一種高樓消防雲梯的製作方法

2023-10-09 11:58:24 1

本實用新型屬於超高層建築消防領域，尤其涉及一種高樓消防雲梯。

背景技術：

隨著世界經濟的不斷發展，高層建築越來越高，百米以上的超高層建築司空見慣，如世界最高建築物杜拜塔已高達828米。目前高層建築的滅火方式仍然沿用傳統辦法，即採用內部消防設施與外部地面消防相結合的方式，世界最高雲梯車只能將吊籃舉高110米，對撲救超高層建築的火災還遠遠不夠，況且其車身超長，往往因為街道狹窄而無法到達火場。直升機在該領域也很難普及，因為存在著航空法規的管制，購買與維護費用高昂，火情危險複雜，容易引起墜機造成次生災害，直升機強氣流幹擾火場等諸多制約因素，於是高層建築的火災撲救和被困人員解救成為世界性的難題。

專利申請號為201420134832.8，公開了一種高層建築滅火裝置，採用吊鉤和繩索鉤掛在高層建築頂部來提升消防水帶到高空，垂直起降飛行器僅提帶機動水管和水槍的方式對高層建築進行滅火，該種方法必須使用垂直起降飛行器，垂直起降飛行器的造價較高，操縱難度大，抗風能力有限，在惡劣氣候條件下飛行還存在一定的危險，甚至難以飛行。

技術實現要素：

為克服現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種高樓消防雲梯，實現對任意高度建築的起火點，能在空中、從外部給予無盲區的準確噴射，提高超高層建築火災撲救的成功率，同時能夠給被困人員遞送高空逃生設備。

為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現：

一種高樓消防雲梯，包括高壓水泵、消火栓、消防水帶、水槍、緩降救援裝置，高壓水泵、消火栓、消防水帶依次連接，消防水帶端部連接有水槍，還包括主升降裝置、副升降裝置、連接裝置、工作臂架、掛鈎、發動機、變距螺旋槳，主升降裝置上端通過端部固定有掛鈎的繩索掛在高層建築上，下端通過連接裝置與工作臂架的根部鉸接；副升降裝置固定在工作臂架上，並通過繩索與掛鈎連接，工作臂架上固定有發動機，發動機與變距螺旋槳連接，發動機帶動變距螺旋槳轉動，水槍或緩降救援裝置設置在工作臂架頭部，在工作臂架上還設置有傳感器。

所述的主升降裝置和副升降裝置為爬繩升降機構或卷揚升降機構。

還包括平衡臂架、配重，平衡臂架一端與工作臂架的根部固定連接，另一端設置有配重。

所述的平衡臂架為曲臂結構、伸縮臂結構或伸縮雲梯結構。

所述的工作臂架的根部或頭部連接有空中操縱艙。

所述的變距螺旋槳外部設有導流罩。

所述的主升降裝置上設有機械式或真空吸附式固定裝置。

所述的傳感器是慣性傳感器、傾角傳感器或電位器。

所述的工作臂架為曲臂結構、伸縮臂結構、組合臂結構或伸縮雲梯結構。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

突破了建築高度給火災救援帶來的限制，只要大樓尚有一個側面還沒有燃燒，或只有一條縱向的無火帶，本裝置都可以使用。具有升空快、操作簡單、動作迅速及噴射無盲區等優點，有效提高超高層建築滅火準確率和成功率。還可將消防員投送到高樓的任意窗口，或攜帶緩降救援裝置等逃生設備遞送到任意位置的人員被困點。在大風等惡劣氣候條件下，本裝置也不會受到影響。

