CN217502597U - 开阀机构及消防作业机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及消防技术领域，具体是指一种开阀机构及消防作业机器人，一种开阀机构，包括固定座和阀轴，阀轴上端穿出固定座设有升降旋转机构，阀轴下端设有开阀扳手，阀轴内设有到位传感器和到位探杆，升降旋转机构包括滚珠花键副、轴承、轴承座、花键带轮、滚珠丝杠副、传动连杆和驱动机构，一种消防作业机器人，包括底盘和轨道，底盘上设有控制仓和水炮，底盘上设有上述所述的开阀机构，轨道上至少设有一个螺旋取水水阀，开阀机构与螺旋取水水阀之间设有对接取水机构，开阀扳手与螺旋取水水阀的阀芯相配合可带动阀芯转动，螺旋取水水阀和开阀机构之间设有限位固定机构，本实用新型免维护、可自动对位、对位准确快速、密封效果好、使用寿命长。

Description

开阀机构及消防作业机器人

技术领域

本实用新型涉及消防技术领域，具体是指一种开阀机构及消防作业机器人。

背景技术

火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧，在各种灾害中，火灾是最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一；很多场合和行业都存在火灾隐患，对于火灾消防灭火方式多采用人工携带灭火器进入消防现场进行人工消防作业，这样的消防方式存在危险性大，对消防人员人身安全造成了极大的威胁，同时人工消防作业效率低、速度慢、灵活性差，经检索，中国专利CN209670994U公开了隧道消防取水装置及消防取水装置，一种隧道消防取水装置，包括轮式底盘，设置于所述的底盘上的控制柜及增压泵，将所述的控制柜和增压泵遮蔽护其中的护罩，以及设置在护罩上的水炮，所述的水炮的进水口与所述的增压泵的出水口连通，所述的控制柜和增压泵前后布局，所述的水炮设置于所述的控制柜上方，还包括用于供电的电池，所述的护罩上设置有与所述的增压泵连通的喷淋头，还包括依次与所述的增压泵进水口连通的过滤机构以及取水管，所述的取水管与消防储罐或取水笼头连接，还包括与控制柜内控制器通讯的耐高温摄像头，与控制柜内控制器无线通讯连接的遥控器，所述的遥控器上设置有显示屏，一种消防取水装置，包括机车，由机车拖曳的消防运输车，所述的消防运输车上设置有上述所述的隧道消防取水装置，所述的隧道消防取水装置固定在所述的消防运输车前端，所述的消防运输车后端设置有大容量消防储罐，所述的机车上设置有隔热罩，在所述的隔热罩外侧设置有多个与所述的增压泵连通的机车喷淋头，所述的消防运输车位于所述的机车前部，在所述的机车后部还设置有救生运输车，所述的救生运输车上设置有救生舱，所述机车包括PLC，与所述的PLC通讯连接的数据采集模块，由所述的PLC控制的电磁阀驱动模块，与所述的PLV通讯连接的操控屏，以及由所述的PLC控制的油门电机，所述的油门电机受驱动加大或者减小油门，其中，所述的数据采集模块包括测距传感器、立体摄像头和运行参数传感器；所述的电磁阀驱动模块的电磁阀对应串接入示警回路和刹车控制回路，还包括遥控器，以及与所述的遥控器对应且与PLC通讯连接的无线传输模块，上述专利的不足是，取水管与消防储罐或取水笼头连接，而消防储罐或取水笼头内的水有限，对于较大的火灾无异于杯水车薪，经检索，中国专利CN1695751B公开了一种轨道取水灭火水炮车，其主要由输水轨道和由驱动系统、对接取水系统、转向系统、控制系统、通讯系统构成的水炮车组成，其主要特征是：在输水轨道内装有水管，水管间隔装有单向阀片水阀，在轨道下平面开有水阀出水口，水管两边平行装有轨道，轨道上部装有导电条和定位片，侧面装有对接板其上有导片，两边轨道内装有水炮车车轮，车架上的步进电机装有驱动齿轮，并通过齿合的传动齿轮与固定在车轴上的车轮齿轮联动；水炮车车架中部装有导向管，导向管下部装有横转管，上部装有对接管，对接管内圈设计有往复油封槽，其管平面有阀片顶杆和密封垫，侧面有两个排齿，并与两个正向和反向涡轮齿轮杆齿合，涡轮齿轮杆另一侧的涡轮齿齿合在有正向和反向螺纹的蜗杆上，对接时蜗杆转动驱动两个正向和反向涡轮齿轮杆转动，其驱动对接管上升顶开水阀完成对接，车辆由车架上的定位开关感知定位片位置，即水阀取水口对接位置，单向水阀盒底面出水口四周装有密封垫，阀片底面也装有密封垫，阀片中心有导向杆，串装在单片导向架和四边导向架中心的圆孔上，导向杆上串装有压簧，车架上装有信号对接板，其上有触点，其后装有凸轮轴和电机，在横转管上装有齿圈，其与固定在车架上的涡杆齿合，横转管中部装有纵转电机，电机轴上固定的涡轮通过传动轮驱动水炮管上的齿圈转动，在横转管上设计有排线槽并固定有排线，在排线槽水平位置装有卷线盒，盒中轴上装有卷线轮，内装有卷簧，卷线轮上缠有排线，卷线盒入口装有两个滑轮，卷线轮轴上的齿轮与正时齿轮啮合，其同轴装有凸轮，凸轮平行位置装有信号开关，卷线轮出线口装有螺旋导线，在轨道内装有齿条，水炮车步进电机轴上装有驱动齿轮与齿条啮合，电机轴上装有的同步轮通过同步皮带联动另一侧同步轮和驱动齿轮，水炮车前后装有水炮，其通过水管连通，水管中间装有对接管，上述专利的不足：一是上述专利结构复杂，采用蜗轮蜗杆传动驱动对接管上升顶开水阀完成对接，而蜗轮蜗杆传动发热量大，齿面容易磨损，长期处于水下，腐蚀会加剧磨损，设备成本高；二是采用车载对接管上升顶起顶启式水阀并压到带轨道的下平面上接通水源，但是轨道内的水压与水炮车车内的水压不同，直接顶开水阀取水，压力太大，操作费力，使用成本高；三是上述专利仅采用密封垫密封，结构简单，密封不稳定，轨道或者水炮车稍有晃动，密封就会失效，导致水流溢出，无法及时灭火。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术不足，提供一种结构巧妙、免维护、可自动对位、对位准确快速、密封效果好、使用寿命长的开阀机构及消防作业机器人。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种开阀机构，其特征在于：包括固定座和阀轴，所述固定座内设有阀轴孔，所述固定座内设有进水通道，所述固定座一侧设有出水通道，所述出水通道与进水通道相连通，所述阀轴置于阀轴孔内与阀轴孔密封滑动连接，所述阀轴上端穿出固定座设有升降旋转机构，阀轴下端穿出进水通道形成开阀端，所述阀轴与升降旋转机构连接，以利于采用螺旋方式开启关闭水阀，免维护、使用寿命长且性能无衰减。

本实用新型所述阀轴下端设有开阀扳手，所述开阀扳手上端与阀轴固定连接，下端伸出进水通道形成开阀端，以利于通过开阀扳手来带动水阀的阀芯转动进而实现开阀。

本实用新型所述阀轴轴向设有检测孔，所述阀轴内从上至下设有到位传感器和到位探杆，所述到位传感器与阀轴内壁固定连接，所述到位传感器下方设有到位探杆，所述到位传感器下方的阀轴内壁固定设有挡环，所述到位探杆上部的外径小于到位探杆中部的外径，所述到位探杆中部外径小于挡环的内径，所述到位探杆上部和挡环之间设有限位弹簧，所述限位弹簧呈挤压状套在到位探杆上部，所述到位探杆上端穿出限位弹簧、挡环置于到位传感器下方，所述到位探杆与阀轴滑动连接，所述到位探杆下端穿出阀轴与开阀扳手连接，以利于开阀扳手与阀芯对接时，到位探杆受到阀芯的挤压上升，被到位传感器感应到，对接到位。

本实用新型所述开阀扳手中间设有探杆孔，探杆孔与检测孔连通，开阀扳手下端设有阀芯对接凹槽，所述阀芯对接凹槽上端与探杆孔相连通，所述到位探杆下部的外径小于到位探杆中部的外径，所述探杆孔小于到位探杆中部的外径，所述到位探杆下端穿过探杆孔置于阀芯对接凹槽内，以利于开阀扳手与阀芯对接到位时，阀芯顶着到位探杆，到位探杆上移，被到位传感器感应到，对接到位。

