CN108245815A - 一种室内、外液动增压消防栓及其增压方法 - Google Patents

Abstract

一种室内、外液动增压消防栓及其增压方法，高压进排液阀通过连接法兰与上壳体相连，柱塞缸连接在高压进排液阀上并固定在上壳体内部，上壳体在分隔盲板处与下壳体相连，上活塞缸、换向缸和下活塞缸通过固定板固定在上壳体和下壳体内部，上壳体上开有乏动力液排出口，下壳体下部通过法兰与进水口相连，进水口与民用来水管线相连。本发明的有益效果在于：1、发生火灾时可以实现高楼的消防供水，通过大活塞带动小柱塞的增压原理可以增大出水压力；2、利用民用管网供水，直接通过增压消防栓满足消防灭火对水的需求；3、无需电路控制。

Description

一种室内、外液动增压消防栓及其增压方法

技术领域

本发明涉及一种消防用的室内、外液动增压消防栓，属消防配套设施。

背景技术

随着我国基础设施的不断发展，各地高层建筑不断增多。消防中出现了以下5个问题：1、近几年我国高楼大厦发生火灾，超过80m楼层目前我国国内消防系统供水高度与供水量严重不足，以高层建筑灭火的需求为例，超过80m的楼层不能实现高压供水，使得火势不能得到及时有效控制，远远不能达到消防灭火的功能。2、室内、外消防栓不能及时供水。目前，消防用水储存在消防水池，要用水时需经消防泵加压供水。消防泵启动后，需要先排空管网内积存的空气后消防栓才能出水，导致消防栓出水滞后。3、局部老旧小区线路老化，会出现断电情况，并且供电电压也有一定的限制，因此会导致消防泵动力系统出现问题。4、消防启动按钮可能失效，不能启动消防泵。消防管网较大，当消防栓启动按钮离水泵房较远(大于300m)时，由于电流信号的衰减，消防启动按钮传至泵房时其电流过小而不能启动消防栓泵，导致消防启动按钮失去实际作用。5、消防管道长期不用，消防泵启动时普遍存在老化泄露的问题，降低了消防出水压力。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种采用水压驱动的室内、外液动增压消防栓，增大消防栓出水压力，缩短出水时间，可以直接用民用供水管网来水驱动，工作效率高，结构布置合理，加工、制造和装配容易，可利用现有消防管道改造，实施难度低，改造费用低；以解决现有消防栓出水速度慢，出水压力不能达到要求，断电时无法工作，对消防电路要求高的技术问题。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种室内、外液动增压消防栓，它主要由高压进排液阀、柱塞缸、上活塞缸、换向缸、换向阀、下活塞缸、上壳体、下壳体、分隔盲板构成，其特征在于，高压进排液阀通过连接法兰与上壳体相连，柱塞缸连接在高压进排液阀上并固定在上壳体内部，上壳体在分隔盲板处与下壳体相连，上活塞缸、换向缸和下活塞缸通过固定板固定在上壳体和下壳体内部，上壳体上开有乏动力液排出口，排出口可与消防水龙带连接提供消防降温水，下壳体下部通过法兰与进水口相连，进水口与民用来水管线相连，为增压消防栓提供增压装置的动力液。

所述高压进排液阀主要由阀体、单向排液阀、单向吸液阀、连接法兰组成；阀体出水口固定有单向排液阀并可以与高压水龙带连接提供消防灭火高压水，下部固定有连接法兰，阀体下部周向固定有2个以上单向吸液阀，并与柱塞缸相连。

所述换向缸在下活塞缸左边、换向阀安装在换向缸内，换向缸上动力液入口与乏动液出口被分隔盲板分隔，下活塞缸下部与下壳体内部有固定板，下活塞缸下部开有通气孔，下壳体外面通气孔上装有防堵网。

所述换向阀主要由阀体、滑阀、阀芯构成，阀体固定在换向缸内，阀芯通过左边的法兰与阀体连接，滑阀安装在阀芯上可自由滑动。

所述换向阀中心安装有拉杆，拉杆在换向阀中可自由滑动，拉杆两端固定有活塞，上部活塞通过连接座与柱塞相连，柱塞在柱塞缸内上下运行，拉杆左端开有两个短的引流槽，右端开有长的卸荷槽。

