简易逃生装置结构设计【字数：9232】
摘 要现在市面上已经有了很多逃生的产品，如缓降器、逃生软梯等，这些逃生装置的高度都受到了一定的限制，如逃生绳的高度不可超过6米，且缺乏防火功能，逃生人员容易烧伤，缺少多重保护。火灾发生时，很多被困人员都是烧伤或者被烟熏死。因此需要一款将人与火隔离的装置。本篇提到了一种隔火辅助装置，它可以遮挡火势并为等待逃生的人提供逃生时间，它依靠的是棘轮机构，只要拉动棘爪，布就会因为其自重就会下降，将人与火隔离开。卷扬机一般都用于起重和牵引，可以实现东西的上升和下降。本篇还提出了一种逃生装置及配合一些辅助装置来完成逃生的设计方案，其工作原理利用了卷扬机工作原理电动机的正转、反转实现慢速上升或下降，当停电时电磁制动器将进行刹车使得该装置抱闸，人停留在空中。当人临近地面时，可以拉动手柄，手动式下降器可以使人缓慢下降和停止，并起到了保护作用。
目 录
1、绪论 1
1.1 引言 1
1.2 逃生装置的现状 1
1.3 课题研究的目的及意义 2
2、简易逃生装置结构的设计 4
2.1 传动装置方案比较 4
2.2 电动机的选择 5
2.2.1 确定电动机功率 5
2.2.2 确定电动机转速及型号 6
2.3 传动装置的设计 6
2.3.1 传动比的分配 6
2.3.2 传动装置的运动和动力参数的计算 7
2.3.3 齿轮的设计计算 7
2.3.4 轴的结构设计 12
2.3.5 减速器solidworks的三维建模 17
2.4 逃生装置的设计 17
2.4.1 滚筒及滚筒轴的设计 17
2.4.2 联轴器的选择 18
2.4.3 制动器的选择 19
2.4.4 逃生装置的底座 20
2.4.5 逃生装置的总装 20
3、防火布辅助装置 22
3.1 防火布的选择 22
3.2 电动机的选择 22
3.3 隔火辅助装置 22
4、手动式下降器的设计 24
5、 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
使用要求 25
6、总结和展望 26
参考文献 27
1、绪论
1.1 引言
随着我国经济的发展，城市化和现代化的不断推进，从平房到高楼，人们住的楼层高度也越来越高。电器和天然气使用不当而引起的火灾频频发生，对居民的人身安全存在一定的威胁。而如何逃生将成为我们要研究并解决的问题。当火灾发生时，他们就会觉得束手无策，于是如何自救便成为了逃生的难题。现在市面上已经有了很多逃生的产品，但是其各自都有优缺点，大多数均利用了摩擦力来实现高楼的逃生，这些装置在连续作业时都可能存在失效等情况并且缺乏防火防烟功能。逃生类装置主要能实现逃生，安全系数高且操作简单方便，这类装置才会受到大多数人的青睐。
1.2 逃生装置的现状
现在的住宅楼层高度越来越高，高楼逃生成为一个火热的话题，其市场需求量也比较大。逃生装置结构设计也将成为消防安全的一大研究项目。
国内研究成果如下：
南京林业大学学生夏凤鸣等设计的“双吊篮高层建筑火灾逃生装置”, 类似于“跷跷板”[1]。这个装置采用了双吊篮的结构，一上一下的结构使得它没有了空行程，从而很大程度上提高了逃生效率。它的下降速度是通过钢丝绳弯曲程度的改变与摩擦块摩擦来控制的，操作简单，适合各个年龄段的人使用。
高龄老人陆嘉昌发明了自救式跳楼机[1],该装置将钢丝嵌入尼龙袋内,大大提高了其承载力, 使得其可以承受800kg左右，可下降20楼。
国外研究成果如下：
日本研制了一种室外楼梯，其形状为螺旋形[2]。该装置优点：结构简单。缺点：空间占用量大且不能防火防烟。一旦发生火灾，被困人员疏散困难，并且该装置长期置于室外维护困难。因此该装置不可用于高层建筑只可以用于低层建筑。
德国发明了与轮船外型相似的逃生艇的逃生系统装置为逃生艇[3]。该装置优点：效率高。缺点：由于机构比较复杂因此造价非常昂贵不可普遍的用于家家户户。
