一種新型客車應(yīng)急逃生天窗的設(shè)計(jì)

摘 要：介紹了一種新型客車應(yīng)急逃生天窗的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種自開自鎖裝置及開關(guān)把手，代替?zhèn)鹘y(tǒng)天窗連接機(jī)構(gòu)，保證緊急情況下天窗上蓋與窗框本體可靠分離，運(yùn)用主動(dòng)觸發(fā)氣囊沖擊力，完成天窗自動(dòng)打開，并設(shè)有輔助逃生軟梯，幫助乘客逃生?？煽焖儆行椭丝吞由?，減少人員傷亡。

關(guān)鍵詞：逃生天窗；自開自鎖裝置；開關(guān)把手；逃生軟梯

引言

市場上出售的客車應(yīng)考慮到緊急情況下乘客生命安全均設(shè)有應(yīng)急逃生天窗，但為考慮車內(nèi)冷氣系統(tǒng)，一般把天窗設(shè)計(jì)為封閉狀態(tài)，當(dāng)客車上發(fā)生意外諸如車內(nèi)失火、側(cè)翻、掉入湖中等時(shí)，應(yīng)急逃生天窗是車內(nèi)人員逃生的唯一出口。由于逃生天窗設(shè)置在車頂部，而現(xiàn)有的逃生天窗均是靠人力用手動(dòng)打開，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此，在緊急情況下，很難在第一時(shí)間打開逃生天窗，嚴(yán)重影響了乘客的自救。

為此，在分析傳統(tǒng)逃生天窗結(jié)構(gòu)后，我們設(shè)計(jì)一種新型應(yīng)急逃生天窗，能在緊急情況下自動(dòng)、快速打開，并落下輔助扶梯，能有效、快速的幫助車內(nèi)乘客離開危險(xiǎn)環(huán)境，減少人員傷亡。

1 結(jié)構(gòu)分析

對市面上常見的客車應(yīng)急天窗研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有客車應(yīng)急逃生天窗大體都為一端活動(dòng)鉸鏈與窗框本體相連接，另一端通過開關(guān)把手與客車本體相連，當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)把手往上推，從而打開天窗。但由于傳統(tǒng)天窗結(jié)構(gòu)因素，使得緊急情況發(fā)生時(shí)天窗打開時(shí)間很大程度依賴車內(nèi)乘客。存在很多不可控因素。

想要實(shí)現(xiàn)天窗打開迅速、不受乘客影響，必須對傳統(tǒng)天窗結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，使得在緊急情況發(fā)生時(shí)能夠自動(dòng)斷開與窗框本體的連接，并且自動(dòng)實(shí)現(xiàn)天窗打開。具體結(jié)構(gòu)見圖1。

2 自開自鎖裝置設(shè)計(jì)

為滿足天窗使用要求，首先必須實(shí)現(xiàn)在緊急情況下，逃生天窗上蓋能夠自動(dòng)快速斷開與窗框本體上連接組建的連接，而正常情況下，上蓋通過連接板與窗框本體連接可靠，從而設(shè)計(jì)出一種自開自鎖裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)天窗固定鉸鏈裝置與窗框相連接。具體結(jié)構(gòu)見圖2。

考慮到電磁鐵結(jié)構(gòu)可靠，反應(yīng)迅速的特點(diǎn)，在連接塊兩側(cè)面安放電磁鐵，其通過彈簧與觸頭連接，觸頭在彈簧張力作用下與連接塊的側(cè)壁連接。正常情況下，在彈簧張力的作用下，觸頭伸長與連接塊連接使連接塊處于固定狀態(tài)即鎖合。接通電磁鐵電源后，電磁鐵吸引觸頭，觸頭壓迫彈簧回縮，與連接塊斷開，連接塊即處于自由狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)解鎖。

3 開關(guān)把手設(shè)計(jì)