本实用新型所述开阀扳手为万用套筒，所述到位探杆下端穿出阀轴与万用套筒的芯杆固定连接，以利于万用套筒与阀芯对接到位时，阀芯向上挤压万用套筒的芯杆，芯杆带着到位探杆上移，被到位传感器感应到，对接到位。

本实用新型所述升降旋转机构包括滚珠花键副、轴承、轴承座、花键带轮、滚珠丝杠副、传动连杆和驱动机构，所述阀轴上端设有滚珠花键副，所述阀轴上端与滚珠花键副的花键轴下端固定连接，所述花键轴上端经轴承与轴承座固定连接，所述滚珠花键副的花键轴螺母经轴承与固定座固定连接，所述花键轴螺母外壁固定设有花键带轮，所述轴承座一侧设有滚珠丝杠副，所述轴承座经传动连杆与滚珠丝杠副的螺母固定连接，所述滚珠丝杠副的螺杆经轴承、支架与固定座连接，所述花键带轮和滚珠丝杠副的螺杆分别由驱动机构驱动，以利于通过驱动机构驱动滚珠丝杠副的螺杆旋转，带动螺母上下运动，螺母经传动连杆带动花键轴和阀轴上下运动，实现对位，花键带轮由驱动机构驱动旋转，进而带动花键外筒旋转，实现花键轴的旋转，花键轴带动阀轴旋转，实现螺旋开关阀。

本实用新型所述驱动机构可以由滚珠丝杠驱动电机和滚珠花键驱动电机组成，所述滚珠丝杠副的螺杆由滚珠丝杠驱动电机驱动，所述花键带轮经齿轮传动由滚珠花键驱动电机驱动，以利于通过滚珠丝杠驱动电机带动阀轴上下移动，通过滚珠花键驱动电机实现阀轴的旋转开关阀。

本实用新型所述花键带轮经同步带连接有花键驱动带轮，所述花键驱动带轮固定在花键驱动带轮轴上，所述花键驱动带轮轴上安装有双向扭力限制器，以利于防止滚珠花键驱动电机过载。

本实用新型所述驱动机构也可以由总驱动电机、第一驱动齿轮、离合器、第二驱动齿轮、第一从动齿轮、同步带、花键驱动带轮、花键驱动带轮轴和第二从动齿轮组成，所述固定座一侧设有总驱动电机，所述总驱动电机经支架与固定座连接，所述总驱动电机的输出轴上间隔设有第一驱动齿轮和离合器，第一驱动齿轮与总驱动电机的输出轴固定连接，所述第一驱动齿轮与第一从动齿轮啮合，所述第一从动齿轮与滚珠丝杠副的螺杆固定连接，所述离合器与总驱动电机的输出轴固定连接，所述离合器的输出轴上固定设有第二驱动齿轮，所述花键带轮经同步带连接有花键驱动带轮，所述花键驱动带轮固定在花键驱动带轮轴上，所述花键驱动带轮轴下端设有第二从动齿轮，所述第二从动齿轮与花键驱动带轮轴固定连接，所述第二从动齿轮与第二驱动齿轮相啮合，以利于总驱动电机驱动滚珠丝杠副的螺杆和花键带轮旋转，当不需要阀轴旋转时，启动离合器即可断开，使得花键驱动带轮轴不转动。

本实用新型所述阀轴孔下端固定设有密封板，所述阀轴与密封板密封连接，以利于防止水流进入阀轴孔和阀轴之间。

本实用新型所述滚珠丝杠副的螺杆经轴承、螺杆轴承座与支架固定连接，所述支架与固定座固定连接，所述螺杆上端的螺杆轴承座上设有收阀传感器，所述传动连杆上固定设有感应块，所述感应块与收阀传感器相配合，以利于当螺杆上升，阀轴回到到位时，感应块触碰到收阀传感器，收阀传感器感应到感应块，确定收阀到位。

一种消防作业机器人，包括底盘和轨道，所述底盘上设有控制仓和水炮，所述底盘下端设有行走机构，所述行走机构与轨道相配合，控制仓内设有控制系统，其特征在于：所述底盘上设有上述所述的开阀机构，所述轨道上至少设有一个螺旋取水水阀，所述开阀机构与螺旋取水水阀之间设有对接取水机构，所述开阀机构的开阀扳手与螺旋取水水阀的阀芯相配合可带动阀芯转动，所述开阀机构经对接取水机构与螺旋取水水阀对接取水，所述固定座与底盘的机架固定连接，所述固定座上的出水通道与水炮的进水口连通，升降旋转机构固定在机架上并由控制系统控制驱动，螺旋取水水阀与轨道固定连接，以利于开阀机构从螺旋取水水阀内取水供应给水炮，完成消防灭火作业。

本实用新型所述开阀扳手下端外壁径向向外延伸设有限位块，所述阀芯的阀芯座上固定设有挡块，开阀扳手与阀芯插接后，限位块与挡块相抵靠，带动阀芯转动，以使得开阀扳手通过限位块、挡块带动阀芯同步运动。

本实用新型所述对接取水机构包括滑动密封套、密封圈、左齿条板、右齿条板、固定架、左齿轮、左齿轮轴、左蜗轮、右齿轮、右齿轮轴、右蜗轮、蜗杆轴和蜗杆电机，所述固定座外侧设有滑动密封套，所述滑动密封套内壁与固定座外壁密封滑动连接，所述滑动密封套下端固定设有密封圈，滑动密封套下落经密封圈与螺旋取水水阀上端面相抵靠实现对接，所述滑动密封套左右两侧设有左齿条板和右齿条板，所述滑动密封套前后两侧分别设有固定架，固定架与机架固定连接，所述左齿条板右端与滑动密封套固定连接，左齿条板左端设有左齿轮，左齿轮与左齿条板上齿条相啮合，所述左齿轮固定在左齿轮轴上，所述左齿轮轴两端经轴承与两侧固定架固定连接，所述左齿轮轴一端穿出固定架固定设有左蜗轮，所述右齿条板左端与滑动密封套固定连接，右齿条板右端设有右齿轮，右齿轮与右齿条板上齿条相啮合，所述右齿轮固定在右齿轮轴上，所述右齿轮轴两端经轴承与两侧固定架固定连接，所述右齿轮轴一端穿出固定架固定设有右蜗轮，所述左蜗轮和右蜗轮上设有蜗杆轴，所述蜗杆轴上间隔固定有左螺旋齿和右螺旋齿，所述左螺旋齿的螺旋方向与右螺旋齿的螺旋方向相反，所述左螺旋齿与左蜗轮啮合，右螺旋齿与右蜗轮啮合，所述蜗杆轴两端经轴承与固定架固定连接，所述蜗杆轴一端穿出固定架由蜗杆电机驱动，所述蜗杆电机固定在机架上并与控制系统连接，以利于启动蜗杆电机，蜗杆电机驱动蜗杆轴，通过蜗轮蜗杆传动带动左齿轮和右齿轮旋转，进而带动左齿条板和右齿条板同步上下移动，实现滑动密封套的上下移动，当滑动密封套下端的密封圈抵在螺旋取水水阀的上端面时，滑动密封套与螺旋取水水阀实现对接。

本实用新型所述螺旋取水水阀和开阀机构之间设有限位固定机构，所述限位固定机构包括勾板架、导向滑动机构、勾板、限位板和偏心轮，所述滑动密封套前方和后方分别设有勾板架，所述勾板架与固定架之间设有导向滑动机构，所述勾板架经导向滑动机构与固定架滑动连接，所述勾板架下端朝向滑动密封套中心延伸形成勾板，所述螺旋取水水阀上端前后两侧分别向外延伸形成限位板，所述勾板架上间隔设有限位轮孔，所述左齿轮轴前后两端分别固定设有偏心轮，所述右齿轮轴前后两端分别固定设有偏心轮，所述偏心轮置于限位轮孔内，当偏心轮的顶端由近心端转向远心端时，勾板架随偏心轮上移，勾板上端面与限位板下端面相抵靠实现固定架与螺旋取水水阀的限位固定连接，以利于启动蜗杆电机，蜗杆电机驱动蜗杆轴，通过蜗轮蜗杆传动带动左齿轮和右齿轮旋转，进而带动偏心轮转动，滑动密封套下移的同时勾板在偏心轮作用下上升，滑动密封套下端的密封圈抵在螺旋取水水阀的上阀盖时，勾板上端面与限位板下端面相抵靠固定，实现勾板与螺旋取水水阀的密封固定。

本实用新型所述限位轮孔下端前后两侧分别设有限位挡板，限位挡板与勾板架固定连接，两个限位挡板与限位轮孔之间形成润滑油槽，所述润滑油槽内设有润滑油，偏心轮在转动时，偏心轮与润滑油槽内的润滑油相接触，以利于通过润滑油提高偏心轮转动的流畅性。

