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一种壁行消防车

阅读:605发布:2021-02-26

专利汇可以提供一种壁行消防车专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种用步行机构贴壁行驶的 消防车 。由步行机构,驱动系统、电控系统、 吸附 覆驱动系统和发 电机 组构成。它可以由各种快慢随要求的速度行驶于高层 建筑物 的壁上,也可停于阳台、窗口处,用作消防的移动式转运 电梯 。它可跨越过墙上的任何障碍。它装有 降落伞 式顶罩、降落伞裙、防撞气囊等,可保车上人与物品的绝对安全。,下面是一种壁行消防车专利的具体信息内容。

1、一种由轿厢(1)、车轮(2)、绞车(49)、由座架(56)上装有两支柱腿(27)和(27)上的吸附履(19)综合构成的步行机构(60)、小滚轮(50)、链传动驱动系统(48)、电控系统(47)、吸附履驱动系统(46)、发动机-发电机组(53)构成的消防车,其特征在于:
<1>、吸附履(19)是装在支柱腿(27)上、(27)上端装在架梁(56)上、(56)的导轨上装有“非对称离心发生器”(9)所产生的力抵压于墙面上以产生“附壁、壁行”功能,
<2>、吸附履(19)在平坦处以滚动链轨向前滚动、在跨越障碍时由步行机构(60)使之提起、旋摆、放下,
<3>、所有链传动驱动系统都由万向链(29)传动、它可凭摩擦离合器(32)、变速推移杠杆(33)、介轮(34)、变速离合器(35)、离合器操纵杆(36)等自链轮传动的驱动总轴(5)上取得正、反两个方向的定速及变速传动,
<4>、轿厢(1)中装有正、反向驱动的绞车(49),绞绳的一端固定于绞轮上,另一端固定于压贴于墙面上的吸附履(19)上,当轿厢(1)中的绞车(49)捲放时则轿厢(1)下降、当它捲收时上升,也可使(49)不动则轿厢(1)随吸附履(19)移动,
<5>、对吸附履(19)的控制:远距离时凭“由投射灯(43)、反光镜(42)、接收反光镜(41)、望远镜(40)等组成的装置,它以投射灯(43)射向目标、将图像映入反光镜(42)中、被反射到人眼所对的接收反光镜(41)上再通过望远镜(40)的目镜中”的远景监视器(18)看清情况后在控制板(39)上进行控制,
<6>、它的安全装置是由轿厢(1)顶上的尼龙降落伞顶盖(38)、底下的防撞气囊(55)构成的。
2、如权利要求1所说的壁行消防车,其特征在于它的  非对称离心力发生器  (9)的非对称轨道是由半径为R且固定于机壳(12)上的  园轨道(16)偏置着、并在偏心半径上等距地分布着金属棒(10)的单位质量m、装着长齿链轮(15)、偏心主轴(17)以等角速度ω旋转着、m则沿(16)的内表面施压滚动着。
3、如权利要求1所说的壁行消防车,其特征在于它的吸附履(19)的结构是由内装尼龙帘子线(22)的橡胶履底(20)、在它上面粘接着注气内带(14)、(14)的顶面粘结于履板(23)上,在(23)上等距离地固定着与之垂直的钢柱销(21)、它可在钢履板(23)上的孔中上下活动,它的孔中有纵向钢珠串(61),以链轨轴(25)相连系成的,且(23)的外面两端头为距形、伸长后变为不能弯曲的钢板梁。
4、如权利要求1所说的壁行消防车,其特征在于它的万向链(29)是万向链柱(30)和万向链盖(31)以螺纹连接成的,因其有球形万向关节、可在任何侧面与链轮(13)相啮合以传递于任何方向的一种链结构。

说明书全文

它的技术领域属于用步行机构凭离心贴壁行驶的消防车

现在对高层建筑物的消防、救火、在多节梯达不到的高度时,一般用“折叠梯式的臂架汽车起重机”将消防人员送上去。但它行驶不能过快、对沿途道路的宽度及承重都有要求。

火场附近也要有一定大小的空旷区。用直升机投送时、也要人员登机、升空、吊篮下放、寻对目标等。需要躭误不少时间。本装置正是弥补上述设备缺陷的一种设备。

下面简要地说明一下它的构成原理:

本消防车是由一吸附履贴附在墙面上。携带着悬吊的轿廂沿建筑物外墙面随意行驶、以执行消防任务。本消防车的关键部件是将吸附履压到壁面上的“非对称离心力发生器”。它产生的垂直于墙面的压力N,通过支柱腿将吸附履压到墙面上,使履底与墙面的缝隙弥补填满,排净空气,导致其彼此吸附到一起,于是产生摩擦力P=fN,式中f为墙面与履底的摩擦系数,履底为橡胶材料,它与墙面的摩擦系数f=0.2~1,设计时应从“绝对安全”考虑,就应采用最小值0.2,这样当遇到平坦光滑的壁面时,就有足够的摩擦力了。消防车的全部重量(包括自重与载荷),应小于摩擦阻力P,即W<P。

本消防车的关键部件“非对称离心力发生器”的原理如下:

离心力F=m·R·ω2本消防车的“非对称离心力发生器”其驱动轴心与园形轨道偏心地装置着,因此形成了“以等速运动着的质量,运动于非对称形的轨道。 它所产生的离心力对轨道外显出一种非对称的偏力来”,本消防车所用的运动着的质量为等角距均匀分布的金属棒。偏心“园轨道”以通过驱动轴心的平直径,将其分为上大下小的两半园。自水平直径向下,其偏心半径渐减、轨道上运动着的质量线速渐减;自水平直径向上,其偏心半径渐增、线速渐增。由前面列出的离心力公式中可以看出R愈大、其离心力愈大,上下两半所受的总的离心力是不等的,其差值就显出于轨道系统外面——一种离心偏力来,可以看出:其偏心距愈大、其偏力愈大。本消防车另一得力部件是万向链传动机构,该机构的要点是在一根总驱动链轮轴上,利用“离合器”及“变速离合器”、按要求分别取出用于各个部件的直线运动、旋转、旋摆运动的万向链的驱动。“万向链”是关键部件,它是由万向链柱和万向链盖两种件以螺纹连接成的链子,由于它是球形万向关节故可向各方弯折,它可在各个方向与链轮、或链导轮相啮合,以实现任意方向的传动;它既可像平皮带样的“开式传动”,也可像平皮带样的“交叉式传动”,这样可以在同一条传动链上实现正、反两个方向的传动。

下面结合附图和图上的标记对本消防车的结构进行描述:

图1是消防车轿廂主视图的剖面示意图。

图2是消防车右视图的剖面示意图。

图3是“非对称离心力发生器”主视图的剖面示意图。

图4是“非对称离心力发生器”右视图的剖面示意图。

图5是“非对称离心力发生器”综合装置的万向链驱动系统立体示意图。

图6是消防车轿廂行驶的驱动系统立体示意图。

图7是万向链与链轮啮合结构示意图。

图8是吸附履滚动履带结构剖示图。

图9是远景监视器。

零部件名称如下:

(1)轿廂、(2)车轮、(3)车轮转向装置、(4)车轮驱动万向 链、(5)链传动驱动总轴、(6)电动机发动机、(7)偏心“园轨道”固定架、(9)非对称离心力发生器、(10)金属棒、(11)径向槽、(12)机壳、(13)链轮、(14)注气内带、(15)长齿链轮、(16)偏心“园轨道”、(17)驱动主轴、(18)远景监视器、(19)吸附履、(20)橡胶履底、(21)柱销、(22)帘子线、(23)钢履板、(24)链轨轴、(25)轿廂、(26)降落伞裙、(27)支柱腿、(28)支撑杆、(29)万向链、(30)万向链柱、(31)万向链盖、(32)摩擦离合器、(33)变速推移杠杆、(34)介轮、(35)变速离合器、(36)离合器操纵杆、(37)钢丝绳、(38)轿廂降落伞顶盖、(39)控制板、(40)望远镜、(41)接收反光镜、(42)反光镜、(43)投射灯、(44)滚动轴承、(45)架梁、(46)吸附履驱动系统、(47)电控系统、(48)链传动驱动系统、(49)绞车、(50)小滚轮、(51)支撑腿、(52)张紧链轮、(53)发动机——发电机组、(54)交叉式驱动链、(55)防撞气囊、(56)座架、(57)开式驱动链、(58)滚柱轴承、(59)椅座、(60)步行机构、(61)钢珠串、(62)联轴器、(64)油池。

