一种高层火灾逃生装置的制作方法

本发明涉及消防逃生设备领域，具体是一种高层火灾逃生装置。

背景技术：

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：

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火灾逃生装置，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。

其解决的技术方案是，一种高层火灾逃生装置，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，第一安装槽内装有一个杠杆，杠杆的外端高于内端，杠杆的内端为一个斜面，杠杆的外端连接有安全绳，安全绳的下端穿过弧形块伸至弧形块外，且安全绳的下端连接有安全带，安全绳向下拉杠杆的外端时，杠杆的内端会向上转动压紧滑杆的外壁。

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

图1为滑套组件扣合时本发明的主视剖视图。

图2为缓降时本发明的主视剖视图。

图3为第一安装槽位置的俯视剖视图。

图4为启动单元位置的俯视剖视图。

图5为正常滑降时限距单元处的主视剖视图。

图6为限距单元生效时的主视剖视图。

图7为图1中a位置的放大图。

图8为图2中b位置的放大图。

图9为图3中c位置的放大图。

图10为图4中d位置的放大图。

图11为滑槽位置时的主视图。

图12为杠杆的受力分析图。

具体实施方式

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。

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内装有一个杠杆5，杠杆5的外端高于内端，杠杆5的内端为一个斜面，杠杆5的外端连接有安全绳6，安全绳6的下端穿过弧形块3伸至弧形块3外，且安全绳6的下端连接有安全带，安全绳6向下拉杠杆5的外端时，杠杆5的内端会向上转动压紧滑杆1的外壁。

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7，第二安装槽7的前后侧壁上均开有一个左右方向的滑槽8，每个滑槽8内均安装有一个滑块9，第二安装槽7内安装有一个转轴10，转轴10的两端分别可转动的安装在两个滑块9上且具有转动阻尼，转轴10上同轴固定安装有一个滚轮11和一个第一锥齿轮12，转轴10随两个滑块9向内移动可使滚轮11压紧滑杆1外壁，第一锥齿轮12啮合有一个第二锥齿轮13，第二锥齿轮13的轴线处固定有一个内螺纹套14，内螺纹套14内旋转有一个螺杆15，螺杆15连接有驱动电机16；启动单元还包括速度传感器17和电源18，电源18为驱动电机16供电，滑套组件下滑速度达到设定值后，速度传感器17将驱动电机16关闭；在滑套组件下滑速度为零时，驱动电机16启动，驱动电机16启动后，由于转轴10与滑块9处具有转动阻尼，即滚轮11与两个锥齿轮具有转动阻尼，因此驱动电机16带动螺杆15转动时，内螺纹套14不转动，螺杆15会推动内螺纹套14、两个锥齿轮以及滚轮11沿滑槽8向内滑动，直至滚轮11压紧滑杆1外壁时，内螺纹套14不能再向内移动，因此螺杆15会带动内螺纹套14转动，从而通过两个锥齿轮带动滚轮11沿滑杆1滚动，为滑套组件提供启动速度。

所述的杠杆5的支点处安装有一个扭簧19，两个弧形块3扣合在滑杆1上后，在安全绳6未受力时，在扭簧19的作用下，杠杆5的内端压紧滑杆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。

每个所述的弧形块3远离缺口的一端均设有一个凹槽20和一个凸起21，凸起21可伸进另一个弧形块3上的凹槽20内，每个凸起21侧壁上均开有一个卡槽22，每个凹槽20的侧壁上均穿有一个卡销23，卡销23外端伸出弧形块3外且与弧形块3之间连接有第一拉簧24，卡销23的内端为朝向凹槽20开口处的斜面，从而使凸起21可伸入凹槽20内，凸起21伸入凹槽20内后，卡销23内端卡进凸起21上的卡槽22内，从而完成两个弧形块3的扣合。

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25，导向条25依次穿过多个横拉杆2，滑套组件的缺口卡在导向条25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。

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26，竖杆26的中点铰接在滑杆1的内壁，竖杆26的每端与滑杆1内壁之间均连接有一个第二拉簧27，竖杆26每端均固定有一个横杆28，横杆28伸出滑杆1外，且每个横杆28的外端均为朝上的斜面；在两个第二拉簧27的作用下，竖杆26处于竖直状态，两个横杆28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28压进滑杆1内从而越过横杆28继续下滑，当下端的横杆28被向内压时，上端的横杆28会向外伸出更多，使滑套组件不能越过上端的横杆28。

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。

本文中的内端指靠近圆心的一端，外端指远离圆心的一端。

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18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25相对，卡槽22和卡销23配合可避免两个弧形块3脱开；扣合好后，两个杠杆5的内端在扭簧19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6作用在杠杆5外端上，使杠杆5内端绕支点向上转动，从而使两个杠杆5内端进一步压紧滑杆1外壁。

对杠杆5进行受力分析：设逃生者重力为g，重力g对杠杆5的力臂为l1，滑杆1外壁对杠杆5内端的反作用力为f，f对杠杆5的力臂为l2，杠杆5内端与滑杆1外壁之间的摩擦系数为μ，则gl1=fl2，杠杆5内端与滑杆1外壁之间的摩擦力f=fμ，滑套组件受力平衡时，g=f，推算得l2/l1=μ，即杠杆5的内外端力臂的比值设置为μ时，无论逃生者体重大小，滑套组件均处于受力平衡状态。

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18总开关，速度传感器17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17将控制驱动电机16启动，上文已叙述过，驱动电机16启动后会首先推动滚轮11向内运动压紧滑杆1外壁，然后滚轮11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17控制启动电机关闭，滑套组件与逃生者匀速滑降。

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28处，从而使上端的横杆28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28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16再次启动，滚轮11在滑杆1上打滑，下端横杆28处的逃生者向下滑降后，在第二拉簧27的作用下上端的横杆28向内缩回，此处的滑套组件的驱动电机16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28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11的驱动力会将该横杆28压断，使上方的逃生者开始滑降，避免造成更大伤亡。

滑降到地面后，双手将两个卡销23向外拉出，使其内端退出卡槽22，即可将滑套组件从滑杆1上取下。

本发明通过杠杆5的作用，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。

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