專利名稱：一種子母線陣接力泵系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于流體泵技術領域，特別涉及一種恒壓式超高、超遠程的子母線陣接力泵系統(tǒng)。
背景技術：
在礦井排水排污灌溉、高層建筑施工及生活用水和各種環(huán)境的消防滅火等，都離不開流體泵，或單一的水泵。但在實際應用中，由于水位的欠壓或不能恒壓，特深的地下和特高的高層環(huán)境兩種極端的情況下現(xiàn)有泵則形同虛設，尤其常見的是高層建筑的滅火，消防水泵總是無能為力，當前的建筑物已高達400米以上，而現(xiàn)有消防車揚程世界最高約100 米左右。目前，行業(yè)人員通常采用加大單機功率的方式提高泵力，但這會帶來一系列問題， 首先是泵出口壓力加大壙20大氣壓，勢必導致諸如強度、重量、成本、體積等問題，以及對移動式設備的空間占位和地面的占位要求，從而造成設備無法到達或只能遠距離運行，對泵的工作實現(xiàn)顯然是低效的甚至是無效的。若選擇提高水的揚程高度，消防車的云梯、支架可以盡可能提高，有的甚至用航空發(fā)動機、消防直升機等設備提升，但核心的問題不在噴槍的升位，而是水壓的升位，或水流的恒壓問題。以往噴槍、出水噴槍槍位越高，水壓則越低，最后是強弩之末，根本形不成噴射能力，幾乎是出口處近于流淌，所以為保證噴槍出口水流的一定射程，只能低位使用，高度受限。且還需要考慮消防車在一些民宅區(qū)的出入條件，即車身體積和高度的限制，所以大功率的水泵，其動力內燃機、水帶等的膨脹擴充，已使得最早的水箱、設備集成為一體的結構改為泵體與水箱分離、一車變二車的形式，所需空間更多，泵體設備的功率大耗能多，運行成本驟升，尤其電源供給困難?，F(xiàn)有建筑物的高度發(fā)展超過了消防車的能力提高，成為建筑物救護的一個障礙， 另一種在消防減災中重要的方法是使建筑物本身具有自救能力，這種方法是最有效的、最快捷的和最及時的。對于目前迅速崛起的新城鎮(zhèn)建筑，出現(xiàn)火情時，建筑物多層共用一個自來水水源，則唯有低層的水壓高，高層水壓驟降，配備在建筑物內的消防設備將會因高層水泵欠壓而無法發(fā)揮作用，能有效獲得外援性救護，尤其是超百米高建筑物的外援救護，無論在時間上和設備功能上都要延緩和滯后得多，抑或是市內，從報警到臨場救護開始，時間較長，這將嚴重增大生命和財產(chǎn)損失的可能性。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有遠程流體泵的缺陷，本發(fā)明提供一種使建筑物本身具有消防自救能力的超高遠程子母線陣接力泵系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為一種子母線陣接力泵系統(tǒng)，包括泵和噴槍，泵由母泵和多級子泵組成，母泵與多級子泵依次串接，呈子母線陣式分布，母泵和子泵連接有水管且前端設置有閥門和噴槍，各級閥門與控制系統(tǒng)相連實現(xiàn)其開關控制，該系統(tǒng)可設計為以下幾種結構形式
