CN107252533A - 齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置 - Google Patents

Abstract

一种齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置，有：水力驱动齿轮式水轮机，通过中间轴承机构与水力驱动齿轮式水轮机的驱动输出轴相连的泡沫齿轮泵，分别连接水力驱动齿轮式水轮机的出水口和泡沫齿轮泵的出液口的消防混合液导出机构，水力驱动齿轮式水轮机为主从双齿轮结构，在构成主从双齿轮结构的两个齿轮之间设定有恒定的间隙，泡沫齿轮泵为主从双转子结构，在构成主从双转子结构的两个转子之间设定有恒定的间隙，水力驱动齿轮式水轮机中连接主动齿轮的主旋转轴构成驱动输出轴连接泡沫齿轮泵中的主旋转轴。本发明将水力驱动齿轮式水轮机和泡沫齿轮泵设计成一个整体，成本低，结构紧凑，体积小，使用方便，由于容积效率高，系统将消耗更低的消防水压力。

Description

齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置

技术领域

本发明涉及一种泡沫比例混合装置。特别是涉及一种由消防水驱动水轮机旋转，带动泡沫齿轮泵运转的齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置。

背景技术

泡沫比例混合装置，是消防设施中不可缺少的装置。目前泡沫比例混合装置主要有以下四代产品：

第一代产品：负压形式的泡沫液比例混合装置。消防水通过比例混合器时产生负压，将泡沫液吸入与消防水混合形成泡沫混合液，这种泡沫比例混合装置的优点是结构简单，造价低。泡沫也可以添加，缺点是泡沫混合比例不够精确稳定。

第二代产品：压力式泡沫比例混合装置，泡沫液储存在压力容器的胶囊中，一部分消防水进入泡沫液压力容器将泡沫液挤出，通过比例混合器与消防水混合形成泡沫液。这种泡沫比例混合装置的优点是泡沫混合比例比第一代产品稳定。缺点是泡沫液无法添加，泡沫液罐为压力容器。

第三代产品：压力平衡式泡沫比例混合装置。泡沫液储存在常压容器中，泡沫液通过泵加压输送到压力平衡阀，压力平衡阀通过平衡泡沫液压力与消防水压，确保能够通过压力平衡阀进入比例混合器的泡沫液压力与消防水压差基本恒定，多余泡沫液回流到泡沫液罐。这种泡沫液比例混合装置优点是，泡沫液可以随时添加，泡沫混合比例更加稳定。缺点是结构比第二代复杂，体积大，泡沫泵需要柴油机，电机或水轮机驱动，消耗一定的能源。

比例混合器带来一定的消防水压降，同时，由于设备多，故障率比第二代高。

第四代产品：机械泵入式泡沫比例混合装置包括特种水轮机、泡沫泵和联轴器三部分组成。

具有机构紧凑、系统能量利用率高，可靠性高，泡沫液可以随时添加等优点。系统工作时，由安装在消防水管道上的水轮机输出转动机械能，通过联轴器驱动泡沫泵，泡沫泵将常压泡沫罐中的泡沫加压注入消防供水管道中，与消防水混合。设置合适的水轮机参数，挑选正确的泡沫泵，泡沫混合比就可以保持恒定。水轮机输出转速与通过水轮机的消防水流量成正比，泡沫泵的输出流量与泡沫泵的转速成正比，由于水轮机主轴与泡沫泵主轴同步旋转，也就保证了泡沫液的流量与消防水的流量之比保持恒定。

目前，有两种形式的机械泵入式泡沫灭火装置：

1.叶片式水轮机与泡沫沫齿轮泵通过联轴器连接，叶片式水轮机和泡沫齿轮泵安装在一个公共基座上；

叶片式水轮机主要缺点是由于消防水没有润滑性，很容易刮伤叶片，造成水轮机卡死。同时要求消防水干净，不能有固体异物。

由于该种形式的机械泵入式泡沫比例混合装置，叶片式水轮机与泡沫泵放置在一个公共撬体上，通过联轴器连接传递扭矩。体积较大。

2.双螺杆式水轮机与泡沫三螺杆泵通过联轴器连接，双螺杆式水轮机和泡沫三螺杆泵安装在一个公共基座上。

目前，双螺杆式水轮机，采用主动螺旋带动从动螺杆旋转，水轮机工作时，主动螺旋带动从动螺旋旋转，主动螺旋与从动螺旋之间没有同步齿轮传递扭矩，主动螺旋与从动螺旋之间会产生磨损，同时，主动螺旋，从动螺旋与水轮机壳体之间也是有接触的，螺旋与壳体之间也会产生磨损，所以，要求消防水干净，不能有固体颗粒，否则螺旋式水轮机会磨损甚至被卡死。

由于该种形式的机械泵入式泡沫比例混合装置，螺杆式水轮机与泡沫泵放置在一个公共撬体上，通过联轴器连接传递扭矩，体积较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种在延长泡沫泵使用寿命的同时，允许泡沫液中含有一定固体颗粒的齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置。

本发明所采用的技术方案是：一种齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置，包括有：以消防水为动力的水力驱动齿轮式水轮机，通过中间轴承机构与所述的水力驱动齿轮式水轮机的驱动输出轴相连用于将常压泡沫加压后排出的泡沫齿轮泵，以及分别连接水力驱动齿轮式水轮机的出水口和泡沫齿轮泵的出液口用于输出消防混合液的消防混合液导出机构，其中，所述的水力驱动齿轮式水轮机为主从双齿轮结构，在构成主从双齿轮结构的两个齿轮之间设定有恒定的间隙，所述的泡沫齿轮泵为主从双转子结构，在构成主从双转子结构的两个转子之间设定有恒定的间隙，所述水力驱动齿轮式水轮机中连接主动齿轮的主旋转轴构成驱动输出轴连接泡沫齿轮泵中的主旋转轴。

