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螺旋式举高消防车.pdf

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螺旋式 举高 消防车
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摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201520063457.7

申请日:

20150129

公开号:

CN204563387U

公开日:

20150819

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:
IPC分类号: A62C27/00 主分类号: A62C27/00
申请人: 凌昕
发明人: 凌昕
地址: 315500 浙江省宁波市绿之健药业有限公司奉化西坞外向科技园区
优先权: CN201520063457U
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

CN201520063457.7

授权太阳城集团号:

法律状态太阳城集团日:

法律状态类型:

摘要

太阳城集团本实用新型公开了一种螺旋式举高消防车的专利技术,这种结构的消防车,举高工作臂主要由电机,双头齿轮,回转台,升降筒,止转芯,支承架,桁架和升降斗组成,区别于现代消防车工作臂由曲臂,伸缩臂,组合臂组合,本实用新型的优势是稳固,更加灵活,速度更快,能够轻松上升百米,而且这种结构的举升臂,用厚度取代高度,减少了现代消防车升降机构的复杂与雍肿。

权利要求书

1.一种螺旋式举高消防车,主要由电机(3-5),双头齿轮(3-2),支承架(3),回转台(8),升降筒(4),止转芯(5),桁架(6),升降斗(7)组成工作臂,其特征是:支承架(3)固定在回转台(8)下,升降筒(4)安装在回转台(8)上,止转芯(5)套在升降筒(4)内,顶芯焊接桁架(6),底芯与支承架中的止转芯托架(3-1)连接,升降筒顶筒(4-1)焊接桁架(6),升降斗(7)安装在桁架(6)上,动力电机(3-5)装置在回转台(8)下支承架内,转子齿轮啮合双头齿轮(3-2)穿过回转台(8)啮合升降筒底筒(4-2)。2.根据权利要求1所述的螺旋式举高消防车,其特征是: 回转台(8)选用回转支承作主要部件,在回转台(8)下固定减速器箱,通过与小齿轮连接,围绕回转中心回转。3. 根据权利要求1所述的螺旋式举高消防车,其特征是: 支承架(3)上部为止转芯托架(3-1),下部为电机工作架(3-4)升降筒托架(3-3)轴两旁为双头齿轮(3-2)托架,电机工作架(3-4)焊接在回转台(8)下面,双头齿轮(3-2)顶轮在回转台(8)上面,底轮在回转台(8)下面。4. 根据权利要求1所述的螺旋式举高消防车,其特征是: 升降筒(4)材料由合金钢或钛合金组成,数量由若干直筒组合,直筒外径下筒大上筒小,一筒套一筒,每只筒长度相同,都有内螺纹和外螺纹,内外螺纹全筒车铣,内径底沿一小部份没有螺纹,内径顶沿一小部份螺纹直径小于其余部份直径,外径底沿一小部份长度螺纹直径大于其余部份直径,底筒只有内螺纹没有外螺纹,顶筒(4-1)只有外螺纹没有内螺纹,底筒(4-2)底端沿口折弯后加工成裙边(4-3),底筒(4-2)从下至上一小部份内径铣成直齿轮,底筒(4-2)长度稍长于其他筒。5. 根据权利要求1所述的螺旋式举高消防车,其特征是: 止转芯(5)由若干数量圆筒组合,圆筒外径六边圆形或多边圆形,中间镂空,下芯大上芯小,下芯外径套入上芯内径,一芯套一芯,每芯长度与升降筒(4)相同,每只止转芯顶端圆边处固定螺帽(5-2),从下至上五分之一处刨削长条缝(5-3),长条缝(5-3)嵌入螺帽(5-2),止转芯顶芯直径小于升降筒底筒(4-2)直径。

说明书

技术领域

本实用新型涉及机电一体化技术领域,涉及消防车举高臂机械结构改变替换技术。

背景技术

太阳城集团城市中的高楼大厦越来越多,高层建筑突发性火灾救助工作巳经成为我国及全世界关切的问题,发展高层灭火工具亦巳成为人们迫切需要解决的难题。目前解决这一难题的方法多采用举高式消防云车,国际上知名的芬兰博浪涛消防云车制造公司在这一技术领域巳发展得较为成熟,它生产的云梯最高高度达到101米,但这款云车的缺点是:造价昂贵,举臂变幅机构过于雍肿庞大,因为这些缺陷,这款云车并不十分适宜广泛应用,本实用新型推出一种螺旋式消防云车,以升降筒替代举臂,降低造价,简化结构,大幅度削减变幅机构的雍肿程度。

