[发明专利]消防栓的收缩隐蔽以及自伸展喷射高压水的方法

摘要

本发明公布了一种消防栓的收缩隐蔽以及自伸展喷射高压水的方法，步骤在于：打开进水阀，水流进入第一消防立管，水流推动第二消防立管向第二消防立管的出水端运动，同时伸出口打开，第二消防立管通过伸出口伸出消防栓箱，第一消防立管与第二消防立管接通，水流由第一消防立管进入第二消防立管，打开出水阀，水流通过出水阀排出，进水阀处于过渡状态时，第二消防立管仍处于伸展状态但管停止出水；关闭进水阀，水流进入容水空腔，水流推动第二消防立管向第一消防立管的进水端运动，第一消防立管与第二消防立管断开接通，第二消防立管停止出水；开合组件由打开状态向闭合状态切换，直至第二消防立管完全收缩入第一消防立管中，伸出口关闭。

主权项

1.消防栓的收缩隐蔽以及自伸展喷射高压水的方法，其步骤在于：（一）伸展阶段；S1：打开消防栓的进水阀，消防栓包括设置于地表以下的基座、设置于基座上的进水阀、给水管网、伸缩消防栓体，进水阀用于控制伸缩消防栓体与城市供水管道之间的接通与断开，给水管网设置于进水阀和伸缩消防栓体之间，给水管网用于导通高压水流，基座上还设置开合机构，开合机构套设于伸缩消防栓体的外部且可接收伸缩消防栓体的驱动实现在开启状态与闭合状态之间切换；所述的进水阀包括阀盖、进水阀阀芯、进水阀安装壳体，阀盖与进水阀安装壳体配合形成容纳进水阀阀芯的空腔，进水阀阀芯可在进水阀安装壳体内绕自身轴线转动并实现进水阀在打开状态和闭合状态之间的切换；所述的进水阀安装壳体为一端开口、另一端密封的圆柱状筒体，上述的阀盖匹配安装于进水阀安装壳体的开口端，进水阀安装壳体的外圆面上设置有与其内腔接通的接口，接口间隔设置有两个，分别为接口一、接口二，其中接口一靠近进水阀安装壳体的开口端，接口二靠近进水阀安装壳体的密封端，进水阀安装壳体的密封端设置有接口三、接口四，接口三、接口四分别与进水阀安装壳体的内腔接通；所述的伸缩消防栓体包括第一消防立管、同轴活动套设于第一消防立管内部的第二消防立管，第二消防立管可在第一消防立管内沿第一消防立管的中心轴线运动，第一消防立管和第二消防立管之间设置有限位机构，限位机构用于限制第二消防立管脱离第一消防立管，且当第二消防立管运动至限位机构时，第一消防立管与第二消防立管相互接通，第一消防立管的底部设置有用于水流进入消防栓体的接口五，第一消防立管的外圆面上设置有与其内腔接通的接口六；所述的第二消防立管包括排水管体以及与其同轴布置且相互接通的定位导通机构，所述的排水管体的直径小于第一消防立管的内腔直径，定位导通机构与第一消防立管的内腔匹配，第一消防立管内腔、排水管体、定位导通机构构成容水空腔，第一消防立管内腔、定位导通机构、接口五之间的区域构成过渡空腔，上述的接口六与容水空腔接通，且接口六与容水空腔接通处靠近第一消防立管的出水端；所述的给水管网包括第一引入管、伯努利自吸连接管、第二引入管、第三引入管、第四引入管、第五引入管、第六引入管、单向阀、第七引入管、储水罐，所述的伯努利自吸连接管为两端开口的圆管，伯努利自吸连接管的外圆面上开设有与其内腔接通的接口七，所述的第一引入管一端与城市供水管道连接接通、另一端与伯努利自吸连接管的一端连接接通，第二引入管一端与伯努利自吸连接管的另一端