CN102826493B - 举升臂架及具有该举升臂架的举高喷射消防车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种举升臂架及具有该举升臂架的举高喷射消防车。举升臂架包括第一节臂、第二节臂、第三节臂和分别驱动第一节臂、第二节臂、第三节臂进行变幅以使举升臂架在折叠状态和展开状态之间切换的第一变幅机构、第二变幅机构和第三变幅机构，第一节臂包括相对设置的车身连接端和节臂连接端，第二节臂包括相对设置的第一连接端和第二连接端，第一连接端与节臂连接端铰接，且在折叠状态下，第二节臂位于第一节臂的上方，第三节臂包括相对设置的铰接端和自由端，铰接端与第二节臂的第二连接端铰接，在折叠状态下，第三节臂位于第二节臂的侧面下方。本发明在不增加整车行车高度和不降低喷水作业高度的前提下，有效地缩短整车的长度。
Description
技术领域
本发明涉及消防机械领域，更具体地，涉及一种举升臂架及具有该举升臂架的举高喷射消防车。
背景技术
举高喷射消防车是通过举升臂架把灭火液送到一定的高度，从消防炮喷射灭火液扑灭火灾的消防车辆。在高层建筑发生火灾时，能快速安全地向指定位置喷射灭火液，具备高空灭火功能，在消防部队中被广泛应用。30米以下举高喷射消防车多采用举升臂架形式。
现有技术中，25米高举高喷射消防车的举升臂架普遍采用两长一短的形式。第二节臂折叠后放置在第一节臂的上方，在高度上形成叠加。而为了达到消防车设计标准中行车高度(折叠状态)不能超过4米的规定，第三节臂通常采取悬在车身后部的安装形式，以达到消防车设计标准中行车高度(全缩状态)不能超过4米的规定，此时位于第三节臂端部的消防炮在尾部悬吊放置。由于第三节臂的长度受消防车高度和消防炮安装的限制，为了保证消防车的举升灭火高度，第一节臂和第二节臂要设计成长臂架来弥补第三节臂的不足，而当臂架超过车体长度时，臂架的长度决定了整车的长度。现有技术中主流的25米高喷消防车整车长度一般为11米多，第一节臂、第二节臂为11米左右，第三节臂在1米左右，使得整车长度过长。组合臂架超过车身长度，组合臂架的前部和后部均超出消防车很大的距离。以上消防车因整车长度过长大大地降低了消防车的灵活性，难以在城市中转弯行进，缩小了其使用范围。同时也造成消防队车库长度过长。长臂架对材料要求高，加工制造困难，装配后单根臂架柔性大，易引起上车结构的晃动而造成消防炮等部件的损坏。悬在后部的第三节臂占用了消防器材的空间，难以配备足够的消防器材。
发明内容
本发明目的在于提供一种举升臂架及具有该举升臂架的举高喷射消防车，旨在解决现有技术中因第三节臂悬挂在车身后部的安装形式导致的具有三节节臂的举升臂架整车长度过长的问题。
本发明提供了一种举升臂架，包括第一节臂、第二节臂、第三节臂和分别驱动第一节臂、第二节臂、第三节臂进行变幅以使举升臂架在折叠状态和展开状态之间切换的第一变幅机构、第二变幅机构和第三变幅机构，第一节臂包括相对设置的车身连接端和节臂连接端，第二节臂包括相对设置的第一连接端和第二连接端，第一连接端与节臂连接端铰接，且在折叠状态下，第二节臂位于第一节臂的上方，第三节臂包括相对设置的铰接端和自由端，铰接端与第二节臂的第二连接端铰接，在折叠状态下，第三节臂位于第二节臂的侧面下方。
进一步地，第三变幅机构的两端分别与第二节臂和第三节臂铰接，在折叠状态下，且位于第一节臂和第二节臂的侧面。
进一步地，第三变幅机构与第一节臂和第二节臂平行。
进一步地，第三变幅机构的上表面高度不超过第二节臂上表面的高度。
进一步地，第二节臂的第二连接端包括从第二节臂的主体部延伸形成的延伸端部和从延伸端部侧面向第三节臂一侧加厚设置的侧支结构，第三节臂的铰接端铰接于侧支结构。
进一步地，侧支结构包括在折叠状态下开口向下的容纳部，第三节臂的铰接端位于容纳部内。
进一步地，侧支结构与延伸端部的外形一致。
进一步地，在折叠状态下，第二节臂的第二连接端相对于第二节臂的主体部逐渐向下倾斜；第三节臂的铰接端相对于第三节臂的主体部逐渐向上倾斜。