本实用新型所述勾板架上端至少设有一个下压机构，所述下压机构包括上连接座、下连接座和弹簧，所述勾板架上至少设有一个下连接座，所述下连接座与勾板架固定连接，所述下连接座上至少设有一个弹簧，所述固定架上设有上连接座，上连接座与固定架固定连接，上连接座与下连接座相对，弹簧呈压缩状态，弹簧一端与上连接座固定连接，另一端与下连接座固定连接，以利于当偏心轮带动勾板下移时，弹簧因挤压后张开推动勾板架向下，实现勾板与限位板分开。

本实用新型所述上连接座上至少设有一个开口向下的上弹簧槽，下连接座上至少设有一个开口向上的下弹簧槽，所述弹簧一端置于上弹簧槽内与上弹簧槽固定连接，另一端置于下弹簧槽内与下弹簧槽固定连接，以利于通过上、下弹簧槽来导向弹簧，防止弹簧歪斜。

本实用新型所述导向滑动机构包括第一滑动条和滑动限位块，所述固定架中间设有滑动限位块，所述勾板架中间设有导向槽，所述导向槽内壁左右两侧分别固定设有第一滑动条，所述滑动限位块置于导向槽内经第一滑动条与导向槽滑动连接，所述滑动限位块与固定架固定连接，以利于通过滑动限位块限位勾板架的位置，通过导向槽、滑动限位块和第一滑动条使得勾板架不能左右移动。

本实用新型所述导向滑动机构还包括前后限位滑动机构，所述前后限位滑动机构包括第二滑动条和滑动限位座，所述固定架两端分别设有滑动限位座，所述滑动限位座与固定架固定连接，所述滑动限位座与固定架之间设有朝向勾板架的开口限位槽，所述开口限位槽前后两侧分别固定设有第二滑动条，所述勾板架左右两端分别置于开口限位槽并经第二滑动条与开口限位槽滑动连接，以利于通过滑动限位座将勾板架前后限位，使得勾板架不能前后移动。

本实用新型所述螺旋取水水阀和开阀机构之间设有定位机构，所述定位机构包括定位块和定位接近传感器，所述螺旋取水水阀的上阀盖左右两端分别设有定位块，所述定位块与上阀盖固定连接，所述定位块上方的机架上设有定位接近传感器，所述定位接近传感器与定位块相配合，所述定位接近传感器与机架固定连接，所述定位接近传感器与控制系统连接，以利于当机架从螺旋取水水阀一侧靠近螺旋取水水阀时，螺旋取水水阀上左侧或右侧的定位块被机架上定位接近传感器感应到，机架开始减速，随着机架行进，当螺旋取水水阀上右侧或左侧的定位块被机架上定位接近传感器感应到时，机架停止。

本实用新型所述螺旋取水水阀上端面设有密封槽，密封圈下端嵌入密封槽内将滑动密封套与螺旋取水水阀密封连接，以利于通过密封槽限位固定密封圈，增加对接的稳定性。

本实用新型所述机架上固定设有视频对讲设备和火焰探测器，所述视频对讲设备和火焰探测器分别与控制系统连接，以利于方便及早感知火源。

本实用新型所述机架外侧固定设有保护罩，以利于保护机架上各部件。

本实用新型由于采用上述结构，具有结构巧妙、免维护、可自动对位、对位准确快速、密封效果好、使用寿命长等优点。

附图说明

图1是本实用新型开阀机构的一种结构示意图。

图2是本实用新型图1的剖视图。

图3是本实用新型开阀机构的另一种结构示意图。

图4是本实用新型图3中驱动机构的剖视图。

图5是本实用新型开阀机构中开阀扳手为万用套筒的结构示意图。

图6是本实用新型消防作业机器人的结构示意图。

图7是本实用新型图6去掉轨道的侧视图。

图8是本实用新型消防作业机器人去掉保护罩、螺旋取水水阀的结构示意图。

图9本实用新型消防作业机器人一个角度的剖视图。

图10是本实用新型消防作业机器人另一个角度的剖视图。

图11是本实用新型消防作业机器人中一种开阀扳手和阀芯的结构示意图。

图12是本实用新型消防作业机器人中另一种开阀扳手和阀芯的结构示意图。

图13是本实用新型图12的剖视图。

图14本实用新型开阀机构与螺旋取水水阀对接到位的结构示意图。

图15是本实用新型开阀机构与螺旋取水水阀对接后打开螺旋取水水阀的状态示意图。

图16是本实用新型对接取水机构的结构示意图。

图17是本实用新型图16的侧视剖视图。

图18是本实用新型中限位固定机构中勾板与限位板间隔相对的状态示意图。

图19是本实用新型中限位固定机构中勾板与限位板相抵靠的状态示意图。

图20是本实用新型中勾板架的结构示意图。

附图标记：固定座1，阀轴2，进水通道3，出水通道4，阀轴孔5，升降旋转机构6，开阀扳手7，到位传感器8，到位探杆9，挡环10，限位弹簧11，阀芯对接凹槽12，万用套筒13，底盘14，轨道15，阀芯16，水炮17，行走机构18，螺旋取水水阀19，对接取水机构20，机架21，滑动密封套22，密封圈23，左齿条板24，右齿条板25，固定架26，左齿轮27，左齿轮轴28，左蜗轮29，右齿轮30，右蜗轮31，蜗杆轴32，蜗杆电机33，左螺旋齿34，右螺旋齿35，限位固定机构36，勾板架37，导向滑动机构38，勾板39，限位板40，偏心轮41，限位轮孔42，下压机构43，上连接座44，下连接座45，弹簧46，滚珠花键副47，轴承座48，花键带轮49，滚珠丝杠副50，传动连杆51，驱动机构52，花键轴53，花键轴螺母54，螺母55，螺杆56，滚珠丝杠驱动电机57，滚珠花键驱动电机58，总驱动电机59，第一驱动齿轮60，第二驱动齿轮61，第一从动齿轮62，同步带63，花键驱动带轮64，花键驱动带轮轴65，第二从动齿轮66，离合器67，双向扭力限制器68，密封板69，螺杆轴承座70，收阀传感器71，视频对讲设备72，火焰探测器73，保护罩74，定位机构75，定位块76，上阀盖77，定位接近传感器78，限位块79，挡块80，导向槽94，限位挡板95，前后限位滑动机构96，第一滑动条97，滑动限位块98，第二滑动条99，开阀机构100，滑动限位座101。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

一种开阀机构，其特征在于：包括固定座1和阀轴2，所述固定座1内设有阀轴孔5，所述固定座1内设有进水通道3，所述固定座1一侧设有出水通道4，所述出水通道4与进水通道3相连通，所述阀轴2置于阀轴孔5内与阀轴孔5密封滑动连接，所述阀轴2上端穿出固定座1设有升降旋转机构6，阀轴2下端穿出进水通道3形成开阀端，所述阀轴2与升降旋转机构6连接，以利于采用螺旋方式开启关闭水阀，免维护、使用寿命长且性能无衰减。

本实用新型所述阀轴2下端设有开阀扳手7，所述开阀扳手7上端与阀轴2固定连接，下端伸出进水通道形成开阀端，以利于通过开阀扳手来带动水阀的阀芯转动进而实现开阀。

本实用新型所述阀轴2轴向设有检测孔，所述阀轴2内从上至下设有到位传感器8和到位探杆9，所述到位传感器8与阀轴2内壁固定连接，所述到位传感器8下方设有到位探杆9，所述到位传感器8下方的阀轴2内壁固定设有挡环10，所述到位探杆9上部的外径小于到位探杆9中部的外径，所述到位探杆9中部外径小于挡环10的内径，所述到位探杆9上部和挡环10之间设有限位弹簧11，所述限位弹簧11呈挤压状套在到位探杆9上部，所述到位探杆9上端穿出限位弹簧11、挡环10置于到位传感器8下方，所述到位探杆9与阀轴2滑动连接，所述到位探杆9下端穿出阀轴2与开阀扳手7连接，以利于开阀扳手与阀芯对接时，到位探杆受到阀芯的挤压上升，被到位传感器感应到，对接到位。

本实用新型所述开阀扳手7中间设有探杆孔，探杆孔与检测孔连通，开阀扳手7下端设有阀芯对接凹槽12，所述阀芯对接凹槽12上端与探杆孔相连通，所述到位探杆9下部的外径小于到位探杆9中部的外径，所述探杆孔小于到位探杆中部的外径，所述到位探杆9下端穿过探杆孔置于阀芯对接凹槽12内，以利于开阀扳手与阀芯对接到位时，阀芯顶着到位探杆，到位探杆上移，被到位传感器感应到，对接到位。

