установка пожаротушения стволового типа

Формула изобретения

Установка пожаротушения стволового типа, содержащая устройство пожаротушения с расположенными соосно и с возможностью телескопического выдвижения относительно одной продольной оси стволами и поворотную платформу, на стойке которой с возможностью углового поворота стволов в вертикальной плоскости и поворота в горизонтальной плоскости размещен корпус с устройством пожаротушения, отличающаяся тем, что установка имеет привод вращения для углового поворота стволов в вертикальной плоскости, а устройство пожаротушения содержит три группы расположенных соосно и с возможностью телескопического выдвижения относительно одной продольной оси стволов, первая из которых имеет гладкие стволы, установленные с осевым перемещением без вращения, вторая группа имеет установленные с осевым перемещением резьбонарезные вращающиеся стволы с приводом поворота стволов и третья группа содержит центральный ствол, имеющий гладкую часть и резьбонарезную часть, а корпус имеет верхнюю и нижнюю части, при этом гладкие стволы размещены в верхней части корпуса, резьбонарезные стволы - в нижней части корпуса, а центральный ствол - внутри гладких и резьбонарезных стволов, каждая пара гладкого и резьбонарезного стволов имеет между стволами торцевое подвижное соединение, а резьбонарезные стволы имеют механизм межстволового крепления, причем на нижней части корпуса установлен механизм затвора, содержащий расположенную соосно стволам замковую гильзу и привод перемещения гильзы так, что гильза со стороны корпуса имеет разъемное торцевое соединение с резьбонарезными стволами, а с противоположной стороны на гильзе закреплен механизм подвода и подачи огнетушащей жидкости, при этом платформа имеет привод ее вращения для поворота стволов в горизонтальной плоскости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области пожарной техники и может применяться для тушения сложных видов пожаров, эффективной локализации очагов загораний объектов промышленного и гражданского назначения.

Известен пожарный лафетный стационарный ствол ЛС-1, создающий дальность полета струи до 110 метров (ШУВАЛОВ Н. Г. , Основы пожарного дела, М. : Стройиздат, 1983, с. 172, рис. 36).

Ствол ЛС-1 может быть установлен на морских пожарных судах, на территории крупных складов сжиженных газов, хранения нефтепродуктов, нефтехимических предприятий и на других объектах.

Недостатками известного ствола являются невозможность использовать его и приблизить к очагу пожара на близкое расстояние или ввести его непосредственно в зону пламени, мощность струи необходима для подачи огнетушащей жидкости с дальнего расстояния и досылания ее в большем объеме в очаг пожара, преодолевая расстояния при воздействии температурного фактора, образующихся воздушных потоков струя жидкости еще при достижении очага пожара значительным образом и рассеивается, и испаряется.

Данные недостатки не позволяют эффективно использовать лафетные стволы, не говоря уже о ручных стволах для локализации и оперативного подавления сложных и крупных видов пожара.

Известна установка пожаротушения стволового типа, содержащая устройство пожаротушения с соосно расположенными с возможностью телескопического выдвижения относительно одной продольной оси стволами и поворотную платформу, на стойке которой с возможностью углового поворота стволов в вертикальной плоскости и поворота в горизонтальной плоскости размещен корпус с устройством пожаротушения (ЕР 0317891, А1, 1989).

В данной установке не устранены все указанные выше недостатки.

Задачей изобретения является создание установки пожаротушения стволового типа, обеспечивающей получение технического результата, состоящего в повышении эффективности и надежности работы установки.

Этот технический результат в установке пожаротушения стволового типа, содержащей устройство пожаротушения с соосно расположенными с возможностью телескопического выдвижения относительно одной продольной оси стволами и поворотную платформу, на стойке которой с возможностью углового поворота стволов в вертикальной плоскости и поворота в горизонтальной плоскости размещен корпус с устройством пожаротушения, достигается тем, что устройство пожаротушения имеет привод вращения для углового поворота стволов в вертикальной плоскости и три группы соосно расположенных с возможностью телескопического выдвижения относительно одной продольной оси стволов, первая из которых имеет гладкие стволы, установленные с осевым перемещением без вращения, вторая группа имеет установленные с осевым перемещением резьбонарезные вращающиеся стволы с приводом вращения стволов и третья группа содержит центральный ствол, имеющий гладкую часть и резьбонарезную часть, а корпус имеет верхнюю и нижнюю части, при этом гладкие стволы размещены в верхней части корпуса, резьбонарезные стволы - в нижней части корпуса, а центральный - внутри гладких и резьбонарезных стволов, каждая пара гладкого и резьбонарезного стволов имеет между стволами торцевое подвижное соединение, а резьбонарезные стволы имеют механизм межстволового крепления, причем на нижней части корпуса установлен механизм затвора, содержащий расположенную соосно стволам замковую гильзу и привод перемещения гильзы так, что гильза со стороны корпуса имеет разъемное торцевое соединение с резьбонарезными стволами, а с противоположной стороны на гильзе закреплен механизм подвода и подачи огнетушащей жидкости, при этом платформа имеет привод ее вращения для поворота стволов в горизонтальной плоскости.

