一种消防输液装置的制作方法

本发明属于新能源电池安全防护，尤其涉及在固定液源与多个不同高度目标排液位置之间的一种消防输液装置。

背景技术：

1、在新能源电池的生产、组装、存储以及维修环境都存在同时存放众多新能源电池的情况，特别是新能源电池检修场所，可能同时存放不同品牌不同容量的新能源电池，存储方式一般是立体多层存储，在该场景下通常需要由位于上方的液源向不同高度的目标排液位置输送消防液体或冷却液体。输送使用的方案是在每个层位设置固定支管和控制阀，或者采用能够随出液端移动的软管。对于采用固定支管和控制阀的方案，管路和阀件数量较多，维护点多；对于采用随出液端移动的软管的方案，在长期待机和反复升降过程中容易出现软管弯折、摆动、老化以及带液运动风险。

2、电池消防领域已经出现顶部储液箱、固定管网、分层喷头和移动喷管等技术，但仅设置可移动出液端时，固定液源与移动出液端之间仍需要随动软管、长管路或逐层固定支路。

技术实现思路

1、本发明提供一种消防输液装置，用于实现在不为各目标层位分别设置完整固定管路和控制阀的情况下，使消防液体能够向多个不同高度的目标排液位置选择性输液；同时减少随动承压软管的反复弯折和带液运动，并降低可变高度输液结构的重量、占用空间和卡滞风险，解决上述现有技术中描述的不足。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种消防输液装置，包括储液机构、排液控制机构、开放式重力输液机构和输液升降机构；储液机构的出液口处设置排液控制机构，所述的开放式重力输液机构包括悬吊接液结构和换向排液斗，悬吊接液结构位于储液机构的出液口下方承接储液机构排出的液体并将液体输送到换向排液斗，换向排液斗将液体定向排出；

4、所述的悬吊接液结构包括多个接液斗、柔性悬吊件和防晃导向件；多个接液斗沿竖直方向依次间隔固定在柔性悬吊件上，柔性悬吊件限定多个接液斗的最大展开间距；相邻接液斗之间不形成承压密封连接，并在间隔展开状态下形成液体自由落下的间隔；每个所述的接液斗均具有贯通的接液腔，接液腔具有朝上的接液口和朝下的出液口，各接液斗均与防晃导向件滑动配合，防晃导向件的设置方向与输液升降机构的升降方向平行；

5、换向排液斗位于末尾的接液斗下方，换向排液斗与输液升降机构的升降部固定连接，输液升降机构带换向排液斗在各目标排液位置之间移动时，换向排液斗依次承托或释放至少部分接液斗，使所述接液斗在套叠收拢状态和间隔展开状态之间切换，以改变开放式重力输液机构的介质输送通道长度。

6、储液机构用来存储消防液体，排液控制机构用来控制出液口的启闭，需要放液时快速开启出液口排液，悬吊接液结构承接出液口排出的液体并传递到换向排液斗中定向排出，输液升降机构带换向排液斗上下移动，移动过程中改变悬吊接液结构介质输送通道的长度，以适用不同目标排液位置的灌液需求，并且储液机构和换向排液斗之间不需要形成连续封闭的承压管路，在各接液斗展开时仅依靠重力逐级承接传递液体。

7、作为本发明的一种优选方案，相邻接液斗之间，上游接液斗的出液口位于下游接液斗的接液口的承接投影范围内，且下游接液斗的接液口面积大于上游接液斗的出液口面积；各接液斗之间以及最下游的接液斗和换向排液斗之间共同形成长度可调的介质输送通道。介质输送通道是开放式，不存在软管反复弯折的风险。

8、作为本发明的一种优选方案，所述的接液斗为上大下小的接液斗，相邻接液斗能够相互套叠；接液斗的接液腔也是上大下小让相邻接液斗能够套叠。下游接液斗的接液口面积大于上游接液斗的出液口面积使得液体能够依靠重力从上游接液斗自由落到下游接液斗中，实现液体的传递。

9、接液斗在接液口相对两侧对称设有折弯外沿，折弯外沿上设有定位孔和防晃导向孔；同侧的各折弯外沿间隔固定在同一柔性悬吊件上，同侧的各折弯外沿均与同一防晃导向件连接并能沿着防晃导向件滑动。接液斗两侧的防晃导向件限制悬吊的接液斗，避免接液斗叠放过程以及传递液体过程中发生横向晃动，所述的防晃导向件可以采用钢丝绳、导向杆或导向轨。折弯外沿既起到跟柔性悬吊件固定的作用，又起到跟防晃导向件配合防晃动的作用，还起到限制相邻接液斗的套叠深度，避免完全嵌入发生楔紧。