本实用新型所述开阀扳手7为万用套筒13，所述到位探杆9下端穿出阀轴2与万用套筒13的芯杆固定连接，以利于万用套筒与阀芯对接到位时，阀芯向上挤压万用套筒的芯杆，芯杆带着到位探杆上移，被到位传感器感应到，对接到位。

本实用新型所述升降旋转机构6包括滚珠花键副47、轴承、轴承座48、花键带轮49、滚珠丝杠副50、传动连杆51和驱动机构52，所述阀轴2上端设有滚珠花键副47，所述阀轴2上端与滚珠花键副47的花键轴53下端固定连接，所述花键轴53上端经轴承与轴承座48固定连接，所述滚珠花键副47的花键轴螺母54经轴承与固定座1固定连接，所述花键轴螺母54外壁固定设有花键带轮49，所述轴承座48一侧设有滚珠丝杠副50，所述轴承座48经传动连杆51与滚珠丝杠副50的螺母55固定连接，所述滚珠丝杠副50的螺杆56经轴承、支架与固定座1连接，所述花键带轮49和滚珠丝杠副50的螺杆56分别由驱动机构52驱动，以利于通过驱动机构驱动滚珠丝杠副的螺杆旋转，带动螺母上下运动，螺母经传动连杆带动花键轴和阀轴上下运动，实现对位，花键带轮由驱动机构驱动旋转，进而带动花键外筒旋转，实现花键轴的旋转，花键轴带动阀轴旋转，实现螺旋开关阀。

本实用新型所述驱动机构52可以由滚珠丝杠驱动电机57和滚珠花键驱动电机58组成，所述滚珠丝杠副50的螺杆56由滚珠丝杠驱动电机57驱动，所述花键带轮49经齿轮传动由滚珠花键驱动电机58驱动，以利于通过滚珠丝杠驱动电机带动阀轴上下移动，通过滚珠花键驱动电机实现阀轴的旋转开关阀。

本实用新型所述花键带轮49经同步带63连接有花键驱动带轮64，所述花键驱动带轮64固定在花键驱动带轮轴65上，所述花键驱动带轮轴65上安装有双向扭力限制器68，以利于防止滚珠花键驱动电机过载。

本实用新型所述驱动机构52也可以由总驱动电机59、第一驱动齿轮60、离合器67、第二驱动齿轮61、第一从动齿轮62、同步带63、花键驱动带轮64、花键驱动带轮轴65和第二从动齿轮66组成，所述固定座1一侧设有总驱动电机59，所述总驱动电机59经支架与固定座1连接，所述总驱动电机59的输出轴上间隔设有第一驱动齿轮60和离合器67，第一驱动齿轮60与总驱动电机59的输出轴固定连接，所述第一驱动齿轮60与第一从动齿轮62啮合，所述第一从动齿轮62与滚珠丝杠副50的螺杆56固定连接，所述离合器67与总驱动电机59的输出轴固定连接，所述离合器67的输出轴上固定设有第二驱动齿轮61，所述花键带轮49经同步带63连接有花键驱动带轮64，所述花键驱动带轮64固定在花键驱动带轮轴65上，所述花键驱动带轮轴65下端设有第二从动齿轮66，所述第二从动齿轮66与花键驱动带轮轴65固定连接，所述第二从动齿轮66与第二驱动齿轮61相啮合，以利于总驱动电机驱动滚珠丝杠副的螺杆和花键带轮旋转，当不需要阀轴旋转时，启动离合器即可断开，使得花键驱动带轮轴不转动。

本实用新型所述阀轴孔5下端固定设有密封板69，所述阀轴2与密封板69密封连接，以利于防止水流进入阀轴孔和阀轴之间。

本实用新型所述滚珠丝杠副50的螺杆56经轴承、螺杆轴承座70与支架固定连接，所述支架与固定座1固定连接，所述螺杆56上端的螺杆轴承座70上设有收阀传感器71，所述传动连杆51上固定设有感应块，所述感应块与收阀传感器71相配合，以利于当螺杆上升，阀轴回到到位时，感应块触碰到收阀传感器，收阀传感器感应到感应块，确定收阀到位。

一种消防作业机器人，包括底盘14和轨道15，所述底盘14上设有控制仓和水炮17，所述底盘14下端设有行走机构18，所述行走机构18与轨道15相配合，控制仓内设有控制系统，其特征在于：所述底盘14上设有上述所述的开阀机构100，所述轨道15上至少设有一个螺旋取水水阀19，所述开阀机构100与螺旋取水水阀19之间设有对接取水机构20，所述开阀机构100的开阀扳手7与螺旋取水水阀19的阀芯16相配合可带动阀芯16转动，所述开阀机构100经对接取水机构20与螺旋取水水阀19对接取水，所述固定座1与底盘14的机架21固定连接，所述固定座1上的出水通道4与水炮17的进水口连通，升降旋转机构6固定在机架21上并由控制系统控制驱动，螺旋取水水阀19与轨道15固定连接，以利于开阀机构从螺旋取水水阀内取水供应给水炮，完成消防灭火作业。

本实用新型所述开阀扳手7下端外壁径向向外延伸设有限位块79，所述阀芯16的阀芯座上固定设有挡块80，开阀扳手7与阀芯16插接后，限位块79与挡块80相抵靠，带动阀芯16转动，以使得开阀扳手通过限位块、挡块带动阀芯同步运动。

本实用新型所述对接取水机构20包括滑动密封套22、密封圈23、左齿条板24、右齿条板25、固定架26、左齿轮27、左齿轮轴28、左蜗轮29、右齿轮30、右齿轮轴、右蜗轮31、蜗杆轴32和蜗杆电机33，所述固定座1外侧设有滑动密封套22，所述滑动密封套22内壁与固定座1外壁密封滑动连接，所述滑动密封套22下端固定设有密封圈23，滑动密封套22下落经密封圈23与螺旋取水水阀19上端面相抵靠实现对接，所述滑动密封套22左右两侧设有左齿条板24和右齿条板25，所述滑动密封套22前后两侧分别设有固定架26，固定架26与机架21固定连接，所述左齿条板24右端与滑动密封套22固定连接，左齿条板24左端设有左齿轮27，左齿轮27与左齿条板24上齿条相啮合，所述左齿轮27固定在左齿轮轴28上，所述左齿轮轴28两端经轴承与两侧固定架26固定连接，所述左齿轮轴28一端穿出固定架26固定设有左蜗轮29，所述右齿条板25左端与滑动密封套22固定连接，右齿条板25右端设有右齿轮30，右齿轮30与右齿条板25上齿条相啮合，所述右齿轮30固定在右齿轮轴上，所述右齿轮轴两端经轴承与两侧固定架26固定连接，所述右齿轮轴一端穿出固定架26固定设有右蜗轮31，所述左蜗轮29和右蜗轮31上设有蜗杆轴32，所述蜗杆轴32上间隔固定有左螺旋齿34和右螺旋齿35，所述左螺旋齿34的螺旋方向与右螺旋齿35的螺旋方向相反，所述左螺旋齿34与左蜗轮29啮合，右螺旋齿35与右蜗轮31啮合，所述蜗杆轴32两端经轴承与固定架26固定连接，所述蜗杆轴32一端穿出固定架26由蜗杆电机33驱动，所述蜗杆电机33固定在机架21上并与控制系统连接，以利于启动蜗杆电机，蜗杆电机驱动蜗杆轴，通过蜗轮蜗杆传动带动左齿轮和右齿轮旋转，进而带动左齿条板和右齿条板同步上下移动，实现滑动密封套的上下移动，当滑动密封套下端的密封圈抵在螺旋取水水阀的上端面时，滑动密封套与螺旋取水水阀实现对接。

本实用新型所述螺旋取水水阀19和开阀机构100之间设有限位固定机构36，所述限位固定机构36包括勾板架37、导向滑动机构38、勾板39、限位板40和偏心轮41，所述滑动密封套22前方和后方分别设有勾板架37，所述勾板架37与固定架26之间设有导向滑动机构38，所述勾板架37经导向滑动机构38与固定架26滑动连接，所述勾板架37下端朝向滑动密封套22中心延伸形成勾板39，所述螺旋取水水阀19上端前后两侧分别向外延伸形成限位板40，所述勾板架37上间隔设有限位轮孔42，所述左齿轮轴28前后两端分别固定设有偏心轮41，所述右齿轮轴前后两端分别固定设有偏心轮41，所述偏心轮41置于限位轮孔42内，当偏心轮41的顶端由近心端转向远心端时，勾板架37随偏心轮41上移，勾板39上端面与限位板40下端面相抵靠实现固定架26与螺旋取水水阀19的限位固定连接，以利于启动蜗杆电机，蜗杆电机驱动蜗杆轴，通过蜗轮蜗杆传动带动左齿轮和右齿轮旋转，进而带动偏心轮转动，滑动密封套下移的同时勾板在偏心轮作用下上升，滑动密封套下端的密封圈抵在螺旋取水水阀的上阀盖时，勾板上端面与限位板下端面相抵靠固定，实现勾板与螺旋取水水阀的密封固定。