Таким образом, устройство пожаротушения содержит три группы соосно расположенных стволов в виде собранных труб уменьшающихся диаметров. Первая группа стволов состоит из гладких стволов с осевым перемещением без вращения, является группой телескопически выдвигаемых стволов. Вторая группа содержит соосно расположенные выдвигающие стволы, которые выполнены резьбонарезными с внутренней и наружной резьбой. Стволы являются вращающимися с осевым перемещением. Для вращения и осевого перемещения резьбонарезных стволов второй группы имеется привод поворота стволов относительно продольной оси. В третью группу стволов входит центральный ствол; он имеет гладкую часть и резьбонарезную и расположен внутри группы выдвигаемых гладких стволов и группы выдвигающих резьбонарезных стволов. Каждая пара гладкого и резьбонарезного стволов имеет между стволами торцевое подвижное соединение. Стволы всех групп соединены между собой и имеют общую продольную ось выдвижения с осевым перемещением.

Все стволы расположены внутри общего корпуса, который состоит из верхней и нижней частей. В исходном положении стволы гладкие первой группы размещены в верхней части корпуса, резьбонарезные стволы второй группы - в нижней части корпуса, а центральный ствол расположен внутри стволов первой и второй групп на всю длину корпуса. Резьбонарезные стволы имеют выступающую за габариты корпуса часть, на которой установлен один или группа механизмов межстволового крепления резьбонарезных стволов между собой.

На нижней части корпуса со стороны выступающей части резьбонарезных стволов на кронштейнах установлен механизм затвора, который состоит из перемещаемой в осевом направлении замковой гильзы и привода перемещения гильзы. Замковая гильза расположена соосно с продольной осью стволов и со стороны корпуса и выступающей части резьбонарезных стволов имеет разъемное торцевое соединение в виде прижима с резьбонарезными стволами. С противоположной стороны гильзы закреплен механизм подвода и подачи огнетушащей жидкости, с помощью которого устройство пожаротушения соединено через разъем с рукавом подвода подаваемой под давлением жидкости.

Корпус с устройством пожаротушения размещен на стойке и имеет привод углового поворота стволов в вертикальной плоскости. Стойка с корпусом и устройством пожаротушения установлена на поворотной платформе, имеет привод поворота платформы в горизонтальной плоскости.

На фиг. 1 показана установка пожаротушения на поворотной платформе, общий вид сбоку; на фиг. 2 - установка пожаротушения сбоку; на фиг. 3 - установка пожаротушения, общий вид сверху; на фиг. 4 -разрез А-А на фиг. 2, показано без электроприводов.

Установка пожаротушения имеет устройство пожаротушения 1, стойку 2 и поворотную платформу 3 (фиг. 1-3). Стойка 2 состоит из двух опор 4, 5, между которыми размещено устройство пожаротушения 1 с возможностью углового поворота на стойке 2 в вертикальной плоскости относительно оси O₁O₂. Стойка 2 вместе с устройством пожаротушения 1 расположены на платформе 3 с возможностью углового поворота в горизонтальной плоскости относительно оси O₃O₄.

Устройство пожаротушения 1 содержит три группы выдвигающихся стволов, соосно расположенных относительно продольной оси O₅O₆ и которые размещены внутри корпуса из двух частей: верхней 6 и нижней 7 части. Первая группа стволов размещена в верхней части корпуса 6 и состоит из гладких телескопических стволов 8¹, 8², . . . 8^m с независимым осевым перемещением относительно друг друга вдоль продольной оси O₅O₆ без вращения. Гладкие стволы 8¹, 8², . . . 8^m выполнены уменьшающихся диаметров и вставлены друг в друга с максимально допустимым количеством стволов m в первой группе. На фиг. 4 m = 2, гладкие стволы 8¹, 8². На стволах 8¹, 8², . . . 8^m с наружной стороны выполнены продольные пазы 9, являющиеся направляющими продольного осевого перемещения, а с внутренней стороны стволов 8¹, 8², . . . 8^m и с внутренней стороны верхней части корпуса 6 закреплены ответные направляющие, например, в виде шпонок 10 так, что шпонки 10 расположены в пазах 9.

