一种高楼应急逃生器

技术领域

本发明涉及高楼应急逃生技术领域，尤其是涉及一种高楼应急逃生器。

背景技术

随着城市高层建筑的不断增多，在遇到火灾、地震等突发情况下，居住在高层楼宇内的人们如何快速安全地离开居室，来到地面已经成为全球性的问题。虽然快速介入的消防以及其它专职救援人员会给受困人群提供事发后的救援，但在通常情况下不可能十分及时，因此这类灾难总会或多或少地给居住在高楼内的人们的生命带来严重威胁。

目前市面上在售的高楼逃生产品多为类滑轮升降式，将设备安装在阳台墙体外，人通过绳索滑至楼下。这种方式极其不安全，尤其对老年人、小孩和具有恐高症的人来说无法适用。并且，通过绳索下滑其速度很难控制，在下滑过程中又容易碰到楼外空调架、树木、雨棚、晾衣架等设施造成人员受伤，且使用比较麻烦，往往因准备时间过长而耽误逃生黄金时间，错失逃生良机。

另外，在目前的高楼逃生应急产品中，限速装置是必不可少的一部分，限速装置包括壳体和设置壳体内部的若干齿轮，通过行星轮减速机构运转与磨擦轮毂内的磨擦块产生磨擦作用，以保证使用者安全到达地面。目前的高楼应急逃生装置结构复杂，使用不便，且仅依赖行星齿轮减速机构进行减速，很难以匀速保持下滑，且可靠性差，在出现故障时，无法快速有效降低速度。

鉴于上述原因，申请人提供了一种高楼应急逃生器，以便解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高楼应急逃生器，该应急逃生器能够配合专用扶手轨道使用，其利用调速装置，对沿扶手轨道下滑的滚轮进行增速降扭矩后再调速使其最终趋于匀速下行，另外，也可通过刹车机构对下行速度进行自主调节，保证逃生器的安全性和可靠性。

本发明提供一种高楼应急逃生器，可配合安装于楼梯间的专用扶手轨道使用，其特征在于，包括：

滚轮组，包括左滚轮和右滚轮，用于与专用扶手轨道配合沿其滚动；

安装支架，包括左支架和右支架，所述左支架和所述右支架上分别安装有滚轮轴，所述左滚轮或所述右滚轮与所述滚轮轴的一端通过轴承可转动连接；

吊轴，所述吊轴与所述左支架及所述右支架均可转动连接，所述吊轴的底部可与吊钩配合安装，用于吊装可供逃生者搭乘的座椅或吊带；

调速装置，包括一级传动齿轮组、行星齿轮机构及卡瓦摆缓速机构，所述一级传动齿轮组与所述左滚轮或所述右滚轮配合传动，用于将所述左滚轮或所述右滚轮输入的扭矩传递到所述行星齿轮机构；所述行星齿轮机构与所述一级传动齿轮组配合传动，其包括内齿圈、太阳齿轮及多个行星齿轮，多个所述行星齿轮分别与所述太阳齿轮和所述内齿圈同时啮合传动，所述行星齿轮机构用于增速降扭矩；所述卡瓦摆缓速机构包括卡瓦齿轮及卡瓦摆件，所述卡瓦齿轮位于所述太阳齿轮的远离所述行星齿轮一侧，可在所述太阳齿轮带动下转动，触碰所述卡瓦摆件使其摆动，提供制动转矩对所述滚轮组进行减速，使其趋于匀速转动下行；

刹车机构，包括刹车杆及刹车头，所述刹车头设置于所述刹车杆的顶部，用于与专用扶手轨道的底部摩擦进行减速，所述刹车杆的中部与所述吊轴可转动连接；

密封润滑结构，包括密封罩及多个油封垫圈，所述密封罩安装于所述左支架或所述右支架的外侧，与其组成一密封空间，密封空间内注入有润滑油。

优选地，所述一级传动齿轮组包括相啮合的主动齿轮和传动齿轮，所述主动齿轮与所述左滚轮的左端面或所述右滚轮的右端面一体连接，可随其一起转动，所述传动齿轮通过齿轮轴可转动安装于所述左支架或所述右支架上。

