CN107288868A - 消防泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种消防泵，涉及消防设施技术领域，解决了现有技术中存在的技术问题。该消防泵包括壳体、齿轮传动结构、消防泵主轴和行星转子结构，所述行星转子结构、所述消防泵主轴和所述齿轮传动结构位于所述壳体内，所述壳体上设置有出水口和进水口，所述壳体内存在泵送腔室，所述行星转子结构位于所述泵送腔室内，所述泵送腔室存在第一通口和第二通口，所述消防泵主轴能通过所述齿轮传动结构带动所述行星转子结构在泵送腔室内转动，所述行星转子结构转动过程中能通过所述第二通口从所述进水口吸入液体并通过所述第一通口从所述出水口将液体输出。齿轮传动结构传动效率提高；行星转子结构转动时液动损失较小，泵送效率高。

Description

消防泵

技术领域

本发明涉及消防设施技术领域，尤其是涉及一种消防泵。

背景技术

消防泵顾名思义，消防上用的泵，根据不同的分类方式分为不同的种类，主要用于消防车载消防泵，也可适用于工业和城市给排水、高层建筑夺压送水、远距离送水、采暖、浴室、锅炉冷暖水循环增压空调制冷系统送水及设备配套等场合，列举目前国内主要消防车水泵有BS30、BD50和BD70等几种。额定压力不大于于1.6MPa的消防泵称为低压消防泵，额定压力在1.8MPa～3.0MPa之间的消防泵称为中压消防泵，额定压力不小于4.0MPa的消防泵称为高压消防泵，中低压消防泵指既能提供中压又能提供低压液流的消防泵。它是为满足扑救高层建筑火灾及远距离供水的要求，适应一车多能、快速反应的需要而设计的。中低压消防泵已成为我国灭火消防车上装配的重要泵型之一。基本构造类似低压单级离心泵，泵室内只有一只叶轮或串联多叶。其形成中压的基本原理是：通过增大水泵转速来调节压力。中低压单级离心泵转速一般为3500-6000r/min，而低压单级离心泵的转速一般在3500r/min，因此中低压单级离心泵一般自带增速齿轮组。这几种泵有一通病，即测试时性能良好，但装上汽车，就达不到设计指标，如:BD50消防泵主要用于CPP30泡沫消防车，其设计指标为：流量52L/s,扬程151.7m/s,效率72.7％，轴功率148.8P，转速2978r/min,单体泵的重量达到320公斤，实际使用效率更差，近几年我国高楼大厦发生火灾，超过80m楼层我国国内消防车远远不能达到消防灭火的功能。只能借鉴大型消防车，登高车或进口国外消防车，功率大型的消防车根本无法进入繁华市区，远远降低了大型消防车的机动性能。也就是说我国消防泵普遍存在流量小的问题。

在消防车辆上通常配备有真空泵和消防泵，由于已有技术中的真空泵和消防泵是各自独立的，因此当消防车出警并且抵达救灾现场后，需由消防人员将真空泵与消防泵实施人为联结，以便由真空泵对消防泵抽真空，直至消防泵顺利出水。上述情形所带来的问题是：由于救灾必须是分秒必争的，否则会延误时机而导致因火灾所造成的损失扩大，而在消防泵启用即出水之前，为了驱赶泵内的空气，将真空泵与其对接需要花费时间，而且消防人员的工作节凑紧张、工作强度大，此外现有技术中的消防泵传动效率低，导致能效比(能耗与流量匹配度)较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消防泵，以解决现有技术中存在的消防泵传动效率低，导致能效比较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种消防泵，包括壳体、齿轮传动结构、消防泵主轴和行星转子结构，其中：所述行星转子结构、所述消防泵主轴和所述齿轮传动结构位于所述壳体内，所述壳体上设置有出水口和进水口，所述壳体内存在泵送腔室，所述行星转子结构位于所述泵送腔室内，所述泵送腔室存在第一通口和第二通口，所述第一通口与所述出水口相连通，所述第二通口与所述进水口相连通，所述消防泵主轴能通过所述齿轮传动结构带动所述行星转子结构在泵送腔室内转动，所述行星转子结构转动过程中能通过所述第二通口从所述进水口吸入液体并通过所述第一通口从所述出水口将液体输出。

