CN112252804B - 一种可伸缩型应急保障塔 - Google Patents

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Abstract

本发明属于应急救灾设施领域，具体公开了一种可伸缩型应急保障塔装置，包括桁架模块、保压系统、顶升囊体、载荷与辅助拉索。桁架模块由多级桁架组成，各级桁架之间的截面从外至内依次减小，形成内外桁架结构，通过导轮及限位环等装置实现两级桁架的相对滚动和限位。顶升囊体布置于内层桁架内部通过保压系统对囊体的充气展开和放气回收，实现囊体对应急保障塔牵引展开与回收操作。本发明应急保障塔可搭载不同的有效载荷在一定高度范围内长期工作，成本相对较低，是一种可靠的灾害应急设施。

Description

一种可伸缩型应急保障塔
技术领域
本发明属于应急救灾设施领域，具体涉及一种可伸缩型应急保障塔。
背景技术
我国幅员辽阔，地理、气候条件复杂，是全球遭受自然灾害最严重的国家之一，灾害种类多、发生频率高、损失严重。为了尽可能的减少自然灾害带来的损失，极大限度的保障人民群众生命财产安全，灾后救援工作就显的尤为重要。然而在自然灾害发生后，灾害核心地区的通讯供电设施往往会遭受严重的破坏，同时也会伴随次生灾害的发生，这无疑增加抢险救灾的难度。
中国专利公开号CN2019111080040和专利公开号CN 2019216942631提供了一种无人机照明系统，该系统是目前最为常见的空中应急照明设施。由于无人机自身性能限制，无法真正实现24小时不间断驻空照明，同时无法在大风暴雨等恶劣天气下使用，上述不足严重限制了无人机照明系统在应急救援中的作用。中国专利公开号CN2017206599152公布了一种小型便携式灯塔，其结构小巧，桅杆高度较小，仅可满足道路照明、交通设施、工业场所的照明，无法适应灾区恶劣的自然环境，且照明范围较小。上述发明均只提供了应急照明功能，尚不具备灾后的高空长时定点实时监测功能。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种可伸缩型应急保障塔，该保障塔简单，使用方便，能根据使用需求搭载不同的有效载荷在一定高度范围内长期工作，成本相对较低，是一种可靠的灾害应急设施。
本发明一种可伸缩型应急保障塔，一种可伸缩型应急保障塔，包括桁架、保压系统与顶升囊体。
所述桁架为多级桁架内外嵌套结构，外层桁架底部置于底板上，最内层桁架顶面安装有顶板。相邻桁架间通过滚动组件实现伸缩，伸缩过程通过顶升囊体与保压系统控制。
所述顶升囊体置于最内层桁架内，且固定于底板上；通过保压系统实现顶升囊体的充放弃；通过顶升囊体充气上升上推顶板，使桁架由内之外逐层升起。
本发明的优点在于：
1、本发明可伸缩型应急保障塔，采用可伸缩式桁架模块和高性能复合材料，在满足使用要求的前提下，兼顾了整体结构小型化与轻量化，便于存储和运输；
2、本发明可伸缩型应急保障塔，通过调节顶升囊体的充气体积，实现保障塔的升缩，调节过程中可控制气囊充气量实现不同伸缩高度位置的调节，同时也可控制充气压力来适应不同的载荷重量，由于囊体参数可调可控，极大的增加了应急塔的环境适应性和载荷适应性；
3、本发明可伸缩型应急保障塔，主体由多级复合材料桁架构成，塔顶的最高升限可满足应急照明、短距离通信与区域监控的等多种载荷的高度需求；
