CN104548416A - 一种隧道悬挂式移动灭火车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道悬挂式移动灭火车，包括轨道、车厢、车体和控制机构，所述的轨道安装在隧道混凝土衬砌上且沿隧道方向延伸铺设，所述的车厢通过车体连接在导轨上，所述的车体包括主体连接架、驱动部分、弹簧控制移动装置、承重部分、导向部分、防倾斜部分，所述的控制机构根据火灾情况实现本地或远程控制灭火车的启动、停止、移动方向和速度大小，灭火车体积小、结构简单，当火灾发生时能够远程操作迅速、灵活到达火灾现场及时控制火情。

Description

一种隧道悬挂式移动灭火车

技术领域

本发明涉及一种移动灭火车，更具体地说，涉及一种隧道悬挂式移动灭火车。

背景技术

随着我国公路交通事业的发展，隧道的总里程和隧道内的交通量迅速增加，隧道内火灾发生的频度也迅速上升。隧道火灾是最难扑救的火灾种类之一，其原因主要在于：隧道火灾发生时缺乏照明，烟雾浓度大，能见度低，扑救难度大，并且隧道内空间狭小，一旦发生火灾，难于自然排烟，隧道横断面小，道路狭窄，火势蔓延快，人员、车辆、物资疏散困难，救援人员难以接近着火点，消防手段无法实施，隧道火灾的危害极大。近年来发生了多起隧道火灾事故，就有不少人不幸在隧道火灾中罹难，如2014年3月1日，济晋高速公路的岩后隧道发生火灾，造成大量的人员伤亡，引起国家安全局的高度关注，数起恶性隧道火灾事故突显出隧道防火的重要性，加之我国的特长公路隧道越来越多，修建于江河与海湾之下的水下隧道也不断出现，这些新建隧道对防火提出了更高的要求。

现有技术中的隧道用消防设施有的是固定不动的，不便于移动，在突发的火灾情势下能使用的固定消防设施非常少，隧道内按规范要求都设上述提及的固定消防体系，每个设置点均占有一定的消防资源，但隧道内的火灾通常是由一处而引发的，只有位于着火点附近的固定消防器材才有可能派上用场，而远处设置的大量的消防器材则闲置无用。大量设置的固定消防器材平时的维护费用较高，一些隧道管理部门不堪重负而难以保持其灭火时的有效性。

目前，国内外主要采用的是普通移动消防车或者消防摩托，一般配备在专业的消防机构。其特点是机动性强，服务面广，需要专业的灭火队伍，灭火能力强。缺点是救援不及时，耗时多，且需在火灾点附近提供一定的辅助消防条件（如消防水源）。特别是在火灾发生点交通不便或有障碍的情况下，消防车不能靠近着火点实施灭火，普通移动消防车难以及时赶赴隧道火灾现场，当到达现场时隧道内的烟气火势已是无法控制，特别是出现交通拥堵的情况时，给隧道内第一时间救援造成很大的阻碍；而国外在一些重要隧道，有的还配备了消防摩托，消防员常驻隧道附近的管理所，随时待命，一旦隧道内发生火情，专职消防员驾驶消防摩托迅速赶赴出事点，及时实施救援与灭火。这种隧道消防配备提高了移动灭火体系的机动性，但需消防员时刻处于紧张的戒备状态。

上述现有技术中的隧道用灭火方式缺点在于：一是隧道火灾设防费用投入较大，维护成本较大；二是消防员驱车到达起火点仍需要较长的时间，特别是在隧道口出现交通拥堵时，无法进入火情发生点进行及时灭火救援；三是消防员灭火时比较危险，救援人员的自身安全难以保证。实践表明，现有技术中的隧道灭火未能在以往的隧道火灾中发挥有效作用，也难以为新建的重要隧道的防火提供可靠保障。本发明提出的一种悬挂式移动灭火车，通过采用隧道悬挂式移动灭火车来实现及时到达隧道深处火情点。

