1.一种高楼救生缓降器,其特征在于:所述缓降器包括外壳(94)、下降带(2)、固定设在外壳(94)内部的中轴(92)以及设在外壳(94)内部的并横向支撑在中轴(92)上转动的阻尼部件,外壳(94)在外部通过支撑装置支撑固定在高处,下降带(2)的一端从外壳(94)内伸出绑缚在人体上,另一端卷绕在阻尼部件的阻尼输出端。
2.根据权利要求1所述的高楼救生缓降器,其特征在于:所述阻尼部件包括圆筒件(6)和固定连接在圆筒件(6)两端的下降带缠绕轴(8),圆筒件(6)通过下降带缠绕轴(8)支撑在所述中轴(92)上,所述下降带(2)卷绕在下降带缠绕轴(8)上,圆筒件(6)的内部沿轴向被分割成多个圆弧形的气缸(101),在各气缸(101)的缸壁上设有连通外部气压的多个排气微孔(1011),在各气缸(101)内部有与其配合的排气活塞(102),各排气活塞(102)连接有环形连杆(103),各环形连杆(103)的伸出气缸(101)的端部设有止动件,各气缸(101)、排气活塞(102)和环形连杆(103)形成一组作业模块。
3.根据权利要求2所述的高楼救生缓降器,其特征在于:所述排气微孔(1011)设在所述气缸(101)的靠近尾部的缸壁上,在气缸(101)内靠近尾部的位置还设有沿气缸(101)内壁滑动的气压感应阀(106),气压感应阀(106)通过弹性件与气缸(101)的底端连接,气压感应阀(106)通过其上的侧环(10611)与气缸内壁相嵌套,在侧环(1061)上设有排气口(10611),在气缸(101)内气压发生变化时,气压感应阀(106)会随之沿气缸(101)内壁滑动,随着气压感应阀(106)滑动到不同的位置,侧环(1061)上的排气口(10611)会与气缸(101)的缸壁上不同数量的排气微孔(1011)重合,使一部分的排气微孔(1011)被气压感应阀(106)的侧环(1061)遮盖住,其余的排气微孔(1011)通过排气口(10611)连通外部气压。
4.根据权利要求2或3所述的高楼救生缓降器,其特征在于:所述排气微孔(1011)在所述气缸(101)的缸壁上的分布根据实验数据进行设定,首先,预设所述下降带(2)的缠绕半径为r,预设下降带(2)的额定下降速度为v,则所述圆筒件(6)的额定转动角速度为;预设所述排气活塞(102)在对气缸(101)的一次完整排气中与气缸(101)的缸壁产生相对滑动所经历的弧度为w(rad),排气微孔(1011)为孔径为1mm左右的圆形孔;
实验用气缸要求尚未开设排气微孔(1011)且虽在侧环(1061)上开设排气口(10611)但先预设排气口(10611)在侧环(1061)的排气口边界(10612)上边线(10613)的位置而不预设排气口边界(10612)的下边线(10614)的位置;
具体的实验数据及推导结果通过如下的步骤进行确定:
第一步:在实验用气缸靠近尾部的缸壁上开设一个实验用排气微孔;
第二步:设定处于排气状态时的实验用气缸内的气压分别为p1、p2、p3、……、pn时,测量实验用排气微孔在一次完整排气作业中所用排气时间分别对应为t1、t2、t3、……、tn,其中p1、pn分别为预设的缓降作业时气缸的最小额定气压和最大额定气压;
第三步:设定处于排气状态时的实验用气缸内气压分别为p1、p2、p3、……、pn时,测量气压感应阀(106)上的排气口(10611)的排气口边界(10612)的上边线(10613)分别对应的位置,并沿弧线路径以自然坐标法记录排气口边界(10612)的上边线(10613)的坐标分别为x1、x2、x3、……、xn;
第四步:根据以上实验数据来确定排气口边界(10612)的下边线(10614):当气缸(101)内气压为p1时排气口边界(10612)的下边线(10614)对应的位置坐标应在xn之下并记其坐标为xN,xN与xn之间的气缸(101)的缸壁以恰能布置一排排气微孔(1011)为准;由此排气口(10611)的上、下边线间的弧长为xN-x1;同时设定排气口边界(10612)的上边线(10613)距侧环(1061)的上边缘的弧长要大于xN-x1;
第五步:根据以上数据得出:气缸(101)的缸壁上应设有排气微孔(1011)数目为:
,全部处于x1和xN坐标之间;其中处于x1和x2坐标之间的排气微孔(1011)数目为:
,处于x2和x3坐标之间的排气微孔(1011)的数目为: ,处于xu和xz
坐标之间的排气微孔(1011)的数目为: ,u≤z≤n,且u、z取正整数,处于xn和xN坐标之间的排气微孔(1011)的数目为: 。
5.根据权利要求4所述的高楼救生缓降器,其特征在于:在各组所述作业模块中,所述止动件为沿所述圆筒件(6)的径向设置的两个活塞连齿(104),在所述环形连杆(103)的伸出气缸(101)的端部连接有一套筒(1041),两活塞连齿(104)放置在此套筒(1041)内,在两活塞连齿(104)之间还设有弹簧(1042),在所述中轴(92)的外表面上对应该组作业模块的位置处设有伸出的内层凸齿(91),在所述外壳(94)的圆形内壁上对应该组作业模块的位置处设有伸出的外层凸齿(93),弹簧(1042)将两活塞连齿(104)朝相反方向推动,两活塞连齿(104)伸出圆筒件(6)并分别抵靠在中轴(92)的外表面上的内层凸齿(91)上和外壳(94)的内壁上的外层凸齿(93)上。
6.根据权利要求5所述的高楼救生缓降器,其特征在于:所述活塞连齿(104)的伸出的端部为楔形结构,在所述气缸(101)的端部侧壁上设有伸出的两个圆滑突起(1012),在气缸(101)排气作业快结束时,两个圆滑突起(1012)会分别同时触及两个活塞连齿(104)上的倾斜面,通过挤压促使该对活塞连齿(104)回缩直至绕过所述内层凸齿(91)和外层凸齿(93)。
7.根据权利要求6所述的高楼救生缓降器,其特征在于:所述排气活塞(102)通过活塞复位弹簧(105)进行复位,活塞复位弹簧(105)一端抵在所述气缸(101)的底端上,另一端抵在所述套筒(1041)上,在所述圆筒件(6)内设有对活塞复位弹簧(105)进行导向的圆弧形的导芯(1051),在排气活塞(102)上还设有供气缸(101)在复位中进气的进气阀(1021)。
8.根据权利要求7所述的高楼救生缓降器,其特征在于:各组所述作业模块分别对应有一对所述内层凸齿(91)和一对所述外层凸齿(93),所述的一对内层凸齿(91)和一对外层凸齿(93)共4个凸齿都位于过所述中轴(92)轴心的沿中轴(92)径向的一条凸齿线(11)上。
9.根据权利要求8所述的高楼救生缓降器,其特征在于:所述作业模块组数不少于8组,各相邻作业模块的所述凸齿线(11)以所述中心轴线(1)为轴心保持同角度的顺次错位,且各相邻作业模块的所述凸齿线(11)之间的错位角度之和为π(rad);所述排气活塞(102)在一次排气作业中与气缸内壁产生相对滑动的弧度小于π(rad)。
10.根据权利要求9所述的高楼救生缓降器,其特征在于:所述外壳(94)为圆柱体,在外壳(94)上设有连通外壳(94)内部气压与外部气压的镂孔(4);所述下降带缠绕轴(8)通过轴承(7)支撑在所述中轴(92)上。