优选地，所述主动齿轮和所述传动齿轮均为直齿轮或斜齿轮，且所述主动齿轮的齿数等于所述传动齿轮的齿数。

优选地，所述行星齿轮机构还包括行星架，所述行星架呈正三角形，所述行星齿轮的数量为三个，分别通过支承轴安装于所述行星架的三个角部，且各个所述行星齿轮的中心位于同一圆周上，所述行星架的中部设有安装孔，所述齿轮轴穿过所述安装孔，所述安装孔与所述传动齿轮的轴套的外周面配合安装，使所述行星架可随所述传动齿轮一起转动。

优选地，所述内齿圈的底部与所述左支架或所述右支架固定连接，所述滚轮轴穿过所述内齿圈的顶端，三个所述行星齿轮均匀分布于所述太阳齿轮和所述内齿圈间，所述太阳齿轮的直径大于所述行星齿轮的直径，且所述太阳齿轮的齿数大于所述行星齿轮的齿数。

优选地，所述卡瓦齿轮的轴套与所述太阳齿轮的轴套一体连接，所述齿轮轴穿过所述太阳齿轮和所述卡瓦齿轮，所述卡瓦齿轮的外缘设有多个齿形；所述卡瓦摆件为弧形件，其中部设有与所述滚轮轴配合的安装孔，其两端分别安装有可相对其转动的转筒，当所述太阳齿轮转动时，带动所述卡瓦齿轮一体转动，触碰所述转筒，带动所述卡瓦摆件相对于所述滚轮轴进行摆动，将产生的制动转矩依次通过所述卡瓦齿轮、所述行星齿轮机构及所述一级传动齿轮组反馈给所述左滚轮或所述右滚轮，对其进行缓速。

优选地，所述左支架和所述右支架可转动连接，所述左支架或所述右支架包括内架板、外架板及主架体，所述内架板和所述外架板相互平行布置，所述内架板和所述外架板的底部均与所述主架体一体连接，所述滚轮轴及所述齿轮轴均架设于所述内架板和所述外架板间，所述滚轮轴位于所述齿轮轴的远离所述主架体一侧，且所述滚轮轴的轴线和所述齿轮轴的轴线相互平行布置。

优选地，所述吊轴为条形金属件，其上开设有环形槽，所述吊轴的顶部与所述刹车杆的中部可转动连接，所述吊轴的中部与所述左支架和所述右支架均可转动连接，所述吊钩悬挂于所述吊轴的底部。

优选地，所述油封垫圈包括滚轮油封垫圈、O型油封垫圈及密封罩油封垫圈，所述左滚轮的左端或所述右滚轮的右端与所述内架板间通过所述滚轮油封垫圈配合密封，所述滚轮轴与所述外架板间通过所述O型油封垫圈配合密封，所述齿轮轴与所述内架板和所述外架板间通过所述O型油封垫圈配合密封，所述密封罩为U型空间曲面结构，其与所述内架板和所述外架板的外轮廓面间通过所述密封罩油封垫圈配合密封，并通过沉头螺栓固定连接。

优选地，所述外架板上开设有注油口，用于向所述密封罩与所述左支架或所述右支架围成的密封空间内注入润滑油，对所述调速装置进行润滑。

本发明技术方案具有以下有益效果：

(1)应急逃生器能够配合专用扶手轨道使用，利用左、右支架安装滚轮组沿设于楼梯间的专用扶手轨道滑下，在左、右支架下方悬挂可供人员搭乘的座椅或吊带等，实现在火灾、地震等紧急情况下人员快速逃生；