连接接通、另一端与接口二连接接通，第三引入管一端与接口五连接接通、另一端与接口三连接接通，第四引入管一端与接口六连接接通、另一端与接口四连接接通，第五引入管一端与接口一连接接通、另一端与储水罐的进水口连接接通，第六引入管一端与储水罐的出水口连接接通、另一端与单向阀的进水端连接接通，第七引入管一端与单向阀的出水端连接接通、另一端与接口七连接接通，其中单向阀只能由其进水端向出水端单向导通；所述的开合机构包括设置于基座上的安装架，安装架的顶部设置有开合组件，基座与伸缩消防栓体之间设置有驱动开合组件在打开状态和闭合状态之间切换的驱动机构，驱动机构连接第一传动机构的驱动端，第一传动机构的输出端连接第二传动机构的驱动端，第二传动机构的输出端连接开合组件的驱动端；驱动机构包括动力杆、导向杆，动力杆一端设置有与第二消防立管外圆面相匹配的锁紧套、另一端安装有与导向杆相匹配的导向滑套，动力杆一端通过锁紧套与第二消防立管固定连接，导向杆设置于基座上且导向杆的中心轴线与第二消防立管的中心轴线平行，动力杆的另一端通过导向滑套与导向杆滑动连接，导向滑套与导向杆构成滑动导向配合，动力杆可随第二消防立管的运动同步运动；所述的第一传动机构包括安装于第二传动机构驱动端部的皮带轮、滑动套设于导向杆外部的约束滑套、设置于基座上的张紧机构以及连接约束滑套、皮带轮和张紧机构并实现动力传输的皮带，所述的约束滑套位于导向滑套的下方，皮带一端与约束滑套连接、另一端绕过皮带轮与张紧机构连接，所述的基座上还设置有限位杆，限位杆上安装有限位块，限位块位于导向滑套与约束滑套之间，限位块可与约束滑套配合实现对约束滑套的制动；张紧机构包括竖直间隔设置于基座上的两根导向柱，两导向柱远离基座的端部安装有连接板，连接板上开设有用于皮带穿过的张紧孔，皮带穿过张紧孔与滑动套设于两导向柱且位于两导柱之间的配重滑块连接，所述的张紧孔处还设置有与皮带相匹配的过渡导轮，所述的导柱上位于配重滑块与基座之间还设置有减震弹簧；进水阀阀芯包括阀杆、阀体，阀体为与进水阀安装壳体内腔同轴相匹配的圆柱体，所述的阀杆与阀体固定连接且同轴布置，阀杆通过开设于阀盖上的避让孔伸出进水阀安装壳体与驱动装置连接，阀体可接收阀杆的驱动力绕自身轴线在进水阀安装壳体内腔中转动，实现进水阀的打开与闭合，其中阀体的高度小于进水阀安装壳体内腔的深度，阀体、进水阀安装壳体、阀盖之间形成容水间隙，上述的接口一与容水间隙接通，所述的阀体设置有阀杆的端面开有沿阀体中心轴线贯穿其壁部的导流孔，导流孔设置有两个，分别为导流孔一和导流孔二，阀体的外圆面上同轴开设有引流环槽，引流环槽的槽深方向与阀芯的中心轴线垂直，引流环槽的槽底开设有导流孔三，阀体背离阀杆的端面上还开设有与导流孔三接通的导流孔四,所述的进水阀安装壳体内腔壁部与引流环槽对应的位置还同轴开设有容水环槽，容水环槽的槽深方向与进水阀安装壳体的中心轴线垂直，容水环槽与引流环槽共同构成容水通道，上述的接口二与容水通道接通；进水阀上还设置有用于进水阀精确实现打开状态与闭合状态之间切换的定位装置，定位装置包括开设于阀盖内圆面上的定位圆弧槽、套设于阀杆外部的定位环，所述的定位环与定位圆弧槽之间设置有定位块，定位块一端与定位环固定连接、另一端与定位圆弧槽滑动匹配，定位块可在定位圆