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1、(10)申请公布号 CN 101987710 A(43)申请公布日 2011.03.23CN101987710A*CN101987710A*(21)申请号 201010556117.X(22)申请日 2010.11.24B66B 9/00(2006.01)B66B 7/00(2006.01)(71)申请人王俊涛地址 100004 北京市朝阳区国贸西楼306室(72)发明人王俊涛 王蕾(54) 发明名称能变换轨道的高楼逃生装置(57) 摘要一种能变换轨道的高楼逃生装置，本装置是一种带轨道并轨器和衡速器的高楼逃生装置，它包括“工”字型环形轨道，带滑靴的单体骄厢，轨道并轨器和永磁同步电机，还包括通过。
2、曲柄轴与链轮连接的衡速器等。每两个“工”字型环形轨道纵向并列安装，用以安装带滑靴的单体轿厢，纵向并列的两个“工”字型环形轨道及上面对称安装的单体轿厢构成一独立工作系统。每两个独立工作系统又能通过传动齿轮连成组合工作系统，并能实现单体轿厢的组合和分解。单体轿厢载人运动过程中，在运行到上下两端需要掉头时，通过轨道并轨器实现平移掉头，不会出现翻转。衡速器则是实现用压力的变化来调整其液压油流量维持轿厢运行速度在一限定范围内。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页CN 101987710 A 1/1页21.一种高楼逃。
3、生装置,它包括：轨道并轨器(2)，单体轿厢(4)，链条(6)， 两个“工”字型环形轨道(8)，链轮(14)，上滑靴(3)，下滑靴(17)，永磁同步电机(33)和衡速器，其特征是：每个“工”字型环形轨道（8）上下两端各有一个链轮（14）和一个轨道并轨器(2)，环绕两链轮铺设有与该轨道平行的柔性环形链条(6)，上下两个轨道并轨器(2)相向对称安装，各自与端部的链轮(14)的距离就是单体轿厢(4)的高度，上端的链轮(14)通过曲柄轴（28）和衡速器连接，两个对称布置的单体轿厢(4)在两个纵向并列平行的“工”字型环形轨道(8)中间滑行,单体轿厢(4)的上部两端有两个上滑靴(3)，底部两端有两个下滑靴(。
4、17)，单体轿厢通过此四个滑靴支撑在“工”字型环形轨道(8)上，纵向并列的两“工”字型环形轨道（8）和两对称布置单体轿厢(4)以及轨道并轨器(2)和衡速器形成一个独立工作系统，也可将两独立工作系统成平面对称布置,通过两传动齿轮(32)以同步运动方式合成一组合工作系统,运行中实现将单体轿厢(4)组合为双体轿厢的装置。2.如权利要求1所述的高楼逃生装置，其特征是：“工”字型环形轨道(8)上的轨道并轨器(2)包括挂钩(1)、横向推杆(7)、短轴、凸轮(9)、移动直行轨道(10)、推杆滑套(11)、固定圆弧轨道(15)、移动圆弧轨道(16)、复位弹簧(18)，挂钩(1)安装在凸轮(9)的下侧，凸轮(9。
5、)位于轨道并轨器(2)的下半部分，凸轮(9)带双斜滑槽，这一对斜滑槽分别由三段直线构成“S”形，并且左右对称分布在凸轮(9)上，凸轮(9)上方有一复位弹簧(18)，左右两个横向推杆(7)在推杆滑套(11)内运动，轨道并轨器(2)的上半部分中间一段为固定圆弧轨道(15),固定圆弧轨道（15）的下方有左右布置的两个移动圆弧轨道(16)，两移动圆弧轨道(16)与固定圆弧轨道(15)在运动过程中是能够组成一半圆形的，且半圆的直径与圆弧轨道(13)的直径相同，两移动圆弧轨道(16)外侧各有一移动直行轨道(10)，左侧布置的移动圆弧轨道(16)和移动直行轨道(10)由一钢板连为一体,右侧布置的移动圆弧轨道。
