一种流体输送单元、多级伸缩臂及可移动流体输送装置的制作方法

本实用新型涉及消防技术领域，特别涉及一种流体输送单元、多级伸缩臂及可移动流体输送装置。

背景技术：

现有技术中，在高层建筑灭火情况下，采用折叠式灭火车，而折叠式灭火车需要比较大的高空作业空间。折叠式灭火车在使用时，需要将底部的四个固定支架伸出，固定支架固定后，再开始折叠伸缩；折叠时，需要先将折叠臂展开，再将流体喷射机构送达至指定灭火位置，开始输液灭火。

现有技术中，存在以下缺限：

1)折叠臂在空中展开时，需要很大的展开空间，当着火建筑物之间的高空存在线路、管道等遮挡物时，不利于折叠臂的展开，不利于在小巷、狭小空间作业。

2)折叠臂式高举消防车因结构原因，重量大，对较大举升高度的车辆，由于整车重量过大，对地面承载能力要求高。

3)机构复杂，故障率高。

技术实现要素：

为此，需要提供一种流体输送单元、多级伸缩臂及可移动流体输送装置，用于解决现有技术中的折叠式灭火车，折叠臂展开需要很大的展开空间的技术问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种流体输送单元，包括第一管体、第二管体以及驱动机构，所述第一管体与所述第二管体之间相互滑动嵌套；

所述第二管体相对于所述第一管体的壁设置有螺纹，所述第一管体上设置有驱动机构，所述驱动机构包括旋转体以及连接组件，所述旋转体设置有螺纹，所述旋转体的螺纹为传力螺旋，所述第二管体的螺纹与所述旋转体的螺纹相互配合，所述连接组件用于将所述旋转体与所述第一管体之间进行轴向上的相对固定，所述旋转体可绕其自身的旋转中心旋转；

其中，所述旋转体被设置成当旋转体绕其自身的旋转中心旋转时，所述旋转体的螺纹与所述第二管体的螺纹做咬合运动，通过彼此螺纹咬合运动向第二管体施加轴向驱动力，使得所述第二管体相对于所述第一管体发生轴向的相对运动，所述第一管体的内部设置第一通道，所述第二管体的内部设置有第二通道，所述第一通道与所述第二通道相连通。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一管体为外管，所述第二管体为内管，所述第一管体套设在所述第二管体上，所述第二管体的外壁上设置有第一外螺纹。

作为本实用新型的一种优选结构，所述旋转体为旋转螺母，所述旋转螺母设置有第一内螺纹，所述旋转螺母通过所述第一内螺纹与所述第一外螺纹的配合设置在所述第二管体上。

作为本实用新型的一种优选结构，所述连接组件包括轴承，所述轴承的一侧与所述第一管体的轴向位置上固定连接，所述轴承的另一侧活动支撑旋转螺母。

作为本实用新型的一种优选结构，所述驱动机构还包括动力源，所述动力源用于驱动所述旋转体绕其自身的旋转中心旋转。

作为本实用新型的一种优选结构，所述动力源为旋转蜗轮以及蜗杆，所述蜗杆设置在所述旋转蜗轮的一侧，所述旋转蜗轮与所述旋转螺母固定连接，所述蜗杆与所述旋转蜗轮相啮合。

作为本实用新型的一种优选结构，所述驱动机构还包括动力源，所述动力源为旋转齿盘及齿轮，所述齿轮设置在所述旋转齿盘的一侧，所述旋转齿盘与所述旋转螺母固定连接，所述齿轮与所述旋转齿盘相啮合。

作为本实用新型的一种优选结构，所述驱动机构还包括动力源，所述动力源为旋转摩擦盘及摩擦轮，所述摩擦轮设置在所述旋转摩擦盘的一侧，所述旋转摩擦盘与所述旋转螺母固定连接，所述摩擦轮与所述旋转摩擦盘相接触。

作为本实用新型的一种优选结构，所述动力源的蜗杆、齿轮或摩擦轮由液压马达、气动马达、电机，其中任意一种提供动力。

作为本实用新型的一种优选结构，所述驱动机构还包括盖体，所述盖体与轴承的一侧相连接，并用于遮蔽驱动机构。

作为本实用新型的一种优选结构，所述盖体包括第一盖体和第二盖体，所述第一盖体与轴承固定第一管体的一侧连接，所述第二盖体与轴承活动支撑旋转体的一侧连接。

作为本实用新型的一种优选结构，所述连接组件还包括导向套，所述导向套固定在所述第一管体上，所述第二管体上设置有与所述导向套相互配合的导向部。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一管体与所述第二管体之间相互密封。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一管体与所述第二管体之间通过密封环相互密封，所述密封环位于所述第二管体的末端。