所述的水力驱动齿轮式水轮机包括有水轮机壳体，所述水轮机壳体的侧壁上分别设置有消防水进口和消防混合液出口，所述水轮机壳体的一端固定连接有第一双轴承机构，另一端固定连接有第二双轴承机构，所述水轮机壳体内相互平行的设置有水轮机主动轴和水轮机从动轴，所述水轮机主动轴和水轮机从动轴的一端分别连接第一双轴承机构，另一端分别贯穿第二双轴承机构连接在所述中间轴承机构上，所述水轮机主动轴上通过键结构连接主动水力驱动齿轮，所述水轮机从动轴通过键结构连接从动水力驱动齿轮，所述主动水力驱动齿轮和从动水力驱动齿轮的两端与所对应的水轮机壳体之间及所对应的第一双轴承机构之间均设置有用于抗磨损的第一连接板，所述主动水力驱动齿轮和从动水力驱动齿轮之间形成有防止相互磨损的间隙，所述水轮机主动轴和水轮机从动轴临近第二双轴承机构这一侧在与水轮机壳体端部内侧相接触的部分镶有第二机械密封，第二机械密封外侧装有用于固定第二机械密封的第二密封含，所述第二密封含通过螺丝固定在所述水轮机壳体端部的内侧，所述水轮机主动轴的该端端部在中间轴承机构内与泡沫齿轮泵中的主旋转轴轴端固定连接。

所述的第一双轴承机构包括有第一双轴承座，所述水轮机主动轴和水轮机从动轴的前端部分别插入形成在第一双轴承座内的双通道中，所述第一双轴承座一端的端口通过螺丝固定连接在所述水轮机壳体的端部，所述水轮机主动轴和水轮机从动轴的轴体上对应第一双轴承座的该端分别各装有第一机械密封，两个所述第一机械密封的外侧又分别各装有用于定位第一机械密封的第一密封含，两个所述第一密封含通过螺丝分别固定在所述的第一双轴承座上；所述第一双轴承座另一端的两个通道的端口内部分别设置有用于支撑水轮机主动轴端部的第一主轴承和用于支撑水轮机从动轴端部的第一从轴承，所述第一双轴承座在对应第一主轴承的端口上设置有水轮机主动轴端盖，在对应第一从轴承的端口上设置有水轮机从动轴端盖。

所述的第二双轴承机构包括有第二双轴承座，所述第二双轴承座一端的端口通过螺丝固定连接在所述水轮机壳体的端部，另一端的端口通过螺丝固定连接中间轴承机构，所述水轮机主动轴和水轮机从动轴的后端部分别贯穿形成在第二双轴承座前部内侧的双通道及形成在第二双轴承座后部内侧的腔体，插入所述的中间轴承机构，所述第二双轴承座前部内侧的双通道内分别设置有用于支撑水轮机主动轴端部的第二主轴承和用于支撑水轮机从动轴端部的第二从轴承，以及用于固定第二主轴承和第二从轴承的第一轴承压盖，其中位于第二双轴承座后部腔体内的水轮机主动轴和水轮机从动轴上分别通过键结构连接有一个第一同步齿轮，两个所述的第一同步齿轮之间为相互啮合。

所述的中间轴承机构包括有一端通过螺丝固定连接水力驱动齿轮式水轮机中的第二双轴承座且具有双通道的第一中间轴承座，以及连接在所述第一中间轴承座另一端的第二中间轴承座，所述第一中间轴承座与第二双轴承座之间设置有第二连接板，所述第一中间轴承座的双通道分别各设置有用于支撑水轮机主动轴端部的第三主轴承和用于支撑水轮机从动轴端部的第三从轴承，所述水轮机主动轴位于第一中间轴承座的端部形成有向内凹进的轴孔，所述的泡沫齿轮泵中的主旋转轴轴端插入所述的轴孔内与所述水轮机主动轴通过键结构固定连接。

所述的第二中间轴承座在对应所述的水轮机主动轴的部分形成有分别贯穿构成泡沫泵主旋转轴的泡沫齿轮泵主动轴和泡沫齿轮泵从动轴的双通道，在对应所述的水轮机从动轴的部分为用于封闭第一中间轴承座该部分的实体结构，所述第二中间轴承座的双通道内分别设置有用于支撑泡沫齿轮泵主动轴端部的第四主轴承和用于支撑泡沫齿轮泵从动轴端部的第四从轴承，第一中间轴承座在位于第二中间轴承座一侧设置有用于固定第四主轴承的第二轴承压盖。

所述的泡沫齿轮泵包括有泡沫齿轮泵壳体，所述泡沫齿轮泵壳体的侧壁上分别设置有泡沫液进口和泡沫液出口，所述泡沫齿轮泵壳体的一端通过螺丝固定连接中间轴承机构中的第二中间轴承座，另一端通过螺丝固定连接泡沫齿轮泵双轴承双齿轮机构或泡沫齿轮泵双轴承机构，所述泡沫齿轮泵壳体内部相互平行的设置有构成泡沫泵主旋转轴的泡沫齿轮泵主动轴和泡沫齿轮泵从动轴，所述泡沫齿轮泵主动轴和泡沫齿轮泵从动轴的一端分别连接泡沫齿轮泵双轴承双齿轮机构或泡沫齿轮泵双轴承机构，所述泡沫齿轮泵主动轴的另一端贯穿中间轴承机构中的第二中间轴承座插入第一中间轴承座内，并在第一中间轴承座内与水力驱动齿轮式水轮机中的水轮机主动轴固定连接，所述泡沫齿轮泵从动轴的另一端被支撑在第二中间轴承座内，所述泡沫齿轮泵主动轴上通过键结构连接泡沫泵主动齿轮，所述泡沫齿轮泵从动轴通过键结构连接泡沫泵从动齿轮，所述泡沫泵主动齿轮和泡沫泵从动齿轮之间形成有设定的间隙，所述泡沫泵主动齿轮和泡沫泵从动齿轮上在对应泡沫齿轮泵壳体的两端以及泡沫齿轮泵双轴承双齿轮机构或泡沫齿轮泵双轴承机构及第二中间轴承座分别设置有由第三密封件和第三密封件含构成的密封结构，所述泡沫齿轮泵主动轴和泡沫齿轮泵从动轴与所述第三密封件之间设置有轴套。

