CN114307024A - 水带脱扣装置、消防机器人及水带脱离方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水带脱扣装置、消防机器人及水带脱离方法，水带脱扣装置包括：进水组件，包括依次连接的进水管和公接头；脱扣组件，包括脱扣套筒、弹性复位件和套设于脱扣套筒外的驱动套筒，公接头的进水端部穿过脱扣套筒并用于与带有水带的母接头扣接，驱动套筒用于产生磁场，脱扣套筒能在磁力驱动下压缩弹性复位件并推动母接头脱扣，弹性复位件用于带动脱扣套筒复位。本发明的水带脱扣装置仅通过磁电通断就能实现自动脱扣和复位操作，相比人工手动按压推动脱扣操作，更能适应复杂多变的火灾救援现场，减少人工劳动，降低不必要人员伤亡的同时还能实现快速转场救援，脱扣效率较高，使消防设备能快速脱离水带逃离现场，保护设备安全。

Description

水带脱扣装置、消防机器人及水带脱离方法

技术领域

本发明属于消防设备技术领域，尤其涉及一种水带脱扣装置、消防机器人及水带脱离方法。

背景技术

自行走消防灭火机器人由于具有体积小、远程遥控、360度旋转、工作范围大等优点，在石油化工、大型仓库、拥挤小区等火灾事故现场受到了广泛应用。为方便水带接头快速拼接，许多厂家都把水带接头按照公母一分为二，公接头与消防机器人的入水管采用螺纹连接，母接头与消防水带直接相连，母接头与公接头连接的地方具有弹簧和角形内扣。在实际使用过程中，只需要将母接头按压入公接头就可以实现水带的快速拼接，代替消防人员进入火灾现场救援。现有的公接头和母接头脱扣时，通常需要人工操作才能实现公母接头的分离，但水带中装满了水，脱扣需要耗费救援人员较多的体力，工作效率低下，在危险区域脱扣不利于救援人员的安全，并且当火场情况复杂，现有的救援设备不够时，由于脱扣效率低，消防机器人无法快速转场救援，导致救援效果不理想。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种水带脱扣装置、消防机器人及水带脱离方法，旨在解决现有技术中的水带脱离方式效率低且安全隐患大的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种水带脱扣装置，其中，所述水带脱扣装置包括：进水组件，包括依次连接的进水管和公接头；脱扣组件，包括脱扣套筒、弹性复位件和套设于所述脱扣套筒外的驱动套筒，所述公接头的进水端部穿过所述脱扣套筒并用于与带有水带的母接头扣接，所述驱动套筒用于产生磁场，所述脱扣套筒能在磁力驱动下压缩所述弹性复位件并推动所述母接头脱扣，所述弹性复位件用于带动所述脱扣套筒复位。

在本发明实施例中，所述脱扣套筒包括：磁性动芯，靠近所述公接头进水端部设置；限位件，所述驱动套筒内设置有限位环，所述限位环朝向所述进水管的一侧设置有所述弹性复位件，所述限位件的一端穿过所述限位环与所述磁性动芯连接，另一端外缘环绕设置有与所述弹性复位件抵接的限位板。

在本发明实施例中，所述限位环上还设置有导向杆，所述弹性复位件套设于所述导向杆外，所述限位板上开设有与所述导向杆导向配合的导向孔。

在本发明实施例中，多个所述导向杆沿所述限位环的周向间隔设置。

在本发明实施例中，所述进水管和所述公接头通过密封连接件密封连接，所述脱扣组件通过套设于所述驱动套筒外的外套筒安装于所述密封连接件。

在本发明实施例中，所述密封连接件内设置有带过水孔的密封挡板，所述进水管的进水端部端面通过第一密封圈与所述密封挡板的一侧面密封连接，所述公接头的出水端部端面通过第二密封圈与所述密封挡板的另一侧面密封连接。

在本发明实施例中，所述密封挡板的两侧分别设置有第一螺纹槽和第二螺纹槽，所述进水管的进水端部、所述公接头的出水端部设有分别对应与所述第一螺纹槽、所述第二螺纹槽螺纹连接的外螺纹段。

在本发明实施例中，所述水带脱扣装置还包括套设于所述公接头外并用于伸入所述母接头内抵接内扣的移动套，且所述脱扣套筒对应所述移动套设置。

在本发明实施例中，所述脱扣套筒和所述公接头间隙配合；和/或，所述脱扣套筒和所述驱动套筒间隙配合。

本发明还提出一种消防机器人，所述消防机器人包括控制器、母接头和上所述的水带脱扣装置，所述进水管上设置有排水阀和压力传感器。

本发明还提出一种水带脱离方法，其特征在于，所述水带脱离方法应用于消防机器人，所述水带脱离方法包括以下步骤：

控制器检测脱扣命令；

当所述控制器检测到脱扣命令的情况下，打开排水阀对所述进水管进行排水，并控制所述压力传感器持续监测所述进水管内的水路压力；

当所述控制器检测到水路压力小于预设值的情况下，关闭所述排水阀，并向所述驱动套筒供电，使所述驱动套筒驱动所述脱扣套筒对所述母接头进行脱扣操作，同时所述控制器检测是否脱扣；

