CN108035403B - 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：伸展阶段；打开第一阀门，水流进进入过渡空腔，水流与定位导通机构接触，水流推动第二消防立管沿第一消防立管中心轴线由第一消防立管的进水端向第一消防立管的出水端运动；过渡阶段；关闭第二阀门，第二消防立管停止出水但仍处于伸展阶段，收缩阶段；第一阀门完成过渡处于闭合状态，水流进入容水空腔，水流与定位导通机构接触，水流推动第二消防立管沿第一消防立管中心轴线由第一消防立管的出水端朝向第一消防立管的进水端运动，定位导通机构与限位机构脱离配合，触发杆与限位内置台阶脱离，第二阀芯在第一弹簧的弹性力向上运动，第一引流孔被第二阀芯封堵。

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救援方法，具体涉及一种消防栓的高压喷水方法。

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安装于地面以下且可伸缩的消防栓。

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：打开第一阀门，此时，导水孔四d与导流孔一接通，导水孔一a与导流孔二接通，水流由城市供水管道经连接嘴一进入第一阀门内的容水通道，进一步的，水流进入导水孔三cc，水流进入导水孔四d，随之，水流进入导流孔一，水流经过流道二进入导流孔四，进一步的，水流进入连通孔二，随之，水流进入接通槽，水流进入过渡空腔，水流与定位导通机构接触，在水压的作用下，水流推动第二消防立管沿第一消防立管中心轴线由第一消防立管的进水端向第一消防立管的出水端运动；

S2：在此过程中，开合组件在导向组件的导向下与第二消防立管同步伸出运动，驱动套筒与导向组件同步运动同时驱动套筒在引导杆以及驱动导槽的驱动下绕自身轴线顺时针转动，驱动套筒驱动圆盘同步转动，出水连接管b通过伸出孔a向外伸出，过渡空腔逐渐增大，容水空腔逐渐减小，容水空腔中的水和/或空气由流道三通过连通孔一进入导流孔三，进一步的，水流通过流道一进入导流孔二，随之，水流经导水孔一a进入容水间隙，最终水流通过连接嘴二排出第一阀门；

S3：直至定位导通机构运动至限位机构时，触发杆与限位内置台阶抵触，第二阀芯c克服第一弹簧c的弹性力向下运动，当限位凸条与限位内置台阶接触时，定位导通机构停止运动，第二阀芯c停止运动，此时，第一引流孔aa完全打开，水流通过第二引流孔b进入接通环槽a，进一步的，水流通过第一引流孔aa进入连接管，最终进入第二消防立管，此时，消防人员将消防水带与伸出的出水管连接管b连接，打开第二阀门，第二阀门用于控制出水连接管b与壳体二内腔在接通状态与断开状态之间的切换，水流由第二消防立管通过出水连接管b、第二阀门进入消防水带用于灭火救灾。

（二）过渡阶段；

S4：当使用完毕时，关闭第二阀门，将消防水带从出水连接管b上取下，关闭第一阀门，当第一阀门在处于由打开状态向关闭状态切换的过渡状态时，导流孔一、导流孔二均与第一阀芯之间处于断开状态，此时第二消防立管停止出水且仍处于伸展状态。

（三）收缩阶段；

S5：第一阀门完成过渡处于闭合状态，此时导水孔四d与导流孔二接通，导水孔二b与导流孔一接通，水流由城市供水管道经连接嘴一进入第一阀门内的容水通道，进一步的，水流进入水孔三cc，水流进入导水孔四d，随之，水流进入导流孔二，水流通过流道一进入导流孔三，进一步的，水流通过连通孔一进入流道三，水流进入容水空腔，水流与定位导通机构接触，在水压的作用下，水流推动第二消防立管沿第一消防立管中心轴线由第一消防立管的出水端朝向第一消防立管的进水端运动，定位导通机构与限位机构脱离配合，触发杆与限位内置台阶脱离，第二阀芯c在第一弹簧c的弹性力向上运动，第一引流孔aa被第二阀芯c封堵；

S6：在此过程中，开合组件在导向组件的导向下与第二消防立管同步收缩运动，驱动套筒与导向组件同步运动同时驱动套筒在引导杆以及驱动导槽的驱动下绕自身轴线逆时针转动，驱动套筒驱动圆盘同步转动，出水连接管b通过伸出孔a向内收缩，容水空腔逐渐增大，过渡空腔逐渐减小，过渡空腔中的水和/或空气由接通槽通过连通孔二进入导流孔四，进一步的，水流通过流道二进入导流孔一，随之，水流经导水孔二b进入容水间隙，最终水流通过连接嘴二排出第一阀门，直至第二消防立管完全收缩入第一消防立管中。

上述技术方案的进一步优化与改进。

所述的定位导通机构包括与第二消防立管等径同轴布置且相互连接接通的连接管、与连接管同轴布置的导通块，所述的导通块为与第一消防立管内腔匹配且与第一消防立管内腔构成滑动导向配合的圆柱体，导通块的中心开设有避让孔，避让孔内转动匹配安装有驱动杆，驱动杆一端与阀杆连接、另一端穿过第二消防立管内腔与驱动机构连接，所述的驱动杆内部沿其中心轴线开设有驱动孔，所述的阀杆伸入驱动孔内，阀杆可沿驱动孔的中心轴线运动且可接收驱动孔的驱动绕自身轴线旋转，且当定位导通机构运动至限位机构时，阀杆仍位于驱动孔内。