区别于现有技术，上述技术方案通过旋转体设置有螺纹，所述旋转体的螺纹为传力螺旋，所述第二管体的螺纹与所述旋转体的螺纹相互配合，所述连接组件用于将所述驱动机构与所述第一管体之间进行轴向上的相对固定，所述旋转体可绕其自身的旋转中心旋转；当旋转体绕其自身的旋转中心旋转时，传力螺旋将旋转体的回转运动变成第二管体的直线运动，从而实现第二管体相对第一管体的伸缩，第一管体与第二管体的内部可以用于输送灭火液体。如此，上述的流体输送单元通过螺旋伸缩的方式，流体输送单元可以穿过很小的作业空间，就可以将流体喷射机构输送到指定灭火位置，无需很大的高空展开空间，便于可移动流体输送装置在小巷、小区、工厂等狭小空间作业，实施快速灭火。流体输送单元可以实现在水平或竖直方向上的伸缩，将流体输送到指定位置，另外的，上述的流体输送单元实现了举升臂与输水管道一体化，降低了臂架的弯矩，减少了支腿跨距，降低了作业空间要求，同时大大减少了整车重量，降低了对地面承载力要求。

为实现上述目的，发明人还提供了一种多级伸缩臂，包括：

流体喷射机构；以及

如上述发明人提供的任意一项所述的流体输送单元，所述流体喷射机构设置在所述流体输送单元上，所述流体输送单元用于对所述流体喷射机构输送流体。

作为本实用新型的一种优选结构，所述多级伸缩臂包括三个以上相互嵌套的管体，相邻两个管体之间为如发明人上述提供的任意一项所述的流体输送单元。

区别于现有技术，上述技术方案采用上述的流体输送单元通过螺旋伸缩的方式，流体输送单元可以穿过很小的作业空间，就可以将流体喷射机构输送到指定灭火位置，无需很大的高空展开空间，便于可移动流体输送装置在小巷、小区、工厂等狭小空间作业，实施快速灭火。流体输送单元可以实现在水平或竖直方向上的伸缩，将流体输送到指定位置。另外的，上述的流体输送单元实现了举升臂与输水管道一体化，降低了臂架的弯矩，减少了支腿跨距，降低了作业空间要求，同时大大减少了整车重量，降低了对地面承载力要求。

为实现上述目的，发明人另外提供了一种可移动流体输送装置，包括：

底盘，所述底盘用于移动；以及

如上述发明人提供的所述的多级伸缩臂，所述多级伸缩臂设置在所述底盘上。

区别于现有技术，上述技术方案的可移动流体输送装置可以开到指定灭火位置，通过螺旋伸缩的方式，流体输送单元可以穿过很小的作业空间，就可以将流体喷射机构输送到指定灭火位置，无需很大的高空展开空间，便于可移动流体输送装置在小巷、小区、工厂等狭小空间作业，实施快速灭火。流体输送单元可以实现在水平或竖直方向上的伸缩，将流体输送到指定位置。另外的，上述的流体输送单元实现了举升臂与输水管道一体化，降低了臂架的弯矩，减少了支腿跨距，降低了作业空间要求，同时大大减少了整车重量，降低了对地面承载力要求。