若所述控制器检测到所述母接头已脱扣，控制所述驱动套筒断电，并驱动所述消防机器人向远离所述水带的方向运动。

通过上述技术方案，本发明实施例所提供的水带脱扣装置具有如下的有益效果：

当需要采用本实施例中的水带脱扣装置进行脱扣操作时，可向驱动套筒通电，使驱动套筒产生磁场，脱扣套筒在磁力吸引下向母接头运动并推动母接头进行脱扣操作，此时驱动套筒压缩弹性复位件，使弹性复位件具备弹性势能，在脱扣操作完成后，对驱动套筒断电，弹性复位件释放弹性势能，带动失去磁力吸引的脱扣套筒复位至初始位置，为下次脱扣操作做准备。本发明中的水带脱扣装置仅通过磁电通断就能实现脱扣和复位操作，相比人工手动按压推动脱扣操作，更能适应复杂多变的火灾救援现场，减少人工劳动，降低不必要人员伤亡的同时还能实现快速转场救援，脱扣效率较高，使消防设备能快速脱离水带逃离现场，保护设备安全。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一实施例中消防机器人的装配结构示意图；

图2是根据本发明一实施例中消防机器人的截面结构示意图；

图3是根据本发明一实施例中水带脱扣装置的密封连接件截面结构示意图；

图4是根据本发明一实施例中水带脱扣装置未通电状态的结构示意图；

图5是根据本发明一实施例中水带脱扣装置通电状态的的结构示意图；

图6是根据本发明一实施例中水带脱扣装置的脱扣组件在一视角下的部分结构示意图；

图7是根据本发明一实施例中水带脱扣装置的脱扣组件在另一视角下的结构示意图；

图8是根据本发明一实施例中水带脱扣装置的公接头的结构示意图。

附图标记说明

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

下面参考附图描述根据本发明的水带脱扣装置。

如图1至图5所示，在本发明的实施例中，提供一种水带脱扣装置100，其中，水带脱扣装置包括进水组件1和脱扣组件2；进水组件1包括依次连接的进水管11和公接头12；脱扣组件2包括脱扣套筒21、弹性复位件23和套设于脱扣套筒21外的驱动套筒22，公接头12的进水端部穿过脱扣套筒21并用于与带有水带的母接头210扣接，驱动套筒22用于产生磁场，脱扣套筒21能在磁力驱动下压缩弹性复位件23并推动母接头210脱扣，弹性复位件23用于带动脱扣套筒21复位。可以理解地，本实施例中的脱扣套筒21中含有永磁铁，驱动套筒22可采用带有多圈线圈的电磁铁。

当需要采用本实施例中的水带脱扣装置100进行脱扣操作时，可向驱动套筒22通电，使驱动套筒22产生磁场，脱扣套筒21在磁力吸引下向母接头210运动并推动母接头210进行脱扣操作，此时驱动套筒22压缩弹性复位件23，使弹性复位件23具备弹性势能，在脱扣操作完成后，对驱动套筒22断电，弹性复位件23释放弹性势能，带动失去磁力吸引的脱扣套筒21复位至初始位置，为下次脱扣操作做准备。本实施例中的水带脱扣装置100仅通过控制磁电通断就能实现脱扣和复位操作，相比人工手动按压推动脱扣操作，更能适应复杂多变的火灾救援现场，减少人工劳动，降低不必要人员伤亡的同时还能实现快速转场救援，脱扣效率较高，使消防设备能快速脱离水带逃离现场，保护设备安全。

具体地，如图4至图6所示，脱扣套筒21包括磁性动芯211和限位件212；磁性动芯211靠近公接头12进水端部设置；驱动套筒22内设置有限位环221，限位环221朝向进水管11的一侧设置有弹性复位件23，限位件212的一端穿过限位环221与磁性动芯211连接，另一端外缘环绕设置有与弹性复位件23抵接的限位板213。