上述技术方案的进一步优化与改进。

所述的开合组件包括壳体二、与壳体二同轴布置且转动连接的驱动圆盘、与壳体二同轴布置且固定连接的支撑圆盘，其中驱动圆盘位于壳体二与支撑圆盘之间，所述的壳体二与第二消防立管连接，驱动圆盘与驱动套筒连接，所述的壳体二为一端开口、另一端密封的圆柱形壳体，其中壳体二的密封端的中心处设置有与其内腔接通且与第二消防立管相匹配的圆形连接套，第二消防立管同轴套设于圆形连接套内部，上述的驱动圆盘中心处开设有与圆形连接套相匹配的套接孔，驱动盘通过套接孔同轴套设于圆形连接套的外部且可绕自身轴线转动，驱动盘朝向支撑圆盘的端面设置有与套接孔同轴布置的驱动圆台，所述的支撑圆盘的中心处开设有与驱动圆台外圆面相匹配的滑孔，支撑圆盘通过滑孔同轴转动套设于驱动圆台外部，支撑圆盘与壳体二之间通过紧固件固定连接，驱动圆盘可在支撑圆盘与壳体二配合形成的空腔内绕自身轴线转动，驱动套筒与驱动圆台同轴布置且通过紧固件可拆卸连接。

上述技术方案的进一步优化与改进。

所述的开合组件还包括滑动匹配安装于伸出孔的出水连接管、与线形导槽滑动匹配且与圆弧驱动槽滑动匹配的支撑导向杆，其中支撑导向杆一端穿过线形导槽与出水连接管连接、另一端滑动设置于圆弧驱动槽内，支撑导向杆可随驱动圆盘的旋转同时沿圆弧导槽的导向方向以及线形导槽的导向方向运动，且驱动圆盘顺时针旋转时，出水连接管同步运动并通过伸出孔伸出壳体二，驱动圆盘逆时针旋转时，出水连接管通过伸出孔伸收缩入壳体二。

上述技术方案的进一步优化与改进。

所述的第一阀门包括壳体一、第一阀芯、底板，壳体一为一端开口、另一端密封的圆形柱状筒体，其中壳体一的密封端同轴安装有与壳体一内腔接通的环形套，壳体一安装有环形套的端面间隔开设有延伸方向与壳体一中心轴线平行的连通孔一、连通孔二，连通孔一、连通孔二位于壳体一内腔与壳体一外圆面之间的壁部且分别与壳体一的开口端面接通，所述的壳体一的外圆面上不与连通孔一、连通孔二重合的区域还间隔布置有分别与壳体一内腔接通的连接嘴一和连接嘴二，底板与壳体一的开口端配合形成容纳第一阀芯的容置空腔，容置空腔内设置有用于对第一阀芯进行约束的限位构件，限位构件限制第一阀芯沿壳体一的中心轴线运动，所述的第一阀门上还设置有用于连通第一阀芯与连通孔一、连通孔二的连通机构；

上述技术方案的进一步优化与改进。

第二阀门包括与壳体二开口端相匹配的密封板、安装板、按压阀套、第三阀芯、壳体二的开口端设置有用于限制安装板沿壳体二中心轴线朝向壳体二密封端运动的支撑限位台阶，上述的圆形连接套的内腔设置有限制第三阀芯沿壳体二朝向远离壳体开口端运动的第二限位台阶，同时第二限位台阶也用于限制第二消防立管沿其中心轴线朝向壳体二的开口端运动。

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

图1为本发明处于收缩状态下的结构示意图。

图2为本发明处于伸展状态下的结构示意图。

图3为本发明的内部整体结构示意图。

图4为本发明的内部整体结构示意图。

图5为本发明的第一阀门与导通管网之间的配合示意图。

图6为本发明的伯努利连接管结构示意图。

图7为本发明的第一阀门内部结构示意图。

图8为本发明的壳体一的结构示意图。

图9为本发明的壳体一的结构示意图。

图10为本发明的壳体一与第一阀芯的配合示意图。

图11为本发明的连通板结构示意图。

图12为本发明的连通板结构示意图。

图13为本发明的壳体一与连通板的配合结构示意图。

图14为本发明的第一阀芯结构示意图。

图15为本发明的第一阀芯结构示意图。

图16为本发明的第一消防立管、第二消防立管、第一阀芯之间的配合示意图。

图17为本发明的第一消防立管结构示意图。

图18为本发明的第一消防立管、第一阀芯、壳体一之间的配合示意图。

图19为本发明的定位导通机构结构示意图。

图20为本发明的定位导通机构结构示意图。

图21为本发明的定位导通机构处于断开状态的结构示意图。

图22为本发明的定位导通机构处于接通状态的结构示意图。

图23为本发明的壳体二、驱动圆盘、支撑圆盘之间的配合示意图。

图24为本发明的出水连接管处于收缩状态的结构示意图。

图25为本发明的出水连接管处于伸出状态的结构示意图。

图26为本发明的第二消防立管与壳体二的配合示意图。

图27为本发明的驱动套筒与驱动圆盘的配合示意图。

图28为本发明的第二阀门与壳体二的配合示意图。

图29为本发明的第二阀门结构示意图。

图30为本发明的按压阀套的结构示意图。

图31为本发明的导向组件、第一消防立管、壳体二之间的配合示意图。

图32为本发明的导向组件与第一消防立管的配合示意图。

具体实施方式

如图3-4所示，安装于市政道路或者建筑楼层的自伸缩隐藏式消防栓，其包括埋设于地面以下且可在自动伸出至地面以上与自动收缩至地面以下之间进行切换的用于向消防人员提供水源的消防栓体300、设置于消防栓体300与城市供水管道之间用于控制消防栓体300在伸出状态与收缩状态切换的第一阀门100、套设于消防栓体300外部的开合机构400，开合机构400可接收消防栓体300的驱动实现在打开状态和闭合状态之间切换，消防栓体300在非工作状态下处于收缩状态且位于地面以下，当需要使用时，打开第一阀门100，消防栓体300可自动伸出地面以上并与城市供水管道接通，避免了消防栓体300由于设置在地面以上被车辆撞毁或者腐蚀老化严重等现象的发生。