(2)本发明应急逃生器设有调速装置，可以滚轮组的下行速度进行安全高效调节，先利用一级传动齿轮组对滚轮组下行输入的扭矩进行传递，再通过行星齿轮机构对其速度进行调节，使其能够迅速增速下行，进行增速降扭矩，位于行星齿轮机构输出端的太阳齿轮与卡瓦摆缓速机构的卡瓦齿轮一体连接，卡瓦齿轮转动过程中会触碰卡瓦摆件摆动，对其产生制动转矩，最终反馈到滚轮组，使其以安全速度保持或趋近于匀速下滑状态，保证下行速度在安全可靠范围内；

(3)本发明应急逃生器设有刹车机构，通过刹车机构与扶手轨道底部的防滑纹路摩擦进行减速，实现对下行速度的自主调节，进一步保证逃生器的安全性和可靠性；

(4)本发明应急逃生器左、右支架外侧通过密封罩及油封垫圈密封，内部注入润滑油，可以对调速装置的各个传动部件进行润滑，保证其使用过程中平稳顺滑，同时能够防止传动部件损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明高楼应急逃生器(省略刹车机构)的结构示意图；

图2为本发明高楼应急逃生器打开密封罩后的内部结构示意图；

图3为本发明高楼应急逃生器调速装置(移除内齿圈)的结构示意图；

图4为本发明高楼应急逃生器的刹车机构的结构及安装示意图；

图5为本发明高楼应急逃生器(省略刹车机构)与专用扶手轨道配合的使用状态示意图。

附图标记说明：

1：左滚轮；2：右滚轮；3：滚轮轴；4：左支架；401：内架板；402：外架板；403：主架体；5：右支架；6：吊轴；7：导向轮盘；8：主动齿轮；9：传动齿轮；10：齿轮轴；11：行星架；12：行星齿轮；13：太阳齿轮；14：内齿圈；15：卡瓦齿轮；16：卡瓦摆件；161：转筒；17：刹车机构；171：刹车杆；172：刹车托盘；173：刹车片；174：刹车把手；18：密封罩；19：密封罩油封垫圈；20：沉头螺栓；21：O型油封垫圈；22：注油口；23：润滑油。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、2、3、5所示，本发明提出一种高楼应急逃生器，可配合安装于楼梯间墙壁或预设立柱上的专用扶手轨道使用，专用扶手轨道的底部设有截面为工字型的轨道，该应急逃生器包括：滚轮组，由相对设置的左滚轮1和右滚轮2组成，分别与专用扶手轨道的工字型轨道配合沿其滚动，左滚轮1和右滚轮2均通过滚轮轴3安装于安装支架上，安装支架包括左支架4和右支架5，其中，左滚轮1通过滚轮轴3安装在左支架4上，右滚轮2通过滚轮轴3安装在右支架5上，左滚轮1和右滚轮2的中心设有与滚轮轴3通过轴承配合安装的安装轴孔，左滚轮1和右滚轮2均通过两组轴承与滚轮轴3配合安装，可相对滚轮轴3转动，从而能沿专用扶手轨道向下滚动。

左滚轮1和右滚轮2的一侧设有导向轮盘7，导向轮盘7的直径大于左滚轮1或右滚轮2的直径，滚轮组沿专用扶手轨道下行时，导向轮盘7侧面与专用扶手轨道的侧面相贴，能够使高楼逃生器置始终沿着轨道下行，又能使高楼逃生器快速夹紧在轨道上面，防止装置在下行过程中向一侧扭动或脱轨，保证老弱妇幼等弱势群体使用安全。

左支架4和右支架5的纵切面均呈横置的F型，二者对称布置，结构相同，且二者底端可转动连接，现以左支架4为例对其结构进行说明。左支架4包括内架板401、外架板402及主架体403，内架板401和外架板402相互平行布置，主架体403与内架板401和外架板402的底部均垂直一体连接，且左支架4的主架体403的远离外架板402一端与右支架5的相应结构间可转动连接，滚轮轴3架设于内架板401的顶端和外架板402顶端间，且其轴线与内架板401和外架板402的侧面均相垂直，左滚轮1通过滚轮轴3安装在内架板401的顶部内侧。

