CN112316339A - 一种可移动的隧道灭火机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可移动的隧道灭火机器人，包括外壳、左电机组、右电机组、轨道、储藏舱、灭火装置、排烟装置、传动杆、排烟电机组、固定轴，外壳内部呈空心结构，且外壳整体呈凹形，外壳内中上部固定连接有设备平台，且设备平台上竖立设有多块隔板，设备平台左侧前端固定连接有左电机组，且设备平台左侧末端设有排烟电机组，左电机组与排烟电机组之间的隔板内设有排烟装置，设备平台右侧前端设有右电机组，且设备平台左侧末端设有排烟电机组，本发明提供一种可移动的隧道灭火机器人为解决隧道内机器人自动往返巡检，在遇到火情时自动灭火并将烟雾等有毒气体排出隧道，机器人遇到火情时可投放必要救生物资或多类型灭火弹等问题。
Description
技术领域
本发明涉及灭火机器人技术领域，尤其涉及一种可移动的隧道灭火机器人。
背景技术
随着我国交通事业的长足发展，越来越多的公路隧道建成通车，而公路隧道也在交通运输领域产生了举足轻重的作用，特别是一些特长型公路隧道更是解决了长久以来的特殊地区出行难问题，其为当地人民的生产和生活做出了巨大的贡献。但是，公路隧道在给人民出行带来便利的同时，也伴随着越来越多的隧道火灾事故发生，因公路隧道大多建设在地形复杂的地区，而且存在结构封闭、交通流量巨大和车辆人员密集的特点，一旦发生隧道火灾事故，导致逃生和救援工作都变得异常困难，如果火势不能及时得到扑灭处理，将会导致严重的交通阻塞、人员损伤以及财产损失，受到火焰的高温炙烤，还会造成隧道主体工程的损坏，不但会产生巨大的经济损失，还会造成恶劣的社会影响。由于绝大多数的公路隧道都远离城市，并无可靠的市政水源作为消防用水，当火灾发生后，从消防员接警到救援车辆到达火灾现场，期间通常需要花费较长的时间，受到隧道内狭小空间的限制，救援及疏散路线极易与烟气扩散路线相冲突，消防员和救援车辆很难第一时间到达着火点，从而导致火势的蔓延，因此，公路隧道火灾事故极易演变成群死群伤的重特大事故。目前，公路隧道消防问题一直是世界性难题，并且国内外尚无针对性的防火规范可循，仅有一些其他建筑的防火规范可供参考，但有效性均较差。现有公路隧道的消防系统主要包括三部分，分为隧道外消防水系统、隧道洞口消防系统和隧道内消防系统。隧道外消防水系统主要以建设高位水池为主，并从高位水池引水作为消防用水。隧道洞口消防系统以建设泵室和消防栓为主，消防水源来自隧道外消防水系统的高位水池。隧道内消防系统主要以建设消防洞室为主，通常每隔约45米便设置一处消防洞室，在消防洞室内配备消防栓和灭火器，而消防洞室内的消防栓也以隧道外消防水系统的高位水池作为消防水源。现有的公路隧道消防系统十分庞大且造价高昂，平时不易维护，消防用水的运输管道和阀门容易生锈腐蚀，而且消防用水需要保持高压，因此维护成本也居高不下。由于我国幅员辽阔，在北方以及高寒地区会出现水源结冰，而在西部干旱地区存在消防水源匮乏，导致现有的公路隧道消防系统的可靠性和使用效率都十分低下。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种可移动的隧道灭火机器人，以解决高速隧道救援速度慢，烟雾难以从隧道内排出，不及时救火易造成隧道坍塌风险。