所述的泡沫齿轮泵双轴承双齿轮机构包括具有双通道的泡沫泵双轴承座，所述泡沫泵双轴承座一端的端口通过螺丝固定连接在所述泡沫齿轮泵壳体的端部，另一端的端口通过螺丝连接泡沫齿轮泵端盖，所述泡沫齿轮泵主动轴的端部贯穿所述的泡沫泵双轴承座的一个通道并在端部连接主动同步齿轮，所述泡沫齿轮泵从动轴的端部贯穿所述的泡沫泵双轴承座的另一个通道并在端部连接从动同步齿轮，所述的主动同步齿轮和从动同步齿轮相互啮合，所述的主动同步齿轮和从动同步齿轮分别各通过一个齿轮压盖固定在所对应的泡沫齿轮泵主动轴或泡沫齿轮泵从动轴端部，所述泡沫泵双轴承座贯穿所述泡沫齿轮泵主动轴的通道内设置有用于支撑泡沫齿轮泵主动轴的泡沫齿轮泵主轴承，所述泡沫泵双轴承座贯穿所述泡沫齿轮泵从动轴的通道内设置有用于支撑泡沫齿轮泵从动轴的泡沫齿轮泵从轴承，所述的泡沫齿轮泵主轴承和泡沫齿轮泵从轴承通过第三轴承压盖固定在所述泡沫泵双轴承座上。

所述的泡沫齿轮泵双轴承机构包括具有双通道的泡沫泵双轴承座，所述泡沫泵双轴承座一端的端口通过螺丝固定连接在所述泡沫齿轮泵壳体的端部，另一端的端口通过螺丝连接泡沫齿轮泵端盖，所述泡沫齿轮泵主动轴的端部插入所述的泡沫泵双轴承座的一个通道，所述泡沫齿轮泵从动轴的端部插入所述的泡沫泵双轴承座的另一个通道，所述泡沫泵双轴承座插入所述泡沫齿轮泵主动轴的通道内设置有用于支撑泡沫齿轮泵主动轴的泡沫齿轮泵主轴承，所述泡沫泵双轴承座插入所述泡沫齿轮泵从动轴的通道内设置有用于支撑泡沫齿轮泵从动轴的泡沫齿轮泵从轴承，所述泡沫齿轮泵主动轴和泡沫齿轮泵从动轴的端部分别各设置有一个用于定位泡沫齿轮泵主轴承和泡沫齿轮泵从轴承的轴承压盖。

所述的消防混合液导出机构包括有连接管路，所述连接管路的进液口连接泡沫转子泵壳体的泡沫液出口，所述连接管路的出液口连接设置在水力驱动齿轮式水轮机的消防混合液出口侧壁上的连接接口上。

本发明的齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置，将水力驱动齿轮式水轮机和泡沫齿轮泵设计成一个整体，成本低，结构紧凑，体积小，使用方便，大大减小了安装空间，适用范围更加广泛，由于容积效率高，系统将消耗更低的消防水压力。本发明的一种齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置中，水轮机主动齿轮与从动齿轮之间保持恒定的间隙，并且水轮机两个齿轮转子之间预留间隙非常小，其容积效率高于叶片式水轮机和螺杆式水轮机。

本发明中的水力驱动齿轮式水轮机，主动水力驱动齿轮与从动水力驱动齿轮之间保持恒定的间隙，消防水通过主动水力驱动转子与从动水力驱动齿轮时，产生的扭矩通过一对第一同步齿轮来传递，避免了主动水力驱动转子带动从动水力驱动齿轮转动时产生磨损，同时水力驱动齿轮式水轮机的主动水力驱动齿轮与从动水力驱动齿轮采用滚动轴承支撑，齿轮与壳体之间互不接触，也避免了齿轮与壳体之间的磨损，延长了水力驱动齿轮式水轮机A的使用寿命，同时，允许消防水中含有一定的固体颗粒。

本发明中的泡沫齿轮泵，图1结构，输送泡沫液的泡沫泵主动齿轮和泡沫泵从动齿轮由前后轴承支撑，泡沫泵主动齿轮和泡沫泵从动齿轮之间，泡沫泵主动齿轮和泡沫泵从动齿轮与泵壳之间互不接触，泡沫泵主动齿轮和泡沫泵从动齿轮由主动同步齿轮和从动同步齿轮带动，确保泡沫泵主动齿轮和泡沫泵从动齿轮之间，泡沫泵主动齿轮和泡沫泵从动齿轮与泵壳之间没有磨损。也不需要泡沫液润滑，允许泡沫液中含有一定的微小固体颗粒，运行安全可靠，同时，按照一定的容积比进行设计选型，能够实现消防水与泡沫液精准的混合比例。