发明内容

为了克服国外消防云车价格昂贵,举臂变幅机构雍肿的缺陷,提升国内消防车的举升高度,减少对国外消防车的依赖程度,本实用新型拟用螺旋升降筒替代现用的变幅机构工作臂,具体的技术方案如下:

本实用新型螺旋式举高消防车的升降机构主要由电机,双头齿轮,支承架,回转台,升降筒,止转芯,桁架,升降斗组成,其中:支承架固定在回转台下,升降筒安装在回转台上,止转芯套在升降筒内,顶芯焊接桁架,底芯与支承架中的止转芯托架连接,升降筒顶筒焊接桁架,升降斗安装在桁架上,动力电机装置在回转台下支承架内,转子齿轮啮合双头齿轮穿过回转台啮合升降筒底筒。

太阳城集团所述回转台选用回转支承作主要部件,沿用消防车原结构,在回转台下固定减速器箱,通过与小齿轮连接,达到绕回转中心回转的需要。

太阳城集团所述支承架上部为止转芯托架,下部为电机工作架,止转芯托架轴两旁为双头齿轮托架,电机工作架焊接在回转台下面,双头齿轮穿越回转台,顶轮在回转台上面啮合升降筒底筒,底轮在回转台下面啮合电机转子齿轮。

太阳城集团所述电机选择交直流双转两用机,转子套接齿轮,通过转子齿轮与双头齿轮啮合。

所述双头齿轮两端为圆齿,中间轴固定,一端齿轮接受旋转力量后,另一端齿轮作同方向旋转。

所述升降筒材料由合金钢或钛合金组成,数量由若干直筒组合,直筒外径下筒大上筒小,一筒套一筒,每只筒长度相同,都有内螺纹和外螺纹,内外螺纹全筒车铣,内径底沿一小部份没有螺纹,内径顶沿一小部份螺纹直径小于其余部份直径,外径底沿一小部份长度螺纹直径大于其余部份直径,底筒只有内螺纹没有外螺纹,顶筒只有外螺纹没有内螺纹,底筒底端沿口折弯后加工成裙边,底筒从下至上一小部份内径铣成直齿轮,底筒长度稍长于其他筒。

所述止转芯由若干数量圆筒组合,圆筒外径六边圆形或多边圆形,中间镂空,下芯大上芯小,下芯外径套入上芯内径,一芯套一芯,每芯长度与升降筒相同,每只止转芯顶端圆边处固定螺帽,从下至上五分一处刨削长条缝,长条缝嵌入螺帽,止转芯顶芯直径小于升降筒底筒直径。

太阳城集团所述杵架与升降斗沿用消防车原结构。

太阳城集团在形状上,结构上,本实用新型螺旋式举高消防车与最接近的现有技术共有的必要技术特征是:基本结构相同,都由汽车底盘,取力装置,支承系统,回转系统,举升系统,水路系统,液压系统,电气系统,安全保险装置构成,而且除了举升系统,其余结构元件及配置基本相同。

太阳城集团在形状上,结构上,本实用新型螺旋式举高消防车与最接近的现有技术不同的技术特征是:举升系统不同,原理不同,现有消防车举高系统由液压装置与工作臂组成,工作臂分为曲臂,伸缩臂,组合臂三类,其原理是通过变幅油缸,推动变幅机构动作,达到工作臂高度和工作臂长度;本实用新型的举升系统则是通过电机旋转,啮合双头齿轮旋转,并且带动升降筒底筒旋转,升降筒在旋转中节节升高达到工作高度,升降筒顶筒的桁架与安装在杵架上的升降斗可以达到要求的工作长度。

太阳城集团本实用新型的有益效果是:

第一,               采用升降筒替代伸缩臂,组合臂或曲臂,可以省略变幅油缸一类液压装置,简化结构。

第二,               采用升降筒替代伸缩臂,组合臂或曲臂,用厚度取代高度,大幅度减少了现代消防车举升系统体积,降低变幅机构雍肿程度。

第三,               升降筒替代举升系统工作臂,其升降速度更快,更稳固,转向更灵活。

附图说明

太阳城集团     图1是举高消防车工作示意图。

太阳城集团    图2是举高消防车静止时示意图。

太阳城集团    图3是举高消防车支承架示意图,图中:1.止转芯托架2.双头齿轮3.升降筒托架4.电机工作架5.电机。

    图4是举高消防车升降筒示意图,图中:1.顶筒2.底筒3.裙边。

    图5是举高消防车止转芯示意图。图中:1.凸边2.螺帽3.长条缝。

    图6是举高消防车桁架示意图。

太阳城集团    图7是举高消防车升降斗示意图。

    图8是举高消防车回转台承示意图。

具体实施方法

太阳城集团下面结合附图对本实用新型螺旋式举高消防车所采用的技术方案的优先方式作进一步说明:

它的静态结构请参阅图1,2,如图所示,本实用新型螺旋式举高消防车是由电机(3-5),双头齿轮(3-2),支承架(3),回转台(8),升降筒(4),止转芯(5),桁架(6),升降斗(7)组成,其中:支承架(3)固定在回转台(8)下,升降筒(4)安装在回转台(8)上,止转芯(5)套在升降筒(4)内,顶芯焊接桁架(6),底芯与支承架中的止转芯托架(3-1)连接,升降筒顶筒(4-1)焊接桁架(6),升降斗(7)安装在桁架(6)上,动力电机(3-5)装置在回转台(8)下支承架内,转子齿轮啮合双头齿轮(3-2)穿过回转台(8)啮合升降筒底筒(4-2)。

它的回转台(8)选用回转支承作主要部件,作用是:回转支承能承受较大的轴向力和倾翻力矩,而且装配非常方便。

它的支承架上部设置止转芯托架(3-1),下部设置电机工作架(3-4),止转芯托架旁(3-1)设置双头齿轮(3-2)托架,原因是:止转芯(5)被套在升降筒(4)内径,升降筒(4)安装在回转台(8)上,止转芯(5)直径小于升降筒(4)直径,升降筒(4)直径又小于回转台(8)直径,电机工作架(3-4)直径大于升降筒(4)直径,由于这些不同直径的托架都同属一个支承架,相互连接,为保证升降筒(4)旋转不受阻碍,各个元件不同位置,不同直径都能相互配合,各司其职,双头齿轮(3-2)就必须两头兼顾,两头联络,起到联接枢纽作用。

太阳城集团它的升降筒(4)形状设计为直筒形,原因是直筒形外形主要考虑圆筒能够螺旋升降,其他形状不能旋转,长度相同是因为升降筒(4)下降后可以重叠成一段筒长度,上小下大也是筒与筒重叠必须的条件,同时兼顾整个升降过程稳定性。

它的升降筒(4)内外螺纹布满全筒,内径底沿一小部份没有螺纹,内径顶沿一小部份螺纹直径小于其余部份直径,外径底沿一小部份长度螺纹直径大于其余部份直径,目的是:每只升降筒旋转上升之后,直筒形的螺纹可能会旋转继续下去,产生筒与筒脱节,内径顶沿一小部份螺纹直径小于其余部份直径和外径底沿一小部份长度螺纹直径大于其余部份直径,可以使下一只升降筒(4)的大部份长度外螺纹吻合上一只升降筒(4)内径顶沿一小部份螺纹,下一只升降筒(4)外径底沿一小部份长度螺纹吻合上一只升降筒(4)大部份长度的螺纹内径,这种结构,既可以保证升降筒(4)顺利上升和下降,又给升降筒(4)增加了刹车,当升降筒(4)完全上升后,下一只升降筒(4)直径稍大一小部份螺纹顶住上一只升降筒(4)内径稍小一部份螺纹,形成了筒与筒之间的重叠;内径底沿一小部份没有螺纹,是给升降筒(4)下降时增加刹车,防止下一只升降筒(4)下降之后穿过上一只升降筒底沿返身向上。

它的底筒(4-2)只有内螺纹,没有外螺纹,顶筒(4-1)只有外螺纹,没有内螺纹,是因为筒与筒之间内螺纹是将力传递给其他筒,外螺纹是接受其他筒传递过来的力。底筒(4-2)接受电机传递过来的力矩后,无需再接受其他筒的力,所以没有外螺纹,顶筒(4-1)不需要再把力传递给其他筒,所以没有内螺纹。

太阳城集团它的底筒底沿折弯后加工成裙边(4-3),裙边(4-3)架设在回转台(8)上,是因为回转台(8)主体能承重整个升降筒(4)重量,让升降筒(4)在回转台(8)上顺利转动。

太阳城集团它的底筒(4-2)长度稍长于其他筒,原因是底筒(4-2)内径底沿直齿轮与双头齿轮(3-2)吻合,升降筒(4)收缩后需留出底筒(4-2)与双头齿轮(3-2)咬合的这段长度。

太阳城集团它的双头齿轮(3-2)底轮啮合电机,顶轮啮合升降筒底筒(4-2)内径直齿轮,齿轮中间的轴安装在止转芯托架旁的轴孔中,需要灵活转动。

太阳城集团它的止转芯(5)外径六边圆形或多边圆形,是为了固定支承架不转,圆边形越多,钳制力量越强。

太阳城集团它的止转芯顶端圆边固定螺帽(5-2)和从下至上三分一处刨削长条缝(5-3)的制作,是为了止转芯(5)在随升降筒(4)上升后,防止一芯与另一芯脱节,每只止转芯(5)上升时长条缝嵌入螺帽中,因螺帽头较薄,不会影响止转芯(5)升降。

