CN108905026B - 一种野外消防取水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种野外消防取水方法，先获取如下结构的消防取水车，包括采用液压驱动的履带底盘，履带底盘上安装有发动机，发动机的输出端安装有变速箱；履带底盘的前端安装有液压吊臂；履带底盘宽度方向的两侧各设置有一组取水系统，取水系统包括能够悬吊在液压吊臂上的取水模块和取水液压泵；取水模块包括一体安装的水泵和取水液压马达，取水液压马达与取水液压泵之间连接有长度大于20米的取水液压管；两个取水液压泵和行走液压泵均安装在所述变速箱上；取水时，将所述消防取水车开到自然水源地进行取水。本发明具有适应多种地形，能够靠近自然水源地进行取水等优点。

Description

一种野外消防取水方法

技术领域

本发明涉及消防技术领域，特别的涉及一种野外消防取水方法。

背景技术

在消防系统中，水作为传统的灭火介质，易于取用，在灭火作业中占用相当大的比重。在城市中，大型建筑都配备有消防水系统，且经过消防检验，一旦发生火灾，能够为消防队提供水源供应。然而，在远离都市的地方，一旦发生火灾或其他自然灾害，就无法为消防队提供便利的消防水供给，消防队需要就近寻找河流等自然水源地进行取水，然而事故发生地距离自然水源地的距离较远，为此，需要将自然水源中的水泵出后远距离输送到事故发生地，为消防队提供消防水供给。

然而，自然水源地的地形复杂，或具有较多的坑洼，不易靠近水源，或取水落差较大，不易取水。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种适用于各种野外地形，能够快速靠近自然水源地，取水方便的野外消防取水方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种野外消防取水方法，其特征在于，先获取如下结构的消防取水车，包括采用液压驱动的履带底盘，所述履带底盘上安装有发动机，所述发动机位于所述履带底盘宽度方向的中部，且靠近所述履带底盘的后端，所述发动机的输出端沿所述履带底盘的长度方向朝向所述履带底盘的前端设置；所述履带底盘的中部还设置有燃油箱，所述燃油箱位于所述发动机的下方，所述发动机的燃油管连接至所述燃油箱；所述发动机的输出端安装有变速箱，所述变速箱背离所述发动机的一侧具有三个可切断动力的变速箱输出端；所述履带底盘的前端安装有液压吊臂；所述履带底盘宽度方向的两侧各设置有一组取水系统，所述取水系统包括能够悬吊在所述液压吊臂上的取水模块和取水液压泵；所述取水模块包括一体安装的水泵和取水液压马达，所述取水液压马达与所述取水液压泵之间连接有长度大于20米的取水液压管；所述取水系统还包括用于盘绕收纳所述取水液压管的绞盘；两个所述取水液压泵分别安装在两个所述变速箱输出端上，另一所述变速箱输出端上安装有行走液压泵，所述行走液压泵的出油口连接有控制阀组，所述控制阀组包括两个分别用于控制所述履带底盘的左履带和右履带的行走控制阀，所述行走控制阀的控制油口通过管道连接至所述履带底盘；所述履带底盘上还设置有液压油箱，所述取水液压泵的进油口和所述行走液压泵的进油口均连接至所述液压油箱；取水时，利用履带底盘将消防取水车开到自然水源地岸边的崖上，利用液压吊臂将取水模块吊起，并伸至自然水源地上方，在将取水模块下方到水中，启动取水液压泵，使取水液压马达带动水泵旋转泵水。