吊轴6，吊轴6为条形金属件，其底部沿其长度方向开设有环形槽，吊轴6的中部与左支架4和右支架5均可转动连接，吊轴6顶部设有安装孔，用于与刹车机构可转动连接，吊轴6与左支架4和右支架5相分离或与其一体连接，其中部与左支架4和右支架5均通过转轴可转动连接。吊轴6的底部可悬挂吊钩，吊钩用于吊装可供逃生者搭乘的座椅或吊带等，使逃生者能够快速沿设置在高楼楼梯间的专用扶手轨道进行逃生，且通过吊钩产生的重力作用，可将左滚轮1和右滚轮2夹紧在专用扶手轨道上，防止在下行过程中偏离脱轨，便于老弱妇幼等弱势群体使用。

左支架4和右支架5中至少其一上安装有调速装置，且以左支架4和右支架5上均安装有调速装置为最佳，调速装置用以对滚轮组的下行速度进行调节，现以左支架4上安装的调速装置为例对其结构进行说明。该调速装置包括一级传动齿轮组、行星齿轮机构及卡瓦摆缓速机构，其中，一级传动齿轮组与左滚轮1配合传动，用于将左滚轮1输入的扭矩传递给行星齿轮机构，通过行星齿轮机构对其进行增速将扭矩，使其能够顺利沿专用扶手轨道下行。

如图3所示，一级传动齿轮组包括相啮合的主动齿轮8和传动齿轮9，主动齿轮8和传动齿轮9均为直齿轮或斜齿轮，其中，主动齿轮8与左滚轮1的左端面一体连接，可与其一体转动，且主动齿轮8穿过内架板401，位于内架板401的外侧，左滚轮1的左端外周面与内架板401间通过轴承配合支承，使左滚轮1能够相对内架板401转动。传动齿轮9位于主动齿轮8的下方，其与主动齿轮8相啮合。传动齿轮9通过轴承可转动安装在齿轮轴10上，齿轮轴10架设于内架板401和外架板402间，齿轮轴10的轴线与滚轮轴3的轴线相平行，且齿轮轴10位于滚轮轴3和主架体403间。

在本实施例中，主动齿轮8和传动齿轮9均为直齿圆柱齿轮，主动齿轮8模数为1.5，24齿，压力角为20°，螺旋角为0；传动齿轮9模数为1.5，24齿，压力角20°，螺旋角为0；传动齿轮9与主动齿轮8的传动比为1：1，处于常啮合状态。

行星齿轮机构设于传动齿轮9的外侧，其与一级传动齿轮组配合传动，用于进一步调节滚轮组的转速。

行星齿轮机构包括行星架11、行星齿轮12、太阳齿轮13、内齿圈14，行星架11的中部设有安装孔，传动齿轮9的轴套的端部呈正六边形，其与行星架11上安装孔通过过盈配合安装，从而使行星架11可随传动齿轮9一起转动。

行星架11呈正三角型，其各个角部分别设置有一支承轴，行星齿轮12的数量为三个，分别与各支承轴配合安装，且绕支承轴转动，各个行星齿轮12的中心位于同一圆周上。太阳齿轮13安装于各行星齿轮12的内侧，其与各个行星齿轮12同时啮合传动。内齿圈14与太阳齿轮13同轴线布置，且与左支架4底部固定安装，左支架4的底部开设有与内齿圈14底部配合的固定槽，滚轮轴3的顶部穿过内齿圈14的顶端，使内齿圈14保持与内架板401和外架板402相平行。三个行星齿轮12均匀分布于内齿圈14和太阳齿轮13间，且各行星齿轮12均同时与内齿圈14和太阳齿轮13相啮合传动。

