CN113565726B - 一种智能消防泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能消防泵，属于消防泵领域。一种智能消防泵，包括消防泵电机、保护座套、工作腔、用于与消防水带接头连接的两个连接主件、传动主件、稳定主件和调节主件；工作腔设于保护座套内；消防泵电机固定设于保护座套上，消防泵电机的电机轴上设有叶轮，且叶轮位于工作腔内；两个连接主件皆设于保护座套上，且与工作腔连通，一个连接主件固定设于保护座套侧端面，它可以通过连接主件对消防水带接头与消防接头连接后，有效的根据实际水压的增大进行对于接头处位置进行限制，以及进行卡位，尤其是通过消防泵增压之后的水流压力更大，为更好的对于两者接头处位置保证连接，来达到水流传输时的稳定性。

Description

一种智能消防泵

技术领域

本发明涉及消防泵领域，更具体地说，涉及一种智能消防泵。

背景技术

消防泵顾名思义，消防上用的泵，当发生火灾时，消防车的水泵可迅速方便地通过消防泵与建筑物内的消防设备相连接，并送水加压，从而使室内的消防设备得到充足的压力水源，用以扑灭不同楼层的火灾。通过消防水带接头与消防接头连接来抽水以及排水，在消防泵工作时，接头处位置容易在水压大时导致脱离，以至于无法稳定提供水源。在消防人员通过消防水枪进行灭火时，由于消防泵为消防水带内冲水的瞬间，容易造成消防人员手部接受较大的冲击力，可能导致消防水枪脱手并且延误消防救援时机，且不能够根据消防人员游走在不同位置时的角度进行智能的调节，导致消防水带内的水流的冲击力影响消防人员正常工作。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种智能消防泵，它可以通过连接主件对消防水带接头与消防接头连接后，有效的根据实际水压的增大进行对于接头处位置进行限制，以及进行卡位，尤其是通过消防泵增压之后的水流压力更大，为更好的对于两者接头处位置保证连接，来达到水流传输时的稳定性。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种智能消防泵，包括消防泵电机、保护座套、工作腔、用于与消防水带接头连接的两个连接主件、传动主件、稳定主件和调节主件；工作腔设于保护座套内；消防泵电机固定设于保护座套上，消防泵电机的电机轴上设有叶轮，且叶轮位于工作腔内；两个连接主件皆设于保护座套上，且与工作腔连通，一个连接主件固定设于保护座套侧端面，另一个连接主件活动设于工作腔顶部；传动主件设于保护座套内，且位于消防泵电机与工作腔之间，连接消防泵电机的机轴与调节主件，用于将机轴的转动传递至调节主件，使得调节主件正向或反向转动；稳定主件设于工作腔外侧，用于对活动后的连接主件进行定位；调节主件设于保护座套内，且调节主件与可活动的连接主件之间固定连接；可活动连接主件的内侧安装有水压检测器件，水压检测器件实时检测消防水带接头前后两侧压力值并比对，当压力差值的绝对值超出预设范围，给予传动主件信号，通过调节主件使得此连接主件向压力值较大的一侧转动，以使得压力差值的绝对值保持在预设范围内后再停止。

进一步的，工作腔为圆柱形，且弧面部分与电机轴的径向位置相对应，工作腔顶部位置连接至保护座套顶部外。

进一步的，连接主件包括消防接头、限位块、支撑块、限位槽和支撑槽；消防接头设于保护座套上，消防接头内设有消防接口，消防接口与工作腔连通；限位槽设于消防接头侧端面内，且位于消防接口外圈位置；限位块对称设于限位槽外侧端壁内，限位块为弧形；支撑槽设有多个，且环形分布设于消防接口内壁上；支撑块滑动设于支撑槽内，支撑块外侧端面与支撑槽内侧端壁之间连接有第一弹簧。

进一步的，支撑槽为T形，支撑槽接近消防接头中心侧突出部分端面为向外扩张的斜面；支撑块为T形，且支撑块内侧端面为与消防接口端壁贴合的弧形，支撑块外侧端面为与限位槽内侧端壁贴合的弧形。