进一步的，所述绞盘包括安装在履带底盘上的绞盘支架，以及由同轴焊接成一体且内部相互分隔的进油钢管和回油钢管组成的绞盘转轴，所述进油钢管和回油钢管相背离的一端均通过旋转接头可转动地安装在绞盘支架上；所述取水液压泵的出油口通过管道连接至所述进油钢管所连接的旋转接头，所述回油钢管所连接的旋转接头通过管道连接至所述液压油箱；所述绞盘还包括同轴安装在所述绞盘转轴上的滚筒架和圆形挡板，所述圆形挡板沿所述绞盘转轴的长度方向等距布置有三个，所述滚筒架包括多个沿轴向连接在最外侧的两个所述圆形挡板之间的滚筒钢管，所述滚筒钢管沿周向均布设置在所述绞盘转轴的外侧；所述进油钢管和回油钢管的管壁上均具有贯通设置的接头端，所述取水液压马达的进油口和回油口分别通过所述取水液压管连接至所述进油钢管或回油钢管的接头端。

进一步的，所述绞盘还包括绞盘减速器，所述绞盘转轴的一端连接至所述绞盘减速器的输出端，所述绞盘减速器的输入端安装有绞盘液压马达；所述控制阀组还包括两个用于分别控制所述绞盘液压马达的绞盘控制阀，所述绞盘控制阀的两个控制油口分别通过管道连接至所述绞盘液压马达的两个工作油口。

进一步的，所述取水液压马达的回油口与所述取水液压管之间连接有泄回油接头，所述泄回油接头上具有贯通设置的主油孔，所述主油孔的两端分别连接所述取水液压马达的回油口和所述取水液压管；所述泄回油接头的主油孔内径由两端向中部逐渐变小，所述泄回油接头上还具有与所述主油孔垂直贯通设置的副油孔，所述副油孔与所述主油孔相贯于所述主油孔内径最小处；所述取水液压马达的泄油口通过管道连接至所述泄回油接头的副油孔。

进一步的，所述泄回油接头与所述取水液压马达的泄油口之间还设置有泄油单向阀，所述泄油单向阀的进油口连接至所述取水液压马达的泄油口，回油口连接至所述泄回油接头。

进一步的，与所述取水液压马达的回油口相连接的取水液压管的另一端与所述液压油箱之间还设置有辅助回油泵，所述辅助回油泵的进油口连接至该取水液压管，出油口连接至所述液压油箱；所述辅助回油泵的输入轴连接有驱动装置。

进一步的，所述液压油箱与所述取水液压管之间还连接有与所述辅助回油泵并联设置的旁路回油管。

进一步的，所述液压油箱包括对称布置在所述发动机两侧的左油箱和右油箱，两个取水系统分别连接至对应的左油箱或右油箱；所述行走液压泵的进油口连接至所述左油箱或右油箱，所述履带底盘的左履带和右履带的回油口分别通过管道连接至对应的左油箱或右油箱；所述左油箱和右油箱之间连接有连通油管，所述连通油管穿过所述发动机的底部，且两端分别连接至所述左油箱和右油箱的底部。