客車天窗上蓋另一端使用一種新型開關(guān)把手與窗框連結(jié)。在緊急情況下能主動(dòng)斷開與窗框本體連接，又能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)開關(guān)把手手動(dòng)打開功能。具體結(jié)構(gòu)見圖3。

包括通過彈簧連接的電磁鐵和觸頭，電磁鐵上設(shè)有旋轉(zhuǎn)體且與把手連接，旋轉(zhuǎn)體通過柔性帶與觸頭連接。通常情況下，電磁鐵設(shè)置在天窗的蓋子上，觸頭與窗框卡接。正常情況下，通過轉(zhuǎn)動(dòng)把手使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，柔性帶拉動(dòng)觸頭，觸頭壓迫彈簧回縮，斷開與窗框的連接，即可推開上蓋，打開天窗。當(dāng)出現(xiàn)意外情況時(shí)，接通電磁鐵電源，電磁鐵產(chǎn)生磁力吸引觸頭，觸頭壓迫彈簧回縮，斷開與窗框的連接。

4 動(dòng)力源選擇

由于氣囊結(jié)構(gòu)具有反應(yīng)迅速，瞬間沖擊力大，可靠性高等特點(diǎn)，當(dāng)天窗上蓋與本體所有連接斷開后，我們將傳統(tǒng)氣囊被動(dòng)觸發(fā)改為主動(dòng)觸發(fā)，借用氣囊沖擊力，將天窗上蓋頂開，從而達(dá)到打開天窗的效果。具體結(jié)構(gòu)見圖4。

為保證只有當(dāng)所有連接斷開后，氣囊才工作，在開關(guān)把手及自鎖裝置處設(shè)有接觸開關(guān)，只有當(dāng)兩處斷開信號同時(shí)滿足時(shí)，氣囊才通電，從而保證氣囊工作穩(wěn)定性。

5 輔助逃生扶梯的設(shè)計(jì)

考慮到客車乘坐乘客不同，我們在天窗下方安裝有輔助逃生軟梯，在緊急情況下開關(guān)解除，扶梯下落?？梢詭椭丝团莱鎏齑?，快速逃離危險(xiǎn)。具體結(jié)構(gòu)如圖5。

應(yīng)急軟梯包括踏板且通過繩索串接，軟梯收起放置在天窗窗框的空腔內(nèi)且通過電磁開關(guān)與窗框卡接。當(dāng)需要打開軟梯時(shí)，接通電磁鐵電源，電磁鐵產(chǎn)生磁力吸引觸頭，觸頭壓縮彈簧回縮，與窗框斷開連接，踏板在自重作用下下落，軟梯自動(dòng)打開。為了保證電磁開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)通過手動(dòng)打開軟梯，最下端踏板設(shè)有內(nèi)腔且與側(cè)室連通，內(nèi)腔里設(shè)有鉸接的連桿和推桿，連桿的另一端與設(shè)置在踏板側(cè)壁上的旋鈕連接，推桿的另一端可隨著旋鈕的旋轉(zhuǎn)在連桿帶動(dòng)下伸縮。從而手動(dòng)打開應(yīng)急軟梯。

6 結(jié)束語

通過自鎖裝置及開關(guān)把手設(shè)計(jì)，巧妙將天窗頂蓋與窗框連接，使得新型逃生天窗既能滿足傳統(tǒng)人工打開，在緊急情況時(shí)，駕駛員或乘客通過設(shè)置在駕駛室及車內(nèi)應(yīng)急按鈕，能夠迅速，可靠地打開天窗，整個(gè)過程只需3～5秒，克服了現(xiàn)有技術(shù)靠人力通過手動(dòng)打開天窗費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問題，為乘客自救贏得了寶貴的時(shí)間。同時(shí)逃生扶梯在緊急情況時(shí)，幫助車內(nèi)老、弱、矮小等人群逃離危險(xiǎn)。

本新型客車應(yīng)急逃生天窗適用于長途客車、公交車等公共交通工具，操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)施。已申報(bào)專利。

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