本发明一种可移动的隧道灭火机器人的目的与功效，由以下具体技术手段达成：一种可移动的隧道灭火机器人，包括外壳、左电机组、右电机组、轨道、储藏舱、灭火装置、排烟装置、传动杆、排烟电机组、固定轴，所述外壳内部呈空心结构，且外壳整体呈凹形，所述外壳凹槽两端设有通风口，所述外壳内中上部固定连接有设备平台，且设备平台上竖立设有多块隔板，所述设备平台左侧前端固定连接有左电机组，且设备平台左侧末端设有排烟电机组，所述左电机组与排烟电机组之间的隔板内设有排烟装置，所述设备平台右侧前端设有右电机组，且设备平台左侧末端设有排烟电机组，所述右电机组与排烟电机组之间的隔板内设有排烟装置，所述设备平台左右两侧内部设有排烟装置中的排烟山固定轴，所述外壳底部两端内设有单向轴，且单向轴内侧固定连接有舱门，所述舱门内侧设有锁球舱，且锁球舱内部固定连接有锁球弹簧，所述锁球弹簧内侧固定连接有锁球，所述外壳底部中央贯穿连接有灭火装置，所述设备平台与舱门之间形成储藏舱，所述外壳凹槽处活动连接有轨道。
进一步的，所述左电机组固定连接在设备平台顶部，所述设备平台顶部固定连接有左电池，且左电池顶部设有左电机，所述左电机内侧固定连接有左驱动轮，且左驱动轮贯穿外壳与轨道啮合连接，所述左电池左侧设有左电池开关，且左电池左侧设有左开关柱，所述左开关柱贯穿外壳的前后，且左开关柱中段设有左开关槽，所述左开关槽将左电池开关罩入其中。
进一步的，所述右电机组固定连接在设备平台顶部，所述设备平台顶部固定连接有右电池，且右电池顶部设有右电机，所述右电机内侧固定连接有右驱动轮，且右驱动轮贯穿外壳与轨道啮合连接，所述右电池右侧设有右电池开关，且右电池右侧设有右开关柱，所述右开关柱贯穿外壳的前后，且右开关柱中段设有右开关槽，所述右开关槽将右电池开关罩入其中。
进一步的，所述轨道内部设有水管且在轨道的轨道壁底部中段左右两端设有水门单向轴，所述水门单向轴内侧固定连接有水门，所述轨道两侧的轨道槽外部设有多个密封帘，且密封帘底部固定连接有配重块。
进一步的，所述排烟装置设在设备平台两侧中部，且在设备平台内部设有排烟扇固定轴，所述排烟扇固定轴的轴心处轴承连接有扇柱，且扇柱顶部设有驱动螺纹，所述扇柱上固定连接有扇叶，且扇柱上方设有扇柱传动杆，所述扇柱传动杆两端横跨与外壳的两端，且外壳两端内设有固定轴，所述固定轴轴心处与扇柱传动杆轴承连接，所述扇柱传动杆中部及内侧开设有传动槽，且中部的传动槽与驱动螺纹啮合连接，所述扇柱传动杆内侧的传动槽内啮合连接有传动杆，且传动杆贯穿隔板，所述隔板中设有固定轴，且固定轴与传动杆轴承连接，所述传动杆一端与传动槽啮合连接，另一端啮合连接有排烟电机组。
进一步的，所述灭火装置通过底部的灭火装置固定块固定连接于外壳的底部，所述灭火装置固定块底部固定连接有底座，且底座中心处设有导水管，所述底座四周设有多个加压喷头，所述导水管顶部设有进水口，且导水管底部设有出水口，所述导水管中上段两侧固定连接有排烟电机开关柱，且排烟电机开关柱内侧开设有排烟开关槽，所述导水管底部两侧固定连接有舱门触发柱，所述底座底部设有火光探测器，且火光探测器顶部设有液压泵，所述液压泵顶部设有液压杆，且液压杆顶部与导水管固定连接。
进一步的，所述排烟电机组固定连接在设备平台上，所述设备平台顶部固定连接有排烟电池，且排烟电池内侧设有排烟电池开关，所述排烟电池开关被排烟开关槽罩住，所述排烟电池顶部固定连接有排烟电机。
有益效果：
1、通过设有左开关柱和右开关柱，当本发明到达隧道尽头时左开关柱和右开关柱与隧道壁接触使其向内运动，使一侧开启的电机组关闭，一侧关闭的电机组开启，使本发明在隧道内往返运动。
2、通过设有灭火装置，当本发明在隧道内巡检时，如遇火情火光探测器将触发液压泵工作使导水管上升与轨道内的水管接通进行喷水灭火。
3、通过设有排烟装置，当遇到火情导水管上升时将触发排烟电机组和排烟装置工作，将隧道内的烟雾吸入本发明之中，并通过轨道将烟雾排出隧道。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图。
图2为本发明外部结构示意图。
图3为本发明俯视结构示意图。
