CN101607118B - 安装有消防水带铺设与拾取装置的消防装备车辆 - Google Patents

Abstract

一种安装有消防水带铺设与拾取装置的消防装备车辆，它包括车辆主体(9)，其特征在于：在车辆主体(9)的中后部安装有可收放水带的卷盘器(5)，在卷盘器的前部设置有采用铰接结构(20)连接在一起的上滑槽(4)和下滑槽(3)，以及安装在下滑槽前端部的挤压整形水带的拾取器(1)，在卷盘器的后部设置有放出水带的铺设器(6)。本发明的实施可实现水带的快速、长距离，主要采用机、电、液联合控制铺设与拾取，解决从远离火灾现场的水源处取水问题，且在事后依靠该装置也能省力地把水带收回到消防装备车辆上。

Description

安装有消防水带铺设与拾取装置的消防装备车辆

技术领域

本发明涉及消防装备车辆，特别涉及一种安装有消防水带铺设与拾取装置的消防装备车辆，该车辆可替代现有技术，用于发生在火灾现场急需从远处水源地取水，或火灾现场远离水源的状态下，主要采用机、电、液联合控制的方式进行消防水带的铺设与回收拾取。

背景技术

在城区一旦发生大规模火灾，由于对用水的需求量非常大，除需要在火灾发生地进行就地取水外，往往还需要从远离火灾现场的其它街道的消防水栓处取水。而在野外，如森林、草原等地发生火灾，则火灾现场也往往远离水源。这些情况下均需要长距离铺设水带从远处的水源地取水。

目前从火灾现场到取水处的水带铺设工作主要是依靠人工来进行，另外，由于每段水带的长度有限，还需要一边铺设，一边把两条水带之间的金属接口进行对接扣合，不仅会加大消防队员的作业劳动强度，同时还有可能延迟救火的最佳时机。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种安装有消防水带铺设与拾取装置的消防装备车辆。本发明的实施可实现水带的快速、长距离，主要采用机电液联合控制的方式铺设与拾取，解决从远离火灾现场的水源处取水问题，且在事后依靠该装置也能省力地把水带收回到消防装备车辆上。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的安装有消防水带铺设与拾取装置的消防装备车辆包括车辆主体，在车辆主体的中后部安装有可收放水带的卷盘器，在卷盘器的前部设置有采用铰接结构连接在一起的上滑槽和下滑槽，以及安装在下滑槽前端部挤压整形水带的拾取器，在卷盘器的后部设置有放出水带的铺设器；其中：所述卷盘器包括以横向水平设置的方式固定安装在车辆底盘上的导向支架、通过平移驱动机构安装在导向支架上的行走支架、以及安装在行走支架上并由动力源驱动其旋转的用于收放水带的卷盘；所述上滑槽沿车辆主体纵向中心线设置，固定安装在车辆主体的顶部；所述下滑槽通过铰接结构连接在上滑槽的前端，并以向车辆驾驶室前下方侧斜的方式设置，且在下滑槽与车辆主体之间设置有支撑杆；所述拾取器包括安装在下滑槽前端的拾取口，对称设置在下滑槽左右槽帮上的左右压轮支架，安装在左右压轮支架之间并位于拾取口后部下滑槽内的压轮；所述铺设器包括铺设在行走支架左右立架之间的水带接盘，位于水带接盘后部、以沿车辆主体纵向中心线固定设置在车辆主体上的水带铺设槽，和安装在水带铺设槽后端槽口处的整带轮。

本发明中所述压轮支架包括其两侧对称加工有长槽孔的圆柱形的筒体，安装圆柱形筒体内的弹簧，在弹簧的上部设置有弹簧上压板，并通过连接在圆柱形筒体的螺栓调节弹簧向下的压力，在弹簧的下部连接有弹簧下支轴，在弹簧下支轴加工有用于穿装压轮转轴的孔。

所述下滑槽由内下滑槽、外下滑槽构成；内下滑槽两外侧面和外下滑槽两内侧面通过滑槽轨道相结合，在内下滑槽和外下滑槽的之间设置有用于驱动内下滑槽和外下滑槽作相对滑移运动的滑槽油缸；所述拾取器安装在内下滑槽的前端。

本发明中用于驱动卷盘作旋转运动的动力源为液压马达；用于驱动行走支架沿导向支架作水平位移运动的平移驱动机构是双杆油缸；其结构形式为中间是缸筒、两端伸出活塞杆；两根活塞杆在缸筒内与同一个活塞固接。