进一步地，第三节臂靠近自由端的上表面包括安装部。
本发明还提供了一种举高喷射消防车，包括回转机构、安装于回转机构的转台上的举升臂架和安装于举升臂架上的消防炮，举升臂架为前述的举升臂架，消防炮设置在举升臂架的第三节臂的自由端。
进一步地，举高喷射消防车还包括破拆机构，破拆机构设置在位于第三节臂靠近自由端的上表面的安装部上。
进一步地，举高喷射消防车为25米级，举升臂架在折叠状态下，举高喷射消防车的整车长度小于或等于10米，举升臂架的长度小于整车长度。
进一步地，举升臂架的长度在8米至10米之间。
根据本发明的举升臂架及具有该举升臂架的举高喷射消防车，由于第二节臂和第一节臂上下重叠放置，第三节臂及其变幅机构在第二节臂的侧面下方的臂架布置形式，使具有三节节臂的举升臂架折叠后的高度与只有两节节臂的举升臂架相当，同时，第三节臂长度的设计受到的限制较小，从而可以使第三节臂的长度设计得相对于现有技术加长，而使第一节臂和第二节臂的长度设计得相对于现有技术缩短，从而在不增加整车行车高度和不降低喷水作业高度的前提下，有效地缩短整车的长度。由于举高喷射消防车转弯半径变小，提高了消防车的行车灵活性。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的具有举升臂架的举高喷射消防车结构示意图；
图2是图1的俯视结构示意图；
图3是图1中A部放大结构示意图；以及
图4是根据本发明的举高喷射消防车举升臂架的第二节臂的轴向结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1和图2所示，本实施例的举高喷射消防车包括汽车底盘1、连接车架9、支腿11、回转机构8、举升臂架2、臂架支撑3、车身10、液压驱动系统4、水路系统5、操纵控制系统12、消防炮6和破拆机构7等。
以下将结合图1至图4对本实施例的举升臂架2进行详细描述。
举升臂架2包括第一节臂202、第二节臂204、第三节臂206和分别驱动第一节臂202、第二节臂204、第三节臂206进行变幅以使举升臂架2在折叠状态和展开状态之间切换的第一变幅机构、第二变幅机构和第三变幅机构，其中优选地，第一变幅机构、第二变幅机构和第三变幅机构分别包括第一变幅油缸201、第二变幅油缸203和第三变幅油缸205。
其中，第一节臂202包括相对设置的车身连接端和节臂连接端。第二节臂204包括相对设置的第一连接端和第二连接端。第三节臂206包括相对设置的铰接端和自由端。
第一节臂202的车身连接端铰接于回转机构8的转台上，第一节臂202的节臂连接端与第二节臂204的第一连接端铰接。第二节臂204的第一连接端与节臂连接端铰接，且在折叠状态下，第二节臂204位于第一节臂202的竖直上方。第三节臂206的铰接端与第二节臂204的第二连接端铰接，在折叠状态下，消防炮6安装在第三节臂206的自由端。如图1和图2所示，第三节臂206位于第二节臂204的侧下方。优选地第三节臂206还位于第一节臂202的侧面。
由于以上举升臂架2的第三节臂206设置在第一节臂202和第二节臂的侧部，在举升臂架2装入消防车后，第三节臂206不会增加消防车的整车高度，由于第三节臂206位于第二节臂204的侧下方，为在第三节臂206的上表面上方安装第三变幅机构以及破拆机构7提供了安装空间，并可以使第三变幅机构以及破拆机构7安装后不增加整车高度。又由于第三节臂206的长度不受车身高度和安装消防炮的限制长度可以设计得较长，同时第一节臂202和第二节臂204的长度相应缩短，因此，以上举升臂架2折叠后的总长较短，克服了现有技术中因举升臂架折叠后的总长过长导致的消防车整车长度过长。
例如，在一个具体例中，25米级的举高喷射消防车使用的本发明的举升臂架折叠后的总长可以限制在8米至10米之间，相应的举高喷射消防车的整车长度可以小于10米，例如可为9.8米甚至更小。由于相对于现有技术中普遍应用的整车长度在11米多的25米级举高喷射消防车而言整车长度减小，从而举高喷射消防车转弯半径变小，很好地提高了消防车的行车灵活性，不仅能满足现有消防部队车库的长度要求，而且在高楼耸立的城市中扩大了消防车的应用范围。
