CN107965004B - 消防栓的收缩隐蔽以及自伸展喷射高压水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种消防栓的收缩隐蔽以及自伸展喷射高压水的方法，步骤在于：打开进水阀，水流进入第一消防立管，水流推动第二消防立管向第二消防立管的出水端运动，同时伸出口打开，第二消防立管通过伸出口伸出消防栓箱，第一消防立管与第二消防立管接通，水流由第一消防立管进入第二消防立管，打开出水阀，水流通过出水阀排出，进水阀处于过渡状态时，第二消防立管仍处于伸展状态但管停止出水；关闭进水阀，水流进入容水空腔，水流推动第二消防立管向第一消防立管的进水端运动，第一消防立管与第二消防立管断开接通，第二消防立管停止出水；开合组件由打开状态向闭合状态切换，直至第二消防立管完全收缩入第一消防立管中，伸出口关闭。

Description

消防栓的收缩隐蔽以及自伸展喷射高压水的方法

技术领域

本发明涉及一种消防设备供水方法，具体涉及一种消防栓的供水方法。

背景技术

火给人类带来便利的同时也给人类带来了巨大的灾难，消防栓是一个城市必备的消防设施，标志着一个城市的发展速度，城市的消防设施一般都设在地面以上，经常会被路过的车辆撞歪甚至撞毁，被撞毁后的消防栓会排放出大量的水，不仅影响城市交通、影响城市美化，还浪费了水资源，除此以外，还可能因此耽误了城市中的火灾救援，给人们的生命财产安全带来巨大威胁。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种原理简单、工作可靠的可伸缩消防栓的供水方法。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

消防栓的收缩隐蔽以及自伸展喷射高压水的方法，其步骤在于：

（一）伸展阶段；

S1：打开进水阀，水流由城市供水管道进入第一引入管，随之，水流经伯努利自吸连接管进入第二引入管，在此过程中，储水罐中的水由第六引入管经单向阀进入第七引入管并通过接口七流入伯努利自吸连接管并随之一起汇入第二引入管，水流由第二引入管通过接口二进入容水通道，随之水流通过导流孔三进入导流孔四，进一步的，水流进入接口三并随之流入第三引入管并通过接口五进入第一消防立管，在水压的作用下，水流推动第二消防立管沿第一消防立管的轴线由第一消防立管的进水端向第二消防立管的出水端运动；

S2：同时动力杆随着第二消防立管沿导向杆同步运动，约束滑套沿导向杆向上运动，皮带驱动皮带轮顺时针运动，皮带轮通过第二传动机构驱动开合机构由闭合状态向打开状态切换，伸出口打开，第二消防立管通过伸出口伸出消防栓箱，在此过程中，容水空腔逐渐减小，容水空腔中的水和/或空气在第二消防立管的推动下由接口六进入第四引入管，水流由第四引入管通过接口四进入进水阀，进一步的，水流通过导流孔一进入容水间隙，水流由容水间隙进入接口一，随后，水流由接口一进入第五引入管并通过进水口进入储水罐中，如此循环反复，直至第二消防立管运动至限位机构时，此时，第二消防立管处于完全伸出状态，第一消防立管与第二消防立管接通，水流由第一消防立管通过第二导水孔进入接通环槽，进一步的，水流由接通环槽通过第一导水孔进入第二消防立管，打开出水阀，水流由第二消防立管通过出水阀排出，此时，容水空腔中的水和/或空气被完全排出，过渡空腔中充满水和/或空气；

（二）过渡阶段；

S3：进水阀处于打开状态和闭合状态之间的过渡状态时，接口三、接口四均处于断开状态，第二消防立管仍处于伸展状态但管停止出水，此时，无论出水阀处于何种状态，都没有水流排出；

（三）收缩阶段；

S4：关闭进水阀，水流由城市供水管道进入第一引入管，随之，水流经伯努利自吸连接管进入第二引入管，在此过程中，储水罐中的水由第六引入管经单向阀进入第七引入管并通过接口七流入伯努利自吸连接管并随之一起汇入第二引入管，水流由第二引入管通过接口二进入容水通道，随之，水流通过导流孔三进入导流孔四，随后，水流进入接口四并随之进入第四引入管，水流由第四引入管通过接口六进入容水空腔，在水压的作用下，水流推动第二消防立管沿第一消防立管的轴线由第一消防立管的出水端向第一消防立管的进水端运动，第一消防立管与第二消防立管断开接通，第二消防立管停止出水；

S5：动力杆沿导向杆同步运动，约束滑套沿导向杆向下运动，皮带驱动皮带轮逆时针运动，皮带轮通过第二传动机构驱动开合组件由打开状态向闭合状态切换，在此过程中，第一消防立管与第二消防立管底部之间形成的过渡空腔逐渐减小，过渡空腔中的水和/或空气由接口五进入第三引入管，水流由第三引入管通过接口三进入进水阀，进一步的，水流通过导流孔二进入容水间隙，水流由容水间隙进入接口一并随之流入第五引入管，最终由第五引入管通过进水口进入储水罐中，直至第二消防立管完全收缩入第一消防立管中，此时，过渡空腔中的水和/或空气被完全排出，容水空腔中充满水和/或空气。

进一步改进，所述的进水阀包括阀盖、进水阀阀芯、进水阀安装壳体，阀盖与进水阀安装壳体配合形成容纳进水阀阀芯的空腔，进水阀阀芯可在进水阀安装壳体内绕自身轴线转动并实现进水阀在打开状态和闭合状态之间的切换；所述的进水阀安装壳体为一端开口、另一端密封的圆柱状筒体，上述的阀盖匹配安装于进水阀安装壳体的开口端，进水阀安装壳体的外圆面上设置有与其内腔接通的接口，接口间隔设置有两个，分别为接口一、接口二，其中接口一靠近进水阀安装壳体的开口端，接口二靠近进水阀安装壳体的密封端，进水阀安装壳体的密封端设置有接口三、接口四，接口三、接口四分别与进水阀安装壳体的内腔接通。

进一步改进，所述的进水阀阀芯包括阀杆、阀体，所述的阀体为与进水阀安装壳体内腔同轴相匹配的圆柱体，所述的阀杆与阀体固定连接且同轴布置，阀杆通过开设于阀盖上的避让孔伸出进水阀安装壳体与驱动装置连接，阀体可接收阀杆的驱动力绕自身轴线在进水阀安装壳体内腔中转动，实现进水阀的打开与闭合，其中阀体的高度小于进水阀安装壳体内腔的深度，阀体、进水阀安装壳体、阀盖之间形成容水间隙，上述的接口一与容水间隙接通，所述的阀体设置有阀杆的端面开有沿阀体中心轴线贯穿其壁部的导流孔，导流孔设置有两个，分别为导流孔一和导流孔二，阀体的外圆面上同轴开设有引流环槽，引流环槽的槽深方向与阀芯的中心轴线垂直，引流环槽的槽底开设有导流孔三，阀体背离阀杆的端面上还开设有与导流孔三接通的导流孔四,所述的进水阀安装壳体内腔壁部与引流环槽对应的位置还同轴开设有容水环槽，容水环槽的槽深方向与进水阀安装壳体的中心轴线垂直，容水环槽与引流环槽共同构成容水通道，上述的接口二与容水通道接通。