採用掛鈎、繩索和主升降裝置將消防水帶及工作臂架提升到高空，掛在高層建築側面；在工作臂架末端安裝水槍，便於調整水槍噴水角度和範圍；通過控制工作臂架的伸縮，以及控制主升降裝置、副升降裝置和變距螺旋槳來調整工作臂架的高度、水平角度及俯仰角度，便能將工作臂架末端的水槍對準任意位置的起火點進行噴射，也能使工作臂架的末端到達任意位置的待救援窗口。工作臂架沿水平方向轉動的控制，主要依靠調整變距螺旋槳的螺距大小和正負，藉此改變變距螺旋槳動力的大小和方向，使工作臂架沿水平面隨意轉動。為了讓工作臂架能定位在一定的角度上，自動抵消水槍噴水時產生的後座力和風力等擾動，主要藉助傳感器探測到擾動而產生糾正信號，去調整變距螺旋槳的螺距和發動機轉速，由此改變變距螺旋槳動力的大小和方向，從而消除此擾動。採用固定在工作臂架上的副升降裝置牽拉掛鈎下的繩索，或者藉助平衡臂架上的配重產生平衡力矩的方法，保持工作臂架不下沉。為了改變工作臂架的俯仰角度，通過控制副升降裝置改變繩索的長度來實現，也可以通過控制平衡臂架的伸縮改變配重產生的平衡力矩來實現。為了自動消除工作臂架伸縮及主升降裝置升降時引起的俯仰角度變化，藉助傳感器探測該角度變化而產生糾正信號，去調整副升降裝置或平衡臂架的伸縮，來自動保持工作臂架已經調整好的俯仰角度。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例2的工作結構示意圖。

圖3是本實用新型實施例3的工作結構示意圖。

圖4是本實用新型實施例4的工作結構示意圖。

圖5是本實用新型實施例5的工作結構示意圖。

圖6是控制系統結構框圖。

圖中：1-主升降裝置 2-工作臂架 3-平衡臂架 4-連接裝置 5-發動機 6-變距螺旋槳 7-水槍 8-繩索 9-消防水帶 10-高壓水泵 11-掛鈎 12-配重 13-絞盤車 14-消火栓 15-緩降救援裝置 16-副升降裝置 17-機械式固定裝置 18-高層建築 19-空中操縱艙 20-遙控器 21-傳感器。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本實用新型進行詳細地描述，但是應該指出本實用新型的實施不限於以下的實施方式。

見圖1-圖5，高樓消防雲梯，包括高壓水泵10、消火栓14、消防水帶9、水槍7、緩降救援裝置15，高壓水泵10、消火栓14、消防水帶9一次連接，消防水帶9端部連接有水槍7，還包括主升降裝置1、副升降裝置16、連接裝置4、工作臂架2、掛鈎11、發動機5、變距螺旋槳6，主升降裝置1上端通過端部固定有掛鈎11的繩索8掛在高層建築18上，下端通過連接裝置4與工作臂架2的根部鉸接；副升降裝置16固定在工作臂架2上，並通過繩索8與掛鈎11連接，工作臂架2上固定有發動機5，發動機5與變距螺旋槳6連接，發動機5帶動變距螺旋槳6轉動，水槍7或緩降救援裝置15設置在工作臂架2頭部，在工作臂架2上還設置有傳感器21。傳感器21至少設置兩個，一個用於工作臂水平轉動，另一個用於工作臂俯仰。水槍7的噴水角度可通過舵機控制，舵機可設置在工作臂架2上，舵機可由伺服驅動機構控制。

其中，主升降裝置1和副升降裝置16為爬繩升降機構或卷揚升降機構。還設有平衡臂架3，平衡臂架3一端與工作臂架2的根部固定連接，另一端設置有配重12。平衡臂架3為曲臂結構、伸縮臂結構或伸縮雲梯結構。工作臂架2的根部或頭部連接有空中操縱艙19。變距螺旋槳6外部設有導流罩。主升降裝置1上設有機械式或真空吸附式固定裝置。傳感器21是慣性傳感器、傾角傳感器或電位器(用電位器可以識別角度)。工作臂架2為曲臂結構、伸縮臂結構、組合臂結構或伸縮雲梯結構。

實施例1

見圖1、圖6，一種高樓消防雲梯，有一個主升降裝置1通過繩索8和掛鈎11掛在高層建築25的樓頂女兒牆上，主升降裝置1的下端通過連接裝置4與工作臂架2的根部鉸接，工作臂架2在連接裝置4的下端既能水平轉動也能俯仰轉動，副升降裝置16也固定在工作臂架2上，並通過繩索8與掛鈎11連接，工作臂架2上固定有發動機5，發動機5帶動變距螺旋槳6轉動，水槍7設置在工作臂架端部，水槍7相對於工作臂架2的角度可調節，利用高壓水泵10給消防水帶9供水，實現滅火的目的。主升降裝置1上可設置機械式或真空吸附式固定裝置以便於主升降裝置1與高層建築25固定。