进一步的，水压检测器件包括压力传感器，压力传感器对称设于限位槽靠近保护座套侧端壁内。

进一步的，传动主件包括传动腔、减速轴、把手、固定块、放置槽和电磁铁；传动腔设于消防泵电机与工作腔之间；放置槽设于保护座套顶部，放置槽与传动腔连通；把手滑动设于放置槽内，且为L形，把手具有磁性；把手与放置槽相对于电机轴的轴向位置处侧端壁之间对称连接有第二弹簧；电磁铁对称设于放置槽侧端壁内，且固定相对于电机轴的轴向位置处；固定块设于把手一侧突出部分底部，固定块为L形，固定块一侧突出部分与传动腔顶端壁滑动配合；减速轴转动于固定块另一侧突出部分，且贯穿固定块。

进一步的，电机轴位于传动腔内设有两组主动锥齿轮；两组主动锥齿轮相对于减速轴对称设置；减速轴两端分别设有第一锥齿轮和第二锥齿轮。

进一步的，第一锥齿轮的分度圆直径大于主动锥齿轮的分度圆直径，主动锥齿轮的分度圆直径大于第二锥齿轮的分度圆直径。

进一步的，稳定主件包括两组电动推杆、两组卡槽和两组第一阻隔板；两组电动推杆固定设于另一个连接主件上，且两组电动推杆相对于电机轴轴向方向上对称；两组卡槽设于工作腔侧端壁内，且两组卡槽相对于电机轴轴向方向上对称；同一侧位置处卡槽设有多个，且环形分布设于工作腔侧端壁内；两组第一阻隔板固定设于工作腔底部外围，且第一阻隔板相对于电机轴径向方向上对称，第一阻隔板为弧形。

进一步的，调节主件包括花键轴、伸缩套筒、齿条、花键套筒、调节腔和第二阻隔板；第二阻隔板两侧内部为贯穿式的空心，第二阻隔板空心部分滑动设于稳定主件上，第二阻隔板顶部与另一个连接主件底部固定连接；第二阻隔板为弧形，并环形包裹工作腔顶部；齿条固定设于第二阻隔板靠近消防泵电机侧端面上，齿条位于第二阻隔板空心处侧端面，且远离保护座套底部；调节腔设于保护座套顶部内，且位于工作腔与传动主件之间；花键轴转动设于调节腔侧端壁内，且连接至传动主件内；花键轴上固定设有位于调节腔内的齿轮，齿轮与齿条之间啮合传动；花键套筒滑动设于花键轴上，并与花键轴花键连接，花键套筒与传动主件转动配合，花键套筒上设有与第二锥齿轮传动配合的第三锥齿轮；伸缩套筒固定设于花键套筒上，并自带有第三弹簧，伸缩套筒转动于传动主件内。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过连接主件对消防水带接头与消防接头连接后，有效的根据实际水压的增大进行对于接头处位置进行限制，以及进行卡位，尤其是通过消防泵增压之后的水流压力更大，为更好的对于两者接头处位置保证连接，来达到水流传输时的稳定性。

（2）本方案通过消防人员在消防救援时，对用于排水时的消防水带根据实际消防人员所处的位置进行相应的调节，通过压力传感器对消防水带接头处着重偏移的位置进行感知，进而通过两侧的压力传感器之间相互比对，来得出消防人员带着消防水带移动到的不同位置，通过PLC控制消防水带接头与消防接头处的角度，便于消防水带水流传输时的稳定，且能够在同一水压下保证消防水枪在喷水时压力变化情况不变，无需消防人员时刻改变握力保证手持消防水枪时消防水枪的稳定，节省消防人员的体力。

（3）本方案可通过调节主件调节消防接头的角度后，避免消防人员在带动消防水带移动后，消防接头与消防水带之间可能会发生的折叠，折叠容易影响正常输水，以至于消防水带内流入的水流经过折叠位置，排出的瞬间会导致水压增大，而通过消防接头转动相应角度后，能够避免消防水带拽动消防人员而导致的消防水枪脱手，有效避免延误消防救援时机，对消防人员正常工作造成影响。

