基本信息
- 項目名稱：
- 高樓助逃器
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品（專利申請?zhí)枺?01020214759.7）本作品運用倒置凸輪機構使摩擦輪在縱向力的作用下在扇形槽內運動，以實現對繩子的夾緊和放松。圍繞這一核心原理，在蝸輪蝸桿與螺旋傳動之間優(yōu)選其一作為傳動機構來進行運動形式的轉換——將手柄的旋轉運動轉換為執(zhí)行機構的直線運動。本作品主動件采用手動，助逃器傳動部分為二級傳動。作品材料主要選用超硬鋁，在實現功能強度完全滿足的條件下，作品總質量僅約為1.5Kg。
- 詳細介紹：
- 本作品（專利申請?zhí)枺?01020214759.7）運用倒置凸輪機構使摩擦輪在縱向力的作用下在扇形槽內運動，以實現對繩子的夾緊和放松。用渦輪蝸桿機構將手柄的旋轉運動轉換為執(zhí)行機構的直線運動，主動件采用手動，助逃器傳動部分為二級傳動。 市場上現有的及傳統(tǒng)的高樓逃生裝置都存以下共性問題：不能即時使用，沒有調節(jié)功能，不能供多人使用，難以操作，重量大，造價高。 本作品所特有的：1.多功能性，可以采用裝置定人動和裝置隨人動兩種使用方式；2.容錯性，考慮到逃生者的緊張情緒，允許逃生者雙向調節(jié)手柄都能安全逃生；3.自鎖性，運用螺旋傳動的自鎖性，逃生者調節(jié)手柄就能使減速器實現勻速運動或停止，不必持續(xù)對減速器發(fā)力。并且材料主要選用超硬鋁，在實現功能強度完全滿足的條件下，總質量僅約為1.5Kg。而且裝置體積小。 本作品的出現能很好的解決上述問題，而且結構簡單，輕便易用。有較好的實用價值及廣闊的市場空間。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 作品設計： 本作品運用倒置凸輪機構使摩擦輪在縱向力的作用下在扇形槽內運動，以實現對繩子的夾緊和放松。圍繞這一核心原理，用渦輪蝸桿機構將手柄的旋轉運動轉換為執(zhí)行機構的直線運動。本作品主動件采用手動，助逃器傳動部分為二級傳動。作品材料主要選用超硬鋁，在實現功能強度完全滿足的條件下，作品總質量僅約為1.5Kg。（附圖見) 發(fā)明目的和基本思路： 近年來高樓火災頻頻發(fā)生，當災難發(fā)生的危急時刻，正常疏散通道不能使用時，本產品作為一種安全有效的高樓逃生裝置，可以幫助遇險人員迅速、安全、平穩(wěn)地從高處滑落至地面逃生。 創(chuàng)新點： 本作品具有現有產品所不具備的多功能性，容錯性，自鎖性等特點，而巧妙運用倒置移動凸輪機構正是該裝置的主要創(chuàng)新點。 1. 作品首次采用兩個對稱的倒置凸輪機構，實現從動件摩擦輪對繩子的夾緊和放松。 2. 作品使用了雙保險，設置了緊急預防措施，即在摩擦輪的減速失效或其他緊急情況發(fā)生時，按住手剎連桿，使繩索速度迅速下降，實現減速甚至停止下落。 3. 倒置凸輪機構中，凸輪的獨特形狀使得減速器在功能上具有容錯性，以及多功能性。 技術關鍵和主要技術指標： 本作品獨特的凸輪槽輪廓曲線，合適的傳動機構和傳動比，能夠在使用時方便、快捷，同時使裝置結構緊湊。 主要技術和性能指標 項目 指標 機械性能 最大載荷 ≤1500N 最大下降高度 ≥40m 驅動轉矩 ≤7177N＊mm 手柄使用握力 30N 綜合性能 使用壽命 ≥4次火災 噪聲 70dB
科學性、先進性
- 作品的科學性先進性： 1）作品首次在逃生繩裝置中運用了倒置移動凸輪機構，使摩擦輪在縱向力作用下在扇形槽內運動，實現對繩子的夾緊和放松。由于對單個凸輪輪廓曲線的特殊設計及對稱布置，實現了本產品的特殊功能——多功能性和容錯性。 2）作品的顯著特點是使用了雙保險機構，設置了緊急預防措施，即在摩擦輪的減速失效或其他緊急情況發(fā)生時，按住手剎連桿，使繩索速度迅速下降，實現減速甚至停止下落。 3）與現有產品相比本產品結構簡單，重量輕，造價低廉，容易操作，安全可靠，易于存儲，便于攜帶，較好地解決了現有的逃生器的若干主要缺陷。 4）此外，本作品還兼有兩種不同的使用方法可供選擇，在不同情況下使用，從而最高效地實現安全、快捷的逃生。 綜上所述，該作品具有安全可靠的實質性技術特點和顯著技術進步。 參考文獻: 高樓助逃器設計說明書
