CN113463726A - 一种智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备，具体涉及智慧城市领域，包括收纳腔筒、水鹤主体和控制闸，收纳腔筒的内腔通过管道与控制闸的出水端相连通，水鹤主体滑动安装于收纳腔筒的内部，收纳腔筒的内壁由内而外分别设有限位挡环和金属内筒，收纳腔筒内腔的顶端设有收纳封板，收纳腔筒的内部固定安装有靠近收纳腔筒顶端的限位挡环，收纳腔筒的表面设有加热防冻机构。上述方案，该消防水鹤通过设置可收纳式地埋安装结构，利用收纳腔筒和水鹤主体的升降进行收纳，避免水鹤主体裸露于外界环境中影响陆上交通，以及避免于外界环境的直接接触导致的冻裂，在使用时可通过水压的顶出便于水鹤主体的升出顶起，结构简单实用性高。

Description

一种智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备

技术领域

本发明涉及智慧城市技术领域，更具体地说，本发明具体为一种智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备。

背景技术

严寒天气下，在人们大量用火、用电的同时，火的灾害也极易发生，而且因低温、冰冻、缺水、大风等特点，火灾一旦发生就很难在短时间内进行有效控制与消灭。冬季火灾在给国家和人民造成严重经济损失的同时，也给火灾扑救工作提出了极大的挑战。关于严寒天气下的火灾扑救等问题便再次成为消防部队的焦点话题，因此消防水鹤的使用也更加的普遍。

消防水鹤在东北、西北缺水地区被普遍使用，便于消防水车的加水操作，其广泛安装于城市供水管网的主要干线上，管径一般不低于400mm，其流量大，能够达到48L/s，大大缩短加水时间，具有供水能力强，保护面积大等优点；其次是靠近主要街路，标志明显，便于查找；消防水鹤出水管可360°旋转，在地面利用消防水鹤钥匙操作，可直接为消防车加水，而无需下到井下连接水带或吸水管，利用消防水鹤出水管和地上接口可为多辆消防车加水；四是消防水鹤距离火场较近时，以消防水鹤为主要供水形式，为消防车加水可以形成多条干线向火场直接供水。

为解决消防水鹤防寒、防冻问题，传统的做法是普遍采用在水鹤安装井口添加防寒保温材料，如保温苯板、棉被、岩棉或稻草等，这些材料的添加，除了保温效果不好外，对水鹤的维护、井内污水处理等都非常不便。

且现有的消防水鹤不能及时排出给水立管中的余水，使其在寒冷的冬天容易结冰而胀破立管，使用不便，增加了冬季立管的更换次数，提高了其使用成本；专利号为CN101168081B的专利提供的技术方案通过增大立管直径，加快加水速度，解决立管冬季结冰问题，但其仍然不能解决消防水鹤停止工作时，立管余水及时排放，冬天容易结冰而胀破立管，使用不便，增加了冬季立管的更换次数，提高了其使用成本，并且其结构复杂，制造成本高。

另外，现有消防水鹤在使用过程中，消防水鹤主要裸露于地表且直接于外界环境接触，一方面裸露于地表表面且受限于靠近街路的铺设方式，极易影响交通，易在交通事故中损毁，造成不必要的损失，另一方面，直接裸露的安装方式暴露于寒冷环境中，易减弱该消防水鹤的防冻能力，造成水管冻裂使用不便的情况，存在一定缺陷。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备，利用收纳腔筒和水鹤主体的升降进行收纳，避免水鹤主体裸露于外界环境中影响陆上交通，以及避免于外界环境的直接接触导致的冻裂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备，包括收纳腔筒、水鹤主体和控制闸，所述收纳腔筒的内腔通过管道与控制闸的出水端相连通，所述水鹤主体滑动安装于收纳腔筒的内部，所述收纳腔筒的内壁由内而外分别设有限位挡环和金属内筒，所述收纳腔筒内腔的顶端设有收纳封板，所述收纳腔筒的内部固定安装有靠近收纳腔筒顶端的限位挡环，所述收纳腔筒的表面设有加热防冻机构；