（4）本方案通过稳定主件来保证消防水带接头与消防接头在转动角度后的稳定性，避免叶轮在转动后根据与消防接头之间的角度变化，所导致的水流压力变化，而影响水流传输时的稳定性。

（5）本方案在手动调节传动主件时，通过伸缩套筒带动花键套筒进行移动，在调节角度时，通过稳定主件与消防接头之间的配合，避免第二阻隔板转动至需要位置后再次转动而转动过度，以至于需要多次调节才能保证角度到位。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的A处结构示意图；

图3为本发明的B处结构示意图；

图4为本发明的C处结构示意图；

图5为本发明的左视结构剖面示意图；

图6为本发明的右视结构剖面示意图；

图7为本发明运动后的结构示意图；

图8为本发明的立体结构示意图。

图中标号说明：

消防泵电机1、保护座套2、工作腔21、连接主件3、消防接头31、限位块32、支撑块33、限位槽34、压力传感器35、支撑槽36、传动主件4、传动腔41、减速轴42、把手43、固定块44、放置槽45、电磁铁46、稳定主件5、电动推杆51、卡槽52、第一阻隔板53、调节主件6、花键轴61、伸缩套筒62、齿条63、花键套筒64、调节腔65、第二阻隔板66。

具体实施方式

请参阅图1-8的一种智能消防泵，它包括消防泵电机1、保护座套2、工作腔21、用于与消防水带接头连接的两个连接主件3、传动主件4、稳定主件5和调节主件6；工作腔21设于保护座套2内；消防泵电机1固定设于保护座套2上，消防泵电机1的电机轴上设有叶轮，且叶轮位于工作腔21内；两个连接主件3皆设于保护座套2上，且与工作腔21连通，一个连接主件3固定设于保护座套2侧端面，另一个连接主件3活动设于工作腔21顶部；传动主件4设于保护座套2内，且位于消防泵电机1与工作腔21之间，连接消防泵电机1的机轴与调节主件6，用于将机轴的转动传递至调节主件6，使得调节主件6正向或反向转动；稳定主件5设于工作腔21外侧，用于对活动后的连接主件3进行定位；调节主件6设于保护座套2内，且调节主件6与可活动的连接主件3之间固定连接；可活动连接主件3的内侧安装有水压检测器件，水压检测器件实时检测消防水带接头前后两侧压力值并比对，当压力差值的绝对值超出预设范围，给予传动主件4信号，通过调节主件6使得此连接主件3向压力值较大的一侧转动，以使得压力差值的绝对值保持在预设范围内后再停止。

请参阅图6，工作腔21为圆柱形，且弧面部分与电机轴的径向位置相对应，工作腔21顶部位置连接至保护座套2顶部外。

请参阅图5，连接主件3包括消防接头31、限位块32、支撑块33、限位槽34和支撑槽36；消防接头31设于保护座套2上，消防接头31内设有消防接口，消防接口与工作腔21连通；限位槽34设于消防接头31侧端面内，且位于消防接口外圈位置；限位块32对称设于限位槽34外侧端壁内，限位块32为弧形；支撑槽36设有多个，且环形分布设于消防接口内壁上；支撑块33滑动设于支撑槽36内，支撑块33外侧端面与支撑槽36内侧端壁之间连接有第一弹簧。支撑槽36为T形，支撑槽36接近消防接头31中心侧突出部分端面为向外扩张的斜面；支撑块33为T形，且支撑块33内侧端面为与消防接口端壁贴合的弧形，支撑块33外侧端面为与限位槽34内侧端壁贴合的弧形。

