CN101491719B - 水力灭火破拆装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于消防器械技术领域，具体涉及一种以消防压力水源为动力的破拆器具和灭火枪组合的装置。水力灭火破拆装置，其特征在于：包括换向阀、水轮机、灭火喷枪和盘锯或钻头；所述换向阀包括一进水接口，两出水接口，其中一出水接口接所述灭火喷枪，另一出水接口接所述水轮机；所述水轮机接所述盘锯或钻头。本发明解决了现在的高效破拆装置无法装备在常规灭火消防车上的问题。

Description

水力灭火破拆装置

技术领域

本发明属于消防器械技术领域，涉及水力灭火破拆装置，具体涉及一种以消防压力水为动力的破拆器具和灭火喷枪组合的装置。

背景技术

除了灭火之外，消防部队还承担更为繁重的抢险救援任务，而受灾现场的破拆是抢险救援的重要手段。目前应用的高效率破拆装置有电动、液动(现有技术中使用液压油驱动马达)和气动三种型式。由于电动、液动和气动三种型式的破拆装置分别需要电源、液压源(现有技术中为液压油)或压缩空气源的***配套，通常只能装备在抢险救援专用消防车上，而消防部队大量使用的常规灭火消防车上，因为没有上述电源、液压源、压缩空气源，只能配置消防斧、铲、撬棒等效率低下的手动破拆工具。

现在的换向阀，阀体呈倒锥台形，阀体侧壁设置有进水口和出水口，与阀体内表面贴合的阀芯上开有通孔，通过转动设置在阀芯上的手轮实现出水口的启闭以控制供水。这种换向阀的缺点是无自动关闭的安全功能。

发明内容

本发明的目的的第一方面在于提出一种水力灭火破拆装置，该水力灭火破拆装置以压力水为动力，具有喷射灭火和破拆功能，以解决现在的高效破拆装置无法装备在常规灭火消防车上的问题。

本发明通过以下第一技术方案解决上述技术问题：

水力灭火破拆装置，其特征在于：包括换向阀、水轮机、灭火喷枪和盘锯或钻头；所述换向阀包括一进水接口，两出水接口，其中一出水接口接所述灭火喷枪，另一出水接口接所述水轮机；所述水轮机接所述盘锯或钻头。

本发明的水力灭火破拆装置，使用水轮机带动盘锯或钻头，水轮机以压力水为动力，故本发明的水力灭火破拆装置可以安装在常规灭火消防车上。

本发明的目的的第二方面在于提出一种灭火破拆装置，该灭火破拆装置的换向阀对外供水具有缓冲功能，以解决现在的灭火破拆装置使用时不舒适、不安全的问题。

本发明通过以下第二技术方案解决上述技术问题：

在上述第一技术方案的基础上进一步，所述换向阀包括：

阀体，所述阀体的内腔呈圆柱体状；所述进水接口设置在所述阀体的底部，所述两出水接口设置在所述阀体的侧壁；所述阀体的顶部设置有压盖；

设置在所述阀体中的阀芯，所述阀芯可在阀体中上下运动和旋转；所述阀芯的侧壁的外形呈圆柱体状，大小与阀体的内腔相适应；所述阀芯开有内腔；所述阀芯的底部设置有进水口，侧壁设置有出水口；所述阀芯的顶部设置有连接所述阀芯的内腔和所述阀体的内腔的通孔；所述进水口的横截面面积远大于所述通孔的横截面面积；

操作轴，所述操作轴的一端设置在所述阀芯的顶部，另一端穿过所述压盖设置有手轮；

套在所述操作轴上的弹簧，所述弹簧一端设置在所述压盖上，另一端压在所述阀芯的顶部。

通过转动手轮可以转动换向阀的阀芯，实现换向。但是，现有的换向阀和上述第二技术方案中的换向阀，都存在换向时定位不准的问题。

本发明的第三方面在于提出一种灭火破拆装置，该灭火破拆装置的换向阀具有对操作轴进行定位的结构，以解决转动手轮进行换向时，定位不准的问题。

在上述第一技术方案的基础上进一步，所述操作轴外侧面设置有三条轴向的定位槽；在所述压盖上表面设置有朝向所述操作轴的定位孔，所述定位孔内设置有定位弹簧，所述定位弹簧靠近所述操作轴的一端设置有钢珠，在所述定位弹簧的作用下所述钢珠紧贴在所述定位槽中。