附图说明

图1为具体实施方式所述可移动流体输送装置的结构示意图；

图2为具体实施方式所述可移动流体输送装置第一使用状态下的结构示意图；

图3为具体实施方式所述可移动流体输送装置第二使用状态下的结构示意图；

图4为具体实施方式所述可移动流体输送装置第三使用状态下的结构示意图；

图5为具体实施方式所述多级伸缩臂的结构示意图；

图6为具体实施方式所述流体输送单元的原理方框图；

图7为具体实施方式所述流体输送单元的原理方框图；

图8为具体实施方式所述多级伸缩臂的局部剖视图；

图9为图8中a处的放大示意图；

图10为图8中b-b处的截面示意图；

图11为具体实施方式所述第二管体的结构示意图；

图12为具体实施方式所述流体输送单元的简易图；

图13为具体实施方式所述流体输送单元的结构示意图；

图14为具体实施方式所述流体输送单元的展开结构示意图；图15为图14中c处的放大示意图；

图16为图14中d-d处的截面剖视图。

附图标记说明：

1、多级伸缩臂，

10、流体输送单元，

11、第一管体，

111、第一通道，

12、第二管体，

121、第一外螺纹，

122、导向部，

123、第三内螺纹，

124、第二通道，

13、驱动机构，

131、旋转蜗轮，

132、蜗杆，

133、动力源，

14、旋转体，

141、第一内螺纹，

142、第三外螺纹，

15、连接组件，

151、轴承，

151a、轴承的一侧，

151b、轴承的另一侧，

152、第一盖体，

153、导向套，

154、第二盖体，

16、流体喷射机构，

161、旋转装置，

162、摆动装置，

163、消防水炮，

17、密封环，

2、底盘，

3、固定支架，

4、举升装置，

5、回转装置。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

为了更好地理解本申请，下面结合图1至图16对本申请实施例进行描述。

请参阅图1至图4，本申请实施例提供一种可移动流体输送装置。该装置可以但不仅限于为车辆、船舶或飞行器等。本申请的一个实施例提供一种可移动流体输送装置，本申请的一个实施例为一种消防车辆，其包括底盘2、车头以及多级伸缩臂1，多级伸缩臂1设置在底盘2上。其中，可移动流体输送装置可以是汽油车、柴油车、纯电动汽车，也可以是混合动力汽车或增程式汽车。底盘2包括动力源，动力源向多级伸缩臂1提供动力，或另外设置有驱动设备为多级伸缩臂1提供动力，动力源通过传动机构与底盘2的车轮连接，从而驱动可移动流体输送装置行进。

本实施例中，该可移动流体输送装置还包括固定支架3、举升装置4以及回转装置5，固定支架3、举升装置4以及回转装置5分别设置在底盘2上。固定支架3可以向外伸出，用于平衡可移动流体输送装置的重心。举升装置4可以将多级伸缩臂1举起，实现多级伸缩臂1的各种倾斜角度的伸缩。举升装置4设置在回转装置5上，回转装置5用于对举升装置4进行旋转，从而带动多级伸缩臂1的旋转，实现多级伸缩臂1各个方向的伸缩。

其中，图1为可移动流体输送装置在行驶状态中的结构示意图；图2为可移动流体输送装置展开固定支架3的展开示意图；图3为可移动流体输送装置的可移动流体输送装置沿水平方向伸出的示意图；图4为可移动流体输送装置的举升装置4将多级伸缩臂1举起的示意图。如此，可以将流体喷射机构16穿过一个小孔，输送到指定位置，本实施例中流体喷射机构16可以包括消防水炮。

此时，在发生火灾后，可移动流体输送装置开到火灾现场，通过固定支架3对可移动流体输送装置进行固定，计算好灭火点的位置，通过举升装置4与回转装置5的配合，将流体喷射机构16对准灭火点，再通过多级伸缩臂1将流体喷射机构16输送到指定位置，进行灭火。通过多级伸缩臂1，只要有一个可以伸进去的孔，就可以直接穿过到火灾现场进行灭火，可以将流体喷射机构16(例如水炮)穿到车间、小区、小巷里面直接进行灭火，无需很大的高空展开空间，无需人员进入火灾现场，就可以将流体喷射机构16输送到火灾现场，实施点对点的快速灭火。

如图5所示，本实施例还提供一种多级伸缩臂1，该多级伸缩臂1包括流体喷射机构16以及流体输送单元10，流体喷射机构16设置在流体输送单元10上，流体输送单元10用于对流体喷射机构16进行输送流体。其中，多级伸缩臂1可以根据实际伸缩的需求，布置两个以上的流体输送单元10，两个以上的流体输送单元10相互嵌套连接，从而延长多级伸缩臂1的长度。流体输送单元10设置有容流体通过的通道，流体喷射机构16与通道相连通。

本实施例中，流体喷射机构16包括消防水枪或消防水炮163，或者是用来输送其他灭火剂(例如消防泡沫)的喷头。流体输送单元10用于输送流体、液体，流体输送单元10可以根据实际需要进行伸长缩短，以将灭火剂、液体输送至指定的位置。其中，流体输送单元10可以平行伸缩，也可以向下倾斜或者向上倾斜伸缩，可以根据实际情况进行调整。

