专利名称：一种子母线阵接力泵系统的制作方法
技术领域：
本发明属于流体泵技术领域，特别涉及一种恒压式超高、超远程的子母线阵接力泵系统。
背景技术：
在矿井排水排污灌溉、高层建筑施工及生活用水和各种环境的消防灭火等，都离不开流体泵，或单一的水泵。但在实际应用中，由于水位的欠压或不能恒压，特深的地下和特高的高层环境两种极端的情况下现有泵则形同虚设，尤其常见的是高层建筑的灭火，消防水泵总是无能为力，当前的建筑物已高达400米以上，而现有消防车扬程世界最高约100 米左右。目前，行业人员通常采用加大单机功率的方式提高泵力，但这会带来一系列问题， 首先是泵出口压力加大圹20大气压，势必导致诸如强度、重量、成本、体积等问题，以及对移动式设备的空间占位和地面的占位要求，从而造成设备无法到达或只能远距离运行，对泵的工作实现显然是低效的甚至是无效的。若选择提高水的扬程高度，消防车的云梯、支架可以尽可能提高，有的甚至用航空发动机、消防直升机等设备提升，但核心的问题不在喷枪的升位，而是水压的升位，或水流的恒压问题。以往喷枪、出水喷枪枪位越高，水压则越低，最后是强弩之末，根本形不成喷射能力，几乎是出口处近于流淌，所以为保证喷枪出口水流的一定射程，只能低位使用，高度受限。且还需要考虑消防车在一些民宅区的出入条件，即车身体积和高度的限制，所以大功率的水泵，其动力内燃机、水带等的膨胀扩充，已使得最早的水箱、设备集成为一体的结构改为泵体与水箱分离、一车变二车的形式，所需空间更多，泵体设备的功率大耗能多，运行成本骤升，尤其电源供给困难。现有建筑物的高度发展超过了消防车的能力提高，成为建筑物救护的一个障碍， 另一种在消防减灾中重要的方法是使建筑物本身具有自救能力，这种方法是最有效的、最快捷的和最及时的。对于目前迅速崛起的新城镇建筑，出现火情时，建筑物多层共用一个自来水水源，则唯有低层的水压高，高层水压骤降，配备在建筑物内的消防设备将会因高层水泵欠压而无法发挥作用，能有效获得外援性救护，尤其是超百米高建筑物的外援救护，无论在时间上和设备功能上都要延缓和滞后得多，抑或是市内，从报警到临场救护开始，时间较长，这将严重增大生命和财产损失的可能性。
发明内容
针对现有远程流体泵的缺陷，本发明提供一种使建筑物本身具有消防自救能力的超高远程子母线阵接力泵系统。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种子母线阵接力泵系统，包括泵和喷枪，泵由母泵和多级子泵组成，母泵与多级子泵依次串接，呈子母线阵式分布，母泵和子泵连接有水管且前端设置有阀门和喷枪，各级阀门与控制系统相连实现其开关控制，该系统可设计为以下几种结构形式
固定式结构，固定安装在建筑物外侧，随多级子泵设多级阀门和喷枪，并根据建筑高度间隔设置作业平台及通往作业平台的竖梯。移动式结构，装载在车上，同时设有一个空中作业仓，空中作业仓与系统之间连接有水路，空中作业仓由直升机或安装在建筑物顶端的提升设备进行提升，提升设备是在直线导轨上运动或沿弧形运动的滑车，滑车包括绞索、吊钩和电动机。集成式结构，系统与一个带有云梯的消防车集成为专用消防车，云梯是多个单节云梯的串接组合，在相邻单节云梯的接合位上设有一个小型卷收结构，构成多节云梯的同心卷收，同时在相邻单节云梯的接合位上设有分级子泵，分级子泵间有分级水管相连，云梯底部固定在消防车上，云梯末端设有喷枪。所述竖梯采用常用的简单双手扶梯或电动软梯，电动竖梯为链条式电动软梯或绳索式电动电动软梯，链条式电动软梯包括两侧环式闭合的链条及其间设置的多个梯蹬，环式链条上下端与牙轮啮合驱动，牙轮固定在链条轮主轴上，链条轮上主轴连接有变速机构和驱动电机对其驱动调速；绳索式电动软梯的软梯蹬固定在软梯索上，以相应的间距分布， 闭环的软梯索两侧套在绞轮盘上，绞轮盘之间设有绞轮盘凸板，用以对软梯蹬限位，带动软梯索正向、反向升降，绞轮盘固定在传动轴上，上传动轴连接有变速机构和动力电机对其驱动调速。本发明的有益效果是
(1)子母线阵接力泵系统将传统泵式结构在动力上分散为多段接力，大幅简化现有泵结构，减小设备体积和重量，提高扬程，减少集中式的单机动力；