英国人发明了充气袋[4]，火灾发生时，可以为其快速充气，形成一个滑梯，使得被困人员通过滑梯来实现逃生。
目前为止，简易的逃生装置结构简单且容易上手，但是只能实现单人逃生。这类装置主要包括逃生软梯、逃生绳、缓降器等（如图11所示）。缓降器高度不可超过30米，逃生软梯结构尺寸大不好放置且高度不宜太高。很多高空作业的装空调人员缺乏安全意识用一根绳子绑着进行高空作业，事故常常发生，逃生绳的高度不可超过6米。
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图11 简易装置
救生气垫（如图12所示）是一种充气之后使得人下落时进行缓存而不会受伤，但是其存在一定的局限性[5]。其无法实现自救，只能通过他人给你充气之后才能救，且下落人数多的话可能灰发生碰撞从而受伤。而且占地大，楼层高时人下落时未必一定落在救生气垫上，存在较大的风险。
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图 12 救生气垫
多人逃生箱式缓降装置[6]（如图13所示）无需电力因此不需考虑停电状态。其利用了空气阻尼技术，它可以同时救下多人。但是该装置不能中途停靠，被困人员只能通过顶楼下降至底楼。因此该装置虽然逃生效率高，但是不实用，造价昂贵。
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图13 逃生箱式缓降装置
1.3 课题研究的目的及意义
电器和天然气使用不当而引起的火灾频频发生，对居民的人身安全存在一定的威胁。实例如哈尔滨北龙温泉休闲酒店二楼厨房起火，火灾事故共导致20人死亡[7]。在经济发展迅速的时代下，地方政府可能忽略了对人民生命财产安全的重视。“三合一”这个词，今年常常听到，火灾事故不断发生，国家开始重点抓消防这一块。有些室内电瓶车充电有风险，群居房中私拉电线存在风险，因此采取“三合一”的整治措施，对一些存在风险的地方进行拆除或整改[8]。虽然市面上有一些逃生软梯和缓降器和灭火器等，但是很多居民没有这种消防意识。火灾一旦发生，大多数被困人员都不知所措，不会自救，只能等待消防队员过来救援，导致失去了逃生的黄金时间，命丧于火海之中。为了给他们更多的时间可以逃生，就需要防火布来遮挡火势，这样才能有更多的人有机会火灾逃生。
2、简易逃生装置结构的设计
目 录
1、绪论 1
1.1 引言 1
1.2 逃生装置的现状 1
1.3 课题研究的目的及意义 2
2、简易逃生装置结构的设计 4
2.1 传动装置方案比较 4
2.2 电动机的选择 5
2.2.1 确定电动机功率 5
2.2.2 确定电动机转速及型号 6
2.3 传动装置的设计 6
2.3.1 传动比的分配 6
2.3.2 传动装置的运动和动力参数的计算 7
2.3.3 齿轮的设计计算 7
2.3.4 轴的结构设计 12
2.3.5 减速器solidworks的三维建模 17
2.4 逃生装置的设计 17
2.4.1 滚筒及滚筒轴的设计 17
2.4.2 联轴器的选择 18
2.4.3 制动器的选择 19
2.4.4 逃生装置的底座 20
2.4.5 逃生装置的总装 20
3、防火布辅助装置 22
3.1 防火布的选择 22
3.2 电动机的选择 22
3.3 隔火辅助装置 22
4、手动式下降器的设计 24
5、 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
使用要求 25
6、总结和展望 26
参考文献 27
1、绪论
1.1 引言
随着我国经济的发展，城市化和现代化的不断推进，从平房到高楼，人们住的楼层高度也越来越高。电器和天然气使用不当而引起的火灾频频发生，对居民的人身安全存在一定的威胁。而如何逃生将成为我们要研究并解决的问题。当火灾发生时，他们就会觉得束手无策，于是如何自救便成为了逃生的难题。现在市面上已经有了很多逃生的产品，但是其各自都有优缺点，大多数均利用了摩擦力来实现高楼的逃生，这些装置在连续作业时都可能存在失效等情况并且缺乏防火防烟功能。逃生类装置主要能实现逃生，安全系数高且操作简单方便，这类装置才会受到大多数人的青睐。