10、柔性悬吊件上间隔设置与各接液斗对应的定位承托件，定位承托件用于将悬吊的接液斗固定，使各接液斗之间有开放式间隔。

11、接液斗在接液口还设有挡沿，挡沿与折弯外沿相邻。挡沿与折弯外沿配合双重限制接液斗的套叠深度，避免完全嵌入发生楔紧。挡沿和折弯外沿均采用朝上倾斜的边沿结构。

12、所述的换向排液斗具有向上敞开的接液腔体和定向排液口，定向排液口的出液方向与接液腔体的腔体方向相交，且接液腔体远离定向排液口的位置与输液升降机构的升降部固定连接；接液腔体能够承托套叠收拢的至少一个接液斗，接液腔体和定向排液口之间设有导流过渡部。接液腔体一方面尽可能全面承接上方输送的液体，另一方面便于将上方接液斗叠起，定向排液口改变液体的输送方向，使其排放到目标排液位置，并且导流过渡部位置成弧形或斜面，优选为弧形，用于减轻液体对换向排液斗的冲击。

13、作为本发明的一种优选方案，所述的储液机构包括储液袋和储液袋放置仓，储液袋放置在储液袋放置仓内，储液袋放置仓设有出液口；储液袋具有蓄液主体和排液颈口，排液颈口与蓄液主体相通，排液颈口的高度小于蓄液主体的高度，排液颈口的长度满足排液颈口的出液口端部被排液控制机构抬起后高度不低于蓄液主体的高度；排液控制机构安装在储液袋放置仓上与排液颈口对应的位置。排液颈口作为蓄液主体的缩颈排液部，既便于控制放液液流，又便于控制排液颈口。

14、作为本发明的一种优选方案，所述的排液控制机构包括抬升翻转结构和挤压翻转结构；所述的抬升翻转结构具有抬升翻转端部和抬升翻转中心；抬升翻转端部绕抬升翻转中心转动，抬升翻转端部的弧形运动轨迹为抬升翻转轨迹；抬升翻转端部与排液颈口固定连接；

15、挤压翻转结构具有挤压翻转端部和挤压翻转中心，挤压翻转端部绕挤压翻转中心转动，挤压翻转端部的弧形运动轨迹为挤压翻转轨迹；

16、挤压翻转中心高于抬升翻转中心，抬升翻转轨迹与挤压翻转轨迹具有轨迹相交区域，在轨迹相交区域内，挤压翻转端部顶紧抬升翻转端部将设置在抬升翻转端部和挤压翻转端部之间排液颈口封闭；且抬升翻转端部位于挤压翻转端部上方，抬升翻转端部的停止高位不超过轨迹相交区域；

17、从轨迹相交区域的最低位到抬升翻转端部的停止低位区间，挤压翻转端部脱离抬升翻转端部并处于抬升翻转端部上方，抬升翻转端部带敞开的排液颈口绕抬升翻转中心转动直至抬升翻转端部到达停止低位，排液颈口放平，将蓄液主体中的液通过出液口排出到开放式重力输液机构中。

18、常态下，排液颈口是被抬升处于立起高位的，抬升翻转端部和挤压翻转端部顶紧将其封闭，需要放液时，抬升翻转端部能够带排液颈口从立起高位逐渐放平排液，抬升翻转端部翻转下降时会压着挤压翻转端部也向下转动，到达轨迹相交区域的低位时，挤压翻转端部会脱离排液颈口和抬升翻转端部，排液颈口不再被挤压，只受抬升翻转端部的翻转拉力继续向下翻转直至放平放液，挤压翻转端部脱离排液颈口后回到高位，在继续蓄液封堵时，手动将挤压翻转端部拉到抬升翻转端部下方与抬升翻转端部挤压排液颈口。

19、作为本发明的一种优选方案，所述的抬升翻转结构包括抬升翻转锁轴、抬升翻转卡板、抬升翻转连杆和抬升翻转动力件，抬升翻转锁轴铰接在储液袋放置仓上并且抬升翻转锁轴位于排液颈口上方并靠近排液颈口与蓄液主体连接处；

20、抬升翻转卡板与抬升翻转锁轴固定连接并随抬升翻转锁轴一起绕铰接处转动；抬升翻转锁轴的铰接转动点作为抬升翻转中心；抬升翻转卡板作为抬升翻转端部，抬升翻转卡板与排液颈口固定连接；抬升翻转连杆的一端部跟抬升翻转卡板固定，抬升翻转连杆的另一端部与抬升翻转动力件的伸缩部铰接；抬升翻转动力件铰接安装在储液袋放置仓上，抬升翻转动力件的安装位高于抬升翻转锁轴。抬升翻转动力件可以采用电动推杆、液压油缸、电机丝杠结构等，优选采用电动推杆。抬升翻转卡板的外端跟排液颈口固定，带排液颈口立起和放平，抬升翻转卡板的最外端到抬升翻转锁轴的中心轴之间的距离是抬升翻转半径，抬升翻转卡板以抬升翻转半径绕抬升翻转中心形成的弧形轨迹就是抬升翻转轨迹。