所述水鹤主体包括水鹤立管和注水横管，所述水鹤立管的底部固定套接有升降活塞，所述升降活塞的外周与收纳腔筒的内壁滑动抵接，所述注水横管的底部固定套接有顶出活塞，所述顶出活塞的外周与水鹤立管的内壁滑动抵接，所述水鹤立管的顶端固定安装有支撑弯头，所述注水横管的表面设有铰接机构，所述注水横管的另一端固定连接有虹吸球头；

所述注水横管为两段式结构，所述铰接机构包括连接耳板、弯折耳板和连通管，所述连接耳板和弯折耳板分别固定于两段注水横管的端部，所述连接耳板和弯折耳板相互铰接，所述连通管的两端分别与连接耳板和弯折耳板的端部相连通，所述连通管为橡胶软管结构；

所述收纳封板包括封板和拉伸弹簧，所述封板的数量为两个并呈对称布置于收纳腔筒的顶端，且所述封板的一端与收纳腔筒的顶端相互铰接，所述水鹤立管的两侧开设有与封板相对布置的调高挡槽，所述封板的底面固定安装有耳块，所述拉伸弹簧的两端与所述耳块活动连接。

优选地，所述加热防冻机构包括涡流线圈和温度探头，所述涡流线圈螺旋缠绕于收纳腔筒的外侧，所述温度探头嵌入安装于收纳腔筒的内壁，所述温度探头的输出端电性连接有控制器，所述控制器的输出端电性连接有涡流发生器，所述涡流发生器的输出端与涡流线圈的端部电连接。

优选地，所述涡流线圈为金属铜材质构件，所述限位挡环和水鹤主体为金属材质构件。

优选地，所述虹吸球头的内部设有U形导腔和虹吸柱管，所述虹吸柱管位于U形导腔的内部，所述虹吸球头的底端螺纹连接有喷头，所述虹吸柱管的底端与喷头的顶端相连通，所述虹吸柱管位于U形导腔的内部，所述虹吸柱管的顶端与U形导腔内腔的顶面设有间距，所述U形导腔的一端与注水横管的端部相连通。

优选地，所述支撑弯头的底部固定套接有轴承座，所述轴承座的外周与水鹤立管顶端的内壁相抵接。

优选地，所述升降活塞和顶出活塞的外侧开设有环形槽并活动套接有活塞环，所述升降活塞和顶出活塞的外周分别与收纳腔筒和水鹤立管的内壁过盈配合，所述升降活塞的外周与收纳腔筒的内壁设有滑动阻尼。

优选地，所述调高挡槽的顶端呈平面结构，所述调高挡槽的内侧为弧形结构，所述封板的内侧与调高挡槽的内壁相抵接，所述调高挡槽的数量为若干并呈对称分布于水鹤立管的两侧，且同一侧相邻调高挡槽的上下间距相同。

优选地，所述控制闸的入口端固定连接城市供水管路，所述控制闸的出口端与收纳腔筒的底部相连通，所述控制闸与收纳腔筒的连接处位于顶出活塞水平高度的下方。

本发明的技术效果和优点：

1、上述方案中，该消防水鹤通过设置可收纳式地埋安装结构，利用收纳腔筒和水鹤主体的升降进行收纳，避免水鹤主体裸露于外界环境中影响陆上交通，以及避免于外界环境的直接接触导致的冻裂，在使用时可通过水压的顶出便于水鹤主体的升出顶起，结构简单实用性高；

2、上述方案中，该消防水鹤采用地埋式安装结构，利用收纳腔筒进行设备的保温防护，且在收纳腔筒的内部加装加热防冻机构结构，利用温度探头实时监测收纳腔筒内侧温度并控制涡流线圈的通电启用，在涡流线圈内部产生涡流利用电磁感应加热水鹤主体和金属内筒使得收纳腔筒和水鹤主体始终保持于零上温度防止内部产流水液的结冰冻坏设备造成设备无法使用的问题；

3、上述方案中，该消防水鹤采用虹吸排水结构以及收缩结构，在水鹤注水完毕后关闭控制闸，通过虹吸球头内部的虹吸结构，将水鹤主体内部余水通过虹吸排出，且在水鹤主体收纳时，由注水横管的收纳水鹤立管内部容积再次减小将水鹤立管内部的多余水液进行排出，进一步防止水鹤主体内部大量余水导致水鹤立管冻裂。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的水鹤主体结构示意图；