本发明在解决了上述现有技术中缺陷的基础上，还解决以下技术问题：一是现有技术中的车体行驶机构与轨道系统复杂且造价过高；二是隧道灭火车功能定位不当而难以实现。本发明通过在隧道顶部或者两侧壁（建筑限界之外）设置简易轨道并悬挂专用小车，将救援物品及灭火器材置于专用小车内，通过弹簧将小车驱动轮压于工字钢竖壁上，电机驱动滚轮通过与工字钢竖壁的摩擦力使小车移动，实现了隧道车悬挂与行驶的技术突破，进一步简化优化隧道车的救援和灭火执行，本发明提出的隧道车已经投入运行。

发明内容

为达到所述目的，本发明提供一种隧道悬挂式移动灭火车，包括轨道、车厢、车体和控制机构；所述的轨道安装在隧道混凝土衬砌上且沿隧道方向延伸铺设，所述的车厢通过车体连接在导轨上，所述的控制机构根据火灾情况本地或远程控制灭火车的启动、停止、移动方向、速度大小；所述的车体包括主体连接架、驱动部分、弹簧控制移动装置、承重部分、导向部分、防倾斜部分；主体连接架包括主体连接板、箱体滑槽a、箱体滑槽b、弹簧预压板，箱体滑槽a、箱体滑槽b分别固定于主体连接板的两侧，弹簧预压板位于主体连接板另两侧，并固定于箱体滑槽a和箱体滑槽b的一端上。

更进一步地，驱动部分包括刹车直流电机、小齿轮、大齿轮、轮轴、驱动轮、电机支架、轮轴深沟球轴承、轮轴调整套、轮轴压盖、驱动轮压板、小齿轮调整套、小齿轮压板、大齿轮调整套，刹车直流电机固定连接电机支架上，小齿轮设置在电机支架内的刹车直流电机轴上，大齿轮连接轮轴一端，设置在电机支架内与小齿轮紧邻，驱动轮连接轮轴的另一端；弹簧控制移动装置包括弹簧、弹簧移动箱、弹簧移动压板，其中弹簧移动箱连接在轮轴的中段，弹簧移动箱一端连接弹簧的一端，弹簧另一端和弹簧移动压板连接，弹簧移动压板与弹簧预压板紧邻。

更进一步地，承重部分包括承重座、承重轴、承重轮、吊装架，其中承重轴一端连接承重轮，另一端连接承重座内，承重座位于主体连接板的上侧，吊装架位于主体连接板的下侧；导向部分包括导向轴、承重导向轴深沟球轴承，导向轴一端位于主体连接板上，另一端远离主体连接板连接承重导向轴深沟球轴。

更进一步地，所述的弹簧移动箱与轮轴之间为轮轴深沟球轴承和轮轴调整套，轮轴调整套被轮轴、弹簧移动箱和轮轴深沟球轴承封闭，轮轴深沟球轴承被轮轴、轮轴压盖和弹簧移动箱封闭。

更进一步地，所述的弹簧移动箱的两侧分别位于箱体滑槽a和箱体滑槽b内，在弹簧的作用力下沿箱体滑槽a和箱体滑槽b可自由移动。

更进一步地，所述的弹簧压板位置变化时，弹簧对弹簧移动箱作用力的大小也在改变，使弹簧移动箱在箱体滑槽a、箱体滑槽b上滑动，以调节驱动部分和导轨的相对距离，使驱动轮和导轨之间产生的摩擦力驱动灭火器在隧道内移动。

更进一步地，所述的防倾斜部分由防倾斜轴、防倾斜深沟球轴承组成，防倾斜部分一端连接在导轨一侧的箱体滑槽a上，另一端连接在导轨另一侧的箱体滑槽b上。

更进一步地，所述的吊装架固定在主体连接板上，用于连接车厢。

更进一步地，所述的车厢包括灭火车体、载人、载物不同功能的车厢，分别用于装载灭火车的控制机构、载人逃生、运输救援物资，其中装载灭火车控制机构的车厢为主车厢，与主车厢连接的载人、载物车厢为辅助车厢，主车厢为移动灭火车的必备部分，辅助车厢视具体情况可供选择组合。

更进一步地，所述的控制机构由电池组、控制箱、灭火装置组成，电池组为灭火车提供动力，并完成电池组的充放电管理，控制箱接受远程或就地控制指令，使灭火车沿轨道行走、启动和停止，同时灭火装置接受到控制箱灭火指令后，灭火装置自动调整灭火器的喷射角度，实施灭火动作。