本发明中的泡沫齿轮泵，图5结构，输送泡沫液的泡沫泵主动齿轮和泡沫泵从动齿轮由前后轴承支撑，泡沫泵主动齿轮和泡沫泵从动齿轮与泵壳之间互不接触，泡沫泵主动齿轮和泡沫泵从动齿轮相互啮合，输送泡沫液并传递扭矩，这种结构较图1结构更简单，但是，要求泡沫液清洁度高，不能有固体颗粒。同时，按照一定的容积比进行设计选型，能够实现消防水与泡沫液精准的混合比例。

附图说明

图1是本发明齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置第一实施例的整体结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的A-A剖视图；

图4是图1的B-B剖视图；

图5是本发明齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置第二实施例的整体结构示意图。

图中

1：泡沫齿轮泵端盖 2：主动同步齿轮

3：第三轴承压盖 4a：泡沫齿轮泵主轴承

4b：泡沫齿轮泵从轴承 5：泡沫齿轮泵主动轴

6：泡沫泵双轴承座 7：第三密封含

8：轴套 9：泡沫泵主动齿轮

10：泡沫齿轮泵壳体 11a：第四主轴承

11b：第四从轴承 12：泡沫齿轮泵从动轴

13：泡沫泵从动齿轮 14：第三密封件

15：从动同步齿轮 16：齿轮压盖

17：第二中间轴承座 18：第一中间轴承座

19：第二轴承压盖 20a：第三主轴承

20b：第三从轴承 21：第二连接板

22；第一同步齿轮 23a：第二主轴承

23b：第二从轴承 24：第二双轴承座

25：第一轴承压盖 26：第二密封含

27：第二机械密封 28：第一连接板

29：水轮机壳体 30：键结构

31：主动水力驱动齿轮 32：第一机械密封

33：第一密封含 34：密封环

35：第一双轴承座 36a：第一主轴承

36b：第一从轴承 37：水轮机主动轴

38：水轮机主动轴端盖 39：水轮机从动轴

40：从动水力驱动齿轮 41：水轮机从动轴端盖

42：连接接口 43：轴承压盖

44：泡沫液进口 45：泡沫液出口

46：连接管路 47：消防水进口

48：消防混合液出口 A：水力驱动齿轮式水轮机

B：泡沫齿轮泵 C：第一双轴承机构

D：中间轴承机构 E：第二双轴承机构

F：泡沫齿轮泵双轴承双齿轮机构 G：泡沫齿轮泵双轴承机构

H：消防混合液导出机构

具体实施方式

下面结合实例和附图对本发明的齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置做出详细说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明的齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置，包括有：以消防水为动力的水力驱动齿轮式水轮机A，通过中间轴承机构D与所述的水力驱动齿轮式水轮机A的驱动输出轴相连用于将常压泡沫加压后排出的泡沫齿轮泵B，以及分别连接水力驱动齿轮式水轮机A的出水口和泡沫齿轮泵B的出液口用于输出消防混合液的消防混合液导出机构H，其中，所述的水力驱动齿轮式水轮机A为主从双齿轮结构，在构成主从双齿轮结构的两个齿轮之间设定有恒定的间隙，所述的泡沫齿轮泵B为主从双转子结构，在构成主从双转子结构的两个转子之间设定有恒定的间隙，所述水力驱动齿轮式水轮机A中连接主动齿轮的主旋转轴构成驱动输出轴连接泡沫齿轮泵B中的主旋转轴。

所述的水力驱动齿轮式水轮机A包括有水轮机壳体29，所述水轮机壳体29的侧壁上分别设置有消防水进口47和消防混合液出口48，所述水轮机壳体29的一端固定连接有第一双轴承机构C，另一端固定连接有第二双轴承机构E，所述水轮机壳体29内相互平行的设置有水轮机主动轴37和水轮机从动轴39，所述水轮机主动轴37和水轮机从动轴39的一端分别连接第一双轴承机构C，另一端分别贯穿第二双轴承机构E连接在所述中间轴承机构D上，所述水轮机主动轴37上通过键结构30连接主动水力驱动齿轮31，所述水轮机从动轴39通过键结构30连接从动水力驱动齿轮40，所述主动水力驱动齿轮31和从动水力驱动齿轮40的两端与所对应的水轮机壳体29之间及所对应的第一双轴承机构C之间均设置有用于抗磨损的第一连接板28，所述主动水力驱动齿轮31和从动水力驱动齿轮40之间形成有防止相互磨损的间隙，所述水轮机主动轴37和水轮机从动轴39临近第二双轴承机构E这一侧在与水轮机壳体29端部内侧相接触的部分镶有第二机械密封27，第二机械密封27外侧装有用于固定第二机械密封27的第二密封含26，所述第二密封含26通过螺丝固定在所述水轮机壳体29端部的内侧，所述水轮机主动轴37的该端端部在中间轴承机构D内与泡沫齿轮泵B中的主旋转轴轴端固定连接。

所述的第一双轴承机构C包括有第一双轴承座35，所述水轮机主动轴37和水轮机从动轴39的前端部分别插入形成在第一双轴承座35内的双通道中，所述第一双轴承座35一端的端口通过螺丝固定连接在所述水轮机壳体29的端部，所述水轮机主动轴37和水轮机从动轴39的轴体上对应第一双轴承座35的该端分别各装有第一机械密封32，两个所述第一机械密封32的外侧又分别各装有用于定位第一机械密封32的第一密封含33，两个所述第一密封含33通过螺丝分别固定在所述的第一双轴承座35上；所述第一双轴承座35另一端的两个通道的端口内部分别设置有用于支撑水轮机主动轴37端部的第一主轴承36a和用于支撑水轮机从动轴39端部的第一从轴承36b，所述第一双轴承座35在对应第一主轴承36a的端口上设置有水轮机主动轴端盖38，在对应第一从轴承36b的端口上设置有水轮机从动轴端盖41。