本发明的目的的第四方面在于提出一种灭火破拆装置，该灭火破拆装置的换向阀能实现快速关闭，或者说具有自动关闭安全功能，以解决遇到突发状况时无法及时关闭换向阀的问题。

本发明通过以下第四技术方案解决上述技术问题：

在所述第二技术方案的基础上进一步，在所述阀体的侧壁上设置有出水口，所述出水口位于所述阀芯的上方，所述出水口设置有单向阀，在所述水轮机上设置有一对把手，在其中一把手上设置有拉伸机构，所述拉伸机构与所述单向阀的阀芯之间通过闸线连接；所述拉伸机构是自行车手把上的刹车手柄。

本发明的目的的第五方面在于提出一种灭火破拆装置，该灭火破拆装置使用的水轮机是反力式水轮机，以解决使用现在的轴流式、混流式或冲击式水轮机存在的效率低、体积和质量大、结构复杂的问题。

本发明通过以下第五技术方案解决上述技术问题。

在所述第一技术方案的基础上进一步，所述水轮机包括：

壳体，所述壳体内部形成容置腔，所述壳体的左右两侧分别设置有一开口，所述壳体的底部敞口；

机轴，所述机轴穿过所述壳体左右两侧的开口设置在所述壳体中；所述机轴的左端固定安装在所述换向阀的另一出水接口上、所述壳体的左侧；所述机轴自左端向右开有轴向的中心流道，所述中心流道右端接一贯穿到所述机轴右端的小流道，所述小流道的横截面面积远小于所述中心流道的横截面面积，所述机轴上开有复数个与所述中心流道相通的通孔；

水轮，所述水轮设置在所述壳体中；所述水轮通过左右两端的轴承套接在所述机轴上，所述水轮上开有环绕在所述机轴上的通孔处的环形流道，所述水轮上还开有复数个与所述环形流道相通的通孔；所述水轮的右端安装所述盘锯或钻头；

复数个喷管，所述喷管设置在所述壳体中；所述喷管的一端安装在所述水轮的通孔中，该端设置有进水口，所述喷管的另一端设置有喷水口。

本发明的目的的第六方面在于提出一种水力灭火破拆装置，正握该水力灭火破拆装置可实现盘锯的正向进锯，以解决现在正握水力灭火破拆装置时盘锯仅能侧向进锯的问题。

本发明通过以下第六技术方案解决上述技术问题：

在所述第一技术方案的基础上进一步，所述盘锯包括：

连接所述水轮机的连接座，所述连接座上安装有轴承；

安装在所述连接座上的轴承中的盘锯轴；

设置在所述盘锯轴上的盘锯片；

所述盘锯轴包括横向盘锯轴和竖向盘锯轴，所述横向盘锯轴和所述竖向盘锯轴之间通过两相互垂直设置的角齿轮连接。

在上述第六技术方案下的水力灭火破拆装置，盘锯的盘锯片离使用者较近，为了防止盘锯片伤害使用者，提出了下述第七技术方案：

在所述第六技术方案的基础上进一步，所述盘锯包括防护罩；所述防护罩安装在所述连接座上，罩住所述盘锯片的靠近使用者的半部分。

本发明的灭火破拆装置利用常规灭火消防车提供的压力水为动力，通过换向阀的供水转换，可以分别实现喷射灭火和钻孔切割等破拆功能。压力水源作为安全型动力源，可使灭火破拆装置应用于易燃易爆等危险场合。

本发明的应用可使大量常规灭火消防车也具备高效抢险救援的破拆功能，显著提高灭火消防车的综合作战效能。

本发明的灭火破拆装置工作时，在供水压力≤0.8MPa，供水量≤3L/s时可以有效地进行喷射灭火，也可以快速钻透墙体开辟灭火救援通道以及对障碍物进行切割破拆。水轮机的转速可以根据破拆器具的破拆负荷增加而自动降低，为消防员安全操作和装置的可靠运转提供保证。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是换向阀的结构示意图。

图3是水轮机的结构示意图。

图4是盘锯的结构示意图。

图5是本发明的另一结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1。水力灭火破拆装置，包括换向阀1、水轮机2、灭火喷枪3，还包括盘锯4或钻头5。