请参阅图6，水压检测器件包括压力传感器35，压力传感器35对称设于限位槽34靠近保护座套2侧端壁内。

请参阅图1和3，传动主件4包括传动腔41、减速轴42、把手43、固定块44、放置槽45和电磁铁46；传动腔41设于消防泵电机1与工作腔21之间；放置槽45设于保护座套2顶部，放置槽45与传动腔41连通；把手43滑动设于放置槽45内，且为L形，把手43具有磁性；把手43与放置槽45相对于电机轴的轴向位置处侧端壁之间对称连接有第二弹簧；电磁铁46对称设于放置槽45侧端壁内，且固定相对于电机轴的轴向位置处；固定块44设于把手43一侧突出部分底部，固定块44为L形，固定块44一侧突出部分与传动腔41顶端壁滑动配合；减速轴42转动于固定块44另一侧突出部分，且贯穿固定块44。请参阅图1，电机轴位于传动腔41内设有两组主动锥齿轮；两组主动锥齿轮相对于减速轴42对称设置；减速轴42两端分别设有第一锥齿轮和第二锥齿轮；第一锥齿轮的分度圆直径大于主动锥齿轮的分度圆直径，主动锥齿轮的分度圆直径大于第二锥齿轮的分度圆直径。

请参阅图1，稳定主件5包括两组电动推杆51、两组卡槽52和两组第一阻隔板53；两组电动推杆51固定设于另一个连接主件3上，且两组电动推杆51相对于电机轴轴向方向上对称；两组卡槽52设于工作腔21侧端壁内，且两组卡槽52相对于电机轴轴向方向上对称；同一侧位置处卡槽52设有多个，且环形分布设于工作腔21侧端壁内；两组第一阻隔板53固定设于工作腔21底部外围，且第一阻隔板53相对于电机轴径向方向上对称，第一阻隔板53为弧形。

请参阅图2，调节主件6包括花键轴61、伸缩套筒62、齿条63、花键套筒64、调节腔65和第二阻隔板66；第二阻隔板66两侧内部为贯穿式的空心，第二阻隔板66空心部分滑动设于稳定主件5上，第二阻隔板66顶部与另一个连接主件3底部固定连接；第二阻隔板66为弧形，并环形包裹工作腔21顶部；齿条63固定设于第二阻隔板66靠近消防泵电机1侧端面上，齿条63位于第二阻隔板66空心处侧端面，且远离保护座套2底部；调节腔65设于保护座套2顶部内，且位于工作腔21与传动主件4之间；花键轴61转动设于调节腔65侧端壁内，且连接至传动主件4内；花键轴61上固定设有位于调节腔65内的齿轮，齿轮与齿条63之间啮合传动；花键套筒64滑动设于花键轴61上，并与花键轴61花键连接，花键套筒64与传动主件4转动配合，花键套筒64上设有与第二锥齿轮传动配合的第三锥齿轮；伸缩套筒62固定设于花键套筒64上，并自带有第三弹簧，伸缩套筒62转动于传动主件4内。

在消防救援时，消防人员通过将消防水带接头与消防接头31连接，消防水带接头卡入限位槽34内并转动，使得消防水带接头与限位块32卡合，避免消防水带接头掉落。

在需要消防工作时，消防泵电机1启动，电机轴带动叶轮转动，使得一侧消防接头31内的消防接口内抽入水流并流入工作腔21内，通过叶轮的传输使得水流压力增大而从另一侧消防接头31内的消防接口排出，通过消防水带和消防水枪进行消防工作，在消防接头31内的消防接口内流动的水压变大时，使得支撑块33靠近消防接口侧弧面与水流接触并受压朝限位块32方向移动，促使支撑块33靠近限位块32侧弧面部分抵接消防水带接头，为更好的对于两者接头处位置保证连接，来达到水流传输时的稳定性。

在消防人员在消防救援时，通过两侧压力传感器35对消防水带接头处着重偏移的位置分别进行感知，进而对两侧的压力传感器35之间相互比对，来得出消防人员带着消防水带移动到的不同位置和角度，同时通过大压力侧压力传感器35所对应的电磁铁46启动，吸引把手43并带动固定块44进行移动，使得减速轴42上的第一锥齿轮与其中一个主动锥齿轮啮合传动，进而减速轴42转动，通过减速轴42上的第二锥齿轮与第三锥齿轮之间的啮合传动，进而促使花键套筒64带动花键轴61转动，使得传动力通过传动主件4进行减速进而降低花键轴61的转速，使得伸缩套筒62在固定块44内转动，之后通过花键轴61上的齿轮与齿条63啮合，以至于第二阻隔板66带动消防接头31转动至需要的角度。