本发明的工作原理如下：

首先将水带的一端连同金属接口从卷盘器的卷盘上拉出来，通过铺设在行走支架左右立架之间、位于卷盘下方的水带接盘，再从固定安装在车辆主体纵向中心线上的水带铺设槽后端槽口处拉出，使金属接口距离出口约为5m～6m处，然后将金属接口、水带放到地面上。做好这项开始作业的准备步骤后，再启动液压马达，使水带从卷盘上再放出5m～6m，堆积在水带接盘上。此时驾驶员开动消防装备车辆，结合动力开关，卷盘转动线速度与车辆前进行驶速度相匹配，把水带通过水带铺设槽往下铺设到地面上。

水带放出时，行走支架在双杆油缸的驱动下也随之左右运动，使得水带在卷盘上呈螺旋线缠绕状态放出时，与水带铺设槽基本上处于直线状态，也就是最适合水带往下铺设的状态。随着消防装备辆正常行驶的过程中，一条全长按需要而设定其长度从几百米到最长为2000m的水带会自动铺设到地面上，铺设完毕后，通过水带金属接口脱扣，将已铺设的水带与固定留置在卷盘上的水带进行分离。将已铺设水带的金属接口与其他消防车辆上的水泵进水口或储水箱相连，即可进行取水或灭火工作。

灭火工作完成后，首先将已铺设水带通过金属接口与其他消防车辆上的水泵进水口或储水箱分离，同时掉转车头，使车头方向与需回收的水带相对。之后将固接留置在卷盘上的水带通过上滑槽、下滑槽从拾取器的拾取口拉拽出，并与需要回收的水带金属接口扣合。司机驾驶消防装备车辆向前行进，卷盘反向转动，且其线速度与车辆前进行驶速度相匹配，水带通过拾取器的压轮进行整形、排水后通过下滑槽、上滑槽进入卷盘，完成把水带拾取到车上的回收水带作业。

水带以螺旋线状态回绕到卷盘上时，行走支架在平移油缸的驱动下也随之左右运动，使得水带从上滑槽绕到卷盘时基本上呈直线状态，也就是最适合水带卷入到卷盘的状态。随着消防装备车辆正常行驶的过程中，一条全长按需要而设定其长度从几百米到最长为2000m的水带会自动拾取到卷盘上。

车辆行驶状态下，采用机电液联合控制方式进行水带铺设与拾取作业时，车辆对所通过的路面高低状态及转弯半径均无特殊要求，一般情况下，只要车辆主体底盘允许通过的路面条件，都可进行这两种作业。

由于水带总是从卷盘的一端呈螺旋线状态缠绕到另一端，因此为了使它不要在偏斜角度太大的状态下放出或收回，所以要用双杆油缸来控制行走支架的移动速度，防止水带无序缠绕，因此，双杆油缸也需与车辆行驶速度相匹配：

a)使得卷盘放出水带的方向，与铺设器的水带接盘、水带铺设槽接口处于最合适放带的直线状态位置；

b)使得在卷盘上绕卷回收来水带的方向，与通过上滑槽所拾取的水带处于最合适收带的直线状态位置。

支撑下滑槽的支撑杆是可调机构，水带拾取作业时内下滑槽向前下方伸出，接近地面，既便于水带通过拾取器进入到下滑道里，又使司机能观察到水带通过拾取器的情况，增加了操作安全性。

当完成铺设与拾取准备工作后，由于所有的操作开关均安装在驾驶室里，车辆行驶状态下进行水带铺设与拾取作业时，由司机一个人就可实现机电液的全部操作。且在水带铺设与拾取作业过程中，对车辆的行驶没有影响。

另外，由于卷盘器中的卷盘是由液压马达驱动，且都安装在行走支架上，并由安装在导向支架下部固定支架的双杆油缸控制行走支架在导向支架里的水平移动；拾取水带时，经挤压排水、整形成扁平状的水带被整齐地从卷盘的一侧叠压呈螺旋线状态从一侧排列到另一侧；铺设水带时，则由卷盘的一侧向另一侧按螺旋线状反向规矩地放出。

再者，由于卷盘器中的液压马达、双杆油缸都具有双向运动的功能，采用控制精度高的电液比例控制系统进行作业操纵，这也就使得液压马达驱动卷盘转动的线速度与消防装备车辆行驶速度相匹配，即在单位时间内，铺设或拾取水带的长度与车辆行走距离互相一致。