优选地，所述壳体包括前端盖、后端盖和中间壳体，所述前端盖和所述后端盖分别与所述中间壳体的两端形成可拆卸连接，

所述中间壳体包括外壳体和内壳体，所述外壳体和所述内壳体为可拆卸连接，所述内壳体套设在所述外壳体内且所述内壳体和所述外壳体之间设有间隙形成水经过的腔室。

优选地，所述行星转子结构包括主转子、副转子、前端板和后端板，所述前端板和所述后端板均与所述内壳体相配合，所述内壳体内存在所述泵送腔室，所述内壳体上设有所述第一通口和所述第二通口，所述主转子的外径小于所述内壳体的内径，所述主转子和副转子均位于所述前端板和所述后端板之间，所述前端板、所述后端板、所述主转子、所述副转子和所述内壳体之间形成的区域为水介质存储容腔；

所述消防泵主轴依次穿过所述后端板、所述主转子和所述前端板将所述后端板、所述主转子和所述前端板连接起来，靠近所述前端板的所述主转子的一端开设有两个开口，所述副转子包括第一副转子和第二副转子，所述第一副转子和所述第二副转子分别位于所述开口处，所述第一副转子和所述第二副转子上分别设有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和所述第二转轴均穿过所述前端板、所述主转子和所述后端板。

优选地，所述齿轮传动结构包括太阳轮和行星轮组，所述行星轮组包括第一行星轮、第二行星轮、第三行星轮和第四行星轮，穿出所述前端板的所述消防泵主轴的一端套设有所述太阳轮，穿出所述前端板的所述第一转轴的一端套设有所述第一行星轮，穿出所述前端板的所述第二转轴的一端套设有所述第二行星轮，所述第三行星轮与所述第一行星轮相啮合，所述第四行星轮与所述第二行星轮相啮合，所述第三行星轮和所述第四行星轮均与所述前端板和所述主转子可拆卸固定连接，所述第三行星轮和所述第四行星轮均与所述太阳轮相啮合，

所述消防泵主轴转动带动所述主转子、所述前端板和所述后端板转动，所述第三行星轮和所述第四行星轮均围绕所述太阳轮转动，所述第三行星轮转动带动所述第一行星轮转动，所述第一行星轮转动带动所述第一副转子转动，所述第四行星轮转动带动所述第二行星轮转动，所述第二行星轮转动带动所述第二副转子转动，所述行星转子结构转动过程中能通过所述第二通口从所述前端板吸入液体并通过所述第一通口从所述出水口将液体输出。

优选地，所述前端板和所述后端板的周边均通过密封圈与所述内壳体的内壁相配合。

优选地，所述前端盖上设有所述进水口且所述进水口连接有进水管路，所述外壳体上设有两个所述出水口，两个所述出水口分别为第一出水口和第二出水口，所述第一出水口和所述第二出水口对称设置，穿出所述后端盖的所述消防泵主轴的一端连接有电机，所述电机驱动所述消防泵主轴转动。

优选地，所述第一通口包括第一左通口和第一右通口，所述第二通口包括第二左通口和第二右通口，所述第一左通口与所述第二左通口之间互不连通，所述第一右通口与所述第二右通口之间互不连通，所述第一左通口与所述第一出水口相连通，所述第一右通口与所述第二出水口相连通，所述第二左通口和所述第二右通口均与所述前端板相连通。

优选地，所述前端盖的上方设置有控制所述进水口的进水流量的球阀开关。

优选地，所述前端盖包括前端盖本体和引流装置，所述引流装置位于所述前端盖本体内部且与所述前端盖本体可拆卸连接，所述行星转子结构转动过程中能通过所述第二通口从所述前端板经所述引流装置吸入液体。