如图7所示，所述的第一阀门100包括壳体一110、第一阀芯120、底板140，壳体一110为一端开口、另一端密封的圆形柱状筒体，其中壳体一110的密封端同轴安装有与壳体一110内腔接通的环形套111，壳体一110上安装有环形套111的端面间隔开设有延伸方向与壳体一110中心轴线平行的连通孔一114、连通孔二115，连通孔一114、连通孔二115位于壳体一110内腔与壳体一110外圆面之间的壁部且分别与壳体一110的开口端面接通，所述的壳体一110的外圆面上不与连通孔一114、连通孔二115重合的区域还间隔布置有分别与壳体一110内腔接通的连接嘴一112和连接嘴二113，底板140与壳体一110的开口端配合形成容纳第一阀芯120的容置空腔，容置空腔内设置有用于对第一阀芯120进行约束的限位构件，限位构件限制第一阀芯120沿壳体一110的中心轴线运动，所述的第一阀门100上还设置有用于连通第一阀芯120与连通孔一114、连通孔二115的连通机构。

所述的第一阀芯120包括阀杆121、第一阀芯本体122，第一阀芯本体122为与上述容置空腔匹配且可绕自身轴线转动的圆柱，阀杆121与第一阀芯本体122固定连接且同心布置，阀杆121通过环形套111伸出壳体110内腔与驱动机构连接，阀杆121与环形套111之间构成滑动密封配合，阀杆121可接收自外部的驱动力，且将该驱动力传递至第一阀芯本体122，从而驱动第一阀芯本体122绕自身轴线转动，实现第一阀门100的开启/关闭。

所述的第一阀芯本体122的外圆面上同轴开设有槽深方向垂直于阀杆121中心轴线的引流环槽122c，引流环槽122c的槽底开设有导水孔三122cc，第一阀芯本体122安装有阀杆121的端面间隔开设有导水孔一122a、导水孔二122b，其中导水孔一122a、导水孔二122b分别沿第一阀芯本体122的中心轴线贯穿第一阀芯本体122的壁部，第一阀芯本体122背离阀杆121的端面还开设有与导水孔三122cc接通的导水孔四122d。

更为具体的，所述的限位构件为开设于容置空腔内的第一限位台阶116，第一限位台阶116用于限制第一阀芯120沿壳体一110中心轴线朝向壳体一110密封端的运动，第一限位台阶116临近壳体一110的密封端布置并且第一阀芯本体122、第一限位台阶116、容置空腔之间形成密封的容水间隙，上述的连接嘴二113一端与容水间隙接通、另一端与外界接通。

更为优化的，为了增大第一阀门100水流的运载量，容置空腔壁部与引流环槽122c对应的位置还同轴开设有槽深方向与引流环槽122c平行的扩容环槽117，引流环槽122c与扩容环槽117构成容水通道，上述的连接嘴一112一端与容水通道接通、另一端与城市供水管道接通。

如图11-13所示，上述的连通机构为设置于壳体一110与底板140之间的连通板130，连通板130的中部位置间隔开设有贯穿其板厚的导流孔一131、导流孔二132，连通板130边缘位置间隔开设有贯穿其板厚的导流孔三133、导流孔四134，

其中导流孔三133与上述的连通孔一114连接接通，导流孔四134与上述的连通孔二115连接接通，导流孔一131、导流孔二132位于容置空腔内且可随第一阀芯120的转动实现与第一阀芯120的接通/断开。

所述的导流孔一131与导流孔四134之间相互接通，导流孔二132与导流孔三133之间相互接通，具体的方案为，连通板130背离容置空腔的端面开设有竖直向下开放性开口的流道一135、流道二136，其中流道一135位于导流孔三133与导流孔二132之间且导流孔三133与导流孔二132可通过流道一135接通，流道二136位于导流孔四134与导流孔一131之间且导流孔四134与导流孔一131可通过流道二136接通.，所述的底板140可与连通板130配合实现对流道一135、流道二136的密封，通过在连通板130上开设具有开放性槽口的流道来实现导流孔之间的相互接通，大大降低了实际生产加工的难度，降低了生产成本。

所述的第一阀门100在打开状态时，导水孔四122d与导流孔一131接通，导水孔一122a与导流孔二132接通。

所述的第一阀门100在处于由打开状态向关闭状态切换的过渡状态时，导流孔一131、导流孔二132均与第一阀芯120之间处于断开状态。

所述的第一阀门100完成过渡切换为关闭状态时，导水孔四122d与导流孔二132接通，导水孔二122b与导流孔一131接通。

如图16、17所示，所述的消防栓体包括竖直设置于第一阀门100上的第一消防立管310、同轴活动套设于第一消防立管310内部且沿第一消防立管310的中心轴线运动完成收缩/伸展的第二消防立管320，第一消防立管310与第二消防立管320之间还设置有用于限制第二消防立管320沿第一消防立管310中心轴线脱离第一消防立管310运动的限位机构，且当第一消防立管310运动至限位机构时，第一消防立管310与第二消防立管320相互接通，第一消防立管310、第二消防立管320均为两端开口的圆柱状管体，其中第一消防立管310与第一阀门100配合的端面上设置有与壳体一110相匹配的支撑密封座，支撑密封座上开设有与第一消防立管310内腔接通的连通槽311，上述的连通孔二115与连通槽311接通，所述的第一消防立管310的外圆面上沿其高度方向敷设有连通块，连通块内同轴开设有流道三312，流道三312一端与连通孔一114接通、另一端与第一消防立管310的内腔接通，并且流道三312与第一消防立管310内腔的接通处临近第一消防立管310远离第一阀门100的端部。

所述的第二消防立管320与支撑密封座之间还设置有与限位机构配合用于控制第一消防立管310与第二消防立管320接通/断开的定位导通机构330，定位导通机构330包括与第二消防立管320等径同轴布置且相互连接接通的连接管331、与连接管331同轴布置的导通块332，所述的第二消防立管320的外径小于第一消防立管310的内径，导通块332与第一消防立管320的内腔相匹配，第一消防立管310内腔壁部、第二消防立管320外圆面、导通块332之间的区域构成容水空腔，第一消防立管310内腔壁部、导通块、壳体一110之间的区域构成过渡空腔，当定位导通机构330运动至限位机构时，第一消防立管310与第二消防立管320相互接通。