在本实施例中，内齿圈14的齿数为48，三个行星齿轮12的齿数均为15，太阳齿轮13齿数为18，模数均是1；该行星齿轮机构输出端与输入端的传动比约为3.67。行星齿轮12和相邻的太阳齿轮13、内齿圈14总是处于常啮合状态，以提高下行的平稳性。

在该调速装置中，与左滚轮1一体连接的主动齿轮8为输入端，太阳齿轮13为输出端，整体为增速降转矩传动，增速比约为3.67。

卡瓦摆缓速机构包括卡瓦齿轮15及卡瓦摆件16，其中，卡瓦齿轮15的轴套与太阳齿轮13的轴套一体连接，卡瓦齿轮15与太阳齿轮13采用特种钢一体铸造成型，齿轮轴10穿过太阳齿轮13和卡瓦齿轮15，卡瓦齿轮15的外缘设有多个三角形大齿，其可在太阳齿轮13带动下转动，卡瓦齿轮15的外缘齿形触碰卡瓦摆件16使其摆动，进行调速。

卡瓦摆件16为弧形件，其中部设有与滚轮轴3配合的安装孔，可相对滚轮轴3转动或摆动，弧形件的两端分别安装有转筒161，转筒161的转轴沿弧形件的侧面垂直布置，转筒161可相对转轴转动，当太阳齿轮13转动时，其带动套装于其外侧的卡瓦齿轮15同步转动，卡瓦齿轮15外缘齿形触碰转筒161，从而使卡瓦摆件161受力相对于滚轮轴3进行摆动，从而对卡瓦齿轮15产生制动转矩，通过卡瓦大齿15、行星齿轮机构和一级传动齿轮组，将制动转矩反馈到滚轮组，使其转速降低，通过卡瓦齿轮15与卡瓦摆件16间持续碰撞，最终反馈到左滚轮1，使其趋向于匀速下滑。

如图4所示，在本实施例中，该应急逃生器还包括刹车机构17。刹车机构17包括刹车杆171，刹车杆171的中部与吊轴6的顶部铰接，刹车杆171两端分别相对其中部向右上和左下方向弯曲伸出，形成一两端相对中部弯曲的杠杆结构，刹车杆171的顶部设置有刹车头，刹车头包括刹车托盘172及刹车片173，其中，刹车托盘172与刹车杆171的顶端相铰接，刹车片173通过紧固件安装在刹车托盘172上，且由刹车托盘172内伸出，刹车杆171的底端铰接有刹车把手174。

更加具体地，刹车片173由8mm厚的摩擦材料与复合树脂、铜丝等材料复合而成，专用扶手轨道的底部设有防滑纹路，刹车片173可以与其紧密接触通过摩擦减速。在使用过程中，逃生者可下拉刹车把手174，利用杠杆原理，使刹车头抬起，由于刹车托盘172与刹车杆171铰接，使刹车片173表面能够与专用扶手轨道底部全面接触，依靠刹车片173与防滑纹路间的摩擦力，使应急逃生器的下滑速度能够有效降低，实现逃生者对装置下滑速度的自主控制，保证速度在安全范围内。

在本实施例中，如图1、2所示，该应急逃生器还包括密封润滑结构，包括密封罩18及多个油封垫圈。密封罩18为U型空间曲面结构，其与内架板401和外架板402的外轮廓面及主架体403的侧面间通过密封罩油封垫圈19配合密封，密封罩18的边沿与左支架4通过沉头螺栓20固定连接。左滚轮1的左端与内架板401间通过滚轮油封垫圈配合密封，滚轮轴3的右端与外架板402间通过O型油封垫圈21配合密封。齿轮轴10的左端与内架板401间以及齿轮轴10与外架板402间均通过O型油封垫圈配合密封。

外架板402上还开设有注油口22，通过注油口22可向密封罩18与左支架4或右支架5围成的密封空间内注入润滑油23，对调速装置中的各个传动部件进行润滑，保证其使用过程中平稳顺滑，同时能够防止传动部件损伤。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。