逃生限速下降机设计阐述

导语：逃生限速下降机设计阐述一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

1引言

近年来，城市高层建筑的火灾事故频繁发生，其破坏性大、蔓延速度快，是一种突发性灾害。由于发生火灾时，楼梯和逃生通道被烟雾弥漫和火势阻挡，同时高楼失火，电梯停用，这就给救援和逃生带来了很大的困难，由于逃生不及时酿成很多悲剧。在这种上下两难的境地，一种高效的机械逃生装置将很有必要。目前国内外现有的高层逃生装置主要有三种：（1）机电传动式，它需要电源，通过机械传动实现变速缓降，其缺陷是火灾现场停电无法运行，装置成本高，难以推广；（2）软梯斜索滑降式，通过绳索装置滑降逃生，滑降效率低，不安全；（3）机械摩擦阻尼式，利用下降旋转带动机械相对运动部件的阻尼作用来实现下降限速，可承受多人下载，但装置较为复杂。高楼失火的特点对高楼逃生装置提出了以下要求：无需电源，容易操作，可承载多人，安全可靠，可循环利用。

2高空逃生机械限速下降机工作原理

本文介绍的是一种机械式限速缓降设备，其样机外形如图1所示，结构简图如图2所示。此设备可供高层居住人员在紧急情况下逃生之用。其由机械传动部分、液压阻尼系统、缓冲器、紧急刹车装置及承载装置等组成。工作过程如下：当位于承载装置中的人体负载下降时，通过卷筒传动机构、单向离合器（这时离合器闭合工作）及机械加速齿轮机构带动液压泵旋转，液压泵工作，油液经溢流阀回油箱。随着负载的下降，由于溢流阀的存在（可根据需要调节其调定压力，进而改变液压泵的出口工作压力），油压不断上升，将增加液压泵输入轴的阻力转矩，从而阻碍液压泵的旋转，又通过齿轮传动进而控制卷筒的下降旋转速度，当阻力矩与下降力矩平衡时，就会实现匀速下降，最终起到缓降作用。通过调节溢流阀的调定压力来调节承载的重量和下降的速度。当人员安全着地之后，操作人员通过手轮摇动复位齿轮，实现绳筒的快速反转回位（此时单向离合器反向松开），进行下一个循环。此设备还配备手刹系统，由操作人员紧急刹车，也可由逃生者（稍做改进）自行操作，提高了安全性。设备中的缓冲器，在下降起始和溢流阀溢流时起缓冲作用。图3为液压阻尼系统原理图，通过调节液流阀的开口度，来实现液压阻尼大小的调节，实现机械传动机构的缓慢旋转，从而实现承载装置的缓慢下降。

3设计的基本功能与功能拓展

该装置可以用于高空逃生，其安装方式有两种：（1）逃生装置安装在高层建筑的一楼，通过绳索和安装于楼顶的滑轮来实现逃生人员的下降，绳索绕制在卷筒上，上端绕过顶楼的滑轮后连接承载装置。其通过一楼的操作人员进行操作，操作人员可方便实现对各个楼层逃生人员安全操作。（2）逃生装置安装在高层建筑的顶楼或其他楼层的逃生窗口，绳索绕过卷筒后与承载装置相连，当发生火灾时，逃生人员先躲避在逃生处，然后由一逃生人员操作，其他逃生人员乘坐逃生装置逃生。该逃生装置还可以用于矿井救援，可以把装置安装在矿井旁。当发生矿井灾难时，救援人员可以乘坐该设备下井救援，被救人员可以乘坐该设备上升到达地面，安全脱离险境。在通电的情况下，还可以对该设备进行改造，使用电源驱动来实现速度控制。

4设计的优势和特点

（1）设计新颖、结构紧凑、制造工艺易实现：利用液压传动和带单向离合器的机械传动实现工作，制造工艺易实现。（2）无需电源、经济实用：无需电源驱动，利用人体自重驱动液压系统实现工作。制作加工成本低。可用于高空逃生缓降，也可用于矿井救援，并实现循环使用、效率高。（3）易于推广，应用前景好，市场推广潜力大。（4）安全可靠：采用杠杆式抱闸刹车，响应速度快，刹车效果好。

5结语

此高空逃生机械限速下降机，已获得湖南省第四届机械创新设计大赛二等奖，其利用机械传动和液压阻尼系统能够安全地实现承载重物的缓慢下降。由于设计了单向离合器和快速复位齿轮，因而能实现轻载快速复位。重物40kg、80kg的多次实验表明，通过调节溢流阀调定压力能很好地控制重物的下降速度，紧急刹车装置灵活可靠。本创新设计是缩小型比例样机，通过分析计算选用合适的液压阻尼系统元器件，并对紧急刹车装置、快速复位机构进行优化，完全能实现高楼多人同时逃生或矿井救援功能。