图4为本发明左视结构示意图。
图5为本发明右视结构示意图。
图6为本发明排烟电机组结构示意图。
图7为本发明灭火装置结构示意图。
图8为本发明轨道结构示意图。
图9为本发明图1中A处放大结构示意图。
图10为本发明图8中的B处放大结构示意图。
图1-10中，部件名称与附图编号的对应关系为：
1-外壳、101-单向轴、102-锁球舱、103-舱门、104-锁球弹簧、105-锁球、106-设备平台、107-隔板、108-通风口、2-左电机组、201-左驱动轮、202-左开关柱、203-左开关槽、204-左电池、205-左电池开关、206-左电机、3-右电机组、301-右驱动轮、302-右开关柱、303-右开关槽、304-右电池、305-右电池开关、306-右电机、4-轨道、401-水门、402-水管、403-轨道槽、404-密封帘、405-配重块、406-水门单向轴、407-轨道壁、5-储藏舱、6-灭火装置、601-出水口、602-加压喷头、603-灭火装置固定块、604-进水口、605-导水管、606-排烟电机开关柱、607-排烟开关槽、608-舱门触发柱、609-底座、610-火光探测器、611-液压泵、612-液压杆、7-排烟装置、701-排烟扇固定轴、702-扇柱、703-扇叶、704-扇柱传动杆、705-传动槽、706-驱动螺纹、8-传动杆、9-排烟电机组、901-排烟电池、902-排烟电池开关、903-排烟电机、10-固定轴。
具体实施方式
下面将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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如附图1至附图10所示：一种可移动的隧道灭火机器人，包括外壳1、左电机组2、右电机组3、轨道4、储藏舱5、灭火装置6、排烟装置7、传动杆8、排烟电机组9、固定轴10，外壳1内部呈空心结构，且外壳整体呈凹形，外壳1凹槽两端设有通风口108，外壳1内中上部固定连接有设备平台106，且设备平台106上竖立设有多块隔板107，设备平台106左侧前端固定连接有左电机组2，且设备平台106左侧末端设有排烟电机组9，左电机组2与排烟电机组9之间的隔板107内设有排烟装置7，设备平台106右侧前端设有右电机组3，且设备平台106左侧末端设有排烟电机组9，右电机组3与排烟电机组9之间的隔板107内设有排烟装置7，设备平台106左右两侧内部设有排烟装置7中的排烟山固定轴701，外壳1底部两端内设有单向轴101，且单向轴101内侧固定连接有舱门103，舱门103内侧设有锁球舱102，且锁球舱102内部固定连接有锁球弹簧104，锁球弹簧104内侧固定连接有锁球105，外壳1底部中央贯穿连接有灭火装置6，设备平台106与舱门103之间形成储藏舱5，外壳1凹槽处活动连接有轨道4。
其中，左电机组2固定连接在设备平台106顶部，设备平台106顶部固定连接有左电池204，且左电池204顶部设有左电机206，左电机206内侧固定连接有左驱动轮201，且左驱动轮201贯穿外壳1与轨道4啮合连接，左电池204左侧设有左电池开关205，且左电池204左侧设有左开关柱202，左开关柱202贯穿外壳1的前后，且左开关柱202中段设有左开关槽203，左开关槽203将左电池开关205罩入其中。当本发明运动到隧道尽头时外壳1外部的左开关柱202将向内收缩并利用左开关槽203带动左电池开关205实现开关电源的效果，使本发明到达隧道尽头时自动返回再次巡检。