另外，较短的节臂对节臂材料和制造工艺要求低，方便加工制造。而且，行车过程中臂架端部的跳动较小，整车平稳性好。在折叠状态下，消防车的消防炮位于整车长度的中部，产生的晃动也减小，可以避免消防炮的损坏。
第一变幅机构处于靠近第一节臂202的车身连接端的位置，第一变幅机构的两端分别与回转机构8的转台和第一节臂202铰接。举升臂架2的第一节臂202通过第一变幅油缸201的驱动举升和折叠，行车时(在折叠状态下)，第一节臂202放置在回转机构8和臂架支撑3上。
第二变幅机构处于靠近第一节臂202的臂节连接端的位置，第二变幅机构的两端分别与第一节臂202与第二节臂204铰接。举升臂架2的第二节臂204通过第二变幅油缸203的驱动举升和折叠。行车时第二节臂204折叠放置在第一节臂202的竖直上方。
第三变幅机构靠近第三节臂206的铰接端，第三变幅机构的两端分别与第二节臂204和第三节臂206铰接。其中，在折叠状态下，第三变幅机构位于第一节臂202和第二节臂204的侧面。优选地，在折叠状态下第三变幅机构的上表面高度不超过第二节臂204上表面的高度。另外优选地，在折叠状态下第三变幅机构与第一节臂202和第二节臂204平行。举升臂架2的第三节臂206通过第三变幅油缸205的驱动相对于第二节臂204举升和折叠。
如图1至4所示，第二节臂204的第二连接端包括从第二节臂204的主体部204-1延伸形成的延伸端部204-2和从延伸端部204-2侧面向第三节臂206一侧加厚设置的侧支结构204-3，第三节臂206的铰接端铰接于侧支结构204-3。另外优选地，第二节臂204与第三变幅机构相铰接的铰接部可以设置在侧支结构204-3上。
第二节臂与第三节臂采用直接铰接的方式进行连接，无需设置专门地连接构件，尤其是通过以上的侧支结构204-3实现举升臂架2的第三节臂侧置的平行臂架结构，更加合理地利用了消防车顶部的空间，使举升臂架2的布局更加紧凑。如图4所示，优选地，侧支结构204-3包括在折叠状态下开口向下的容纳部204-3A，第三节臂206的铰接端位于容纳部204-3A内。这样的设置可以使第三节臂206的铰接端受力均衡。
其中，侧支结构204-3和延伸端部204-2的形状一致。即侧支结构204-3和延伸端部204-2仅在厚度上进行叠加，但外形一致。此设置不但便于生产而且外观美观。
如图1和图3所示，第二节臂204的第二连接端相对于第二节臂204的主体部逐渐向下倾斜。相应的第三节臂206的铰接端相对于第三节臂206的主体部逐渐向上倾斜。该设置一方面保证了第三节臂206的主体部206-1相对于第二节臂204的主体部204-1向下的距离，以使破拆机构7和第三驱动油缸205安装后，在折叠状态下它们的上表面高度不超过第二节臂上表面的高度，从而不会增加整车高度。另一方面有利于避免第二节臂204的第二连接端与第三节臂的铰接端在举升臂架2展开时发生干涉，从而不会使举升臂架2的变幅幅度受到限制。
为了安装例如破拆机构7或其它辅助设备，第三节臂206靠近自由端的上表面包括用于安装破拆机构7或其它辅助设备的安装部。该安装部例如为开设在自由端上表面的螺纹孔，可以将破拆机构7或其它辅助设备通过螺栓固定在第三节臂上。而在不需要辅助设备时又可以方便地拆卸。
由于可以根据需要选择在第三节臂上方拆装破拆机构或其它辅助设备，使举升臂架2和相应的举高喷射消防车功能多样化，因而举升臂架2和相应的举高喷射消防车的使用范围更加广泛。