图3为本发明的虹吸球头结构示意图；

图4为本发明的水鹤立管顶出结构示意图；

图5为本发明的收纳封板结构示意图；

图6为本发明的注水横管收纳结构示意图；

图7为本发明的支撑弯头结构示意图；

图8为本发明的铰接机构结构示意图。

附图标记为：

1、收纳腔筒；2、水鹤主体；3、虹吸球头；4、控制闸；5、收纳封板；6、加热防冻机构；11、保温隔热层；12、金属内筒；13、限位挡环；21、水鹤立管；22、注水横管；23、升降活塞；24、支撑弯头；25、调高挡槽；26、铰接机构；27、顶出活塞；241、轴承座；261、连接耳板；262、弯折耳板；263、连通管；31、U形导腔；32、虹吸柱管；33、喷头；51、封板；52、拉伸弹簧；61、涡流线圈；62、温度探头。

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、完整地描述，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。

如附图1至附图8本发明的实施例提供一种智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备，包括收纳腔筒1、水鹤主体2和控制闸4，收纳腔筒1的内腔通过管道与控制闸4的出水端相连通，水鹤主体2滑动安装于收纳腔筒1的内部，收纳腔筒1的内壁由内而外分别设有限位挡环13和金属内筒12，收纳腔筒1内腔的顶端设有收纳封板5，收纳腔筒1的内部固定安装有靠近收纳腔筒1顶端的限位挡环13，收纳腔筒1的表面设有加热防冻机构6；

在该实施例中，水鹤主体2包括水鹤立管21和注水横管22，水鹤立管21的底部固定套接有升降活塞23，升降活塞23的外周与收纳腔筒1的内壁滑动抵接，注水横管22的底部固定套接有顶出活塞27，顶出活塞27的外周与水鹤立管21的内壁滑动抵接，水鹤立管21的顶端固定安装有支撑弯头24，注水横管22的表面设有铰接机构26，注水横管22的另一端固定连接有虹吸球头3；

进一步的，注水横管22为两段式结构，铰接机构26包括连接耳板261、弯折耳板262和连通管263，连接耳板261和弯折耳板262分别固定于两段注水横管22的端部，连接耳板261和弯折耳板262相互铰接，连通管263的两端分别与连接耳板261和弯折耳板262的端部相连通，连通管263为橡胶软管结构；

收纳封板5包括封板51和拉伸弹簧52，封板51的数量为两个并呈对称布置于收纳腔筒1的顶端，且封板51的一端与收纳腔筒1的顶端相互铰接，水鹤立管21的两侧开设有与封板51相对布置的调高挡槽25，封板51的底面固定安装有耳块，拉伸弹簧52的两端与耳块活动连接。

在该实施例中，加热防冻机构6包括涡流线圈61和温度探头62，涡流线圈61螺旋缠绕于收纳腔筒1的外侧，温度探头62嵌入安装于收纳腔筒1的内壁，温度探头62的输出端电性连接有控制器，控制器的输出端电性连接有涡流发生器，涡流发生器的输出端与涡流线圈61的端部电连接，涡流线圈61为金属铜材质构件，限位挡环13和水鹤主体2为金属材质构件。

具体的，涡流线圈61通电，在涡流线圈61的作用下，通过电磁感应加热的作用使得位于涡流线圈61内部的金属件金属内筒12和水鹤主体2进行电磁加热，使得收纳腔筒1和水鹤主体2的温度升高防止水液冻结。

在该实施例中，虹吸球头3的内部设有U形导腔31和虹吸柱管32，虹吸柱管32位于U形导腔31的内部，虹吸球头3的底端螺纹连接有喷头33，虹吸柱管32的底端与喷头33的顶端相连通，虹吸柱管32位于U形导腔31的内部，虹吸柱管32的顶端与U形导腔31内腔的顶面设有间距，U形导腔31的一端与注水横管22的端部相连通，当停止供水时，通过U形导腔31和虹吸柱管32构成的虹吸结构使得收纳腔筒1和水鹤主体2内部水流在虹吸作用下导出，减少收纳腔筒1和水鹤主体2内部余水水量。