所述的第二双轴承机构E包括有第二双轴承座24，所述第二双轴承座24一端的端口通过螺丝固定连接在所述水轮机壳体29的端部，另一端的端口通过螺丝固定连接中间轴承机构D，所述水轮机主动轴37和水轮机从动轴39的后端部分别贯穿形成在第二双轴承座24前部内侧的双通道及形成在第二双轴承座24后部内侧的腔体，插入所述的中间轴承机构D，所述第二双轴承座24前部内侧的双通道内分别设置有用于支撑水轮机主动轴37端部的第二主轴承23a和用于支撑水轮机从动轴39端部的第二从轴承23b，以及用于固定第二主轴承23a和第二从轴承23b的第一轴承压盖25，其中位于第二双轴承座24后部腔体内的水轮机主动轴37和水轮机从动轴39上分别通过键结构连接有一个第一同步齿轮22，两个所述的第一同步齿轮22之间为相互啮合。

所述的中间轴承机构D包括有一端通过螺丝固定连接水力驱动齿轮式水轮机A中的第二双轴承座24且具有双通道的第一中间轴承座18，以及连接在所述第一中间轴承座18另一端的第二中间轴承座17，所述第一中间轴承座18与第二双轴承座24之间设置有第二连接板21，所述第一中间轴承座18的双通道分别各设置有用于支撑水轮机主动轴37端部的第三主轴承20a和用于支撑水轮机从动轴39端部的第三从轴承20b，所述水轮机主动轴37位于第一中间轴承座18的端部形成有向内凹进的轴孔，所述的泡沫齿轮泵B中的主旋转轴轴端插入所述的轴孔内与所述水轮机主动轴37通过键结构固定连接。

所述的第二中间轴承座17在对应所述的水轮机主动轴37的部分形成有分别贯穿构成泡沫泵主旋转轴的泡沫齿轮泵主动轴5和泡沫齿轮泵从动轴12的双通道，在对应所述的水轮机从动轴39的部分为用于封闭第一中间轴承座18该部分的实体结构，所述第二中间轴承座17的双通道内分别设置有用于支撑泡沫齿轮泵主动轴5端部的第四主轴承11a和用于支撑泡沫齿轮泵从动轴12端部的第四从轴承11b，第一中间轴承座18在位于第二中间轴承座17一侧设置有用于固定第四主轴承11a的第二轴承压盖19。

所述的水力驱动齿轮式水轮机被支撑在轴承上的水轮机主动轴与水轮机从动轴上分别装有第一同步齿轮，第一同步齿轮被设置在第一中间轴承座和第二双轴承座之间，由润滑油润滑。水轮机主动轴上的主动水力驱动齿轮与水轮机从动轴上的从动水力驱动齿轮之间相互不接触，没有扭矩传递.

所述的泡沫齿轮泵B包括有泡沫齿轮泵壳体10，所述泡沫齿轮泵壳体10的侧壁上分别设置有泡沫液进口44和泡沫液出口45，所述泡沫齿轮泵壳体10的一端通过螺丝固定连接中间轴承机构D中的第二中间轴承座17，另一端通过螺丝固定连接泡沫齿轮泵双轴承双齿轮机构F或泡沫齿轮泵双轴承机构G，所述泡沫齿轮泵壳体10内部相互平行的设置有构成泡沫泵主旋转轴的泡沫齿轮泵主动轴5和泡沫齿轮泵从动轴12，所述泡沫齿轮泵主动轴5和泡沫齿轮泵从动轴12的一端分别连接泡沫齿轮泵双轴承双齿轮机构F或泡沫齿轮泵双轴承机构G，所述泡沫齿轮泵主动轴5的另一端贯穿中间轴承机构D中的第二中间轴承座17插入第一中间轴承座18内，并在第一中间轴承座18内与水力驱动齿轮式水轮机A中的水轮机主动轴37固定连接，所述泡沫齿轮泵从动轴12的另一端被支撑在第二中间轴承座17内，所述泡沫齿轮泵主动轴5上通过键结构连接泡沫泵主动齿轮9，所述泡沫齿轮泵从动轴12通过键结构连接泡沫泵从动齿轮13，所述泡沫泵主动齿轮9和泡沫泵从动齿轮13之间形成有设定的间隙，所述泡沫泵主动齿轮9和泡沫泵从动齿轮13上在对应泡沫齿轮泵壳体10的两端以及泡沫齿轮泵双轴承双齿轮机构F或泡沫齿轮泵双轴承机构G及第二中间轴承座17分别设置有由第三密封件14和第三密封件含7构成的密封结构，所述泡沫齿轮泵主动轴5和泡沫齿轮泵从动轴12与所述第三密封件14之间设置有轴套8。

如图1所示，所述的泡沫齿轮泵双轴承双齿轮机构F包括具有双通道的泡沫泵双轴承座6，所述泡沫泵双轴承座6一端的端口通过螺丝固定连接在所述泡沫齿轮泵壳体10的端部，另一端的端口通过螺丝连接泡沫齿轮泵端盖1，所述泡沫齿轮泵主动轴5的端部贯穿所述的泡沫泵双轴承座6的一个通道并在端部连接主动同步齿轮2，所述泡沫齿轮泵从动轴12的端部贯穿所述的泡沫泵双轴承座6的另一个通道并在端部连接从动同步齿轮15，所述的主动同步齿轮2和从动同步齿轮15相互啮合，所述的主动同步齿轮2和从动同步齿轮15分别各通过一个齿轮压盖16固定在所对应的泡沫齿轮泵主动轴5或泡沫齿轮泵从动轴12端部，所述泡沫泵双轴承座6贯穿所述泡沫齿轮泵主动轴5的通道内设置有用于支撑泡沫齿轮泵主动轴5的泡沫齿轮泵主轴承4a，所述泡沫泵双轴承座6贯穿所述泡沫齿轮泵从动轴12的通道内设置有用于支撑泡沫齿轮泵从动轴12的泡沫齿轮泵从轴承4b，所述的泡沫齿轮泵主轴承4a和泡沫齿轮泵从轴承4b通过第三轴承压盖3固定在所述泡沫泵双轴承座6上。