所述阀体左端面钻有多个环形布置的流道孔，通过中部环形槽与阀体内部相通，右端面钻有环形布置的多个流道孔通过中部环形槽与阀体内部相通,侧面开有流道孔P、T1、T2，与阀体内部相通,流道孔P、T1、T2内外侧均开有环形槽。

所述滑阀右端小径上有环形槽，滑阀左端内孔有两个相连的环形槽，左端面钻有小孔与该环形槽相连，，滑阀中部钻有流道孔。

所述阀芯左部钻有卸荷孔与阀体上出水口T2相连，阀芯中部钻有流道孔a，阀芯中部内侧挖有一较长环形槽。

所述活塞的面积与柱塞面积之比为1.5-10，即增压比为1.5-10。

在管网来水入口可加装闸门作为增压消防栓的启动控制装置。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

一种室内、外液动增压消防栓采用一种水压驱动增压装置，1、发生火灾时可以实现高楼的消防供水，通过大活塞带动小柱塞的增压原理可以增大出水压力；2、可以缩短消防初始出水时间，利用民用管网供水，发生火灾时直接通过增压消防栓满足消防灭火对水的需求；3、无需电路控制，减少了用于消防系统电路建设和维护的巨额费用；4、直接将现有消防管网与民用供水管网相连，应用难度低；5、解决了现有消防管网高压泄漏的问题。

附图说明

图1为一种增压消防栓增压结构示意图；

图2为高压进排液阀结构示意图；

图3一种增压消防栓下部结构示意图；

图4为增压动力端结构示意图；

图5为换向阀结构示意图；

图6为一种增压消防栓增压结构剖视图，水流路线示意图；

图中：1、高压进排液阀，2、柱塞缸，3、上壳体，4、上活塞缸，5、换向缸，6、分隔盲板，7、下活塞缸，8、下壳体，9、缸体，10、单向排液阀，11、单向吸液阀，12、连接法兰，13、通气孔，14、固定板，15、防堵网，16、进水口、17、柱塞，18、连接座，19、活塞，20、换向阀，21、拉杆，22、端盖，23、阀芯，24、滑阀，25、阀体。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细阐述如下。

一种室内、外液动增压消防栓，它由高压进排液阀1、柱塞缸2、上活塞缸4、换向缸5、换向阀20、下活塞缸7、上壳体3、下壳体8、分隔盲板6构成，其特征在于，高压进排液阀1通过连接法兰12与上壳体3相连，柱塞缸2连接在高压进排液阀上并固定在上壳体3内部，上壳体3在分隔盲板6处与下壳体8相连，上活塞缸4、换向缸5和下活塞缸7通过固定板固定在上壳体3和下壳体8内部，上壳体3上开有乏动力液排出口，排出口可与消防水龙带连接提供消防降温水，下壳体8下部通过法兰与进水口16相连，进水口16与民用来水管线相连，为增压消防栓提供增压装置的动力液。（参见附图1、3、6）。

所述高压进排液阀1由阀体9、单向排液阀10、单向吸液阀11、连接法兰12组成；阀体出水口固定有单向排液阀10并可以与高压水龙带连接提供消防灭火高压水，下部固定有连接法兰12，阀体下部周向固定有2个以上单向吸液阀11，并与柱塞缸2相连。（参见附图2、6）。

所述换向缸5在下活塞缸7左边、换向阀6安装在换向缸5内，换向缸上动力液入口与乏动液出口被分隔盲板6分隔，目的是使上壳体3内的乏动力液与下壳体8内驱动力液隔断；下活塞缸7下部与下壳体8内部有固定板14，目的是对下活塞缸7轴向固定；下活塞缸7下部开有通气孔13，下壳体8外面通气孔13上装有防堵网15，目的是使下活塞缸与外部连通。（参见附图4、6）。

