高楼火灾逃生装置设计
湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业论文高楼火灾逃生装置设计DESIGN OF HIGH-RISE FIRE ESCAPE DIVICE学生姓名：学 号：年级专业及班级：2007 级机械设计制造及其自动化（3）班 指导老师及职称： 湖南·长沙提交日期：2011 年 5 月目 录摘要 .1关键字 .11 前言 .21.1 选择本课题的目的和意义 .21.1.1 现实意义 .21.1.2 理论意义 .21.2 高楼火灾逃生装置的现状及发展趋势 .21.2.1 现状 .21.2.2 趋势 .32 设计方案的拟定 .33 高楼火灾逃生装置的设计 .53.1 高楼火灾逃生装置主要技术参数 .53.1.1 主要技术参数的内容 .53.1.2 主要技术参数的确定 .53.2 高楼火灾逃生装置的结构设计计算 .63.2.1 机身的设计 .63.2.2 机身各部件结构材料的选择 .63.2.3 绕绳轮轴的设计计算及强度校核 .73.2.4 第二级减速机构的设计及计算 .83.2.5 精度等级公差和表面粗糙度的确定 .164 机器的安装顺序 .175 结论 .17参考文献 .18致谢 .181高楼火灾逃生装置设计摘 要：由于全球城市化的日益扩大，高层建筑物日益增多。同时国内暂时没有实用的大众化家庭高楼火灾逃生设备。而市场上存在的高楼火灾逃生装置存在价格较贵，操作复杂或者安装困难等缺陷。而本产品对于其他同类型产品来说具有结构简单，易制造，易实现动态自控制下降速度等优点。设计的内容包括：高楼火灾逃生装置的结构设计、钢丝绳回收系统的设计。设计主要分为四个部分：第一部分是绪论，第二部分是高楼火灾逃生装置现状及发展趋势，第三部分是设计方案的拟定，第四部分是设计研究的内容。最后还包括结束语、致谢和参考文献。关键词：高楼火灾逃生装置；自动化；离心运动；控制全套图纸，加Design of high-rise fire escape deviceStudent:(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha )Abstract ：As a result of the global urbanization's day-by-day expansion, the high-rise building increases day by day. Simultaneously domestic does not have the practical popular family tall building fire escape apparatus temporarily. But in the market exists the tall building fire escapes the installment existence price to be expensive, operation complex or flaws and so on installment difficulty. But this product has the structure regarding other same type product to be simple, easy to make, easy to realize the tendency from merits and so on control rate of descent. The design content includes: The tall building fire escapes the installment structural design, the steel wire recovery system's design. The design mainly 2divides into four parts: The first part is an introduction, the second part is the tall building fire escapes the installment present situation and the trend of development, the third part is design proposal sketch, the fourth part is designs the research the content. Finally also includes the concluding remark, the acknowledgment and the referenceKey words: design of high-rise fire escape device；automation；eccentric exercise；control1 前言1.1 选择本课题的目的和意义1.1.1 现实意义随着我国经济实力和人民生活水平的提高，大家慢慢的步入城市的这种水泥森林。