弧槽内沿定位圆弧槽的导向方向滑动，所述的定位块与定位圆弧槽构成滑动导向配合，所述的阀杆上沿阀杆的长度方向开设有约束槽，约束槽的槽深方向垂直于阀杆的中心轴线方向，所述的定位环与约束槽之间设置有约束块，约束块一端与定位环固定连接、另一端与约束槽滑动匹配，约束块与约束槽构成滑动导向配合，其中定位块可终止运动于定位圆弧槽的起点/终点，且当定位块运动至定位圆弧槽的起点时，导流孔四与接口三接通，导流孔一与接口四接通，定位块运动至定位圆弧槽的终点时，导流孔四与接口四接通，导流孔二与接口三接通；定位导通机构包括与排水管体连接接通的连接管、与连接管同轴布置且相互连接接通的导通管，导通管的内部设置有隔水板，隔水板沿垂直与定位导通机构中心轴线的方向将导通管分隔为上、下相互断开的两部分，导通管的外圆面上开设有与其内腔接通的导水孔，导水孔分别为位于隔水板上方的第一导水孔和位于隔水板下方的第二导水孔，上述的第一消防栓体靠近出水端的内圆面上同轴开设有接通环槽，接通环槽的槽深与第一消防栓体的中心轴线垂直，第一导水孔与第二导水孔可通过接通环槽实现接通，所述的第一导水孔、第二导水孔沿导通管的圆周阵列有若干个；消防栓箱体的顶部开设有用于伸缩消防栓体伸出的伸出口，且伸出口匹配安装有用于实现伸出口启闭的开合机构，所述的第二传动机构包括安装于消防栓箱的安装板、与皮带轮共轴布置且设置于安装板并可绕自身轴线转动的主动齿轮、设置于安装板上且与主动齿轮啮合的从动齿轮，皮带轮和主动齿轮分置于安装板的一侧，所述的主动齿轮、从动齿轮中心轴线相互平行且均与上述第二消防立管的中心轴线垂直，主动齿轮可接收皮带轮的驱动并与皮带轮同步转动，从动齿轮与主动齿轮啮合同步反向转动，所述的主动齿轮上还设置有主动摆杆，主动摆杆的长度方向与主动齿轮的中心轴线方向垂直，从动齿轮上还设置有从动摆杆，从动摆杆的长度方向与从动齿轮的中心轴线方向垂直；开合组件包括主动开合组件和从动开合组件，主动开合组件、从动开合组件的形状结构相同且关于伸出口的中心对称，其中主动开合组件与上述的主动摆杆连接，从动开合组件与上述的从动摆杆连接，主动开合组件、从动开合组件可在主动摆杆、从动摆杆的驱动下实现相互靠近/相互远离运动，从而实现伸出口的关闭与打开，所述的主动开合组件包括设置于伸出口处的密封板，密封板与主动摆杆之间设置有用于接收主动摆杆的驱动力且将该驱动力传递至密封板的连杆机构，密封板可在该驱动力下实现朝向/远离伸出口中心的运动，所述的连杆机构包括连接于主动摆杆的主连杆机构、副连杆机构、设置于主连杆机构与副连杆机构之间用于传递动力的中间传动杆，中间传动杆的长度方向与主动齿轮的中心轴线平行且与密封板的运动方向垂直；第二消防立管的出水端连通有出水阀，出水阀可实现第二消防立管在完全伸出第一消防立管并与第一消防立管接通后在出水和断水之间的切换，所述的出水阀包括出水阀安装壳体、启闭阀套、启闭阀杆、阀芯本体，出水阀安装壳体为两端开口的圆形柱状筒体，出水阀安装壳体的外圆面上开设有用于消防设备与出水阀连接的排水连接口，排水连接口与出水阀安装壳体的内腔接通，出水阀安装壳体的一端开口处匹配固结有启闭阀套，启闭阀套的中心处开设有螺纹孔，且在螺纹孔内匹配有启闭阀杆，启闭阀杆延伸至出水阀安装壳体内部的端侧安装有阀芯本体，启闭阀