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        一種新型客車應(yīng)急逃生天窗的設(shè)計

        2016-12-31 00:00:00陳前譚承焯杜雪飛
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年18期

        摘 要:介紹了一種新型客車應(yīng)急逃生天窗的結(jié)構(gòu)及特點,設(shè)計一種自開自鎖裝置及開關(guān)把手,代替?zhèn)鹘y(tǒng)天窗連接機(jī)構(gòu),保證緊急情況下天窗上蓋與窗框本體可靠分離,運用主動觸發(fā)氣囊沖擊力,完成天窗自動打開,并設(shè)有輔助逃生軟梯,幫助乘客逃生??煽焖儆行椭丝吞由?,減少人員傷亡。

        關(guān)鍵詞:逃生天窗;自開自鎖裝置;開關(guān)把手;逃生軟梯

        引言

        市場上出售的客車應(yīng)考慮到緊急情況下乘客生命安全均設(shè)有應(yīng)急逃生天窗,但為考慮車內(nèi)冷氣系統(tǒng),一般把天窗設(shè)計為封閉狀態(tài),當(dāng)客車上發(fā)生意外諸如車內(nèi)失火、側(cè)翻、掉入湖中等時,應(yīng)急逃生天窗是車內(nèi)人員逃生的唯一出口。由于逃生天窗設(shè)置在車頂部,而現(xiàn)有的逃生天窗均是靠人力用手動打開,費時費力,因此,在緊急情況下,很難在第一時間打開逃生天窗,嚴(yán)重影響了乘客的自救。

        為此,在分析傳統(tǒng)逃生天窗結(jié)構(gòu)后,我們設(shè)計一種新型應(yīng)急逃生天窗,能在緊急情況下自動、快速打開,并落下輔助扶梯,能有效、快速的幫助車內(nèi)乘客離開危險環(huán)境,減少人員傷亡。

        1 結(jié)構(gòu)分析

        對市面上常見的客車應(yīng)急天窗研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有客車應(yīng)急逃生天窗大體都為一端活動鉸鏈與窗框本體相連接,另一端通過開關(guān)把手與客車本體相連,當(dāng)發(fā)生緊急情況時,通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)把手往上推,從而打開天窗。但由于傳統(tǒng)天窗結(jié)構(gòu)因素,使得緊急情況發(fā)生時天窗打開時間很大程度依賴車內(nèi)乘客。存在很多不可控因素。

        想要實現(xiàn)天窗打開迅速、不受乘客影響,必須對傳統(tǒng)天窗結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,使得在緊急情況發(fā)生時能夠自動斷開與窗框本體的連接,并且自動實現(xiàn)天窗打開。具體結(jié)構(gòu)見圖1。

        2 自開自鎖裝置設(shè)計

        為滿足天窗使用要求,首先必須實現(xiàn)在緊急情況下,逃生天窗上蓋能夠自動快速斷開與窗框本體上連接組建的連接,而正常情況下,上蓋通過連接板與窗框本體連接可靠,從而設(shè)計出一種自開自鎖裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)天窗固定鉸鏈裝置與窗框相連接。具體結(jié)構(gòu)見圖2。

        考慮到電磁鐵結(jié)構(gòu)可靠,反應(yīng)迅速的特點,在連接塊兩側(cè)面安放電磁鐵,其通過彈簧與觸頭連接,觸頭在彈簧張力作用下與連接塊的側(cè)壁連接。正常情況下,在彈簧張力的作用下,觸頭伸長與連接塊連接使連接塊處于固定狀態(tài)即鎖合。接通電磁鐵電源后,電磁鐵吸引觸頭,觸頭壓迫彈簧回縮,與連接塊斷開,連接塊即處于自由狀態(tài),實現(xiàn)自動解鎖。

        3 開關(guān)把手設(shè)計

        客車天窗上蓋另一端使用一種新型開關(guān)把手與窗框連結(jié)。在緊急情況下能主動斷開與窗框本體連接,又能實現(xiàn)傳統(tǒng)開關(guān)把手手動打開功能。具體結(jié)構(gòu)見圖3。

        包括通過彈簧連接的電磁鐵和觸頭,電磁鐵上設(shè)有旋轉(zhuǎn)體且與把手連接,旋轉(zhuǎn)體通過柔性帶與觸頭連接。通常情況下,電磁鐵設(shè)置在天窗的蓋子上,觸頭與窗框卡接。正常情況下,通過轉(zhuǎn)動把手使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn),柔性帶拉動觸頭,觸頭壓迫彈簧回縮,斷開與窗框的連接,即可推開上蓋,打開天窗。當(dāng)出現(xiàn)意外情況時,接通電磁鐵電源,電磁鐵產(chǎn)生磁力吸引觸頭,觸頭壓迫彈簧回縮,斷開與窗框的連接。

        4 動力源選擇

        由于氣囊結(jié)構(gòu)具有反應(yīng)迅速,瞬間沖擊力大,可靠性高等特點,當(dāng)天窗上蓋與本體所有連接斷開后,我們將傳統(tǒng)氣囊被動觸發(fā)改為主動觸發(fā),借用氣囊沖擊力,將天窗上蓋頂開,從而達(dá)到打開天窗的效果。具體結(jié)構(gòu)見圖4。

        為保證只有當(dāng)所有連接斷開后,氣囊才工作,在開關(guān)把手及自鎖裝置處設(shè)有接觸開關(guān),只有當(dāng)兩處斷開信號同時滿足時,氣囊才通電,從而保證氣囊工作穩(wěn)定性。

        5 輔助逃生扶梯的設(shè)計

        考慮到客車乘坐乘客不同,我們在天窗下方安裝有輔助逃生軟梯,在緊急情況下開關(guān)解除,扶梯下落??梢詭椭丝团莱鎏齑埃焖偬与x危險。具體結(jié)構(gòu)如圖5。

        應(yīng)急軟梯包括踏板且通過繩索串接,軟梯收起放置在天窗窗框的空腔內(nèi)且通過電磁開關(guān)與窗框卡接。當(dāng)需要打開軟梯時,接通電磁鐵電源,電磁鐵產(chǎn)生磁力吸引觸頭,觸頭壓縮彈簧回縮,與窗框斷開連接,踏板在自重作用下下落,軟梯自動打開。為了保證電磁開關(guān)出現(xiàn)故障時通過手動打開軟梯,最下端踏板設(shè)有內(nèi)腔且與側(cè)室連通,內(nèi)腔里設(shè)有鉸接的連桿和推桿,連桿的另一端與設(shè)置在踏板側(cè)壁上的旋鈕連接,推桿的另一端可隨著旋鈕的旋轉(zhuǎn)在連桿帶動下伸縮。從而手動打開應(yīng)急軟梯。

        6 結(jié)束語

        通過自鎖裝置及開關(guān)把手設(shè)計,巧妙將天窗頂蓋與窗框連接,使得新型逃生天窗既能滿足傳統(tǒng)人工打開,在緊急情況時,駕駛員或乘客通過設(shè)置在駕駛室及車內(nèi)應(yīng)急按鈕,能夠迅速,可靠地打開天窗,整個過程只需3~5秒,克服了現(xiàn)有技術(shù)靠人力通過手動打開天窗費時費力的問題,為乘客自救贏得了寶貴的時間。同時逃生扶梯在緊急情況時,幫助車內(nèi)老、弱、矮小等人群逃離危險。

        本新型客車應(yīng)急逃生天窗適用于長途客車、公交車等公共交通工具,操作方便,結(jié)構(gòu)簡單,易于實施。已申報專利。

        參考文獻(xiàn)

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