它的动态结构,在实施的优选方式中,实用中,当消防车驶到事发场地,需要登高灭火或施以救援时,启动工作电机,电机转子啮合双头齿轮(3-2)底轮旋转,同轴的顶轮带动升降筒底筒(4-2)作同方向旋转,升降筒(4)将旋转力矩逐筒上递,由于顶筒(4-1)被桁架(6)焊死,桁架(6)又被止转芯(5)固定,底筒(4-2)上传的力无法带动桁架(6)旋转,升降筒(4)便沿着螺纹逐筒向上,每一直筒在自己外螺纹旋转完成之后把力转给上一级直筒,这样,顶筒上(4-1)的桁架(6),升降斗(7)也随之上升;完成需要的高度之后,顶筒(4-1)上的桁架(6)通过回转台(8)对准需要灭火或需要施以救援的方向,发动水炮灭火或将升降斗(7)驶近救援场地救援。

实施例1:

太阳城集团形状:双筒形,无止转芯。若筒长2米,筒的叠加度0.4米,则筒的.有效高度1.6米,若需举高100米,筒数=要求高度                                               有效高度=63筒顶筒最小直径为0.4米,壁厚0.015米,底筒=顶筒直径壁厚2筒数=2.29米,把收缩后的直筒看成一个圆柱,即:

太阳城集团重量={(底筒直径顶筒直径)2}23.1416钢的质量筒高双筒数=87.53吨。

该形状结构自重太重,消防车难以承载,虽然直筒每筒刨铣螺纹后重量可以减少,但仍然超过现代消防车重量较多,无效数据。

实旋例2:

太阳城集团形状:叁筒形,无止转芯。若筒长2米,筒的叠加度0.4米,则筒的有效高度1.6米,若举高100米,筒数=要求高度有效高度=63筒顶筒最小直径为0.8米,壁厚0.012米,底筒=顶筒直径壁厚2筒数=2.312米,把收缩后的直筒看成一个圆柱,即:

重量={(底筒直径顶筒直径)2}23.1416钢的质量筒高叁筒数=84.03吨。

该结构形状自重仍然太重。仍无参考价值。

实施例3:

太阳城集团形状单筒形,有止转芯。若筒长2米,筒的叠加度0.4米,则筒的有效高度1.6米,若举高100米,筒数=要求高度有效高度=63筒顶筒最小直径为0.8米,壁厚0.02米,底筒=顶筒直径壁厚2筒数=3.32米按照止转芯底芯直径小于升降筒顶筒直径要求,止转芯底芯直径为0.7米,壁厚0.005米,芯按照止转芯底芯直径小于升降筒顶筒直径要求,止转芯底芯直径为0.7米,壁厚0.005米,芯底芯直径=顶芯直径壁厚2筒数顶芯直径为0.07米,把收缩后的直筒看成一个圆柱,即:

重量={(底筒直径顶芯直径)2}23.1416钢的质量筒高=129.41吨。

太阳城集团该结构形状自重更重。

实施例4:

形状:单筒形,有止转芯。若筒长2米,若举高100米,筒的有效高度20节为1.6米,20节为1.7米,20节为1.8米,则筒数为60筒。

太阳城集团壁厚20节为0.02米,20节为0.018米,20节为0.016米,设定顶筒直径0.8米,底筒直径=顶筒直径壁厚2筒数=2.96米,按照止转芯底芯直径小于升降筒顶筒直径要求,止转芯底芯直径为0.7米,壁厚0.005米,芯数与筒数相等为60芯。底芯直径=顶芯直径+壁厚2筒数。顶芯直径为0.1米。把收缩后的直筒看成一个圆柱,且升降筒材料采用高强度钛合金替代高强度结构钢,止转芯材料不变,其重量为:

重量={(底筒直径顶芯直径)2}23.1416钛的质量筒高=38.1吨。

重量={(底芯直径顶芯直径)2}23.1416钢的质量筒高=4.41吨。

合计:42.5吨。

以上合金钢的质量单位为7.8吨/米3,合金钛的质量单位为4.5吨/米3。

太阳城集团以上重量需加桁架与升降斗重量,减直筒刨铣螺纹后重量。该重量符合重型消防车自重要求。

由于圆筒形结构抗弯耐压强度大,比较现代消防车工作臂优势明显,为了能够减少自重,可以从材料,壁厚,筒的有效高度多角度考虑。

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