本实用新型所述限位轮孔42下端前后两侧分别设有限位挡板95，限位挡板95与勾板架37固定连接，两个限位挡板95与限位轮孔42之间形成润滑油槽，所述润滑油槽内设有润滑油，偏心轮41在转动时，偏心轮41与润滑油槽内的润滑油相接触，以利于通过润滑油提高偏心轮转动的流畅性。

本实用新型所述勾板架37上端至少设有一个下压机构43，所述下压机构43包括上连接座44、下连接座45和弹簧46，所述勾板架37上至少设有一个下连接座45，所述下连接座45与勾板架37固定连接，所述下连接座45上至少设有一个弹簧46，所述固定架26上设有上连接座44，上连接座44与固定架26固定连接，上连接座44与下连接座45相对，弹簧46呈压缩状态，弹簧46一端与上连接座44固定连接，另一端与下连接座45固定连接，以利于当偏心轮带动勾板下移时，弹簧因挤压后张开推动勾板架向下，实现勾板与限位板分开。

本实用新型所述上连接座44上至少设有一个开口向下的上弹簧槽，下连接座45上至少设有一个开口向上的下弹簧槽，所述弹簧46一端置于上弹簧槽内与上弹簧槽固定连接，另一端置于下弹簧槽内与下弹簧槽固定连接，以利于通过上、下弹簧槽来导向弹簧，防止弹簧歪斜。

本实用新型所述导向滑动机构38包括第一滑动条97和滑动限位块98，所述固定架26中间设有滑动限位块98，所述勾板架37中间设有导向槽94，所述导向槽94内壁左右两侧分别固定设有第一滑动条97，所述滑动限位块98置于导向槽94内经第一滑动条97与导向槽（94）滑动连接，所述滑动限位块98与固定架26固定连接，以利于通过滑动限位块限位勾板架的位置，通过导向槽、滑动限位块和第一滑动条使得勾板架不能左右移动。

本实用新型所述导向滑动机构38还包括前后限位滑动机构96，所述前后限位滑动机构96包括第二滑动条99和滑动限位座101，所述固定架26两端分别设有滑动限位座101，所述滑动限位座101与固定架26固定连接，所述滑动限位座101与固定架26之间设有朝向勾板架37的开口限位槽，所述开口限位槽前后两侧分别固定设有第二滑动条99，所述勾板架37左右两端分别置于开口限位槽并经第二滑动条99与开口限位槽滑动连接，以利于通过滑动限位座将勾板架前后限位，使得勾板架不能前后移动。

本实用新型所述螺旋取水水阀19和开阀机构100之间设有定位机构75，所述定位机构75包括定位块76和定位接近传感器78，所述螺旋取水水阀19的上阀盖77左右两端分别设有定位块76，所述定位块76与上阀盖77固定连接，所述定位块76上方的机架21上设有定位接近传感器78，所述定位接近传感器78与定位块76相配合，所述定位接近传感器78与机架21固定连接，所述定位接近传感器78与控制系统连接，以利于当机架从螺旋取水水阀一侧靠近螺旋取水水阀时，螺旋取水水阀上左侧或右侧的定位块被机架上定位接近传感器感应到，机架开始减速，随着机架行进，当螺旋取水水阀上右侧或左侧的定位块被机架上定位接近传感器感应到时，机架停止。

本实用新型所述螺旋取水水阀19上端面设有密封槽，密封圈23下端嵌入密封槽内将滑动密封套22与螺旋取水水阀19密封连接，以利于通过密封槽限位固定密封圈，增加对接的稳定性。

本实用新型所述机架21上固定设有视频对讲设备72和火焰探测器73，所述视频对讲设备72和火焰探测器73分别与控制系统连接，以利于方便及早感知火源。

本实用新型所述机架21外侧固定设有保护罩74，以利于保护机架上各部件。

如附图1-附图5为本实用新型中的开阀机构，开阀机构的驱动机构有两种方式，一种如附图1和附图2采用滚珠丝杠驱动电机驱动滚珠丝杠副，带动阀轴上下移动，采用滚珠花键驱动电机驱动滚珠花键副带动阀轴旋转，滚珠花键驱动电机上可安装双向扭力限制器，保护滚珠花键驱动电机，双向扭力限制器、滚珠花键驱动电机和滚珠丝杠驱动电机分别与控制系统连接，控制系统如PLC控制系统；另一种驱动方式如附图3和附图4，滚珠丝杠副和滚珠花键副均由总驱动电机通过齿轮联动来驱动，通过离合器来控制滚珠花键副是否使用，总驱动电机和离合器分别由控制系统控制，两种驱动方式根据需要设置即可；本实用新型中到位传感器与控制系统连接，本实用新型中开阀扳手与螺旋取水水阀的阀芯配合插接，带动阀芯上下移动和旋转，本实施例给出三种结构的开阀扳手，

第一种开阀扳手的结构，如附图2、附图 12-附图15，开阀扳手下端设有阀芯对接凹槽，阀芯对接凹槽为非圆形状，可以是多面体状或者是多角锥状，如附图2中，阀芯对接凹槽呈五角锥状，阀芯对接凹槽上端的内径小于阀芯对接凹槽下端的内径，相应的，如附图12，螺旋取水水阀的阀芯上端也呈五角锥状，与阀芯对接凹槽相配合插接固定；

第二种开阀扳手的结构，如附图9和附图11，开阀扳手下端设有阀芯对接凹槽，阀芯对接凹槽可以是圆锥状的，阀芯对接凹槽上端的内径小于阀芯对接凹槽下端的内径，此时，开阀扳手外壁间隔设置限位块，如附图11，相应的，螺旋取水水阀的阀芯上端是圆锥状的，阀芯固定在阀芯座上，阀芯外侧间隔设置挡块，挡块固定在阀芯座上，随着阀芯一起移动和转动，当阀芯插入阀芯对接凹槽内时，限位块内端与开阀扳手外壁固定连接，限位块外端与挡块相抵靠，带动挡块转动、移动，进而带动阀芯转动、移动，这种结构对接方便，开阀扳手下降，阀芯对接凹槽插入阀芯后，旋转阀轴带动开阀扳手旋转，限位块即可与挡块相抵靠，带动阀芯转动、移动，对接快速方便、准确性高；

上面两种结构，等阀芯进入阀芯对接凹槽后，阀芯上端会触碰并顶起到位探杆，到位探杆上升挤压弹簧，到位探杆上端被到位传感器感应到，将信号传递给控制系统，实现对接到位；

第三种开阀扳手的结构，如附图5，开阀扳手为万用套筒，万用套筒可配合不同角度的螺旋取水水阀的阀芯，可一次完成对位，对位准确快速，这种开阀扳手与螺旋取水水阀的阀芯对接时，螺旋取水水阀的阀芯进入万用套筒内，阀芯顶着万用套筒的芯杆上移，芯杆带动到位探杆上移，到位探杆上升挤压弹簧，到位探杆上端被到位传感器感应到，将信号传递给控制系统，实现对接到位，三种开阀扳手根据需要选择设置即可；

如附图6-附图15为本实用新型中消防作业机器人的结构示意图，本实用新型在使用时，将开阀机构安装到底盘的机架上，底盘上设置行走机构，行走机构与轨道配合，消防作业机器人两侧的行走轮分别夹持在轨道内侧，使得行走轮与轨道贴紧，方便消防作业机器人行走，一个轨道上可设置多个螺旋取水水阀，本实用新型中轨道可以设置在上方，开阀机构设置在下方，也可以开阀机构设置在上方，轨道设置在下方，当轨道设置在上方，开阀机构设置在下方时，行走轮中间可设置凹槽，如附图7，相应的轨道位于行走轮凹槽处可设置凸起，方便行走轮挂在轨道上，将底盘与轨道限位连接，防止消防作业机器人掉落，轨道和开阀机构之间的位置关系，可根据实际需求设置，本实施例以开阀机构在上方，轨道在下方来描述，