⑵该系统恒压稳定，且有效降低了功耗，对解决高层建筑物的救护问题具有重要意义。
图1是本发明实施例的子母线阵接力泵系统原理图2是本发明实施例1的固定式子母式线阵接力泵系统安装结构示意图； 图3是本发明实施例1的链条式电动软梯结构示意图； 图4是本发明实施例1的绳索式电动软梯结构示意图； 图5是本发明实施例2的移动式子母线阵接力泵系统系统安装结构示意图； 图6是本发明实施例3的集成子母线阵接力泵系统的专用消防车结构示意图； 图7是本发明实施例3的专用消防车云梯展开结构示意图1、图2中10母泵，11子泵，12喷枪，13阀门，100建筑物，110地面，IOa母泵电机， IOb母泵泵体，Ila子泵电机，lib子泵泵体，120作业平台，140出水口，150法兰接头，160水管，400电动软梯；
图3中401链条，402梯蹬，403链条轮上主轴，404链条轮下主轴，405上牙轮，406下牙轮，407上主轴支架，408下主轴支架，409链轮轴变速箱，410驱动电机；
图4中501动力电机，502绞轮轴变速箱，503上传动轴，504上绞轮盘，504t上绞轮盘凸板，505上传动轴支架，506软梯索，507软梯蹬，508下绞轮盘，508t下绞轮盘凸板，509下传动轴支架，510下传动轴；图5中600直升飞机，601消防车，602提升电机，603绞盘，604钢索，605钢索绞盘轴， 606绞盘轴架，607吊钩，610空中作业仓；
图6、图7中1100集成消防车，1101云梯收放系统，1102车载母泵系统，1110云梯座支架，1111分级水管，1112分级子泵，1113水管支架，1120油管，1121油压机外管，1122油压机支杆，1123油管支架，1124单节云梯，1130折接轴。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。如图1所示，子母线阵接力泵系统，包括泵和喷枪12，泵由母泵10和多级子泵11 组成，母泵10与多级子泵11依次串接，呈子母线阵式分布，母泵10和子泵11连接有水管且前端设置有阀门13和喷枪12，各级阀门13与控制系统相连实现其开关控制。实施例1 固定式子母线阵接力泵系统
如图2所示，将子母线阵接力泵系统装设在建筑物100步行楼梯窗外的位置，因楼道上下可燃物较少，火势相对较小，并利于从外部的出入及上下行的活动。母泵10设在地下，利于管道的连接，地上竖直串接有多级子泵11，子泵11呈线阵式分布，每级子泵11均设有相应的阀门13和喷枪12。建筑物100外侧以一定的高度间隔安装一个作业平台120，每个作业平台120上装有一个子泵11，子泵11由子泵电机Ila和子泵泵体lib组成，子泵泵体lib连接自下而上的水管160，水管160按建筑物100高度需要间隔安装有阀门13和出水口 140，以便于连接喷枪12，水管160通过法兰接头150对接。相邻作业平台120之间连接有电动软梯400，电动软梯400分段独立安装，电动软梯400由电动机驱动，控制电动软梯400的自动旋动实现升降，电动软梯400采用以下两种结构
链条式电动软梯，如图3所示，链条401采用强力工程型链条，分别于两侧环式闭合连接，链条之间设置多个梯蹬402，环式链条401上、下端分别与上牙轮405、下牙轮406啮合驱动，上牙轮405、下牙轮406固定在链条轮上主轴403、链条轮下主轴404上，两主轴外端设有上主轴支架407和下主轴支架408，链条轮上主轴403经由链轮轴变速箱409连接驱动电机410，由驱动电机410驱动并调速。绳索式电动软梯，如图4所示，软梯蹬507固定在软梯索506上，以相应的间距分布，闭环的软梯索506两侧分别套在上绞轮盘504、下绞轮盘508上，绞轮盘之间设有上绞轮盘凸板504t和下绞轮盘凸板508t，用以对软梯蹬507限位，带动软梯索506正向、反向升降，上绞轮盘504、下绞轮盘508分别固定在上传动轴503、下传动轴510上，两传动轴外端设有上传动轴支架505、下传动轴支架509，上传动轴503经由绞轮轴变速箱502连接动力电机501，由动力电机501驱动并调速。实施例2 移动式子母线阵接力泵系统