进一步的，所述左油箱和右油箱均为与大气隔绝的封闭式油箱，且所述左油箱和右油箱内均设置有加压气囊，使所述左油箱和右油箱内的压力始终大于大气压力。

进一步的，所述左油箱和右油箱内的加压气囊相互连通。

综上所述，本发明具有适应多种地形，能够靠近自然水源地进行取水等优点。

附图说明

图1为消防取水车的侧视结构示意图。

图2为消防取水车的部分液压原理示意图。

图3为液压油箱部分的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1和图2所示，一种消防取水车，包括采用液压驱动的履带底盘1，所述履带底盘1上安装有发动机(图中未示出)，所述发动机位于所述履带底盘1宽度方向的中部，且靠近所述履带底盘1的后端，所述发动机的输出端沿所述履带底盘1的长度方向朝向所述履带底盘1的前端设置；所述履带底盘1的中部还设置有燃油箱(图中未示出)，所述燃油箱位于所述发动机的下方，所述发动机的燃油管连接至所述燃油箱；所述发动机的输出端安装有变速箱(图中未示出)，所述变速箱背离所述发动机的一侧具有三个可切断动力的变速箱输出端；所述履带底盘1的前端安装有液压吊臂2；所述履带底盘1宽度方向的两侧各设置有一组取水系统，所述取水系统包括能够悬吊在所述液压吊臂2上的取水模块和取水液压泵4；所述取水模块包括一体安装的水泵和取水液压马达5，所述取水液压马达5与所述取水液压泵4之间连接有长度大于20米的取水液压管；所述取水系统还包括用于盘绕收纳所述取水液压管的绞盘6；两个所述取水液压泵4分别安装在两个所述变速箱输出端上，另一所述变速箱输出端上安装有行走液压泵7，所述行走液压泵7的出油口连接有控制阀组8，所述控制阀组8包括两个分别用于控制所述履带底盘1的左履带和右履带的行走控制阀，所述行走控制阀的控制油口通过管道连接至所述履带底盘1；所述履带底盘1上还设置有液压油箱9，所述取水液压泵4的进油口和所述行走液压泵7的进油口均连接至所述液压油箱9。

采用上述结构，通过行走液压泵7将液压油经过行走控制阀送入履带底盘1，驱动履带底盘1行走，由于履带底盘1能够适应各种地形，使得整个取水车能够适应自然水源地复杂多变的地形，便于取水。取水时，通过液压吊臂2将取水模块放入自然水源中，将安装有取水液压泵4的两个变速器输出端与变速箱结合，取水液压泵4输送的高压液压油驱动取水液压马达5带动水泵转动，从自然水源中取水。由于取水液压管的长度大于20米，对于部分落差较大的自然水源地，可以从高处(比如桥梁上)将取水模块下方到水源中进行取水作业。具体实施时，所述控制阀组8上还有多个用于控制所述液压吊臂的吊臂控制阀。

实施时，所述绞盘6包括安装在履带底盘1上的绞盘支架，以及由同轴焊接成一体且内部相互分隔的进油钢管和回油钢管组成的绞盘转轴，所述进油钢管和回油钢管相背离的一端均通过旋转接头可转动地安装在绞盘支架上；所述取水液压泵4的出油口通过管道连接至所述进油钢管所连接的旋转接头，所述回油钢管所连接的旋转接头通过管道连接至所述液压油箱9；所述绞盘6还包括同轴安装在所述绞盘转轴上的滚筒架和圆形挡板，所述圆形挡板沿所述绞盘转轴的长度方向等距布置有三个，所述滚筒架包括多个沿轴向连接在最外侧的两个所述圆形挡板之间的滚筒钢管，所述滚筒钢管沿周向均布设置在所述绞盘转轴的外侧；所述进油钢管和回油钢管的管壁上均具有贯通设置的接头端，所述取水液压马达5的进油口和回油口分别通过所述取水液压管连接至所述进油钢管或回油钢管的接头端。

采用上述结构，由于滚筒钢管沿周向均布设置，使得取水液压管能够从相邻两个滚筒钢管之间穿过连接在进油钢管或回油钢管的接头端的接头端上。在进油钢管和回油钢管的端部连接旋转接头，既可以使液压油经过旋转接头进入到取水液压管，并输送到取水液压马达5，还可以保证绞盘6能够正常转动，实现盘绕取水液压管的功能。

实施时，所述绞盘6还包括绞盘减速器，所述绞盘转轴的一端连接至所述绞盘减速器的输出端，所述绞盘减速器的输入端安装有绞盘液压马达(图中未示出)；所述控制阀组8还包括两个用于分别控制所述绞盘液压马达的绞盘控制阀(图中未示出)，所述绞盘控制阀的两个控制油口分别通过管道连接至所述绞盘液压马达的两个工作油口。