其中在第一锥齿轮与不同位置处的主动锥齿轮啮合传动时，来调节减速轴42的转向方向，来确定第二阻隔板66的转动角度。

在花键轴61转动同时，通过PLC控制电动推杆51启动并收缩，使得电动推杆51脱离卡槽52，并在第二阻隔板66转动时，时刻通过压力传感器35对消防水带接头进行监测，在两侧的压力传感器35所监测的数值较为一致时，通过PLC再次控制电动推杆51启动并卡入相应位置处的卡槽52内，来保证消防水带接头与消防接头31在转动角度后的稳定性，避免工作腔21内叶轮在转动后根据与消防接头31之间的角度变化，所导致的水流压力变化，进而影响水流传输时的稳定性，同时保证与消防接头31连接的消防水带，在同一水压下消防水枪喷水时压力不易产生变化，以至于无需消防人员时刻改变握力，来保证手持消防水枪时消防水枪的稳定，节省消防人员的体力。

并且通过调节主件6调节消防接头31的角度后，避免消防人员在带动消防水带移动后，消防接头31与消防水带之间可能会发生的折叠，因为折叠会影响正常输水，消防水带内流入的水流经过折叠位置，排出的瞬间会导致水压增大，而通过消防接头31转动相应角度后，能够避免消防水带拽动消防人员而导致的消防水枪脱手，避免延误消防救援时机，影响消防人员正常工作。

Claims (10)

1.一种智能消防泵，其特征在于：包括消防泵电机（1）、保护座套（2）、工作腔（21）、用于与消防水带接头连接的两个连接主件（3）、传动主件（4）、稳定主件（5）和调节主件（6）；

工作腔（21）设于保护座套（2）内；

消防泵电机（1）固定设于保护座套（2）上，消防泵电机（1）的电机轴上设有叶轮，且叶轮位于工作腔（21）内；

两个连接主件（3）皆设于保护座套（2）上，且与工作腔（21）连通，一个连接主件（3）固定设于保护座套（2）侧端面，另一个连接主件（3）活动设于工作腔（21）顶部；

传动主件（4）设于保护座套（2）内，且位于消防泵电机（1）与工作腔（21）之间，连接消防泵电机（1）的机轴与调节主件（6），用于将机轴的转动传递至调节主件（6），使得调节主件（6）正向或反向转动；

稳定主件（5）设于工作腔（21）外侧，用于对活动后的连接主件（3）进行定位；

调节主件（6）设于保护座套（2）内，且调节主件（6）与可活动的连接主件（3）之间固定连接；

可活动连接主件（3）的内侧安装有水压检测器件，水压检测器件实时检测消防水带接头前后两侧压力值并比对，当压力差值的绝对值超出预设范围，给予传动主件（4）信号，通过调节主件（6）使得此连接主件（3）向压力值较大的一侧转动，以使得压力差值的绝对值保持在预设范围内后再停止。

2.根据权利要求1所述的一种智能消防泵，其特征在于：工作腔（21）为圆柱形，且弧面部分与电机轴的径向位置相对应，工作腔（21）顶部位置连接至保护座套（2）顶部外。