21、作为本发明的一种优选方案，所述的挤压翻转端部包括挤压杆、挤压转臂和弹簧，挤压杆固定在两挤压转臂之间，两挤压转臂分别铰接在储液袋放置仓上，每个挤压转臂远离挤压杆的端部都安装有一个弹簧，弹簧的另一端固定在储液袋放置仓上；挤压转臂的铰接转动点作为挤压翻转中心，挤压杆作为挤压翻转端部。

22、常态下，弹簧处于被拉伸状态，挤压杆处于抬升翻转卡板下方跟抬升翻转卡板顶紧将排液颈口封住，在放液时，抬升翻转卡板继续向下翻转，使挤压杆也向下转动，弹簧进一步被拉伸，挤压杆继续跟抬升翻转卡板抵紧，直至越过轨迹相交区域的低位，挤压杆不再跟抬升翻转卡板和排液颈口接触，挤压杆收到弹簧恢复力作用会向上翻转回到高位，不会影响抬升翻转卡板的继续翻转，储液袋中的液一次排完，再次封堵排液颈口时，手动下压挤压杆使其处于排液颈口下方并跟抬升翻转卡板抵接。

23、作为本发明的一种优选方案，弹簧行程可调式安装在挤压转臂和弹簧固定位置之间。可以更换不同弹簧已适用不同存液容量的储液袋封堵，在挤压转臂设有若干弹簧勾挂孔i，储液袋放置仓上设有若干弹簧勾挂孔ii。弹簧勾挂在不同的弹簧勾挂孔i和弹簧勾挂孔ii中，以提供不同的挤压力和恢复力。

24、作为本发明的一种优选方案，所述的储液机构包括储液箱，储液箱设有向下延伸的出液口；所述的排液控制机构包括翻板机构和翻板锁止释放机构，所述的翻板机构包括翻板，翻板的转动轴线与出液口的长度方向平行；翻板具有封堵部和铰接臂部，封堵部的长度方向两端设置铰接臂部，铰接臂部远离封堵部的端部铰接在储液箱底部，铰接臂部另一端部跟封堵部固定连接。

25、所述的翻板锁止释放机构包括锁止件和锁止释放结构，锁止释放结构包括转动安装在储液箱上的锁轴和旋转驱动组件，锁轴的轴向设置有锁止件，旋转驱动组件与锁轴传动连接，且旋转驱动组件与翻板之间不设置用于主动开启翻板的刚性传动连接；

26、锁止件随锁轴在锁止位置与释放位置之间转动；

27、锁止位置时，锁止件的锁止位与封堵部上的锁止配合部卡合使压紧出液口，且封堵部与出液口之间设有密封件；封堵部跟出液口接触的端面是平面，并且封堵部长度和宽度都超过出液口，能够将出液口全部封堵；

28、释放位置时，锁止件的锁止位与封堵部脱离，翻板在液体静压力和自身重力的两种作用下向下转动开启出液口。

29、锁止件在锁止位置时，翻板被压紧密封封堵出液口，避免液体漏出，密封件可以设置在翻板上也可以设置在出液口周缘。旋转驱动组件只需要驱动锁轴完成锁止件的释放，翻板的开启则依靠液体静压力和翻板自重完成，将“长期压紧密封”和“快速全开排液”两个动作分离，降低翻板开启时对电动执行器的持续驱动力和行程要求，缩短触发至全开所需时间。

30、作为本发明的一种优选方案，铰接臂部通过销轴铰接在铰接座上，铰接座固定安装在储液箱底部，并且铰接臂部的铰接端部为圆弧端面，铰接座的安装槽也设置成圆弧面结构，便于铰接臂部平滑转动。

31、作为本发明的一种优选方案，沿所述锁轴的轴向间隔设置两个以上所述锁止件，各锁止件随同一锁轴同步转动，并在翻板的长度方向上形成两个以上同步锁止点。同一锁轴上设置多个锁止件，对于长条形排液口，能够多位置均匀压紧，提高长翻板的压紧均匀性和长期密封可靠性。

