一种缓降器

1.本实用新型涉及消防应急救援装备技术领域，尤其涉及一种缓降器。


背景技术：

2.目前，近年来，伴随我国经济繁荣发展，高层建筑也相应得到了迅猛发展，与此同时，高层楼房中火灾现象也频发不穷，因此如何在火灾中从高出逃生成为目前社会大众的焦点问题。
3.救生缓降器作为高层火灾救援装备的主要组成，常见的缓降器由挂钩、吊带、绳索等组成，是一种可使人沿绳缓慢下降的安全营救装置。常见的缓降器可用专用安装器具安装在建筑物窗口、阳台或楼房平顶处，营救处于高层建筑物的火灾逃生人员。目前现有的火灾救援缓降器存在操作不便等问题，且内部采用齿轮传动，在下落过程中逃生人员需要改变下落速度时，由于齿轮传动比的不连续性，导致缓降器改变速度时其下降速度会出现抖动现象，且下落速度难以控制，在实际使用过程中缓降器也较难实现悬停和刹车等功能，这样逃生者在逃生的过程中不仅会增加逃生者的心里负担，而且不利于自救的实施。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种缓降器，其可在逃生过程中遭遇紧急情况或者到达安全区域时进行刹车悬停操作。
5.本实用新型的目的采用以下技术方案实现：
6.一种缓降器，包括，
7.壳体，所述壳体内形成为安装腔；
8.卷绳机构，卷绳机构包括绕线轴以及救援绳，所述绕线轴的两端均可转动的安装于所述安装腔的内壁上；所述救援绳绕设于所述绕线轴上，所述救援绳的自由端由绕线轴引出并伸出于安装腔外；
9.刹车机构，所述刹车机构用于在所述绕线轴转动时提供一阻力以限制绕线轴的转动运动。
10.进一步地，该缓降器还包括传动轴，传动轴可转动的安装于所述安装腔内；所述传动轴的一端形成为传动端，所述传动端以通过齿轮传动机构与所述绕线轴传动连接。
11.进一步地，所述刹车机构包括刹车支架、刹车把手、刹车轮以及两个刹车抱盘，所述刹车支架安装于所述壳体外，所述两个刹车抱盘间隔设于所述刹车支架上，所述刹车抱盘的一端均铰接于刹车支架上，所述刹车抱盘的另一端均通过连杆铰接于所述刹车把手上；所述刹车把手用于在上下运动时带动所述两个刹车抱盘相互靠近或者相互远离；所述刹车轮安装于所述传动轴上并位于两个刹车抱盘之间；两个刹车抱盘用于在相互靠近时与所述刹车轮摩擦配合。
12.进一步地，该缓降器还包括输出轴以及传动组件，所述传动轴的远离传动端的形成为驱动端，所述驱动端设有驱动盘以及推力件；所述输出轴的一端形成为从动端，所述输
出轴的另一端形成为输出端，所述从动端设有从动盘；
13.所述传动组件包括调节架以及至少两个调节球，所述至少两个调节球均通过铰接组件铰接于所述调节架的周向上；所述至少两个调节球绕所述调节架的中心轴线圆周均匀间隔分布；所述至少两个调节球夹持于所述驱动盘与所述从动盘之间；所述调节架与所述驱动盘以及所述从动盘同轴设置；所述调节架用于在外力作用下靠近或者远离所述驱动盘运动，以带动所述调节球绕传动轴的轴线摆动；所述推力件用于施加一推力至所述驱动盘上以使所述驱动盘压紧在所述至少两个调节球上。
14.进一步地，所述铰接组件包括铰接轴以及两个支架，所述两个支架的一端分别铰接于所述调节架的轴向两端；所述铰接轴穿接于所述调节球内，铰接轴的两端由调节球的两端伸出并分别铰接于两个支架上；所述支架的端部设有铰接有滚轮；所述滚轮与所述调节架滚动配合。
15.进一步地，所述传动组件还包括调节轴，所述调节轴的一端连接于所述调节架，所述调节轴的另一端穿过从动盘并穿设于所述输出轴以由所述输出端伸出；所述调节轴伸出于所述输出端的部分形成为调节端，所述调节端可在受力时带动所述调节轴沿轴向运动。