所述的导通块332为与第一消防立管310内腔匹配且与第一消防立管310内腔构成滑动导向配合的圆柱体，导通块332的中心开设有避让孔，避让孔内转动匹配安装有驱动杆333，驱动杆333一端与阀杆121连接、另一端穿过第二消防立管320内腔与驱动机构连接，为了防止定位导通机构330运动过程中驱动杆333与阀杆121脱离配合，所述的驱动杆333内部沿其中心轴线开设有驱动孔，所述的阀杆121伸入驱动孔内，阀杆121可沿驱动孔的中心轴线运动且可接收驱动孔的驱动绕自身轴线旋转，且当定位导通机构330运动至限位机构时，阀杆121仍位于驱动孔内。

所述的导通块332外圆面上同轴开设有槽深方向与第二消防立管320中心轴线垂直的接通环槽332a，接通环槽332a的槽底开设有与连接管331内腔接通的第一引流孔332aa，所述的导通块背离连接管332的端面上开设有与接通环槽332a槽壁接通的第二引流孔332b，位于接通环槽332a与导通块332的中心轴线之间还设置有压力阀332c，所述的压力阀332c包括开设于导通块332上的安装孔，安装孔内匹配安装有第二阀芯332c1、第一弹簧332c2、密封盖332c3，所述的第二阀芯332c1包括通过安装孔伸出导通块上端面的触发杆、与触发杆同轴固连接且位于安装孔内与安装孔构成滑动导向配合的第二阀芯本体，第二阀芯本体可实现对第一引流孔332aa的封堵，所述的密封盖332c3与安装孔匹配，第一弹簧332c2位于第二阀芯332c1与密封盖332c3之间，第一弹簧332c2的弹性力推动第二阀芯332c1朝向远离密封盖332c3的方向运动，当定位导通机构330运动至限位机构时，触发杆与限位机构接触，从而推动第二阀芯332c1克服第一弹簧332c2的弹性力向下运动，第一引流孔332aa打开，水流由第二引流孔332b进入接通环槽332a并通过第一引流孔332aa进入连接管331，随之进入第二消防立管320。

更为具体的，上述的限位机构包括设置于第一消防立管310出水端内腔的限位凸起以及设置于连接管331上的限位凸条，所述的限位凸起为沿第一消防立管310内腔圆周向其中心收窄的限位内置台阶313，且上述触发杆伸出的高度与限位凸条高度之间的差值大于/等于第一引流孔332aa的直径，当定位导通机构330运动至限位机构时，触发杆与限位内置台阶313抵触，第二阀芯332c1克服第一弹簧332c2的弹性力向下运动，当限位凸条与限位内置台阶313接触时，定位导通机构330停止运动，第二阀芯332c1停止运动，此时，第一引流孔332aa完全打开。

更为完善的，为了增加定位导通机构330单位时间内的水流运载量，所述的第二引流孔332b沿接通环槽332a的圆周阵列有若干个，所述的第一引流孔332aa沿接通环槽332a的槽底阵列有若干个。

所述的开合机构400包括同轴活动套设于第一消防立管310外部的驱动套筒420、安装于驱动壳体420远离第一消防立管310端部且与第二消防立管320连接接通的的开合组件410，开合组件410可随第二消防立管320同步运动，驱动套筒420接收第二消防立管320的驱动并在第一消防立管310的约束下驱动开合组件410在打开状态和关闭状态之间切换。

所述的开合组件410包括壳体二411、与壳体二411同轴布置且转动连接的驱动盘412、与壳体二411同轴布置且固定连接的支撑圆盘413，其中驱动圆盘412位于壳体二411与支撑圆盘413之间，所述的壳体二411与第二消防立管320连接，驱动圆盘412与驱动套筒420连接。

所述的壳体二411为一端开口、另一端密封的圆柱形壳体，其中壳体二411的密封端的中心处设置有与其内腔接通且与第二消防立管320相匹配的圆形连接套，第二消防立管320同轴套设于圆形连接套内部，上述的驱动圆盘412中心处开设有与圆形连接套相匹配的套接孔，驱动盘412通过套接孔同轴套设于圆形连接套的外部且可绕自身轴线转动，驱动盘412朝向支撑圆盘413的端面设置有与套接孔同轴布置的驱动圆台，所述的支撑圆盘413的中心处开设有与驱动圆台外圆面相匹配的滑孔，支撑圆盘413通过滑孔同轴转动套设于驱动圆台外部，支撑圆盘413与壳体二411之间通过紧固件固定连接，驱动圆盘412可在支撑圆盘413与壳体二411配合形成的空腔内绕自身轴线转动，驱动套筒420与驱动圆台同轴布置且通过紧固件可拆卸连接。

所述的壳体二411的外圆面上开设有与其内腔接通的伸出孔411a，伸出孔411a的延伸方向沿壳体二411的径向向外辐射，伸出孔411a的壁部还开设有与壳体二411底部端面接通的线形导槽411aa，线形导槽411aa的导向方向与伸出孔411a的中心轴线平行。

所述的驱动圆盘412上开设有圆弧驱动槽412a，圆弧驱动槽412a的起点靠近驱动圆盘412的中心，圆弧驱动槽412a的终点远离驱动圆盘412的中心，其中圆弧形驱动槽412a随驱动圆盘412转动时起点至终点沿驱动圆盘412径向偏离的距离小于/等于线形导槽411aa的长度。