本消防车的轿廂(1)的外形是方盒形,类似于电梯的轿廂、提升机的吊笼。它靠地的廂底四角均有一只可任意转向的车轮(2),轿廂贴墙的侧面底边两端装着由支撑腿(51)支持着可自由转向的小滚轮(50),其顶边中央也装着与底边相同结构的一只,另外还有三根支撑杆(28)、是准备在小滚轮(50)跨越障碍物时接替支撑腿(51)用的。各支撑腿(51)与支撑杆(28)均有一臂杆与之垂直地约持着它们,它可在贴壁侧的导轨中伸出或缩进,也可水平或垂直地旋摆于90°角的范围内;支撑腿(51)与支撑杆(28)也可在各该臂的端    头上垂直地被提起以脱离开墙面、以及放下以贴靠到墙面上。本消防车由于轿廂(1)的轮廓较小,其四只车轮(2)又均可自由转向,故能纵横转移于曲折的窄巷小胡同中,因此它能贴靠到墙脚下,并立即贴壁向高处行驶,它又能跨过障碍,左右转向随意行速快慢应心,可停靠于任何高层的外墙面窗口或阳台门口的外面,推开轿廂(1)对墙的轿廂门(25),消防人员就可入室灭火。

本消防车的关键部件“非对称离心力发生器”(9),它装在轿廂(1) 顶上一些的座架(56)上,(56)上还装有支柱腿(27)两件和(27)上的吸附履(19)综合构成步行机构。这两只带有吸附履(19)的支柱腿(27)交替地工作。几台“非对称离心力发生器”(9)所产生的垂直于墙面的压力N通过支柱腿(27)与吸附履(19)综合地压到墙面上,使橡胶履底(20)与墙面吸附贴靠起来,产生出摩擦力“P”。座架(56)与支柱腿(27)垂直地相约束着,(27)可在座架(56)底面导轨内移动。座架(56)可携带着被提起来的一只支柱腿围绕被压附于墙面上的另一只支柱腿水平地旋摆一个角度。当它旋摆180°角时,支柱腿下放、吸附履(19)着墙,此后座架(56)携带着“非对称离心力发生器”(9)向此刚着墙的那只支柱腿移动,当移到他的中心时,(9)上的全部正压力“N”就从后面的那只支柱腿上全部转移到前面的那只支柱腿上,于是后面的那只被替换下来。如果是在墙面平坦无障碍时,则吸附履(19)如履带链轨那样向前滚动前进。上述吸附履这套综合系统就是本消防车的步行机构(60)。

“非对称离心力发生器”(9)是由一条条金属棒(10)排列连缀成的。金属棒(10)的两端均支撑在两只滚动轴承(44)上,它滚动于偏心“园轨道”(16)中,(16)是固定在机壳(12)上的。在上述两只平行对置的偏心“园轨道”(16)的偏置中心,横穿着驱动主轴(17),(17)上装有两长齿链轮(15),(15)上面有等角距地分布着的径向滚子槽(11)。此驱动主轴(17)支于两只滚柱轴承(55)上。径向离心力由园轨道(16)承受,园周向驱动力由长齿链轮(15)承受。驱动主轴(17)的一端经联轴器(62)与驱动电动机(6)的轴连接以实现此金属棒环链的不等线速的驱动。

吸附履(19)的结构:它的橡胶履底(20)是用的硬度不太高的橡胶带,此带须具有良好的耐磨性,内有加强筋尼龙帘子线(22),它很柔软,可以在凹凸不平的墙面上经它上面的注气内带(14)压下后,它可与墙面贴合到一起。在橡胶履底(20)上粘结有注气内带(14),(14)的顶面则粘结于钢履板(23)上,在(23)上等距离地固定着与之垂直的钢柱销(21)、(21)底有十子横向孔,穿过孔与帘子线(22)结紧,这些钢柱销(21)可在钢履板(23)上的孔中上下动作,在它的孔中有纵向钢珠串(61),介于孔壁与柱销面间以减少其摩擦。上述结构如注气内带(14)充足气后,可以适应 凹凸不平的墙面。由于钢履板(23)与橡胶履底(20)间是钢柱销(21)传递、无滑动,可将力量均布于橡胶履底(20)的全面积上。它既有轮胎滚动摩擦阻力低的优点,又有钢履带接触面积大、可传递大力的优点。这样构成的链节通过链轨轴(24)穿起,就构成一条短链轨带。它自链轨轴(24)的中心到链板外表面为矩形,因此当链板伸长后就变成了一条钢板梁,只需在其首尾两端装两只链轮就可以了。再者考虑在本链轮表面镶有聚氯乙烯複合层,可起到减振耐磨效果。