6、(16)和移动直行轨道(10)由另一钢板连为一体，两钢板各自与左、右两横向推杆(7)对应连接,移动圆弧轨道(16)的高度与移动直行轨道(10)的长度相等，并且移动直行轨道(10)与左右两横向推杆(7)的轴线互为垂直，横向推杆(7) 另外一端是一个与横向推杆(7)弯成垂直的短轴，两短轴分别镶嵌在凸轮(9)的两斜滑槽内滑动， “工”字型环形轨道(8)在安装轨道并轨器(2)的地方是有一段缺口的，该缺口的大小和移动直行轨道(10)的长度相当。3.如权利要求1所述的高楼逃生装置，其特征是：衡速器包括主油缸(19)、副油缸(20)、主活塞(21)、副活塞(24)、主活塞杆(27)、副活塞杆(22)、复位弹。
7、簧(30)、油管(31)、齿轮(29)、齿条(23)、双向蝶阀(25)、曲柄轴(28)，链轮(14)通过曲柄轴(28)连接主油缸(19)的主活塞杆(27)，主油缸(19)左右两腔分别用管道(31)与副油缸(20)两腔连通, 副油缸两端都有伸出油缸外的副活塞杆(22),两副活塞杆(22)的端部分别与一齿条(23)的两个端部连接为一体，齿条(23)与齿轮(29)连接，齿轮(29)与双向蝶阀(25)的阀杆通过一根轴连为一体，在副油缸(20)的左右油腔内分别各装有一复位弹簧(30)。4.如权利要求1所述的高楼逃生装置，其特征是：永磁同步电机(33)的电机轴与上端链轮(14)同轴连接，永磁同步电机(33。
8、)连接有整流器，整流器连接一蓄电池，只要下行载人时都能通过永磁同步电机(33)将机械能转换成电能，再经过整流器和蓄电池等并加以储备，加上平时外部电网对蓄电池进行充电，维持充足的蓄电池的电能，轿厢需要载人上行时可由蓄电池电力供应驱动永磁同步电机(33)运转。权 利 要 求 书CN 101987710 A 1/4页3能变换轨道的高楼逃生装置技术领域0001 本发明涉及一种高楼逃生装置，其采用机电一体系统工程中的自动控制，特别是采用纯机械伺服来直接控制速度。背景技术0002 在已知的高楼逃生的装置中，国家专利局公示35种装置各有所长，但有的结构过于复杂，有的可靠性差或者疏散能力有限，大多是挂钩滑槽类。
9、的，只针对单人使用，并且需要专门培训方可使用，效率低下，而对大量的快速有效的输送人员的逃生舱很少。同时已知的逃生装置没有任何一套能满足下行疏散人员也能上行运载抢险人员的。已知的大型快速逃生装置如2006年1月4日公告的中国专利公报第1714885号中披露之一典型装置由很多对“L”形构件在顶端通过旋转转向组合成逃生舱，并通过一内置有控制导流孔流量的液压油缸来实现速度控制。在实际中这种装置容易出现偏差，可操作性和可控性不理想。而且其缓降减速能力非常有限,只能供人少时用。因此需要发展一种成本低，承载能力强,可靠且快速运行机能和安全逃生空间的逃生器。发明内容0003 为克服现有的逃生器在运行可靠性和速。
10、度控制上的缺陷，本发明提供了一种带伺服控制速度的逃生装置，是通过油缸腔体内压力的大小来确定阀门开合度来调整流量,控制其速度的衡速器，以往这种伺服系统大多都是通过复杂的电子系统来完成的，本装置的衡速器采用压力的变化来调整其液压油流量维持流量不变的纯机械的伺服系统,有效的提高了运行速度的平稳和可靠性。而本装置的轨道并轨器(2)则能保证单体轿厢(4)在运行时始终处于垂直位置,不会因为需要掉头转向而出现轿厢翻滚的情况。同时由于安装了永磁同步电机(33)能在需要上行载人时提供动力支持，而在正常情况下将下行动力转为电力储存在蓄电池内。0004 本装置解决其技术问题所采用的技术方案是：每个“工”字型环形轨道。