实施时，所述取水液压马达5的回油口与所述取水液压管之间连接有泄回油接头10，所述泄回油接头10上具有贯通设置的主油孔，所述主油孔的两端分别连接所述取水液压马达5的回油口和所述取水液压管；所述泄回油接头10的主油孔内径由两端向中部逐渐变小，所述泄回油接头10上还具有与所述主油孔垂直贯通设置的副油孔，所述副油孔与所述主油孔相贯于所述主油孔内径最小处；所述取水液压马达5的泄油口通过管道连接至所述泄回油接头10的副油孔。

取水液压马达5在工作时不可避免地会存在内泄漏，从而会增加马达壳体内的压力，为避免马达壳体内的压力过高而损坏液压马达，通常需要将壳体内泄漏的液压油排出。由于取水液压马达5需要下放到自然水源中，使得取水液压马达5与液压油箱9的距离较远，直接将泄油口通过管道连接至液压油箱9，既增加油管采购成本，还会增加油管的收纳难度和工作量。采用上述结构，取水液压马达5工作时，液压油从取水液压马达5的回油口高速流出，经过主油孔内径最小处时，回油的流速会进一步增大，从而可以使与之垂直贯通的副油孔内形成相对低压，既可以保证泄油口不会受到回油液压管内的回油压力冲击，还可以使壳体内逐渐增高压力的液压油随同回油流回液压油箱9。从而解决液压管路的布置难题，降低液压管的采购成本。

实施时，所述泄回油接头10与所述取水液压马达5的泄油口之间还设置有泄油单向阀11，所述泄油单向阀11的进油口连接至所述取水液压马达5的泄油口，回油口连接至所述泄回油接头10。

由于泄回油接头10中的回油压力并不稳定，特别是在启动时，回油流速相对较小，无法在副油孔中形成相对低压，回油冲入泄油口容易对取水液压马达5的壳体造成损坏。采用上述结构，利用泄油单向阀11，可以防止回油反冲，还可以在回油流速稳定后，方便内泄漏油经过泄油单向阀11流入回油中，流回液压油箱9。

实施时，所述泄油单向阀11的开启压力低于500bar。

这样，壳体内的内泄漏油压力一旦超过泄油单向阀11的开启压力，就可以开启泄油单向阀11，流入回油中，从而防止壳体内泄漏油压力过高。

实施时，所述主油孔朝向所述取水液压马达5的回油口的一端具有内径不变的第一直孔段，所述主油孔的内径最小处具有内径不变的第二直孔段，所述第二直孔段的长度与所述副油孔的内径一致；所述第一直孔段与所述第二直孔段之间具有第一锥孔段，所述第一锥孔段的锥度为20°～23°。

实施时，所述第一直孔段的内径为所述第二直孔段的内径的3～4倍。

实施时，所述主油孔朝向所述取水液压管的一端与所述第二直孔段之间为第二锥孔段，所述第二锥孔段的锥度为7°～16°。

实施时，与所述取水液压马达5的回油口相连接的取水液压管的另一端与所述液压油箱9之间还设置有辅助回油泵12，所述辅助回油泵12的进油口连接至该取水液压管，出油口连接至所述液压油箱9；所述辅助回油泵12的输入轴连接有驱动装置13，所述驱动装置13为电机。

由于取水车有时需要在落差较大的自然水源地进行取水，通常需要将取水液压马达5下放到较低为位置，使得取水液压管内的液压油具有较大的重力势能，造成取水液压马达5的出油口压力较大。采用上述结构，利用辅助回油泵12辅助抽取水液压管内的回油，可以减小取水液压马达5的出油口的回油压力。