Вторая группа стволов размещена в нижней части корпуса 7 и содержит выдвигающие стволы 11¹, 11², . . . 11ⁿ, соосно расположенные относительно продольной оси O₅O₆. Они выполнены резьбонарезными с наружной и внутренней стороны ствола. Резьбонарезные стволы 11¹, 11¹, . . . 11ⁿ второй группы аналогично стволам 8¹, 8², . . . 8^m первой группы вставлены друг в друга с максимально допустимым количеством стволов n. На фиг. 4 n = 2, резьбонарезные стволы 11¹, 11². Количество стволов первой группы равно количеству стволов второй группы, m = п. Все стволы 11¹, 11², . . . 11ⁿ имеют между собой резьбовые соединения.

Каждая пара гладкого и резьбонарезного стволов 8¹-11¹, 8²-11², . . . 8^m-11ⁿ первой и второй групп имеют подвижное соединение со стороны их торцов внутри частей корпуса 6, 7 с возможностью вращения резьбонарезного ствола относительно гладкого ствола. На фиг. 4 соединение пар стволов состоит из выступающей цилиндрической части (выступ) 12 резьбонарезного ствола, которая расположена в ответной цилиндрической части (карман) 13 с разъемным разрезным кольцом 14 гладкого ствола.

Вторая группа стволов 11¹, 11², . . . 11ⁿ имеет приводное устройство осевого перемещения и вращения стволов относительно продольной оси O₅O₆. Приводное устройство содержит полый вал 15 с резьбонарезным отверстием, по длине соизмеримым с длиной ствола второй группы. Наружный резьбонарезной ствол 11ⁿ второй группы стволов имеет резьбовое соединение с полым валом 15. Вал 15 вместе с группой резьбонарезных стволов 11¹, 11², . . . 11ⁿ установлен на подшипниковых передних 16 и задних 17 опорах внутри нижней части корпуса 7. На валу 15 внутри нижней части корпуса 7 закреплена, например, червячная шестерня 18 привода вращения, которая имеет шпоночное соединение 19 с валом 15. Привод вращения через червяк (не показанный на фигурах) имеет устройство ручного или автоматического управления вращения. Устройство ручного управления выполнено с применением рукоятки маховика 20, которая соединена через муфту с червяком, а устройство автоматического управления имеет электропривод 21; (фиг. 3), который через муфту с противоположной стороны по отношению к рукоятке маховика 20 соединен с червяком.

Третья группа стволов состоит из центральных стволов, на фиг. 4 показан центральный ствол 22. Он имеет гладкую (верхнюю) и резьбонарезную (нижнюю) части наружной поверхности. Гладкая часть ствола 22 сопряжена с первым (внутренним) стволом 8¹ первой группы стволов и имеет паз 9 в виде направляющей продольного перемещения через направляющую шпонку 10 ствола ¹. Резьбонарезная (нижняя) часть центрального ствола 22 сопряжена и имеет резьбовое соединение с первым стволом 11¹ второй группы стволов. Центральный ствол 22 размещен внутри стволов первой и второй групп на всю длину корпуса верхней 6 и нижней 7 части.

Резьбонарезные стволы 11¹, 11², . . . 11ⁿ вместе с центральным стволом 22 и полым валом 15 имеют выступающую за габариты корпуса 6, 7 часть, на которой установлена торцевая опорная гильза 23 и один (или группа) механизмов 24 межстволового крепления резьбонарезных стволов 11¹, 11², . . . 11ⁿ и центрального ствола 22. На фиг. 4 установлены два механизма межстволового крепления 24. Механизм 24 имеет радиально выдвижные соосно размещенные пальцы 25, 25¹, 25², . . . 25ⁿ, которые сопряжены с ответными радиальными отверстиями в стволах 22, 11¹, 11², . . . 11ⁿ. Механизм 24 имеет привод ручного и автоматического управления перемещением пальцев 25, 25¹, 25², . . . 25ⁿ. К ручному приводу относятся маховики 26, 26¹, 26², . . . 26ⁿ, а привод автоматического управления содержит электропривод 27 (фиг. 3) с муфтой 27¹ соединения с механизмом 24. Электропривод 27 закреплен на кронштейне 28.