杆与出水阀安装壳体同轴线布置，且启闭阀杆通过在螺纹孔内的旋转可实现启闭阀杆沿出水阀安装壳体中心轴线的运动，所述的出水阀安装壳体的另一开口端与第二消防立管的出水端匹配连接，所述的排水连接口沿出水阀安装壳体的圆周阵列若干个；水流由城市供水管道进入第一引入管，随之，水流经伯努利自吸连接管进入第二引入管，在此过程中，储水罐中的水由第六引入管经单向阀进入第七引入管并通过接口七流入伯努利自吸连接管并随之一起汇入第二引入管，水流由第二引入管通过接口二进入容水通道，随之水流通过导流孔三进入导流孔四，进一步的，水流进入接口三并随之流入第三引入管并通过接口五进入第一消防立管，在水压的作用下，水流推动第二消防立管沿第一消防立管的轴线由第一消防立管的进水端向第二消防立管的出水端运动；S2：同时动力杆随着第二消防立管沿导向杆同步运动，约束滑套沿导向杆向上运动，皮带驱动皮带轮顺时针运动，皮带轮通过第二传动机构驱动开合机构由闭合状态向打开状态切换，伸出口打开，第二消防立管通过伸出口伸出消防栓箱，在此过程中，容水空腔逐渐减小，容水空腔中的水和/或空气在第二消防立管的推动下由接口六进入第四引入管，水流由第四引入管通过接口四进入进水阀，进一步的，水流通过导流孔一进入容水间隙，水流由容水间隙进入接口一，随后，水流由接口一进入第五引入管并通过进水口进入储水罐中，如此循环反复，直至第二消防立管运动至限位机构时，此时，第二消防立管处于完全伸出状态，第一消防立管与第二消防立管接通，水流由第一消防立管通过第二导水孔进入接通环槽，进一步的，水流由接通环槽通过第一导水孔进入第二消防立管，打开出水阀，水流由第二消防立管通过出水阀排出，此时，容水空腔中的水和/或空气被完全排出，过渡空腔中充满水和/或空气；（二）过渡阶段；S3：进水阀处于打开状态和闭合状态之间的过渡状态时，接口三、接口四均处于断开状态，第二消防立管仍处于伸展状态但管停止出水，此时，无论出水阀处于何种状态，都没有水流排出；（三）收缩阶段；S4：关闭进水阀，水流由城市供水管道进入第一引入管，随之，水流经伯努利自吸连接管进入第二引入管，在此过程中，储水罐中的水由第六引入管经单向阀进入第七引入管并通过接口七流入伯努利自吸连接管并随之一起汇入第二引入管，水流由第二引入管通过接口二进入容水通道，随之，水流通过导流孔三进入导流孔四，随后，水流进入接口四并随之进入第四引入管，水流由第四引入管通过接口六进入容水空腔，在水压的作用下，水流推动第二消防立管沿第一消防立管的轴线由第一消防立管的出水端向第一消防立管的进水端运动，第一消防立管与第二消防立管断开接通，第二消防立管停止出水；S5：动力杆沿导向杆同步运动，约束滑套沿导向杆向下运动，皮带驱动皮带轮逆时针运动，皮带轮通过第二传动机构驱动开合组件由打开状态向闭合状态切换，在此过程中，第一消防立管与第二消防立管底部之间形成的过渡空腔逐渐减小，过渡空腔中的水和/或空气由接口五进入第三引入管，水流由第三引入管通过接口三进入进水阀，进一步的，水流通过导流孔二进入容水间隙，水流由容水间隙进入接口一并随之流入第五引入管，最终由第五引入管通过进水口进入储水罐中，直至第二消防立管完全收缩入第一消防立管中，此时，过渡空腔中的水和/或空气被完全排出，容水空腔中充满水和/或空气。