当本实用新型采用第一种开阀扳手的结构时，螺旋取水水阀的结构可参考本申请人于2021年11月12日申请的专利号为CN216343986U，名称为螺旋取水水阀的实用新型专利，本实用新型中所述的阀芯即为上述专利中的对接接头，使用时，对接接头插入开阀扳手的阀芯对接凹槽内与开阀扳手对接，对接接头的形状不局限于上述专利附图中的形状，对接接头的形状随本实用新型中开阀扳手的阀芯对接凹槽的形状而定，与之相配合；

当本实用新型采用第二种开阀扳手的机构时，如附图11，螺旋取水水阀的结构在上述专利的基础上增加了挡块的设计，本实用新型中所述的阀芯座即为上述专利中的主阀密封座，挡块间隔设置在对接接头的外侧，挡块与主阀密封座固定连接，挡块与开阀扳手外侧的限位块配合抵靠，带着对接接头一起运动，对接接头的形状为圆锥状，开阀扳手的阀芯对接凹槽也为圆锥状的，开阀扳手可相对对接接头转动，开阀扳手通过限位块、挡块带动对接接头转动；

当本实用新型采用第三种开阀扳手的结构时，螺旋取水水阀的结构可参考本申请人于2021年11月12日申请的专利号为CN216343986U，名称为螺旋取水水阀的实用新型专利，本实用新型中所述的阀芯即为上述专利中的对接接头，使用时，对接接头只要可以进入万用套筒，可以顶起万用套筒的芯杆，对接接头能被万用套筒固定住即可，对接接头的形状不局限于上述专利附图中的形状。

使用时，消防作业机器人的行走机构在轨道上行走巡查，当火焰探测器探测到火情时，将信号传递给控制系统，控制系统通过定位机构感应螺旋取水水阀，如附图6、附图9、附图11和附图12，具体来说上阀盖左端和右端设置了两块定位块，机架上也相应地设置了左右两个定位接近传感器，当机架从螺旋取水水阀一侧靠近时，比如螺旋取水水阀的左侧，上阀盖左端的定位块被机架右侧的定位接近传感器感应到，机架开始减速，随着机架由左向右行进，上阀盖右端的定位块被机架右侧的定位接近传感器感应到，与此同时，上阀盖左端的定位块被机架左侧的定位接近传感器感应到，机架停止移动，与螺旋取水水阀开始对接；启动对接取水机构，控制系统启动蜗轮电机，蜗杆电机驱动蜗杆轴，通过蜗轮蜗杆传动带动左齿轮顺时针旋转，右齿轮逆时针旋转，进而带动左齿条板和右齿条板同步向下移动，当滑动密封套下端的密封圈抵在螺旋取水水阀的上端面时，滑动密封套与螺旋取水水阀实现对接，如附图10，与此同时，左齿轮轴顺时针旋转，右齿轮轴逆时针旋转，带动偏心轮的顶端由近心端向远心端转动，如附图18，勾板架随着偏心轮带动而上升，勾板架带动勾板上升，如附图19，勾板勾住限位板，使得固定架与螺旋取水水阀位置固定，完成机架与螺旋取水水阀对接；根据选择的驱动方式，先驱动滚珠丝杠副的螺杆旋转，滚珠丝杠副的螺母通过传动连杆带动滚珠花键的花键轴向下移动，花键轴带着阀轴、开阀扳手向下移动，螺旋取水水阀的阀芯进入开阀扳手内，当到位传感器感应到到位探杆时，将信号传递给控制系统，

当采用第一种或第三种开阀扳手的结构时，如附图14，采用的是第一种开阀扳手，阀芯与阀芯对接凹槽插接到位，控制系统同时驱动滚珠花键副的花键轴旋转，此时，滚珠丝杠副的螺杆也在旋转，升降和旋转同步，花键轴带着阀轴、开阀扳手下移并旋转，开阀扳手带动螺旋取水水阀的阀芯旋转向下，如附图15，螺旋取水水阀的阀芯与上阀盖分开，螺旋取水水阀内的水流进入进水通道，关闭驱动机构，使得阀轴不在转动也不在下移，完成开阀作业：

当采用第二种开阀扳手的结构时，如附图9和附图11，阀芯上端是圆锥状的，阀芯对接凹槽也是圆锥形，阀芯与阀芯对接凹槽插接到位后，控制系统控制滚珠丝杠副的螺杆停止转动，开阀扳手不在下移，此时，控制系统驱动滚珠花键副的花键轴旋转，带动开阀扳手旋转，使得开阀扳手外侧的限位块一面与阀芯外侧的挡块相抵靠，然后控制系统在驱动滚珠丝杠副，使得升降与旋转同步，花键轴带着阀轴、开阀扳手下移并旋转，开阀扳手通过限位块带着挡块转动和下移，进而促使阀芯旋转下移，直到螺旋取水水阀的阀芯与上阀盖分开，螺旋取水水阀内的水流进入进水通道，关闭驱动机构，使得阀轴不在转动也不在下移，完成开阀作业：

关阀时，CN216343986U这个专利中的螺旋取水水阀，根据主阀芯与上阀盖的密封位置不同有两类结构，一类是主阀密封座上端与上阀盖下端密封，另一类是主阀密封座上升至上阀盖的取水通道内，与取水通道内壁密封，当螺旋取水水阀选用第一类结构，即主阀密封座上端与上阀盖下端密封时，此时根据开阀扳手不同，关阀方式也不同，

当采用第一种或第三种开阀扳手的结构时，驱动机构驱动滚珠丝杠副的螺杆旋转，滚珠丝杠副的螺母通过传动连杆带动滚珠花键的花键轴向上移动，同时，驱动机构驱动滚珠花键的花键轴旋转，花键轴带着阀轴、开阀扳手旋转并上移，使得螺旋取水水阀的对接接头旋转向上，当主阀密封座上端与上阀盖下端抵靠时，此时，根据选择的驱动机构，如果选择的是滚珠花键驱动电机和滚珠丝杠驱动电机，则此时滚珠花键驱动电机的电流环感应到电流变化，滚珠花键驱动电机将信号传递给控制系统，如果滚珠花键驱动电机上安装双向扭力限制器，则此时双向扭力限制器达到限定扭矩断开，双向扭力限制器将信号传递给控制系统，控制系统停止驱动滚珠花键驱动电机，如果选择的是总驱动电机加离合器控制，此时，总驱动电机的电流环感应到电流变化，将信号传递给控制系统，控制系统控制离合器断开，第二驱动齿轮停止转动，进而滚珠花键副停止转动，花键轴继续带着阀轴和开阀扳手上移，开阀扳手与对接接头分离，到位探杆不受挤压，到位探杆在限位弹簧回弹力作用下下移，到位传感器感应不到到位探杆，开阀扳手继续上移，直到收阀传感器感应到传动连杆上的感应块，将信号传递给控制系统，滚珠丝杠副的螺杆停止转动，花键轴不再上升，实现关阀，阀轴回收到位；

当采用第二种开阀扳手的结构时，开阀扳手内的阀芯对接凹槽呈圆锥状，对接接头也呈圆锥状，所以开阀扳手可相对对接接头转动，控制系统先驱动滚珠花键的花键轴反向旋转，使得开阀扳手相对挡块反向转动，使得开阀扳手外侧的限位块另一面与挡块相抵靠，继续驱动滚珠花键的花键轴旋转，与此同时，同步驱动滚珠丝杠的螺杆旋转，使得开阀扳手带着对接接头旋转上移，当主阀密封座上端与上阀盖下端抵靠时，此时，根据选择的驱动机构，如果选择的是滚珠花键驱动电机和滚珠丝杠驱动电机，则此时滚珠花键驱动电机的电流环感应到电流变化，滚珠花键驱动电机将信号传递给控制系统，如果滚珠花键驱动电机上安装双向扭力限制器，则此时双向扭力限制器达到限定扭矩断开，双向扭力限制器将信号传递给控制系统，控制系统停止驱动滚珠花键驱动电机，如果选择的是总驱动电机加离合器控制，此时，总驱动电机的电流环感应到电流变化，将信号传递给控制系统，控制系统控制离合器断开，第二驱动齿轮停止转动，进而滚珠花键副停止转动，花键轴继续带着阀轴和开阀扳手上移，开阀扳手与对接接头分离，到位探杆不受挤压，到位探杆在限位弹簧回弹力作用下下移，到位传感器感应不到到位探杆，开阀扳手继续上移，直到收阀传感器感应到传动连杆上的感应块，将信号传递给控制系统，滚珠丝杠副的螺杆停止转动，花键轴不再上升，实现关阀，阀轴回收到位；