11、（8）上下两端各有一个链轮（14）和一个轨道并轨器(2)，环绕两链轮铺设有与该轨道平行的柔性环形链条(6)，上下两个轨道并轨器(2)相向对称安装，各自与端部的链轮(14)的距离就是单体轿厢(4)的高度，上端的链轮(14)通过曲柄轴（28）和衡速器连接，两个对称布置的单体轿厢(4)在两个纵向并列平行的“工”字型环形轨道(8)中间滑行,单体轿厢(4)的上部两端有两个上滑靴(3)，底部两端有两个下滑靴(17)，单体轿厢通过此四个滑靴支撑在“工”字型环形轨道(8)上，纵向并列的两“工”字型环形轨道（8）和两对称布置单体轿厢(4)以及轨道并轨器(2)和衡速器形成一个独立工作系统，也可将两独立工作系统成平。
12、面对称布置,通过两传动齿轮(32)以同步运动方式合成一组合工作系统,运行中实现将单体轿厢(4)组合为双体轿厢。在下行的过程中,一方面将空载的单体轿厢(4)通过链条(6)的联动返回原地,为下次循环运行而快速进入准备状态,另一方面驱动顶部与链轮(14)同轴连接的永磁同步电机(33)旋转产生电能,经过整流器和蓄电池等将机械能转化为电能并说 明 书CN 101987710 A 2/4页4加以储备。蓄电池内储备的电力则为紧急情况时为上行运载抢险人员时提供电能支援。本装置的单体轿厢(4)运行状态始终保持垂直不变, 当运行到顶部遇到需要掉头时,通过轨道并轨器(2)实现单体单体轿厢(4)的平移和并轨运行,代替。
13、传统的翻滚旋转实现其掉头转向运动。本装置的运行速度是通过是由位于链轮(14)上端的衡速器完成。通过衡速器的主油缸(19)内腔压力的变化而改变双向蝶阀(25)阀门的开合度调整流量来直接控制其运行速度的。单体轿厢(4)的载荷发生多么大的变化,都能保证其运行速度维持在一定的范围内平稳运行。附图说明0005 图1为高楼逃生装置正视图，图2为高楼逃生装置的轨道并轨器(2)剖面图，图3为高楼逃生装置的轴测图，图4高楼逃生装置的俯视图，图5为高楼逃生装置的衡速器的剖面图，图6为装配图。0006 图中 (1)挂钩，(2)轨道并轨器，(3)上滑靴，(4)单体轿厢, (5)锁钩，(6)链条，(7)横向推杆，(8)。
14、 “工”字型环形轨道，(9)凸轮，(10)移动直行轨道，(11) 推杆滑套，(13) 圆弧轨道，(14)链轮，(15)固定圆弧轨道，(16) 移动圆弧轨道，(17)下滑靴，(18)复位弹簧，(19)主油缸，(20)副油缸，(21)主活塞，(22)副活塞杆，(23)齿条，(24)副活塞，(25)双向蝶阀，(27)主活塞杆，(28)曲柄轴，(29)齿轮，(30)复位弹簧，(31)油管，(32)传动齿轮，(33)永磁同步电机。具体实施方式0007 本高楼逃生装置基础结构是“工”字型环形轨道(8)，“工”字型环形轨道(8)上下两端有链轮(14)，环绕两链轮铺设有与该轨道平行的柔性环形链条(6)，用于带。
15、动单体轿厢(4)。两个纵向并列平行的“工”字型环形轨道(8)中间有两个对称布置的单体轿厢(4)，每个单体轿厢(4)是由分布在轿厢靠近环形轨道一侧的顶部两端的两个上滑靴(3)和底部两端的两个下滑靴(17)支撑在两个纵向并列的“工”字型环形轨道(8)上，并能在四个滑靴的引导下在轨道上移动。本高楼逃生装置能实现无动力运行，在无动力运行状态下，由乘员体重和单体轿厢(4)自重予以载人的单体轿厢(4)下行动力。纵向并列的两个“工”字型环形轨道(8)，链轮(14)，链条(6)和单体轿厢(4)以及轨道并轨器(2)和衡速器构成一单组独立工作系统。当两个单组独立工作系统成平面对称布置时，又构成了一个组合工作系统,。
16、通过两传动齿轮(32)连接可两组组合使用,如图6所示,两组组合使用时,单体轿厢(4)在运行至“工”字型环形轨道顶端时通过轨道并轨器(2)组合为联通的双体轿厢。双体轿厢在运行至环形轨道下部时，同样通过位于下端的轨道并轨器(2)平移分解双体轿厢成单体轿厢(4)分别从两路上行返回。单组独立工作时,同样能完成单体轿厢(4)连续循环运行。0008 本装置的“工”字型环形轨道(8)由两平行的直线轨道和两圆弧轨道(13)组成为一封闭腰圆形。“工”字型环形轨道(8)上实现单体轿厢(4)的轨道变换和平移的的组合构件叫轨道并轨器(2)。每个“工”字型环形轨道(8)上安装有两个轨道并轨器(2)，上下两个轨道并轨器(。