进一步改进，所述的出水阀包括出水阀安装壳体、启闭阀套、启闭阀杆、阀芯本体，出水阀安装壳体为两端开口的圆形柱状筒体，出水阀安装壳体的外圆面上开设有用于消防设备与出水阀连接的排水连接口，排水连接口与出水阀安装壳体的内腔接通，出水阀安装壳体的一端开口处匹配固结有启闭阀套，启闭阀套的中心处开设有螺纹孔，且在螺纹孔内匹配有启闭阀杆，启闭阀杆延伸至出水阀安装壳体内部的端侧安装有阀芯本体，启闭阀杆与出水阀安装壳体同轴线布置，且启闭阀杆通过在螺纹孔内的旋转可实现启闭阀杆沿出水阀安装壳体中心轴线的运动，所述的出水阀安装壳体的另一开口端与第二消防立管的出水端匹配连接，所述的排水连接口沿出水阀安装壳体的圆周阵列若干个。

进一步改进，所述的开合机构包括设置于基座上的安装架，安装架的顶部设置有与伸出口匹配的开合组件，基座与伸缩消防栓体之间设置有驱动开合组件在打开状态和闭合状态之间切换的驱动机构，驱动机构连接第一传动机构的驱动端，第一传动机构的输出端连接第二传动机构的驱动端，第二传动机构的输出端连接开合组件的驱动端；

所述的驱动机构包括动力杆、导向杆，动力杆一端设置有与第二消防立管外圆面相匹配的锁紧套、另一端安装有与导向杆相匹配的导向滑套，动力杆一端通过锁紧套与第二消防立管固定连接，导向杆设置于基座上且导向杆的中心轴线与第二消防立管的中心轴线平行，动力杆的另一端通过导向滑套与导向杆滑动连接，导向滑套与导向杆构成滑动导向配合，动力杆可随第二消防立管的运动同步运动。

进一步改进，所述的第一传动机构包括安装于第二传动机构驱动端部的皮带轮、滑动套设于导向杆外部的约束滑套、设置于基座上的张紧机构以及连接约束滑套、皮带轮和张紧机构并实现动力传输的皮带，所述的约束滑套位于导向滑套的下方，皮带一端与约束滑套连接、另一端绕过皮带轮与张紧机构连接，所述的基座上还设置有限位杆；

限位杆上安装有限位块，限位块位于导向滑套与约束滑套之间，限位块可与约束滑套配合实现对约束滑套的制动；

所述的张紧机构包括竖直间隔设置于基座上的两根导向柱，两导向柱远离基座的端部安装有连接板，连接板上开设有用于皮带穿过的张紧孔，皮带穿过张紧孔与滑动套设于两导向柱且位于两导柱之间的配重滑块连接，所述的张紧孔处还设置有与皮带相匹配的过渡导轮，所述的导柱上位于配重滑块与基座之间还设置有减震弹簧。

进一步改进，上述的基座、进水阀、给水管网、伸缩消防栓体，均设置于消防栓箱内，消防栓箱体的顶部开设有用于伸缩消防栓体伸出的伸出口，且伸出口匹配安装有用于实现伸出口启闭的开合机构，所述的第二传动机构包括安装于消防栓箱的安装板、与皮带轮共轴布置且设置于安装板并可绕自身轴线转动的主动齿轮、设置于安装板上且与主动齿轮啮合的从动齿轮，皮带轮和主动齿轮分置于安装板的一侧，所述的主动齿轮、从动齿轮中心轴线相互平行且均与上述第二消防立管的中心轴线垂直，主动齿轮可接收皮带轮的驱动并与皮带轮同步转动，从动齿轮与主动齿轮啮合同步反向转动，所述的主动齿轮上还设置有主动摆杆，主动摆杆的长度方向与主动齿轮的中心轴线方向垂直，从动齿轮上还设置有从动摆杆，从动摆杆的长度方向与从动齿轮的中心轴线方向垂直。

进一步改进，所述的开合组件包括主动开合组件和从动开合组件，主动开合组件、从动开合组件的形状结构相同且关于伸出口的中心对称，其中主动开合组件与上述的主动摆杆连接，从动开合组件与上述的从动摆杆连接，主动开合组件、从动开合组件可在主动摆杆、从动摆杆的驱动下实现相互靠近/相互远离运动，从而实现伸出口的关闭与打开，所述的主动开合组件包括设置于伸出口处的密封板，密封板与主动摆杆之间设置有用于接收主动摆杆的驱动力且将该驱动力传递至密封板的连杆机构，密封板可在该驱动力下实现朝向/远离伸出口中心的运动，所述的连杆机构包括连接于主动摆杆的主连杆机构、副连杆机构、设置于主连杆机构与副连杆机构之间用于传递动力的中间传动杆，中间传动杆的长度方向与主动齿轮的中心轴线平行且与密封板的运动方向垂直。

本发明与现有技术相比的有益效果在于，本发明提供的消防栓安装于地表以下，不使用时，消防栓不会占用空间且不易被车辆等撞击损坏，使用时可自动伸出地面完成供水。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，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为本发明处于收缩状态的结构示意图。

图2为本发明处于伸展状态的结构示意图。

图3为本发明的整体结构示意图。

图4为本发明的进水阀结构示意图。

图5为本发明的进水阀内部结构示意图。

图6为本发明的进水阀内部结构示意图。

图7为本发明的进水阀阀芯结构示意图。

图8为本发明的进水阀阀芯结构示意图。

图9为本发明的定位环与阀盖的配合示意图。

图10为本发明的定位环与进水阀阀芯的配合示意图。

图11为本发明的消防栓体处于收缩状态的结构示意图。

图12为本发明的消防栓体处于伸展状态的结构示意图。

图13为本发明的定位导通机构示意图。

图14为本发明的给水管网与消防栓体以及进水阀之间的配合示意图。

图15为本发明的伯努利自吸连接管结构示意图。

图16为本发明的单向阀结构示意图。

图17为本发明的开合机构与消防栓体的配合示意图。

图18为本发明开合机构中的驱动机构示意图。

图19为本发明的副动力机构示意图。

图20为本发明的第二传动机构。

图21为本发明的连杆机构与密封板的配合示意图。

图22为本发明的连杆机构示意图。

图23为本发明的出水阀结构示意图。

图24为本发明的行星减速器与进水阀的配合示意图。

图25为本发明的行星减速器结构示意图。

图26为本发明的行星齿轮与行星架的配合示意图。

图27为本发明的行星架结构示意图。

图28为本发明的太阳轮与驱动轴的配合示意图。

图中标示为：

100、基座；

200、进水阀；210、定位环；211、约束块；212、定位块；220、阀盖；221、定位圆弧槽；230、进水阀阀芯；231、阀杆；231a、约束槽；232、阀体；232a、导流孔一；232b、导流孔二；232c、引流环槽；232cc、导流孔三；232d、导流孔四；240、进水阀安装壳体；241、接口一；242、接口二；243、接口三；244、接口四；245、容水环槽；

300、给水管网；310、第一引入管；320、伯努利自吸连接管；321、锥形进水口；322、锥形出水口；323、中间导水管；324、接口七；330、第二引入管；340、第三引入管；350、第四引入管；360、第五引入管；370、第六引入管；380、单向阀；381、进水端壳体；382、止水球；383、止水弹簧；384、出水端壳体；390、第七引入管；

400、伸缩消防栓体；410、第一消防立管；411、接通环槽；412、接口五；413、接口六；420、第二消防立管；421、排水管体；422、定位导通机构；422a、连接管；422aa、限位凸条；422b、导通管；422b1、第一导水孔；422b2、隔水板；422b3、第二导水孔；430、出水阀；431、防尘阀盖；432、启闭阀套；433、启闭阀杆；434、阀芯本体；435、限位弹簧；436、出水阀安装壳体；436a、排水连接口；436b；支架。

