CN112483696A - 一种消防车用正负压呼吸装置 - Google Patents

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田永祥
施巍
滕伟黎
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Abstract

本发明提供了一种消防车用正负压呼吸装置，包括有套筒外壳，在套筒外壳内有压力平衡腔体，压力平衡腔体外壁和套筒外壳内壁之间有透气孔，压力平衡腔体配置有与大气相连的换气通道；压力平衡腔体顶部开口与套筒外壳内部顶壁留有距离，在压力平衡腔体底部开口有水平向内圈延伸的承托环；在压力平衡腔体内安装有正压阀总成，正压阀总成在压力平衡腔体内轴向滑动，且正压阀总成滑动至最下端时将承托环的中心孔堵住；在压力平衡腔体顶部和套筒外壳内部顶壁之间安装有一可轴向滑动的负压阀总成，且负压阀总成滑动至最下端时将压力平衡腔体的顶部开口堵住。本装置可以根据罐体的情况实时进行进排气，整套装置为纯粹的机械装置，成本低、故障率低。

Description

一种消防车用正负压呼吸装置
技术领域
本发明涉及消防领域，具体涉及到一种消防车用正负压呼吸装置。
背景技术
1、随着国内经济的不断发展，消防车装备的数量越来越多，用户对消防车的要求也不断增多。部分消防车用户提出罐体具有一定的保温功能。对于军品消防车来说罐体内部的水需要适应-41℃的要求，且在较大坡度爬坡时不得有水溢出。
2、随车国家综合国力的提升，国内军用机场遍布大江南北。因此要求上述机场所配备的消防车具有全天候作业的能力，而现有普通消防车的技术为了达到水泵进排水流量的要求，大多数车辆的罐体采用与大气直通的方式。这样消防车作业向外供排水时为了防止罐体承受较大的负压出现吸瘪的情况，大量空气通过呼吸阀进入至罐体；当外界高压力水注入至罐体是，此时大量的空气通过呼吸阀排出至罐体之外，直至罐体注满水。
常规罐体溢水示意：当罐体水位上涨充满时，水通过溢水法兰孔进入至溢水帽中，溢水帽充满后排至溢水罐，溢水罐贯穿罐体内部，水顺着溢水管流至车底达到溢水的目的。
同样，当罐体受负压时，空气会通过溢水罐、溢水法兰后进入至罐体内部，工作原理与溢水相反，以防止罐体受负压吸瘪。
目前大多数消防车生产厂家的罐体结构基本采用上述溢流或者吸气方式，上述方式在一定的条件下存在弊端。
1、当消防车辆在较寒冷地区使用时，上述结构长时间与大气相通，加快了罐体内部水结冰的速度，影响车辆正常灭火作业使用。
2、当消防车需要爬坡时候，罐体倾斜后水会通过溢水管溢出，在冬天行驶结冰后容易造成安全事故。
发明内容
本发明提供了一种消防车用正负压呼吸装置，所述正负压呼吸装置安装在消防车水罐的顶部，所述正负压呼吸装置包括有套筒外壳，其特征在于，在套筒外壳内部设置有至少一压力平衡腔体，所述压力平衡腔体外壁和所述套筒外壳内壁之间通过连接块连接，所述连接块开设有透气孔，所述压力平衡腔体配置有一穿过所述套筒外壳并与大气相连的换气通道；
压力平衡腔体的上下两端均有开口，压力平衡腔体顶部开口与套筒外壳内部顶壁留有距离，在压力平衡腔体底部开口有水平向内圈延伸的承托环，承托环的中心孔与所述消防车水罐的内部连通；
在所述压力平衡腔体内安装有正压阀总成，所述正压阀总成在所述压力平衡腔体内轴向滑动，且所述正压阀总成滑动至最下端时将所述承托环的中心孔堵住；
在所述压力平衡腔体顶部和所述套筒外壳内部顶壁之间安装有一可轴向滑动的负压阀总成，且所述负压阀总成滑动至最下端时将所述压力平衡腔体的顶部开口堵住。
进一步的，所述正压阀总成由正压阀杆和正压阀板组成，所述正压阀杆同轴滑动设置在所述压力平衡腔体内，所述正压阀板固定在所述正压阀杆的底端，所述正压阀板的外径与所述压力平衡腔体内壁留有间隙，且所述正压阀板用于将所述承托环的中心孔堵住。
进一步的，所述负压阀总成由负压导杆衬套和负压阀板组成，所述负压导杆衬套滑动套置在所述正压阀杆顶部，所述负压阀板固定在负压导杆衬套上，且所述负压阀板位于所述压力平衡腔体顶部和所述套筒外壳内部顶壁之间。