獲獎情況及鑒定結果
- 2010年10月本作品在東南大學舉辦的“全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽”中榮獲全國二等獎，并獲得湖北省 一等獎。 評審機構：全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽組委會 教育部機械基礎課程教學指導分委員會
作品所處階段
- 生產階段
技術轉讓方式
- 技術許可
作品可展示的形式
- ■實物、產品 ■模型 ■圖紙 ■磁盤 ■現場演示 ■圖片 ■錄像 ■樣品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 使用說明： 緊急情況下，無論是正向還是反向旋轉手柄，都能減速下滑逃生。方法一是將助逃器與固定支架相連，由在逃生窗口的人調控助逃器，調節(jié)下滑的速度從而逃生。方法二是將繩索一端固定，助逃器隨人一起沿繩索下滑。 技術特點和優(yōu)勢： 多功能性 兩種使用方法分別可多人或單人逃生使用。 容錯性 逃生器正裝或反裝，調節(jié)者正向還是反向旋轉手柄，都能安全逃生。 自鎖性 運用螺旋傳動的自鎖性，使運動和受力只能單向傳遞，逃生者只需調節(jié)到合適的夾緊位置，就能減速下滑或是停止，不必持續(xù)對助逃器發(fā)力。 適應范圍： 各類高層建筑。 推廣前景的技術性說明： 本產品結構簡單，重量輕，造價低，解決了現有逃生器功能單一，不可即時調節(jié)，裝置復雜，造價高昂等問題。拓寬了本作品的推廣前景。 市場分析和經濟效益預測： 隨著我國經濟的快速增長，國家對自然災害的防控日益重視，我國目前高層建筑逃生裝置所需約為6000萬套。以每套1000萬人民幣計，整個高樓逃生市場產值預期為600億人民幣，有巨大的產業(yè)化前景。
同類課題研究水平概述
- 建筑火災逃生避難器材主要包括緩降器，逃生軟梯，逃生滑道等產品。它們是在建筑物發(fā)生火災的情況下，遇險人員逃離火場所使用的輔助逃生裝置，是對建筑物內應急疏散通道的必要補充。當前關于高樓逃生的技術專利有很多，然而真正投放市場，正在生產銷售的卻并不多，多數產品未得到大規(guī)模普及。 緩降器是一種可使人沿繩緩慢下降，借人體自身下降的重力，依靠摩擦產生阻力或調速器自動調整控制下減速度的救生器材。由掛輪或吊環(huán)，速度控制器，救生帶及安全繩等組成。使用時，把安全繩一端的救生帶套在使用者的腋下，另一端固定在窗口或陽臺附近的物體即可。 通常按照緩降器形式可以分為兩類：一類是往復式緩降器，如XJS-1型行星輪式緩降器，它的下滑速度是固定的，繩索可以上下往復；另一類是自救式緩降器，如GJH型高空緩降器，其繩索是固定的，速度控制器隨人從上而下，不能往復使用，下減速度必須由人操作控制。 總體而言，現有高樓緩降逃生器都存在下面的一些共性問題： 1）沒有調節(jié)功能，適用面窄； 2）不能即時調節(jié)，一般只能事先調好再往下跳； 3）逃生作用單一，無法做到多人使用，逃生效率差； 4）裝置復雜，難以操作，特別是對于逃生者來說，安全性較差； 5）逃生裝置造價費用高，無法滿足大多數人的購買使用需求。 此外，還存在一些其它的高樓逃生裝置，但他們存在著一個共同問題，體積大，占空間，給平時的存放帶來不便。 作品綜合這兩類緩降器的優(yōu)點，較好的解決了現有逃生器的主要缺陷問題，為高樓逃生產品的開發(fā)應用開拓了一個嶄新的前景。