在该实施例中，支撑弯头24的底部固定套接有轴承座241，轴承座241的外周与水鹤立管21顶端的内壁相抵接，实现支撑弯头24和注水横管22的旋转，从而进行注水横管22的角度偏转，使用更加方便。

在该实施例中，升降活塞23和顶出活塞27的外侧开设有环形槽并活动套接有活塞环，升降活塞23和顶出活塞27的外周分别与收纳腔筒1和水鹤立管21的内壁过盈配合，升降活塞23的外周与收纳腔筒1的内壁设有滑动阻尼，防止因水压减小对水鹤立管21和注水横管22的推力减小导致水鹤立管21和注水横管22回退。

在该实施例中，调高挡槽25的顶端呈平面结构，调高挡槽25的内侧为弧形结构，封板51的内侧与调高挡槽25的内壁相抵接，调高挡槽25的数量为若干并呈对称分布于水鹤立管21的两侧，且同一侧相邻调高挡槽25的上下间距相同。

具体的，在水鹤立管21伸出至一定高度后，封板51在拉伸弹簧52的拉动下卡接进入调高挡槽25的内部，通过与调高挡槽25的抵接，防止水鹤立管21下落运动，保证水鹤立管21处于特定高度。

在该实施例中，控制闸4的入口端固定连接城市供水管路，控制闸4的出口端与收纳腔筒1的底部相连通，控制闸4与收纳腔筒1的连接处位于顶出活塞27水平高度的下方，利用水压得推动驱动水鹤立管21和注水横管22上升顶出。

本发明的工作过程如下：

该消防水鹤在使用时，首先通过专用启动扳手开启控制闸4，消防水液通过管道进入收纳腔筒1的内部，在水压的顶出作用下，水鹤立管21和注水横管22进行顶出，裸露于地表，弯折注水横管22并通过支撑弯头24对注水横管22进行支撑保持注水横管22的直角弯折将喷头33的端头对向车辆的加注口，操作人员可根据加注水液消防车的高度二次拔升水鹤立管21的高度，并通过封板51的一端与调高挡槽25的接触抵接，对水鹤立管21的高度进行锁止，防止水鹤立管21的高度因水压减小回退；

使用完毕后，仅需关闭控制闸4并向两侧打开封板51，在重力作用下水鹤立管21下落回退进入收纳腔筒1的内部，在水鹤立管21下落的过程中收纳腔筒1内部容积减小，收纳腔筒1内部多余水液通过虹吸球头3进行导出，手动操作举起注水横管22使得注水横管22竖直下落回退进入水鹤立管21的内部，并在注水横管22的收纳过程中，水鹤立管21内部容积减小，水液导出，在水液导出的过程中，通过U形导腔31和虹吸柱管32的虹吸作用，尽可能多的通过虹吸作用排出水鹤立管21和注水横管22内部的余水，避免水量过多导致的水鹤立管21和注水横管22冻裂；

在日常不使用情况下，水鹤立管21和注水横管22收拿进入收纳腔筒1的内部，通过保温隔热层11和地面土层的保温作用，保证收纳腔筒1和水鹤主体2内部温度的稳定防止外界寒冷环境造成的结冰冻裂，且在极端环境下当收纳腔筒1内部温度低于0℃时，由温度探头62感知后通过电信号启动涡流线圈61通电，在涡流线圈61的作用下，通过电磁感应加热的作用使得位于涡流线圈61内部的金属件金属内筒12和水鹤主体2进行电磁加热，保障收纳腔筒1和水鹤主体2的温度位于零上，防止收纳腔筒1和水鹤主体2内部余水结冰，保障该消防水鹤的下次使用。

最后应说明的几点是，首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次，本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备，包括收纳腔筒(1)、水鹤主体(2)和控制闸(4)，所述收纳腔筒(1)的内腔通过管道与控制闸(4)的出水端相连通，其特征在于，所述水鹤主体(2)滑动安装于收纳腔筒(1)的内部，所述收纳腔筒(1)的内壁由内而外分别设有限位挡环(13)和金属内筒(12)，所述收纳腔筒(1)内腔的顶端设有收纳封板(5)，所述收纳腔筒(1)的内部固定安装有靠近收纳腔筒(1)顶端的限位挡环(13)，所述收纳腔筒(1)的表面设有加热防冻机构(6)；