如图5所示，所述的泡沫齿轮泵双轴承机构G包括具有双通道的泡沫泵双轴承座6，所述泡沫泵双轴承座6一端的端口通过螺丝固定连接在所述泡沫齿轮泵壳体10的端部，另一端的端口通过螺丝连接泡沫齿轮泵端盖1，所述泡沫齿轮泵主动轴5的端部插入所述的泡沫泵双轴承座6的一个通道，所述泡沫齿轮泵从动轴12的端部插入所述的泡沫泵双轴承座6的另一个通道，所述泡沫泵双轴承座6插入所述泡沫齿轮泵主动轴5的通道内设置有用于支撑泡沫齿轮泵主动轴5的泡沫齿轮泵主轴承4a，所述泡沫泵双轴承座6插入所述泡沫齿轮泵从动轴12的通道内设置有用于支撑泡沫齿轮泵从动轴12的泡沫齿轮泵从轴承4b，所述泡沫齿轮泵主动轴5和泡沫齿轮泵从动轴12的端部分别各设置有一个用于定位泡沫齿轮泵主轴承4a和泡沫齿轮泵从轴承4b的轴承压盖43。

如图1所示，所述的泡沫齿轮泵中，被支撑在泡沫齿轮泵主轴承上的泡沫齿轮泵主动轴和被支撑在泡沫齿轮泵从轴承上的泡沫齿轮泵从动轴上的分别装有泡沫泵主动齿轮和泡沫泵从动齿轮以及由润滑油润滑的主动同步齿轮和从动同步齿轮。泡沫齿轮泵主动轴上的泡沫泵主动齿轮与泡沫齿轮泵从轴承上的泡沫泵从动齿轮之间相互不接触，从动轴的扭矩由主动同步齿轮和从动同步齿轮传递。

如图5所示，所述的泡沫齿轮泵中，被支撑在泡沫齿轮泵主轴承上的泡沫齿轮泵主动轴和被支撑在泡沫齿轮泵从轴承上的泡沫齿轮泵从动轴上的分别装有泡沫泵主动齿轮和泡沫泵从动齿轮，没有设置同步齿轮结构。泡沫齿轮泵主动轴上的泡沫泵主动齿轮与泡沫齿轮泵从轴承上的泡沫泵从动齿轮之间相互接触并传递扭矩，同时形成密封腔输送泡沫液。

所述的消防混合液导出机构H包括有连接管路46，所述连接管路46的进液口连接泡沫转子泵壳体6的泡沫液出口45，所述连接管路46的出液口连接设置在水力驱动齿轮式水轮机A的消防混合液出口48侧壁上的连接接口42上。

本发明的齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置的工作原理是：消防水由位于水力驱动齿轮式水轮机A上的消防水进口进入水轮机壳体29内，水轮机主动轴37上的主动水力驱动齿轮31和水轮机从动轴39上的从动水力驱动齿轮40与水轮机壳体29形成密封腔，水轮机主动轴37上的主动水力驱动齿轮31和水轮机从动轴39上的从动从动水力驱动齿轮40在高压消防水的驱动下转动，带动水轮机主动轴37上的第一同步齿轮22和水轮机从动轴39上的第一同步齿轮22同步旋转。

如图1所示，泡沫齿轮泵B中的泡沫齿轮泵主动轴5通过嵌在水力驱动齿轮式水轮机A中的水轮机主动轴37内的连接，与水水力驱动齿轮式水轮机A同步旋转。并通过泡沫齿轮泵主动轴5和泡沫齿轮泵从动轴12上的主动同步齿轮2和从动同步齿轮15带动泡沫齿轮泵从动轴12旋转。

如图5所示，泡沫齿轮泵B中的泡沫齿轮泵主动轴5通过嵌在水力驱动齿轮式水轮机A中的水轮机主动轴37内的连接，与水水力驱动齿轮式水轮机A同步旋转。泡沫齿轮泵主动轴5上的泡沫泵主动齿轮9带动泡沫泵从动齿轮13和泡沫齿轮泵从动轴12同步旋转。

泡沫液通过泡沫齿轮泵进口进入泵腔，经过泡沫泵主动齿轮9和泡沫泵从动齿轮13加压后到达泡沫齿轮泵上有泡沫液出口，泡沫液通过连接管路与消防水混合，形成符合消防要求的泡沫混合液，进行消防灭火作业。

Claims (10)

1.一种齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置，其特征在于，包括有：以消防水为动力的水力驱动齿轮式水轮机(A)，通过中间轴承机构(D)与所述的水力驱动齿轮式水轮机(A)的驱动输出轴相连用于将常压泡沫加压后排出的泡沫齿轮泵(B)，以及分别连接水力驱动齿轮式水轮机(A)的出水口和泡沫齿轮泵(B)的出液口用于输出消防混合液的消防混合液导出机构(H)，其中，所述的水力驱动齿轮式水轮机(A)为主从双齿轮结构，在构成主从双齿轮结构的两个齿轮之间设定有恒定的间隙，所述的泡沫齿轮泵(B)为主从双转子结构，在构成主从双转子结构的两个转子之间设定有恒定的间隙，所述水力驱动齿轮式水轮机(A)中连接主动齿轮的主旋转轴构成驱动输出轴连接泡沫齿轮泵(B)中的主旋转轴。