优选地，所述引流装置包括引流部和连接部，所述连接部和所述引流部为一体成型结构，所述连接部与所述外壳体相连接，所述引流部呈圆锥状。

本发明的有益效果：

本发明提供的消防泵包括壳体、齿轮传动结构、消防泵主轴和行星转子结构，其壳体上设置有出水口和进水口，壳体内存在泵送腔室，行星转子结构位于泵送腔室内，泵送腔室存在第一通口和第二通口，第一通口与出水口相连通，第二通口与进水口相连通，消防泵主轴能通过齿轮传动结构带动行星转子结构在泵送腔室内转动，行星转子结构转动过程中能通过第二通口从进水口吸入液体并通过第一通口从出水口将液体输出。齿轮传动结构较惯常传动方式(链传动、带传动)而言，传动效率提高；行星转子结构相对于现有技术中消防泵内的叶片，其行星转子表面更加光滑，转动时液动损失较小，泵送效率高；因行星转子结构的设计，本技术实现了低压中压和高压的功能领域，直接代替了现有消防低压泵中压泵以及高压泵。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中的剖面图；

图3是图1中B-B向的剖面图；

图4是本发明中的中壳体的内部结构示意图；

图5是本发明提供的消防泵的工作过程示意图。

附图标记：1、壳体；11、前端盖；111、前端盖本体；12、后端盖；13、中间壳体；131、外壳体；132、内壳体；2、齿轮传动结构；21、太阳轮；22、第一行星轮；23、第二行星轮；24、第三行星轮；25、第四行星轮；3、消防泵主轴；4、行星转子结构；41、主转子；42、第一副转子；43、第二副转子；44、前端板；45、后端板；46、容腔；5、第一转轴；6、第二转轴；7、进水口；8、出水口；9、球阀开关；10、底座；14、第一通口；141、第一左通口；142、第一右通口；15、第二通口；151、第二左通口；152、第二右通口；16、引流装置；161、引流部；162、连接部；17、第一腔室；18、第二腔室；19、第三腔室；20、第四腔室。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1～图5，本发明提供了一种消防泵包括壳体1、齿轮传动结构2、消防泵主轴3和行星转子结构4，其中行星转子结构4、消防泵主轴3和齿轮传动结构2位于壳体1内，壳体1上设置有出水口88和进水口77，壳体1内存在泵送腔室，行星转子结构4位于泵送腔室内，泵送腔室存在第一通口14和第二通口15，第一通口14与出水口88相连通，第二通口15与进水口77相连通，消防泵主轴3能通过齿轮传动结构2带动行星转子结构4在泵送腔室内转动，行星转子结构4转动过程中能通过第二通口15从进水口77吸入液体并通过第一通口14从出水口88将液体输出。齿轮传动结构2较惯常传动方式(链传动、带传动)而言，传动效率提高；行星转子结构4相对于现有技术中消防泵内的叶片，其行星转子表面更加光滑，转动时液动损失较小，泵送效率高。

壳体1包括前端盖1111、后端盖12和中间壳体13，前端盖1111和后端盖12分别与中间壳体13的两端形成可拆卸连接，中间壳体13包括外壳体131和内壳体132，外壳体131和内壳体132为可拆卸连接，内壳体132套设在外壳体131内且内壳体132和外壳体131之间设有间隙形成水经过的腔室。此外，该消防泵还包括底座10，便于平稳安放消防泵，底座10与壳体1固定连接。

行星转子结构4包括主转子41、副转子、前端板44和后端板45，前端板44和后端板45均与内壳体132相配合，前端板44和后端板45的周边均通过密封圈与内壳体132相配合，内壳体132内存在泵送腔室，内壳体132上设有第一通口14和第二通口15，主转子41的外径小于内壳体132的内径，主转子41和副转子均位于前端板44和后端板45之间，前端板44、后端板45、主转子41、副转子和内壳体132之间形成的区域为水介质存储容腔；消防泵主轴3依次穿过后端板45、主转子41和前端板44将后端板45、主转子41和前端板44连接起来，靠近前端板44的主转子41的一端开设有两个开口，副转子包括第一副转子42和第二副转子43，第一副转子42和第二副转子43分别位于开口处，第一副转子42上设有第一转轴5，第二副转子43上设有和第二转轴6，第一转轴5和第二转轴6均穿过前端板44、主转子41和后端板45。