其中，右电机组3固定连接在设备平台106顶部，设备平台106顶部固定连接有右电池304，且右电池304顶部设有右电机306，右电机306内侧固定连接有右驱动轮301，且右驱动轮301贯穿外壳1与轨道4啮合连接，右电池304右侧设有右电池开关305，且右电池304右侧设有右开关柱303，右开关柱303贯穿外壳1的前后，且右开关柱303中段设有右开关槽303，右开关槽303将右电池开关305罩入其中。当本发明运动到隧道尽头时外壳1外部的右开关柱302将向内收缩并利用右开关槽303带动右电池开关305实现开关电源的效果，使本发明到达隧道尽头时自动返回再次巡检。
其中，轨道4内部设有水管402且在轨道4的轨道壁407底部中段左右两端设有水门单向轴406，水门单向轴406内侧固定连接有水门401，轨道4两侧的轨道槽403外部设有多个密封帘404，且密封帘404底部固定连接有配重块405。当本发明在轨道内运行时，经过的密封帘404将被左驱动轮201和右驱动轮301挑起，当经过后密封帘404通过底部的配重块405自动吸附在轨道4上形成一个密封传输管道，底部水门401在导水管605上升时将被顶开，同时将水源输送至导水管605内部，当导水管605下降时在水压的作用下水门601利用水门单向轴406关闭。
其中，排烟装置7设在设备平台106两侧中部，且在设备平台106内部设有排烟扇固定轴701，排烟扇固定轴701的轴心处轴承连接有扇柱702，且扇柱702顶部设有驱动螺纹706，扇柱702上固定连接有扇叶703，且扇柱702上方设有扇柱传动杆704，扇柱传动杆704两端横跨与外壳1的两端，且外壳1两端内设有固定轴10，固定轴10轴心处与扇柱传动杆704轴承连接，扇柱传动杆704中部及内侧开设有传动槽705，且中部的传动槽705与驱动螺纹706啮合连接，扇柱传动杆704内侧的传动槽705内啮合连接有传动杆8，且传动杆8贯穿隔板107，隔板107中设有固定轴10，且固定轴10与传动杆8轴承连接，传动杆8一端与传动槽705啮合连接，另一端啮合连接有排烟电机组9。当排烟电机组9工作时将带动传动杆8转动，传动杆8将动力输送至扇柱传动杆704，此时扇柱传动杆704将带动扇柱702转动，扇柱702上的扇叶产生吸力将隧道内部的烟雾吸入本发明中，并通过轨道将烟雾排出隧道外。
其中，灭火装置6通过底部的灭火装置固定块603固定连接于外壳1的底部，灭火装置固定块603底部固定连接有底座609，且底座609中心处设有导水管605，底座609四周设有多个加压喷头602，导水管605顶部设有进水口604，且导水管605底部设有出水口601，导水管605中上段两侧固定连接有排烟电机开关柱606，且排烟电机开关柱606内侧开设有排烟开关槽607，导水管605底部两侧固定连接有舱门触发柱608，底座609底部设有火光探测器610，且火光探测器610顶部设有液压泵611，液压泵611顶部设有液压杆612，且液压杆612顶部与导水管605固定连接。当火光探测器610探测到火光时将触发其顶部的液压泵611工作，液压泵611将液压杆612升起将导水管605升高，导水管605顶部的进水口604与轨道4底部的水门401啮合使导水管605内部通水，导水管605底部出水口601将水输送至各个加压喷头602内，高压喷头602对四周进行灭火作业，且在导水管605上升的同时带动其两侧的舱门触发柱608和排烟电机开关柱606，使舱门内的锁球105缩回锁球舱102内使舱门103打开，并接通排烟电机组9中的排烟电池901使排烟电机903工作。
其中，排烟电机组9固定连接在设备平台106上，设备平台106顶部固定连接有排烟电池901，且排烟电池901内侧设有排烟电池开关902，排烟电池开关902被排烟开关槽607罩住，排烟电池901顶部固定连接有排烟电机903。当导水管605上升时将带动排烟电机开关柱606上升，同时排烟电机开关柱606内部的排烟开关槽607将排烟电池开关902闭合接通，使排烟电机组9工作，当火情结束后导水管605下降同时带动排烟电机开关柱606下降，同时排烟电机开关柱606内部的排烟开关槽607将排烟电池开关902断开连接。