32、作为本发明的一种优选方案，所述锁止件的锁止部为锁钩、承托部、滚轮或楔形压紧部中的一种；所述锁止配合部为设置于翻板的锁孔、下表面、边缘或凸缘中的一种；

33、锁止部和/或锁止配合部设有在锁止件转向锁止位置时逐渐增大翻板压紧力的端面。锁止部与锁止配合部可采用斜面或弧形压紧结构，在较小转动行程下形成稳定密封压紧力。

34、作为本发明的一种优选方案，翻板还跟弹性开启件连接，弹性开启件与翻板的连接位置位于翻板相对于翻板的转动轴线能够产生开启力矩的一侧，且弹性开启件的预紧量可调；弹性开启件在翻板处于关闭位置时处于预紧状态，以在锁止件释放翻板后对翻板施加朝向开启位置的开启力矩，使翻板在弹性开启力、液体静压力和自身重力中的三种作用下向下转动开启；弹性开启件为拉簧、扭簧、压簧或弹性储能组件。

35、和/或所述的旋转驱动组件包括转臂和电动推杆，电动推杆的伸缩端部与转臂下端部铰接，转臂上端部与锁轴一端固定连接，锁止件上部跟锁轴固定连接；电动推杆的伸缩方向与锁轴的设置方向垂直；锁止件的设置方向与电动推杆的伸缩方向、锁轴的设置方向都垂直。

36、锁轴两个端部铰接到电池存储箱的架体上，电动推杆直线往复移动，电动推杆伸长时带着转臂下端部一起朝前移动，转臂下端部能相对电动推杆连接处转动，转臂跟锁轴固定，使转臂能够带着锁轴一起绕锁轴铰接处转动，锁轴的转动使得固定的锁止件一起转动，锁钩逐渐离开封堵部，翻板失去锁钩的限定，在预紧弹性开启件、液体静压力和翻板自重的共同完成下快速离开排液口；液体一次释放完，然后手动将翻板板复位，电动推杆反向移动使锁止件将封堵部再锁住，补充液源等待下次使用。并且出液口和最上游接液斗之间预留的空间足够翻板翻转。

37、作为本发明的一种优选方案，锁止释放结构还包括应急释放结构，应急释放结构在旋转驱动组件故障时带锁止件在锁止位置与释放位置之间转动；应急释放结构独立于旋转驱动组件，当旋转驱动组件失效提供应急释放路径，提升火灾工况下的容错能力。

38、作为本发明的一种优选方案，在锁轴或翻板对应设置开启到位检测件和关闭到位检测件中的至少一种。

39、作为本发明的一种优选方案，所述的输液升降机构具有升降导轨结构和升降结构，升降导轨结构包括滑块和导轨，换向排液斗的两侧固定设置有导轨，导轨可以就地取材使用钢板，滑块使用型钢焊接在换向排液斗上，形成一个滑槽结构，导轨穿过滑槽设置；升降结构可以采用链传动、带传动、丝杠螺母传动或直线执行器中的至少一种升降结构。

40、作为本发明的一种优选方案，设置有用于确定换向排液斗到达目标排液位置的位置检测件；位置检测件检测换向排液斗是否到达目标排液位置。排液控制机构可以与位置检测件联动，控制储液机构的液体排出。

41、本发明在电池存储仓的顶部设置储液机构用来存储液体，排液控制机构用来控制出液口的启闭，需要放液时快速开启出液口排液，悬吊接液结构使用间隔不连贯的接液斗作为介质输送通道，不需要形成连续的承压管路，承接出液口排出的液体并传递到换向排液斗中定向排出，一个储液机构可以覆盖多个不同高度的目标排液位置，各接液斗展开时利用液体自身重力实现逐级承接传递，减少介质通道的耗材使用量，还能就地取材，降低成本和减轻接液斗重量，而且接液斗收拢时相互套叠，占用空间小。

42、每个接液斗都是用两个柔性悬吊件吊起固定，柔性悬吊件可以折起和伸展，输液升降机构带换向排液斗上下移动，移动过程中将同一竖直面内悬吊的接液斗之间叠起或放下，改变介质输液通道的长度，进而通过换向排液斗将液体定向引到不同高度。

43、本发明对于储液袋式储液机构，使用抬升翻转结构和挤压翻转结构抵接封闭排液颈口和分离放开排液颈口，只需给抬升翻转结构提供动力，使其可快速执行放液动作，同时减少使用的零部件，降低故障率，抬升时抵接封堵减少漏液甚至杜绝漏液，并且排液控制机构设置在储液机构上方，最上游接液斗和出液口之间不需要预留大的空间，整体上可以精简电池存储仓的尺寸。

44、对于储液箱式储液机构，使用翻板式阀结构，锁止释放结构位于出液口上方，旋转驱动组件只需转动锁轴并解除锁止，翻板开启不依赖旋转驱动组件完成全行程推动，依靠液体静压力和翻板自重完成，将“长期压紧密封”和“快速全开排液”两个动作分离，降低翻板阀开启时对电动执行器的持续驱动力和行程要求，缩短触发至全开所需时间。而且弹性开启件在翻板处于关闭状态时储能，解锁后与液体静压力、翻板自重共同形成翻板的开启力矩，加快放液速率。