16.进一步地，所述输出端外表面设有多个摩擦块以及摩擦筒，多个摩擦块固接于所述输出端的外表面并绕输出轴的中心轴线圆周分布；多个摩擦块用于在所述输出轴转动时沿输出轴的径向运动；所述摩擦筒套装于多个摩擦块外部并在所述输出端转动时与所述摩擦块摩擦配合。
17.进一步地，所述输出端的外表面套装有套筒，所述套筒外设有多个摩擦支柱；摩擦块上设有插装孔；多个摩擦块套装于所述套筒外以使所述多个摩擦支柱插装于多个摩擦块的插装孔内。
18.进一步地，所述推力件包括安装筒以及多个弹性片，所述安装筒套装于所述传动轴外，所述多个弹性片的一端连接于所述安装筒的端部；所述弹性片的另一端抵接于所述驱动盘上。
19.进一步地，所述弹性片包括第一连接段以及第二连接段，所述第一连接段的一端连接于所述安装筒，所述第一连接段的另一端连接于所述第二连接段的一端，所述第二连接段的另一端远离所述第一连接段倾斜并与所述驱动盘抵接。
20.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：其缓降器设有刹车机构，刹车机构可以逃生人员在逃生过程中遭遇紧急情况或者到达安全区域时，在绕线轴转动时提供一阻力以限制绕线轴的转动运动，进行刹车悬停操作，操作简便，提高了逃生过程的安全可靠性，且实际操作便捷。
附图说明
21.图1为本实用新型的结构示意图；
22.图2为图1中的a-a剖视图；
23.图3为本实用新型的分解结构示意图；
24.图4为本实用新型的刹车机构与传动轴的结构示意图；
25.图5为本实用新型的输出轴的结构示意图；
26.图6为本实用新型的传动轴以及传动组件的分解结构示意图；
27.图7为本实用新型的传动组件的分解结构示意图；
28.图8为本实用新型的传动组件的局部结构示意图；
29.图9为本实用新型的传动组件的运行原理一种状态示意图；
30.图10为本实用新型的传动组件的运行原理另一种状态示意图；
31.图11为本实用新型的传动组件的运行原理另一种状态示意图。
32.图中：10、传动轴；11、驱动盘；121、安装筒；122、弹性片； 123、推力轴承；20、输出轴；21、从动盘；22、摩擦块；221、插装孔；23、摩擦筒；231、摩擦片；24、套筒；241、摩擦支柱；30、传动组件；31、调节架；32、调节球；33、铰接轴；34、支架；341、滚轮；35、调节轴；351、外螺纹段；352、操作手轮；40、壳体；41、安装腔；50、救援绳；60、绕线轴；61、绕线筒；70、齿轮传动机构； 71、齿轮；72、齿轮轴；80、刹车机构；81、刹车支架；82、刹车轮； 83、刹车把手；84、刹车抱盘；85、连杆。
具体实施方式
33.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。
36.如图1-11所示的一种缓降器，包括壳体40、卷绳机构以及刹车机构80，在壳体40内设有安装腔41，将卷绳机构安装在壳体40内的安装腔41，而刹车机构80安装在壳体40的外部。
37.具体卷绳机构包括绕线轴60以及救援绳50，将绕线轴60的两端均可转动的安装于安装腔41的内壁上，而救援绳50绕设于绕线轴 60上，将救援绳50的自由端由绕线轴60引出并伸出于安装腔41外，在本实施例中，绕线轴60的两端均可以通过轴承可转动的安装在安装腔41的侧壁上，便于绕线轴60的顺畅转动。
38.另外，上述刹车机构80可以在绕线轴60转动时提供一阻力以限制绕线轴60的转动运动。