4、本发明可伸缩型应急保障塔，结构稳定，展开回收操作简单，可满足长时定点和快速移动的使用需求。
附图说明
图1为本发明可伸缩型应急保障塔展开状态示意图。
图2为本发明可伸缩型应急保障塔收缩状态示意图。
图3为本发明可伸缩型应急保障塔一级桁架示意图。
图4为本发明可伸缩型应急保障塔二级与三级桁架示意图。
图5为本发明可伸缩型应急保障塔保压系统示意图。
图中：
1-一级桁架 2-二级桁架 3-三级桁架
4-保压系统 5-顶升囊体 6-载荷
7-辅助拉索 8-主杆 9-隔框杆
10-底板 11-导轮 12-导轮支架
13-限位环 14-顶板 401-风机
402-阀门 403-压力传感器 404-控制器
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
本发明可伸缩型应急保障塔，包括一级桁架1、二级桁架2、三级桁架3、保压系统4、顶升囊体5、载荷6与辅助拉索7，如图1、图2所示。
如图3、图4所示，一级桁架1、二级桁架2与三级桁架3均为三角形桁架，采用玻璃纤维或碳纤维复合材料桁架结构；通过使用高性能复合材料进行主体桁架的制作，可有效减轻结构重量。
所述如表1所示，表中比较了同一方案下采用不同材料制作应急保障塔的质量：
表1.应急保障塔同强度不同材料重量表
Figure BDA0002740184080000021
一级桁架1、二级桁架2与三级桁架3均由周向上若干主杆以及周向多截面处周向上安装的用来连接各主杆8的隔框杆9构成的架体结构。一级桁架1、二级桁架2与三级桁架3的主杆8为空心杆，外径分别为80mm、70mm和60mm，壁厚均为2mm，长度为2500mm，在保证结构强度与刚度的同时减轻结构重量，实现结构的等强度设计。隔框杆9为直径35mm，壁厚1.5mm的碳管。主杆8和隔框杆9之间采用共固化成型工艺，实现结构的一体化。
上述各级桁架为轴向等截面设计，同时一级桁架1、二级桁架2与三级桁架3的截面依次减小，三级桁架3可完全安装于二级桁架2内部，二级桁架2可完全安装于一级桁架1内部形成内外桁架结构，使一级桁架1、二级桁架2和三级桁架3三者间由外至内嵌套设置。其中，一级桁架1底部安装有底板10，该底板10顶面用于放置保压系统4及顶升囊体5，底面用来与地面相接触，为整个应急保障塔提供支撑。三级桁架3顶部安装有顶板14，用于安装载荷6，载荷6可为照明、通讯、监控等多种设备载荷，安装于顶板14上。
所述二级桁架2与三级桁架3中，每根主杆8下部沿轴向安装有2个导轮11，另分别为上导轮与下导轮。2个导轮11垂直间距为400mm。导轮11通过导轮支架12与主杆8粘接，导轮11为周向具有凹槽的U型轮，与导轮支架12间通过轴承和销连接。在三个桁架嵌套后，内层桁架中主杆8上的导轮周向上的凹槽与外层桁架对应的主杆8贴合，由此通过内层桁架上的导轮11沿外层桁架中对应的主杆8滚动，实现相邻两级桁架间的上下滑动。且由于设计内层桁架下部共6个导轮，即有6个点约束，不会使内层桁架与外层桁架间产生摆动。同时，在一级桁架1和二级桁架2的每根主杆8的上部和下部各安装有一个限位环13，其中上部的限位环13距离其所在主杆9顶端300mm。在内层桁架向上滑动时，通过内层桁架上方的导轮11与外层上方的限位环13接触，实现内层桁架向上滑动限位；在内层桁架向下滑动时，通过内层桁架下方的导轮11与外层桁架上方的限位环13接触，实现内层桁架向下滑动限位。当三级桁架3处于收缩状态时，即内层桁架均向下滑动至极限位置时，二级桁架2与三级桁架3下方的下导轮与底板10间距为分别为200mm和500mm。