500、开合机构；510、安装架；520、张紧机构；521、配重滑块；522、导向柱；523、过渡导轮；524、减震弹簧；530、第一传动机构；531、皮带；532、皮带轮；533、约束滑套；540、第二传动机构；541、安装板；542、主动齿轮；543、主动摆杆；544、从动齿轮；545、从动摆杆；550、主动开合组件；551、主连杆机构；551a、驱动杆；551b、过渡连杆；551c、连动连杆一；551d、执行连杆一；551e、执行连杆二；552、副连杆机构；552a、执行连杆三；552b、连动连杆二552c、执行连杆四；553、中间传动杆；554、密封板；560、驱动机构；561、动力杆；562、导向杆；563、限位杆；

600、行星减速器；610、上盖；620、行星减速器本体；621、内齿圈；621a、限位凸块；622、驱动件；622a、驱动轴；622a1、启动锁芯；622b、太阳轮；623、行星齿轮组；630、安装壳体；631、限位凹槽；632、透水孔；623a、行星架；623a1、支撑架；623a2、连接套筒；623a3、传动凸块；623b、行星齿轮一；623c、行星齿轮二；623d、行星齿轮三；

700、消防栓箱。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

如图3所示，安装于市政道路或者建筑楼层的自伸缩隐蔽式消防栓，其包括设置于地表以下的基座100、设置于基座100上的进水阀200、给水管网300、伸缩消防栓体400，进水阀200用于控制伸缩消防栓体400与城市供水管道之间的接通与断开，给水管网300设置于进水阀200和伸缩消防栓体400之间，给水管网300用于导通高压水流。

如图3所示，基座100上还设置开合机构500，开合机构500套设于伸缩消防栓体400的外部且可接收伸缩消防栓体400的驱动实现在开启状态与闭合状态之间切换，水流由城市供水管道经进水阀200通过给水管网300进入伸缩消防栓体400，开合机构500在伸缩消防栓体400的驱动下打开，伸缩消防栓体400向外伸出地表，消防人员可通过伸缩消防栓体400获取水源，实现灭火抢险，由于伸缩消防栓体400仅在工作时伸出地表以上，在其未工作时位于地表以下，避免了消防栓体400裸露在外被过往车辆撞毁/老化严重等问题的出现。

如图4-10所示，所述的进水阀200包括阀盖220、进水阀阀芯230、进水阀安装壳体240，阀盖220与进水阀安装壳体240配合形成容纳进水阀阀芯230的空腔，进水阀阀芯230可在进水阀安装壳体240内绕自身轴线转动并实现进水阀200在打开状态和闭合状态之间的切换。

更为具体的，所述的进水阀安装壳体240为一端开口、另一端密封的圆柱状筒体，上述的阀盖220匹配安装于进水阀安装壳体240的开口端，进水阀安装壳体240的外圆面上设置有与其内腔接通的接口，接口间隔设置有两个，分别为接口一241、接口二242，其中接口一214靠近进水阀安装壳体240的开口端，接口二242靠近进水阀安装壳体240的密封端，这里接口一241、接口二242采取间隔布置的原因在于，避免后续连接管道时管道之间的相互干扰，进水阀安装壳体240的密封端设置有接口三243、接口四244，接口三243、接口四244分别与进水阀安装壳体240的内腔接通。

所述的进水阀阀芯230包括阀杆231、阀体232，所述的阀体232为与进水阀安装壳体240内腔同轴相匹配的圆柱体，所述的阀杆231与阀体固定连接且同轴布置，阀杆231通过开设于阀盖220上的避让孔伸出进水阀安装壳体240与驱动装置连接，阀体232可接收阀杆231的驱动力绕自身轴线在进水阀安装壳体240内腔中转动，实现进水阀200的打开与闭合，其中阀体232的高度小于进水阀安装壳体240内腔的深度，阀体232、进水阀安装壳体240、阀盖之间形成容水间隙，上述的接口一241与容水间隙接通，所述的阀体232设置有阀杆231的端面开有沿阀体232中心轴线贯穿其壁部的导流孔，导流孔设置有两个，分别为导流孔一232a和导流孔二232b，优选的，导流孔间隔布置且关于阀体232的中心对称，阀体232的外圆面上同轴开设有引流环槽232c，引流环槽232c的槽深方向与阀芯230的中心轴线垂直，引流环槽232c的槽底开设有导流孔三232cc，阀体232背离阀杆231的端面上还开设有与导流孔三232cc接通的导流孔四232d，优选的，导流孔四232d位于导流孔一232a和导流孔二232b之间且导流孔四232d、导流孔一232a、导流孔二232b呈三点不共线布置。

更为优化的，所述的进水阀安装壳体240内腔壁部与引流环槽232c对应的位置还同轴开设有容水环槽245，容水环槽245的槽深方向与进水阀安装壳体240的中心轴线垂直，容水环槽245与引流环槽232c共同构成容水通道，上述的接口二242与容水通道接通，通过增设容水环槽245，扩展了进水阀200的容水量，增加水流的运载量。

更为完善的，所述的进水阀200上还设置有用于进水阀200精确实现打开状态与闭合状态之间切换的定位装置，定位装置包括开设于阀盖220内圆面上的定位圆弧槽221、套设于阀杆231外部的定位环210，所述的定位环210与定位圆弧槽221之间设置有定位块212，定位块212一端与定位环210固定连接、另一端与定位圆弧槽221滑动匹配，定位块212可在定位圆弧槽221内沿定位圆弧槽221的导向方向滑动，所述的定位块212与定位圆弧槽221构成滑动导向配合，所述的阀杆231上沿阀杆231的长度方向开设有约束槽231a，约束槽231a的槽深方向垂直于阀杆231的中心轴线方向，所述的定位环210与约束槽231a之间设置有约束块211，约束块211一端与定位环210固定连接、另一端与约束槽231a滑动匹配，约束块211与约束槽231a构成滑动导向配合，其中定位块212可终止运动于定位圆弧槽221的起点/终点，且当定位块212运动至定位圆弧槽221的起点时，导流孔四232d与接口三243接通，导流孔一232a与接口四244接通，定位块212运动至定位圆弧槽221的终点时，导流孔四232d与接口四244接通，导流孔二232b与接口三243接通。

如图11-13所示，所述的伸缩消防栓体400包括第一消防立管410、同轴活动套设于第一消防立管410内部的第二消防立管420，第二消防立管420可在第一消防立管410内沿第一消防立管410的中心轴线运动，第一消防立管410和第二消防立管420之间设置有限位机构，限位机构用于限制第二消防立管420脱离第一消防立管410，且当第二消防立管420运动至限位机构时，第一消防立管410与第二消防立管420相互接通，第一消防立管410的底部设置有用于水流进入消防栓体400的接口五412，第一消防立管410的外圆面上设置有与其内腔接通的接口六413。

更为具体的，所述的第二消防立管420包括排水管体421以及与其同轴布置且相互接通的定位导通机构422，所述的排水管体421的直径小于第一消防立管410的内腔直径，定位导通机构422与第一消防立管410的内腔匹配，第一消防立管410内腔、排水管体421、定位导通机构422构成容水空腔，第一消防立管410内腔、定位导通机构、接口五412之间的区域构成过渡空腔，上述的接口六413与容水空腔接通，且接口六413与容水空腔接通处靠近第一消防立管410的出水端。

如图13所示，所述的定位导通机构422包括与排水管体421连接接通的连接管422a、与连接管422a同轴布置且相互连接接通的导通管422b，导通管422b的内部设置有隔水板422b2，隔水板422b2沿垂直与定位导通机构422中心轴线的方向将导通管422b分隔为上、下相互断开的两部分，导通管422b的外圆面上开设有与其内腔接通的导水孔，导水孔分别为位于隔水板422b2上方的第一导水孔422b1和位于隔水板422b2下方的第二导水孔422b3，上述的第一消防栓体410靠近出水端的内圆面上同轴开设有接通环槽411，接通环槽411的槽深与第一消防栓体410的中心轴线垂直，第一导水孔422b1与第二导水孔422b3可通过接通环槽411实现接通。

