王昊凡
摘 要:本發(fā)明提供一種自冷卻高樓緩降器及其溫升計算方法,該緩降器在不借助外力的條件下,使得人或重物從高空勻速落下,落地速度達(dá)到國家的安全標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)用在逃生條件下,可以讓被困人員勻速地滑落到地面,達(dá)到逃生的目的。
關(guān)鍵詞:高樓逃生;自冷卻;緩降器
中圖分類號:TU89 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
高樓火災(zāi)一直威脅著居民的生命,為了在高樓發(fā)生火災(zāi)時順利逃生,出現(xiàn)了各種逃生裝置,如高樓逃生飛行裝置、高樓逃生樓間裝置、高樓逃生緩降裝置、地面直接承接裝置等。但這類裝置或者投資大,或者操作復(fù)雜,一直難以推廣。高樓緩降裝置可以有效地避免上述問題,但是現(xiàn)有的高樓逃生緩降裝置在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量的熱量,影響其運(yùn)行效果和使用壽命,因此需要設(shè)計一款能自冷卻的高樓緩降器。本發(fā)明涉及一種消防領(lǐng)域的緊急避險自救裝置,具體涉及一種自冷卻高樓緩降器及其溫升計算方法。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種自冷卻高樓緩降器及其溫升計算方法,運(yùn)行時散熱快,穩(wěn)定運(yùn)行效果,延長使用壽命。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種自冷卻高樓緩降器,包括:繩索繞輪機(jī)構(gòu),其包括行星輪支座、中心柱、V輪、導(dǎo)向滑輪組和繩索,所述行星輪支座相對樓體固定,所述中心柱垂直固接于行星輪支座上,所述V輪通過其上的V輪中心孔間隙套裝于中心柱上,所述V輪的外柱面上設(shè)有一圈V形槽,所述導(dǎo)向滑輪組固設(shè)于行星輪支座的下端,其包括上左滑輪、上右滑輪和下滑輪,所述繩索的一端位于下滑輪的左下方,另一端依次繞經(jīng)下滑輪的左側(cè)、上左滑輪的右側(cè)、V形槽、上右滑輪的左側(cè)和下滑輪的右側(cè)后位于下滑輪的右下方。
行星輪增速機(jī)構(gòu),其包括行星輪架、行星輪、中心輪和太陽輪,所述行星輪架固定連接于V輪的一端,所述行星輪為3個,分別固接于行星輪架的3個角端,所述中心輪與中心柱軸接,所述太陽輪為內(nèi)齒圈,其一端與行星輪支座固定連接,3個所述行星輪分別與中心輪外嚙合并分別與太陽輪內(nèi)嚙合。
風(fēng)扇冷卻機(jī)構(gòu),其包括風(fēng)扇支架和葉片,所述風(fēng)扇支架設(shè)于中心輪的側(cè)方并與中心柱軸接,多片所述葉片沿風(fēng)扇支架的周向一圈設(shè)置。
外殼,罩設(shè)于繩索繞輪機(jī)構(gòu)、行星輪增速機(jī)構(gòu)和風(fēng)扇冷卻機(jī)構(gòu)的外側(cè),其一端與行星輪支座固定連接。
上述的自冷卻高樓緩降器還包括摩擦減速機(jī)構(gòu),其包括制動片和制動外殼,所述中心輪的遠(yuǎn)離V輪端設(shè)有制動輪,所述制動輪的外柱面上設(shè)有徑向凹槽,所述制動片嵌裝于徑向凹槽內(nèi),所述制動外殼罩設(shè)于制動輪的外側(cè),且制動外殼與太陽輪的另一端固定連接,所述制動片與制動外殼的內(nèi)壁面觸接。
上述的自冷卻高樓緩降器還包括離合機(jī)構(gòu),其包括鋼球,所述中心輪的遠(yuǎn)離V輪端設(shè)有離合軸部,所述風(fēng)扇支架的近中心輪端設(shè)有離合環(huán)部,所述離合軸部同軸插接于離合環(huán)部的內(nèi)側(cè),所述鋼球嵌設(shè)于離合軸部的外柱面與離合環(huán)部的內(nèi)壁面之間。
優(yōu)選的,所述制動輪的外柱面上均布有3~6個所述徑向凹槽,每一所述徑向凹槽內(nèi)嵌裝一片制動片。
其中,所述行星輪架的3個角端分別設(shè)有一行星輪軸,所述行星輪通過墊片和螺釘與行星輪軸固定連接。
本發(fā)明還提供一種上述的自冷卻高樓緩降器的溫升計算方法,按下式計算:
其中:h為下降高度,M為繩索上緩降物的重量,m1為制動片重量,m2為中心輪重量。Q=ηMgh為制動片處的熱量消耗。cp1=385J/(kg·K)為制動片的比熱容。cp2=465zJ/(kg·K)為中心輪的比熱容。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
本發(fā)明的工作原理為:將本發(fā)明固定在陽臺上,可以是窗臺或者暖氣片等堅固的地方,平時沒有危險可以收藏起來,一旦有危險便可拿出使用。將重物或受困人員懸掛于繩索上,帶動V輪旋轉(zhuǎn),通過行星輪增速機(jī)構(gòu)的齒輪系統(tǒng)的傳遞,將V輪的轉(zhuǎn)速提高,傳遞給制動輪。經(jīng)過合理搭配齒輪結(jié)構(gòu),可以使制動輪獲得較高轉(zhuǎn)速,在該轉(zhuǎn)速的帶動下,與制動輪相連的制動片高速轉(zhuǎn)動,由于離心力的作用與制動外殼的壁面產(chǎn)生很強(qiáng)的摩擦力,該摩擦力對中心柱的力矩與重物或受困人員下落產(chǎn)生的力矩平衡,最終使得重物或受困人員能夠勻速下落。
上述方案,可以在不借助外力的條件下,使得人或重物從高空勻速落下,落地速度達(dá)到國家的安全標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)用在逃生條件下,可以讓被困人員勻速地滑落到地面,達(dá)到逃生的目的。本發(fā)明自帶冷卻機(jī)構(gòu),控制運(yùn)行過程的溫升在一定范圍內(nèi),提高其運(yùn)行可靠性和使用壽命。家用自冷卻高樓緩降器如圖1和圖2所示。
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