所述顶升囊体5由PVC夹网布焊接而成，如图5所示，折叠状态时，为三角形截面柱状囊体，置于三级桁架3内部，位于底板10中部；且顶升囊体5底面与底板10上表面贴合。顶升囊体5底部与底板10间设置有对应的连接环，通过绳索分别对相应的连接环进行栓系，实现囊体5底面的固定。顶升囊体5下端伸出充气接口用于连接保压系统4，通过保压系统4实现顶升囊体5的充放气。在顶升囊体5充气后，可使顶升囊体5逐渐展开，展开后同为三角形截面柱状囊体，轴向长度可增加至于应急保障塔的三级桁架完全展开后内部空腔高度，如图1所示。
所述保压系统4包括风机401、阀门402、压力传感器403和控制器404，均安装于底板10上。其中，风机401出气口与阀门402一端连接，阀门402的另一端通过顶升囊体5底部的充气接口与顶升囊体5相连，通过阀门402控制顶升囊体5的充放气。压力传感器403布置于顶升囊体5底部，通过有线或无线传输将顶升囊体5的压力传递给控制器404，控制器404对风机401和阀门402的启停进行控制。
所述辅助拉索7用于保障塔展开、工作和回收过程中整个系统的稳定性，避免保障塔在整个使用过程中发生倾倒，同时也使得保障塔具有较强的抗风能力。辅助拉索7一端安装有登山扣，通过登山扣与一级桁架1的主杆8顶部的安装孔相连接，且与主杆8呈45°，斜拉至地面，将辅助拉索7另一端通过沙袋或地锚固定于地面。上述一级桁架1的每根主杆8连接一根辅助拉索7。
在保障塔展开过程中，展开过程保压系统4对顶升囊体5进行充气，顶升囊体5的上表面由于内部充气后开始沿轴向膨胀伸展，其径向上的膨胀可忽略不计。在顶升囊体5膨胀过程中会与顶板14下表面接触，随着充气量的增加，囊体5继续沿轴向膨胀，此时囊体5上表面向上推动顶板14上升，从而带动三级桁架3向上运动，当三级桁架3升至一定高度后，三级桁架3上的导轮11与二级桁架2上部的限位环13接触，并由导轮11通过限位环13带动二级桁架2向上运动，当二级桁架2升至设定高度后，阀门402关闭，风机401停止充气，完成保障塔的展开作业。在保障塔工作过程中，由压力传感器403实时监测囊体压力并反馈给控制器404，当顶升囊体5内部压力达到上线(下线)阀值后，保压系统4对囊体5进行放气(充气)操作，当囊体5压力恢复至保压区间后，保压系统4停止充放气操作，并进行压力监测，从而保证顶升囊体5的压力稳定。在上述过程中通过控制顶升囊体5的充气量可实现应急保障塔不同高空的升降。
保障塔回收过程中，由保压系统4对顶升囊体5进行抽气，桁架在自身重力的作用下缓慢降低高度；待三级桁架完全回收后，阀门402关闭，风机401停止抽气，此时顶升囊体5折叠存放于底板10上；最后对辅助拉索6进行回收。
上述实施例所述的实施方式仅仅是清楚地说明本发明所作举例，而并非对本发明实施方式的限定，实施人员可给据实际情况调整，在上述说明的实施方式基础上做出的其他不同形式，仍在本发明的保护范围中。

