出的同时，带制动器一侧的钢索轮便将这一侧的钢索向上收回，并回到原始备用状态，以便下一位速降人员速降，这样便可一侧向下速降，别一侧则向上回收钢索，便可实现循环往复进行连续的速降。使用结束后，再将离合器的链索轮与链轮之间的离合器分离，收回最后一次速降一侧的钢索，再将离合器复位结合，本装置又恢复为备用状态。

本实用新型的有益效果是结构简单，利用电磁阻尼原理，还可自发电进行限速制动，不需要外接电源供电，节能环保，能满足人们高楼火灾逃生时群众性有序的自救与互救逃生，还可满足游乐场与景区的游客们进行高空速降体验。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是循环式电磁阻尼安全速降装置一个实施例的结构示意图。

图2是循环式电磁阻尼安全速降装置一个实施例的限速制动控制电路图。

图3是循环式电磁阻尼安全速降装置一个实施例的局部结构示意图。

图4是循环式电磁阻尼安全速降装置一个实施例磁铁安装结构示意图

图1、图2、图3与图4中：控制盒1，刹车制动器2，刹车盘3，磁铁4，钢索5，支架横梁6，定滑轮7，钢索轮8，测速线圈9，动滑轮10，铜管11，链条12，链轮13，支架14，磁铁固定卡15，发电线圈16，铜管固定板17，链轮轴18，离合器锁扣19，钢索槽20，制动器摆臂21，限位开关22，电机23，齿轮减速箱24，卡栓25，卡槽26，弹簧27，螺丝28，磁铁固定卡耳29，链条耳30。

具体实施方式

参见图1、图2、图3或图4，所述的支架14上设置有电磁阻尼装置、速降装置和限速制动装置；

所述的电磁阻尼装置，包括链条12、链轮13、链轮轴18、磁铁4、铜管11；用不锈钢材料制作一个支架14，两根铜管11由铜管固定板17固定在支架14两侧，两个链轮13通过链轮轴18固定在支架14的上端和下端，使链轮13能以链轮轴18为中心转动，利用磁铁固定卡15将磁铁4固定在链条12的链条耳30上，将固定有磁铁4的链条12绕过上端和下端的链轮13，并从两根铜管11内穿过，将链条12首尾连接，形成一根完整的环形链条12；

所述的速降装置，包括钢索轮8、钢索5、滑轮7，两个钢索轮8设置在支架14上端的链轮轴18上，位于链轮13的两侧，钢索轮8为工字形结构，中间为缠绕钢索5的钢索槽20，两侧为钢索5挡壁，其中一个钢索轮8与链轮13进行钢性连接，能与链轮13同步转动，这个钢索轮8的外侧挡壁固定有限速制动装置的刹车盘3，另一个钢索轮8能在链轮轴18上滑动，钢索轮8与链轮13之间设置有离合器，钢索轮8滑向链轮13，使离合器结合，则钢索轮8可以与链轮13进行同步转动，钢索轮8向外滑动，离开链轮13，使离合器分离，该钢索轮8不会与链轮13同步转动，在两根钢索5的一端分别固定在两个钢索轮8的钢索槽20内，并将两根钢索5缠绕在两个钢索槽20内，在支架14上端外侧的支架横梁6上固定有两个滑轮7，将两根钢索5分别从两个钢索轮8内引出，经过支架14上端侧面的滑轮7，钢索5下端设置有一个连接扣环；