39.在上述结构基础上，使用本实用新型的缓降器时，可以是在绕线轴60外设置绕线筒61，将救援绳50绕设在绕线筒61上，救援绳50 的两个自由端可以经壳体40引出，在使用时，逃生者可以在手持在救援绳50上，也可以将救援绳50绑在自身上，在逃生时，救援绳 50可以随着逃生者的下降带动绕线轴60转动，绕线轴60转动过程中将救援绳50逐渐放出。
40.而在逃生过程中遭遇紧急情况或者到达安全区域时，可以操作刹车机构80，刹车机构80可在绕线轴60转动时提供一阻力以限制绕线轴60的转动运动，进行刹车悬停操作，操作简便，提高了逃生过程的安全可靠性，且实际操作便捷。
41.进一步地，该缓降器还包括传动轴10，将传动轴10可转动的安装于安装腔41内，而传动轴10的一端形成为传动端，传动端以通过齿轮传动机构70与绕线轴60传动连接，在此
结构基础上，在绕线轴 60转动的过程中，绕线轴60可以通过齿轮传动机构70与传动轴10 传动，齿轮传动机构70可以稳定绕线轴60的转动速度，防止绕线轴 60转动速度过快或者过慢，导致逃生者在逃生过程中出现下降速度过快而出现抖动的情况，同时逃生者逃生过程中出现下降速度过慢而不能及时下落而害怕。
42.进一步地，参见图4，本实施例中的刹车机构80包括刹车支架 81、刹车把手83、刹车轮82以及两个刹车抱盘84，将刹车支架81 安装于壳体40外，而两个刹车抱盘84间隔设于刹车支架81上，上述刹车抱盘84的一端均铰接于刹车支架81上，而刹车抱盘84的另一端均通过连杆85铰接于刹车把手83上，刹车把手83可以在外力作用下上下运动，且刹车把手83在上下运动时可以带动两个刹车抱盘84相互靠近或者相互远离。
43.另外，将刹车轮82安装于传动轴10上，且刹车轮82位于两个刹车抱盘84之间，两个刹车抱盘84可在相互靠近时与刹车轮82摩擦配合。
44.在此结构基础上，在装配时，传动轴10的传动端端部可以伸出于壳体40外，通过花键与上述刹车轮82装配，而安装支架34则可通过螺钉等结构装配在壳体40上。在进行刹车操作时，逃生者可以通过人手动带动刹车把手83向上运动，刹车把手83向上运动便可向上拉动两个连杆85，两个连杆85便可拉动两个刹车抱盘84相互靠近转动，两个刹车抱盘84便可抱紧在刹车轮82的外表面，与刹车轮 82的外表面摩擦配合，实现刹车。
45.需要说明的是，上述刹车轮82可以选用为现有技术中的摩擦轮结构来实现、
46.进一步地，该缓降器还包括输出轴20以及传动组件30，上述传动轴10的远离传动端的形成为驱动端，在驱动端设有驱动盘11以及推力件，而输出轴20的一端形成为从动端，而输出轴20的另一端形成为输出端，从动端设有从动盘21。
47.另外，传动组件30包括调节架31以及至少两个调节球32，上述至少两个调节球32均通过铰接组件铰接于调节架31的周向上，且至少两个调节球32绕调节架31的中心轴线圆周均匀间隔分布，因而至少两个调节球32可以在调节架31的周向上均匀分布，至少两个调节球32夹持于驱动盘11与从动盘21之间；使得驱动盘11与从动盘 21之间的传动力更加平稳。
48.调节架31与驱动盘11以及从动盘21同轴设置；调节架31用于在外力作用下靠近或者远离驱动盘11运动，以带动调节球32绕传动轴10的轴线摆动；推力件用于施加一推力至驱动盘11上以使驱动盘 11压紧在至少两个调节球32上。
49.具体，上述传动组件30的具体工作原理如图参见图9、图10以及图11所示：所述驱动盘11与传动轴10的驱动端以花键配合，故传动轴10转速与驱动盘11转速均为ω1；另外从动盘21与输出轴20 通过平键连接，故从动盘21与输出轴20的转速均为ω2，上述推力件可以提供给驱动盘11足够的挤压力f，使得调节球32与驱动盘11 和从动盘21之间不发生打滑，由于驱动盘11随传动轴10同时转动，所以调节球32与驱动盘11之间在静摩擦力的作用下绕铰链组件转动，转速为ω0。