本实施例中的脱扣套筒21采用两段式的分段结构，其中位于左侧的限位件212可采用弹性橡胶制件，并与位于右侧的磁性动芯211过盈配合，且限位件212的右端呈锥形。在磁性动芯211受磁力驱动向右侧的母接头210运动时，带动左侧的限位件212运动并使限位板213向右压缩弹性复位件23，同时限位环221能对限位板213进行抵接限位，从而防止脱扣套筒21出现脱离驱动套筒22的情况，能提高水带脱扣装置100的使用稳定性。

如图6所示，在本发明实施例中，限位环221上还设置有导向杆222，弹性复位件23套设于导向杆222外，限位板213上开设有与导向杆222导向配合的导向孔2131。本实施例中弹性复位件23可采用空心柱状弹簧，磁性动芯211带动左侧的限位件212运动，使限位板213向右压缩弹性复位件23时，导向杆222穿过导向孔2131，对限位件212的运动轨迹进行导向，能保证脱扣套筒21运动轨迹的精确性。如图6所示，多个导向杆222沿限位环221的周向间隔设置，在一实施例中，限位环221上设置有四个导向杆222，各导向杆222外套设有弹性复位件23。

在本发明实施例中，进水管11和公接头12通过密封连接件3密封连接，脱扣组件2通过套设于驱动套筒22外的外套筒24安装于密封连接件3。本实施例中外套筒24可对脱扣套筒21和驱动套筒22进行防护，同时通过密封连接件3将进水管11和公接头12密封连接，将脱扣组件2安装于密封连接件3，能防止消防水外露对脱扣组件2腐蚀的情况，能提高脱扣组件2的使用寿命。

在一实施例中，在密封连接件3内设置有带过水孔32的密封挡板31，进水管11的进水端部端面通过第一密封圈33与密封挡板31的一侧面密封连接，公接头12的出水端部端面通过第二密封圈34与密封挡板31的另一侧面密封连接。本实施例中采用分别对密封连接件3左右两端密封的方式提高水带脱扣装置100的密封性。

如图2和图3所示，具体地，密封挡板31的两侧分别设置有第一螺纹槽35和第二螺纹槽36，进水管11的进水端部、公接头12的出水端部设有分别对应与第一螺纹槽35、第二螺纹槽36螺纹连接的外螺纹段。本实施例中通过螺纹连接的方式能将进水管11的进水端部和第一密封圈33抵紧，公接头12的出水端部和第二密封圈34抵紧，可方便水带脱扣装置100的装配。如图1和图8所示，在一实施例中，密封连接件3采用法兰，且外侧焊接有用于与月牙扳手配合的辅助凸块37，公接头12的右端开设有供杠杆插入的辅助孔121，可进一步提高水带脱扣装置100的装配便利性。

在本发明实施例中，水带脱扣装置100还包括套设于公接头12外并用于伸入母接头210内抵接内扣的移动套4，且脱扣套筒21对应移动套4设置。如图4和图5所示，本实施例中的磁性动芯211呈圆筒状，且断电状态下磁性动芯211的右端面和外套筒24的右端面平齐，可避免磁性动芯211与其他部件发生干涉，通电状态下磁性动芯211部分伸出外套筒24，推动活动的移动套4伸入母接头210内抵接内扣进行脱扣操作，通过分段带动的方式，能简化脱扣组件2的结构，提高水带脱扣装置100的装配便利性。并且，磁性动芯211和移动套4分段设置，使消防员能在断电状态下手动推动移动套4进行脱扣操作。

在本发明实施例中，脱扣套筒21和公接头12间隙配合，且脱扣套筒21和驱动套筒22间隙配合，能保证脱扣套筒21在脱扣操作和复位过程中的滑动顺畅性。

本发明还提出一种消防机器人200，消防机器人200包括控制器、母接头210和如上所述的水带脱扣装置100，进水管11上设置有排水阀220和压力传感器230，该水带脱扣装置100的具体结构参照上述实施例。由于消防机器人200采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明又提出一种水带脱离方法，所述水带脱离方法应用于消防机器人，所述水带脱离方法包括以下步骤：

步骤S10，控制器检测脱扣命令；

步骤S20，当所述控制器检测到脱扣命令的情况下，打开排水阀对所述进水管进行排水，并控制所述压力传感器持续监测所述进水管内的水路压力；

步骤S30，当所述控制器检测到水路压力小于预设值的情况下，关闭所述排水阀，并向所述驱动套筒供电，使所述驱动套筒驱动所述脱扣套筒对所述母接头进行脱扣操作，同时所述控制器检测是否脱扣；