齿轮传动结构2包括太阳轮21和行星轮组，行星轮组包括第一行星轮22、第二行星轮23、第三行星轮24和第四行星轮25，穿出前端板44的消防泵主轴3的一端套设有太阳轮21，穿出前端板44的第一转轴5的一端套设有第一行星轮22，穿出前端板44的第二转轴6的一端套设有述第二行星轮23，第三行星轮24与第一行星轮22相啮合，第四行星轮25与第二行星轮23相啮合，第三行星轮24和第四行星轮25均与前端板44和主转子41可拆卸固定连接，第三行星轮24和第四行星轮25均与太阳轮21相啮合，

消防泵主轴3转动带动主转子41、前端板和后端板转动，从而带动第三行星轮24和第四行星轮25均围绕太阳轮21转动，太阳轮21与壳体固定，所以太阳轮21不发生转动，太阳齿轮31内设有轴承与消防泵主轴3连接，第三行星轮24转动带动第一行星轮22转动，第一行星轮22转动带动第一副转子42转动，第四行星轮25转动带动第二行星轮23转动，第二行星轮23转动带动第二副转子43转动，行星转子结构4转动过程中能通过第二通口15从进水口77吸入液体并通过第一通口14从出水口8将液体输出。

前端盖11上设有进水口7且进水口7连接有进水管路，外壳体上设有两个出水口8，两个出水口8分别为第一出水口81和第二出水口82，第一出水口81和第二出水口82对称设置，穿出后端盖的消防泵主轴3的一端连接有电机，电机驱动消防泵主轴3转动，前端盖11的上方还设置有控制进水口7的进水流量的球阀开关9。该消防泵的进口由控制进水口7的进水流量的球阀开关9关闭时，此时进水口7无介质进入，当主转子41和副转子转动时，在无介质状态下泵送腔室内部是真空状态，因主转子41和副转子旋转，出水口8的地方不会有任何介质反进，只有打开球阀开关9时介质才会被吸入。避免了现有技术中的消防泵抽真空的麻烦，从而避免了因抽真空延误时机而导致因火灾所造成的损失扩大现象的发生，降低了消防人员的工作工作强度，节省了时间。

壳体1上的第一通口14包括第一左通口141和第一右通口142，第二通口15包括第二左通口151和第二右通口152，第一左通口141与第二左通口151之间互不连通，第一右通口142与第二右通口152之间互不连通，第一左通口141与第一出水口81相连通，第一右通口142与第二出水口82相连通，第二左通口151和第二右通口152均与进水口7相连通。

此外，前端盖11包括前端盖本体111和引流装置16，引流装置16位于前端盖本体111内部且与前端盖本体111可拆卸连接，行星转子结构4转动过程中能通过第二通口15从进水口7经引流装置16吸入液体。其中，引流装置16包括引流部161和连接部162，连接部162和引流部161为一体成型结构，连接部162与外壳体131相连接，引流部161呈圆锥状，起到对水介质的导向作用。