50.在传动组件30正常驱动时，参见图10，调节球32和驱动盘11 接触点旋转平面的圆周半径r1与调节球32与从动盘21接触点旋转平面的圆周半径r2相等，故调节球32与驱动盘11和从动盘21两个接触点o1，o2处的线速度都为ω1×
r，驱动盘11转速ω1与从动盘21 转速ω2也就相等，故传动组件30中驱动盘11和从动盘21之间的传动比i为1:1；
51.当传动组件30欠驱动时，参见图9，可以调整调节架31，驱使调节架31靠近驱动盘
11移动，调节架31往左偏转φ角，此时调节球32与驱动盘11接触点o1旋转平面圆周半径r1增大，调节球32与从动盘21接触点o2旋转平面圆周半径r2减小，驱动盘11驱动调节球32绕铰链轴旋转，接触点o1处的线速度为ω1×
r，钢球绕铰链轴转动的转速为ω0，且ω0＝ω1×
r/r1，同时调节球32驱动从动盘21转动，接触点o2处的线速度为ω0×
r2，此时输出轴20的转速为ω
2，且
ω2＝(ω0×
r2)/r＝((ω1×
r/r1)
×
r2)/r＝ω1×
r2/r1,由于r1》r2，故ω2《ω1,传动比i＝ω1/ω2＝r1/r2》1。
52.当传动组件30过驱动时，参见图11，驱使调节架31靠近驱动盘11移动，调节架31向右针偏转φ角，此时调节球32与驱动盘11 接触点o1旋转平面的圆周半径r1减小，调节球32与从动盘21接触点o2旋转平面之间的接触圆周半径r2增大，同理可得出输出轴20 的转速为ω2＝ω1×
r2/r1,此时由于r1《r2，故ω2》ω1,传动比i＝ω1/ω2＝r1/r2《1。
53.需要说明的是，由于驱动盘11与从动盘21可以通过传动组件 30的多个调节球32进行传动，在调节架31在轴线上运动时，调节球32可以偏摆一定的角度，使得调节球32与驱动盘11旋转平面接触点处的圆周半径增大或者减小，而调节球32与从动盘21接触点处的旋转平面圆周半径会随着减小或者增大，从而实现驱动盘11和从动盘21之间的传动比改变，由于调节架31偏转的角度是连续变化的，所以驱动盘11到从动盘21之间的传动比同样会连续变化，故可实现了驱动盘11与从动盘21的无级变速，避免在定传动比的情况下，改变速度时发生抖动的情况，速度改变更加平缓。
54.而由于传动轴10与上述绕线轴60通过齿轮传动机构70进行传动连接，因而传动轴10的转动可以由绕线轴60的转动联动，故绕线轴60的转动速度与传动轴10相同。
55.具体在使用时，缓降器已通过救援绳50固定在建筑楼层的窗口、阳台或楼房平顶处，逃生人员需要乘缓降器逃生时，逃生者通过吊带套自己手臂下胸部的位置进行固定，同时双手可以握住壳体40上的握柄悬在空中；在重力的作用下，绕线筒61开始转动，缓降器开始下降。绕线筒61带动绕线轴60开始旋转，绕线轴60上的齿轮71可与传动轴10上的齿轮轴72啮合传动，进而带动传动轴10转动，传动轴10的转动运动通过驱动盘11、调节球32和从动盘21之间的静摩擦力带动输出轴20旋转，人体便可平稳下降。
56.当逃生者遇到紧急情况或者到达安全区域时，逃生人员可以通过拉动缓降器上的刹车把手83进行手动刹车，当逃生人员拉动刹车把手83时，刹车机构80中的刹车抱盘84会抱紧传动轴10上的刹车轮 82，阻碍传动轴10运转，进而实现缓降器的悬停和刹车。
57.当逃生者需要减缓或增加下降速度时，逃生人员可以通过控制上述调节架31左右移动，使得调节球32的角度发生连续性变化，从而使得调节球32与驱动盘11和从动盘21接触点旋转平面圆周半径发生连续改变，进而带动驱动盘11和从动盘21之间的传动比变化，实现无级别传动，使得缓降器改变下降速度时变得十分平稳。