本发明的有益效果如下：

综上所述，本发明的实施可实现水带的快速、长距离铺设与拾取，进而达到解决从远离火灾现场的水源处取水问题，同时，在事后依靠该装置也能省力地把水带收回到消防车上。

附图说明

图1是本发明铺设水带状态的结构示意图。

图2是本发明拾取水带状态的结构示意图。

图3是图2的俯视图。

图4是本发明拾取器和内、外下滑槽的外形结构轴测示意图。

图5是图4的I部位的放大图。

图6是本发明拾取器的结构示意图。

图7是本发明卷盘器的结构示意图。

图8是本发明卷盘器的结构示意图7的K向视图。

图9是本发明卷盘器以及铺设器部分的结构轴测示意图。

图中序号和名称分别为：1、拾取器，2、支撑杆，3、下滑槽，4、上滑槽，5、卷盘器，6、铺设器，7、水带，8、储带箱，9、车辆主体，10、拾取口，11、压轮支架，12、弹簧，13、压轮，14、压轮转轴，15、弹簧下支轴，16、内下滑槽，17、滑槽轨道，18、外下滑槽，19、滑槽油缸，20、铰接结构，21、螺纹支座，22、蝶形螺母，23、卷盘，24、液压马达，25行走支架，26导向支架，27、双杆油缸，28、水带接盘，29、水带铺设槽，30、弹簧上压板，31、螺栓，32、螺母，33、压轮支架上的长槽孔，34、整带轮，35、(压轮支架与内下滑槽间固定用)螺栓，36、双杆油缸的缸筒，37、双杆油缸缸筒上的连接凸台，38、连接板，39、销轴，40、行走轴，41、行走轴的连接凸台，42行走轮，43、行走轮，44、(活塞杆与固定座连接用)销轴，45、活塞杆端的固定座，46、安装双杆油缸的固定支架。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述，但并不限制本发明。

如图1、图2、图3所示，本发明的安装有消防水带铺设与拾取装置的消防装备车辆，它包括车辆主体9，在车辆主体9的中后部(即前后储带箱之间)安装有可收放水带的卷盘器5，在卷盘器的前部设置有采用铰接结构20连接在一起的上滑槽4和下滑槽3，以及安装在下滑槽前端部挤压整形水带的拾取器1，在卷盘器的后部设置有放出水带的铺设器6。

其中：所述卷盘器5包括以横向水平设置的方式固定安装在车辆底盘上的四边形框架结构的导向支架26、通过双杆油缸27驱动可在导向支架内水平移动的、安装在行走支架25下方的行走轴40、行走轮42，以及安装在行走支架上并由液压马达24驱动其旋转的用于收放水带的卷盘23；所述铺设器6包括铺设在行走支架25左右立架之间的水带接盘28，位于水带接盘后部、以沿车辆主体9纵向中心线设置并固定在车辆主体的向下倾斜5°～10°的水带铺设槽29，和安装在水带铺设槽后端槽口处的整带轮34(参见图9)。

所述上滑槽4沿车辆主体9纵向中心线设置，固定安装在车辆主体的顶部；所述下滑槽3采用铰接结构20连接在上滑槽3的前端，并以向车辆驾驶室前下方侧斜的方式设置，且在下滑槽3与车辆主体之间设置有支撑杆2；所述下滑槽3由内下滑槽16、外下滑槽18构成；内下滑槽16两外侧面和外下滑槽18两内侧面通过滑槽轨道17相结合，在内下滑槽16和外下滑槽18的同一侧的外侧面之间设置有用于驱动内下滑槽16和外下滑槽18作相对滑移运动的滑槽油缸19(参见图4)。

所述拾取器1包括安装在内下滑槽16的前端的拾取口10，对称设置在内下滑槽16左右槽帮上的两个压轮支架11，安装在压轮支架之间并位于拾取口后部内下滑槽内的压轮13；所述压轮支架11包括其两侧对称加工有长槽孔33的圆柱形的筒体，安装圆柱形筒体内的弹簧12，在弹簧(12)上部设置有弹簧上压板(30)，并通过连接在圆柱形筒体的螺栓(31)调节弹簧向下的压力，在弹簧12的下部连接有弹簧下支轴15，在弹簧下支轴15加工有用于穿装压轮转轴14的孔，在圆柱形的筒体的前后两侧设置有支撑杆件(参见图4、图5、图6)。

本发明将水带铺设器安装在车辆主体9的后部的目的是为了不影响车辆向前的正常行驶。

更具体讲：

本发明中连接在与车辆主体之间的支撑杆2是由左右两根组成，两根支撑杆2前端的中心槽孔支撑在组成下滑槽3的外下滑槽18前端下部的左右两只螺纹支座21里，内外下滑槽之间通过滑槽油缸19的收缩，使下滑槽3处于最短位置，并由消防队员用蝶形螺母22在合适位置，将支撑杆2与外下滑槽18之间紧固，用以适应各种路面情况，因此上下滑槽的这种布置形式不会影响驾驶员的驾驶视野和车辆向前行驶。