当螺旋取水水阀选用第二类结构，即主阀密封座上升至上阀盖的取水通道内，与取水通道内壁密封，此时根据开阀扳手不同，关阀方式也不同，

当采用第一种或第三种开阀扳手的结构时，驱动机构驱动滚珠丝杠副的螺杆旋转，滚珠丝杠副的螺母通过传动连杆带动滚珠花键的花键轴向上移动，同时，驱动机构驱动滚珠花键的花键轴旋转，花键轴带着阀轴、开阀扳手旋转并上移，驱动机构的电机可记录下开阀时，开阀扳手带动对接接头旋转的圈数，这样，关阀的时候，驱动开阀扳手带动对接接头反向旋转相同的圈数即可，主阀密封座上升到对应高度并与上阀盖的取水通道内壁密封后，控制系统启动离合器或关闭滚珠花键驱动电机，花键轴继续带着阀轴和开阀扳手上移，开阀扳手与对接接头分离，到位探杆不受挤压，到位探杆在限位弹簧回弹力作用下下移，到位传感器感应不到到位探杆，开阀扳手继续上移，直到收阀传感器感应到传动连杆上的感应块，将信号传递给控制系统，滚珠丝杠副的螺杆停止转动，花键轴不再上升，实现关阀，阀轴回收到位；

当采用第二种开阀扳手的结构时，开阀扳手内的阀芯对接凹槽呈圆锥状，对接接头也呈圆锥状，所以开阀扳手可相对对接接头转动，控制系统先驱动滚珠花键的花键轴反向旋转，使得开阀扳手相对挡块反向转动，使得开阀扳手外侧的限位块另一面与挡块相抵靠，继续驱动滚珠花键的花键轴旋转，与此同时，同步驱动滚珠丝杠的螺杆旋转，使得开阀扳手带着对接接头旋转上移，驱动机构的电机可记录下开阀时，开阀扳手带动对接接头旋转的圈数，这样，关阀的时候，当开阀扳手反向旋转，限位块与挡块相抵靠后，驱动开阀扳手带动对接接头反向旋转相同的圈数即可，主阀密封座上升到对应高度并与上阀盖的取水通道内壁密封后，控制系统启动离合器或关闭滚珠花键驱动电机，花键轴继续带着阀轴和开阀扳手上移，开阀扳手与对接接头分离，到位探杆不受挤压，到位探杆在限位弹簧回弹力作用下下移，到位传感器感应不到到位探杆，开阀扳手继续上移，直到收阀传感器感应到传动连杆上的感应块，将信号传递给控制系统，滚珠丝杠副的螺杆停止转动，花键轴不再上升，实现关阀，阀轴回收到位；

本实用新型中到位传感器、收阀传感器均可采用接近开关，响应快，性能稳定，本实用新型中第一滑动条和第二滑动条可采用四氟条，以降低勾板架和固定板之间的摩擦作用，使得勾板架上下移动更加顺畅，本实用新型结构简单，采用两个驱动电机或者一个驱动电机配合离合器即可实现阀轴的升降对接和螺旋开关阀，使用寿命长，免维护，且性能无衰减，相比现有技术中直接顶开的开阀方式来说，密封性好，不漏水，而且通过调整电机的转速，可以实现不同导程的螺旋运动，旋转开阀，降低了开阀压力，采用对接取水机构和限位固定机构，对接准确、密封性好，本实用新型能够自主对接螺旋轨道水阀、自动开阀、密封性好、灭火及时。

本实用新型由于采用上述结构，具有结构巧妙、免维护、可自动对位、对位准确快速、密封效果好、使用寿命长等优点。

Claims (20)

1.一种开阀机构，其特征在于：包括固定座（1）和阀轴（2），所述固定座（1）内设有阀轴孔（5），所述固定座（1）内设有进水通道（3），所述固定座（1）一侧设有出水通道（4），所述出水通道（4）与进水通道（3）相连通，所述阀轴（2）置于阀轴孔（5）内与阀轴孔（5）密封滑动连接，所述阀轴（2）上端穿出固定座（1）设有升降旋转机构（6），阀轴（2）下端穿出进水通道（3）形成开阀端，所述阀轴（2）与升降旋转机构（6）连接。

2.根据权利要求1所述的一种开阀机构，其特征在于：所述阀轴（2）下端设有开阀扳手（7），所述开阀扳手（7）上端与阀轴（2）固定连接，下端伸出进水通道形成开阀端。

3.根据权利要求2所述的一种开阀机构，其特征在于：所述阀轴（2）轴向设有检测孔，所述阀轴（2）内从上至下设有到位传感器（8）和到位探杆（9），所述到位传感器（8）与阀轴（2）内壁固定连接，所述到位传感器（8）下方设有到位探杆（9），所述到位传感器（8）下方的阀轴（2）内壁固定设有挡环（10），所述到位探杆（9）上部的外径小于到位探杆（9）中部的外径，所述到位探杆（9）中部外径小于挡环（10）的内径，所述到位探杆（9）上部和挡环（10）之间设有限位弹簧（11），所述限位弹簧（11）呈挤压状套在到位探杆（9）上，所述到位探杆（9）上端穿出限位弹簧（11）、挡环（10）置于到位传感器（8）下方，所述到位探杆（9）与阀轴（2）滑动连接，所述到位探杆（9）下端穿出阀轴（2）与开阀扳手（7）连接。

4.根据权利要求3所述的一种开阀机构，其特征在于：所述开阀扳手（7）中间设有探杆孔，探杆孔与检测孔连通，开阀扳手（7）下端设有阀芯对接凹槽（12），所述阀芯对接凹槽（12）上端与探杆孔相连通，所述到位探杆（9）下端穿过探杆孔置于阀芯对接凹槽（12）内。

5.根据权利要求3所述的一种开阀机构，其特征在于：所述开阀扳手（7）为万用套筒（13），所述到位探杆（9）下端穿出阀轴（2）与万用套筒（13）的芯杆固定连接。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种开阀机构，其特征在于：所述升降旋转机构（6）包括滚珠花键副（47）、轴承、轴承座（48）、花键带轮（49）、滚珠丝杠副（50）、传动连杆（51）和驱动机构（52），所述阀轴（2）上端设有滚珠花键副（47），所述阀轴（2）上端与滚珠花键副（47）的花键轴（53）下端固定连接，所述花键轴（53）上端经轴承与轴承座（48）固定连接，所述滚珠花键副（47）的花键轴螺母（54）经轴承与固定座（1）固定连接，所述花键轴螺母（54）外壁固定设有花键带轮（49），所述轴承座（48）一侧设有滚珠丝杠副（50），所述轴承座（48）经传动连杆（51）与滚珠丝杠副（50）的螺母（55）固定连接，所述滚珠丝杠副（50）的螺杆（56）经轴承、支架与固定座（1）连接，所述花键带轮（49）和滚珠丝杠副（50）的螺杆（56）分别由驱动机构（52）驱动。

7.根据权利要求6所述的一种开阀机构，其特征在于：所述驱动机构（52）由滚珠丝杠驱动电机（57）和滚珠花键驱动电机（58）组成，所述滚珠丝杠副（50）的螺杆（56）由滚珠丝杠驱动电机（57）驱动，所述花键带轮（49）经齿轮传动由滚珠花键驱动电机（58）驱动。

8.根据权利要求7所述的一种开阀机构，其特征在于：所述花键带轮（49）经同步带（63）连接有花键驱动带轮（64），所述花键驱动带轮（64）固定在花键驱动带轮轴（65）上，所述花键驱动带轮轴（65）上安装有双向扭力限制器（68）。

9.根据权利要求6所述的一种开阀机构，其特征在于：所述驱动机构（52）由总驱动电机（59）、第一驱动齿轮（60）、离合器（67）、第二驱动齿轮（61）、第一从动齿轮（62）、同步带（63）、花键驱动带轮（64）、花键驱动带轮轴（65）和第二从动齿轮（66）组成，所述固定座（1）一侧设有总驱动电机（59），所述总驱动电机（59）经支架与固定座（1）连接，所述总驱动电机（59）的输出轴上间隔设有第一驱动齿轮（60）和离合器（67），第一驱动齿轮（60）与总驱动电机（59）的输出轴固定连接，所述第一驱动齿轮（60）与第一从动齿轮（62）啮合，所述第一从动齿轮（62）与滚珠丝杠副（50）的螺杆（56）固定连接，所述离合器（67）与总驱动电机（59）的输出轴固定连接，所述离合器（67）的输出轴上固定设有第二驱动齿轮（61），所述花键带轮（49）经同步带（63）连接有花键驱动带轮（64），所述花键驱动带轮（64）固定在花键驱动带轮轴（65）上，所述花键驱动带轮轴（65）下端设有第二从动齿轮（66），所述第二从动齿轮（66）与花键驱动带轮轴（65）固定连接，所述第二从动齿轮（66）与第二驱动齿轮（61）相啮合。