所述的限速制动装置，包括控制盒1、发电线圈16、测速线圈9、控制电路、储电装置、限速制动器、速度显示器，用漆包线绕出两个发电线圈16与一个测速线圈9，用黑色电胶布包扎紧，并将线圈弯成与铜管11壁相同弧度，两个发电线圈16分别安装在两根铜管11的下端口处，测速线圈9安装在铜管11上端口处，两个发电线圈16通过导线分别连接到两个桥式整流模块的交流端，两个桥式整流模块的直流端的正、负极分别并联后接入一个5v稳压模块的输入端，稳压模块的输出端正、负极分别连接到储电装置的正、负极；测速线圈的通过导线连接到桥式整流模块的交流端，桥式整流模块的直流端的正极连接到一个三极管的基极和速度显示器的信号端，负极连到三极管的发射极，并连到电路的公共负极，三级管的集电极连接到储电盒的正极与两路低电平触发继电器模块的控制端，在三极管的基极与集电极之间连接一个测试开关；储电装置的正极连接一个电源开关，电源开关的另一极分别连接两路低电平触发继电器模块的正极、速度显示器的正极和继电器①的常开端，储电装置的负极连接到两路低电平触发继电器模块的负极、继电器①的常闭端、继电器②的常开端和速度显示器的负极，继电器①的常开端通过一个限位开关连接到继电器②常闭端，继电器①与继电器②的公共端分别连接到限速制动器电机的两个接线端，在电机的两端并连一个由二极管与嗡鸣器组成的报警电路。限速制动控制电路所有的电子元件，按电路连接方式，用电烙铁焊接在电路板上，做成控制电路板；

用亚克力板材，制作一个限速制动控制盒1，将限速制动控制盒1用螺丝固定在装置支架14上端的横框上，将控制电路板，储电盒固定到限速制动控制盒1内，将电源开关与测试开关安装到限速制动控制盒1的上侧壁上，将限位开关22安装在制动器摆臂21的初始位置；

限速制动器包括刹车制动器2、电机23、齿轮减速箱24、刹车盘3，通过固定支架，将刹车制动器2的转轴与齿轮减速箱24的低速端转轴相连，齿轮减速箱24的高速端齿轮与电机23轴上的齿轮啮合，制作成限速制动器，根据钢索轮8上刹车盘3的位置，将限速制动器通过限速制动器的固定支架用螺丝固定在装置支架14上，并调节好刹车制动器2刹车片与钢索轮8上刹车盘3的间距，确保限速制动器的制动效果，同时能保证刹车盘3在不制动时能灵活转动。

当速降时的速度超过设定的2米每秒时，测速线圈9向三极管的基极提供一个高于0.6v的电压，使三级管导通，三极管的集电极电压下降，变成低电平，从而使两路低电平触发继电器模块产生动作，使两个继电器的常闭端断开，常开端闭合，从而使电流通过继电器①的常开端、电机23与继电器②的常开端，构成回路，触发限速制动器产生制动动作，电机23通过齿轮减速箱24带动刹车制动器2的转轴转动，增大刹车片与刹车盘3之间的压力，从而使下降速度减速；同时电流还通过与电机23并联的二极管与嗡鸣器，发出报警声。这时由于制动器摆臂21也跟随转动离开了初始位置，使限位开关22闭合。由于限速制动装置的制动作用，下降速度得到减速，当下降速度小于2米每秒时，测速线圈9提供给三极管的基极电压小于0.6v，三极管停止导通，集电极恢复高电平，从而使两路低电平触发继电器模块停止动作，两个继电器恢复为常开端断开，常闭端闭合，这时由于限位开关22还处于闭合状态，电流可经过限位开关22、继电器②的常闭端，电机23、继电器①的常闭端构成回路，从而使电机23反向转动，刹车制动器2产生松刹车动作，使刹车片松开刹车盘2，从而恢复正常速降，同时制动器摆臂21复位到初始位置，使限位开关22断开，电机23停止工作。

所述的电磁阻尼装置作为优选，链条12为048b4分双侧单孔带耳链条，在链条12上每隔一节将磁铁固定卡15的卡耳29与链条耳30用螺丝固定，将磁铁4嵌入到磁铁固定卡15内，并用螺丝28固定，确保相邻两块磁铁4的磁极方向相反，磁铁4为直径5cm,厚为3cm中间有带孔的钕铁硼强力磁铁，铜管11为长50cm、内孔直径10cm，管壁厚0.5cm的紫铜铜管。