支柱腿(27)通过一只架梁(45)将压力转加到两只链轮轴(63)的四只轴头上;又因此架梁(45)与支柱腿(27)是以铰链轴相连接的,因此其前后端可以上下摆动,在宏观上适应墙面起伏状况。

本装置对支柱腿(51)与支撑杆(28)的提起、放下、移动、旋摆等运动的驱动和支柱腿(27)的上提、下放、在座架(56)上移动,和(56)的移动,旋摆等,除了如附图5、6所示的万向链驱动方式之外,也可用下列各方式驱动:一、按直线电机原理设计,各腿做成转子体材料,导轨则制成长板型的定子体材料,以此实现电驱动的直线运行;二、也可用传统的办法由用电动机轴端齿轮驱动固定在各腿上面的齿条,实现正、反向的运行;三、绞车正、反转,经绞绳驱动其进退、旋摆、提放;四、压缩空气,供气于各种运动部件所配装的气缸内,借活塞以实现直线往复运动。对“非对称离心力发生器”(9)综合部件的驱动,其吸附履(19)的履带可向前滚动,也可采取调斜其偏离心力的投向,使之产生一个向前驱动的分力以实现它的向前滚动。

下面说明如何驱动轿廂(1)的运动:轿廂(1)中装有正、反向驱动的绞车(49)绞绳的一端固定于绞轮上,而另一端则固定于压贴于墙面上的吸附履(19)上,当轿廂(1)中的绞车(49)捲放时,则轿廂(1)下降,当它捲收时则轿廂(1)上升,以此实现轿廂(1)的上下运转任务。当然也可使绞车(49)不动,则悬掛在吸附履(19)上的轿廂(1)则随(19)移动。在轿廂(1)贴壁时,靠三只小滚轮支撑着滚动,以上是本消防车的运动情况。

对整个消防车在壁上的运动控制,是以按钮控制,以启动接触器及继电器等电器件以达到对各个驱动电动机的开、闭、正、反向等的控制。也可由消防人员在轿廂(1)中的控制板(39)上进行控制,也可在轿廂(1)中设专职的驾驶人员。本消防车在地面上自运载车上开到地上来,并移靠 到墙下。对轿廂(1)底下的四只小车轮(2)的驱动,一般通过万向链(29)传动,由轿廂(1)顶上人员以手动转向来进行。由于本消防车自运载车到房墙根的距离不会太大,且道路狭窄、拐角转弯的情况不少,因之由驾驶人员以手驱动是恰当的。如用小发动机或电动机驱动也可以。

在本消防车上,还特备了一种远景监视器(18),它是由投射灯(43)、反光镜(42)、接收反光镜(41)和望远镜(40)等所组成。投射灯(43)射向目标,将图像映入反光镜(42)中,被反射到人眼睛所对的接收反光镜(41)上,再通过望远镜(40)的目镜,将远处的目标看清楚,以便采取恰当操纵。备有远景监视器(18)的有三处,即轿廂(1)的顶上、轿廂(1)内和运载车上的各个控制板(39)旁。如果轿廂与吸附履靠近了,则驾驶员可一眼看清,就不用远景监视器(18)了。再者,本消防车的驾驶员椅座(59)是可旋转的,这是为了便于在地面上的车轮(2)的转向操纵方便。

下面谈谈本向防车的万向链(29)的传动:在一根总的驱动主轴(17)上,利用离合器和变速离合器,按要求分别取出用于各个部件的直线运动、旋转旋摆运动的万向链(29)的驱动。此结构的特点是“所用的零部件少、通用件多、操作简便可靠。”在多个部件须进行多种运动的情况下,用它十分方便。

由于本消防车属于升空设备,因此必须绝对安全,故在轿廂(1)的顶上,装着轿廂降落伞顶盖(38),另外,在轿廂(1)外侧防护壁板的外表面装有降落伞裙(26)在轿廂(1)突然下坠时,它们便全都自行张开,产生“缓速’作用。在轿廂(1)的底下有防撞气囊(55),当轿廂(1)落地时,它被撞开小孔,便缓缓放气,以防人、物被震。此外,登上本消防车的人员,还必须配戴防撞盔、防撞履等防护品。

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