可选的，本实施例中，流体喷射机构16包括旋转装置161、摆动装置162以及消防水炮163，消防水炮163通过旋转装置161、摆动装置162的配合设置在多级伸缩臂1上，旋转装置161设置在流体输送单元10上，摆动装置162设置在旋转装置161上，旋转装置161用于驱动消防水炮163旋转，摆动装置162用于用于驱动消防水炮163的摆动。本实施例中，旋转装置161、摆动装置162采用现有技术中的旋转装置161、摆动装置162，这边就不详细展开，消防水炮163通过旋转装置161和摆动装置162具有绕臂轴360°圆周旋转和俯仰功能。

此时，多级伸缩臂1可以将流体喷射机构16伸进小区、车间的建筑内部，可以通过旋转装置161和摆动装置162对消防水炮163进行360°旋转以及俯仰摆动，将消防水炮163朝向小区、车间的建筑内部的着火点进行喷水，实现对着火点的定点喷水，快速灭火。

如图6至图7所示，本实施例的流体输送单元10的具体原理如下，该流体输送单元10包括第一管体11、第二管体12以及驱动机构13，第一管体11与第二管体12之间相互滑动嵌套；

第二管体12相对于第一管体11的壁设置有螺纹，第一管体11上设置有驱动机构13，驱动机构13包括旋转体14以及连接组件15，旋转体14设置有螺纹，旋转体14的螺纹为传力螺旋，第二管体12的螺纹与旋转体14的螺纹相互配合，连接组件15用于将驱动机构13与第一管体11之间进行轴向上的相对固定，旋转体14可绕其自身的旋转中心旋转；

本实施例中，传力螺旋以传递动力为主，用较小的力矩转动螺杆(或螺母)而使螺母(或螺杆)产生轴向运动或较大的轴向力。

其中，旋转体14被设置成当旋转体14绕其自身的旋转中心旋转时，旋转体14的螺纹与第二管体12的螺纹做咬合运动，通过彼此螺纹咬合运动向第二管体12施加轴向驱动力，使得第二管体12相对于第一管体11发生轴向的相对运动。

本实施例中，第二管体12设置有第一外螺纹121，旋转体14为旋转螺母，旋转螺母设置有第一内螺纹141，旋转螺母通过第一内螺纹141与第一外螺纹121的配合设置在第二管体12上。

本实施例中，驱动机构13还包括旋转蜗轮131、蜗杆132以及动力源133，蜗杆132设置在旋转蜗轮131的一侧，旋转蜗轮131与旋转螺母固定连接，蜗杆132与旋转蜗轮131相啮合。

本实施例中，连接组件15包括轴承151，轴承的一侧151a与第一管体11的轴向位置上固定连接，轴承的另一侧151b活动支撑旋转螺母。

此时，动力源133驱动蜗杆132的转动，即可驱动旋转蜗轮131转动，从而带动旋转体14的螺纹与第二管体12的螺纹做咬合运动，通过彼此螺纹咬合运动向第二管体12施加轴向驱动力，使得第二管体12相对于第一管体11发生轴向的相对运动。

如图8至图11所示，第一管体11的内部设置第一通道111，第二管体12的内部设置有第二通道124，第一通道111与第二通道124相连通。

本实施例采用是第一通道111为第一管体11的内部，第二通道124为第二管体12的内部第二通孔，第一通孔与第二通孔相连通，可以最大化的提供流体流动面积。

如此，流体输送单元10实现了举升臂与输水管道一体化，降低了臂架的弯矩，减少了支腿跨距，降低了作业空间要求，同时大大减少了整车重量，降低了对地面承载力要求。

可选的，连接组件15还包括导向套153，第一盖体152通过导向套153固定在第一管体11上，第二管体12上设置有与导向套153相互配合的导向部122。本实施例中，导向套153固定在第一管体11上，第一盖体152通过紧固件固定在导向套153上，第一盖体152与旋转螺母之间通过轴承151相连接，从而实现旋转螺母的转动，而第一盖体152是固定在第一管体11上的，相互不干涉。

可选的，本实施例中，在第一管体11的导向套153上设置有凸起部(如图10所示)，而在第二管体12的第一外螺纹121上设置有导向部122(如图11所示)，凸起部与导向部122相互配合，进行导向。

可选的，第一管体11与第二管体12之间相互密封。可以通过第一管体11的第一外螺纹121与旋转体14的第一内螺纹141相互配合进行密封；还可以通过橡胶密封的方式进行密封；另外的，还可以通过橡塑组合密封的方式进行密封。

