技術(shù)特征：

1.一種基于液壓節(jié)流原理控速的高層逃生用緩降裝置，包括殼體(1)和設(shè)置于殼體中的繞線輪(2)、第一活塞腔(3)和第二活塞腔(4)，繞線輪上固定有輪軸(7)，輪軸轉(zhuǎn)動設(shè)置于殼體中，繞線輪上纏繞有繩索，殼體中設(shè)置有用于繩索穿出的繞線通道(10)；第一活塞腔和第二活塞腔位于繞線輪的上方，且其中分別設(shè)置有從動活塞(5)、主動活塞(6)；其特征在于：所述第一活塞腔與第二活塞腔通過油管(8)相連通，油管中設(shè)置有控制緩降裝置下落速度的節(jié)流孔(9)；主動活塞的下表面上固定有活塞桿(11)，活塞桿的下端固定有拉桿(12)，拉桿的兩端分別鉸接有第一連桿(13)和第二連桿(14)；

殼體中設(shè)置有相嚙合的第一曲柄齒輪(18)和第二曲柄齒輪(19)，第一曲柄齒輪與第一連桿轉(zhuǎn)動連接，第二曲柄齒輪與第二連桿轉(zhuǎn)動連接；輪軸的端部固定有第一齒輪(15)，殼體中設(shè)置有與第一齒輪相嚙合的第二齒輪(16)，第一曲柄齒輪的內(nèi)側(cè)固定有與其同軸并與第二齒輪相嚙合的第三齒輪(17)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液壓節(jié)流原理控速的高層逃生用緩降裝置，其特征在于：包括左轉(zhuǎn)軸(21)和右轉(zhuǎn)軸(22)，左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸均通過套筒聯(lián)軸器分別與輪軸(7)的左端和右端相固定，左轉(zhuǎn)軸和右轉(zhuǎn)軸均通過軸承(20)轉(zhuǎn)動設(shè)置于殼體(1)上，第一齒輪(15)固定于有轉(zhuǎn)軸的外端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于液壓節(jié)流原理控速的高層逃生用緩降裝置，其特征在于：所述第一曲柄齒輪(18)、第二曲柄齒輪(19)、第二齒輪(16)和第三齒輪(17)均通過軸承轉(zhuǎn)動地設(shè)置于殼體(1)上；殼體上設(shè)置有用于繩索穿出的出線孔(25)。

4.一種基于權(quán)利要求1所述的基于液壓節(jié)流原理控速的高層逃生用緩降裝置的節(jié)流孔計(jì)算方法，其特征在于，通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)：

a).參數(shù)設(shè)定；設(shè)油管的內(nèi)徑為D，節(jié)流孔的直徑單位d、橫截面積為A，油液經(jīng)節(jié)流孔形成的收縮截面的直徑為d₂、橫截面積為A₀；設(shè)油液通過節(jié)流孔之前的壓力為p₁，收縮截面處的油液壓力為p₂,油液的密度為ρ；

設(shè)拉桿的長度為e，第一連桿和第二連桿的長度均為l，第一曲柄齒輪的中心距離第一連桿與其連接點(diǎn)的距離、第二曲柄齒輪的中心距離第二連桿與其連接點(diǎn)的距離均為R；則通過如下公式定義參數(shù)b₁、b₂、b₃、S：

$b_1=\sqrt{l^2-e^2}+R$

$b_2=\sqrt{l^2-e^2}-R$

$b_3=\sqrt{l^2-{(R\·sin\mathrm{\θ})}^2}+(R\·cos\mathrm{\θ})$

S＝b₁-b₂

其中，b₁為主動活塞處于上極限位置時(shí)拉桿距第一曲柄齒輪或第二曲柄齒輪中心的距離，b₂為活塞處于下極限位置時(shí)拉桿距第一曲柄齒輪或第二曲柄齒輪中心的距離，b₃為活塞任意瞬間位置時(shí)拉桿距第一曲柄齒輪或第二曲柄齒輪中心的距離，S為活塞行程，θ為第一連桿或第二連桿與水平線之間的夾角；

b).建立伯努利方程，對油液在油管中節(jié)流孔的狀態(tài)進(jìn)行分析，建立如公式(1)所示的伯努利方程：

$\frac{p_1}{\mathrm{\ρ}}+\frac{v_1^2}{2}=\frac{p_2}{\mathrm{\ρ}}+\frac{v_2^2}{2}+\mathrm{\ξ}\frac{v_2^2}{2}---\left(1\right)$

