高空翻轉(zhuǎn)式防盜逃生窗設(shè)計(jì)

1、高空翻轉(zhuǎn)式防盜逃生窗設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)教師 （一 設(shè)計(jì)背景隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷進(jìn)步，科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)實(shí)生活中出現(xiàn)越來越多的機(jī)械裝置，用來適應(yīng)人們的需要。在人們的生活中存在各種不同的災(zāi)難，比如說地震、火災(zāi)、水災(zāi)等自然災(zāi)害，爆炸、煤氣泄漏、坍塌等生活災(zāi)難時(shí)時(shí)刻刻威脅著人們的人生財(cái)產(chǎn)安全。在科技不斷發(fā)展的社會(huì)，一些形形色色的設(shè)備不斷地被用于救災(zāi)救援，并且起到了不容忽視的作用?！瓣P(guān)愛生命，造福社會(huì)”是每個(gè)人應(yīng)盡的義務(wù)。多功能防盜窗也應(yīng)該應(yīng)運(yùn)而生，用于抵抗地震、火災(zāi)等一系列的災(zāi)難，為人類造福！在我國(guó)，一年之內(nèi)，由于火災(zāi)或者地震所造成的傷亡人數(shù)非常之多。我們可以看到，很多人在火災(zāi)中因缺乏自救常識(shí)，而導(dǎo)致喪失性命

2、。例如由于缺少氧氣被悶死，自救不當(dāng)而延誤時(shí)機(jī)，有的人由于火災(zāi)中自救方式不當(dāng)，而從樓上跳下而導(dǎo)致傷亡。在地震中，很多人都不是因?yàn)榉课莸顾劳?，而是在房屋四處亂跑導(dǎo)致被壓傷或者死亡。目前我們逃生系統(tǒng)不夠完善，迫切需要一套供人們?cè)诰仍?duì)伍到來之前能夠進(jìn)行自主逃生的裝置。在日常生活中，我們所居住的普通居民樓，以及一些商業(yè)樓層安裝的防盜窗大都是固定在墻口，不能活動(dòng)也不可輕易打開。其防盜作用僅僅體現(xiàn)在窗架的牢固程度之上，缺乏智能化?，F(xiàn)有的防盜窗在這方面的缺陷尤為突出，只能在一定程度上起到防盜作用，而在火災(zāi)等災(zāi)難中會(huì)限制人們的逃生。一旦出現(xiàn)了室內(nèi)火災(zāi)，防盜窗將會(huì)成為一個(gè)牢籠，使得里面的人無法快速的逃生，給我

3、們?cè)谕话l(fā)的火災(zāi)事件中埋下了隱患。我們?cè)O(shè)計(jì)的這款多功能防盜窗，功能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既可以方便在火災(zāi)地震等災(zāi)害中逃生，也加強(qiáng)了防盜性能。通過網(wǎng)絡(luò)檢索發(fā)現(xiàn)，目前和我們?cè)O(shè)計(jì)類似的防盜窗在我國(guó)用的很少，普通居民樓幾乎沒有，我們?cè)O(shè)計(jì)的這款多功能防盜窗正好滿足人們的需要，可以填補(bǔ)市場(chǎng)在這部分的空白。二 產(chǎn)品概況如今高樓林立，而高樓面對(duì)重大的火災(zāi)或者恐怖事件，在電梯和普通樓梯都無法使用并且外部消防救生設(shè)備（如：云梯）無法達(dá)到效果的情況下，高層自我安全逃生成為備受關(guān)注的課題。該新型自動(dòng)化滑動(dòng)式防盜窗便應(yīng)運(yùn)而生。該新型防盜窗有別于一般產(chǎn)品，采用雙層可翻式結(jié)構(gòu)，通過上下樓層的連接組成了類似云梯的結(jié)構(gòu)，達(dá)到逃生目的。