10.根据权利要求6所述的一种开阀机构，其特征在于：所述滚珠丝杠副（50）的螺杆（56）经轴承、螺杆轴承座（70）与支架固定连接，所述支架与固定座（1）固定连接，所述螺杆（56）上端的螺杆轴承座（70）上设有收阀传感器（71），所述传动连杆（51）上固定设有感应块，所述感应块与收阀传感器（71）相配合。

11.一种消防作业机器人，包括底盘（14）和轨道（15），所述底盘（14）上设有控制仓和水炮（17），所述底盘（14）下端设有行走机构（18），所述行走机构（18）与轨道（15）相配合，控制仓内设有控制系统，其特征在于：所述底盘（14）上设有上述权利要求2或3或4或7或8或9或10所述的开阀机构（100），所述轨道（15）上至少设有一个螺旋取水水阀（19），所述开阀机构（100）与螺旋取水水阀（19）之间设有对接取水机构（20），所述开阀机构（100）的开阀扳手（7）与螺旋取水水阀（19）的阀芯（16）相配合可带动阀芯（16）转动，所述开阀机构（100）经对接取水机构（20）与螺旋取水水阀（19）对接取水，所述固定座（1）与底盘（14）的机架（21）固定连接，所述固定座（1）上的出水通道（4）与水炮（17）的进水口连通，升降旋转机构（6）固定在机架（21）上并由控制系统控制驱动，螺旋取水水阀（19）与轨道（15）固定连接。

12.根据权利要求11所述的一种消防作业机器人，其特征在于：所述开阀扳手（7）下端外壁径向向外延伸设有限位块（79），所述阀芯（16）的阀芯座上固定设有挡块（80），开阀扳手（7）与阀芯（16）插接后，限位块（79）与挡块（80）相抵靠，带动阀芯（16）转动。

13.根据权利要求11所述的一种消防作业机器人，其特征在于：所述对接取水机构（20）包括滑动密封套（22）、密封圈（23）、左齿条板（24）、右齿条板（25）、固定架（26）、左齿轮（27）、左齿轮轴（28）、左蜗轮（29）、右齿轮（30）、右齿轮轴、右蜗轮（31）、蜗杆轴（32）和蜗杆电机（33），所述固定座（1）外侧设有滑动密封套（22），所述滑动密封套（22）内壁与固定座（1）外壁密封滑动连接，所述滑动密封套（22）下端固定设有密封圈（23），滑动密封套（22）下落经密封圈（23）与螺旋取水水阀（19）上端面相抵靠实现对接，所述滑动密封套（22）左右两侧设有左齿条板（24）和右齿条板（25），所述滑动密封套（22）前后两侧分别设有固定架（26），固定架（26）与机架（21）固定连接，所述左齿条板（24）右端与滑动密封套（22）固定连接，左齿条板（24）左端设有左齿轮（27），左齿轮（27）与左齿条板（24）上齿条相啮合，所述左齿轮（27）固定在左齿轮轴（28）上，所述左齿轮轴（28）两端经轴承与两侧固定架（26）固定连接，所述左齿轮轴（28）一端穿出固定架（26）固定设有左蜗轮（29），所述右齿条板（25）左端与滑动密封套（22）固定连接，右齿条板（25）右端设有右齿轮（30），右齿轮（30）与右齿条板（25）上齿条相啮合，所述右齿轮（30）固定在右齿轮轴上，所述右齿轮轴两端经轴承与两侧固定架（26）固定连接，所述右齿轮轴一端穿出固定架（26）固定设有右蜗轮（31），所述左蜗轮（29）和右蜗轮（31）上设有蜗杆轴（32），所述蜗杆轴（32）上间隔固定有左螺旋齿（34）和右螺旋齿（35），所述左螺旋齿（34）的螺旋方向与右螺旋齿（35）的螺旋方向相反，所述左螺旋齿（34）与左蜗轮（29）啮合，右螺旋齿（35）与右蜗轮（31）啮合，所述蜗杆轴（32）两端经轴承与固定架（26）固定连接，所述蜗杆轴（32）一端穿出固定架（26）由蜗杆电机（33）驱动，所述蜗杆电机（33）固定在机架（21）上并与控制系统连接。

14.根据权利要求13所述的一种消防作业机器人，其特征在于：所述螺旋取水水阀（19）和开阀机构（100）之间设有限位固定机构（36），所述限位固定机构（36）包括勾板架（37）、导向滑动机构（38）、勾板（39）、限位板（40）和偏心轮（41），所述滑动密封套（22）前方和后方分别设有勾板架（37），所述勾板架（37）与固定架（26）之间设有导向滑动机构（38），所述勾板架（37）经导向滑动机构（38）与固定架（26）滑动连接，所述勾板架（37）下端朝向滑动密封套（22）中心延伸形成勾板（39），所述螺旋取水水阀（19）上端前后两侧分别向外延伸形成限位板（40），所述勾板架（37）上间隔设有限位轮孔（42），所述左齿轮轴（28）前后两端分别固定设有偏心轮（41），所述右齿轮轴前后两端分别固定设有偏心轮（41），所述偏心轮（41）置于限位轮孔（42）内，当偏心轮（41）的顶端由近心端转向远心端时，勾板架（37）随偏心轮（41）上移，勾板（39）上端面与限位板（40）下端面相抵靠实现固定架（26）与螺旋取水水阀（19）的限位固定连接。

15.根据权利要求14所述的一种消防作业机器人，其特征在于：所述限位轮孔（42）下端前后两侧分别设有限位挡板（95），限位挡板（95）与勾板架（37）固定连接，两个限位挡板（95）与限位轮孔（42）之间形成润滑油槽，所述润滑油槽内设有润滑油，偏心轮（41）在转动时，偏心轮（41）与润滑油槽内的润滑油相接触。

16.根据权利要求14或15所述的一种消防作业机器人，其特征在于：所述勾板架（37）上端至少设有一个下压机构（43），所述下压机构（43）包括上连接座（44）、下连接座（45）和弹簧（46），所述勾板架（37）上至少设有一个下连接座（45），所述下连接座（45）与勾板架（37）固定连接，所述下连接座（45）上至少设有一个弹簧（46），所述固定架（26）上设有上连接座（44），上连接座（44）与固定架（26）固定连接，上连接座（44）与下连接座（45）相对，弹簧（46）呈压缩状态，弹簧（46）一端与上连接座（44）固定连接，另一端与下连接座（45）固定连接。

17.根据权利要求14或15所述的一种消防作业机器人，其特征在于：所述导向滑动机构（38）包括第一滑动条（97）、滑动限位块（98）和前后限位滑动机构（96），所述固定架（26）中间设有滑动限位块（98），所述勾板架（37）中间设有导向槽（94），所述导向槽（94）内壁左右两侧分别固定设有第一滑动条（97），所述滑动限位块（98）置于导向槽（94）内经第一滑动条（97）与导向槽（94）滑动连接，所述滑动限位块（98）与固定架（26）固定连接，所述前后限位滑动机构（96）包括第二滑动条（99）和滑动限位座（101），所述固定架（26）两端分别设有滑动限位座（101），所述滑动限位座（101）与固定架（26）固定连接，所述滑动限位座（101）与固定架（26）之间设有朝向勾板架（37）的开口限位槽，所述开口限位槽前后两侧分别固定设有第二滑动条（99），所述勾板架（37）左右两端分别置于开口限位槽并经第二滑动条（99）与开口限位槽滑动连接。

18.根据权利要求12或13或14或15所述的一种消防作业机器人，其特征在于：所述螺旋取水水阀（19）和开阀机构（100）之间设有定位机构（75），所述定位机构（75）包括定位块（76）和定位接近传感器（78），所述螺旋取水水阀（19）的上阀盖（77）左右两端分别设有定位块（76），所述定位块（76）与上阀盖（77）固定连接，所述定位块（76）上方的机架（21）上设有定位接近传感器（78），所述定位接近传感器（78）与定位块（76）相配合，所述定位接近传感器（78）与机架（21）固定连接，所述定位接近传感器（78）与控制系统连接。

19.根据权利要求12或13或14或15所述的一种消防作业机器人，其特征在于：所述机架（21）上固定设有视频对讲设备（72）和火焰探测器（73），所述视频对讲设备（72）和火焰探测器（73）分别与控制系统连接。

20.根据权利要求12或13或14或15所述的一种消防作业机器人，其特征在于：所述机架（21）外侧固定设有保护罩（74）。

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