所述换向阀20由阀体25、滑阀24、阀芯23构成，阀体25固定在换向缸5内，阀芯23通过左边的法兰与阀体25连接，滑阀24安装在阀芯24上可自由滑动。（参见附图5）。

所述换向阀20中心安装有拉杆21，拉杆21在换向阀20中可自由滑动，拉杆21两端固定有活塞19，上部活塞19通过连接座18与柱塞17相连，柱塞17在柱塞缸2内上下运行，拉杆21左端开有两个短的引流槽j，右端开有长的卸荷槽i,目的是在拉杆21运动到极限位置时与换向阀配合形成新的流道。(参见附图4、6)。

所述阀体25左端面钻有多个环形布置的流道孔d，通过中部环形槽与阀体25内部相通，右端面钻有环形布置的多个流道孔c通过中部环形槽与阀体25内部相通,侧面开有流道孔P、T1、T2，与阀体25内部相通,流道孔P、T1、T2内外侧均开有环形槽，目的是配合时无需进行周向定位。(参见附图5)。

所述滑阀24右端小径上有环形槽f，目的是当滑阀24运动到最左端时使阀芯23上流道c与出口T1相连，滑阀24左端内孔有两个相连的环形槽h，左端面钻有小孔与环形槽h相连，目的是当滑阀24运动到最左端时流道a中液体可以经过该环形槽h、小孔进入滑阀24左端面，滑阀24中部钻有流道孔g，目的是当滑阀24运动到最右端时使流道d与入口P相连。（参见附图5）。

所述阀芯23左部钻有卸荷孔b与阀体25上出水口T2相连，目的是当拉杆21运动到最左端时卸荷孔b通过拉杆21上卸荷槽i与流道a相连，阀芯23中部钻有流道孔a，阀芯23中部内侧挖有一较长环形槽，目的是当拉杆21运动到最右端时与拉杆21上引流槽j形成流道e，使流道a与进口P相连。(参见附图5)。

所述活塞19的面积与柱塞17面积之比为1.5，即增压比为1.5。

该室内、外液动增压消防栓通过来水管线提供一定压力动力液，换向阀20在动力液的作用下工作，实现活塞19的往复运动来带动柱塞17的往复运动，柱塞17的往复运动使与之相连柱塞缸2腔内的容积发生变化，使高压进排液阀腔内部的压力发生变化，实现安装在高压进排液阀上的单向阀的吸液和排液。同时依靠通过活塞19与柱塞17的面积差来实现增压。具体工作过程为：

动力液经由进水口16、固定板14和下壳体8进入换向阀驱动液入口，动力液驱动换向阀20换向并推动活塞运动，实现活塞上下往复运动，乏动力液经由乏动液出口进入上壳体3内部。上壳体3内部的乏动力液一部分经由上壳体3乏动液排出口排出，一部分从单向吸入阀11进入高压进排液阀腔，经柱塞加压后由单向排液阀10排出用作高压消防用水。

换向阀20具体的换向原理为：当拉杆21向下运动到最下端（图5），阀芯23上流道a通过拉杠21上的引流槽j与动力液进口P相连，此时滑阀19上端面为高压，下端面也为高压由于两面存在面积差，滑阀23下移，流道c与出口T1相连，流道d与进口P相连，动力液通过流道d进入上活塞缸4，推动活塞19向上运动，流道a关闭。阀芯23与滑阀24上端面形成密闭空间，内部为高压液体。活塞19向上运动，通过连接座18带动柱塞17向上运动，柱塞缸2容积减小，压力升高，液体通过单向排出阀10排出，完成排液。

当拉杆21向上运动到最上端时，阀芯23上流道a通过拉杆21上卸荷槽i与阀芯23上流道b相连，流道b与出口T2相连，阀芯23与滑阀24上端面形成的密闭空间卸荷，此时滑阀24下端面为高压面上端面低压，由于两面存在面积差所以滑阀19上移，流道c与进口P相连,流道d与出口T1相连，驱动水通过流道c进入下端活塞缸7，推动活塞19向下运动，流道a关闭。活塞19向下运动通过连接座18带动柱塞17向下运动，柱塞缸2容积增大，压力减小，液体通过单向进液阀11吸入，完成吸液。

