基本信息
- 项目名称：
- 高楼助逃器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品（专利申请号：201020214759.7）本作品运用倒置凸轮机构使摩擦轮在纵向力的作用下在扇形槽内运动，以实现对绳子的夹紧和放松。围绕这一核心原理，在蜗轮蜗杆与螺旋传动之间优选其一作为传动机构来进行运动形式的转换——将手柄的旋转运动转换为执行机构的直线运动。本作品主动件采用手动，助逃器传动部分为二级传动。作品材料主要选用超硬铝，在实现功能强度完全满足的条件下，作品总质量仅约为1.5Kg。
- 详细介绍：
- 本作品（专利申请号：201020214759.7）运用倒置凸轮机构使摩擦轮在纵向力的作用下在扇形槽内运动，以实现对绳子的夹紧和放松。用涡轮蜗杆机构将手柄的旋转运动转换为执行机构的直线运动，主动件采用手动，助逃器传动部分为二级传动。 市场上现有的及传统的高楼逃生装置都存以下共性问题：不能即时使用，没有调节功能，不能供多人使用，难以操作，重量大，造价高。 本作品所特有的：1.多功能性，可以采用装置定人动和装置随人动两种使用方式；2.容错性，考虑到逃生者的紧张情绪，允许逃生者双向调节手柄都能安全逃生；3.自锁性，运用螺旋传动的自锁性，逃生者调节手柄就能使减速器实现匀速运动或停止，不必持续对减速器发力。并且材料主要选用超硬铝，在实现功能强度完全满足的条件下，总质量仅约为1.5Kg。而且装置体积小。 本作品的出现能很好的解决上述问题，而且结构简单，轻便易用。有较好的实用价值及广阔的市场空间。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计： 本作品运用倒置凸轮机构使摩擦轮在纵向力的作用下在扇形槽内运动，以实现对绳子的夹紧和放松。围绕这一核心原理，用涡轮蜗杆机构将手柄的旋转运动转换为执行机构的直线运动。本作品主动件采用手动，助逃器传动部分为二级传动。作品材料主要选用超硬铝，在实现功能强度完全满足的条件下，作品总质量仅约为1.5Kg。（附图见) 发明目的和基本思路： 近年来高楼火灾频频发生，当灾难发生的危急时刻，正常疏散通道不能使用时，本产品作为一种安全有效的高楼逃生装置，可以帮助遇险人员迅速、安全、平稳地从高处滑落至地面逃生。 创新点： 本作品具有现有产品所不具备的多功能性，容错性，自锁性等特点，而巧妙运用倒置移动凸轮机构正是该装置的主要创新点。 1. 作品首次采用两个对称的倒置凸轮机构，实现从动件摩擦轮对绳子的夹紧和放松。 2. 作品使用了双保险，设置了紧急预防措施，即在摩擦轮的减速失效或其他紧急情况发生时，按住手刹连杆，使绳索速度迅速下降，实现减速甚至停止下落。 3. 倒置凸轮机构中，凸轮的独特形状使得减速器在功能上具有容错性，以及多功能性。 技术关键和主要技术指标： 本作品独特的凸轮槽轮廓曲线，合适的传动机构和传动比，能够在使用时方便、快捷，同时使装置结构紧凑。 主要技术和性能指标 项目 指标 机械性能 最大载荷 ≤1500N 最大下降高度 ≥40m 驱动转矩 ≤7177N＊mm 手柄使用握力 30N 综合性能 使用寿命 ≥4次火灾 噪声 70dB
科学性、先进性