如图5所示，移动式子母线阵接力泵系统，用于消防人员用和建筑物的自行救护。该系统启动快，操作和方位调整灵活，对环境要求低。母泵10和总控系统装备在消防车601上， 消防车601外接有子泵11、水管和空中作业仓610，空中作业仓610采用直升飞机600或建筑物100顶层自备装设的提升电机602及其驱动的绞盘603进行提升，直升飞机600和绞盘603连接有钢索604，钢索604末端设有吊钩607，通过控制系统升降挂在吊钓607上的空中作业仓610进行救助。 实施例3 集成子母线阵接力泵系统的专用消防车
如图6、图7所示，集成配装了子母线阵接力 泵系统的集成消防车1100，集成消防车 1100上装备有云梯收放系统1101和车载母泵系统1102，折叠式云梯是以单节云梯1124经折接轴1130多节连接而成，最下面的单节云梯1124通过云梯座支架1110固定在车上，通过油压机驱动的云梯收放系统1101来卷收和展开，在各单节云梯1124上分别配有油压环节或小型油压机、油压机外管1121和油压机支杆1122，以实现云梯的不同张角需求；单节云梯1124上配备有分级子泵1112，分级子泵1112由车载母泵系统1102引出并依次串接， 根据单节云梯1124的长度和总扬程高度的不同确定线阵式分级子泵1112的数量与配置， 分级子泵1112之间连接有分级水管1111，水路的分级水管1111由水管支架1113固定在单节云梯1124的侧面。
权利要求
1.一种子母线阵接力泵系统，包括泵和喷枪，其特征在于泵由母泵和多级子泵组成， 母泵与多级子泵依次串接，呈子母线阵式分布，母泵和子泵连接有水管且前端设置有阀门和喷枪，各级阀门与控制系统相连，该系统可设计为固定式结构、移动式结构或集成式结构。
2.根据权利要求1所述的子母线阵接力泵系统，其特征在于系统设计为固定式结构， 固定安装在建筑物外侧，随多级子泵设多级阀门和喷枪，并间隔设置作业平台及通往作业平台的竖梯。
3.根据权利要求1所述的子母线阵接力泵系统，其特征在于系统设计为移动式结构， 装载在车上，同时连接一个空中作业仓，空中作业仓与系统之间连接有水路，空中作业仓由直升机或安装在建筑物顶端的提升设备进行提升。
4.根据权利要求1所述的子母线阵接力泵系统，其特征在于系统设计为集成式结构， 即系统与一个带有云梯的消防车集成为专用消防车，云梯是多个单节云梯的串接组合，在相邻单节云梯的接合位上设有一个小型卷收结构，构成多节云梯的同心卷收，同时在相邻单节云梯的接合位上设有分级子泵，分级子泵间有分级水管相连，云梯底部固定在消防车上，云梯末端设有喷枪。
5.根据权利要求2所述的子母线阵接力泵系统，其特征在于所述竖梯采用常用的简单双手扶梯或电动软梯，电动竖梯为链条式电动软梯或绳索式电动软梯，链条式电动软梯包括两侧环式闭合的链条及其间设置的多个梯蹬，环式链条上下端与牙轮啮合驱动，牙轮固定在链条轮主轴上，链条轮上主轴连接有变速机构和驱动电机对其驱动调速；绳索式电动软梯的软梯蹬固定在软梯索上，软梯蹬间隔分布，闭环的软梯索两侧套在绞轮盘上，绞轮盘之间设有绞轮盘凸板，带动软梯索正向、反向升降，绞轮盘固定在传动轴上，上传动轴连接有变速机构和动力电机对其驱动调速。
全文摘要
本发明公开一种使建筑物本身具有消防自救能力的超高程子母线阵接力泵系统，该系统包括泵和喷枪，泵由母泵和多级子泵组成，母泵与多级子泵依次串接，呈子母线阵式分布，母泵和子泵连接有水管且前端设置有阀门和喷枪，各级阀门与控制系统相连实现其开关控制；系统可固定安装在建筑物外侧、制作为移动式车载结构或集成为一个带有云梯的消防车。该系统可大幅简化现有泵结构，减小设备体积和重量，提高扬程，减少集中式的单机动力；系统恒压稳定，且有效降低了功耗，对解决高层建筑物的救护问题具有重要意义。
文档编号A62C35/58GK102319496SQ20111024658
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者徐文廷 申请人:东北大学