58.当缓降器所受重力达到平衡后，缓降器就会匀速下落，此时输出轴20转速为一定值ω2，假定绕线轴60的转速为ω
入
(即下降速度)，传动轴10转速为ω1，传动轴10上的齿轮轴72和传动轴10的传动比为定值i1,且i1《1，上述传动组件30的传动比为i，传动轴10转速ω1＝ω
入
/i,输出轴20转速为ω2＝ω1/i＝ω
入
/(i1×
i)；当逃生人员需要增加下降速度时，调整调节架31左移，此时驱动盘11和从动盘 21之间的传动比i连续增大，由于ω2为定值，当i增大,则ω
入
(下降速度)也会增大，此时缓降器的下降速度也相应增加；当逃生人员需要降低下降速度时，调整调节架31右移，此时驱动盘11和从动盘21之间的传动比i连续减小，由
于ω2为定值，当i减小,则ω
入
(下降速度)也会减小，此时缓降器的下降速度也相应减小。由于传动组件30的传动比时连续变化，故在改变下降速度时，缓降器的下降速度变化十分平缓，避免了下落速度出现抖动变化的现象，减轻了逃生人员的心里负担，提高了缓降器运行的稳定性。
59.进一步地，参见图6、图7以及图8，本实施例中的铰接组件包括铰接轴33以及两个支架34，将两个支架34的一端分别铰接于调节架31的轴向两端，而铰接轴33穿接于调节球32内，且铰接轴33 的两端由调节球32的两端伸出，并分别铰接于两个支架34上。
60.在此结构基础上，调节球32可以通过铰接轴33分别铰接于两个支架34上，然后以两支架34为安装基础铰接在调节架31上，如此，调节球32在调节架31沿轴向移动时，调节球32便可带动以铰接轴 33在轴向上偏转，使得调节球32与驱动盘11旋转平面接触点处的圆周半径增大或者减小，而调节球32与从动盘21接触点处的旋转平面圆周半径会随着减小或者增大，从而实现驱动盘11和从动盘21之间的传动比改变，调节球32的安装结构相对平稳。
61.更进一步地是，可以在支架34的端部设有铰接有滚轮341；滚轮341与调节架31滚动配合，如此，在调节架31沿轴向移动时，滚轮341可以与调节架31滚动配合，便于支架34的偏转，偏转更加顺畅。
62.进一步地，传动组件30还包括调节轴35，将调节轴35的一端连接于调节架31，调节轴35的另一端穿过从动盘21，并穿设于输出轴20以由输出端伸出，上述调节轴35伸出于输出端的部分形成为调节端，具体调节端可在受力时带动调节轴35沿轴向运动。
63.在调整调节架31的轴向移动时，可以是人手动驱动调节端，驱使调节轴35沿轴向往复运动即可，便于人手动操作。
64.具体的是，可以是在调节端设有外螺纹段351，在输出端设有内螺纹段，将外螺纹段351与内螺纹段螺纹配合，在调整调节架31的轴向移动时，可以转动调节端，调节端的外螺纹段351与内螺纹段螺纹配合，便可在转动过程中实现轴向运动，如此，螺纹配合可以限制调节轴35的轴向移动，只有在人手转动时才能移动。
65.需要说明的是，本实施例中，为了方便调节端的转动操作，可以是在调节端设置操作手轮352，逃生者可以转速操作手轮352，带动调节轴35转动，进而使得调节轴35可以在轴向上左右移动。
66.当然，在没有外螺纹段351和内螺纹段的结构基础上，上述调节轴35可以直接在输出轴20内滑动，在需要滑动时可以人手推动滑动，在无需滑动时可以外部连接件进行固定即可。
67.此外，上述设置在输出端的内螺纹段可以是设置在输出端的螺母结构形成。