进一步的，所述套筒外壳顶部通过螺钉固定有一顶盖，在所述顶盖中央设置有轴向的滑孔，滑孔顶部封闭与大气隔绝，所述负压导杆衬套在所述滑孔内轴向滑动。
进一步的，在所述滑孔内固定安装有一滑套，所述负压导杆衬套滑动设于所述滑套的中心孔内。
进一步的，所述换气通道的外侧端设置有开口向下的弯折管。
进一步的，在所述套筒外壳内同轴设置有一个所述压力平衡腔体。
进一步的，在所述套筒外壳内设置有多个所述压力平衡腔体，所述多个所述压力平衡腔体内部相互连通后并通过所述换气通道与大气相连，或者所述多个所述压力平衡腔体均配置有换气通道与大气相连；
每个所述压力平衡腔体均配置有正压阀总成和负压阀总成。
本发明的优点在于：
1、本发明所设计的装置适用于正负压装置，根据罐体的情况实时进行进排气；
2、平时罐体处于密闭结构，即使在低温工况下作业时罐体内部也与外界隔绝，起到很好的保温作用；
3、在车辆进行爬坡时可起到较好的密封作用；
4、整套装置为纯粹的机械装置，不受电和气的控制，环境适应性较高；
5、整套装置为纯粹的机械装置，成本低、故障率低，可维修性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种消防车用正负压呼吸装置的立体图；
图2为正负压呼吸装置的剖视图(未示出换气通道)；
图3为正负压呼吸装置的局部剖视图，示出了内部压力平衡腔体通过换气通道与大气连通；
图4正负压呼吸装置的套筒外壳及其内部的压力平衡腔体剖视图；
图5为正压阀总成和负压阀总成的装配图；
图6为正负压呼吸装置切开一半后的内部结构图；
图7为正负压呼吸装置切开一半后的内部结构图；
图8为罐体内部压强大于外部气压时，本装置的工作原理图；
图9为罐体内部压强小于外部气压时，本装置的工作原理图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
参照图1-5所示，本发明提供了一种消防车用正负压呼吸装置，该正负压呼吸装置安装在消防车水罐的顶部，正负压呼吸装置包括有套筒外壳1，在套筒外壳1内部设置有至少一压力平衡腔体9，压力平衡腔体9外壁和套筒外壳1内壁之间通过连接块7连接，连接块7开设有透气孔8，压力平衡腔体9配置有一穿过套筒外壳1并与大气相连的换气通道9-1。
如图4，压力平衡腔体9的上下两端均有开口，压力平衡腔体9顶部开口与套筒外壳1内部顶壁留有距离，在压力平衡腔体9底部开口有水平向内圈延伸的承托环3，承托环3的中心孔与消防车水罐的内部连通。如图5，在压力平衡腔体9内安装有正压阀总成10，正压阀总成10在压力平衡腔体9内轴向滑动，且正压阀总成10滑动至最下端时将承托环3的中心孔堵住；在压力平衡腔体9顶部和套筒外壳1内部顶壁之间安装有一可轴向滑动的负压阀总成20，且负压阀总成20滑动至最下端时将压力平衡腔体9的顶部开口堵住。
在一可选的实施例中，正压阀总成10由正压阀杆11和正压阀板12组成，正压阀杆11同轴滑动设置在压力平衡腔体9内，正压阀板12固定在正压阀杆11的底端，正压阀板12的外径与压力平衡腔体9内壁留有间隙，且正压阀板12用于将承托环3的中心孔堵住。
在一可选的实施例中，负压阀总成20由负压导杆衬套21和负压阀板22组成，负压导杆衬套21滑动套置在正压阀杆11顶部，负压阀板22固定在负压导杆衬套21上，且负压阀板22位于压力平衡腔体9顶部和套筒外壳1内部顶壁之间。
在一可选的实施例中，套筒外壳1顶部通过螺钉6固定有一顶盖4，在顶盖4中央设置有轴向的滑孔2，滑孔2顶部封闭与大气隔绝，负压导杆衬套21在滑孔2内轴向滑动。在滑孔2内固定安装有一滑套5，负压导杆衬套21滑动设于滑套5的中心孔内。
在一可选的实施例中，换气通道的外侧端设置有开口向下的弯折管，如图6所示，避免外部的雨水落入到压力平衡腔体9中。
在一可选的实施例中，在套筒外壳1内同轴设置有一个压力平衡腔体9。在另一些可选的实施例中，在套筒外壳1内设置有多个压力平衡腔体9，多个压力平衡腔体9内部相互连通后并通过换气通道9-1与大气相连，或者多个压力平衡腔体9均配置有换气通道9-1与大气相连，其中每个压力平衡腔体9均配置有正压阀总成10和负压阀总成20。
