专利名称：一体式快速液压室内消火栓及其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种消火栓，尤其涉及到一种一体式快速液压室内消火栓及其工作方法。
背景技术：
目前的室内消防设备有两种，一种是泡沫灭火哭，存在容量小，灭火距离短的缺陷；另一种是大型室内消火栓，栓口连通卷成一卷的消防水带。发生火灾时，需要临时展开帆皮水管带，迅速投入使用。但是这种室内消火栓的阀门一般都是用手动去调节开关，在调节开关的过程中需要人力去克服流体的压力，对于大型的阀门常常需要借助扳手等工具才能开启，人工开、关阀门困难，劳动强度大，每次开关磨损快，使用不方便，不能迅速投入使用，往往延误灭火时间，造成火灾损失扩大。
发明内容
鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种不仅能够快速开启和关闭能够省力， 而且结构简单、稳定，随时能看看到水压、操作方便的一体式快速液压室内消火栓及其工作方法。为了实现这一目的，本发明是由以下措施来完成的一体式快速液压室内消火栓，包括设有空腔的壳体、壳体内设有可移动的阀芯，阀芯将壳体内空腔分为第一通道和第二通道，所述的壳体上分别设有相通的进水口和出水口，出水口端口设有与消防水带配套连接的接口，所述壳体上设有与之一体成型的阀盖，阀盖内设有液流腔，液流腔与第一通道和第二通道连通，阀盖上还设有与液流腔相通的第三通道，第三通道前后端分别与压力表和密封固定件相连，阀盖上还设有开关。本发明进一步的措施是，所述开关包括有伸入阀盖内的阀杆，阀杆上端固定装有手柄，阀杆下端装有钢球，钢球上设有倒L形开口。本发明更进一步的措施是，所述壳体装有阀芯密封固定架，阀芯密封固定架内安装有阀芯，阀芯截面成阶梯状，第一阶梯的直径大于出水口直径，第二阶梯上设有凹槽，第三阶梯后端面上设有梯形凹槽，壳体内壁上对应梯形凹槽的位置固定安装有弹簧。本发明再进一步的措施是，所述阀芯的第一阶梯前端安装有阀芯密封固定垫片， 阀芯密封固定垫片外安装有环形的阀芯密封垫，阀芯密封固定垫高于阀芯密封固定垫片并可伸入至出水口内。本发明再进一步的措施是，所述凹槽后内槽壁面积大于前内槽壁面积。本发明再进一步的措施是，所述壳体的出水口内端安装有减压器，减压器包括减压器可移动板、减压器活塞固定挡板，所述减压器可移动板、减压器活塞固定挡板上均设有通孔，减压器可移动板、减压器活塞固定挡板之间设有减压器弹簧，减压器可移动板、减压器活塞固定挡板是通过减压器固定螺丝固定的。本发明再进一步的措施是，所述减压器活塞固定挡板外壁设有螺纹与壳体出水口内壁的螺纹旋转固定。本发明再进一步的措施是，所述阀芯密封固定架由防腐材料制成。本发明再进一步的措施是，所述钢球与阀盖之间安装有密封圈。根据权利要求1所述的一种球形快速液压消火栓的工作方法，其工作步骤如下a)、将消防水带带的接口与本发明的消火栓壳体出水口端口的接口装配，此时阀芯位于阀体内腔的前端，阀芯的第一阶梯嵌入出水口内，第一通道与第二通道相连通；b)、转动手柄180度使阀杆下端钢球的开口转动使之第二通道与第三通道相连通，第三通道排出一定量水之后，使水压大于气压，由于凹槽后内槽壁面积大于前内槽壁面积致使凹槽后内槽壁水压大于前内槽壁水压，使之阀芯向阀体内腔后端移动至抵到壳体后内壁，弹簧完全缩小，这时进水口的水流通过出水口到消防水带；c)、再转动手柄180度，壳体内的第二通道连接到第一通道，阀芯前后水压力是相同的，此时弹簧将阀芯顶至向前移动，阀芯后部的压力大于前方的水压，阀芯前端的阀芯密封固定垫嵌入出水口内，达到关闭消火栓的目的。本发明的有益效果如下(1)所述消火栓内依靠液体流过凹槽后内槽壁面积大于前内槽壁面积至使凹槽后内槽壁水压大于前内槽壁水压，使之阀芯向阀体内腔后端移动，这时进水口的水流通过出水口到消防水带，同理依靠阀体内腔内水流的压力使之阀芯向前移动至阻断相通的进水口和出水口，这种开启或关闭方式不需要人力去克服流体的压力，只要使用很小的力转换阀杆上的手柄就能够开启或关闭阀门；(2)本发明的结构简单，质量稳定；(3)本发明的整体质量较轻；(4)本发明在水压高、中、低三种压力时均可使用，在高压使用时，可以出水上加装减压器；(5)本发明还装有压力表，可以供使用者随时看到并了解水压情况。