68.进一步地，参见图5，还可输出端外表面设有多个摩擦块22以及摩擦筒23，将多个摩擦块22固接于输出端的外表面，多个摩擦块 22可绕输出轴20的中心轴线圆周分布。多个摩擦块22可在输出轴 20转动时沿输出轴20的径向运动，而摩擦筒23套装于多个摩擦块 22外部，并在输出端转动时与摩擦块22摩擦配合。
69.在上述结构基础上，在进行输出轴20的速度过快时，可以上述多个摩擦块22可以在输出轴20的离心力的作用下，沿输出轴20的径向向外运动，此时多个摩擦块22可与摩擦筒23内壁摩擦接触，增加输出轴20的表面摩擦，给输出轴20提供一定阻力，进而对输出轴 20进行减速，防止输出轴20的输出速度过快，因而转速相对平稳。
70.具体的是，可以是在摩擦筒23内壁设置摩擦片231与上述摩擦块22摩擦配合即可。
71.当然，在刚开始使用过程中，在重力的作用下，绕线筒61开始转动，缓降器开始下降。绕线筒61带动绕线轴60开始旋转，绕线轴 60上的齿轮71可与传动轴10上的齿轮轴72啮合传动，进而带动传动轴10转动。传动轴10的转动运动通过驱动盘11、调节球32和从动盘21之间的静摩擦力带动输出轴20旋转；当输出轴20的转速达到定值ω2时，输出轴20上的摩擦块22会因为在离心力的作用下与摩擦筒23接触产生摩擦力，当摩擦力与自身重力达到平衡后，缓降器则开始匀速下落。
72.进一步地，还可在输出端的外表面套装有套筒24，该套筒24可以通过平键固定在输出端的键槽上，在装配好后，可以在套筒24两端设置螺母结构进行进一步的固定。
73.具体在套筒24外设有多个摩擦支柱241，对应在摩擦块22上设有插装孔221；多个摩擦块22套装于套筒24外，以使多个摩擦支柱 241插装于多个摩擦块22的插装孔221内，如此，多个摩擦支柱241 可以滑动的插装在多个摩擦块22的插装孔221内，在输出轴20转动时，离心力便可驱使摩擦块22沿径向运动，而摩擦支柱241可以在插装孔221内滑动，引导摩擦块22沿径向稳定运动，防止摩擦块22 与输出轴20脱离，且径向运动结构稳定。
74.当然，在没有套筒24的结构基础上，摩擦块22也可以直接通过弹性块连接在输出轴20的外表面，同样能够实现在离心力作用下展开，与摩擦筒23摩擦配合的效果。
75.进一步地，参见图4以及图6，推力件包括安装筒121以及多个弹性片122，将安装筒121套装于传动轴10外，而多个弹性片122 的一端连接于安装筒121的端部，弹性片122的另一端抵接于驱动盘 11上，在装配时，安装筒121可以套装传动轴10外，并使弹性片122 呈压缩状态夹持在驱动盘11与安装筒121之间，因而弹性片122提供的弹性应力可以驱使驱动盘11抵紧在调节球32上，并使调节球 32与从动盘21抵紧，实现传动。此外，由于弹性片122提供的弹性应力具有灵活性，因而传动结构更加灵活，减少传动过程中卡死的情况出现。
76.进一步地，推力件还包括推力轴承123，推力轴承123套装于传动轴10外并与安装筒121抵接，在装配时，多个弹性片122可以套装在驱动盘11与安装筒121之间，通过推力轴承123和安装筒121，使弹性片122被压缩产生一定的变形，传递给驱动盘11一定的挤压力，传动轴10转动输出更加灵活，且提供的推力更加稳定。
77.更具体的是，弹性片122包括第一连接段以及第二连接段，将第一连接段的一端连接于安装筒121，第一连接段的另一端连接于第二连接段的一端，而第二连接段的另一端远离第一连接段倾斜并与驱动盘11抵接，因而第二连接段可以呈倾斜状态抵接在驱动盘11上，相较于直线顶压施加面更大，因而施加的弹性力更加平稳。
78.对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。