参见图2，换向阀1主要由阀体11、阀芯12、压盖13、操作轴14、弹簧15组成。

阀体11的内腔呈圆柱体状，阀体11的底部设置有进水接口16，进水接口16与阀体11呈一体结构。阀体11的侧壁设置有两出水接口17、18，其中一出水接口17接灭火喷枪3，另一出水接口18(图中以虚线示出)接水轮机2。阀体11的顶部设置有压盖13，压盖13通过螺栓固定在阀体11上，封闭住阀体11的顶部。

阀芯12设置在阀体11中。阀芯12的侧壁的外形呈圆柱体状，大小与阀体11的内腔相适应。阀芯12开有内腔，阀芯12底部设置有供压力水流入阀芯12的进水口121。阀芯12侧壁设置有供压力水流出阀芯12的出水口122。阀芯12的顶部设置有连接阀芯12的内腔和阀体11的内腔的通孔123；进水口121的横截面面积远大于通孔123的横截面面积。

操作轴14与阀芯12成一体结构。操作轴14的一端与阀芯12的顶部连接，另一端穿过压盖13设置有手轮141(见图5)。操作轴14外侧面设置有三条轴向的定位槽；其中定位槽1401、1402分别对应换向阀1向灭火喷枪3和水轮机2供水，还有一定位槽(图中未能示出)对应换向阀1关闭。在压盖13上部设置有正对操作轴14的定位孔130。定位孔130内设置有定位弹簧132，定位弹簧132靠近操作轴14的一端设置有钢珠133，在定位弹簧132的作用下钢珠133紧贴在定位槽1401中。籍定位弹簧132的作用，钢珠133将操作轴14压紧。这样，在压力水的作用下阀芯12做轴向滑动时就不会轻易转动。

弹簧15套在操作轴14上，弹簧15一端固定在压盖13上，压盖13作为弹簧座。弹簧15另一端压在阀芯12的顶部。

进水接口16上安装有KY50接口161(参见图5)，使用时，接常规灭火消防车的水带。从常规灭火消防车输送出来的压力水从阀体11底部的进水接口16进入阀芯12的内腔，使阀芯12顶部上下表面形成压力差，阀芯12向阀体11顶部运动，弹簧15被压缩。原本与阀芯12的出水口122相通的阀体11侧壁的出水接口17(或者是另一出水接口18)，被阀芯12的侧壁挡住。进入阀芯12的内腔的压力水，从阀芯12顶部的通孔123进入阀体11的内腔。阀芯12顶部上下表面的压力差逐渐减小，弹簧15形变逐渐恢复，阀芯12朝阀体11底部运动。阀芯12的出水口122和阀体11侧壁的出水接口17(或者另一出水接口18)相通的面积逐渐增大，从出水接口17(或者另一出水接口18)流向灭火喷枪3(或者水轮机2)的压力水的流量也逐渐增大。当阀芯12上下表面的压力平衡时，阀芯12的出水口122与阀体11侧壁的出水接口17(或者另一出水接口18)相通，压力水从出水接口17(或者另一出水接口18)流向灭火喷枪3(或者水轮机2)的流量达到最大。所以说，本发明的换向阀1对外供水具有缓冲功能。这样，使用者使用灭火喷枪3或者盘锯4、钻头5时，更加舒适、安全。

当需要使压力水由灭火喷枪3转而流向水轮机2(或者由流向水轮机2转而流向灭火喷枪3)时，旋转手轮141，操作轴14转动，起初要用较大力气使钢珠133滑出定位槽1401(或者1402)。当钢珠133遇到定位槽1402(或定位槽1401)时，在定位弹簧132的作用下，钢珠133紧贴定位槽1402(或定位槽1401)。此时，从用力感觉和钢珠133与定位槽140(或定位槽1402)发出的声音可以判断出阀已完全关闭，或者阀芯12的出水口122已经对准阀体11侧壁的另一出水接口18(或出水接口17)。当不需要换向阀1对外供水时，也可以通过旋转手轮141实现。

在阀体11的侧壁上设置有出水口111，出水口111位于阀芯12的上方，出水口111设置有单向阀6。单向阀6的阀芯61与位于水轮机2把手7上的拉伸机构8通过闸线9连接。具体来说，在单向阀6的阀芯61上，开有安装孔，闸线9的一端固定在该安装孔中。拉伸机构8是自行车把手上的刹车手柄。起初单向阀6的阀芯61由弹簧力作用处于密封状态，操作拉伸机构8克服弹簧力将阀芯61拉出，即可将换向阀1阀芯12上方的水迅速排出换向阀1，这样阀芯12上下表面压力迅速失衡，阀芯12迅速向阀体11顶部运动，阀体11侧壁的出水接口17(或者是另一出水接口18)，被阀芯12的侧壁挡住，换向阀1关闭，进而钻头5或盘锯4停止转动。在实际使用中，使用者双手握在把手7上，其中一只手还握着拉伸机构8。当钻头5突然钻到较硬的物体或盘锯突然锯到较硬的物体时，使用者可以迅速操作拉伸机构8，使换向阀1关闭，进而钻头5或盘锯4停止转动。这样即保护了使用者，也保护了钻头5和盘锯4。