17、2)相向对称安装，各自与端部的链轮(14)的距离就是单体轿厢(4)的高度,并且靠链轮(14)的驱动完成其并轨,如图1,图3，图4和图6所示, 两单体轿厢(4)运行说 明 书CN 101987710 A 3/4页5都始终保持的垂直姿态, 以平移方式代替了翻滚的转向运动,用并轨实现掉头。轨道并轨器(2)的构造由图2所示：轨道并轨器(2)的下半部分是一个带双斜滑槽的凸轮(9)，凸轮(9)上的这一对斜滑槽分别由三段直线构成“S”形，并且左右对称分布在凸轮(9)上；凸轮(9)上方有一复位弹簧(18)，下方有一挂钩(1)。凸轮左右的两个横向推杆(7)在推杆滑套(11)内水平往复运动。轨道并轨器(2)的上半。
18、部分是一固定圆弧轨道(15)，固定圆弧轨道（15）的下方有左右布置的两个移动圆弧轨道(16)，两移动圆弧轨道(16)与固定圆弧轨道(15)在运动过程中是能够组成一半圆形的，且半圆的直径与圆弧轨道(13)的直径相同；两移动圆弧轨道(16)外侧各有一移动直行轨道(10)，左侧布置的移动圆弧轨道(16)与移动直行轨道(10)由钢板连为一体, 右侧布置的移动圆弧轨道(16)与移动直行轨道(10)由另一钢板连为一体。两钢板各自与左、右两横向推杆(7)对应连接,移动圆弧轨道(16)的高度与移动直行轨道(10)的长度相等；并且移动直行轨道(10)与左右两横向推杆(7)的轴线互为垂直，横向推杆(7) 另外一端。
19、是一个与横向推杆(7)弯成垂直的短轴,两短轴分别镶嵌在凸轮(9)的两斜滑槽内滑动,即左边的横向推杆(7)的垂直短轴在凸轮(9)左边的斜滑槽内滑行,右边的横向推杆(7)的垂直短轴在凸轮(9)右边的斜滑槽内滑行；“工”字型环形轨道(8)在轨道并轨器(2)的地方是有一段缺口的，该缺口的大小和移动直行轨道(10)的长度相当。轨道并轨器(2)的运动机制是这样的：无轿厢通过时，凸轮(9)在复位弹簧(18)作用下处于最下方位置,此时横向推杆(7)上的短轴在联动作用下处在凸轮(9)的两个滑槽间距最窄的那一段。这时移动直行轨道(10)在横向推杆(7)的作用下处于缺口位置并对接连通“工”字型环形轨道(8)。当向上。
20、运行的单体轿厢(4)的上滑靴(3)滑过缺口后,单体轿厢(4)上下各装有一个撞块样的锁钩（5），上行时正好让第一个滑靴通过时就使上面的锁钩(5)勾上了凸轮(9)的挂钩（1），于是就带着凸轮(9)就立即向上运动。在上滑靴(3)即将进入“工”字型环形轨道(8)上端的圆弧轨道(13)时，凸轮(9)向上运动带动短轴运行在凸轮(9)的两个滑槽间距最宽的那一段，这时横向推杆(7)就由中间向外运行伸出在最高点位置,这时就将移动直行轨道(10)推离对接连通“工”字型环形轨道(8)的位置,并使两移动圆弧轨道(16)的下端就与“工”字型环形轨道(8)的缺口下端对接连通,移动圆弧轨道(16)上端与固定圆弧轨道(15)。
21、连成一半圆。让单体轿厢(4)的下滑靴(17)顺利滑入,就这样在上下滑靴的作用下，实现直行的单体轿厢(4)平行转移。在下滑靴(17)滑过由移动圆弧轨道(16)与固定圆弧轨道(15)组成的半圆后，挂钩(1)与锁钩(5)分离。然后复位弹簧(18)将移动直行轨道(10)推至缺口处与“工”字型环形轨道连通使上滑靴(3)通过。完成一个使单体轿厢(4)从“工”字型环形轨道(8)一侧平移至另一侧的运动。当轿厢向下运动时，下滑靴(17)先经过下端轨道并轨器（2）的移动直行轨道(10),同时单体轿厢(4)下端的锁钩(5)带动凸轮(9)向下运动，使上滑靴(3)通过移动圆弧轨道和固定圆弧轨道移回“工”字型环形轨道(8。