固定式結構，固定安裝在建筑物外側，隨多級子泵設多級閥門和噴槍，并根據(jù)建筑高度間隔設置作業(yè)平臺及通往作業(yè)平臺的豎梯。移動式結構，裝載在車上，同時設有一個空中作業(yè)倉，空中作業(yè)倉與系統(tǒng)之間連接有水路，空中作業(yè)倉由直升機或安裝在建筑物頂端的提升設備進行提升，提升設備是在直線導軌上運動或沿弧形運動的滑車，滑車包括絞索、吊鉤和電動機。集成式結構，系統(tǒng)與一個帶有云梯的消防車集成為專用消防車，云梯是多個單節(jié)云梯的串接組合，在相鄰單節(jié)云梯的接合位上設有一個小型卷收結構，構成多節(jié)云梯的同心卷收，同時在相鄰單節(jié)云梯的接合位上設有分級子泵，分級子泵間有分級水管相連，云梯底部固定在消防車上，云梯末端設有噴槍。所述豎梯采用常用的簡單雙手扶梯或電動軟梯，電動豎梯為鏈條式電動軟梯或繩索式電動電動軟梯，鏈條式電動軟梯包括兩側環(huán)式閉合的鏈條及其間設置的多個梯蹬，環(huán)式鏈條上下端與牙輪嚙合驅動，牙輪固定在鏈條輪主軸上，鏈條輪上主軸連接有變速機構和驅動電機對其驅動調速；繩索式電動軟梯的軟梯蹬固定在軟梯索上，以相應的間距分布， 閉環(huán)的軟梯索兩側套在絞輪盤上，絞輪盤之間設有絞輪盤凸板，用以對軟梯蹬限位，帶動軟梯索正向、反向升降，絞輪盤固定在傳動軸上，上傳動軸連接有變速機構和動力電機對其驅動調速。本發(fā)明的有益效果是
(1)子母線陣接力泵系統(tǒng)將傳統(tǒng)泵式結構在動力上分散為多段接力，大幅簡化現(xiàn)有泵結構，減小設備體積和重量，提高揚程，減少集中式的單機動力；
⑵該系統(tǒng)恒壓穩(wěn)定，且有效降低了功耗，對解決高層建筑物的救護問題具有重要意義。


圖1是本發(fā)明實施例的子母線陣接力泵系統(tǒng)原理圖2是本發(fā)明實施例1的固定式子母式線陣接力泵系統(tǒng)安裝結構示意圖； 圖3是本發(fā)明實施例1的鏈條式電動軟梯結構示意圖； 圖4是本發(fā)明實施例1的繩索式電動軟梯結構示意圖； 圖5是本發(fā)明實施例2的移動式子母線陣接力泵系統(tǒng)系統(tǒng)安裝結構示意圖； 圖6是本發(fā)明實施例3的集成子母線陣接力泵系統(tǒng)的專用消防車結構示意圖； 圖7是本發(fā)明實施例3的專用消防車云梯展開結構示意圖1、圖2中10母泵，11子泵，12噴槍，13閥門，100建筑物，110地面，IOa母泵電機， IOb母泵泵體，Ila子泵電機，lib子泵泵體，120作業(yè)平臺，140出水口，150法蘭接頭，160水管，400電動軟梯；
圖3中401鏈條，402梯蹬，403鏈條輪上主軸，404鏈條輪下主軸，405上牙輪，406下牙輪，407上主軸支架，408下主軸支架，409鏈輪軸變速箱，410驅動電機；
圖4中501動力電機，502絞輪軸變速箱，503上傳動軸，504上絞輪盤，504t上絞輪盤凸板，505上傳動軸支架，506軟梯索，507軟梯蹬，508下絞輪盤，508t下絞輪盤凸板，509下傳動軸支架，510下傳動軸；圖5中600直升飛機，601消防車，602提升電機，603絞盤，604鋼索，605鋼索絞盤軸， 606絞盤軸架，607吊鉤，610空中作業(yè)倉；
圖6、圖7中1100集成消防車，1101云梯收放系統(tǒng)，1102車載母泵系統(tǒng)，1110云梯座支架，1111分級水管，1112分級子泵，1113水管支架，1120油管，1121油壓機外管，1122油壓機支桿，1123油管支架，1124單節(jié)云梯，1130折接軸。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。如圖1所示，子母線陣接力泵系統(tǒng)，包括泵和噴槍12，泵由母泵10和多級子泵11 組成，母泵10與多級子泵11依次串接，呈子母線陣式分布，母泵10和子泵11連接有水管且前端設置有閥門13和噴槍12，各級閥門13與控制系統(tǒng)相連實現(xiàn)其開關控制。實施例1 固定式子母線陣接力泵系統(tǒng)