所述的速降装置作为优选滑轮7为滑轮组，固定在支架14上端外侧横梁上的为双轮定滑轮7，下端为单轮的动滑轮10，利用钢索5连接成三倍速滑轮组，下端单轮动滑轮10有扣环与安全带扣连接。

所述的限速制动装置作为优选电机23为3v-24v大扭力直流电机，与电机23配套的减速器为1∶200的齿轮减速箱24，限速制动器的刹车盘3为自行车的碟刹片，直径为203mm,刹车制动器为自行车碟刹器。

所述的限速制动装置的发电线圈16所用漆包线的直径为0.2mm,线圈直径为10cm,线圈匝线为900匝，发出的电压为6v,测速线圈9的漆包线的直径为0.2mm,线圈直径为10cm,线圈匝线为200匝，发出的电压为1v；5v稳压模块，为dc—dc5v1a输出usb稳压电源模块，储电装置为并联的两节3.7v锂离子电池盒，内置两节并联的18650锂离子充电电池，速度显示器，优选为电压信号转换为速度信号的数码显示装置，三极管的型号为9014，二极管的型号为1n4007，桥式整流模块为型号kbl410的桥堆。

所述的速降装置的离合器由套管、卡槽26、内柱、卡栓25、弹簧27和离合器锁扣19组成，在钢索轮8靠链轮13的一侧设置有套管，在套管前端两相对位置设置有两个卡槽26，在链轮13一侧设置有比套管略小的内柱，内柱能伸入到套管内，在内柱的前端与套管的卡槽26对应的位置设置有两个卡栓25，卡栓25能嵌入卡槽26内，使钢索轮8能与链轮13同步转动，在钢索轮8外侧与支架14之间的链轮轴18上设置有弹簧27，能让卡栓25与卡槽26紧密结合，在支架14上设置有离合器锁扣19，能将钢索轮8外侧的挡壁锁住，让离合器分离。

使用时，每栋高层建筑、景区或游乐场配备本循环式电磁阻尼安全速降装置，可放在楼顶（或楼层通道平台，或景区、游乐场的较高的平台上）不被雨淋的适当位置。平常不使用时，两根钢索5都回收到了钢索轮8内，两个滑轮组下端的单轮动滑轮10都位于最高位置，即备用状态。当需要使用时，打开控制盒1上的电源开关，按压测试开关，看看限速制动器是否有制动动作，测试限速制动装置是否正常，确保限速制动器正常的情况下使用，先将带离合器的钢索轮8向外侧滑动，并用支架14上的离合器锁扣19将钢索轮8的外侧挡壁锁住，使离合器分离，该钢索轮8不与链轮13同步转动，这时只有带制动器一侧的钢索轮8与链轮13结合联动，首位速降人员将安全带在身上系好，并确认，将安全带扣环扣在有制动器一侧的滑轮组的下端的动滑轮10的扣环上，便可安全速降到地面。当首位速降人员安全速降到地面后，再将离合器锁扣19解锁钢索轮8外侧挡壁，该钢索轮8在弹簧27的推力下向中央的链轮13滑动，使离合器结合，这样两侧的钢索轮8都能与链轮13联动，同样第二位速降人员，将安全带扣环扣在离合器一侧滑轮组下面的动滑轮10的扣环上，便可安全速降到地面。这时由于两侧的钢索轮8都与链轮13联动，于是带离合器一侧的钢索轮8便将钢索5向下放出的同时，带制动器一侧的钢索轮8便将这一侧的钢索5向上收回，并回到原始备用状态，以便下一位速降人员速降，这样便可一侧向下速降，别一侧则向上回收钢索5，便可实现循环往复进行连续的速降。使用结束后，再将离合器的链索轮8与链轮13之间的离合器分离，收回最后一次速降一侧的钢索5，再将离合器复位结合，本装置又恢复为备用状态。

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