本发明的工作原理如下：
1.当罐体内部压力高于大气压力或者罐体进行压力水注水时，罐内部压力升高将正压阀总成10向上顶起，空气或者水通过换气通道9-1溢出，达到排空气或者排水的目的，水流或者气流方向如图8所示。
2.当罐体内部压力低于大气压力或者罐体进行卸水时，罐内部压力低于大气压力，罐体内部为负压，大气压力为正压，将负压阀总成20向上吸起然后在导向杆的作用下上升，最终使得与外界大气相通，达到吸空气的目的，空气通过连接块7的透气孔8最终进入至罐体防止罐体吸瘪，气流方向如图9所示。
3.当车辆爬坡的时候(一般不超过60％坡度)，由于正压阀总成10和负压阀总成20的重力作用，即使车辆倾斜阀芯也会保持原有密闭位置，防止罐体内部的水溢出。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种消防车用正负压呼吸装置，所述正负压呼吸装置安装在消防车水罐的顶部，所述正负压呼吸装置包括有套筒外壳(1)，其特征在于，在套筒外壳(1)内部设置有至少一压力平衡腔体(9)，所述压力平衡腔体(9)外壁和所述套筒外壳(1)内壁之间通过连接块(7)连接，所述连接块(7)开设有透气孔(8)，所述压力平衡腔体(9)配置有一穿过所述套筒外壳(1)并与大气相连的换气通道(9-1)；
压力平衡腔体(9)的上下两端均有开口，压力平衡腔体(9)顶部开口与套筒外壳(1)内部顶壁留有距离，在压力平衡腔体(9)底部开口有水平向内圈延伸的承托环(3)，承托环(3)的中心孔与所述消防车水罐的内部连通；
在所述压力平衡腔体(9)内安装有正压阀总成(10)，所述正压阀总成(10)在所述压力平衡腔体(9)内轴向滑动，且所述正压阀总成(10)滑动至最下端时将所述承托环(3)的中心孔堵住；
在所述压力平衡腔体(9)顶部和所述套筒外壳(1)内部顶壁之间安装有一可轴向滑动的负压阀总成(20)，且所述负压阀总成(20)滑动至最下端时将所述压力平衡腔体(9)的顶部开口堵住。
2.如权利要求1所述的一种消防车用正负压呼吸装置，其特征在于，所述正压阀总成(10)由正压阀杆(11)和正压阀板(12)组成，所述正压阀杆(11)同轴滑动设置在所述压力平衡腔体(9)内，所述正压阀板(12)固定在所述正压阀杆(11)的底端，所述正压阀板(12)的外径与所述压力平衡腔体(9)内壁留有间隙，且所述正压阀板(12)用于将所述承托环(3)的中心孔堵住。
3.如权利要求2所述的一种消防车用正负压呼吸装置，其特征在于，所述负压阀总成(20)由负压导杆衬套(21)和负压阀板(22)组成，所述负压导杆衬套(21)滑动套置在所述正压阀杆(11)顶部，所述负压阀板(22)固定在负压导杆衬套(21)上，且所述负压阀板(22)位于所述压力平衡腔体(9)顶部和所述套筒外壳(1)内部顶壁之间。
4.如权利要求3所述的一种消防车用正负压呼吸装置，其特征在于，所述套筒外壳(1)顶部通过螺钉(6)固定有一顶盖(4)，在所述顶盖(4)中央设置有轴向的滑孔(2)，滑孔(2)顶部封闭与大气隔绝，所述负压导杆衬套(21)在所述滑孔(2)内轴向滑动。
5.如权利要求4所述的一种消防车用正负压呼吸装置，其特征在于，在所述滑孔(2)内固定安装有一滑套(5)，所述负压导杆衬套(21)滑动设于所述滑套(5)的中心孔内。
6.如权利要求1所述的一种消防车用正负压呼吸装置，其特征在于，所述换气通道(9-1)的外侧端设置有开口向下的弯折管。
7.如权利要求1所述的一种消防车用正负压呼吸装置，其特征在于，在所述套筒外壳(1)内同轴设置有一个所述压力平衡腔体(9)。
8.如权利要求1所述的一种消防车用正负压呼吸装置，其特征在于，在所述套筒外壳(1)内设置有多个所述压力平衡腔体(9)，所述多个所述压力平衡腔体(9)内部相互连通后并通过所述换气通道(9-1)与大气相连，或者所述多个所述压力平衡腔体(9)均配置有换气通道(9-1)与大气相连；
每个所述压力平衡腔体(9)均配置有正压阀总成(10)和负压阀总成(20)。
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