- 作品的科学性先进性： 1）作品首次在逃生绳装置中运用了倒置移动凸轮机构，使摩擦轮在纵向力作用下在扇形槽内运动，实现对绳子的夹紧和放松。由于对单个凸轮轮廓曲线的特殊设计及对称布置，实现了本产品的特殊功能——多功能性和容错性。 2）作品的显著特点是使用了双保险机构，设置了紧急预防措施，即在摩擦轮的减速失效或其他紧急情况发生时，按住手刹连杆，使绳索速度迅速下降，实现减速甚至停止下落。 3）与现有产品相比本产品结构简单，重量轻，造价低廉，容易操作，安全可靠，易于存储，便于携带，较好地解决了现有的逃生器的若干主要缺陷。 4）此外，本作品还兼有两种不同的使用方法可供选择，在不同情况下使用，从而最高效地实现安全、快捷的逃生。 综上所述，该作品具有安全可靠的实质性技术特点和显著技术进步。 参考文献: 高楼助逃器设计说明书
获奖情况及鉴定结果
- 2010年10月本作品在东南大学举办的“全国大学生机械创新设计大赛”中荣获全国二等奖，并获得湖北省 一等奖。 评审机构：全国大学生机械创新设计大赛组委会 教育部机械基础课程教学指导分委员会
作品所处阶段
- 生产阶段
技术转让方式
- 技术许可
作品可展示的形式
- ■实物、产品 ■模型 ■图纸 ■磁盘 ■现场演示 ■图片 ■录像 ■样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 紧急情况下，无论是正向还是反向旋转手柄，都能减速下滑逃生。方法一是将助逃器与固定支架相连，由在逃生窗口的人调控助逃器，调节下滑的速度从而逃生。方法二是将绳索一端固定，助逃器随人一起沿绳索下滑。 技术特点和优势： 多功能性 两种使用方法分别可多人或单人逃生使用。 容错性 逃生器正装或反装，调节者正向还是反向旋转手柄，都能安全逃生。 自锁性 运用螺旋传动的自锁性，使运动和受力只能单向传递，逃生者只需调节到合适的夹紧位置，就能减速下滑或是停止，不必持续对助逃器发力。 适应范围： 各类高层建筑。 推广前景的技术性说明： 本产品结构简单，重量轻，造价低，解决了现有逃生器功能单一，不可即时调节，装置复杂，造价高昂等问题。拓宽了本作品的推广前景。 市场分析和经济效益预测： 随着我国经济的快速增长，国家对自然灾害的防控日益重视，我国目前高层建筑逃生装置所需约为6000万套。以每套1000万人民币计，整个高楼逃生市场产值预期为600亿人民币，有巨大的产业化前景。
同类课题研究水平概述
- 建筑火灾逃生避难器材主要包括缓降器，逃生软梯，逃生滑道等产品。它们是在建筑物发生火灾的情况下，遇险人员逃离火场所使用的辅助逃生装置，是对建筑物内应急疏散通道的必要补充。当前关于高楼逃生的技术专利有很多，然而真正投放市场，正在生产销售的却并不多，多数产品未得到大规模普及。 缓降器是一种可使人沿绳缓慢下降，借人体自身下降的重力，依靠摩擦产生阻力或调速器自动调整控制下减速度的救生器材。由挂轮或吊环，速度控制器，救生带及安全绳等组成。使用时，把安全绳一端的救生带套在使用者的腋下，另一端固定在窗口或阳台附近的物体即可。 通常按照缓降器形式可以分为两类：一类是往复式缓降器，如XJS-1型行星轮式缓降器，它的下滑速度是固定的，绳索可以上下往复；另一类是自救式缓降器，如GJH型高空缓降器，其绳索是固定的，速度控制器随人从上而下，不能往复使用，下减速度必须由人操作控制。 总体而言，现有高楼缓降逃生器都存在下面的一些共性问题： 1）没有调节功能，适用面窄； 2）不能即时调节，一般只能事先调好再往下跳； 3）逃生作用单一，无法做到多人使用，逃生效率差； 4）装置复杂，难以操作，特别是对于逃生者来说，安全性较差； 5）逃生装置造价费用高，无法满足大多数人的购买使用需求。 此外，还存在一些其它的高楼逃生装置，但他们存在着一个共同问题，体积大，占空间，给平时的存放带来不便。 作品综合这两类缓降器的优点，较好的解决了现有逃生器的主要缺陷问题，为高楼逃生产品的开发应用开拓了一个崭新的前景。