高楼在解决了地面空间不足问题的同时，也对消防和高空安全提出了更高的要求。据有关资料显示，高楼火灾的时候，一般都是通过消防队员的高楼云梯去解救人。这种传统的做法由于城市交通经常拥堵和消费设备数量或者高度有限，这种方法不能保证救火灾的及时性，在火灾这种瞬间万变的情况下无形中让受灾群众安全不能得到应有的保护。另外花大价钱去购置更高层更先进的消防设备也不是很有成效，首先更高层的消费设备动辄几千万，因此研究一种自动化程度高且安全可靠的适合大众化配备的高楼火灾逃生装置，对于高楼发生火灾时人们逃生条件具有现实意义。而该本设计应用了伟大的地心吸力科学原理，著名杠杆科学原理，摩擦原理结合控制原理，结构精密科学合理，理论上使用重量与杠杆翘动的偏心轮产生的摩擦系数成正比，解决了高层建筑的救援与下降的世界难题。设计时调整杠杆支点与力点、功点的距离即可调整摩擦系数与下降速度。本课题设计生产的高楼火灾逃生装置，其主要工作为分为 2 级摩擦，第一级摩擦提供负载的 90%的摩擦阻力，第二级摩擦则是通过离心摆锤来根据但是下降速度动态提供摩擦阻力。由于考虑到产品的安全最高性，即使在逃生人员在逃生过程大火燃烧到该设备，该设备也能比较好的完成该次逃生工作；所以该产品是全机械结构能够即使在火灾蔓延到该逃生装置也能圆满完成一次逃生任务。由于火灾平均发生带每户家庭的概率比较低，所以没有添加任何需要电池的电子设备。因为即使是蓄电池也需要相关的不定期的保养，而这些也是容易被平时人们忽略的，另外电子设备在遇到火灾蔓延到该设备时基本就会毁坏掉而不能正常工作，另外会大幅提高产品的价格。这是为何该设备没有添加任何电子设备，纯机械系统相对加入电子设备来说具有结构简单，易制造以及成本低廉等优点。高楼火灾逃生装置其安全可靠，简单，价格便宜等特点使其在高楼火灾逃生设备中占有越来越重要的地位，并且将逐渐成为每个高楼住户家庭不可或缺的工具。31.1.2 理论意义带动设计相关行业的发展，如钢丝绳，离心轮，刹车块，杠杆结构。使机械杠杆传动技术和机械自动控制系统技术往快速、自动化、人性化的方面发展。1.2 高楼火灾逃生装置的现状及发展趋势1.2.1 现状随着城市高层建筑的快速发展，高楼火灾发生的概率也在慢慢增加。但我国的高楼消防和发达国家相比还存在着巨大的差距，主要表现为交通拥堵导致不能及时到达现场，不够高，设备数量不够，故障多；自动化水平低，而市场上的高楼火灾逃生设备存在价格高，操作安装费力；品种不全，附加价值率低。1.2.2 趋势随着国内这两年对火灾安全教育加强，高楼火灾大众化逃生设备的技术水平也正在迅速地提高。当前高楼火灾逃生装置的发展水平和趋势具体表现在一下几个方面：价格大众化；系列化；模块化；自动化。2 设计方案的拟定高楼火灾逃生装置是大众化的高楼火灾逃生主要设备之一，近些年全世界范围内就已经有产品出现。我国进些年也开始这方面的研制。至今我国已比较多的，品种繁多，结构和复杂程度差别很大价格方面。但不论设计哪一种高楼火灾逃生装置，设计方法和程序都有共性的一面，即第一，高楼逃生时的下降速度，装置的形状、尺寸、材料、重量和逃生人员下降过程安全对受力的要求，包括压力、速度、位移、工作环境、自动化程度等等。总之，通过工艺分析达到明确高楼火灾逃生装置工作的过程，即一个工作循环中每一个动作的详细要求和必要的调整范围。第二，调查研究。任何设计都应该尽力达到满足用户单位使用要求；制造工艺性好和具有先进的技术经济指标。因此认真调查研究用户单位、制造单位的要求和意见。并尽可能搜集和研究国内外同类产品的结构、性能的有关资料，在此基础上初步设计出一个设计方案。经过会审，广泛征求改进意见以后，确定一个最佳方案，作为施工设计的基础。第三，最后完成全部施工设计和编制制造验收等全部技术文件。第四，通过样机试制，性能实验和工艺实验，验证设计是否符合预期的要求，并对设计做必要的修改。对本课题设计的拆装机进行功能分析：该课题设计的高楼火灾逃生装置是集减速器和防护装置及回收装置一起的，下降逃生过程需要的摩擦力并不太大，而它对工作的安全可靠性和平稳性要求相对比较大。高楼火灾逃生装置主要由减速系统和回扬系4统组成的一个整体。减速部分由绕线器和一级摩擦机构和二级减速机构等组成。回收部分由简单的曲柄部分组成。能实现高楼火灾下降自动控速功能的技术有很多，具体分析如下：1）第一级摩擦机构，通过杠杆将下降的
