高楼火灾逃生装置设计【24张CAD图纸-全套】【优秀】

高楼火灾逃生装置设计

33页 9800字数+说明书+任务书+24张CAD图纸【详情如下】

A0-总装配图.dwg

A1-右箱盖.dwg

A1-左箱盖.dwg

A3-Ⅰ轴.dwg

A3-Ⅱ轴.dwg

A3-Ⅲ轴.dwg

A3-卡紧扳手.dwg

A3-离心盘.dwg

A3-齿轮1.dwg

A3-齿轮3.dwg

A3_质量块和橡胶块.dwg

A4-套筒1.dwg

A4-套筒2.dwg

A4-套筒3.dwg

A4-窥视孔盖.dwg

A4-线轴两侧隔板.dwg

A4-线轴中间隔板.dwg

A4-轴承端盖1.dwg

A4-轴承透盖.dwg

A4-轴承透盖2.dwg

A4-轴承闷盖1.dwg

A4-轴承闷盖2.dwg

A4-齿轮2.dwg

A4-齿轮4.dwg

任务书.doc

高楼火灾逃生装置设计说明书.doc

摘要

　　　在实际生活中有时会遇到紧急的意外情况，例如，火灾、地震等。特别是在高楼居住和工作的人员，当发生火灾时，电梯往往不能使用，如何才能安全、快速地离开危险来到安全的地面一直以来都是人们十分关心的问题。因此在高层居住和工作的人员都需要一种安全、可靠、安装方便、使用简单的高楼安全逃生装置。高楼逃生设备中较成熟的有逃生伞和放火梯，其中逃生伞至少要求楼层在220米以上才能使用，而放火梯的使用高度在 15米以下，这大大的影响了它门得使用范围。本课题研究的高楼自动安全降落逃生装置则适用于6－250米的高度范围，这正好可与逃生伞，放火梯优势互补。该高楼逃生器结构简单，性能可靠，可以安装在高楼的外墙壁上，遇到紧急情况时就可以使用，具有较强的实用性和经济性。

　　　关键词： 高楼逃生器；自动减速；安全；可靠

Abstract

　　　In actual life sometimes meet urgent accidental situation, for example, fire, earthquake, etc. Especially in a high-rise residential and work of the staff, when when there is a fire, elevator often cannot use, how to safely and quickly left the ground of danger to safety has always been people are very concerned about the problem. So in a high-rise residential and work of the staff all need a safe, reliable, easy installation, use simple high-rise safely device. Tall buildings in the mature escape equipment umbrella and arson ladder have escape, including at least requirement floor escape umbrella in 220 meters above can use, and the use of fire ladder in 15 meters high. This greatly influenced it door may use scope, This topic research of building automatic safely escape device fits 6-250 meters height range, it just can escape umbrella, with complementary fire ladder. The towers of simple structure, escape is reliable performance and can be installed in a building exterior wall, when you meet the emergency can use, which has practicability and economy.

　　　Keywords:  Tall escape manometers; Automatic slow; Security; Reliable

目  录

摘 要I

AbstractII

1概述1

　　1.1高楼逃生器研究的意义1

　　1.2国内外高楼逃生器的主要类型1

　　1.3 本设计的创新部分及独特优势分析2

2?高楼自动逃生器的设计2

　　2.1逃生器简介2

　　　2.1.1 逃生器结构2

　　　2.1.2 逃生器使用方法3

　　2.2逃生器加速环节设计3

　　　2.2.1 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比3

　　　2.2.2 计算传动装置的运动和动力参数4

　　　2.2.3 齿轮的设计与校核4

　　　2.2.4 轴的功能和工作原理14

　　　2.2.5 轴的结构设计特点14

　　　2.2.6 轴的作用14

　　　2.2.7 轴的类型15

　　　2.2.8 轴按其承载情况分类：转轴和心轴和传动轴15

　　　2.2.9 轴的材料选择15

　　　2.2.10 轴的设计与校核15

　　2.3逃生器速度调节环节设计23

　　　2.3.1 质量块的设计25

　　2.4逃生器多人循环环节设计26

　　2.5逃生器安全锁紧装置的设计27

结论28

参考文献29

致谢30

1.1高楼逃生器研究的意义

　　　在实际生活中有时会遇到紧急的意外情况。例如，火灾、地震等。特别是在高楼居住和工作的人，当发生火灾时，电梯往往不能使用，而当发生火灾时，熊熊大火能在60秒钟内卷入整个房间，烟雾报警器和热报警器已经广泛应用于高层建筑火灾报警，但它们只能起到警告的作用；人们仍然需用一种装置来逃离着火的建筑。如何才能安全、快速地离开高处来到安全的地面一直以来都是人们十分关心的问题。如果有一种安全可靠，操作方便，价格合理的救生器备用那么受困的人将非常幸运，否则他们得想办法逃离大火。如美国911发生的灾难，如果设置了相应的逃生装置可以减少人员的伤亡。