图1为发明一种关闭状态的结构示意图；图2本发明一种开启状态的结构示意图。图中(1)壳体；(2)手柄；(3)阀杆；(4)钢球；(5)压力表；(6)密封固定件；(7)阀芯； (8)第一通道；(9)第二通道；(10)第三通道；(11)阀芯密封固定架；(12)阀芯密封垫； (13)阀芯密封垫片；(14)减压器固定挡板；(1 减压器固定移动板；(16)减压器固定螺丝；(17)第一阶梯；(18)第二阶梯；(19)第三阶梯；00)阀盖；凹槽；02)梯形凹槽； (23)弹簧；(24)减压弹簧；(25)液流腔。
具体实施例方式关于本发明的实施方式，以下将参照附图加以具体说明。一种一体式快速液压室内消火栓，包括设有空腔的壳体1、壳体1内设有可移动的阀芯7，阀芯7将壳体1内空腔分为第一通道8和第二通道9，所述的壳体上分别设有相通的进水口和出水口，出水口端口设有与消防水带配套连接的接口，壳体1上设有与之体成型的阀盖20，阀盖20内设有液流腔25，液流腔25与第一通道8和第二通道9连通，阀盖20 上还设有与液流腔25相通的第三通道10，第三通道10前后端分别与压力表5和密封固定件6相连，阀盖20上还设有伸入阀盖20内的阀杆3，阀杆3上端固定装有手柄2，阀杆3下端装有钢球4，钢球4上设有倒L形开口，壳体1内装有阀芯密封固定架11，阀芯密封固定架11内安装有阀芯7，阀芯7截面成阶梯状，第一阶梯17的直径大于出水口直径，且前端安装有阀芯密封固定垫片13，阀芯密封固定垫片13外安装有环形的阀芯密封垫12，阀芯密封固定垫12高于阀芯密封固定垫片13并可伸入至出水口内，第二阶梯18上设有凹槽21，凹槽21后内槽壁面积大于前内槽壁面积，第三阶梯19后端面上设有梯形凹槽22，壳体1内壁上对应梯形凹槽22的位置固定安装有弹簧23，所述壳体1的出水口内端安装有减压器，减压器包括减压器可移动板15、减压器活塞固定挡板14，所述减压器可移动板15、减压器固定挡板14上均设有通孔，减压器可移动板15、减压器活塞固定挡板14之间设有减压器弹簧 24，减压器可移动板15、减压器活塞固定挡板14是通过减压器固定螺丝16固定的，所述减压器固定挡板14外壁设有螺纹与壳体出水口内壁的螺纹旋转固定。所述阀芯密封固定架11由防腐材料制成。所述钢球4与阀盖20之间安装有密封圈。一种球形快速液压消火栓的工作方法，其工作步骤如下a)、将消防水带的接口与本发明的消火栓壳体出水口端口的接口装配，此时阀芯位于阀体内腔的前端，阀芯的第一阶梯嵌入出水口内，第一通道与第二通道相连通，此时的进水压为Pl，密封面面积为(密封面内径3密封面外径3. 5)，3. 5X3. 5X3. 14-3X3X3. 14 =10平方厘米；关闭是承受力为3.5X3.5X3. 14XF1 = 36. 5P1 ；密封面的压力是 36. 5F1/10平方厘米=3. 65P1 ；密封面的压力始终进水压的3. 65倍而达到关闭密封性能要求；b)、转动手柄180度使阀杆下端钢球的的开口转动使之第二通道与第三通道相连通，第三通道排出4X4X3. 14X2.7 = 136毫升水，使水压大于气压，由于凹槽后内槽壁面积大于前内槽壁面积致使凹槽后内槽壁水压大于前内槽壁水压，Fl = (4X4X3. 14-3. 5X3. 5X3. 14)P1_F2 = 11. 8P1-F2使之阀芯向阀体内腔后端移动至抵到壳体后内壁，如消防系统管内压力2. ^(g/cm2、关闭压差3. 65X2. 5-2. 5 = 6. 625、打开力Fl =11. 8P1-F2 = 29. 5-6 = 26. 5kg、逐渐增加 50XP1-F2 = 125-20 = 105kg 弹簧缩小距离为27mm、缩小前6kg力、缩小后20kg)，弹簧完全缩小，这时进水口的水流通过出水口到消防水带；c)、再转动手柄180度，壳体内的第二通道连接到第一通道，阀芯前后水压力是相同的，前面的面积是4X4X3. 14 = 50平方厘米，后面的面积是 4X4X3. 14-0. 4X0. 4X3. 14X3 = 48. 5，因此前面力大于背后力 50-48. 5)9kg/m2 =13. 5kg(9kg/m2国家消防安全法规定高城消火栓管道压力不高10kg/m2、因此选定了 9kg/m2)，此时弹簧将阀芯顶至向前移动，阀芯后部的压力大于前方的水压，可达到 3. 5X3. 5X3. 14X9kg/m2 = 346 公斤，密封面压力;346kg/10m2 = 34. 6kg/m2,阀芯前端的阀芯密封固定垫嵌入出水口内，达到关闭消火栓的目的。(打开力F1弹簧力F2)本发明相对与常规消火栓阀门对比