更为优化的，所述的第一导水孔422b1、第二导水孔422b3沿导通管的圆周阵列有若干个，从而可以进一步的增加水流的运载量。

更为具体的，上述的限位机构为设置于第一消防立管410出水端内圆面的限位台阶以及设置于连接管422a外圆面上的限位凸条422aa，所述的限位台阶为沿第一消防立管410内圆面向中心收窄的内置台阶，当限位凸条422aa与内置台阶接触时，第二消防立管420停止运动，此时第一导水孔422b1与第二导水孔422b3通过接通环槽411实现接通，水流由第一消防立管410经第二导水孔422b3进入接通环槽411，随之，由接通环槽411经第一导水孔422b1进入第二消防立管420，上述的接口六413位于内置台阶和接通环槽411之间。

如图14所示，所述的给水管网300包括第一引入管310、伯努利自吸连接管320、第二引入管330、第三引入管340、第四引入管350、第五引入管360、第六引入管370、单向阀380、第七引入管390、储水罐，所述的伯努利自吸连接管320为两端开口的圆管，伯努利自吸连接管320的外圆面上开设有与其内腔接通的接口七324，当水流流经伯努利自吸连接管320时，通过连接口七324与伯努利自吸连接管320连通的管道中的水流会自动流向伯努利自吸连接管320，所述的第一引入管310一端与城市供水管道连接接通、另一端与伯努利自吸连接管320的一端连接接通，第二引入管330一端与伯努利自吸连接管320的另一端连接接通、另一端与接口二242连接接通，第三引入管340一端与接口五412连接接通、另一端与接口三243连接接通，第四引入管350一端与接口六413连接接通、另一端与接口四244连接接通，第五引入管360一端与接口一241连接接通、另一端与储水罐的进水口连接接通，第六引入管370一端与储水罐的出水口连接接通、另一端与单向阀380的进水端连接接通，第七引入管390一端与单向阀380的出水端连接接通、另一端与接口七324连接接通，其中单向阀380只能由其进水端向出水端单向导通，通过增设单向阀380的意义在于，避免当水流由城市供水管道经第一高引入管310流向进水阀200时，水流通过进入储水罐中。

如图15所示，所述的伯努利自吸连接管320包括锥形进水口321、锥形出水口322，锥形进水口321、锥形出水口322之间设置有中间导水管323，中间导水管323一端与锥形进水口321接通、另一端与锥形出水口322接通，所述的锥形进水口321的开口大小沿伯努利自吸连接管320的中心轴线由中间导水管323指向锥形进水口321逐渐增大，锥形出水口322的开口大小沿伯努利自吸连接管320的中心轴线由中间导水管323指向锥形出水口322逐渐增大，所述的连接口七324与中间导水管323连接接通，其意义在于，使得伯努利自吸连接管320的横截面积由锥形进水口321至锥形出水口322实现逐渐减小至逐渐增大的切换，根据流量公式Q=V*A（其中Q为流量，V为流速，A为流体横截面积）可得当流量一定时，管道横截面积变小（即A减小时），流体流经管道的速度V将增加，因此水由锥形进水口流入中间导水管后，水的流速将增大；由伯努利方程：p+1/2ρv^2+ρgh=常量(其中，p为压强，ρ为流体密度，v为流体速度，g为重力加速度，h为高度)可知，当流体密度ρ、重力加速度g、高度h一定时，流体速度v越大，流体与物体接触的界面上的压强越小，因此，水流在中间导水管流动时，水流与中间导水管的壁部之间的压强减小，此时，在内外大气压强差的作用下，通过接口七324与中间导水管连接的第七引入管390中的水流会流入中间导水管323。

如图16所示，所述的单向阀380包括进水端壳体381、止水球382、止水弹簧383、出水端壳体384，进水端壳体381与出水端壳体384配合形成容纳止水球382与止水弹簧383的空腔，所述的止水弹簧383位于出水端壳体384与止水球382之间，止水弹簧383一端与出水端壳体384抵实接触、另一端与止水球382抵实接触，止水球382可在止水弹簧383的推动下实现对进水端壳体381的密封。

如图1-2所示，进一步优化的，为了使本装置更加便于拆卸、维修、保养，本发明还包括消防栓箱700，上述的基座100、进水阀200、给水管网300、伸缩消防栓体400，均设置于消防栓箱内，消防栓箱体700的顶部开设有用于伸缩消防栓体400伸出的伸出口，且伸出口匹配安装有用于实现伸出口启闭的开合机构500。

如图3、17-22所示，所述的开合机构500包括设置于基座100上的安装架510，安装架510的顶部设置有与伸出口匹配的开合组件550，基座100与伸缩消防栓体400之间设置有驱动开合组件550在打开状态和闭合状态之间切换的驱动机构560，驱动机构560连接第一传动机构530的驱动端，第一传动机构530的输出端连接第二传动机构540的驱动端，第二传动机构540的输出端连接开合组件的驱动端。

更为具体的，所述的驱动机构560包括动力杆561、导向杆562，动力杆561一端设置有与第二消防立管420外圆面相匹配的锁紧套、另一端安装有与导向杆562相匹配的导向滑套，动力杆561一端通过锁紧套与第二消防立管420固定连接，导向杆562设置于基座100上且导向杆562的中心轴线与第二消防立管420的中心轴线平行，动力杆561的另一端通过导向滑套与导向杆562滑动连接，导向滑套与导向杆562构成滑动导向配合，动力杆561可随第二消防立管420的运动同步运动。

所述的第一传动机构530包括安装于第二传动机构540驱动端部的皮带轮532、滑动套设于导向杆562外部的约束滑套533、设置于基座100上的张紧机构以及连接约束滑套533、皮带轮532和张紧机构520并实现动力传输的皮带531，所述的约束滑套533位于导向滑套的下方，皮带531一端与约束滑套533连接、另一端绕过皮带轮532与张紧机构520连接，所述的基座100上还设置有限位杆563，限位杆563上安装有限位块，限位块位于导向滑套与约束滑套533之间，限位块可与约束滑套533配合实现对约束滑套533的制动，当第二消防立管420向外伸出运动时，动力杆561沿导向杆562同步运动，约束滑套533沿导向杆562向上运动，皮带531驱动皮带轮532顺时针运动，皮带轮532通过第二传动机构540驱动开合组件550由闭合状态向打开状态切换，伸出口打开，第二消防立管420通过伸出口伸出消防栓箱700，当第二消防立管420向内收缩运动时，动力杆561沿导向杆同步运动，约束滑套533沿导向杆562向下运动，皮带531驱动皮带轮532逆时针运动，皮带轮532通过第二传动机构540驱动开合组件550由打开状态向闭合状态切换，且第二消防立管420完成由伸出口向内收缩的时间小于开合组件550完成由打开状态向闭合状态切换所需时间。

如图19所示，所述的张紧机构520包括竖直间隔设置于基座100上的两根导向柱522，两导向柱522远离基座100的端部安装有连接板，连接板上开设有用于皮带531穿过的张紧孔，皮带531穿过张紧孔与滑动套设于两导向柱522且位于两导向柱522之间的配重滑块521连接。