4、該自動(dòng)化滑動(dòng)式防盜窗，由一組發(fā)動(dòng)機(jī)（或改為手搖桿組建）、蝸輪、蝸桿以及雙層防盜窗組成，通過發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)（對(duì)于特殊環(huán)境，可改用手動(dòng)驅(qū)動(dòng)，考慮到個(gè)體應(yīng)用的成本問題，或者對(duì)于用電環(huán)境要求高的地方），蝸輪蝸桿傳動(dòng)，翻轉(zhuǎn)外層防盜窗。內(nèi)層只有樓內(nèi)才可打開， 采用向內(nèi)翻開來實(shí)現(xiàn)打開。外層防盜窗在一般情況下與內(nèi)層結(jié)合，一旦使用，向下翻轉(zhuǎn)，達(dá)到最低點(diǎn)與下一樓層的窗架連接，由此當(dāng)多層類似連接便達(dá)到逃生功能。圖1所示為該作品基本結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖1 自動(dòng)化翻轉(zhuǎn)式防盜逃生窗基本結(jié)構(gòu)三 功能說明1、主要功能 （1）防盜功能作為日常安置在家中的窗架，該窗可作為防盜窗使用。該窗采用采用雙層可翻式結(jié)構(gòu)，內(nèi)窗向內(nèi)翻開來實(shí)現(xiàn)打開，

5、外窗向外翻轉(zhuǎn)，常閉設(shè)置，保證其防盜功能，保證用戶的安全。 （2）逃生功能該新型防盜窗有別于一般產(chǎn)品，采用雙層可翻式結(jié)構(gòu)，通過上下樓層的連接組成了類似云梯的結(jié)構(gòu)，達(dá)到逃生目的。外窗由一組發(fā)動(dòng)機(jī)（或改為手搖桿組建）、蝸輪、蝸桿組成，通過發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)（對(duì)于特殊環(huán)境，可改用手動(dòng)驅(qū)動(dòng)，考慮到個(gè)體應(yīng)用的成本問題，或者對(duì)于用電環(huán)境要求高的地方），蝸輪蝸桿傳動(dòng)，翻轉(zhuǎn)外層防盜窗，轉(zhuǎn)動(dòng)軸置于防盜窗下部，該防盜窗轉(zhuǎn)動(dòng)180度時(shí)實(shí)現(xiàn)與下層用戶上部的連接，達(dá)到逃生目的。（3）報(bào)警功能當(dāng)防盜窗轉(zhuǎn)動(dòng)180度時(shí)實(shí)現(xiàn)與下層用戶上部的連接時(shí)，警報(bào)響起提示下層用戶有災(zāi)難或事故的發(fā)生并自動(dòng)使下層用戶開啟翻轉(zhuǎn)功能。同時(shí)警報(bào)指令可傳輸至物

6、業(yè)或樓層安保處，提示有災(zāi)難發(fā)生。2、 輔助功能：（1）晾曬功能 圖2 晾曬功能示意圖若將該窗置于朝陽(yáng)面，日常也可使其翻轉(zhuǎn)一定角度，起到晾衣曬物的功能，供居民涼曬衣服等。在使用其該功能時(shí)，可輔助加入吊鉤裝置，使其再長(zhǎng)時(shí)間位于一定夾角時(shí)，減少其蝸輪蝸桿的承載，降低負(fù)荷。圖2為晾曬功能示意圖。（2）控制功能 圖3 控制功能示意圖1）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。（一套獨(dú)立電源系統(tǒng),與室內(nèi)電源系統(tǒng)隔開，這時(shí)可考慮采用新能源電池或者新型蓄電池，如太陽(yáng)能；當(dāng)然也可采用手搖裝置，視用戶需求而定）2）蝸桿傳動(dòng)，帶動(dòng)蝸輪實(shí)現(xiàn)換向傳動(dòng)。3）蝸輪聯(lián)同所在軸實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。4）軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)了整個(gè)外窗的轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)范圍0180度）