步骤S40，若所述控制器检测到所述母接头已脱扣，控制所述驱动套筒断电，并驱动所述消防机器人向远离所述水带的方向运动。

在一实施例中，可通过遥控器或控制面板输入远程脱扣指令，移动套4上设置有用于检测脱扣是否到位的位置传感器41，能具体通过控制器接收位置传感器41的脱扣信号检测是否脱扣。本实施例中，控制器检测到脱扣命令的情况下，打开排水阀开始排水，当进水管中的压力传感器发送压力信号时，向驱动套筒通电，驱动套筒的线圈产生吸引脱扣套筒的磁力，使脱扣套筒对母接头进行脱扣操作，并检测是否脱扣，检测到脱扣成功后再将消防机器人往远离水带的方向运动，利用水带的拉力，实现水带自动快速脱扣的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种水带脱扣装置，其特征在于，所述水带脱扣装置包括：

进水组件(1)，包括依次连接的进水管(11)和公接头(12)；

脱扣组件(2)，包括脱扣套筒(21)、弹性复位件(23)和套设于所述脱扣套筒(21)外的驱动套筒(22)，所述公接头(12)的进水端部穿过所述脱扣套筒(21)并用于与带有水带的母接头(210)扣接，所述驱动套筒(22)用于产生磁场，所述脱扣套筒(21)能在磁力驱动下压缩所述弹性复位件(23)并推动所述母接头(210)脱扣，所述弹性复位件(23)用于带动所述脱扣套筒(21)复位。

2.根据权利要求1所述的水带脱扣装置，其特征在于，所述脱扣套筒(21)包括：

磁性动芯(211)，靠近所述公接头(12)进水端部设置；

限位件(212)，所述驱动套筒(22)内设置有限位环(221)，所述限位环(221)朝向所述进水管(11)的一侧设置有所述弹性复位件(23)，所述限位件(212)的一端穿过所述限位环(221)与所述磁性动芯(211)连接，另一端外缘环绕设置有与所述弹性复位件(23)抵接的限位板(213)。

3.根据权利要求2所述的水带脱扣装置，其特征在于，所述限位环(221)上还设置有导向杆(222)，所述弹性复位件(23)套设于所述导向杆(222)外，所述限位板(213)上开设有与所述导向杆(222)导向配合的导向孔(2131)。

4.根据权利要求3所述的水带脱扣装置，其特征在于，多个所述导向杆(222)沿所述限位环(221)的周向间隔设置。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的水带脱扣装置，其特征在于，所述进水管(11)和所述公接头(12)通过密封连接件(3)密封连接，所述脱扣组件(2)通过套设于所述驱动套筒(22)外的外套筒(24)安装于所述密封连接件(3)。

6.根据权利要求5所述的水带脱扣装置，其特征在于，所述密封连接件(3)内设置有带过水孔(32)的密封挡板(31)，所述进水管(11)的进水端部端面通过第一密封圈(33)与所述密封挡板(31)的一侧面密封连接，所述公接头(12)的出水端部端面通过第二密封圈(34)与所述密封挡板(31)的另一侧面密封连接。

7.根据权利要求5所述的水带脱扣装置，其特征在于，所述密封挡板(31)的两侧分别设置有第一螺纹槽(35)和第二螺纹槽(36)，所述进水管(11)的进水端部、所述公接头(12)的出水端部设有分别对应与所述第一螺纹槽(35)、所述第二螺纹槽(36)螺纹连接的外螺纹段。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的水带脱扣装置，其特征在于，所述水带脱扣装置(100)还包括套设于所述公接头(12)外并用于伸入所述母接头(210)内抵接内扣的移动套(4)，且所述脱扣套筒(21)对应所述移动套(4)设置。

9.根据权利要求1至4中任意一项所述的水带脱扣装置，其特征在于，所述脱扣套筒(21)和所述公接头(12)间隙配合；

和/或，

所述脱扣套筒(21)和所述驱动套筒(22)间隙配合。

10.一种消防机器人，其特征在于，所述消防机器人(200)包括控制器、母接头(210)和权利要求1至9中任意一项所述的水带脱扣装置(100)，所述进水管(11)上设置有排水阀(220)和压力传感器(230)。

11.一种水带脱离方法，其特征在于，所述水带脱离方法应用于权利要求10所述的消防机器人，所述水带脱离方法包括以下步骤：

控制器检测脱扣命令；

当所述控制器检测到脱扣命令的情况下，打开排水阀对所述进水管进行排水，并控制所述压力传感器持续监测所述进水管内的水路压力；

当所述控制器检测到水路压力小于预设值的情况下，关闭所述排水阀，并向所述驱动套筒供电，使所述驱动套筒驱动所述脱扣套筒对所述母接头进行脱扣操作，同时所述控制器检测是否脱扣；

若所述控制器检测到所述母接头已脱扣，控制所述驱动套筒断电，并驱动所述消防机器人向远离所述水带的方向运动。

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