3.根据权利要求1所述的一种智能消防泵，其特征在于：连接主件（3）包括消防接头（31）、限位块（32）、支撑块（33）、限位槽（34）和支撑槽（36）；

消防接头（31）设于保护座套（2）上，消防接头（31）内设有消防接口，消防接口与工作腔（21）连通；

限位槽（34）设于消防接头（31）侧端面内，且位于消防接口外圈位置；

限位块（32）对称设于限位槽（34）外侧端壁内，限位块（32）为弧形；

支撑槽（36）设有多个，且环形分布设于消防接口内壁上；

支撑块（33）滑动设于支撑槽（36）内，支撑块（33）外侧端面与支撑槽（36）内侧端壁之间连接有第一弹簧。

4.根据权利要求3所述的一种智能消防泵，其特征在于：支撑槽（36）为T形，支撑槽（36）接近消防接头（31）中心侧突出部分端面为向外扩张的斜面；

支撑块（33）为T形，且支撑块（33）内侧端面为与消防接口端壁贴合的弧形，支撑块（33）外侧端面为与限位槽（34）内侧端壁贴合的弧形。

5.根据权利要求1所述的一种智能消防泵，其特征在于：水压检测器件包括压力传感器（35），压力传感器（35）对称设于限位槽（34）靠近保护座套（2）侧端壁内。

6.根据权利要求1所述的一种智能消防泵，其特征在于：传动主件（4）包括传动腔（41）、减速轴（42）、把手（43）、固定块（44）、放置槽（45）和电磁铁（46）；

传动腔（41）设于消防泵电机（1）与工作腔（21）之间；

放置槽（45）设于保护座套（2）顶部，放置槽（45）与传动腔（41）连通；

把手（43）滑动设于放置槽（45）内，且为L形，把手（43）具有磁性；

把手（43）与放置槽（45）相对于电机轴的轴向位置处侧端壁之间对称连接有第二弹簧；

电磁铁（46）对称设于放置槽（45）侧端壁内，且固定相对于电机轴的轴向位置处；

固定块（44）设于把手（43）一侧突出部分底部，固定块（44）为L形，固定块（44）一侧突出部分与传动腔（41）顶端壁滑动配合；

减速轴（42）转动于固定块（44）另一侧突出部分，且贯穿固定块（44）。

7.根据权利要求6所述的一种智能消防泵，其特征在于：电机轴位于传动腔（41）内设有两组主动锥齿轮；两组主动锥齿轮相对于减速轴（42）对称设置；

减速轴（42）两端分别设有第一锥齿轮和第二锥齿轮。

8.根据权利要求7所述的一种智能消防泵，其特征在于：第一锥齿轮的分度圆直径大于主动锥齿轮的分度圆直径，主动锥齿轮的分度圆直径大于第二锥齿轮的分度圆直径。

9.根据权利要求1所述的一种智能消防泵，其特征在于：稳定主件（5）包括两组电动推杆（51）、两组卡槽（52）和两组第一阻隔板（53）；

两组电动推杆（51）固定设于另一个连接主件（3）上，且两组电动推杆（51）相对于电机轴轴向方向上对称；

两组卡槽（52）设于工作腔（21）侧端壁内，且两组卡槽（52）相对于电机轴轴向方向上对称；

同一侧位置处卡槽（52）设有多个，且环形分布设于工作腔（21）侧端壁内；

两组第一阻隔板（53）固定设于工作腔（21）底部外围，且第一阻隔板（53）相对于电机轴径向方向上对称，第一阻隔板（53）为弧形。

10.根据权利要求1所述的一种智能消防泵，其特征在于：调节主件（6）包括花键轴（61）、伸缩套筒（62）、齿条（63）、花键套筒（64）、调节腔（65）和第二阻隔板（66）；

第二阻隔板（66）两侧内部为贯穿式的空心，第二阻隔板（66）空心部分滑动设于稳定主件（5）上，第二阻隔板（66）顶部与另一个连接主件（3）底部固定连接；

第二阻隔板（66）为弧形，并环形包裹工作腔（21）顶部；

齿条（63）固定设于第二阻隔板（66）靠近消防泵电机（1）侧端面上，齿条（63）位于第二阻隔板（66）空心处侧端面，且远离保护座套（2）底部；

调节腔（65）设于保护座套（2）顶部内，且位于工作腔（21）与传动主件（4）之间；

花键轴（61）转动设于调节腔（65）侧端壁内，且连接至传动主件（4）内；

花键轴（61）上固定设有位于调节腔（65）内的齿轮，齿轮与齿条（63）之间啮合传动；

花键套筒（64）滑动设于花键轴（61）上，并与花键轴（61）花键连接，花键套筒（64）与传动主件（4）转动配合；

伸缩套筒（62）固定设于花键套筒（64）上，并自带有第三弹簧，伸缩套筒（62）转动于传动主件（4）内。

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