更为优化的，上述的张紧孔处还设置有与皮带531相匹配的过渡导轮523，此处若不设置过渡导轮523，皮带531在运动过程中会与张紧孔接触产生摩擦，从而对皮带531造成磨损，减少皮带531的使用寿命，通过增设过渡导轮523，不仅可以很好的解决皮带531与张紧孔之间的摩擦问题，同时也对皮带更好的进行张紧。

更为完善的，所述的导柱522上位于配重滑块521与基座100之间还设置有减震弹簧524，通过增设减震弹簧524可以避免配重滑块521与基座100之间碰撞，不仅是对配重滑块521的保护同时也可减小由于配重滑块521与基座100碰撞产生的噪音。

如图20所示，所述的第二传动机构540包括安装于消防栓箱700的安装板541、与皮带轮532共轴布置且设置于安装板541并可绕自身轴线转动的主动齿轮542、设置于安装板541上且与主动齿轮542啮合的从动齿轮544，优选的，皮带轮532和主动齿轮542分置于安装板541的一侧，所述的主动齿轮542、从动齿轮544中心轴线相互平行且均与上述第二消防立管420的中心轴线垂直，主动齿轮542可接收皮带轮532的驱动并与皮带轮532同步转动，从动齿轮544与主动齿轮542啮合同步反向转动，所述的主动齿轮542上还设置有主动摆杆543，主动摆杆543的长度方向与主动齿轮542的中心轴线方向垂直，优选的，主动摆杆543与主动齿轮542连接的端部位于主动齿轮542的中心，从动齿轮544上还设置有从动摆杆545，从动摆杆545的长度方向与从动齿轮544的中心轴线方向垂直，优选的，从动摆杆545与从动齿轮544连接的端部位于从动齿轮544的中心。

如图21-22所示，所述的开合组件包括主动开合组件550和从动开合组件，主动开合组件、从动开合组件的形状结构相同且关于伸出口的中心对称，其中主动开合组件与上述的主动摆杆543连接，从动开合组件与上述的从动摆杆545连接，主动开合组件、从动开合组件可在主动摆杆543、从动摆杆545的驱动下实现相互靠近/相互远离运动，从而实现伸出口的关闭和打开。

如图21所示，所述的主动开合组件550包括设置于伸出口处的密封板554，密封板554与主动摆杆543之间设置有用于接收主动摆杆543的驱动力且将该驱动力传递至密封板554的连杆机构，密封板554可在该驱动力下实现朝向/远离伸出口中心的运动，所述的连杆机构包括连接于主动摆杆543的主连杆机构551、副连杆机构552、设置于主连杆机构551与副连杆机构552之间用于传递动力的中间传动杆553，中间传动杆553的长度方向与主动齿轮542的中心轴线平行且与密封板554的运动方向垂直，主动摆杆543驱动主连杆机构551运动，主连杆机构551通过中间传动杆553驱动副连杆机构552同步运动，主连杆机构551、副连杆机构552配合实现密封板554朝向/远离伸出口中心的运动，从而实现伸出口的关闭与打开。

如图22所示，所述的主连杆机构551包括驱动杆551a、过渡连杆551b、连动连杆一551c、执行连杆一551d、执行连杆二551e，所述的驱动杆551a一端铰接于主动摆杆543远离主动齿轮542的端部、另一端与过渡连杆551b的一端铰接，过渡连杆551b的另一端与连动连杆一551c的一端以及执行连杆一551d的一端铰接，执行连杆一551d的另一端与密封板554铰接，连动连杆一551c的另一端与执行连杆二551e的一端同轴套接于中间传动杆553的一端侧，且连动连杆一551c的中部与安装架510铰接，执行连杆二551e的另一端与密封板554铰接，所述的副连杆机构552包括执行连杆三552a、连动连杆二552b、执行连杆四552c，所示的连动连杆二552b的一端与执行连杆三552a的一端同轴套接于中间传动杆553的另一端侧，执行连杆三552a的另一端与密封板554铰接，连动连杆二552b的另一端与执行连杆四552c的一端铰接，其中连动连杆二552b的中部与安装架510铰接，执行连杆四552c的另一端与密封板554铰接，上述铰接形成的铰接轴芯线方向均与中间传动杆553的长度方向平行。

更为具体的，所述的过渡连杆551b为由长杆和短杆构成的“L”形，上述的驱动杆551a与过渡连杆551b的短杆铰接，所述的执行连杆一551d为两根长度相等的连杆呈角度连接构成，两个连杆之间夹角的最小值范围为80°-120°，优选的为90°-110°。

如图23所示，为了便于消防人员有足够的时间连接水带，上述的第二消防立管420的出水端连通有出水阀430，出水阀430可实现第二消防立管420在完全伸出第一消防立管410并与第一消防立管410接通后在出水和断水之间的切换，所述的出水阀430包括出水阀安装壳体436、启闭阀套432、启闭阀杆433、阀芯本体434，出水阀安装壳体436为两端开口的圆形柱状筒体，出水阀安装壳体436的外圆面上开设有用于消防设备与出水阀430连接的排水连接口436a，排水连接口436a与出水阀安装壳体436的内腔接通，出水阀安装壳体436的一端开口处匹配固结有启闭阀套432，启闭阀套432的中心处开设有螺纹孔，且在螺纹孔内匹配有启闭阀杆433，启闭阀杆433延伸至出水阀安装壳体436内部的端侧安装有阀芯本体434，启闭阀杆433与出水阀安装壳体436同轴线布置，且启闭阀杆433通过在螺纹孔内的旋转可实现启闭阀杆433沿出水阀安装壳体436中心轴线的运动，从而启闭阀杆433驱动阀芯本体434同步运动，并在此过程中实现对排水连接口436a的重合封堵与错位打开，从而实现出水阀430在关闭状态和打开状态之间的切换，所述的出水阀安装壳体436的另一开口端与第二消防立管420的出水端匹配连接。

更为具体的，所述的启闭阀杆433包括驱动段和连动段，连动段上设置有螺纹，驱动段为多边形柱体，且驱动段匹配有用于驱动启闭阀杆433绕自身轴线转动的开启手柄，所述的开启手柄上开设有与多边形柱体相对应的多边形凹槽，通过多边形凹槽与多边形柱体的配合实现力矩的传输从而驱动启闭阀杆433的转动，完成出水阀430在打开状态和闭合状态之间的切换。

更为完善的，所述的阀芯本体434与第二消防立管420之间还设置有限位装置，其意义在于，阀芯本体434在运动过程中与限位装置接触，限位装置限制阀芯本体434的继续运动，且当限位装置处于最大压缩量时，阀芯本体434刚好实现对排水连接口436a的封堵，所述的限位装置包括限位弹簧435、支架436b，支架436b内接于出水阀安装壳体436内腔壁部，所述的支架436b位于排水连接口436a的下方，且支架436b设置成可连通第二消防立管420与出水阀安装壳体436内腔，所述的限位弹簧435设置于支架436b与阀芯本体434之间，限位弹簧435一端与阀芯本体434抵实接触、另一端与支架436b抵实接触，限位弹簧435的弹性力推动阀芯本体434沿出水阀安装壳体436的中心轴线朝向远离支架436b的方向运动。

更为优化的，所述的排水连接口436a沿出水阀安装壳体436的圆周阵列若干个，其意义在于，可以同时连接多个消防设备，提高供水效率。

为了便于消防人员对进水阀200的开启，所述的进水阀200上还设置有行星减速器600，所述的行星减速器600与上述的阀杆231连接，如本领域技术人员公知，行星减速器600可以起到增大力矩，提高转速的效果，从而使得消防人员用较小的力量即可迅速完成进水阀200在打开状态与闭合状态之间的切换，大大节约了时间，在实际使用过程中有重要意义。