2.根据权利要求1所述的齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置，其特征在于，所述的水力驱动齿轮式水轮机(A)包括有水轮机壳体(29)，所述水轮机壳体(29)的侧壁上分别设置有消防水进口(47)和消防混合液出口(48)，所述水轮机壳体(29)的一端固定连接有第一双轴承机构(C)，另一端固定连接有第二双轴承机构(E)，所述水轮机壳体(29)内相互平行的设置有水轮机主动轴(37)和水轮机从动轴(39)，所述水轮机主动轴(37)和水轮机从动轴(39)的一端分别连接第一双轴承机构(C)，另一端分别贯穿第二双轴承机构(E)连接在所述中间轴承机构(D)上，所述水轮机主动轴(37)上通过键结构(30)连接主动水力驱动齿轮(31)，所述水轮机从动轴(39)通过键结构(30)连接从动水力驱动齿轮(40)，所述主动水力驱动齿轮(31)和从动水力驱动齿轮(40)的两端与所对应的水轮机壳体(29)之间及所对应的第一双轴承机构(C)之间均设置有用于抗磨损的第一连接板(28)，所述主动水力驱动齿轮(31)和从动水力驱动齿轮(40)之间形成有防止相互磨损的间隙，所述水轮机主动轴(37)和水轮机从动轴(39)临近第二双轴承机构(E)这一侧在与水轮机壳体(29)端部内侧相接触的部分镶有第二机械密封(27)，第二机械密封(27)外侧装有用于固定第二机械密封(27)的第二密封含(26)，所述第二密封含(26)通过螺丝固定在所述水轮机壳体(29)端部的内侧，所述水轮机主动轴(37)的该端端部在中间轴承机构(D)内与泡沫齿轮泵(B)中的主旋转轴轴端固定连接。

3.根据权利要求2所述的齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置，其特征在于，所述的第一双轴承机构(C)包括有第一双轴承座(35)，所述水轮机主动轴(37)和水轮机从动轴(39)的前端部分别插入形成在第一双轴承座(35)内的双通道中，所述第一双轴承座(35)一端的端口通过螺丝固定连接在所述水轮机壳体(29)的端部，所述水轮机主动轴(37)和水轮机从动轴(39)的轴体上对应第一双轴承座(35)的该端分别各装有第一机械密封(32)，两个所述第一机械密封(32)的外侧又分别各装有用于定位第一机械密封(32)的第一密封含(33)，两个所述第一密封含(33)通过螺丝分别固定在所述的第一双轴承座(35)上；所述第一双轴承座(35)另一端的两个通道的端口内部分别设置有用于支撑水轮机主动轴(37)端部的第一主轴承(36a)和用于支撑水轮机从动轴(39)端部的第一从轴承(36b)，所述第一双轴承座(35)在对应第一主轴承(36a)的端口上设置有水轮机主动轴端盖(38)，在对应第一从轴承(36b)的端口上设置有水轮机从动轴端盖(41)。

4.根据权利要求2所述的齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置，其特征在于，所述的第二双轴承机构(E)包括有第二双轴承座(24)，所述第二双轴承座(24)一端的端口通过螺丝固定连接在所述水轮机壳体(29)的端部，另一端的端口通过螺丝固定连接中间轴承机构(D)，所述水轮机主动轴(37)和水轮机从动轴(39)的后端部分别贯穿形成在第二双轴承座(24)前部内侧的双通道及形成在第二双轴承座(24)后部内侧的腔体，插入所述的中间轴承机构(D)，所述第二双轴承座(24)前部内侧的双通道内分别设置有用于支撑水轮机主动轴(37)端部的第二主轴承(23a)和用于支撑水轮机从动轴(39)端部的第二从轴承(23b)，以及用于固定第二主轴承(23a)和第二从轴承(23b)的第一轴承压盖(25)，其中位于第二双轴承座(24)后部腔体内的水轮机主动轴(37)和水轮机从动轴(39)上分别通过键结构连接有一个第一同步齿轮(22)，两个所述的第一同步齿轮(22)之间为相互啮合。

5.根据权利要求1所述的齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置，其特征在于，所述的中间轴承机构(D)包括有一端通过螺丝固定连接水力驱动齿轮式水轮机(A)中的第二双轴承座(24)且具有双通道的第一中间轴承座(18)，以及连接在所述第一中间轴承座(18)另一端的第二中间轴承座(17)，所述第一中间轴承座(18)与第二双轴承座(24)之间设置有第二连接板(21)，所述第一中间轴承座(18)的双通道分别各设置有用于支撑水轮机主动轴(37)端部的第三主轴承(20a)和用于支撑水轮机从动轴(39)端部的第三从轴承(20b)，所述水轮机主动轴(37)位于第一中间轴承座(18)的端部形成有向内凹进的轴孔，所述的泡沫齿轮泵(B)中的主旋转轴轴端插入所述的轴孔内与所述水轮机主动轴(37)通过键结构固定连接。

6.根据权利要求5所述的齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置，其特征在于，所述的第二中间轴承座(17)在对应所述的水轮机主动轴(37)的部分形成有分别贯穿构成泡沫泵主旋转轴的泡沫齿轮泵主动轴(5)和泡沫齿轮泵从动轴(12)的双通道，在对应所述的水轮机从动轴(39)的部分为用于封闭第一中间轴承座(18)该部分的实体结构，所述第二中间轴承座(17)的双通道内分别设置有用于支撑泡沫齿轮泵主动轴(5)端部的第四主轴承(11a)和用于支撑泡沫齿轮泵从动轴(12)端部的第四从轴承(11b)，第一中间轴承座(18)在位于第二中间轴承座(17)一侧设置有用于固定第四主轴承(11a)的第二轴承压盖(19)。

