Спасательное спусковое устройство для эвакуации людей с высотных объектов в чрезвычайных ситуациях

Изобретение относится к спасательной. технике, а именно, к спусковым устройствам и может быть использовано для быстрой эвакуации любого неподготовленного человека и ценного груза с высотных объектов в чрезвычайных ситуациях (пожары, стихийные бедствия, техногенные катастрофы). Спусковое устройство состоит из корпуса, шарикового инерционного тормозного механизма, имеющего ротор и шкив, размещенные на одной оси, зажимного механизма с роликами и стального каната, охватывающего шкив и проходящего через зажимной механизм. Стальной канат необходимой длины, определяемой при заказе, намотан на пластмассовую катушку. Спасательное спусковое устройство мобильно, для спуска людей (ценных грузов) крепится при помощи карабина либо к стационарному кронштейну, либо к элементам конструкций высотных объектов. Спасательное спусковое устройство обеспечивает плавный спуск человека (ценного груза) с постоянной (не более 1.5 м/с) скоростью, не зависящей от веса человека (ценного груза) с любой высоты, определяемой длиной стального каната. Спасательное спусковое устройство многоразового действия, что обеспечивается за счет поочередного подъема рабочей ветви стального каната на необходимую высоту (после очередного спуска) простым протягиванием вручную вниз свободной ветви каната, автоматически освобождающейся от зажима. Спасательное спусковое устройство отличается конструктивной простотой и надежностью тормозного устройства, портативностью и малым весом.

Изобретение относится к спасательной технике, а именно, к спусковым устройствам и может быть использовано для быстрой эвакуации людей неподготовленных, любого возраста и физического состояния (даже немощных) с высотных объектов в чрезвычайных ситуациях (пожары, стихийные бедствия, техногенные катастрофы), а также в строительной индустрии, в нефте- и газодобывающей промышленности, на объектах нефтехимической и энергетической промышленности.

2.Уровень техники

Известно спусковое устройство для эвакуации людей из высотных зданий при пожарах, содержащее корпус, канат, закрепленный на наружной стороне корпуса, зажимной механизм с роликами, смонтированный в корпусе, тормозной механизм, имеющий ротор и шкив, размещенные на одной оси [Патент ФРГ №2528410, кл. 62 В 1/08,1977].

Известно спусковое устройство, наиболее близкое к предлагаемому изобретению [Авторское свидетельство СССР №718113, кл. А 62 В 1/08, 1980], содержащее корпус, канат, закрепленный на наружной стороне корпуса, зажимной механизм с роликами, смонтированный на корпусе, тормозной механизм, имеющий ротор и шкив, размещенные на одной оси, в котором внутренняя полость корпуса имеет волнообразные стенки, ротор имеет 4 лопасти, причем межлопастное пространство заполнено шариками одного диаметра, а зажимной механизм имеет балансир, на котором установлены ролики, взаимодействующие с канатом.

Недостатками известных устройств являются конструктивная сложность тормозных механизмов, недостаточная надежность их в работе (проявляются эффект перекоса оси ротора при динамическом воздействии каната на шкив в момент нагружения рабочей ветви каната, эффект заклинивания тормозного механизма и проскальзывания каната по шкиву), а также то, что устройства могут быть использованы только при нормальной температуре и для определенной высоты. Указанные устройства требует высокой точно ста изготовления, а отклонения в точности изготовления или износ деталей, возникающий в процессе приемных испытаний и эксплуатации, существенно снижают надежность работы

устройств и препятствуют получению технического результата, который обеспечивается заявляемым изобретением.

3. Раскрытие изобретения

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности спасательного спускового устройства в работе, в обеспечении возможности работы устройства при повышенных температурах (в т.ч. при пожарах), в снятии ограничения с диапазона рабочих высот, в снижении веса устройства и улучшении условий его эксплуатации, а также в снижении трудозатрат при его изготовлении.

Поставленная техническая задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус, канат, закрепленный на наружной стороне корпуса, зажимной механизм с роликами, смонтированный на корпусе, тормозной механизм, имеющий ротор и шкив, размещенные на одной оси, в котором внутренняя полость корпуса имеет волнообразные стенки, ротор имеет лопасти, причем межлопастное пространство заполнено шариками одного диаметра, а зажимной механизм имеет балансир, на котором установлены ролики, взаимодействующие с канатом, согласно изобретению, используется другая схема запасовки каната для увеличения угла обхвата канатом шкива и предотвращения его проскальзывания по ручьям шкива, в тормозном механизме используется 2-х лопастный ротор, что повышает надежность работы тормозного механизма и упрощает его изготовление.