其中，v₁為油液通過節(jié)流孔之前的速度，v₂為收縮截面處油液的速度；

按照實(shí)際尺寸來說，由于油管的內(nèi)徑D遠(yuǎn)大于節(jié)流孔的直徑d，使得v₁＜＜v₂，略去公式(1)中含有v₁的項(xiàng)，可得：

$v_2=\frac{1}{\sqrt{1+\mathrm{\ξ}}}\sqrt{\frac{2}{\mathrm{\ρ}}(p_1-p_2)}=C_v\sqrt{\frac{2}{\mathrm{\ρ}}\mathrm{\Δ}p}---\left(2\right)$

其中，C_v為速度系數(shù)，Δp＝p₁-p₂；

c).求收縮截面處流量，根據(jù)公式(3)求取收縮截面處的流量q：

$q=v_2{A}_0=C_v{C}_{c}A\sqrt{\frac{2}{\mathrm{\ρ}}\mathrm{\Δ}p}=C_{d}A\sqrt{\frac{2}{\mathrm{\ρ}}\mathrm{\Δ}p}---\left(3\right)$

其中，C_d＝C_vC_c，C_d為小孔流量系數(shù)，C_c為收縮系數(shù)，其含義如下：

$C_c=\frac{A_0}{A},A_0=\frac{\mathrm{\π}}{4}{d}_2^2;$

d).計(jì)算活塞產(chǎn)生的流量，設(shè)利用緩降裝置下降的安全速度為v₀，利用繩索下降的速度v₀求取主動活塞運(yùn)動的平均速度，設(shè)為Z，v₀＝0.8～1.2m/s；則活塞運(yùn)動產(chǎn)生的流量q′為：

q′＝πr²·S·2Z (4)

其中，r為主動活塞的半徑，S為活塞行程；

e).求取節(jié)流孔的面積，聯(lián)合公式(3)和(4)即可求取節(jié)流孔的面積為：

$A=\frac{q^{\′}}{C_d\sqrt{\frac{2}{\mathrm{\ρ}}\mathrm{\Δ}p}}=\frac{2{\mathrm{\πr}}^{2}SZ}{C_d\sqrt{\frac{2}{\mathrm{\ρ}}\mathrm{\Δ}p}}$

根據(jù)求取的節(jié)流孔的面積，即可計(jì)算出節(jié)流孔的直徑大小。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于液壓節(jié)流原理控速的高層逃生用緩降裝置的節(jié)流孔計(jì)算方法，其特征在于，所述的C_v取0.97～0.98，C_d取0.7～0.8。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于液壓節(jié)流原理控速的高層逃生用緩降裝置的節(jié)流孔計(jì)算方法，其特征在于：所述壓力p₁取主動活塞(6)運(yùn)動至最低端、中間位置時(shí)在節(jié)流孔之前部位所產(chǎn)生壓力的平均值，壓力p₂取主動活塞(6)運(yùn)動至最低端、中間位置時(shí)在收縮截面處所產(chǎn)生壓力的平均值；v₁取主動活塞(6)運(yùn)動至最低端、中間位置時(shí)在節(jié)流孔之前部位所產(chǎn)生流速的平均值，v₂取主動活塞(6)運(yùn)動至最低端、中間位置時(shí)在收縮截面處所產(chǎn)生流速的平均值；

設(shè)使用者的重量為mg，油液通過節(jié)流孔之前的瞬時(shí)壓力值p₁′為：

$p_1^{\′}=\frac{\frac{mg\·R_a}{R}cos\mathrm{\θ}}{S_e}---\left(5\right)$

其中，R_a為繞線輪的半徑，S_e為活塞的作用面積；

節(jié)流孔處油管系統(tǒng)的效率表示為：

$\mathrm{\η}=\frac{p_2}{p_1}=\frac{p_1-\Σ\mathrm{\Δ}p}{p_1}=1-\frac{\Σ\mathrm{\Δ}p}{p_1}---\left(6\right)$

其中，∑Δp為油管中的總壓力損失，其通過如下公式進(jìn)行求?。?/p>

$\Σ\mathrm{\Δ}p=\Σ\mathrm{\λ}\frac{l}{d}\frac{{\mathrm{\ρv}}^2}{2}+\Σ\mathrm{\ξ}\frac{{\mathrm{\ρv}}^2}{2}---\left(7\right)$

其中，λ為沿程阻力系數(shù)，在湍流狀態(tài)下，雷諾數(shù)取Δ為油管壁的粗糙度，如果為銅管，Δ0.0015～0.01mm。