通過控制系統控制水槍7對準任意位置的著火點進行噴射，控制系統控制主升降裝置1來調整工作臂架2的高度、控制副升降裝置16來調整工作臂架2的俯仰角度，同時還要控制工作臂架2的伸縮。控制變距螺旋槳6來調整工作臂架2的水平轉動，使水槍7與窗口保持合適距離。在調整好工作臂架2的空間指向以後，藉助傳感器21探測到風力和水槍7噴水時產生的後座力等擾動而產生糾正信號，並隨即傳給控制系統去調整變距螺旋槳6的螺距和發動機轉速，由此改變變距螺旋槳6動力的大小和方向，從而消除此擾動，自動保持工作臂架2的空間指向。平衡臂架3的一端與工作臂架2根部固定連接，在平衡臂架3另一端設置配重12，由配重12產生平衡力矩來保證工作臂架不下沉。通過控制副升降裝置16改變繩索的長度，來改變工作臂架2的俯仰角度，也可以通過控制平衡臂架3的伸縮改變配重12產生的平衡力矩。主升降裝置1和副升降裝置16為爬繩升降機構或卷揚升降機構。為了準確觀察和控制噴水角度，並直觀了解火點情況，還可在工作臂架2上設置無線攝像頭。

工作臂架2的控制系統中，控制器與傳感器21、伺服驅動機構、無線通訊模塊、操縱杆和電源連接。伺服驅動機構包括變距伺服驅動機構、主升降裝置伺服驅動機構、副升降裝置伺服驅動機構、發動機轉速伺服驅動機構、工作臂架伸縮伺服驅動機構、平衡臂架伸縮伺服驅動機構、水槍角度伺服驅動機構。

掛鈎11和繩索8可以藉助直升機或無人直升機送達高層建築之上，還可以藉助消防用飛虎抓發射器等設備，也可以事先在高樓頂層窗口內預設繩索8(鋼絲繩)，在救援時投放下來。

實施例2

見圖2，在實施例1的基礎上，在工作臂架2端部設置一個緩降救援裝置15，調整工作臂架2的末端至人員被困的窗口內，被困人員藉助緩降救援裝置15逃生。在變距螺旋槳6外部增設導流罩，便成為涵道式變距螺旋槳6，這樣不僅能提高效率，還能避免槳葉傷人。主升降裝置1爬繩升降機構或卷揚升降機構，絞盤車13與主升降裝置1連接。

實施例3

見圖3，在實施例1的基礎上，可不設副升降裝置16，平衡臂架3的一端與工作臂架2根部固定連接，在平衡臂架另一端設置配重12，由配重12產生平衡力矩來保證工作臂架不下沉，為了改變工作臂架的俯仰角度，可以通過控制平衡臂架的伸縮，改變配重產生的平衡力矩來實現。繩索8橫跨高層建築25兩側，繩索兩端分別與地面上的絞盤車13連接，這種繩索8連接方式不會損壞高層建築25頂部的女兒牆，有主升降裝置1控制工作臂架2高度。在本實施例中，由高層建築25自備的消火栓14給消防水帶9供水。

實施例4

見圖4，在實施例1的基礎上，平衡臂架3與工作臂架2採用伸縮式結構。在平衡臂架3端部設置配重12，在工作臂架2下方設置有空中操縱艙19，內設操縱系統，方便作業人員在現場對災情肉眼近距離觀察、監視，通過操縱系統實現控制工作臂架2及平衡臂架3的伸縮，發動機5的轉速、變距螺旋槳6的螺距、主升降裝置1的升降、副升降裝置16對鋼絲繩的收放以及水槍7的噴水角度等。操縱系統還可設置遙控器20，遙控器20可以實現遙控操縱。為了保證工作臂架2的根部不發生晃動和滑動，在主升降裝置上設置了機械式固定裝置17，可以控制其伸縮而緊緊卡在窗框或建築物的各種凸凹之處。如果是玻璃外牆，應該使用真空吸附式固定裝置來固定工作臂架2的根部。

實施例5

見圖5，在實施例1的基礎上，將高樓消防雲梯掛在未起火的大樓上，向對面起火的高樓噴水滅火。為了保證工作臂架2的根部不發生晃動和滑動，在主升降裝置上設置機械式固定裝置17，可以緊緊卡在窗框或建築物的各種凸凹之處。還可以利用機械式固定裝置17調整工作臂架2的根部與大樓牆面的距離。