Claims (1)

1.一种用于灾害应急设施的可伸缩型应急保障塔，包括有桁架、保压系统（4）、顶升囊体（5）、载荷（6）与辅助拉索（7）；
辅助拉索（7）一端安装有登山扣，通过登山扣与一级桁架（1）的主杆（8）顶部的安装孔相连接，且与主杆（8）呈45°，斜拉至地面，将辅助拉索（7）另一端通过沙袋或地锚固定于地面；
所述桁架为多级桁架内外嵌套结构，外层桁架底部置于底板上，最内层桁架顶面安装有顶板；相邻桁架间通过滚动组件实现伸缩；伸缩过程通过顶升囊体与保压系统控制；
所述保压系统（4）包括风机（401）、阀门（402）、压力传感器（403）和控制器（404），均安装于底板（10）上；其中，风机（401）出气口与阀门（402）一端连接，阀门（402）的另一端通过顶升囊体（5）底部的充气接口与顶升囊体（5）相连，通过阀门（402）控制顶升囊体（5）的充放气；压力传感器（403）布置于顶升囊体（5）底部，通过有线或无线传输将顶升囊体（5）的压力传递给控制器（404），控制器（404）对风机（401）和阀门（402）的启停进行控制；
其特征在于：
桁架包括有一级桁架（1）、二级桁架（2）、三级桁架（3）；一级桁架（1）、二级桁架（2）与三级桁架（3）均为截面三角形桁架，采用玻璃纤维或碳纤维复合材料桁架结构；
顶升囊体（5）为三角形截面柱状囊体，置于三级桁架（3）内部，位于底板（10）中部；
一级桁架（1）、二级桁架（2）与三级桁架（3）均由周向上若干主杆以及周向多截面处周向上安装的用来连接各主杆（8）的隔框杆（9）构成的架体结构；
主杆（8）为空心杆，壁厚为2mm，长度为2500mm；
隔框杆（9）为直径35mm，壁厚1.5mm的碳管；
主杆（8）和隔框杆（9）之间采用共固化成型工艺，实现结构的一体化；
一级桁架（1）上的主杆（8）外径为80mm；
二级桁架（2）上的主杆（8）外径为70mm；
三级桁架（3）上的主杆（8）外径为60mm；
三级桁架（3）完全安装于二级桁架（2）内部，二级桁架（2）完全安装于一级桁架（1）内部形成内外桁架结构，使一级桁架（1）、二级桁架（2）和三级桁架（3）三者间由外至内嵌套设置；其中，一级桁架（1）底部安装有底板（10），该底板（10）的顶面用于放置保压系统（4）及顶升囊体（5），底板（10）的底面用来与地面相接触，为整个应急保障塔提供支撑；三级桁架（3）顶部安装有顶板（14），顶板（14）上安装有载荷（6）；
二级桁架（2）与三级桁架（3）中的每根主杆（8）下部沿轴向安装有2个导轮（11），另分别为上导轮与下导轮；2个导轮（11）垂直间距为400mm；导轮（11）通过导轮支架（12）与主杆（8）粘接，导轮（11）为周向具有凹槽的U型轮，与导轮支架（12）间通过轴承和销连接；
二级桁架（2）上的导轮（11）沿一级桁架（1）中对应的主杆（8）滚动，实现相邻两级桁架间的上下滑动；
在一级桁架（1）和二级桁架（2）的每根主杆（8）的上部和下部各安装有一个限位环（13），其中上部的限位环（13）距离其所在主杆（8 ）顶端300mm；
在二级桁架（2）向上滑动时，通过二级桁架（2）上方的导轮（11）与一级桁架（1）上方的限位环（13）接触，实现二级桁架（2）向上滑动限位；在二级桁架（2）向下滑动时，通过二级桁架（2）下方的导轮（11）与一级桁架（1）上方的限位环（13）接触，实现一级桁架（1）向下滑动限位；
当三级桁架（3）处于收缩状态时，即二级桁架（2）均向下滑动至极限位置时，二级桁架（2）与三级桁架（3）下方的下导轮与底板（10）间距分别为200mm和500mm；
所述顶升囊体（5）由PVC夹网布焊接而成；顶升囊体（5）底面与底板（10）上表面贴合；顶升囊体（5）底部与底板（10）间设置有对应的连接环，通过绳索分别对相应的连接环进行栓系，实现囊体（5）底面的固定；顶升囊体（5）下端伸出充气接口用于连接保压系统（4），通过保压系统（4）实现顶升囊体（5）的充放气；在顶升囊体（5）充气后，可使顶升囊体（5）逐渐展开，展开后同为三角形截面柱状囊体，轴向长度可增加至于应急保障塔的三级桁架（3）完全展开后内部空腔高度。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115123464A (zh) * 2021-03-25 2022-09-30 赵桂平 装在箱包里的伸缩式巨轮吊梯
CN113062625A (zh) * 2021-04-27 2021-07-02 青岛振生建筑工程有限公司 一种新型厂房整体顶升装置及顶升方法
CN113863762A (zh) * 2021-08-30 2021-12-31 江苏兴齐智能输电科技有限公司 便于高度控制调节的电力钢管杆

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB410193A (en) * 1932-02-12 1934-05-07 Mario Tamini Improvements in or relating to telescopic columns, masts and the like
FR2254122A1 (en) * 1973-12-05 1975-07-04 Mors Materiel Pneumatic telescopic mast - has pressure cylinder or clamping jaws controlling individual mast elements when extending or retracting
US7694486B2 (en) * 2003-12-12 2010-04-13 Alliant Techsystems Inc. Deployable truss having second order augmentation
DE202008009283U1 (de) * 2008-07-10 2009-11-12 Daas, Kamal Gittertragwerk
CN102094543B (zh) * 2011-02-15 2012-09-26 无锡市华鹰移动照明有限公司 气动升降通讯塔
CN202039618U (zh) * 2011-05-05 2011-11-16 广西一信通信科技有限公司 一种集装箱式一体化通信基站
US20130117998A1 (en) * 2011-11-12 2013-05-16 Philip Merryman Telescoping Tower of Wind Turbine
CN202544437U (zh) * 2012-03-21 2012-11-21 浙江瑞能通信科技有限公司 一种应急通信基站
JP6141957B1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-07 日本飛行機株式会社 伸展マスト繰出し装置
CN110965840B (zh) * 2019-12-30 2021-08-10 陈爱明 一种伸缩通讯塔

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