如图24-28所示，所述的行星减速器600包括安装壳体630、上盖610、行星减速器本体620，所述的安装壳体630为一端开口、另一端密封的圆形筒体，上盖610与安装壳体630的开口端配合形成容纳行星减速器本体620的空腔，所述的行星减速器本体620包括内齿圈621，内齿圈621通过连接装置同轴连接于安装壳体630内腔，连接装置使得内齿圈621限制内齿圈621绕安装壳体630的中心转动，上盖610与安装壳体630配合使得内齿圈621固结于安装壳体630的内腔，内齿圈621的中心设置有一个自外部动力驱动的且可绕自身轴线进行旋转运动的太阳轮622b，介于太阳轮622b与内齿圈621之间还设置有一组由三颗行星齿轮等分组合于行星架623a上的行星齿轮组623，所述的行星架623a与阀杆231连接，太阳轮622b与驱动件622连接，行星齿轮组623依靠阀杆231、内齿圈621以及太阳轮622b支撑浮游于期间，当外力通过驱动件622驱动太阳轮622b转动时，可以带动行星齿轮自转，并依循这内齿圈621的轨迹沿着内齿圈621的中心公转，进一步的，行星齿轮的旋转带动连接于行星架623a的阀杆231转动，从而驱动进水阀200在打开状态和闭合状态之间切换。

更为具体的，上述的连接装置包括设置于内齿圈621外圆面上的限位凸块621a、设置于安装壳体630内腔壁部的内置台阶以及开设于安装壳体630内腔壁部的限位凹槽631，所述的限位凸块621a沿背离内齿圈621的中心向外凸出，所述的限位凹槽631位于内置台阶的上方且限位凹槽631与限位凸块621a匹配，所述的内齿圈621通过限位凸块621a与限位凹槽631的配合以及内置台阶的支撑同轴套接于安装壳体630的开口端，所述的行星架623a包括支撑架623a1、连接套筒623a2，支撑架623a1呈三角形，所述的连接套筒623a2与支撑架623a1固定连接且同心布置，支撑架623a1远离连接套筒623a2的端面上设置有行星齿轮组623，所述的行星齿轮组包括行星齿轮一623b、行星齿轮二623c、行星齿轮三623d，行星齿轮一623b、行星齿轮二623c、行星齿轮三623d均可绕自身轴线转动且旋转轴线与安装壳体630的中心轴线平行，所述的行星齿轮一623b、行星齿轮二623c、行星齿轮三623d呈三点布置且与支撑架623a1的顶点相对应，上述的行星齿轮一623b、行星齿轮二623c、行星齿轮三623d设置于内齿圈621与太阳轮622b之间，行星齿轮一623b、行星齿轮二623c、行星齿轮三623d分别与内齿圈621啮合，且分别与太阳轮622b啮合，所述的连接套筒623a2内腔壁部还设置有传动凸块623a3，所述的传动凸块623a3与阀杆231上的约束槽231a相匹配，连接套筒623a2同轴套接于阀杆231伸出阀盖220的端部，连接套筒623a2可通过传动凸块623a3与约束槽231a的配合传递力矩实现旋转力的传输。

更为具体的，所述的驱动件622包括驱动轴622a，驱动轴622a与太阳轮622b固定连接且同轴布置，所述的驱动轴622a的驱动端设置有启动锁芯622a1，此处的启动锁芯622a1与前文中提起过的多边形柱体为同一技术特征，即开启手柄可与启动锁芯622a1配合并实现力矩的传输。

更为优化的，所述的限位凸块621a设置有多个且沿内齿圈621的外圆面圆周均匀间隔分布，同理所述的限位凹槽631也对应设置有多个且沿安装壳体630内腔壁部圆周均匀间隔分布，所述的安装壳体630位于内置台阶下方的外圆面上开设有透水孔632，透水孔632与安装壳体630的内腔接通，其意义在于，可以及时排出由于雨水天气等原因进入行星减速器600的水，从而减缓了行星减速器600的腐蚀。

当需要使用本发明时，操作人员可通过开启手柄与启动锁芯622a1配合旋转开启手柄驱动行星减速器600，从而使得进水阀200中的进水阀阀芯230顺时针转动，当定位块212运动至定位圆弧槽221的起点时，导流孔四232d与接口三243接通，导流孔一232a与接口四244接通，进水阀200处于打开状态，水流由城市供水管道进入第一引入管310，随之，水流经伯努利自吸连接管320进入第二引入管330，在此过程中，储水罐中的水由第六引入管370经单向阀380进入第七引入管390并通过接口七324流入伯努利自吸连接管320并随之一起汇入第二引入管330，水流由第二引入管330通过接口二242进入容水通道，随之水流通过导流孔三232cc进入导流孔四232d，进一步的，水流进入接口三243并随之流入第三引入管340并通过接口五412进入第一消防立管410，水流与隔水板422b2接触，在水压的作用下，水流推动第二消防立管420沿第一消防立管410的轴线由第一消防立管410的进水端向第二消防立管420的出水端运动，同时动力杆561沿导向杆562同步运动，约束滑套533沿导向杆562向上运动，皮带531驱动皮带轮532顺时针运动，皮带轮532通过第二传动机构540驱动开合组件550由闭合状态向打开状态切换，伸出口打开，第二消防立管420通过伸出口伸出消防栓箱700，在此过程中，容水空腔逐渐减小，容水空腔中的水和/或空气在第二消防立管420的推动下由接口六413进入第四引入管350，水流由第四引入管350通过接口四244进入进水阀200，进一步的，水流通过导流孔一232a进入容水间隙，水流由容水间隙进入接口一241，随后，水流由接口一241进入第五引入管360并通过进水口进入储水罐中，如此循环反复，直至第二消防立管420运动至限位机构时，此时，第二消防立管420处于完全伸出状态，第一消防立管410与第二消防立管420接通，水流由第一消防立管410通过第二导水孔422b3进入接通环槽411，进一步的，水流由接通环槽411通过第一导水孔422b1进入第二消防立管420，打开出水阀430，水流由第二消防立管420通过出水阀430排出，此时，容水空腔中的水和/或空气被完全排出，过渡空腔中充满水和/或空气。

进水阀200处于打开状态和闭合状态之间的过渡状态时，接口三243、接口四244均处于断开状态，第二消防立管420仍处于伸展状态但管停止出水，此时，无论出水阀430处于何种状态，都没有水流排出。

当需要关闭本发明时，操作人员将出水阀430关闭，同时通过开启手柄与启动锁芯622a1配合旋转开启手柄驱动行星减速器600，从而使得进水阀200中的进水阀阀芯230逆时针转动，当定位块212运动至定位圆弧槽221的终点时，导流孔四232d与接口四244接通，导流孔二232b与接口三243接通，进水阀200处于闭合状态，水流由城市供水管道进入第一引入管310，随之，水流经伯努利自吸连接管320进入第二引入管330，在此过程中，储水罐中的水由第六引入管370经单向阀380进入第七引入管390并通过接口七324流入伯努利自吸连接管320并随之一起汇入第二引入管330，水流由第二引入管330通过接口二242进入容水通道，随之，水流通过导流孔三232cc进入导流孔四232d，随后，水流进入接口四244并随之进入第四引入管350，水流由第四引入管350通过接口六413进入容水空腔，水流与导通管422b壁部接触，在水压的作用下，水流推动第二消防立管420沿第一消防立管410的轴线由第一消防立管410的出水端向第一消防立管410的进水端运动，第一消防立管410与第二消防立管420断开接通，第二消防立管420停止出水，动力杆561沿导向杆同步运动，约束滑套533沿导向杆562向下运动，皮带531驱动皮带轮532逆时针运动，皮带轮532通过第二传动机构540驱动开合组件550由打开状态向闭合状态切换，在此过程中，第一消防立管410与第二消防立管420底部之间形成的过渡空腔逐渐减小，过渡空腔中的水和/或空气由接口五412进入第三引入管340，水流由第三引入管340通过接口三243进入进水阀200，进一步的，水流通过导流孔二232b进入容水间隙，水流由容水间隙进入接口一241并随之流入第五引入管360，最终由第五引入管360通过进水口进入储水罐中，直至第二消防立管420完全收缩入第一消防立管410中，此时，过渡空腔中的水和/或空气被完全排出，容水空腔中充满水和/或空气。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明；对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.消防栓的收缩隐蔽以及自伸展喷射高压水的方法，其步骤在于：