如圖2所示，將子母線陣接力泵系統(tǒng)裝設在建筑物100步行樓梯窗外的位置，因樓道上下可燃物較少，火勢相對較小，并利于從外部的出入及上下行的活動。母泵10設在地下，利于管道的連接，地上豎直串接有多級子泵11，子泵11呈線陣式分布，每級子泵11均設有相應的閥門13和噴槍12。建筑物100外側以一定的高度間隔安裝一個作業(yè)平臺120，每個作業(yè)平臺120上裝有一個子泵11，子泵11由子泵電機Ila和子泵泵體lib組成，子泵泵體lib連接自下而上的水管160，水管160按建筑物100高度需要間隔安裝有閥門13和出水口 140，以便于連接噴槍12，水管160通過法蘭接頭150對接。相鄰作業(yè)平臺120之間連接有電動軟梯400，電動軟梯400分段獨立安裝，電動軟梯400由電動機驅動，控制電動軟梯400的自動旋動實現(xiàn)升降，電動軟梯400采用以下兩種結構
鏈條式電動軟梯，如圖3所示，鏈條401采用強力工程型鏈條，分別于兩側環(huán)式閉合連接，鏈條之間設置多個梯蹬402，環(huán)式鏈條401上、下端分別與上牙輪405、下牙輪406嚙合驅動，上牙輪405、下牙輪406固定在鏈條輪上主軸403、鏈條輪下主軸404上，兩主軸外端設有上主軸支架407和下主軸支架408，鏈條輪上主軸403經(jīng)由鏈輪軸變速箱409連接驅動電機410，由驅動電機410驅動并調速。繩索式電動軟梯，如圖4所示，軟梯蹬507固定在軟梯索506上，以相應的間距分布，閉環(huán)的軟梯索506兩側分別套在上絞輪盤504、下絞輪盤508上，絞輪盤之間設有上絞輪盤凸板504t和下絞輪盤凸板508t，用以對軟梯蹬507限位，帶動軟梯索506正向、反向升降，上絞輪盤504、下絞輪盤508分別固定在上傳動軸503、下傳動軸510上，兩傳動軸外端設有上傳動軸支架505、下傳動軸支架509，上傳動軸503經(jīng)由絞輪軸變速箱502連接動力電機501，由動力電機501驅動并調速。實施例2 移動式子母線陣接力泵系統(tǒng)
如圖5所示，移動式子母線陣接力泵系統(tǒng)，用于消防人員用和建筑物的自行救護。該系統(tǒng)啟動快，操作和方位調整靈活，對環(huán)境要求低。母泵10和總控系統(tǒng)裝備在消防車601上， 消防車601外接有子泵11、水管和空中作業(yè)倉610，空中作業(yè)倉610采用直升飛機600或建筑物100頂層自備裝設的提升電機602及其驅動的絞盤603進行提升，直升飛機600和絞盤603連接有鋼索604，鋼索604末端設有吊鉤607，通過控制系統(tǒng)升降掛在吊釣607上的空中作業(yè)倉610進行救助。 實施例3 集成子母線陣接力泵系統(tǒng)的專用消防車
如圖6、圖7所示，集成配裝了子母線陣接力 泵系統(tǒng)的集成消防車1100，集成消防車 1100上裝備有云梯收放系統(tǒng)1101和車載母泵系統(tǒng)1102，折疊式云梯是以單節(jié)云梯1124經(jīng)折接軸1130多節(jié)連接而成，最下面的單節(jié)云梯1124通過云梯座支架1110固定在車上，通過油壓機驅動的云梯收放系統(tǒng)1101來卷收和展開，在各單節(jié)云梯1124上分別配有油壓環(huán)節(jié)或小型油壓機、油壓機外管1121和油壓機支桿1122，以實現(xiàn)云梯的不同張角需求；單節(jié)云梯1124上配備有分級子泵1112，分級子泵1112由車載母泵系統(tǒng)1102引出并依次串接， 根據(jù)單節(jié)云梯1124的長度和總揚程高度的不同確定線陣式分級子泵1112的數(shù)量與配置， 分級子泵1112之間連接有分級水管1111，水路的分級水管1111由水管支架1113固定在單節(jié)云梯1124的側面。
