基本信息
- 项目名称：
- 高楼自助式逃生缓降器
- 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A类
- 简介：
- 本团队设计的作品为自助式高楼逃生缓降装置。它主要用于火灾时外部救援无法到达或者不能及时到达情况下的高楼逃生救援。它具有使人体从高处沿绳索安全至地面的功能。考虑到火灾时逃生时时时间紧，逃生空间小，逃生处环境复杂，可能无帮手等特点。我们决定设计一种体积小，便携带，不用电，不借助外力，仅靠人体自重就可工作，完全可以一人快速自救逃生，并可实现匀速下落或者悬停的装置。
- 详细介绍：
- 本缓降器作品主要由夹绳机构、齿轮传动机构、自动摩擦控制机构、手动摩擦控制机构四部分组成。缓降器工作时利用夹绳机构的两组摩擦轮来夹紧安全绳，在下落过程中绳子带动这两组摩擦轮转动，同时通过传动杆和一组加速齿轮把转动传递到转轮上。当转轮转动时，摩擦块在离心力的作用下便会紧贴在缓降器外壁上滑动，这样便产生了摩擦力。并且转动越快，离心力越大，摩擦了也就越大，这样就实现了自动摩擦控制。在下降过程中，当转轮转速增大到某一值时，滑块产生的摩擦力增大到一定值，此时装置内部中的摩擦力便与人体重力相等，人体便会匀速下降。如果下落过程中使用者利用手柄对手动摩擦装置进行相应的操作，便可实现空中变速或者悬停。 为了方便使用者调控速度，我们会根据实验将速度控制分为“快、中、慢、停”四个控挡，在手柄相应位置标记出，这样只用这便可根据自己的实际需要，轻松方便地调控自己的下滑速度。
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
- 发明目的、基本思路：高楼化普及的今天，高楼消防自救应急措施与高层建筑的发展严重失衡。为了解决这一难题，提出研究一种高楼自助式逃生升降机构。确保设备能以适当的速度作匀速下滑运动，达到将逃生者安全着陆的目的。 该装置的研发对于灾害来临时老人、小孩等弱势群体的安全逃生具有重要的意义。 技术关键创新点：1.不借助外力，节能环保 2.可多人同时使用，使救援更高效 3.采用人机工程学，最安全，最舒适。克服心理恐惧 4.可调速、可悬停，轻松应对下降过程各种突发问题。采用人体下降时在机构中的离心力使摩擦块产生的摩擦力和人体自重平衡。技术指标：下降速度、摩擦块数量及轴心距离、角速度。
科学性、先进性
- 目前消防器材行业，高层应急逃生缓降器从逃生方式主要分为固定式群体高层应急逃生缓降器、移动式个人高层应急逃生缓降器和个人背负型缓降器。后两种是目前最常见的高楼自主式逃生装置，楼顶缓降装置每次只能运送一人的高空缓降。已有装置主要存在下降速度不稳定、不能确保对弱势群体的次生伤害等缺陷。本课题主要是针对已有逃生装置的缺陷，通过计算机辅助技术和摩擦控制技术，研究一种速度可控式高楼自主逃生升降机构，提供一种高效率，更安全，更舒适，更符合救援实际需要的一种装置，解决了相似产品高成本、低效率的问题，符合高层建筑对逃生救援的需要。符合《国家突发公共事件总体应急预案》中“以人为本，减少危害和依靠科技，提高素质”的总体原则。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品曾于2010年6月20日在河南农业大学由河南省机械委员会评审鉴定的第四届全国大学生机械创新设计大赛河南省赛区预赛中获得二等奖成绩。 本作品于2011年2月9日获得了中华人民共和国国家知识产权局颁发的《实用新型专利证书》
作品所处阶段
- 完成了各项实验数据收集和实验，已经制作出样品可供操作。
技术转让方式
- 委托专利经纪人代为处理
作品可展示的形式
- 实物产品和模型，现场展示。
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
- 该作品的技术特点和优势：无需使用外力，且只在一个人的情况下，仅靠自身重力就可安全下降。该装置带有一个活动夹绳机构，巧妙的夹绳机构可以使安全绳同缓降器方便的分开或连接，使得每根安全绳可同时负载多个缓降器，多人同时使用，提高逃生效率，且携带方便。使用时只要在高楼顶层安装一根足够长度的安全绳，则安全绳所经过的住户可以同时使用，使用高度不再受限制。另外本缓降器可控速可悬停，拥有简便实用的手动阻尼调节机构（即控制摩擦力），在使用中可方便的调节下滑速度或者实现空中悬停。该作品性能优越，使用领域广泛。主要用于火灾和地震情况下的高楼逃生救援，同时也可在高空作业、石油平台、井架等场所使用。 它拥有其他同类产品无法比拟得优势，一经推广，必将受到良好的欢迎。
同类课题研究水平概述
- 同类产品有以下几类：1、救生气垫。救生气垫仅限于高度为3-4层的楼房使用，随着高度的增加，其缓冲效果、作用面积也将大打折扣，因此应用范围非常有限。2.楼顶缓降装置。该装属每次运送一人的高空缓降逃生装置，目前批发价约4.5万元。装置的各个部件采用不锈钢制成，后期维护需要每半年让装置运行一次，做常规的润滑保养，三年更换一次钢索。该装置的发明者介绍，虽然成本较低，但一个人仅靠一根钢索从几十米的高空逃生，确实需要一定的勇气；而且这个装置一次只能运送一个人。3.柔性救生滑道。这种装置适用范围可以包括老幼病残者，但入口一般要设置在高楼顶部，而多层入口容易造成人员碰撞和踩踏，这种滑道安装在高层建筑的外墙，长年累月经受风吹日晒雨淋，其材料寿命尚需进一步证实。此外，逃生者衣服上的装饰物、金属物，也有可能划伤滑道的内衬。上述几种装置的主要技术思路都过于复杂，需要足够的空间与人力来完成，且设施造价高，占用空间大，使用不便，尤其老弱病残不适用。同时目前已有的缓降器本身同逃生的安全绳是一体的，不能分离，这就使得用时每根安全绳同一时间只能负载一个缓降器，只能一人使用，逃生效率低且携带和存放不便。目前市场上的缓降器使用高度大都在50米以内，主要原因是由于缓降器同安全绳不能分离，如果安全绳过长的话携带和安装很不方便，但面对日益增高的高楼，这个使用高度很明显在高层火灾中起不到逃生救援作用。而本作品不仅克服了现有技术的不足，同时也获得了新型有益的效果，每个安全绳可同时负载多个缓降器，多人同时使用，提高了效率，携带方便，只需要一根足够长的安全绳就使得高度不再受限，可调速、可悬停，可调节下降速度和实现空中悬停，且结构简单运行可靠，操作方便，故障率低，逃生救援迅速，易于加工制造，节约成本，利于推广。