从以上的描述中可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：第二节臂和第一节臂上下重叠放置，以及第三节臂及其变幅机构在第一节臂和第二节臂的折叠平面的侧面的臂架布置形式，使具有三节节臂的举升臂架折叠后的高度与只有两节节臂的举升臂架相当，同时，第三节臂长度的设计受到的限制较小，因而可以设计得较长，可以使第一节臂和第二节臂的长度设计得相应较短，从而在不增加整车行车高度和不降低喷水作业高度的前提下，有效地缩短了整车的长度，提高了消防车辆的灵活性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种举升臂架，包括第一节臂(202)、第二节臂(204)、第三节臂(206)和分别驱动所述第一节臂(202)、第二节臂(204)、第三节臂(206)进行变幅以使所述举升臂架在折叠状态和展开状态之间切换的第一变幅机构、第二变幅机构和第三变幅机构，所述第一节臂(202)包括相对设置的车身连接端和节臂连接端，所述第二节臂(204)包括相对设置的第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述节臂连接端铰接，且在所述折叠状态下，所述第二节臂(204)位于所述第一节臂(202)的上方，其特征在于，
所述第三节臂(206)包括相对设置的铰接端和自由端，所述铰接端与所述第二节臂(204)的第二连接端铰接，在所述折叠状态下，所述第三节臂(206)位于所述第二节臂(204)的侧面下方；
所述第二节臂(204)的第二连接端包括从所述第二节臂(204)的主体部(204-1)延伸形成的延伸端部(204-2)和从所述延伸端部(204-2)侧面向所述第三节臂(206)一侧加厚设置的侧支结构(204-3)，所述第三节臂(206)的铰接端铰接于所述侧支结构(204-3)。
2.根据权利要求1所述的举升臂架，其特征在于，所述第三变幅机构的两端分别与所述第二节臂(204)和所述第三节臂(206)铰接，在所述折叠状态下，所述第三变幅机构位于所述第一节臂(202)和所述第二节臂(204)的侧面。
3.根据权利要求2所述的举升臂架，其特征在于，在所述折叠状态下，所述第三变幅机构与所述第一节臂(202)和所述第二节臂(204)平行。
4.根据权利要求2所述的举升臂架，其特征在于，在所述折叠状态下，所述第三变幅机构的上表面高度不超过所述第二节臂(204)上表面的高度。
5.根据权利要求1所述的举升臂架，其特征在于，所述侧支结构(204-3)包括在所述折叠状态下开口向下的容纳部(204-3A)，所述第三节臂(206)的铰接端位于所述容纳部(204-3A)内。
6.根据权利要求1所述的举升臂架，其特征在于，所述侧支结构(204-3)与所述延伸端部(204-2)的外形一致。
7.根据权利要求6所述的举升臂架，其特征在于，在所述折叠状态下，所述第二节臂(204)的第二连接端相对于所述第二节臂(204)的主体部(204-1)逐渐向下倾斜；所述第三节臂(206)的铰接端相对于所述第三节臂(206)的主体部(206-1)逐渐向上倾斜。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的举升臂架，其特征在于，所述第三节臂(206)靠近所述自由端的上表面包括安装部。
9.一种举高喷射消防车，包括回转机构(8)、安装于所述回转机构(8)的转台上的举升臂架(2)和安装于所述举升臂架(2)上的消防炮(6)，其特征在于，所述举升臂架为根据权利要求1至8中任一项所述的举升臂架，所述消防炮(6)设置在所述举升臂架的第三节臂(206)的自由端。
10.根据权利要求9所述的举高喷射消防车，其特征在于，所述举高喷射消防车还包括破拆机构(7)，所述破拆机构(7)设置在位于所述第三节臂(206)靠近所述自由端的上表面的安装部上。
11.根据权利要求9所述的举高喷射消防车，其特征在于，所述举高喷射消防车为25米级，所述举升臂架(2)在折叠状态下，所述举高喷射消防车的整车长度小于或等于10米，所述举升臂架(2)的长度小于所述整车长度。
12.根据权利要求11所述的举高喷射消防车，其特征在于，所述举升臂架(2)的长度在8米至10米之间。
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