更进一步地，所述的导轨由工型钢制成。

本发明通过无线通信网络可以远程控制灭火车的移动速度、行走方向，火灾发生时远程控制自动灭火，不用人员亲临火灾现场，实现灭火成本低，应用效果好。

本发明灭火车体积小、结构简单等特点，在隧道环境条件的限制下，能够就地和远程操作迅速、灵活的到达火灾现场及时控制火情。

附图说明

图1为本发明隧道悬挂式移动灭火车的俯视图。

图2为本发明隧道悬挂式移动灭火车的侧视图。

图3为图1的A-A剖面图。

图4为驱动部分图3的B-B剖面图。

图5为防倾斜部分图1的C-C剖面图。

图6为导向部分图1的D-D剖面图。

图7为承重部分图1的E-E剖面图。

附图标记说明：

1导轨，2主体连接架、2-1主体连接板、2-2箱体滑槽a，2-3箱体滑槽b，2-4弹簧预压板，3驱动部分，3-1刹车直流电机，3-2小齿轮，3-3大齿轮，3-4轮轴，3-5驱动轮，3-6电机支架，3-7轮轴深沟球轴承，3-8轮轴调整套，3-9轮轴压盖，3-10驱动轮压板，3-11小齿轮调整套，3-12小齿轮压板，3-13大齿轮调整套，4弹簧控制移动装置，4-1弹簧，4-2弹簧移动箱，4-3弹簧移动压板，5承重部分，5-1承重座，5-2承重轴，5-3承重轮，5-4吊装架，6导向部分，6-1导向轴，6-2承重导向轴深沟球轴承，7防倾斜部分，7-1防倾斜轴，7-2防倾斜深沟球轴承。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1-7所示的一种灭火车，包括主体连接架（2）、驱动部分（3）、弹簧控制移动装置（4）、承重部分（5）、导向部分（6）、防倾斜部分（7）；导轨（1）位于主体连接架（2）的中线上，驱动部分（3）、弹簧控制移动装置（4）、承重部分（5）、导向部分（6）、防倾斜部分（7）沿中线对称分布于主体连接架（2）上，箱体滑槽a（2-2）、箱体滑槽b（2-3）、弹簧预压板（2-4）数量均为两个也对称分布在主体连接板（2-1）上。

弹簧控制移动装置（4）数量为两个，由弹簧（4-1）、弹簧移动箱（4-2）、弹簧移动压板（4-3）组成，弹簧移动箱（4-2）一端连接弹簧（4-1）的一端，弹簧（4-1）另一端和弹簧移动压板（4-3）连接，弹簧移动压板（4-3）与弹簧预压板紧邻。弹簧控制移动装置（4）用于调节驱动部分（3）和导轨（1）之间距离，以产生的摩擦力驱动灭火车沿导轨（1）移动，其中轮轴（3-4）穿过弹簧移动箱（4-2）的中心，位于轮轴（3-4）和弹簧移动箱（4-2）之间的轮轴深沟球轴承（3-7）使摩擦系数很小，以至于轮轴（3-4）可达到较高的转速。弹簧移动箱（4-2）的两侧分别位于箱体滑槽a和箱体滑槽b内，在弹簧的作用力下沿箱体滑槽a（2-2）和箱体滑槽b（2-3）可自由滑动。通过螺栓调节弹簧移动压板（4-3）的位置，改变弹簧（4-1）作用于弹簧移动箱（4-2）上的压力大小，从而调节驱动轮（3-5）和导轨之间距离。