　　　同时城市火灾是一种发生频率高、涉及面广、破坏性大、反响强烈的突发性灾害。随着建筑高度的增加和日趋密集，建筑的安全隐患也越来越多，即使在发达国家的高楼遇有火灾、爆炸等事件时，由于时间、空间等诸多因素的限制，人员自救逃生也是一个极待解决的重要问题。高楼突然失火 ,电梯不能用,楼梯阻塞,飞不上去也跳不下来,怎样才能迅速逃生，安全、快速地离开现场来到安全的地面，一直以来都是人们十分关心的问题，这样的情况每年都有发生 ,也有很多人因无法逃生而遇难,而高楼失火逃生装置在这样的环境下应运而生。

1.2国内外高楼逃生器的主要类型

　　　目前国内外高楼逃生器主要有以下几种类型：

　　　（1）包角加手控式：该类逃生器增加钢丝绳与轮之间的包角，使得钢丝绳与钢丝轮之间的摩擦力增加。另外，再利用手控装置，进一步调节下降速度的快慢。

　　　（2）间歇冲击式：间歇冲击式逃生器是通过间歇撞击能来消耗能量，如利用钟表中的擒纵叉和擒纵轮原理来消耗能量。

　　　（3）液体流动阻尼式：液体流动阻尼式是利用液体流动阻尼把人体势能转化成液体热能，以达降低速度的目的。其主要特点是由于液体阻尼的大小取决于外负载，所以不论人体质量的大小均能以比较恒定的速度下降。

　　　通过对上述几种逃生器的认识，我们认为逃生器应该具有结构紧凑，工艺简单，安全可靠、使用方便、成本低廉等特点。高楼逃生设备中较成熟的有逃生伞和放火梯，其中逃生伞至少要求楼层在220米以上才能使用，而放火梯的使用高度在 15米以下。这大大的影响了它门的使用范围，基于此，本文设计出高楼自动逃生器，适用于6－250米的高度范围，这正好可与逃生伞，放火梯优势互补。

　　　这样不仅满足了高楼逃生器的基本特点，而且创新利用了齿轮传动比的调速功能。此设计由于小巧便捷，成本低，特别适宜家庭备用于紧急脱险。

?1.3 本设计的创新部分及独特优势分析

　　　总结以往逃生器的不足，经过多方面的改进与完善，我们的设计形成了自己独特的优势。

　　　（1）自动调速。该装置在逃生者下降的过程中自动调速，无需手动操作，不需要专业知识。解决了以往逃生器儿童、妇女以及老人无法使用的难题。

　　　（2）自动实现1.5m/s左右的速度下滑。该装置的离心力摩擦系统，使速度变化趋于和缓，有缓冲作用，使任何人使用都会保持1.5m/s或者更低的速度下滑。

　　　（3）满足多人使用。该装置正反都可方向旋转且速度相同，特有的双线轴结构，能满足多人循环使用，在有限的时间里挽救更多人的生命。

   （4）附加有安全琐紧装置。该装置在人体下落前锁住逃生器传动机构，使人体安全停留在空中，等待人体位置稳定后，打开该装置，人体开始下降，逃生器便开始工作。该装置的应用可以使人体从开始就可以平稳下滑，而不会左右摇摆不定，这样就避免了人体碰上建筑物而受伤。

2?高楼自动逃生器的设计

2.1逃生器简介

2.1.1 逃生器结构

　　　此逃生装置呈圆柱体。主要由多人循环环节、加速环节、以及速度调节环节四大部分组成。独特的速度调节器能使逃生速度保持在1.5m/s左右。精心构思的多人循环部分使小小的逃生器能够挽救多人的生命，精巧的减速器结构简单，却能起到落地前减速的效果。

　　　该逃生器适用于体重25~170KG的人群使用。    总之，此逃生装置体积小，重量轻，结构经凑，工艺简单用于紧急脱险。    此装置采用直径0.5~0.6cm的解释绳子或用钢丝绳线轴绕成可长达55m，能满足最高15层的高楼逃生使用2.1.2 逃生器使用方法

　　　（1）将装置固定在所在楼层，开始时，两根绳子分别缠绕在线轴1，线轴2上，并且绕向相反。  

　　　（2）将安全锁紧装置的扳手抬起，使其锁住传动机构。    

　　　（3）逃生者1号将身上的绳索挂于线轴2上的绳索的挂钩上，等待人体在空中稳定后，将锁紧装置的扳手扳下，跳楼逃生。随着线轴2的转动，线轴1同时的以同一方向转动，将线轴1的绳子自动收起。待逃生者1号降到地面，线轴1收起的长度恰好为所在楼层高度，为第二个人逃生创造了条件。    （4）待逃生者1号解除绳索挂钩，逃生者2号可以从线轴1的挂钩逃生，当线轴1下放的同时，线轴2自动收起，待逃生者2号降到地面，线轴2收起的长度恰好为所在楼层高度，为第3个人逃生创造了条件，于是逃生者3号可以使用线轴2的挂钩逃生，如此循环，可满足多人逃生。