權利要求
1.一種子母線陣接力泵系統(tǒng)，包括泵和噴槍，其特征在于泵由母泵和多級子泵組成， 母泵與多級子泵依次串接，呈子母線陣式分布，母泵和子泵連接有水管且前端設置有閥門和噴槍，各級閥門與控制系統(tǒng)相連，該系統(tǒng)可設計為固定式結構、移動式結構或集成式結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的子母線陣接力泵系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)設計為固定式結構， 固定安裝在建筑物外側，隨多級子泵設多級閥門和噴槍，并間隔設置作業(yè)平臺及通往作業(yè)平臺的豎梯。
3.根據(jù)權利要求1所述的子母線陣接力泵系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)設計為移動式結構， 裝載在車上，同時連接一個空中作業(yè)倉，空中作業(yè)倉與系統(tǒng)之間連接有水路，空中作業(yè)倉由直升機或安裝在建筑物頂端的提升設備進行提升。
4.根據(jù)權利要求1所述的子母線陣接力泵系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)設計為集成式結構， 即系統(tǒng)與一個帶有云梯的消防車集成為專用消防車，云梯是多個單節(jié)云梯的串接組合，在相鄰單節(jié)云梯的接合位上設有一個小型卷收結構，構成多節(jié)云梯的同心卷收，同時在相鄰單節(jié)云梯的接合位上設有分級子泵，分級子泵間有分級水管相連，云梯底部固定在消防車上，云梯末端設有噴槍。
5.根據(jù)權利要求2所述的子母線陣接力泵系統(tǒng)，其特征在于所述豎梯采用常用的簡單雙手扶梯或電動軟梯，電動豎梯為鏈條式電動軟梯或繩索式電動軟梯，鏈條式電動軟梯包括兩側環(huán)式閉合的鏈條及其間設置的多個梯蹬，環(huán)式鏈條上下端與牙輪嚙合驅動，牙輪固定在鏈條輪主軸上，鏈條輪上主軸連接有變速機構和驅動電機對其驅動調速；繩索式電動軟梯的軟梯蹬固定在軟梯索上，軟梯蹬間隔分布，閉環(huán)的軟梯索兩側套在絞輪盤上，絞輪盤之間設有絞輪盤凸板，帶動軟梯索正向、反向升降，絞輪盤固定在傳動軸上，上傳動軸連接有變速機構和動力電機對其驅動調速。
全文摘要
本發(fā)明公開一種使建筑物本身具有消防自救能力的超高程子母線陣接力泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括泵和噴槍，泵由母泵和多級子泵組成，母泵與多級子泵依次串接，呈子母線陣式分布，母泵和子泵連接有水管且前端設置有閥門和噴槍，各級閥門與控制系統(tǒng)相連實現(xiàn)其開關控制；系統(tǒng)可固定安裝在建筑物外側、制作為移動式車載結構或集成為一個帶有云梯的消防車。該系統(tǒng)可大幅簡化現(xiàn)有泵結構，減小設備體積和重量，提高揚程，減少集中式的單機動力；系統(tǒng)恒壓穩(wěn)定，且有效降低了功耗，對解決高層建筑物的救護問題具有重要意義。
文檔編號A62C35/58GK102319496SQ20111024658
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權日2011年8月25日
發(fā)明者徐文廷 申請人:東北大學