7.根据权利要求1所述的齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置，其特征在于，所述的泡沫齿轮泵(B)包括有泡沫齿轮泵壳体(10)，所述泡沫齿轮泵壳体(10)的侧壁上分别设置有泡沫液进口(44)和泡沫液出口(45)，所述泡沫齿轮泵壳体(10)的一端通过螺丝固定连接中间轴承机构(D)中的第二中间轴承座(17)，另一端通过螺丝固定连接泡沫齿轮泵双轴承双齿轮机构(F)或泡沫齿轮泵双轴承机构(G)，所述泡沫齿轮泵壳体(10)内部相互平行的设置有构成泡沫泵主旋转轴的泡沫齿轮泵主动轴(5)和泡沫齿轮泵从动轴(12)，所述泡沫齿轮泵主动轴(5)和泡沫齿轮泵从动轴(12)的一端分别连接泡沫齿轮泵双轴承双齿轮机构(F)或泡沫齿轮泵双轴承机构(G)，所述泡沫齿轮泵主动轴(5)的另一端贯穿中间轴承机构(D)中的第二中间轴承座(17)插入第一中间轴承座(18)内，并在第一中间轴承座(18)内与水力驱动齿轮式水轮机(A)中的水轮机主动轴(37)固定连接，所述泡沫齿轮泵从动轴(12)的另一端被支撑在第二中间轴承座(17)内，所述泡沫齿轮泵主动轴(5)上通过键结构连接泡沫泵主动齿轮(9)，所述泡沫齿轮泵从动轴(12)通过键结构连接泡沫泵从动齿轮(13)，所述泡沫泵主动齿轮(9)和泡沫泵从动齿轮(13)之间形成有设定的间隙，所述泡沫泵主动齿轮(9)和泡沫泵从动齿轮(13)上在对应泡沫齿轮泵壳体(10)的两端以及泡沫齿轮泵双轴承双齿轮机构(F)或泡沫齿轮泵双轴承机构(G)及第二中间轴承座(17)分别设置有由第三密封件(14)和第三密封件含(7)构成的密封结构，所述泡沫齿轮泵主动轴(5)和泡沫齿轮泵从动轴(12)与所述第三密封件(14)之间设置有轴套(8)。

8.根据权利要求7所述的转子机械泵入式泡沫比例混合装置，其特征在于，所述的泡沫齿轮泵双轴承双齿轮机构(F)包括具有双通道的泡沫泵双轴承座(6)，所述泡沫泵双轴承座(6)一端的端口通过螺丝固定连接在所述泡沫齿轮泵壳体(10)的端部，另一端的端口通过螺丝连接泡沫齿轮泵端盖(1)，所述泡沫齿轮泵主动轴(5)的端部贯穿所述的泡沫泵双轴承座(6)的一个通道并在端部连接主动同步齿轮(2)，所述泡沫齿轮泵从动轴(12)的端部贯穿所述的泡沫泵双轴承座(6)的另一个通道并在端部连接从动同步齿轮(15)，所述的主动同步齿轮(2)和从动同步齿轮(15)相互啮合，所述的主动同步齿轮(2)和从动同步齿轮(15)分别各通过一个齿轮压盖(16)固定在所对应的泡沫齿轮泵主动轴(5)或泡沫齿轮泵从动轴(12)端部，所述泡沫泵双轴承座(6)贯穿所述泡沫齿轮泵主动轴(5)的通道内设置有用于支撑泡沫齿轮泵主动轴(5)的泡沫齿轮泵主轴承(4a)，所述泡沫泵双轴承座(6)贯穿所述泡沫齿轮泵从动轴(12)的通道内设置有用于支撑泡沫齿轮泵从动轴(12)的泡沫齿轮泵从轴承(4b)，所述的泡沫齿轮泵主轴承(4a)和泡沫齿轮泵从轴承(4b)通过第三轴承压盖(3)固定在所述泡沫泵双轴承座(6)上。

9.根据权利要求7所述的转子机械泵入式泡沫比例混合装置，其特征在于，所述的泡沫齿轮泵双轴承机构(G)包括具有双通道的泡沫泵双轴承座(6)，所述泡沫泵双轴承座(6)一端的端口通过螺丝固定连接在所述泡沫齿轮泵壳体(10)的端部，另一端的端口通过螺丝连接泡沫齿轮泵端盖(1)，所述泡沫齿轮泵主动轴(5)的端部插入所述的泡沫泵双轴承座(6)的一个通道，所述泡沫齿轮泵从动轴(12)的端部插入所述的泡沫泵双轴承座(6)的另一个通道，所述泡沫泵双轴承座(6)插入所述泡沫齿轮泵主动轴(5)的通道内设置有用于支撑泡沫齿轮泵主动轴(5)的泡沫齿轮泵主轴承(4a)，所述泡沫泵双轴承座(6)插入所述泡沫齿轮泵从动轴(12)的通道内设置有用于支撑泡沫齿轮泵从动轴(12)的泡沫齿轮泵从轴承(4b)，所述泡沫齿轮泵主动轴(5)和泡沫齿轮泵从动轴(12)的端部分别各设置有一个用于定位泡沫齿轮泵主轴承(4a)和泡沫齿轮泵从轴承(4b)的轴承压盖(43)。

10.根据权利要求1所述的齿轮机械泵入式泡沫比例混合装置，其特征在于，所述的消防混合液导出机构(H)包括有连接管路(46)，所述连接管路(46)的进液口连接泡沫转子泵壳体(6)的泡沫液出口(45)，所述连接管路(46)的出液口连接设置在水力驱动齿轮式水轮机(A)的消防混合液出口(48)侧壁上的连接接口(42)上。