所述的开合组件410还包括滑动匹配安装于伸出孔411a的出水连接管411b、与线形导槽411aa滑动匹配且与圆弧驱动槽412a滑动匹配的支撑导向杆411bb，其中支撑导向杆411bb一端穿过线形导槽411aa与出水连接管411b连接、另一端滑动设置于圆弧驱动槽412a内，支撑导向杆411bb可随驱动圆盘412的旋转同时沿圆弧导槽412a的导向方向以及线形导槽411aa的导向方向运动，且驱动圆盘412顺时针旋转时，支撑导向杆411bb由圆弧驱动槽412a的起点向圆弧驱动槽412a的终点运动同时支撑导向杆411bb沿线形导槽411aa向远离壳体二411的中心运动，此时，与支撑导向杆411bb相连的出水连接管411b同步运动并通过伸出孔411a伸出壳体二411，方便消防人员连接水管，驱动圆盘412逆时针旋转时，支撑导向杆411bb由圆弧驱动槽412a的终点向圆弧驱动槽412a的起点运动同时支撑导向杆411bb沿线形导槽411aa向靠近壳体二411的中心运动，此时，与支撑导向杆411bb相连的出水连接管411b同步运动并通过伸出孔411a伸收缩入壳体二411，避免出水连接管411b裸露在外而老化。

所述的驱动套筒420套设于第一消防立管310的外部，驱动套筒420的壁部沿其高度方向开设有推动驱动套筒420旋转的驱动导槽421，第一消防立管310靠近出水端的外圆面上安装有与驱动导槽421相匹配的引导杆315，所述的引导杆315可在驱动导槽421内沿驱动导槽421的导向方向滑动，引导杆315与驱动导槽421构成滑动导向配合，所述的驱动导槽421包括位于驱动套筒420外圆面上部用于引导驱动套筒420随第二消防立管320伸出运动的直线型引导段421c、设置于驱动套筒420外圆面下部的直线型缓冲段421a以及位于引导段421a与缓冲段421a之间用于推动驱动套筒绕自身轴线转动的驱动段421b，所述的驱动段421b分别与引导段421c、缓冲段421a呈角度接通，且当引导杆315由引导段421c经驱动段421b运动至缓冲段421a的过程中，驱动套筒420顺时针转动，引导杆315由缓冲段421a经驱动段421b运动至引导段421c的过程中，驱动套筒420逆时针转动。

为了避免由于受力不均而造成引导杆315在驱动槽421卡死的现象，所述的驱动槽421设置有两个，优选的，两驱动槽分置于驱动套筒420直径一侧。

更为优化的方案，引导段421c的长度为上述限位内置台阶与限位凸条之间的最大距离的四分之三至五分之四，这样设计的好处在于，第二消防立管320向外伸出但并未旋转且未与第一消防立管310接通时，消防人员可利用这段空挡时间将消防水带连接于开合组件410上，随后出水连接管411b在驱动套筒420的驱动下伸出壳体二411并延伸至消防水带内腔，为快速灭火争取了宝贵的时间。

为了增加消防栓连接消防消防水带的个数从而提高灭火效率，所述的出水连接管411b沿壳体二411的圆周阵列有若干个，同理伸出孔411a、线形导槽411aa、圆弧驱动槽412a对应设置。

为了避免驱动套筒420在接受开合组件410牵引沿第一消防立管310向上运动时，开合组件410运动过程中出现晃动而导致驱动套筒420与第一消防立管310外圆面产生摩擦甚至卡死等现象，壳体二411与第一消防立管310之间还增设有导向组件430，导向组件430包括与沿第一消防立管310高度方向设置于第一消防立管310上导向块314构成滑动导向配合的两个导向杆432、设置于两导向杆432之间且与圆形连接套连接的连接板431，第二消防立管320在推动开合组件运动的过程中，导向杆432沿导向块314的铺设方向同步滑动，进一步的确保了开合组件运动的精确性。

上述的驱动杆333通过第二消防立管320的出水端伸入壳体二411内腔，壳体二411的开口端铰接有密封盖，当需要使用消防栓时，打开密封盖，转动驱动杆333从而驱动第一阀门100打开，关闭密封盖，水流由第二消防立管320进入壳体二411的内腔并由出水连接管向外排出。

由于第二消防立管320由伸展到接通的过程中时间相对较短，消防人员很难在这么短的完成消防水带与消防栓的连接，如果不能及时完成与消防栓体的连接，一旦高压水源由出水连接管411b喷出后，想要再连接消防水带几乎不可能实现，这样不仅造成大量水资源的浪费，还影响了灭火的效率，因此作为本方案更为优化的方案，所述的开合组件410内还设置有第二阀门500，第二阀门500用于控制出水连接管411b与壳体二411内腔在接通状态与断开状态之间的切换，即当第二消防立管320与壳体二411内腔接通时，可通过控制第二阀门500控制出水连接管411b的出水与否，这样就消防人员就可以先将消防水带分别与出水连接管411b连接接通后，再打开第二阀门500，从而实现灭火救灾。

所述的第二阀门500设置于壳体二411的内腔，第二阀门500包括与壳体二411开口端相匹配的密封板、安装板510、按压阀套520、第三阀芯530，壳体二411的开口端设置有用于限制安装板510沿壳体二411中心轴线朝向壳体二411密封端运动的支撑限位台阶411d，上述的圆形连接套的内腔设置有限制第三阀芯530沿壳体二411朝向远离壳体开口端运动的第二限位台阶411c，同时第二限位台阶411c也用于限制第二消防立管320沿其中心轴线朝向壳体二411的开口端运动。

更为具体的，所述的安装板510中心开设有供驱动杆333伸出的通孔，所述的第三阀芯530同轴活动套设于驱动杆333的外部，按压阀套520套设于驱动杆333的端部，驱动杆333位于按压阀套520与第三阀芯530之间的区域套设有推动按压阀套520远离第三阀芯530运动的第二弹簧540，且在按压阀套520与驱动杆333之间设置有连动机构，连动机构包括主动分离件、从动分离件，主动分离件安装于按压阀套520，从动分离件安装于驱动杆333，当主动分离件、从动分离件相接触时，实现按压阀套520驱动驱动杆333的转动；当连按压阀套520向下运动时，即可触发连动机构，实现动力的传输。