为了防止从进水接口16进来的压力水从阀芯12和阀体11之间的缝隙泄漏，防止从通孔123进入阀芯12顶部之上的阀体11内腔的压力水从阀芯12和阀体11之间的缝隙泄漏，在阀芯12的侧壁外表面上、下各开有一圈定位孔，槽内安装有密封圈124。

参见图3。水轮机2主要由机轴21、轴承22、水轮23、喷管24、壳体25、轴承压盖26组成。机轴21、轴承22、水轮23、喷管24安装在壳体25中。

壳体25内部形成容纳机轴21、轴承22、水轮23、喷管24等的容置腔，壳体25的左右两侧壁分别设置有一开口。壳体25的底部敞口250，供压力水排出。壳体25右侧面设置有安装盘锯的快速卡式定位连接机构。

机轴21穿过壳体25左右两侧壁的开口设置在壳体25中。机轴21的左端通过法兰固定安装在换向阀1的另一出水接口18上，并通过该法兰固定在壳体25的左侧壁。机轴21自左端向右开有轴向的中心流道210，中心流道210右端接一贯穿到机轴21右端的小流道212，小流道212的横截面面积远小于中心流道210的横截面面积。机轴21上开有复数个与中心流道210相通的通孔211。

水轮23左右两端开有容置腔，两容置腔内均设置有轴承22。水轮23通过左右两端的轴承22套接在机轴21上。两个轴承22的作用是支撑水轮23的高速转动径向摩擦和抵御钻头或盘锯的轴向推力。壳体25左右两侧壁和水轮23相接触的环面开有定位孔，定位孔中设置有密封垫圈251。水轮23上开有环绕在机轴21的通孔211处的环形流道230。水轮23上还开有复数个与环形流道230相通的通孔231。水轮23右端轴承22外面安装有轴承压盖26。水轮23的右端可安装盘锯4或钻头5。

在水轮23上安装有复数个喷管24。喷管24的一端安装在水轮23的通孔231中，喷管24安装在水轮23的一端设置有进水口，喷管24的另一端侧壁上设置有喷水口240。

从换向阀1的出水接口18流出的压力水流入水轮机2机轴21的中心流道210，再通过机轴21的通孔211流向水轮23的环形流道230。为了防止环形流道230中的水从水轮23与机轴21之间的缝隙泄漏，可以在环形流道230两边的机轴21上各开一圈定位孔，装上密封圈213。环形流道230中的压力水通过水轮23上的通孔231流进喷管24，并从喷管24的喷水口240喷出。压力水从喷水口240喷出，给了喷管24复数个反向作用力，在这反向作用力的作用下，喷管24及水轮23绕机轴21转动，水轮23的转动带动了盘锯4或钻头5的转动。当水轮23右端接钻头5时，压力水还从小流道212流向钻头5。

参见图4。盘锯4主要由连接座41，轴承421、422，盘锯轴43，角齿轮441、442，盘锯片45，防护罩46组成。

连接座41的左端设置有连接水轮机2的接口，连接座41左端的接口与水轮机2壳体25右侧面的快速定位安装接口连接。连接座41的下侧设置有供盘锯轴43伸出的开口。盘锯轴43包括横向盘锯轴431、竖向盘锯轴432。横向盘锯轴431设置在轴承421中，轴承421竖向设置在连接座41左端的接口处，并固定在连接座41上，横向盘锯轴431的左端与水轮机2水轮23右端采用常规的花键连接。竖向盘锯轴432设置在轴承422中，轴承422横向设置在连接座41下侧的开口处，并固定在连接座41上，竖向盘锯轴432的下端连接盘锯片45。横向盘锯轴431和竖向盘锯轴432之间通过两相互垂直设置的角齿轮441、442连接。防护罩46安装在连接座41的下侧，罩住盘锯片45的左半部分。这样做是因为使用时，左半部分靠近使用者。