在拾取水带时，滑槽油缸19把内外下滑槽之间拉开，使内下滑槽16的端部拾取口10处于最合适位置，即处于既不影响拾取水带，又不影响司机驾驶车辆。

图3是图2的俯视图，从图上可见本发明装置安装在车辆主体9的纵向中心线。在双杆油缸27的推拉作用下，卷盘23和行走支架25会在导向支架26里，横向左右移动。移动的目的是使得水带7在呈螺旋线状态绕卷在卷盘23上时，水带7与上滑槽4基本是方向对齐一致，这样可以防止水带7无序绕缠。而在放出水带7时，它又正好使得水带7与水带铺设槽29之间基本呈直线状态。

如图4、图5和图6所示，弹簧12安装在压轮支架11的两个圆柱形的筒体里，弹簧12的下部内孔套在弹簧下支轴15的台阶轴端里，压轮转轴14与两侧的弹簧下支轴15下部的孔、以及中间的压轮13三者间的轴心串联在一起，安装在压轮支架的长槽孔33里。因此，压轮转轴14可以在压轮支架的长槽孔33里上下浮动。当受到弹簧12向下的压力，它会使压轮13与内下滑槽16的内凹面贴合。弹簧12上部则由弹簧上压板30压着，并用螺栓31顶压弹簧上压板30来调节弹簧12的受压程度和状态。弹簧12受压程度和状态调整好之后，再用螺母32紧固定位。

当水带金属接扣被拽入拾取口10并到达压轮13所处位置时，压轮13在受到金属接扣的顶挤后，便会与压轮转轴14及弹簧下支轴15一起沿着压轮支架11上的长槽孔33往上运动。弹簧12受到压缩，使得压轮13运动到弹跳起来位置，金属接扣通过压轮13后，压轮13又会在弹簧12的压力作用下，自动下降并使压轮13与内下滑槽16的内凹面接触。

在操作拾取水带7作业时，车辆的行驶车速与水带7拾取长度相关，两者之间应该相匹配，车速与水带7在卷盘23上绕缠的线速度相等，即单位时间内从地面拾取的水带7长度与按螺旋线状态绕缠到卷盘23上的水带7长度相等。

同理，铺设水带7时，也需要控制双杆油缸27，让行走支架25左右移动，使得水带7从卷盘23上呈螺旋线状态反向放出时，正好与水带铺设槽29对齐，基本上呈直线状态。

如图7、图8所示，行走支架25下方用四只支座固定安装两根行走轴40，行走轴40两端安装使用滚动轴承的行走轮42，在行走轮的外侧再安装非金属滑块，固定安装在行走轴40的端面，滑块可避免行走轮端面与导向支架的内侧垂直面之间发生运动摩擦。导向支架26的两根水平槽钢用螺纹连接方式固定安装在车辆主体9上，把安装有两根行走轴、四个行走轮的行走支架25安装在导向支架26的两根水平槽钢里，这样四个行走轮42就可在这两根槽钢内滚动行走。然后，在导向支架两根水平槽钢的两端口再分别用螺纹连接方式连接两根纵向槽钢，使导向支架26成为一个坚固的四边形框架结构，并固定在车辆主体9上。

安装双杆油缸的固定支架46由两根槽钢的两端下方焊接同规格的短槽钢，上方焊接加工有连接孔组的钢板构成。固定支架46中有连接孔组的钢板与导向支架25左右纵向槽钢中部用螺纹连接；固定支架46下方两截短槽钢上用螺纹连接方式安装固定双杆油缸的活塞杆端的左右固定座45。在这两只左右固定座45上用销轴44连接双杆油缸两个活塞杆43的端部，这样就将双杆油缸27呈横向固定在固定支架46的左右两端。

双杆油缸的缸筒36一端上方有连接凸台37，它与缸筒之间铸造或焊接为固定状态；行走轴40中的一根轴中部，在水平方向焊接有连接凸台41。然后用连接板38和销轴39把双杆油缸的连接凸台37与行走轴的连接凸台41铰接。

双杆油缸27的结构形式为中间是缸筒36、两端伸出活塞杆37；两根活塞杆37在缸筒内与同一个活塞固接，因此双杆油缸27的两个油腔均为有杆腔。当油腔中的一腔进入压力油，另一腔回油时，缸筒两端则支承在左右活塞杆和活塞的外径上可作水平移动。当缸筒36水平移动时，它上面的连接凸台37通过铰接的连接板38、销轴39，就会推动固接有连接凸台41的行走轴40，并使得行走支架25的行走轮42在导向支架25的水平槽钢内滚动。