如图30所示，所述的按压阀套520包括按压段521，按压段521内设置有与驱动杆333相匹配的状态切换容置腔521a，优选地，上述的连动机构可以为设置于按压段521内状态切换容置腔521a上方的多边形驱动孔521b，以及设置于驱动杆333顶部上并且与多边形驱动孔521b相匹配的多边形柱体；连动机构还可以为设置于按压段521内状态切换容置腔521a上方的内花键，以及设置于驱动杆333顶部上并且与外花键相匹配的外花键；例如，当按压阀套520克服第二弹簧540的弹性力向下运动时，驱动杆333上的外花键与按压段521上的内花键匹配，从而实现按压阀套520驱动驱动杆333的转动。

所述的按压阀套520与第三阀芯530之间还设置有用于牵引第三阀芯530沿驱动杆333中心轴线运动的牵引组件550，壳体二的内腔还设置有沿其中心轴线方向延伸并且用于引导第三阀芯530移动的引导槽、第三阀芯530上设置有与引导槽相匹配的引导块，通过牵引组件550的牵引使得第三阀芯530实现与第二限位台阶411c的重合封堵/分离接通，所述的牵引组件550包括套设于按压阀套520外圆面且与按压阀套520固定连接的主动齿轮522、转动设置于安装板510上且与主动齿轮啮合的从动齿轮551、设置于第三阀芯530与从动齿轮551之间且与驱动杆333平行布置的螺纹杆552，螺纹杆552一端通过开设于第三阀芯530上且与螺纹杆552相匹配的螺纹通孔与第三阀芯530螺纹连接、另一端与从动齿轮551的旋转轴固定连接，第三阀芯530可随螺纹杆552的转动实现沿驱动杆333的中心轴线上下运动，从而实现与第二限位台阶411c的重合封堵/分离接通，且当连动机构触发时，主动齿轮522与从动齿轮551脱离啮合，主动分离件、从动分离件分离时，主动齿轮522恢复与从动齿轮551的啮合，即当消防人员向下推动按压阀套520并旋转时，按压阀套520使得驱动杆333转动并进一步的使得第一阀门100打开，此时主动齿轮522与从动齿轮551失去啮合，第二阀门500仍处于关闭状态，撤去外力后，按压阀套520在第二弹簧540的推动下复位，此时，主动齿轮522与从动齿轮551恢复啮合，第二消防立管320向外伸出直至第二消防立管320与第一消防立管310接通，消防人员连接好消防水带，直接转动按压阀套520，主动齿轮522驱动从动齿轮551转动，进一步的，驱动螺纹杆552转动，第三阀芯530向上运动，第三阀芯530与第二限位台阶411c脱离配合，圆形连接套与壳体二411内腔接通，水流由第二消防立管320进入壳体二411内腔并最终经出水连接管411b进入消防水带。

为了避免由于受力不均导致第三阀芯530沿驱动杆333运动的过程中与驱动杆333卡死的现象发生，所述的从动齿轮551沿通孔圆周阵列有若干个，螺纹杆552对应布置。

工作时，打开第一阀门100，此时，导水孔四122d与导流孔一131接通，导水孔一122a与导流孔二132接通，水流由城市供水管道经连接嘴一112进入第一阀门100内的容水通道，进一步的，水流进入导水孔三122cc，水流进入导水孔四122d，随之，水流进入导流孔一131，水流经过流道二136进入导流孔四134，进一步的，水流进入连通孔二115，随之，水流进入接通槽311，水流进入过渡空腔，水流与定位导通机构330接触，在水压的作用下，水流推动第二消防立管320沿第一消防立管310中心轴线由第一消防立管310的进水端向第一消防立管310的出水端运动，在此过程中，开合组件410在导向组件430的导向下与第二消防立管320同步伸出运动，驱动套筒420与导向组件430同步运动同时驱动套筒在引导杆315以及驱动导槽421的驱动下绕自身轴线顺时针转动，驱动套筒420驱动驱动圆盘412同步转动，出水连接管411b通过伸出孔411a向外伸出，过渡空腔逐渐增大，容水空腔逐渐减小，容水空腔中的水和/或空气由流道三312通过连通孔一114进入导流孔三133，进一步的，水流通过流道一135进入导流孔二132，随之，水流经导水孔一122a进入容水间隙，最终水流通过连接嘴二113排出第一阀门100，直至定位导通机构330运动至限位机构时，触发杆与限位内置台阶313抵触，第二阀芯332c1克服第一弹簧332c2的弹性力向下运动，当限位凸条与限位内置台阶313接触时，定位导通机构330停止运动，第二阀芯332c1停止运动，此时，第一引流孔332aa完全打开，水流通过第二引流孔332b进入接通环槽332a，进一步的，水流通过第一引流孔332aa进入连接管331，最终进入第二消防立管320，此时，消防人员将消防水带与伸出的出水管连接管411b连接，打开第二阀门，水流由第二消防立管通过出水连接管411b进入消防水带用于灭火救灾。

当使用完毕时，将消防水带从出水连接管411b上取下，关闭第一阀门100，当第一阀门100在处于由打开状态向关闭状态切换的过渡状态时，导流孔一131、导流孔二132均与第一阀芯100之间处于断开状态，此时第二消防立管320停止出水且仍处于伸展状态。