（一）伸展阶段；

S1：打开消防栓的进水阀，消防栓包括设置于地表以下的基座、设置于基座上的进水阀、给水管网、伸缩消防栓体，进水阀用于控制伸缩消防栓体与城市供水管道之间的接通与断开，给水管网设置于进水阀和伸缩消防栓体之间，给水管网用于导通高压水流，基座上还设置开合机构，开合机构套设于伸缩消防栓体的外部且可接收伸缩消防栓体的驱动实现在开启状态与闭合状态之间切换；所述的进水阀包括阀盖、进水阀阀芯、进水阀安装壳体，阀盖与进水阀安装壳体配合形成容纳进水阀阀芯的空腔，进水阀阀芯可在进水阀安装壳体内绕自身轴线转动并实现进水阀在打开状态和闭合状态之间的切换；

所述的进水阀安装壳体为一端开口、另一端密封的圆柱状筒体，上述的阀盖匹配安装于进水阀安装壳体的开口端，进水阀安装壳体的外圆面上设置有与其内腔接通的接口，接口间隔设置有两个，分别为接口一、接口二，其中接口一靠近进水阀安装壳体的开口端，接口二靠近进水阀安装壳体的密封端，进水阀安装壳体的密封端设置有接口三、接口四，接口三、接口四分别与进水阀安装壳体的内腔接通；

所述的伸缩消防栓体包括第一消防立管、同轴活动套设于第一消防立管内部的第二消防立管，第二消防立管可在第一消防立管内沿第一消防立管的中心轴线运动，第一消防立管和第二消防立管之间设置有限位机构，限位机构用于限制第二消防立管脱离第一消防立管，且当第二消防立管运动至限位机构时，第一消防立管与第二消防立管相互接通，第一消防立管的底部设置有用于水流进入消防栓体的接口五，第一消防立管的外圆面上设置有与其内腔接通的接口六；

所述的第二消防立管包括排水管体以及与其同轴布置且相互接通的定位导通机构，所述的排水管体的直径小于第一消防立管的内腔直径，定位导通机构与第一消防立管的内腔匹配，第一消防立管内腔、排水管体、定位导通机构构成容水空腔，第一消防立管内腔、定位导通机构、接口五之间的区域构成过渡空腔，上述的接口六与容水空腔接通，且接口六与容水空腔接通处靠近第一消防立管的出水端；

所述的给水管网包括第一引入管、伯努利自吸连接管、第二引入管、第三引入管、第四引入管、第五引入管、第六引入管、单向阀、第七引入管、储水罐，所述的伯努利自吸连接管为两端开口的圆管，伯努利自吸连接管的外圆面上开设有与其内腔接通的接口七，所述的第一引入管一端与城市供水管道连接接通、另一端与伯努利自吸连接管的一端连接接通，第二引入管一端与伯努利自吸连接管的另一端连接接通、另一端与接口二连接接通，第三引入管一端与接口五连接接通、另一端与接口三连接接通，第四引入管一端与接口六连接接通、另一端与接口四连接接通，第五引入管一端与接口一连接接通、另一端与储水罐的进水口连接接通，第六引入管一端与储水罐的出水口连接接通、另一端与单向阀的进水端连接接通，第七引入管一端与单向阀的出水端连接接通、另一端与接口七连接接通，其中单向阀只能由其进水端向出水端单向导通；

所述的开合机构包括设置于基座上的安装架，安装架的顶部设置有开合组件，基座与伸缩消防栓体之间设置有驱动开合组件在打开状态和闭合状态之间切换的驱动机构，驱动机构连接第一传动机构的驱动端，第一传动机构的输出端连接第二传动机构的驱动端，第二传动机构的输出端连接开合组件的驱动端；

驱动机构包括动力杆、导向杆，动力杆一端设置有与第二消防立管外圆面相匹配的锁紧套、另一端安装有与导向杆相匹配的导向滑套，动力杆一端通过锁紧套与第二消防立管固定连接，导向杆设置于基座上且导向杆的中心轴线与第二消防立管的中心轴线平行，动力杆的另一端通过导向滑套与导向杆滑动连接，导向滑套与导向杆构成滑动导向配合，动力杆可随第二消防立管的运动同步运动；

所述的第一传动机构包括安装于第二传动机构驱动端部的皮带轮、滑动套设于导向杆外部的约束滑套、设置于基座上的张紧机构以及连接约束滑套、皮带轮和张紧机构并实现动力传输的皮带，所述的约束滑套位于导向滑套的下方，皮带一端与约束滑套连接、另一端绕过皮带轮与张紧机构连接，所述的基座上还设置有限位杆，

限位杆上安装有限位块，限位块位于导向滑套与约束滑套之间，限位块可与约束滑套配合实现对约束滑套的制动；

张紧机构包括竖直间隔设置于基座上的两根导向柱，两导向柱远离基座的端部安装有连接板，连接板上开设有用于皮带穿过的张紧孔，皮带穿过张紧孔与滑动套设于两导向柱且位于两导柱之间的配重滑块连接，所述的张紧孔处还设置有与皮带相匹配的过渡导轮，所述的导柱上位于配重滑块与基座之间还设置有减震弹簧；

进水阀阀芯包括阀杆、阀体，阀体为与进水阀安装壳体内腔同轴相匹配的圆柱体，所述的阀杆与阀体固定连接且同轴布置，阀杆通过开设于阀盖上的避让孔伸出进水阀安装壳体与驱动装置连接，阀体可接收阀杆的驱动力绕自身轴线在进水阀安装壳体内腔中转动，实现进水阀的打开与闭合，其中阀体的高度小于进水阀安装壳体内腔的深度，阀体、进水阀安装壳体、阀盖之间形成容水间隙，上述的接口一与容水间隙接通，所述的阀体设置有阀杆的端面开有沿阀体中心轴线贯穿其壁部的导流孔，导流孔设置有两个，分别为导流孔一和导流孔二，阀体的外圆面上同轴开设有引流环槽，引流环槽的槽深方向与阀芯的中心轴线垂直，引流环槽的槽底开设有导流孔三，阀体背离阀杆的端面上还开设有与导流孔三接通的导流孔四,所述的进水阀安装壳体内腔壁部与引流环槽对应的位置还同轴开设有容水环槽，容水环槽的槽深方向与进水阀安装壳体的中心轴线垂直，容水环槽与引流环槽共同构成容水通道，上述的接口二与容水通道接通；