发生火灾时增压出口与高压消防水龙管相连，可对高层建筑实施消防灭火作业，乏动力液排出口可与消防水龙带相连可用于低处消防作业或直接放排现场降温进入下水管道。城市供水管网压力约为0.25～０.４ＭPa，增压系数在1.5到10之间时出水压力能满足消防用水压力需求。

以上所述只是本发明较佳实施例而已，上述举例说明不对本发明的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本发明技术方案的范围内，而不背离本发明的实质和范围。

Claims (10)

1.一种室内、外液动增压消防栓，它主要由高压进排液阀（1）、柱塞缸（2）、上活塞缸（4）、换向缸（5）、下活塞缸（7）、上壳体（3）、下壳体（8）、分隔盲板（6）构成，其特征在于，高压进排液阀（1）通过法兰与上壳体（3）相连，柱塞缸（2）连接在高压进排液阀上并在上壳体（3）内部，上壳体（3）在分隔盲板处与下壳体（8）相连，上活塞缸（4）、换向缸（5）和下活塞缸（7）通过固定板固定在上壳体（3）和下壳体（8）内部，上壳体（3）上开有乏动力液排出口，排出口可与消防水龙带连接提供消防降温水，下壳体（8）下部通过法兰与进水口相连，进水口与民用来水管线相连，为增压消防栓提供增压装置的动力液。

2.根据权利要求1所述的一种室内、外液动增压消防栓，其特征在于：所述高压进排液阀（1）主要由阀体（9）、单向排液阀（10）、单向吸液阀（11）、连接法兰（12）组成；阀体出水口固定有单向排液阀（10）并与高压水龙带连接提供消防灭火高压水，下部固定有连接法兰（12），阀体下部周向固定有2个以上单向吸液阀（11），并与柱塞缸（2）相连。

3.根据权利要求1所述的一种室内、外液动增压消防栓，其特征在于，所述换向缸（5）在下活塞缸（7）上部、换向阀（20）安装在在换向缸（5）内，换向缸（5）上驱动液入口与乏动液出口被分隔盲板（6）分隔，目的是使上壳体（3）内的乏动力液与下壳体（8）内驱动力液隔断；下活塞缸（7）下部与下壳体（8）内部有固定板（14），目的是对下活塞缸（7）轴向固定；下活塞缸（7）下部开有通气孔（13），下壳体（8）外面通气孔（13）上装有防堵网（15），目的是使下活塞缸与外部连通。

4.根据权利要求1所述的一种室内、外液动增压消防栓，其特征在于：所述活塞（19）的面积与柱塞（17）面积之比在1.5-10之间，即增压比在1.5-10之间。

5.根据权利要求1所述的一种室内、外液动增压消防栓，其特征在于，在管网来水入口加装闸门作为增压消防栓的启动控制装置。

6.根据权利要求1所述的一种室内、外液动增压消防栓，其特征在于，所述换向阀（20）由阀体（25）、滑阀（24）、阀芯（23）构成，阀体（25）固定在换向缸（5）内，阀芯（23）通过左边的法兰与阀体（25）连接，滑阀（24）安装在阀芯（24）上可自由滑动。

7.根据权利要求6所述的一种室内、外液动增压消防栓，其特征在于，所述换向阀（20）中心安装有拉杆（21），拉杆（21）在换向阀（20）中可自由滑动，拉杆（21）两端固定有活塞（19），上部活塞（19）通过连接座（18）与柱塞（17）相连，柱塞（17）在柱塞缸（2）内上下运行，拉杆（21）左端开有两个短的引流槽（j），右端开有长的卸荷槽（i）,目的是在拉杆（21）运动到极限位置时与换向阀配合形成新的流道。

8.根据权利要求6所述的一种室内、外液动增压消防栓，其特征在于，所述阀体（25）左端面钻有多个环形布置的流道孔（d），通过中部环形槽与阀体（25）内部相通，右端面钻有环形布置的多个流道孔（c）通过中部环形槽与阀体（25）内部相通,侧面开有流道孔（P）、（T1）、（T2），与阀体（25）内部相通,流道孔（P）、（T1）、（T2）内外侧均开有环形槽，目的是配合时无需进行周向定位；