当第一阀门完成过渡处于闭合状态时，此时导水孔四122d与导流孔二132接通，导水孔二122b与导流孔一131接通，水流由城市供水管道经连接嘴一112进入第一阀门100内的容水通道，进一步的，水流进入导水孔三122cc，水流进入导水孔四122d，随之，水流进入导流孔二132，水流通过流道一135进入导流孔三133，进一步的，水流通过连通孔一114进入流道三312，水流进入容水空腔，水流与定位导通机构330接触，在水压的作用下，水流推动第二消防立管320沿第一消防立管310中心轴线由第一消防立管310的出水端朝向第一消防立管310的进水端运动，定位导通机构330与限位机构脱离配合，触发杆与限位内置台阶313脱离，第二阀芯332c1在第一弹簧332c2的弹性力向上运动，第一引流孔332aa被第二阀芯332c1封堵，在此过程中，开合组件410在导向组件430的导向下与第二消防立管320同步收缩运动，驱动套筒420与导向组件430同步运动同时驱动套筒在引导杆315以及驱动导槽421的驱动下绕自身轴线逆时针转动，驱动套筒420驱动驱动圆盘412同步转动，出水连接管411b通过伸出孔411a向内收缩，容水空腔逐渐增大，过渡空腔逐渐减小，过渡空腔中的水和/或空气由接通槽311通过连通孔二115进入导流孔四134，进一步的，水流通过流道二136进入导流孔一131，随之，水流经导水孔二122b进入容水间隙，最终水流通过连接嘴二113排出第一阀门100，直至第二消防立管320完全收缩入第一消防立管310中。

通过上述的工作过程可以知道，无论在第二消防立管320伸出阶段还是在第二消防立管320的收缩阶段，过渡空腔/容水空腔中的水都会由连接嘴二113排出第一阀体100，这一部分水并没有被利用，造成水资源的浪费，为了实现节能环保减少水资源流失的目的，本方案采用在第一阀门100上增设水循环装置200来解决。

如图3、5所示，所述的水循环装置200包括伯努利连接管210、导通管一220、储水罐230、导通管二240，所述的伯努利连接管210为两端开口的圆管，且在其外圆面上设置有与其内腔接通的连接嘴三214，当水流流经伯努利连接管210时，通过连接嘴三214与伯努利连接管210连接的水管内的水会自动进入伯努利连接管210，所述的储水罐为开设有进水口、出水口的圆形罐体，所述的伯努利连接管210一端与连接嘴一112连接接通、另一端与城市供水管道连接接通，所述的导通管一220一端与连接嘴三214连接接通、另一端与储水罐230的出水口连接接通，所述的导通管二240一端与储水罐230的进水口接通、另一端与连接嘴二113连接接通。

如图6所示，所述的伯努利连接管210包括锥形进水口211、锥形出水口212，锥形进水口211、锥形出水口212之间设置有中间导水管213，中间导水管213一端与锥形进水口211接通、另一端与锥形出水口212接通，所述的锥形进水口211的开口大小沿伯努利连接管210的中心轴线由中间导水管213指向锥形进水口211逐渐增大，锥形出水口212的开口大小沿伯努利连接管210的中心轴线由中间导水管213指向锥形出水口212逐渐增大，所述的连接嘴三214与中间导水管213连接接通，其意义在于，使得伯努利连接管210的横截面积由锥形进水口211至锥形出水口212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213流动时，水流与中间导水管213的壁部之间的压强减小，此时，在内外大气压强差的作用下，通过导通管一220与中间导水管213连接的储水罐230中的水流会流入中间导水管213，并与城市供水管道中的水一同汇入容水通道中。

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600，上述的第一阀门100、水循环装置200、、消防栓体300、开合机构400、第二阀门500均设置于消防栓箱600内，消防栓箱体600的顶部开设有用于消防栓体300伸出的伸出口。

Claims (6)

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：打开第一阀门，此时，导水孔四d与导流孔一接通，导水孔一a与导流孔二接通，水流由城市供水管道经连接嘴一进入第一阀门内的容水通道，进一步的，水流进入导水孔三cc，水流进入导水孔四d，随之，水流进入导流孔一，水流经过流道二进入导流孔四，进一步的，水流进入连通孔二，随之，水流进入接通槽，水流进入过渡空腔，水流与定位导通机构接触，在水压的作用下，水流推动第二消防立管沿第一消防立管中心轴线由第一消防立管的进水端向第一消防立管的出水端运动；

S2：在此过程中，开合组件在导向组件的导向下与第二消防立管同步伸出运动，驱动套筒与导向组件同步运动同时驱动套筒在引导杆以及驱动导槽的驱动下绕自身轴线顺时针转动，驱动套筒驱动圆盘同步转动，出水连接管b通过伸出孔a向外伸出，过渡空腔逐渐增大，容水空腔逐渐减小，容水空腔中的水和/或空气由流道三通过连通孔一进入导流孔三，进一步的，水流通过流道一进入导流孔二，随之，水流经导水孔一a进入容水间隙，最终水流通过连接嘴二排出第一阀门；

S3：直至定位导通机构运动至限位机构时，触发杆与限位内置台阶抵触，第二阀芯c克服第一弹簧c的弹性力向下运动，当限位凸条与限位内置台阶接触时，定位导通机构停止运动，第二阀芯c停止运动，此时，第一引流孔aa完全打开，水流通过第二引流孔b进入接通环槽a，进一步的，水流通过第一引流孔aa进入连接管，最终进入第二消防立管，此时，消防人员将消防水带与伸出的出水管连接管b连接，打开第二阀门，第二阀门用于控制出水连接管b与壳体二内腔在接通状态与断开状态之间的切换，水流由第二消防立管通过出水连接管b、第二阀门进入消防水带用于灭火救灾；

（二）过渡阶段；

S4：当使用完毕时，关闭第二阀门，将消防水带从出水连接管b上取下，关闭第一阀门，当第一阀门在处于由打开状态向关闭状态切换的过渡状态时，导流孔一、导流孔二均与第一阀芯之间处于断开状态，此时第二消防立管停止出水且仍处于伸展状态；