1.2 逃生装置的现状
现在的住宅楼层高度越来越高，高楼逃生成为一个火热的话题，其市场需求量也比较大。逃生装置结构设计也将成为消防安全的一大研究项目。
国内研究成果如下：
南京林业大学学生夏凤鸣等设计的“双吊篮高层建筑火灾逃生装置”, 类似于“跷跷板”[1]。这个装置采用了双吊篮的结构，一上一下的结构使得它没有了空行程，从而很大程度上提高了逃生效率。它的下降速度是通过钢丝绳弯曲程度的改变与摩擦块摩擦来控制的，操作简单，适合各个年龄段的人使用。
高龄老人陆嘉昌发明了自救式跳楼机[1],该装置将钢丝嵌入尼龙袋内,大大提高了其承载力, 使得其可以承受800kg左右，可下降20楼。
国外研究成果如下：
日本研制了一种室外楼梯，其形状为螺旋形[2]。该装置优点：结构简单。缺点：空间占用量大且不能防火防烟。一旦发生火灾，被困人员疏散困难，并且该装置长期置于室外维护困难。因此该装置不可用于高层建筑只可以用于低层建筑。
德国发明了与轮船外型相似的逃生艇的逃生系统装置为逃生艇[3]。该装置优点：效率高。缺点：由于机构比较复杂因此造价非常昂贵不可普遍的用于家家户户。
英国人发明了充气袋[4]，火灾发生时，可以为其快速充气，形成一个滑梯，使得被困人员通过滑梯来实现逃生。
目前为止，简易的逃生装置结构简单且容易上手，但是只能实现单人逃生。这类装置主要包括逃生软梯、逃生绳、缓降器等（如图11所示）。缓降器高度不可超过30米，逃生软梯结构尺寸大不好放置且高度不宜太高。很多高空作业的装空调人员缺乏安全意识用一根绳子绑着进行高空作业，事故常常发生，逃生绳的高度不可超过6米。
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图11 简易装置
救生气垫（如图12所示）是一种充气之后使得人下落时进行缓存而不会受伤，但是其存在一定的局限性[5]。其无法实现自救，只能通过他人给你充气之后才能救，且下落人数多的话可能灰发生碰撞从而受伤。而且占地大，楼层高时人下落时未必一定落在救生气垫上，存在较大的风险。
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图 12 救生气垫
多人逃生箱式缓降装置[6]（如图13所示）无需电力因此不需考虑停电状态。其利用了空气阻尼技术，它可以同时救下多人。但是该装置不能中途停靠，被困人员只能通过顶楼下降至底楼。因此该装置虽然逃生效率高，但是不实用，造价昂贵。
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图13 逃生箱式缓降装置
1.3 课题研究的目的及意义
电器和天然气使用不当而引起的火灾频频发生，对居民的人身安全存在一定的威胁。实例如哈尔滨北龙温泉休闲酒店二楼厨房起火，火灾事故共导致20人死亡[7]。在经济发展迅速的时代下，地方政府可能忽略了对人民生命财产安全的重视。“三合一”这个词，今年常常听到，火灾事故不断发生，国家开始重点抓消防这一块。有些室内电瓶车充电有风险，群居房中私拉电线存在风险，因此采取“三合一”的整治措施，对一些存在风险的地方进行拆除或整改[8]。虽然市面上有一些逃生软梯和缓降器和灭火器等，但是很多居民没有这种消防意识。火灾一旦发生，大多数被困人员都不知所措，不会自救，只能等待消防队员过来救援，导致失去了逃生的黄金时间，命丧于火海之中。为了给他们更多的时间可以逃生，就需要防火布来遮挡火势，这样才能有更多的人有机会火灾逃生。
2、简易逃生装置结构的设计
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