高樓逃生器的設(shè)計

劉曉娟

摘 要：本文介紹了一種新型的用于高樓的逃生器設(shè)計，該逃生器安裝了滾通行的機(jī)架和用于控制下降速度的減速裝置，可以有效的解決在發(fā)生火災(zāi)和爆炸等事件時自救逃生的問題，具有效率高、安全性好的特點，對于高樓的實用性非常明顯，保障了人們的生命安全。

關(guān)鍵詞：高樓逃生裝置；減速機(jī)構(gòu)；雙向升降

火災(zāi)是一種突發(fā)性的災(zāi)難，在城市中發(fā)生的頻率非常高，涉及面之廣、破壞程度之大都被人們所恐懼，現(xiàn)如今，城市建筑樓層越來越高，高樓大廈隨處可見，當(dāng)高樓出現(xiàn)活在或爆炸等事件時，由于時間和高度等問題，會給營救帶來極大的困難，此時，被困人員的自救就顯得尤為重要，這也是必須解決的一個重要問題，高樓突發(fā)火災(zāi)時，電梯無法使用、安全通道堵塞，跳樓逃生更是一種極不可取的做法，因此，用于高樓火災(zāi)或爆炸時的自救裝置是十分必要的。在人們將更多的精力都放在涉及高精密度的安全保障措施時，往往忽略了一種非常重要的問題，即最基礎(chǔ)簡單的逃生方式也是最有效的逃生方式，而最簡單有效的方式中機(jī)械逃生裝置，則不會受到電力等問題的限制，提高逃生的幾率。

1設(shè)計思想

目前在市場中流行的高樓逃生器主要有兩種形式：

第一類是包角加手控式的逃生器。該類裝置的主要原理是利用鋼絲輪與固定輪之間的包角，增大鋼絲輪之間的摩擦力，同時輔以手控裝置來調(diào)節(jié)逃生器下降的速度，盡管此類裝置在結(jié)構(gòu)上比較簡單，但是其關(guān)鍵點在于摩擦系數(shù)對該裝置的影響非常大，如果包角太大，則很可能將鋼絲輪卡主，逃生器無法發(fā)揮作用，如果包角太小，則手控裝置的效力將會大大減少，安全性也隨之降低。

第二類是流動阻尼式。該類裝置的主要原理是利用液體的流動阻尼將人體的是能轉(zhuǎn)化為液體熱能以降低速度，此類逃生器機(jī)構(gòu)龐大，實際應(yīng)用效果并不明顯。

本文認(rèn)為在進(jìn)行逃生器設(shè)計的時候應(yīng)該在保證安全的前提條件下，盡量簡化工藝結(jié)構(gòu)且簡單操作，鑒于此，本文設(shè)計一種兼具上述兩種逃生器有點的新型逃生器，利用摩托車的剎車原理，以麻繩為材料，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全性高的特點。不進(jìn)適合高樓使用，而且可以同時容納多人逃生。

2 設(shè)計方案說明

該逃生器主要由機(jī)架、壓繩框等部件構(gòu)成，以麻繩作為逃生繩，以尼龍繩作為調(diào)速的繩索，所有事項都完全依靠自救人員自行操作的方式進(jìn)行，逃生人員在將安全帶系好在自身身體上以后，可以通過操作逃生繩索來轉(zhuǎn)動滾輪，在下降時，自救人員可以通過調(diào)節(jié)調(diào)速繩來控制下降的速度，并通過調(diào)節(jié)滾筒來獲得一個合適的速度。如圖1

圖1 高樓逃生器的實物圖

2.1 機(jī)架

機(jī)架主要是由槽鋼和港版組成，通過焊接或者螺紋連接的形式結(jié)合起來，槽鋼水平放置將其作為一個衡量，將鋼板焊接在兩端，并與豎立放置的槽鋼用螺栓進(jìn)行連接，通過力學(xué)知識的檢驗，該結(jié)構(gòu)不管是在強(qiáng)度還是在吻合度方面都滿足設(shè)計的要求。如圖2

圖2 機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 壓繩框

壓繩框主要由鋼板、調(diào)節(jié)螺栓和導(dǎo)輪組成，壓繩輪通過調(diào)節(jié)螺栓與設(shè)置有螺紋孔的鋼框2連接，調(diào)節(jié)螺栓可以對繩索與滾輪之間的壓力情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，壓繩框與機(jī)架之間使用鋼板進(jìn)行固定，此外，在壓繩框上還裝有一個導(dǎo)輪，其主要目的是減少逃生繩與壓繩框之間的壓力，減少運(yùn)動過程中造成的損耗。

2.3 減速機(jī)構(gòu)

在本次設(shè)計中，減速機(jī)構(gòu)是核心機(jī)構(gòu)，借鑒的剎車原理是摩托車剎車原理，即通過剎車線或剎車?yán)瓧U拉動翻板，使剎車塊向外擴(kuò)張，并接觸到剎車轂，通過剎車塊與剎車轂的摩擦來進(jìn)行剎車。在運(yùn)行過程中，通過繩索拉動拉車手柄運(yùn)營，減速線與滾筒側(cè)面的柄固連，拉動削邊銷運(yùn)動，并加大摩擦力，從而達(dá)到減速目的。在本裝置中，動力源于尼龍繩的拉力，自救者可以在逃生器下降的過程中自由控制尼龍繩的拉力，同時，在尼龍繩的兩端有兩個自由端，當(dāng)?shù)谝晃蛔跃日甙踩_(dá)到地位，逃生成功以后，尼龍繩的另外一段便上升到原有的高度，方便第二位逃生者使用，這就大大節(jié)省了時間，為自救者贏得了寶貴的自救時間。如圖3

圖3 減速機(jī)構(gòu)示意圖

3 結(jié)語

本文中的逃生器涉及能夠?qū)崿F(xiàn)逃生器的雙向升降，且可以容納多人同時進(jìn)行逃生自救，在使用過程中，不同逃生者之間的體重的差異對逃生器下降的速度影響幾乎可以忽略，在單人逃生時，自救者可以根據(jù)自身的重量來調(diào)節(jié)下降的速度，實現(xiàn)安全快速的逃生。本逃生器的設(shè)計對于高層樓層作用非常明顯，將會為高層人員發(fā)生火災(zāi)、爆炸等意外事故是提供一個行之有效的逃生工具，避免人員和財產(chǎn)的損失，充分保障了人們的生命安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王春彥，岳大鑫.基于彈簧的新型高樓逃生器[J].機(jī)械.2007（06）：45-47.

[2] 曹紅奎.基于高阻尼液體的高樓逃生器的設(shè)計[J].商品與質(zhì)量.2010（S6）：174.

[3] 張學(xué)東，任仲賀，蘇逸婷，等.一種家用可折疊高樓逃生裝置的創(chuàng)新設(shè)計與應(yīng)用[J].機(jī)械工程師.2015（07）：135-137.

[4] 尼姝麗，趙利銘，王述洋，等.高樓火災(zāi)逃生裝置的研究和分析[J].能源研究與信息.2014（04）：241-244.

[5] 何理瑞，盧孔寶.基于火災(zāi)救生椅的設(shè)計與應(yīng)用[J].浙江水利水電學(xué)院學(xué)報.2014（02）：67-69.