（三）收缩阶段；

S5：第一阀门完成过渡处于闭合状态，此时导水孔四d与导流孔二接通，导水孔二b与导流孔一接通，水流由城市供水管道经连接嘴一进入第一阀门内的容水通道，进一步的，水流进入水孔三cc，水流进入导水孔四d，随之，水流进入导流孔二，水流通过流道一进入导流孔三，进一步的，水流通过连通孔一进入流道三，水流进入容水空腔，水流与定位导通机构接触，在水压的作用下，水流推动第二消防立管沿第一消防立管中心轴线由第一消防立管的出水端朝向第一消防立管的进水端运动，定位导通机构与限位机构脱离配合，触发杆与限位内置台阶脱离，第二阀芯c在第一弹簧c的弹性力向上运动，第一引流孔aa被第二阀芯c封堵；

S6：在此过程中，开合组件在导向组件的导向下与第二消防立管同步收缩运动，驱动套筒与导向组件同步运动同时驱动套筒在引导杆以及驱动导槽的驱动下绕自身轴线逆时针转动，驱动套筒驱动圆盘同步转动，出水连接管b通过伸出孔a向内收缩，容水空腔逐渐增大，过渡空腔逐渐减小，过渡空腔中的水和/或空气由接通槽通过连通孔二进入导流孔四，进一步的，水流通过流道二进入导流孔一，随之，水流经导水孔二b进入容水间隙，最终水流通过连接嘴二排出第一阀门，直至第二消防立管完全收缩入第一消防立管中。

2.根据权利要求1所述的消防栓的收缩隐蔽以及自伸展喷射高压水的方法，其特征在于：所述的定位导通机构包括与第二消防立管等径同轴布置且相互连接接通的连接管、与连接管同轴布置的导通块，所述的导通块为与第一消防立管内腔匹配且与第一消防立管内腔构成滑动导向配合的圆柱体，导通块的中心开设有避让孔，避让孔内转动匹配安装有驱动杆，驱动杆一端与阀杆连接、另一端穿过第二消防立管内腔与驱动机构连接，所述的驱动杆内部沿其中心轴线开设有驱动孔，所述的阀杆伸入驱动孔内，阀杆可沿驱动孔的中心轴线运动且可接收驱动孔的驱动绕自身轴线旋转，且当定位导通机构运动至限位机构时，阀杆仍位于驱动孔内。

3.根据权利要求1所述的消防栓的收缩隐蔽以及自伸展喷射高压水的方法，其特征在于：所述的开合组件包括壳体二、与壳体二同轴布置且转动连接的驱动圆盘、与壳体二同轴布置且固定连接的支撑圆盘，其中驱动圆盘位于壳体二与支撑圆盘之间，所述的壳体二与第二消防立管连接，驱动圆盘与驱动套筒连接，所述的壳体二为一端开口、另一端密封的圆柱形壳体，其中壳体二的密封端的中心处设置有与其内腔接通且与第二消防立管相匹配的圆形连接套，第二消防立管同轴套设于圆形连接套内部，上述的驱动圆盘中心处开设有与圆形连接套相匹配的套接孔，驱动盘通过套接孔同轴套设于圆形连接套的外部且可绕自身轴线转动，驱动盘朝向支撑圆盘的端面设置有与套接孔同轴布置的驱动圆台，所述的支撑圆盘的中心处开设有与驱动圆台外圆面相匹配的滑孔，支撑圆盘通过滑孔同轴转动套设于驱动圆台外部，支撑圆盘与壳体二之间通过紧固件固定连接，驱动圆盘可在支撑圆盘与壳体二配合形成的空腔内绕自身轴线转动，驱动套筒与驱动圆台同轴布置且通过紧固件可拆卸连接。

4.根据权利要求1或3所述的消防栓的收缩隐蔽以及自伸展喷射高压水的方法，其特征在于：所述的开合组件还包括滑动匹配安装于伸出孔的出水连接管、与线形导槽滑动匹配且与圆弧驱动槽滑动匹配的支撑导向杆，其中支撑导向杆一端穿过线形导槽与出水连接管连接、另一端滑动设置于圆弧驱动槽内，支撑导向杆可随驱动圆盘的旋转同时沿圆弧导槽的导向方向以及线形导槽的导向方向运动，且驱动圆盘顺时针旋转时，出水连接管同步运动并通过伸出孔伸出壳体二，驱动圆盘逆时针旋转时，出水连接管通过伸出孔伸收缩入壳体二。

5.根据权利要求1所述的消防栓的收缩隐蔽以及自伸展喷射高压水的方法，其特征在于：所述的第一阀门包括壳体一、第一阀芯、底板，壳体一为一端开口、另一端密封的圆形柱状筒体，其中壳体一的密封端同轴安装有与壳体一内腔接通的环形套，壳体一安装有环形套的端面间隔开设有延伸方向与壳体一中心轴线平行的连通孔一、连通孔二，连通孔一、连通孔二位于壳体一内腔与壳体一外圆面之间的壁部且分别与壳体一的开口端面接通，所述的壳体一的外圆面上不与连通孔一、连通孔二重合的区域还间隔布置有分别与壳体一内腔接通的连接嘴一和连接嘴二，底板与壳体一的开口端配合形成容纳第一阀芯的容置空腔，容置空腔内设置有用于对第一阀芯进行约束的限位构件，限位构件限制第一阀芯沿壳体一的中心轴线运动，所述的第一阀门上还设置有用于连通第一阀芯与连通孔一、连通孔二的连通机构。

6.根据权利要求3所述的消防栓的收缩隐蔽以及自伸展喷射高压水的方法，其特征在于：第二阀门包括与壳体二开口端相匹配的密封板、安装板、按压阀套、第三阀芯、壳体二的开口端设置有用于限制安装板沿壳体二中心轴线朝向壳体二密封端运动的支撑限位台阶，上述的圆形连接套的内腔设置有限制第三阀芯沿壳体二朝向远离壳体开口端运动的第二限位台阶，同时第二限位台阶也用于限制第二消防立管沿其中心轴线朝向壳体二的开口端运动。