7、。5）當(dāng)防盜窗轉(zhuǎn)動(dòng)180度時(shí)實(shí)現(xiàn)與下層用戶上部的連接時(shí)，警報(bào)響起，提示下層用戶有災(zāi)難或事故的發(fā)生并自動(dòng)使下層用戶開啟翻轉(zhuǎn)功能。6）內(nèi)防盜窗上部采用翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，只可在室內(nèi)打開，向內(nèi)上翻。7）內(nèi)防盜窗下部有卡槽鎖，平時(shí)鎖上起防盜作用，需逃生時(shí)可打開。四 操作及運(yùn)行過程說明 以電動(dòng)操作為例，如圖4所示。u 啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，打開下翻指示開關(guān)。u 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)外窗向下翻轉(zhuǎn)。u 整個(gè)翻轉(zhuǎn)緊密順暢，當(dāng)外窗翻至底部觸及下層時(shí)，即觸碰到停止開關(guān)，從而系統(tǒng)停止運(yùn)行，完成打開過程。同時(shí)開啟報(bào)警器開關(guān)，提示全樓。u 打開上翻指示開關(guān)，整個(gè)過程逆向進(jìn)行，當(dāng)外窗歸位，又觸及了另一個(gè)停止開關(guān)（簡(jiǎn)易的PL

8、C就可以滿足要求），從而完成了整個(gè)操作。圖4 操作及運(yùn)行過程五 材料 需要的材料有：報(bào)警器、內(nèi)窗、窗架、外窗、支撐架、蝸桿、軸、蝸輪、聯(lián)軸器、標(biāo)準(zhǔn)件、轉(zhuǎn)軸、電動(dòng)機(jī)六 關(guān)鍵技術(shù)1、蝸輪蝸桿傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)功能如圖5所示。圖5 蝸輪蝸桿傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)功能結(jié)構(gòu)示意圖2、防盜窗轉(zhuǎn)動(dòng)180度時(shí)實(shí)現(xiàn)與下層連接并警報(bào)如圖6所示。圖6 防盜窗轉(zhuǎn)動(dòng)180度時(shí)實(shí)現(xiàn)與下層連接并警報(bào)示意圖3、內(nèi)防盜窗上部采用翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)如圖7所示。圖7 內(nèi)防盜窗上部采用翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)七 其他補(bǔ)充說明美觀性：交錯(cuò)的格狀分布，在滿足功能性的同時(shí)，大方利落，不失簡(jiǎn)約風(fēng)格，符合東西方審美。透光性：整體布局與一般防盜窗無太大區(qū)別，在透光方面不存在大問題。

9、成本及市場(chǎng)：該產(chǎn)品成本勢(shì)必高于一般防盜窗，因?yàn)樯婕皞鲃?dòng)，其精度要求較之一般產(chǎn)品有較高要求。成本會(huì)隨著制造工藝的成熟，很市場(chǎng)的逐步確立而有所下降。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)格參照有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。八 綜述及應(yīng)用前景這是一項(xiàng)看似復(fù)雜實(shí)則有效的系統(tǒng)。若一高層樓采用統(tǒng)一安裝，則可安裝一套統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制的操作系統(tǒng)（例如PLC），成為應(yīng)對(duì)災(zāi)害的“統(tǒng)戰(zhàn)組織”。若是局部安裝，則可考慮該防盜窗系統(tǒng)的手動(dòng)操作版，火災(zāi)或者其他災(zāi)害發(fā)生時(shí)，通電會(huì)帶來一定的危險(xiǎn)隱患（當(dāng)然大規(guī)模安裝會(huì)采取一套獨(dú)立的系統(tǒng),將這一隱患消除），小規(guī)模安裝采用手動(dòng)，會(huì)降低這一危險(xiǎn)系數(shù)，若再配合以繩索等救援設(shè)備，同樣在危難之時(shí)能使你成功脫險(xiǎn)。傳統(tǒng)的防盜窗只有單一的防盜作用，而且防盜系數(shù)低，起不到高要求防盜的作用。我們的多功能防盜窗，首先在防盜方面進(jìn)行了改進(jìn)，完善了防盜窗的性能。我們?cè)诖绑w上加入了自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，適用于家庭；當(dāng)然政府、保密機(jī)關(guān)、金銀店等防盜需求高的單位，更加需要這種多功能防盜窗。第二，我們防盜窗具有高效的避難功能，這也是關(guān)鍵所在。對(duì)于地震、火險(xiǎn)等突發(fā)事件，多功能防盜窗是一道綠色生命通道，通過控制可以瞬間將防盜窗變成垂直救生梯，幫助受困人員脫險(xiǎn)。不僅如此，在窗體上緣裝有報(bào)警器，