驱动部分（3）为灭火车提供驱动动力，数量为两个，由刹车直流电机（3-1）、小齿轮（3-2）、大齿轮（3-3）、轮轴（3-4）、驱动轮（3-5）、电机支架（3-6）、轮轴深沟球轴承（3-7）、轮轴调整套(3-8)、轮轴压盖(3-9)、驱动轮压板（3-10）、小齿轮调整套（3-11）、小齿轮压板（3-12）、大齿轮调整套（3-13）组成，弹簧移动箱（4-2）与轮轴（3-4）之间为轮轴深沟球轴承（3-7）和轮轴调整套（3-8），轮轴调整套（3-8）被轮轴（3-4）、弹簧移动箱（4-2）和轮轴深沟球轴承（3-7）封闭，轮轴深沟球轴承（3-7）被轮轴（3-4）、轮轴压盖（3-9）和弹簧移动箱（4-2）封闭；刹车直流电机（3-1）驱动小齿轮（3-2）转动，大齿轮（3-3）衔接小齿轮（3-2）转动，转动的大齿轮（3-3）驱动轮轴（3-4）旋转，旋转的轮轴（3-4）使驱动轮（3-5）旋转，从而使灭火车沿导轨（1）移动。

图5所示，防倾斜部分（7）连接主体连接架（2）中的箱体滑槽a（2-2）和箱体滑槽b（2-3），数量为两个，防止灭火车沿导轨（1）在垂直面上下倾斜。

图6所示，导向部分（6）位于导轨1的两侧，数量为四个，防止灭火车沿导轨（1）在水平面左右偏移。

图7所示，承重部分（5）中的承重轮（5-3）位于导轨（1）下缘的上侧，在承重座（5-1）和承重轴（5-2）的作用下为灭火车提供承重力，吊装架（5-4）位于主体连接板（2-1）的下侧用于连接灭火车箱体。

装载控制机构的主车厢与吊装架（5-4）连接，辅助车厢之间、辅助车厢与主车厢之间通过连接扣连接。电池组为刹车直流电机（3-1）提供电源，刹车直流电机（3-1）驱动灭火车按导轨方向行走灭火。

本实施例中，灭火车结构简单、体积小，通过无线网络可远程控制灭火车的移动速度、行走方向和灭火操作，灭火成本低、应用效果好。

本发明的优点表现在以下几个方面：

（1）本发明通过在隧道顶部或者两侧壁（建筑限界之外）设置简易轨道并悬挂专用小车，通过弹簧将小车驱动轮压于工字钢竖壁上，电机驱动的滚轮通过与工字钢竖壁的摩擦力使小车移动，工程造价降低。

（2）实现救援消防车的静态、动态良好稳定性，确保发生火情能够快速移动。具体实现了隧道车悬挂与行驶的技术突破，通过适当定位隧道车的功能，简化优化隧道车的救援与灭火执行，进而通过隧道监控室的遥控或者自动巡检实现其主动救援与灭火功能，使隧道车能可靠行驶，且静态、动态稳定性均达到良好状态，利于实际工程应用。

（3）日常维护方便快捷。通信线路的防护、隧道车的检修、隧道车辎重更换、隧道车及其轨道系统的其它维护便于操作，易于维护和管理。

本发明在研究隧道车的静力平衡与动态稳定性，并充分考虑轨道的承载能力、轨道的材质与形式、轨道的设置方法、轨道的日常保护，以及轨道的造价等方面，提出的这样一种灭火车优于现有的车体结构的设计与运行控制。并且已经完成了车载着火点定位试验（不论在何种控制方式下，都要将隧道车开行至着火点附近）、温度探测试验（视线不清时可借助探测火点温度为隧道车定位）、车载视频监视试验（帮助监控人员更清楚地了解火情），车载语音系统试验、抛洒救援物品试验、以及载人逃生试验，并投入运行使用。

应该理解的是这里描述的步骤和技术本质上不涉及任何具体设备并且可以通过元件任何恰当的结合来实现。更进一步，可以根据这里描述的技术利用各种各样普通目的的设备。本发明已经结合具体实例进行了描述。其意在所有方面的示例性而非限制性。