工作原理：将轨道4铺设于隧道顶部，将机器人安装于轨道4内，此时将外壳1外部的左开关柱202和右开关柱302向同一个方向推进或拉出，此时左电机组2工作那右电机组3将不工作，机器人沿着轨道4前进，当到达轨道尽头时左开关柱202和右开关柱302触碰到隧道壁将左开关柱202和右开关柱302向内运动实现反向开关电源使机器人反向运动。
当机器人在轨道内运行时，经过的密封帘404将被左驱动轮201和右驱动轮301挑起，当经过后密封帘404通过底部的配重块405自动吸附在轨道4上形成一个密封传输管道。
当本发明在隧道内遇见火情时，机器人运动到火情上方，当火光探测器610探测到火光时将触发其顶部的液压泵611工作，液压泵611将液压杆612升起将导水管605升高，导水管605顶部的进水口604与轨道4底部的水门401啮合使导水管605内部通水，导水管605底部出水口601将水输送至各个加压喷头602内，高压喷头602对四周进行灭火作业，且在导水管605上升的同时带动其两侧的舱门触发柱608和排烟电机开关柱606，使舱门内的锁球105缩回锁球舱102内使舱门103打开，将储藏室5内的救生物资或灭火弹投下，并接通排烟电机组9中的排烟电池901使排烟电机903工作，当排烟电机组9工作时将带动传动杆8转动，传动杆8将动力输送至扇柱传动杆704，此时扇柱传动杆704将带动扇柱702转动，扇柱702上的扇叶产生吸力将隧道内部的烟雾吸入本发明中，并通过轨道将烟雾排出隧道外。
Claims (7)
1.一种可移动的隧道灭火机器人，包括外壳(1)、左电机组(2)、右电机组(3)、轨道(4)、储藏舱(5)、灭火装置(6)、排烟装置(7)、传动杆(8)、排烟电机组(9)、固定轴(10)，其特征在于：所述外壳(1)内部呈空心结构，且外壳整体呈凹形，所述外壳(1)凹槽两端设有通风口(108)，所述外壳(1)内中上部固定连接有设备平台(106)，且设备平台(106)上竖立设有多块隔板(107)，所述设备平台(106)左侧前端固定连接有左电机组(2)，且设备平台(106)左侧末端设有排烟电机组(9)，所述左电机组(2)与排烟电机组(9)之间的隔板(107)内设有排烟装置(7)，所述设备平台(106)右侧前端设有右电机组(3)，且设备平台(106)左侧末端设有排烟电机组(9)，所述右电机组(3)与排烟电机组(9)之间的隔板(107)内设有排烟装置(7)，所述设备平台(106)左右两侧内部设有排烟装置(7)中的排烟山固定轴(701)，所述外壳(1)底部两端内设有单向轴(101)，且单向轴(101)内侧固定连接有舱门(103)，所述舱门(103)内侧设有锁球舱(102)，且锁球舱(102)内部固定连接有锁球弹簧(104)，所述锁球弹簧(104)内侧固定连接有锁球(105)，所述外壳(1)底部中央贯穿连接有灭火装置(6)，所述设备平台(106)与舱门(103)之间形成储藏舱(5)，所述外壳(1)凹槽处活动连接有轨道(4)。
2.根据权利要求1所述的可移动的隧道灭火机器人，其特征在于：所述左电机组(2)固定连接在设备平台(106)顶部，所述设备平台(106)顶部固定连接有左电池(204)，且左电池(204)顶部设有左电机(206)，所述左电机(206)内侧固定连接有左驱动轮(201)，且左驱动轮(201)贯穿外壳(1)与轨道(4)啮合连接，所述左电池(204)左侧设有左电池开关(205)，且左电池(204)左侧设有左开关柱(202)，所述左开关柱(202)贯穿外壳(1)的前后，且左开关柱(202)中段设有左开关槽(203)，所述左开关槽(203)将左电池开关(205)罩入其中。