Кроме того, в изобретении используется 2-х опорная схема крепления оси ротора с целью предотвращения перекоса и заклинивания его при динамическом воздействии каната на шкив в момент нагружения рабочей ветви каната.

Кроме того, в изобретении используется стальной канат с целью повышения надежности в работе устройства при повышенных температурах, уменьшения веса и габаритов спускового устройства.

Кроме того, длина стального каната может быть любой и определяется требуемой высотой спуска.

4. Принцип работы спасательного спускового устройства

На фиг.1 показано предполагаемое спусковое устройство, вид спереди; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Спусковое устройство состоит из корпуса, образованного деталями 1,2 с

внутренними волнообразными стенками, лопастного ротора 4, размещенного внутри корпуса, шариков 5, шкива 3, расположенного на одном валу с ротором 4, балансира 6, роликов 7, 8, 9, 10 и каната 11.

Шкив 3 имеет две кольцевых канавки под канат 11, дважды огибающий шкив для исключения проскальзывания их относительно друг друга. Спусковое устройство работает следующим образом.

В исходном положении рабочая ветвь каната 11, соединенная со спасательным поясом, должна быть максимально подтянута вверх, а свободная ветвь каната 11 заданной длины должна быть намотана на компактную катушку.

При возникновении аварийной ситуации, например, на каком-либо этаже многоэтажного здания, спусковое устройство, как при нахождении его на месте, подобно огнетушителю, так и при доставке пожарными к месту, закрепляется (подвешивается) через отверстие в верхней части детали 1 при помощи карабина или капроновой веревки либо к стационарному кронштейну (в оконном проеме или на балконе), либо к элементам конструкций высотных объектов. Катушка с намотанной свободной ветвью каната выбрасывается на землю, спасающийся надевает спасательный пояс, вытягивая сколько нужно рабочую ветвь каната и выпрыгивая вниз, начинает плавный спуск со скоростью в среднем около 1,5 м/с.

При этом канат 11, дважды огибая приводной шкив 3, вращает его вместе с лопастным ротором 4. Шарики 5, находящиеся в межлопастном пространстве, совершают круговое движение с одновременным сложным колебанием, прижимаясь и обкатывая внутренние волнообразные стенки деталей 1 и 2. При возрастании скорости вращения ротора 4 сверх допустимой трение, возникающее под действием центробежных сил между шариками, между шариками и внутренними волнообразными стенками деталей 1, 2, а также лопастным ротором 4, создает необходимый момент сопротивления вращению приводного шкива 3, обеспечивая замедление спуска.

Кроме того, нагруженная рабочая ветвь каната 11, проходя по ролику 10, воздействует через балансир 6 и ролик 7 на холостую ветвь каната, прижимая его к поверхности кольцевой канавки ролика 8. Усилие прижима пропорционально весу спускаемого человека, что создает необходимый дополнительный момент сопротивления вращению приводного шкива 3, обеспечивая стабилизацию скорости спуска человека независимо от его веса.

После спуска на землю человек отстегивает спасательный пояс, и если необходимо произвести спуск следующему человеку, то, протягивая вниз холостую ветвь каната вручную как с земли, так и самими спасаемыми на высоте, осуществляется подъем рабочей

ветви каната со спасательным поясом на необходимую высоту. При этом холостая ветвь автоматически освобождается от зажима и усилие, требуемое для ее протягивания, становится приемлемым для ручной работы.

Такое конструктивное исполнение спускового устройства позволило создать легкий и мобильный тормозной механизм, обеспечивающий стабильность скорости спуска независимо от веса спускаемого груза за счет зажима свободной ветви каната усилием, пропорциональным спускаемому весу, обеспечивающий возможность многоразового действия за счет поочередного подъема рабочего конца каната на необходимую высоту после спуска, а также практически исключающий влияние на работу климатических изменений окружающей среды.

1. Спасательное спусковое устройство для эвакуации людей с высотных объектов в чрезвычайных ситуациях, содержащее корпус, в котором расположен шариковый инерционный тормозной механизм, состоящий из ротора и шкива, размещенных на одной оси, и профилированных полостей, заполненных стальными шариками, расположенный на корпусе зажимной механизм с роликами и канат, проходящий через зажимной механизм, отличающееся тем, что в тормозном механизме используется двухлопастной ротор, в зажимной механизм введены два не связанных между собой блока, обеспечивающих увеличение угла обхвата канатом шкива и предварительное натяжение свободной ветви каната.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что используется двухопорная схема крепления оси ротора в корпусе.

3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что используется стальной канат малого сечения.