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隨著地震的頻繁發(fā)生，人們的生命安全受到很大威脅。尤其是在地震發(fā)生時高層建筑中的人們很難快速安全地逃離，從而釀成慘劇。 此液壓控制逃生器是由液壓齒輪泵、液壓管道、調(diào)壓閥以及機(jī)架組成的系統(tǒng)。當(dāng)人從高空下落，將帶動液壓泵齒輪的快速轉(zhuǎn)動，使得液壓泵產(chǎn)生很高的油壓，通過調(diào)壓閥迅速阻礙齒輪的超速旋轉(zhuǎn)，并達(dá)到某一穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。通過這種迅速而又靈敏的調(diào)節(jié)和控制，使得人能以某一較低的速度下降，保障人身財(cái)產(chǎn)的安全。

該作品的設(shè)計(jì)目的是用于高層建筑內(nèi)人群在發(fā)生重大災(zāi)害時的快速逃生。整個裝置分為液壓轉(zhuǎn)換單元、液壓控制單元、速度轉(zhuǎn)換單元、以及油路和密封接頭部分。速度——液壓轉(zhuǎn)換， 速度轉(zhuǎn)換單元將重物下降的直線速度轉(zhuǎn)化為齒輪泵的旋轉(zhuǎn)速度。當(dāng)主動輪旋轉(zhuǎn)時，輪齒開始退出嚙合之初為吸油腔，輪齒開始進(jìn)入之處為出油腔。吸油腔與壓油腔是被齒輪的嚙合接觸線以及泵體和端蓋所隔開。由于進(jìn)油過程中，在出油口處形成布局真空，回路中的液壓油在壓力作用下便進(jìn)入吸油腔，形成齒輪泵的吸油過程。嚙合處的輪齒所掃過的面積小于即將進(jìn)入嚙合的輪齒，液壓油便被排除壓油腔，形成齒輪泵的壓油過程。壓力——速度控制 在由齒輪泵、進(jìn)油管、出油管及調(diào)壓閥組成的液力回路中，通過調(diào)節(jié)調(diào)壓閥的開度，改變齒輪泵的進(jìn)油管、出油管之間的液體壓力，從而改變齒輪泵的負(fù)載和轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而控制轉(zhuǎn)速的上升和下降。同時，使得從液壓泵噴出的油流入輸油泵高壓油腔內(nèi)，當(dāng)噴油泵高壓油腔內(nèi)的油壓達(dá)到一定值時，高壓油克服彈簧的壓縮，頂開高壓油腔閥門進(jìn)入低壓油腔，高壓油壓力下降，高壓油腔的通道在彈簧壓縮下重新關(guān)閉，直到油壓再次克服彈簧的彈力頂開高壓油腔通道為止，如此將高壓油的壓力限定在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)。同時，選擇不同彈力的彈簧，可以有效調(diào)節(jié)油壓，我們通過反復(fù)比較采用了壓力較為適中的彈簧。通過以上方法，從而達(dá)到有效控制液壓的目的。改裝自汽車發(fā)動機(jī)輸油泵的液壓控制模塊，結(jié)構(gòu)簡單，體積較小，控制靈敏，成本相對也較低。 本裝置通過調(diào)節(jié)調(diào)壓閥的開度，在適當(dāng)?shù)闹亓斎敕秶鷥?nèi)，通過控制系統(tǒng)控制齒輪泵主軸轉(zhuǎn)速，將人體的下降速度控制在安全的范圍內(nèi)（3-5 m/s）。另外，該裝置完全基于系統(tǒng)的自動化穩(wěn)定調(diào)節(jié)，避免人身在高度緊張時的手動操作，從而最大限度地保障了用戶的人身安全。同時，在超出系統(tǒng)輸入載荷時，系統(tǒng)通過自保護(hù)裝置，停止工作從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性。在控制系統(tǒng)內(nèi)部，齒輪泵在吸油口和排油口之間形成液壓差，利用流體力學(xué)相關(guān)知識，得出液壓差與人體重量、限壓閥開度、主軸轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，進(jìn)行承載能力的標(biāo)定，從而實(shí)現(xiàn)自動控制。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎
在2011年中北大學(xué)“劉鼎杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中榮獲特等獎