实施时，所述液压油箱9与所述取水液压管之间还连接有与所述辅助回油泵12并联设置的旁路回油管。

这样，可以防止因故障而造成辅助回油泵12的流量减小或停止工作，影响取水液压管中的回油流回油箱，使系统更加稳定。

实施时，所述旁路回油管与所述液压油箱9之间还设置有回油单向阀14，所述回油单向阀14的进油口连接至所述旁路回油管，出油口连接至所述液压油箱9。

实施时，所述辅助回油泵12的出油口与所述液压油箱9之间还设置有散热器，所述散热器的进油口和回油口分别通过管道连接至所述辅助回油泵12的出油口和所述液压油箱9。

实施时，如图3所示，所述液压油箱9包括对称布置在所述发动机两侧的左油箱和右油箱，两个取水系统分别连接至对应的左油箱或右油箱；所述行走液压泵7的进油口连接至所述左油箱或右油箱，所述履带底盘1的左履带和右履带的回油口分别通过管道连接至对应的左油箱或右油箱；所述左油箱和右油箱之间连接有连通油管，所述连通油管15穿过所述发动机的底部，且两端分别连接至所述左油箱和右油箱的底部。

由于取水车上布置有发动机、绞盘6、取水模块以及油箱，使得取水车上的空间较小，将履带底盘1的左履带和右履带的回油口分别连接至对应的左油箱或右油箱，能够更加方便液压管路的布置与安装。由于行走液压泵7的进油口只能连接在左油箱或右油箱中的一个，使得履带底盘1行走时，部分液压油会从行走控制阀组8经过左履带或右履带流到另一个油箱中，使得一个油箱的液位升高，另一个油箱的液位降低，在左油箱和右油箱之间连接连通油管15，并从发动机底部穿过，既可以利用发动机底部空间布管，又可以通过连通油管15使左油箱和右油箱实现连通，保证左油箱和右油箱的液位一致。

实施时，所述连通油管15设置有多根。

由于液压油具有一定的粘度，流动性相对较差，通过设置多根连通油管15，可以增大左油箱和右油箱相互之间的液压油流速，

实施时，所述左油箱和右油箱均为与大气隔绝的封闭式油箱，且所述左油箱和右油箱内均设置有加压气囊16，使所述左油箱和右油箱内的压力始终大于大气压力。

将左油箱和右油箱设置成封闭式油箱可以防止任何一个油箱被液压油填满后液压油外泄，还可以利用油箱内的压力，迫使粘度较大的液压油能够更快地通过连通油管15，进入另一侧的油箱中。

实施时，所述左油箱和右油箱内的加压气囊相互连通。

具体实施时，图2中的液压原理图还包含有其他必要液压元件，比如溢流阀，行走控制阀、绞盘控制阀的内部结构等，但这些液压元件或其内部结构均不是本申请对现有技术所作出的创造性贡献，故并没有画出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种野外消防取水方法，其特征在于，先获取如下结构的消防取水车，包括采用液压驱动的履带底盘，所述履带底盘上安装有发动机，所述发动机位于所述履带底盘宽度方向的中部，且靠近所述履带底盘的后端，所述发动机的输出端沿所述履带底盘的长度方向朝向所述履带底盘的前端设置；所述履带底盘的中部还设置有燃油箱，所述燃油箱位于所述发动机的下方，所述发动机的燃油管连接至所述燃油箱；所述发动机的输出端安装有变速箱，所述变速箱背离所述发动机的一侧具有三个可切断动力的变速箱输出端；所述履带底盘的前端安装有液压吊臂；所述履带底盘宽度方向的两侧各设置有一组取水系统，所述取水系统包括能够悬吊在所述液压吊臂上的取水模块和取水液压泵；所述取水模块包括一体安装的水泵和取水液压马达，所述取水液压马达与所述取水液压泵之间连接有长度大于20米的取水液压管；所述取水系统还包括用于盘绕收纳所述取水液压管的绞盘；两个所述取水液压泵分别安装在两个所述变速箱输出端上，另一所述变速箱输出端上安装有行走液压泵，所述行走液压泵的出油口连接有控制阀组，所述控制阀组包括两个分别用于控制所述履带底盘的左履带和右履带的行走控制阀，所述行走控制阀的控制油口通过管道连接至所述履带底盘；所述履带底盘上还设置有液压油箱，所述取水液压泵的进油口和所述行走液压泵的进油口均连接至所述液压油箱；