优选的，第一管体11与第二管体12之间通过密封环17相互密封，密封环17位于第二管体12的末端。此时，由于密封环17位于第二管体12的末端，可以最大的利用第二管体12的长度，可以有效提高流体输送单元10的伸缩长度。但并不限制密封环17位于其他位置，例如第二管体12的中部，都在本实施例的保护范围内。

具体的，如图12所示，流体输送单元10的一种实施方式，，第一管体11为外管，第二管体12为内管，第一管体11套设在第二管体12上，第二管体12的外壁上设置有第一外螺纹121。第一管体11与第二管体12形成内外管，本实施例中，第一管体11是固定的，第二管体12通过旋转体14驱动伸缩，从而实现流体输送单元10的伸缩。

如图13、图14所示，图14为流体输送单元10的收缩状态示意图，图15为流体输送单元10的伸缩状态示意图。

如图15、图16所示，可选的，旋转体14为旋转螺母，旋转螺母设置有第一内螺纹141，旋转螺母通过第一内螺纹141与第一外螺纹121的配合设置在第二管体12上。旋转螺母通过第一内螺纹141与第一外螺纹121的配合，套在第二管体12上，只要可以驱动旋转螺母的转动，就可以控制第二管体12在第一管体11内的伸缩。

可选的，驱动机构13还包括旋转蜗轮131、蜗杆132以及动力源133，蜗杆132设置在旋转蜗轮131的一侧，旋转蜗轮131与旋转螺母固定连接，蜗杆132与旋转蜗轮131相啮合。此时，通过蜗轮与蜗杆132的配合，可以利用蜗轮蜗杆132减速机的原理，利用齿轮的速度转换,将电机或马达的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩，便于驱动旋转螺母的转动。

在其他实施例中，旋转蜗轮131与蜗杆132可以被旋转齿盘与齿轮代替，齿轮设置在旋转齿盘的一侧，旋转齿盘与旋转螺母固定连接，齿轮与旋转齿盘相啮合。此时，只要驱动齿轮的转动，即可驱动旋转螺母的转动，也在本实施例的保护范围内。

在其他实施例中，旋转蜗轮131与蜗杆132可以被旋转摩擦盘与摩擦轮，摩擦轮设置在旋转摩擦盘的一侧，旋转摩擦盘与旋转螺母固定连接，摩擦轮与旋转摩擦盘相接触。此时，只要驱动摩擦轮的转动，即可驱动旋转螺母的转动，也在本实施例的保护范围内。

可选的，驱动机构13还包括动力源133，动力源133用于驱动旋转体14绕其自身的旋转中心旋转。

可选的，动力源133的蜗杆132、齿轮或摩擦轮由液压马达、气动马达、电机，其中任意一种提供动力。

可选的，本实施例中，驱动机构13还包括盖体，盖体与轴承151的一侧相连接，并用于遮蔽驱动机构13。此时，盖体用于对驱动机构防尘、防水。

具体的，盖体包括第一盖体152以及第二盖体154，第一盖体152固定在第一管体11上，第一盖体152与轴承151固定第一管体11的一侧连接，第二盖体154与轴承151活动支撑旋转体14的一侧连接。

本实施例中，流体输送单元10的使用过程为：开启动力源133，动力源133驱动蜗杆132转动，蜗杆132带动旋转蜗轮131旋转，旋转蜗轮131带动旋转体14旋转，从而实现第二管体12在第一管体11内的伸缩，然后再第一管体11内输液体，从而对着火点进行灭火。灭火完成后，通过动力源133驱动蜗杆132转动，对第二管体12收回，完成操作。

可移动流体输送装置的使用过程为：在发生火灾后，可移动流体输送装置开到火灾现场，通过固定支架3对可移动流体输送装置进行固定，计算好灭火点的位置，通过举升装置4与回转装置5的配合，将流体喷射机构16对准灭火点，再通过多级伸缩臂1将流体喷射机构16输送到指定位置，进行灭火。通过多级伸缩臂1，只要有一个可以伸进去的孔，就可以直接穿过到火灾现场进行灭火，可以将流体喷射机构16(例如水炮)穿到车间、小区、小巷里面直接进行灭火。

区别于现有技术，本实施例的可移动流体输送装置无需很大的高空展开空间，无需人员进入火灾现场，就可以将流体喷射机构16输送到火灾现场，实施点对点的快速灭火。另外的，上述的流体输送单元10实现了举升臂与输水管道一体化，降低了臂架的弯矩，减少了支腿跨距，降低了作业空间要求，同时大大减少了整车重量，降低了对地面承载力要求。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。