电液比例阀可实现精密控制，它能使双杆油缸27水平移动的线速度与水带7在卷盘23上缠绕的螺旋线的螺距相当。因此，行走支架25水平移动速度总能使它在放带时，水带7与水带铺设槽29口之间方向一致；或在收带时，水带7与上滑槽3口之间方向一致，基本上都处于直线状态，这样就使得卷盘23与水带7之间处于最适宜的放带或收带缠绕状态。

消防装备车辆上还设置有储带箱8，最多可储存水带3000m；因此整车最多可携带水带5000m，这在火灾现场无疑起到一个水带补给站的作用。

在天气晴朗时候，还需要把使用过的水带7铺设在空旷地区进行晾晒，等水带7干燥后再回收到消防车主体9上。此时先把水带金属接口与卷盘器上的固定水带金属接口扣合，水带7从整带轮34中间通过，然后启动卷盘器5，让卷盘23转动，行走支架25也由平移油缸27控制其左右移动速度，使得卷盘23卷入水带7的方向总是与水带铺设槽29对齐，基本上处于直线状态。水带7经整带轮34整形成扁平状，并被整齐地从卷盘23的一侧叠压排列到另一侧。

本发明消防车装备车辆上安装水泵、水枪等装备后，也可进行消防喷水灭火作业。

Claims (5)

1.一种安装有消防水带铺设与拾取装置的消防装备车辆，它包括车辆主体(9)，其特征在于：在车辆主体(9)的中后部安装有可收放水带的卷盘器(5)，在卷盘器的前部设置有采用铰接结构(20)连接在一起的上滑槽(4)和下滑槽(3)，以及安装在下滑槽前端部的挤压整形水带的拾取器(1)，在卷盘器的后部设置有放出水带的铺设器(6)；

a、所述卷盘器(5)包括以横向水平设置的方式固定安装在车辆底盘上的导向支架(26)、通过平移驱动机构(27)安装在导向支架上的行走支架(25)、以及安装在行走支架上并由动力源驱动其旋转的用于收放水带的卷盘(23)；

b、所述上滑槽(4)沿车辆主体(9)纵向中心线设置，固定安装在车辆主体的顶部；所述下滑槽(3)通过铰接结构(20)连接在上滑槽(4)的前端，并以向车辆驾驶室前下方侧斜的方式设置，且在下滑槽(3)与车辆主体之间设置有支撑杆(2)；

c、所述拾取器(1)包括安装在下滑槽(3)前端的拾取口(10)，对称设置在下滑槽左右槽帮上的左右压轮支架(11)，安装在左右压轮支架之间并位于拾取口后部下滑槽内的压轮(13)；

d、所述铺设器(6)包括铺设在行走支架(25)左右立架之间的水带接盘(28)，位于水带接盘后部、以沿车辆主体(9)纵向中心线固定设置在车辆主体上的水带铺设槽(29)，和安装在水带铺设槽后端槽口处的整带轮(34)。

2.根据权利要求1所述的安装有消防水带铺设与拾取装置的消防装备车辆，其特征在于：所述压轮支架(11)包括其两侧对称加工有长槽孔(33)的圆柱形的筒体，安装圆柱形筒体内的弹簧(12)，在弹簧(12)上部设置有弹簧上压板(30)，并通过连接在圆柱形筒体的螺栓(31)调节弹簧向下的压力，在弹簧(12)的下部连接有弹簧下支轴(15)，在弹簧下支轴(15)加工有用于穿装压轮转轴(14)的孔。

3.根据权利要求1所述的安装有消防水带铺设与拾取装置的消防装备车辆，其特征在于：所述下滑槽(3)由内下滑槽(16)、外下滑槽(18)构成；内下滑槽(16)两外侧面和外下滑槽(18)两内侧面通过滑槽轨道(17)相结合，在内下滑槽(16)和外下滑槽(18)的之间设置有用于驱动内下滑槽(16)和外下滑槽(18)作相对滑移运动的滑槽油缸(19)；所述拾取器(1)安装在内下滑槽(16)的前端。

4.根据权利要求1所述的安装有消防水带铺设与拾取装置的消防装备车辆，其特征在于：用于驱动卷盘(23)作旋转运动的动力源为液压马达(24)。

5.根据权利要求1所述的安装有消防水带铺设与拾取装置的消防装备车辆，其特征在于：用于驱动行走支架(25)沿导向支架(26)作水平位移运动的平移驱动机构(27)是双杆油缸。

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