如图1所示，本发明还有一个优点，就是水轮机2中的压力水从壳体25底部的敞口250流出后，会流到盘锯4上，实现对盘锯4的冷却供水。换向阀1和灭火喷枪3之间以设置在灭火喷枪3上的带密封的回转连接机构连接。

需要使用钻头5时，可将盘锯4卸下，装上钻头5。钻头5水轮23右端采用常规的花键连接。

实际运用中，可在水轮机2上安装带子。使用者将带子挂在脖子上，双手握把手7，即可操作水力灭火破拆装置。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.水力灭火破拆装置，其特征在于：包括换向阀、水轮机、灭火喷枪和盘锯或钻头；所述换向阀包括一进水接口，两出水接口，其中一出水接口接所述灭火喷枪，另一出水接口接所述水轮机；所述水轮机接所述盘锯或钻头；

所述换向阀包括：

阀体，所述阀体的内腔呈圆柱体状；所述进水接口设置在所述阀体的底部，所述两出水接口设置在所述阀体的侧壁；所述阀体的顶部设置有压盖；

设置在所述阀体中的阀芯，所述阀芯可在阀体中上下运动和旋转；所述阀芯的侧壁的外形呈圆柱体状，大小与阀体的内腔相适应；所述阀芯开有内腔；所述阀芯的底部设置有进水口，侧壁设置有出水口；所述阀芯的顶部设置有连接所述阀芯的内腔和所述阀体的内腔的通孔；所述进水口的横截面面积远大于所述通孔的横截面面积；

操作轴，所述操作轴的一端设置在所述阀芯的顶部，另一端设置有手轮穿过所述压盖；

套在所述操作轴上的弹簧，所述弹簧一端设置在所述压盖上，另一端压在所述阀芯的顶部。

2.根据权利要求1所述的水力灭火破拆装置，其特征在于：所述操作轴外侧面设置有至少两条轴向的定位槽；在所述压盖上部设置有正对所述操作轴的定位孔，所述定位孔内设置有定位弹簧，所述定位弹簧靠近所述操作轴的一端设置有钢珠，在所述定位弹簧的作用下所述钢珠紧贴在所述定位槽中。

3.根据权利要求1所述的水力灭火破拆装置，其特征在于：在所述阀体的

侧壁上设置有出水口，所述出水口位于所述阀芯的上方，所述出水口设置有单向阀；在所述水轮机上设置有一对把手，在其中一把手上设置有拉伸机构；所述拉伸机构是自行车把手上的刹车手柄；所述拉伸机构与所述单向阀的阀芯之间通过闸线连接。

4.根据权利要求1所述的水力灭火破拆装置，其特征在于，所述水轮机包括：

壳体，所述壳体内部形成容置腔，所述壳体的左右两侧分别有一开口，所述壳体的底部敞口；

机轴，所述机轴穿过所述壳体左右两侧的开口设置在所述壳体中；所述机轴的左端固定安装在所述换向阀的另一出水接口上、所述壳体的左侧；所述机轴自左端向右开有轴向的中心流道，所述中心流道右端接一贯穿到所述机轴右端的小流道，所述小流道的横截面面积远小于所述中心流道的横截面面积，所述机轴上开有复数个与所述中心流道相通的通孔；

水轮，所述水轮设置在所述壳体中；所述水轮通过左右两端的轴承套接在所述机轴上，所述水轮上开有环绕在所述机轴上的通孔处的环形流道，所述水轮上还开有复数个与所述环形流道相通的通孔；所述水轮的右端安装所述盘锯或钻头；

复数个喷管，所述喷管设置在所述壳体中；所述喷管的一端安装在所述水轮的通孔中，该端设置有进水口，所述喷管的另一端设置有喷水口。

5.根据权利要求1所述的水力灭火破拆装置，其特征在于，所述盘锯包括：

连接所述水轮机的连接座，所述连接座上安装有轴承；

安装在所述连接座上的轴承中的盘锯轴；

设置在所述盘锯轴上的盘锯片；

所述盘锯轴包括横向盘锯轴和竖向盘锯轴，所述横向盘锯轴和所述竖向盘锯轴之间通过两相互垂直设置的角齿轮连接。

6.根据权利要求5所述的水力灭火破拆装置，其特征在于：所述盘锯包括防护罩，所述防护罩安装在所述连接座上，罩住所述盘锯片的靠近使用者的半部分。

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