22、)的这一侧。0009 本装置的永磁同步电机(33)的电机轴与上端链轮(14)同轴连接，永磁同步电机(33)连接有整流器，整流器连接一蓄电池,即轴的一端是链轮(14),另一端则是永磁同步电机。因为我们常用的永磁同步电机(33)的特点是在有电力供应时它是一个电动机，没有电力供应有旋转力矩时就是一台很好的发电机。所以只要下行载人时都能通过永磁同步电机(33)将机械能转换成电能,再经过整流器和蓄电池等并加以储备。上行运载抢险人员时如果外部电力供应中断，就能通过蓄电池驱动永磁同步电机(33)来提供动力源。当然除说 明 书CN 101987710 A 4/4页6了通过永磁同步电机(33)对蓄电池充电外，平。
23、时还能通过外部电网对蓄电池进行充电，维持充足的蓄电池的电能。保证蓄电池的电能足以应对突发性事情的出现,为轿厢上行提供电力支持,完成轿厢一定的时间的上行载人应急运行的电力供应。0010 本装置的速度控制是由衡速器来完成的,它位于该装置的上端的链轮(14)上, 其结构如图5所示, 衡速器的主油缸(19)的主活塞杆(27)通过曲柄轴(28)与链轮(14)连接而紧紧的把握住单体轿厢(4)的运行速度,衡速器包括主油缸(19)，主活塞杆(27)，副油缸(20)，副活塞杆(22)，复位弹簧(30)，油管(31)，齿轮(29)，齿条(23)，双向蝶阀(25) 以及曲柄轴(28)。主油缸(19)两端的腔体分别用。
24、管道(31)与副油缸(20)两腔连通, 副油缸两端都有伸出油缸外的副活塞杆(22),两副活塞杆(22)的端部分别与一齿条(23)的两个端部连接为一体，齿条(23)连接齿轮(29)。当副油缸(20)的副活塞杆(22)左右移动时,齿条(23)也会跟着移动，带动齿轮(29)转动；双向蝶阀(25)与主油缸(19)两端用油管(31)连通，齿轮(29)与双向蝶阀(25)的阀杆通过一根轴连为一体。衡速器的主油缸(19)一旦压力变化,就通过副油缸(20)上副活塞杆(22)的移动来控制双向蝶阀(25)开合,改变主油缸(19)压力油腔的液压油向负压油腔泄流的孔径,通过液压油流量控制主油缸(19)内主活塞(21)的。
25、运行速度,用这样的方法来控制主油缸(19)内主活塞(21)的运行速度，再经过主活塞杆(27)，曲柄轴(28)与链轮(14)的联动就控制了单体轿厢(4)在“工”字型环形轨道(8)的运行速度。当主油缸(19)两端的腔体内压力平衡相等时,副油缸(20)的的副活塞杆(22)的副活塞(24)是处于中间位置, 在副油缸(20)的左右油腔内分别各装有一复位弹簧(30),确保副活塞(24)处于中间位置, 此时双向蝶阀(25)阀门处于最大的开度。当单体轿厢(4)内载荷出现时，在曲柄轴(28)的作用下主活塞杆(27)开始运动，此时主油缸(19)两端的腔体内压力发生变化，会通过油管(31)推动副油缸(20)的副活塞。
26、杆(22)移动,这时就出现与副油缸(20)的副活塞杆(22)连接为一体的齿条(23)的移动，带动齿轮(29)转动，最终转动双向蝶阀(25)的阀杆。即无论向左和向右移动都是控制双向蝶阀(25)向开度小的方向变化。当主油缸(19)的右腔压力大时副油缸(20)右腔的压力也跟着增加, 副活塞(24)和副活塞杆(22)也就随着向左移动,带动齿条(23)的左移动而推动动齿轮(29)的旋转,从而控制与齿轮(29)连成一体的双向蝶阀(25)的旋转的角度来调控主油缸(19)压力油腔内液压油向负压油腔排出的速度。通过这种用压力的变化来调整其液压油流量维持高楼逃生装置运行速度在一恒定范围内。说 明 书CN 101987710 A 1/5页7说 明 书 附 图CN 101987710 A 2/5页8说 明 书 附 图CN 101987710 A 3/5页9说 明 书 附 图CN 101987710 A 4/5页10说 明 书 附 图。