所述水鹤主体(2)包括水鹤立管(21)和注水横管(22)，所述水鹤立管(21)的底部固定套接有升降活塞(23)，所述升降活塞(23)的外周与收纳腔筒(1)的内壁滑动抵接，所述注水横管(22)的底部固定套接有顶出活塞(27)，所述顶出活塞(27)的外周与水鹤立管(21)的内壁滑动抵接，所述水鹤立管(21)的顶端固定安装有支撑弯头(24)，所述注水横管(22)的表面设有铰接机构(26)，所述注水横管(22)的另一端固定连接有虹吸球头(3)；

所述注水横管(22)为两段式结构，所述铰接机构(26)包括连接耳板(261)、弯折耳板(262)和连通管(263)，所述连接耳板(261)和弯折耳板(262)分别固定于两段注水横管(22)的端部，所述连接耳板(261)和弯折耳板(262)相互铰接，所述连通管(263)的两端分别与连接耳板(261)和弯折耳板(262)的端部相连通，所述连通管(263)为橡胶软管结构；

所述收纳封板(5)包括封板(51)和拉伸弹簧(52)，所述封板(51)的数量为两个并呈对称布置于收纳腔筒(1)的顶端，且所述封板(51)的一端与收纳腔筒(1)的顶端相互铰接，所述水鹤立管(21)的两侧开设有与封板(51)相对布置的调高挡槽(25)，所述封板(51)的底面固定安装有耳块，所述拉伸弹簧(52)的两端与所述耳块活动连接。

2.根据权利要求1所述的智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备，其特征在于，所述加热防冻机构(6)包括涡流线圈(61)和温度探头(62)，所述涡流线圈(61)螺旋缠绕于收纳腔筒(1)的外侧，所述温度探头(62)嵌入安装于收纳腔筒(1)的内壁，所述温度探头(62)的输出端电性连接有控制器，所述控制器的输出端电性连接有涡流发生器，所述涡流发生器的输出端与涡流线圈(61)的端部电连接。

3.根据权利要求2所述的智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备，其特征在于，所述涡流线圈(61)为金属铜材质构件，所述限位挡环(13)和水鹤主体(2)为金属材质构件。

4.根据权利要求1所述的智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备，其特征在于，所述虹吸球头(3)的内部设有U形导腔(31)和虹吸柱管(32)，所述虹吸柱管(32)位于U形导腔(31)的内部，所述虹吸球头(3)的底端螺纹连接有喷头(33)，所述虹吸柱管(32)的底端与喷头(33)的顶端相连通，所述虹吸柱管(32)位于U形导腔(31)的内部，所述虹吸柱管(32)的顶端与U形导腔(31)内腔的顶面设有间距，所述U形导腔(31)的一端与注水横管(22)的端部相连通。

5.根据权利要求1所述的智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备，其特征在于，所述支撑弯头(24)的底部固定套接有轴承座(241)，所述轴承座(241)的外周与水鹤立管(21)顶端的内壁相抵接。

6.根据权利要求1所述的智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备，其特征在于，所述升降活塞(23)和顶出活塞(27)的外侧开设有环形槽并活动套接有活塞环，所述升降活塞(23)和顶出活塞(27)的外周分别与收纳腔筒(1)和水鹤立管(21)的内壁过盈配合，所述升降活塞(23)的外周与收纳腔筒(1)的内壁设有滑动阻尼。

7.根据权利要求1所述的智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备，其特征在于，所述调高挡槽(25)的顶端呈平面结构，所述调高挡槽(25)的内侧为弧形结构，所述封板(51)的内侧与调高挡槽(25)的内壁相抵接，所述调高挡槽(25)的数量为若干并呈对称分布于水鹤立管(21)的两侧，且同一侧相邻调高挡槽(25)的上下间距相同。

8.根据权利要求1所述的智慧城市用可旋转式消防水鹤防冻设备，其特征在于，所述控制闸(4)的入口端固定连接城市供水管路，所述控制闸(4)的出口端与收纳腔筒(1)的底部相连通，所述控制闸(4)与收纳腔筒(1)的连接处位于顶出活塞(27)水平高度的下方。

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