要打开常规阀需要4. 5圈而且人旋转一次只能半圈(180度)，要满开需要8_9秒， 开快速阀门只需0. 3-0. 5秒。消防检查时可以随时看得出消防系统的正常运行，如压力表，异常时用手推阀芯也可以感觉出系统运行情况。以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一体式快速液压室内消火栓，包括设有空腔的壳体、壳体内设有可移动的阀芯，阀芯将壳体内空腔分为第一通道和第二通道，所述的壳体上分别设有相通的进水口和出水口， 出水口端口设有与消防水带配套连接的接口，其特征在于所述壳体上设有与之一体成型的阀盖，阀盖内设有液流腔，液流腔与第一通道和第二通道连通，阀盖上还设有与液流腔相通的第三通道，第三通道前后端分别与压力表和密封固定件相连，阀盖上还设有开关。
2.根据权利要求1所述的一体式快速液压室内消火栓，其特征在于所述开关包括有伸入阀盖内的阀杆，阀杆上端固定装有手柄，阀杆下端装有钢球，钢球上设有倒L形开口。
3.根据权利要求2所述的一种一体式快速液压室内消火栓，其特征在于所述壳体装有阀芯密封固定架，阀芯密封固定架内安装有阀芯，阀芯截面成阶梯状，第一阶梯的直径大于出水口直径，第二阶梯上设有凹槽，第三阶梯后端面上设有梯形凹槽，壳体内壁上对应梯形凹槽的位置固定安装有弹簧。
4.根据权利要求3所述的一种一体式快速液压室内消火栓，其特征在于所述阀芯的第一阶梯前端安装有阀芯密封固定垫片，阀芯密封固定垫片外安装有环形的阀芯密封垫， 阀芯密封固定垫高于阀芯密封固定垫片并可伸入至出水口内。
5.根据权利要求4所述的一种一体式快速液压室内消火栓，其特征在于所述凹槽后内槽壁面积大于前内槽壁面积。
6.根据权利要求1所述的一种一体式快速液压室内消火栓，其特征在于所述壳体的出水口内端安装有减压器，减压器包括减压器可移动板、减压器活塞固定挡板，所述减压器可移动板、减压器活塞固定挡板上均设有通孔，减压器可移动板、减压器活塞固定挡板之间设有减压器弹簧，减压器可移动板、减压器活塞固定挡板是通过减压器固定螺丝固定的。
7.根据权利要求6所述的一种一体式快速液压室内消火栓，其特征在于所述减压器活塞固定挡板外壁设有螺纹与壳体出水口内壁的螺纹旋转固定。
8.根据权利要求7所述的一种一体式快速液压室内消火栓，其特征在于所述阀芯密封固定架由防腐材料制成。
9.根据权利要求8所述的一种一体式快速液压室内消火栓，其特征在于所述钢球与阀盖之间安装有密封圈。
10.根据权利要求1所述的一种一体式快速液压室内消火栓的工作方法，其工作步骤如下a)、将消防水带带的接口与本发明的消火栓壳体出水口端口的接口装配，此时阀芯位于阀体内腔的前端，阀芯的第一阶梯嵌入出水口内，第一通道与第二通道相连通；b)、转动手柄180度使阀杆下端球形开关的的开口转动使之第二通道与第三通道相连通，第三通道排出一定量水之后，使水压大于气压，由于凹槽后内槽壁面积大于前内槽壁面积致使凹槽后内槽壁水压大于前内槽壁水压，使之阀芯向阀体内腔后端移动至抵到壳体后内壁，弹簧完全缩小，这时进水口的水流通过出水口到消防水带；c)、再转动手柄180度，壳体内的第二通道连接到第一通道，阀芯前后水压力是相同的，此时弹簧将阀芯顶至向前移动，阀芯后部的压力大于前方的水压，阀芯前端的阀芯密封固定垫嵌入出水口内，达到关闭消火栓的目的。
全文摘要
一种一体式快速液压室内消火栓，包括设有空腔的壳体、壳体内设有可移动的阀芯，阀芯将壳体内空腔分为第一通道和第二通道，所述的壳体上分别设有相通的进水口和出水口，出水口端口设有与消防水带配套连接的接口，所述壳体上设有与之一体成型的阀盖，阀盖内设有液流腔，液流腔与第一通道和第二通道连通，阀盖上还设有与液流腔相通的第三通道，第三通道前后端分别与压力表和密封固定件相连，阀盖上还设有开关，本发明的开启或关闭方式不需要人力去克服流体的压力，只要使用很小的力转换阀杆的工作状态就能够开启或关闭消火栓。
文档编号A62C35/20GK102475947SQ20101056442
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者姚文龙, 金哲龙 申请人:江苏龙力神精工科技有限公司