进水阀上还设置有用于进水阀精确实现打开状态与闭合状态之间切换的定位装置，定位装置包括开设于阀盖内圆面上的定位圆弧槽、套设于阀杆外部的定位环，所述的定位环与定位圆弧槽之间设置有定位块，定位块一端与定位环固定连接、另一端与定位圆弧槽滑动匹配，定位块可在定位圆弧槽内沿定位圆弧槽的导向方向滑动，所述的定位块与定位圆弧槽构成滑动导向配合，所述的阀杆上沿阀杆的长度方向开设有约束槽，约束槽的槽深方向垂直于阀杆的中心轴线方向，所述的定位环与约束槽之间设置有约束块，约束块一端与定位环固定连接、另一端与约束槽滑动匹配，约束块与约束槽构成滑动导向配合，其中定位块可终止运动于定位圆弧槽的起点/终点，且当定位块运动至定位圆弧槽的起点时，导流孔四与接口三接通，导流孔一与接口四接通，定位块运动至定位圆弧槽的终点时，导流孔四与接口四接通，导流孔二与接口三接通；

定位导通机构包括与排水管体连接接通的连接管、与连接管同轴布置且相互连接接通的导通管，导通管的内部设置有隔水板，隔水板沿垂直与定位导通机构中心轴线的方向将导通管分隔为上、下相互断开的两部分，导通管的外圆面上开设有与其内腔接通的导水孔，导水孔分别为位于隔水板上方的第一导水孔和位于隔水板下方的第二导水孔，上述的第一消防栓体靠近出水端的内圆面上同轴开设有接通环槽，接通环槽的槽深与第一消防栓体的中心轴线垂直，第一导水孔与第二导水孔可通过接通环槽实现接通，所述的第一导水孔、第二导水孔沿导通管的圆周阵列有若干个；

消防栓箱体的顶部开设有用于伸缩消防栓体伸出的伸出口，且伸出口匹配安装有用于实现伸出口启闭的开合机构，所述的第二传动机构包括安装于消防栓箱的安装板、与皮带轮共轴布置且设置于安装板并可绕自身轴线转动的主动齿轮、设置于安装板上且与主动齿轮啮合的从动齿轮，皮带轮和主动齿轮分置于安装板的一侧，所述的主动齿轮、从动齿轮中心轴线相互平行且均与上述第二消防立管的中心轴线垂直，主动齿轮可接收皮带轮的驱动并与皮带轮同步转动，从动齿轮与主动齿轮啮合同步反向转动，所述的主动齿轮上还设置有主动摆杆，主动摆杆的长度方向与主动齿轮的中心轴线方向垂直，从动齿轮上还设置有从动摆杆，从动摆杆的长度方向与从动齿轮的中心轴线方向垂直；

开合组件包括主动开合组件和从动开合组件，主动开合组件、从动开合组件的形状结构相同且关于伸出口的中心对称，其中主动开合组件与上述的主动摆杆连接，从动开合组件与上述的从动摆杆连接，主动开合组件、从动开合组件可在主动摆杆、从动摆杆的驱动下实现相互靠近/相互远离运动，从而实现伸出口的关闭与打开，所述的主动开合组件包括设置于伸出口处的密封板，密封板与主动摆杆之间设置有用于接收主动摆杆的驱动力且将该驱动力传递至密封板的连杆机构，密封板可在该驱动力下实现朝向/远离伸出口中心的运动，所述的连杆机构包括连接于主动摆杆的主连杆机构、副连杆机构、设置于主连杆机构与副连杆机构之间用于传递动力的中间传动杆，中间传动杆的长度方向与主动齿轮的中心轴线平行且与密封板的运动方向垂直；

第二消防立管的出水端连通有出水阀，出水阀可实现第二消防立管在完全伸出第一消防立管并与第一消防立管接通后在出水和断水之间的切换，所述的出水阀包括出水阀安装壳体、启闭阀套、启闭阀杆、阀芯本体，出水阀安装壳体为两端开口的圆形柱状筒体，出水阀安装壳体的外圆面上开设有用于消防设备与出水阀连接的排水连接口，排水连接口与出水阀安装壳体的内腔接通，出水阀安装壳体的一端开口处匹配固结有启闭阀套，启闭阀套的中心处开设有螺纹孔，且在螺纹孔内匹配有启闭阀杆，启闭阀杆延伸至出水阀安装壳体内部的端侧安装有阀芯本体，启闭阀杆与出水阀安装壳体同轴线布置，且启闭阀杆通过在螺纹孔内的旋转可实现启闭阀杆沿出水阀安装壳体中心轴线的运动，所述的出水阀安装壳体的另一开口端与第二消防立管的出水端匹配连接，所述的排水连接口沿出水阀安装壳体的圆周阵列若干个；

水流由城市供水管道进入第一引入管，随之，水流经伯努利自吸连接管进入第二引入管，在此过程中，储水罐中的水由第六引入管经单向阀进入第七引入管并通过接口七流入伯努利自吸连接管并随之一起汇入第二引入管，水流由第二引入管通过接口二进入容水通道，随之水流通过导流孔三进入导流孔四，进一步的，水流进入接口三并随之流入第三引入管并通过接口五进入第一消防立管，在水压的作用下，水流推动第二消防立管沿第一消防立管的轴线由第一消防立管的进水端向第二消防立管的出水端运动；

S2：同时动力杆随着第二消防立管沿导向杆同步运动，约束滑套沿导向杆向上运动，皮带驱动皮带轮顺时针运动，皮带轮通过第二传动机构驱动开合机构由闭合状态向打开状态切换，伸出口打开，第二消防立管通过伸出口伸出消防栓箱，在此过程中，容水空腔逐渐减小，容水空腔中的水和/或空气在第二消防立管的推动下由接口六进入第四引入管，水流由第四引入管通过接口四进入进水阀，进一步的，水流通过导流孔一进入容水间隙，水流由容水间隙进入接口一，随后，水流由接口一进入第五引入管并通过进水口进入储水罐中，如此循环反复，直至第二消防立管运动至限位机构时，此时，第二消防立管处于完全伸出状态，第一消防立管与第二消防立管接通，水流由第一消防立管通过第二导水孔进入接通环槽，进一步的，水流由接通环槽通过第一导水孔进入第二消防立管，打开出水阀，水流由第二消防立管通过出水阀排出，此时，容水空腔中的水和/或空气被完全排出，过渡空腔中充满水和/或空气；

（二）过渡阶段；

S3：进水阀处于打开状态和闭合状态之间的过渡状态时，接口三、接口四均处于断开状态，第二消防立管仍处于伸展状态但管停止出水，此时，无论出水阀处于何种状态，都没有水流排出；

（三）收缩阶段；

S4：关闭进水阀，水流由城市供水管道进入第一引入管，随之，水流经伯努利自吸连接管进入第二引入管，在此过程中，储水罐中的水由第六引入管经单向阀进入第七引入管并通过接口七流入伯努利自吸连接管并随之一起汇入第二引入管，水流由第二引入管通过接口二进入容水通道，随之，水流通过导流孔三进入导流孔四，随后，水流进入接口四并随之进入第四引入管，水流由第四引入管通过接口六进入容水空腔，在水压的作用下，水流推动第二消防立管沿第一消防立管的轴线由第一消防立管的出水端向第一消防立管的进水端运动，第一消防立管与第二消防立管断开接通，第二消防立管停止出水；

S5：动力杆沿导向杆同步运动，约束滑套沿导向杆向下运动，皮带驱动皮带轮逆时针运动，皮带轮通过第二传动机构驱动开合组件由打开状态向闭合状态切换，在此过程中，第一消防立管与第二消防立管底部之间形成的过渡空腔逐渐减小，过渡空腔中的水和/或空气由接口五进入第三引入管，水流由第三引入管通过接口三进入进水阀，进一步的，水流通过导流孔二进入容水间隙，水流由容水间隙进入接口一并随之流入第五引入管，最终由第五引入管通过进水口进入储水罐中，直至第二消防立管完全收缩入第一消防立管中，此时，过渡空腔中的水和/或空气被完全排出，容水空腔中充满水和/或空气。