而且，考虑这里揭示的本发明的描述和实际，本发明的其他实现方式对于本领域技术人员来说将是显然的。所描述的实施例的各个方面和/或部件可以单独利用或任一结合使用。本文意在详述和举例仅仅认为是示例性的，在本发明的精神下的替换和变更的实施方案均落入本发明的所申请保护的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种隧道悬挂式移动灭火车，包括轨道、车厢、车体和控制机构；所述的轨道安装在隧道混凝土衬砌上且沿隧道方向延伸铺设，所述的车厢通过车体连接在导轨上，所述的控制机构根据火灾情况本地或远程控制灭火车的启动、停止、移动方向、速度大小，其特征在于：所述的车体包括主体连接架、驱动部分、弹簧控制移动装置、承重部分、导向部分、防倾斜部分；主体连接架包括主体连接板、箱体滑槽a、箱体滑槽b、弹簧预压板，箱体滑槽a、箱体滑槽b分别固定于主体连接板的两侧，弹簧预压板位于主体连接板另两侧，并固定于箱体滑槽a和箱体滑槽b的一端上，所述驱动部分包括刹车直流电机、小齿轮、大齿轮、轮轴、驱动轮、电机支架、轮轴深沟球轴承、轮轴调整套、轮轴压盖、驱动轮压板、小齿轮调整套、小齿轮压板、大齿轮调整套，刹车直流电机固定连接电机支架上，小齿轮设置在电机支架内的刹车直流电机轴上，大齿轮连接轮轴一端，设置在电机支架内与小齿轮紧邻，驱动轮连接轮轴的另一端；弹簧控制移动装置包括弹簧、弹簧移动箱、弹簧移动压板，其中弹簧移动箱连接在轮轴的中段，弹簧移动箱一端连接弹簧的一端，弹簧另一端和弹簧移动压板连接，弹簧移动压板与弹簧预压板紧邻。

2.如权利要求1所述的一种灭火车，其特征在于：承重部分包括承重座、承重轴、承重轮、吊装架，其中承重轴一端连接承重轮，承重轴另一端连接承重座内，承重座位于主体连接板的上侧，吊装架位于主体连接板的下侧；导向部分包括导向轴、承重导向轴深沟球轴承，导向轴一端位于主体连接板上，导向轴另一端远离主体连接板连接承重导向轴深沟球轴；防倾斜部分包括防倾斜轴、防倾斜深沟球轴承。

3.根据权利要求2所述的一种悬挂式移动灭火车,其特征在于：所述的弹簧移动箱与轮轴之间为轮轴深沟球轴承和轮轴调整套，轮轴调整套被轮轴、弹簧移动箱和轮轴深沟球轴承封闭，轮轴深沟球轴承被轮轴、轮轴压盖和弹簧移动箱封闭。

4.根据权利要求3所述的一种悬挂式移动灭火车,其特征在于：所述的弹簧移动箱的两侧分别位于箱体滑槽a和箱体滑槽b内，在弹簧的作用力下沿箱体滑槽a和箱体滑槽b可自由移动。

5.根据权利要求4所述的一种悬挂式移动灭火车,其特征在于：所述的弹簧压板位置变化时，弹簧对弹簧移动箱作用力的大小也在改变，使弹簧移动箱在箱体滑槽a、箱体滑槽b上滑动，以调节驱动部分和导轨的相对距离，使驱动轮和导轨之间产生的摩擦力驱动灭火器在隧道内移动。

6.根据权利要求1-5其中任何之一的一种悬挂式移动灭火车,其特征在于：所述的防倾斜部分，一端连接在导轨一侧的箱体滑槽a上，另一端连接在导轨另一侧的箱体滑槽b上。

7.根据权利要求6所述的一种悬挂式移动灭火车,其特征在于：所述的吊装架固定在主体连接板上，用于连接车厢。

8.根据权利要求7所述的一种悬挂式移动灭火车,其特征在于：所述的车厢包括灭火车体、载人、载物不同功能的车厢，分别用于装载灭火车的控制机构、载人逃生、运输救援物资，其中装载灭火车控制机构的车厢为主车厢，与主车厢连接的载人、载物车厢为辅助车厢，主车厢为移动灭火车的必备部分。

9.根据权利要求8所述的一种悬挂式移动灭火车,其特征在于：所述的控制机构由电池组、控制箱、灭火装置组成，电池组为灭火车提供动力，并完成电池组的充放电管理，控制箱接受远程或就地控制指令，使灭火车沿轨道行走、启动和停止，同时灭火装置接受到控制箱灭火指令后，灭火装置自动调整灭火器的喷射角度，实施灭火动作。

10.根据权利要求9所述的一种悬挂式移动灭火车,其特征在于：所述的导轨由工型钢制成。