如图5所示，a-b-c-d为本发明提供的消防泵的工作变化过程示意图，运动过程中，主转子41和副转子的转动方向是相反的，比如主转子41正转(顺时针转动)时，第一副转子42和第二副转子43都反转(逆时针方向转动)，行星转子结构4由a运动到b的过程中，图中第一腔室17、第二腔室18、第三腔室19和第四腔室20的容积都变大，第二左通口151、第二右通口152、第一左通口141和第一右通口142都会出水，由于第一左通口141和第一右通口142与出水口8连着，此状态下水主要通过第二左通口151和第二右通口152流入泵送腔室，由b运动到c的过程中，图中第二腔室18和第四腔室20的容积变大，此时行星转子结构4转动过程中能通过第二左通口151和第二右通口152吸进水，相反，第一腔室17和第三腔室19的容积变小，第一副转子42和第二副转子43反转在泵送腔室内形成了压力将水通过第一左通口141和第一右通口142推出去；由c运动到d的过程中，图中第二腔室18和第四腔室20的容积继续变大，第二左通口151和第二右通口152进水，相反，第一腔室17和第三腔室19的容积继续变小，第一左通口141和第一右通口142出水；由d运动到a的过程中，第一腔室17、第二腔室18、第三腔室19和第四腔室20的容积都变小，第二左通口151、第二右通口152、第一左通口141和第一右通口142都会出水，第二左通口151和第二右通口152虽然会和进水口7连着，但是也会有一些水通过第二左通口151和第二右通口152回流。本发明提供的消防泵在工作工程中不断的重复上述过程，本发明由于壳体气密结构、齿轮传动结构和行星转子结构形成腔室结构的设计，使得泵体体积减小、重量减轻，传动效率提高，转动时液动损失较小，能实现从低压到中压到高压的送水过程，直接代替了现有消防低压泵中压泵以及高压泵，实现了大流量，增加了流量和量程，降低了动力来源功率，泵送效率提高。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种消防泵，其特征在于，包括壳体(1)、齿轮传动结构(2)、消防泵主轴(3)和行星转子结构(4)，其中：所述行星转子结构(4)、所述消防泵主轴(3)和所述齿轮传动结构(2)位于所述壳体(1)内，所述壳体(1)上设置有出水口(8)和进水口(7)，所述壳体(1)内存在泵送腔室，所述行星转子结构(4)位于所述泵送腔室内，所述泵送腔室存在第一通口(14)和第二通口(15)，所述第一通口(14)与所述出水口(8)相连通，所述第二通口(15)与所述进水口(7)相连通，所述消防泵主轴(3)能通过所述齿轮传动结构(2)带动所述行星转子结构(4)在泵送腔室内转动，所述行星转子结构(4)转动过程中能通过所述第二通口(15)从所述进水口(7)吸入液体并通过所述第一通口(14)从所述出水口(8)将液体输出。

2.根据权利要求1所述的一种消防泵，其特征在于，所述壳体(1)包括前端盖(11)、后端盖(12)和中间壳体(13)，所述前端盖(11)和所述后端盖(12)分别与所述中间壳体(13)的两端形成可拆卸连接，

所述中间壳体(13)包括外壳体(131)和内壳体(132)，所述外壳体(131)和所述内壳体(132)为可拆卸连接，所述内壳体(132)套设在所述外壳体(131)内且所述内壳体(132)和所述外壳体(131)之间设有间隙形成水经过的腔室。

3.根据权利要求2所述的一种消防泵，其特征在于，所述行星转子结构(4)包括主转子(41)、副转子、前端板(44)和后端板(45)，所述前端板(44)和所述后端板(45)均与所述内壳体(132)相配合，所述内壳体(132)内存在所述泵送腔室，所述内壳体(132)上设有所述第一通口(14)和所述第二通口(15)，所述主转子(41)的外径小于所述内壳体(132)的内径，所述主转子(41)和副转子均位于所述前端板(44)和所述后端板(45)之间，所述前端板(44)、所述后端板(45)、所述主转子(41)、所述副转子和所述内壳体(132)之间形成的区域为水介质存储容腔；

所述消防泵主轴(3)依次穿过所述后端板(45)、所述主转子(41)和所述前端板(44)将所述后端板(45)、所述主转子(41)和所述前端板(44)连接起来，靠近所述前端板(44)的所述主转子(41)的一端开设有两个开口，所述副转子包括第一副转子(42)和第二副转子(43)，所述第一副转子(42)和所述第二副转子(43)分别位于所述开口处，所述第一副转子(42)和所述第二副转子(43)上分别设有第一转轴(5)和第二转轴(6)，所述第一转轴(5)和所述第二转轴(6)均穿过所述前端板(44)、所述主转子(41)和所述后端板(45)。