3.根据权利要求1所述的可移动的隧道灭火机器人，其特征在于：所述右电机组(3)固定连接在设备平台(106)顶部，所述设备平台(106)顶部固定连接有右电池(304)，且右电池(304)顶部设有右电机(306)，所述右电机(306)内侧固定连接有右驱动轮(301)，且右驱动轮(301)贯穿外壳(1)与轨道(4)啮合连接，所述右电池(304)右侧设有右电池开关(305)，且右电池(304)右侧设有右开关柱(303)，所述右开关柱(303)贯穿外壳(1)的前后，且右开关柱(303)中段设有右开关槽(303)，所述右开关槽(303)将右电池开关(305)罩入其中。
4.根据权利要求1所述的可移动的隧道灭火机器人，其特征在于：所述轨道(4)内部设有水管(402)且在轨道(4)的轨道壁(407)底部中段左右两端设有水门单向轴(406)，所述水门单向轴(406)内侧固定连接有水门(401)，所述轨道(4)两侧的轨道槽(403)外部设有多个密封帘(404)，且密封帘(404)底部固定连接有配重块(405)。
5.根据权利要求1所述的可移动的隧道灭火机器人，其特征在于：所述排烟装置(7)设在设备平台(106)两侧中部，且在设备平台(106)内部设有排烟扇固定轴(701)，所述排烟扇固定轴(701)的轴心处轴承连接有扇柱(702)，且扇柱(702)顶部设有驱动螺纹(706)，所述扇柱(702)上固定连接有扇叶(703)，且扇柱(702)上方设有扇柱传动杆(704)，所述扇柱传动杆(704)两端横跨与外壳(1)的两端，且外壳(1)两端内设有固定轴(10)，所述固定轴(10)轴心处与扇柱传动杆(704)轴承连接，所述扇柱传动杆(704)中部及内侧开设有传动槽(705)，且中部的传动槽(705)与驱动螺纹(706)啮合连接，所述扇柱传动杆(704)内侧的传动槽(705)内啮合连接有传动杆(8)，且传动杆(8)贯穿隔板(107)，所述隔板(107)中设有固定轴(10)，且固定轴(10)与传动杆(8)轴承连接，所述传动杆(8)一端与传动槽(705)啮合连接，另一端啮合连接有排烟电机组(9)。
6.根据权利要求1所述的可移动的隧道灭火机器人，其特征在于：所述灭火装置(6)通过底部的灭火装置固定块(603)固定连接于外壳(1)的底部，所述灭火装置固定块(603)底部固定连接有底座(609)，且底座(609)中心处设有导水管(605)，所述底座(609)四周设有多个加压喷头(602)，所述导水管(605)顶部设有进水口(604)，且导水管(605)底部设有出水口(601)，所述导水管(605)中上段两侧固定连接有排烟电机开关柱(606)，且排烟电机开关柱(606)内侧开设有排烟开关槽(607)，所述导水管(605)底部两侧固定连接有舱门触发柱(608)，所述底座(609)底部设有火光探测器(610)，且火光探测器(610)顶部设有液压泵(611)，所述液压泵(611)顶部设有液压杆(612)，且液压杆(612)顶部与导水管(605)固定连接。
7.根据权利要求5所述的可移动的隧道灭火机器人，其特征在于：所述排烟电机组(9)固定连接在设备平台(106)上，所述设备平台(106)顶部固定连接有排烟电池(901)，且排烟电池(901)内侧设有排烟电池开关(902)，所述排烟电池开关(902)被排烟开关槽(607)罩住，所述排烟电池(901)顶部固定连接有排烟电机(903)。
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