2.2逃生器加速环节设计

2.2.1 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比

　　　该逃生器的传动部分采用两级加速传动，每级传动比为0.4。

　　　总传动比为0.4×0.4=0.16，共计加速6.25倍。

2.2.2 计算传动装置的运动和动力参数

　　　初始数据：人下降速度为1.5m/s，线轴绕满时的半径为10cm，人体质量200㎏。

　　　各轴转速：

　　　Ⅰ轴：n0 =nⅠ=1.5×60/2∏/0.1=143.3 r/min

　　　Ⅱ轴：nⅡ= nⅠ×2.5=358.3 r/min

　　　Ⅲ轴：nⅢ= nⅡ×2.5=895.7 r/min

　　　各轴输入功率：

　　　人对线轴的输入功率:P0=mgV=2.9KW

　　　Ⅰ轴：PⅠ = P0×ηg2=2.87KW

　　　Ⅱ轴：PⅡ= PⅠ×ηg2×ηr =2.63 KW

　　　Ⅲ轴：PⅢ= PⅡ×ηg2×ηr =2.41KW

　　　各轴输入转矩:

　　　Ⅰ轴：TⅠ =9550 PⅠ/nⅠ=191.25 N·m

　　　Ⅱ轴：TⅡ= 9550 PⅡ/nⅡ=70.1 N·m

　　　Ⅲ轴：TⅢ= 9550 PⅢ/nⅢ=25.7 N·m

2.2.3 齿轮的设计与校核

（一）齿轮1（大齿轮）、2（小齿轮）的设计计算

 1. 齿轮类型，材料，热处理及精度

   为利于机器的平稳，寿命及制造方便，故选用直齿齿轮传动。

　　　 此机器为一般工作机器，选用8级精度，采用铸造制造。齿轮材料均使用40Gr（调质），硬   度为280HBS。

　　　齿轮1（大齿轮）z1=60，小齿轮z2=24，

　　　　　　（1）将装置固定在所在楼层，开始时，两根绳子分别缠绕在线轴1，线轴2上，并且绕向相反。  

　　　（2）将安全锁紧装置的扳手抬起，使其锁住传动机构。

　　　（3）逃生者1号将身上的绳索挂于线轴2上的绳索的挂钩上，等待人体在空中稳定后，将锁紧装置的扳手扳下，跳楼逃生。随着线轴2的转动，线轴1同时的以同一方向转动，将线轴1的绳子自动收起。待逃生者1号降到地面，线轴1收起的长度恰好为所在楼层高度，为第二个人逃生创造了条件[17]。

　　　 将安全锁紧装置的把手提起，与把手连接在一起的凸轮随即卡住了传动齿轮3，使其不能转动，传动部分被卡住，同时线轴也就不能转动，这样就使得逃生者不下降，而停留在空中，当逃生者位置稳定后，逃生者就可以用手将装置的扳手扳下，凸轮离开齿轮3，齿轮3开始转动，逃生者开始下降，逃生器开始正常工作。

　　　本装置的设计目的就是使生者下落前身体稳定在空中，以最大程度减少下落过程中由于人体起初的不稳定造成的空中摇摆，让逃生者安全下落。同时也给了逃生者心理和行动上一定的准备时间，使本逃生装置的更加人性化。

结论

　　　很多国家设立的专门科研机构和生产厂家联合，推出各种实用性强、价格大众化的逃生产品。最关键的是，很多国家有充足的逃生预案，并且高频率地进行模拟体验。俗话说熟能生巧，在大量咨询、体验、工具的辅助下，国外民众逃生能力有了巨大的提高。认真分析国内外相关技术的最新发展动向，填补我国消防应急救援装备技术的漏洞，这些都急待解决。本文设计出高楼自动逃生器，适用于６－２５０米的高度范围，这正好适应这样的趋势，可与逃生伞，放火梯优势互补。而且解决了以往逃生器儿童、妇女以及老人无法使用的难题。特别是，本逃生器特有的双线轴结构，能满足多人循环使用，在有限的时间里挽救更多人的生命。操作方法上，与以往的同类产品相比更加人性化

　　　在设计的过程中，也出现了一些客观不足的问题，就是一些逃生器的结构没有亲眼见过不知道其具体大小与工作情况，只能凭着资料中的说明想像，其次由于条件不足缺乏实验性，等等多种原因使我的设计是没有完全的根据实际的情况来作合适、客观地修改，而做出来的，难免有些缺点和不足，由于诸多原因，本次设计存在一些不足和有待改善的地方，希望老师能够提出宝贵修改意见。

参考文献

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