4.根据权利要求3所述的一种消防泵，其特征在于，所述齿轮传动结构(2)包括太阳轮(21)和行星轮组，所述行星轮组包括第一行星轮(22)、第二行星轮(23)、第三行星轮(24)和第四行星轮(25)，穿出所述前端板(44)的所述消防泵主轴(3)的一端套设有所述太阳轮(21)，穿出所述前端板(44)的所述第一转轴(5)的一端套设有所述第一行星轮(22)，穿出所述前端板(44)的所述第二转轴(6)的一端套设有所述第二行星轮(23)，所述第三行星轮(24)与所述第一行星轮(22)相啮合，所述第四行星轮(25)与所述第二行星轮(23)相啮合，所述第三行星轮(24)和所述第四行星轮(25)均与所述前端板(44)和所述主转子(41)可拆卸固定连接，所述第三行星轮(24)和所述第四行星轮(25)均与所述太阳轮(21)相啮合，

所述消防泵主轴(3)转动带动所述主转子(41)、所述前端板和所述后端板转动，所述第三行星轮(24)和所述第四行星轮(25)均围绕所述太阳轮(21)转动，所述第三行星轮(24)转动带动所述第一行星轮(22)转动，所述第一行星轮(22)转动带动所述第一副转子(42)转动，所述第四行星轮(25)转动带动所述第二行星轮(23)转动，所述第二行星轮(23)转动带动所述第二副转子(43)转动，所述行星转子结构(4)转动过程中能通过所述第二通口(15)从所述进水口(7)吸入液体并通过所述第一通口(14)从所述出水口(8)将液体输出。

5.根据权利要求3所述的一种消防泵，其特征在于，所述前端板(44)和所述后端板(45)的周边均通过密封圈与所述内壳体(132)的内壁相配合。

6.根据权利要求2所述的一种消防泵，其特征在于，所述前端盖(11)上设有所述进水口(7)且所述进水口(7)连接有进水管路，所述外壳体(131)上设有两个所述出水口(8)，两个所述出水口(8)分别为第一出水口(81)和第二出水口(82)，所述第一出水口(81)和所述第二出水口(82)对称设置，穿出所述后端盖(12)的所述消防泵主轴(3)的一端连接有电机，所述电机驱动所述消防泵主轴(3)转动。

7.根据权利要求6所述的一种消防泵，其特征在于，所述第一通口(14)包括第一左通口(141)和第一右通口(142)，所述第二通口(15)包括第二左通口(151)和第二右通口(152)，所述第一左通口(141)与所述第二左通口(151)之间互不连通，所述第一右通口(142)与所述第二右通口(152)之间互不连通，所述第一左通口(141)与所述第一出水口(81)相连通，所述第一右通口(142)与所述第二出水口(82)相连通，所述第二左通口(151)和所述第二右通口(152)均与所述进水口(7)相连通。

8.根据权利要求2所述的一种消防泵，其特征在于，所述前端盖(11)的上方设置有控制所述进水口(7)的进水流量的球阀开关(9)。

9.根据权利要求2所述的一种消防泵，其特征在于，所述前端盖(11)包括前端盖本体(111)和引流装置(16)，所述引流装置(16)位于所述前端盖本体(111)内部且与所述前端盖本体(111)可拆卸连接，所述行星转子结构(4)转动过程中能通过所述第二通口(15)从所述进水口(7)经所述引流装置(16)吸入液体。

10.根据权利要求9所述的一种消防泵，其特征在于，所述引流装置(16)包括引流部(161)和连接部(162)，所述连接部(162)和所述引流部(161)为一体成型结构，所述连接部(162)与所述外壳体(161)相连接，所述引流部(161)呈圆锥状。