与所述取水液压马达的回油口相连接的取水液压管的另一端与所述液压油箱之间还设置有辅助回油泵，所述辅助回油泵的进油口连接至该取水液压管，出油口连接至所述液压油箱；所述辅助回油泵的输入轴连接有驱动装置；所述液压油箱与所述取水液压管之间还连接有与所述辅助回油泵并联设置的旁路回油管；所述旁路回油管与所述液压油箱之间还设置有回油单向阀，所述回油单向阀的进油口连接至所述旁路回油管，出油口连接至所述液压油箱；

所述取水液压马达的回油口与所述取水液压管之间连接有泄回油接头，所述泄回油接头上具有贯通设置的主油孔，所述主油孔的两端分别连接所述取水液压马达的回油口和所述取水液压管；所述泄回油接头的主油孔内径由两端向中部逐渐变小，所述泄回油接头上还具有与所述主油孔垂直贯通设置的副油孔，所述副油孔与所述主油孔相贯于所述主油孔内径最小处；所述取水液压马达的泄油口通过管道连接至所述泄回油接头的副油孔；

所述液压油箱包括对称布置在所述发动机两侧的左油箱和右油箱，两个取水系统分别连接至对应的左油箱或右油箱；所述行走液压泵的进油口连接至所述左油箱或右油箱，所述履带底盘的左履带和右履带的回油口分别通过管道连接至对应的左油箱或右油箱；所述左油箱和右油箱之间连接有连通油管，所述连通油管穿过所述发动机的底部，且两端分别连接至所述左油箱和右油箱的底部；所述左油箱和右油箱均为与大气隔绝的封闭式油箱，且所述左油箱和右油箱内均设置有加压气囊，使所述左油箱和右油箱内的压力始终大于大气压力；所述左油箱和右油箱内的加压气囊相互连通；

取水时，利用履带底盘将消防取水车开到自然水源地岸边的崖上，利用液压吊臂将取水模块吊起，并伸至自然水源地上方，在将取水模块下方到水中，启动取水液压泵，使取水液压马达带动水泵旋转泵水。

2.如权利要求1所述的野外消防取水方法，其特征在于，所述绞盘包括安装在履带底盘上的绞盘支架，以及由同轴焊接成一体且内部相互分隔的进油钢管和回油钢管组成的绞盘转轴，所述进油钢管和回油钢管相背离的一端均通过旋转接头可转动地安装在绞盘支架上；所述取水液压泵的出油口通过管道连接至所述进油钢管所连接的旋转接头，所述回油钢管所连接的旋转接头通过管道连接至所述液压油箱；所述绞盘还包括同轴安装在所述绞盘转轴上的滚筒架和圆形挡板，所述圆形挡板沿所述绞盘转轴的长度方向等距布置有三个，所述滚筒架包括多个沿轴向连接在最外侧的两个所述圆形挡板之间的滚筒钢管，所述滚筒钢管沿周向均布设置在所述绞盘转轴的外侧；所述进油钢管和回油钢管的管壁上均具有贯通设置的接头端，所述取水液压马达的进油口和回油口分别通过所述取水液压管连接至所述进油钢管或回油钢管的接头端。

3.如权利要求2所述的野外消防取水方法，其特征在于，所述绞盘还包括绞盘减速器，所述绞盘转轴的一端连接至所述绞盘减速器的输出端，所述绞盘减速器的输入端安装有绞盘液压马达；所述控制阀组还包括两个用于分别控制所述绞盘液压马达的绞盘控制阀，所述绞盘控制阀的两个控制油口分别通过管道连接至所述绞盘液压马达的两个工作油口。

4.如权利要求1所述的野外消防取水方法，其特征在于，所述泄回油接头与所述取水液压马达的泄油口之间还设置有泄油单向阀，所述泄油单向阀的进油口连接至所述取水液压马达的泄油口，回油口连接至所述泄回油接头。

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