所述滑阀（24）右端小径上有环形槽（f），目的是当滑阀（24）运动到最左端时使阀芯（23）上流道（c）与出口（T1）相连，滑阀（24）左端内孔有两个相连的环形槽（h），左端面钻有小孔与环形槽(h)相连，目的是当滑阀（24）运动到最左端时流道（a）中液体可以经过该环形槽（h）、小孔进入滑阀（24）左端面，滑阀（24）中部钻有流道孔（g），目的是当滑阀（24）运动到最右端时使流道（d）与入口（P）相连；

所述阀芯（23）左部钻有卸荷孔（b）与阀体（25）上出水口（T2）相连，目的是当拉杆（21）运动到最左端时卸荷孔（b）通过拉杆（21）上卸荷槽（i）与流道（a）相连，阀芯（23）中部钻有流道孔(a)，阀芯(23)中部内侧挖有一较长环形槽，目的是当拉杆（21）运动到最右端时与拉杆（21）上引流槽形成流道(e)，使流道(a)与进口(P)相连，拉杆（21）右端开有两较短引流槽(j)，左端开有较长卸荷槽(i)。

9.根据权利要求1所述的一种室内、外液动增压消防栓的增压方法，其特征在于，该室内、外液动增压消防栓通过来水管线提供一定压力动力液，换向阀（20）在动力液的作用下工作，实现活塞（19）的往复运动来带动柱塞（17）的往复运动，柱塞（17）的往复运动使与之相连柱塞缸（2）腔内的容积发生变化，使高压进排液阀腔内部的压力发生变化，实现安装在高压进排液阀上的单向阀的吸液和排液；同时依靠通过活塞（19）与柱塞（17）的面积差来实现增压；

具体工作过程为：动力液经由进水口（16）、固定板（14）和下壳体（8）进入换向阀驱动液入口，动力液驱动换向阀（20）换向并推动活塞运动，实现活塞（19）上下往复运动，乏动力液经由乏动液出口进入上壳体（3）内部，上壳体（3）内部的乏动力液一部分经由上壳体乏动液排出口排出，一部分从单向吸入阀（11）进入高压进排液阀腔，经柱塞（17）加压后由单向排液阀（10）排出用作高压消防用水。

10.根据权利要求8所述的一种室内、外液动增压消防栓的增压方法，其特征在于，换向阀（20）具体的换向原理为：当拉杆（21）向下运动到最下端时，阀芯（23）上流道(a)通过拉杠（21）上的引流槽(j)与动力液进口（P）相连，此时滑阀（19）上端面为高压，下端面也为高压由于两面存在面积差，滑阀（23）下移，流道（c）与出口（T1）相连，流道（d）与进口（P）相连，动力液通过流道（d）进入上活塞缸（4），推动活塞（19）向上运动，流道（a）关闭，阀芯（23）与滑阀（24）上端面形成密闭空间，内部为高压液体，活塞（19）向上运动，通过连接座（18）带动柱塞（17）向上运动，柱塞缸（2）容积减小，压力升高，液体通过单向排出阀（10）排出，完成排液；

当拉杆（21）向上运动到最上端时，阀芯（23）上流道（a）通过拉杆（21）上卸荷槽（i）与阀芯（23）上流道（b）相连，流道（b）与出口（T2）相连，阀芯（23）与滑阀（24）上端面形成的密闭空间卸荷，此时滑阀（24）下端面为高压面上端面低压，由于两面存在面积差所以滑阀（19）上移，流道（c）与进口（P）相连,流道（d）与出口（T1）相连，驱动水通过流道（c）进入下端活塞缸（7），推动活塞（19）向下运动，流道（a）关闭，活塞（19）向下运动通过连接座（18）带动柱塞（17）向下运动，柱塞缸（2）容积增大，压力减小，液体通过单向进液阀（11）吸入，完成吸液。