На нижней части корпуса 7 со стороны выступающей части стволов и торцевой опорной гильзы 23 на кронштейнах 28 установлен механизм затвора 29. В корпусе механизма затвора 29 размещена замковая гильза 30 с приводом осевого перемещения гильзы. Замковая гильза 30 расположена соосно со стволами с возможностью осевого перемещения вдоль оси O₅O₆. Со стороны части корпуса 7 замковая гильза 30 имеет разъемное соединение в виде прижима с торцевой опорной гильзой 23 на выступающей части стволов. С противоположной стороны замковой гильзы 30 установлен съемный механизм подвода и подачи огнетушащей жидкости 31 (фиг. 1). Замковая гильза 30 имеет резьбовое соединение с приводной шестерней или червячным колесом 32. Привод осевого перемещения замковой гильзы 30 выполнен с ручным и автоматическим управлением.

Привод ручного управления имеет рукоятку маховика 33, которая соединена через муфту с червячным валом (не показанным на фигурах) и червячным колесом 32. Привод автоматического управления содержит электропривод 34, который через муфту соединен с червячным валом и колесом 32 с противоположной стороны расположения привода ручного управления.

Со стороны верхней части корпуса 6 стволы выполнены выступающими, на которых установлены механизмы ограничения начального положения стволов, например, в виде регулировочных гаек 35 (фиг. 4).

Устройство пожаротушения 1 расположено на опорных валах 36, 37, для чего валы 36, 37 закреплены на нижней части корпуса 7 по оси O₁O₂ и размещены в подшипниках 38, 39 на опорах 4, 5 стойки 2. Привод вращения в вертикальной плоскости устройства пожаротушения 1 относительно оси O₁O₂ выполнен с ручным и автоматическим управлением и содержит червячную передачу с червячным колесом 40 в корпусе 41 привода. Червячное колесо 40 установлено на опорном валу 37 со шпонкой 42. На корпусе 41 закреплены рукоятка маховика 43 ручного управления и электропривод 44 автоматического управления, которые через червяк и промежуточные муфты (условно не показанные на фигурах) соединены с червячным колесом 40.

Стойка 2 с устройством пожаротушения 1 размещена на поворотной платформе 3. Привод вращения платформы 3 выполнен с автоматическим и ручным управлением. Привод вращения состоит из электропривода 45 для автоматического управления, ведущей 46 и ведомой шестерни 47. Ручное управление содержит механизм ручного поворота с рукояткой маховика, условно не показанные на фигурах. Ведомая шестерня 47 привода вращения установлена в подшипниках 48 на основании 49. На ведомой шестерне 47 расположена круглая планшайба 50, сверху которой закреплена стойка 2 с устройством пожаротушения 1.

Установка пожаротушения работает следующим образом.

Основными этапами работы установки пожаротушения являются следующие: 1. Поворот стойки 2 с устройством пожаротушения 1 на платформе 3 относительно оси O₃O₄ в горизонтальной плоскости в сторону очага пожара. 2. Поворот относительно оси O₁O₂ устройства пожаротушения 1 на стойке 2 в вертикальной плоскости по направлению очага пожара. 3. Выдвижение стволов устройства пожаротушения 1 вдоль оси O₅O₆ с максимальным приближением выступающей части центрального ствола 22 к очагу пожара. 4. Подвод замковой гильзы 30 механизма затвора 29 к опорной гильзе 23 и подача под давлением огнетушащей жидкости через механизм подачи и подвода 31 и внутреннюю полость выдвинутых в направлении очага пожара стволов. 5. Возврат механизмов и устройств установки пожаротушения в исходное положение после выполнения пожаротушения.

Этап 1. Стойку 2 с устройством пожаротушения 1 поворачивают в горизонтальной плоскости с применением электропривода 45 или вручную на платформе 3 относительно оси O₃O₄ так, чтобы устройство пожаротушения 1 было направлено в сторону очага пожара. Электропривод 45 обеспечивает возможность поворота на 360^o относительно оси O₃O₄ планшайбы 50 со стойкой 2 и устройством пожаротушения 1 платформы 3 в горизонтальной плоскости. Ограничением угла поворота является положение механизма 31 и применяемого рукава подвода и подачи огнетушащей жидкости.

Этап 2. Применяя электропривод 44 автоматического управления или рукоятку маховика 43, через червячную передачу с червячной шестерней 40 поворачивают устройство пожаротушения 1 на опорных валах 36, 37 в вертикальной плоскости. При этом поднимают или опускают (в зависимости от характера вышерасположенного или нижерасположенного места очага пожара по отношению к установке пожаротушения) группы стволов устройства пожаротушения 1 по оси O₅O₆ в выбранном направлении очага пожара. Максимальный угол подъема стволов относительно горизонтального положения оси ₅O₆ устройства пожаротушения 1 составляет ₁ = 90^o (фиг. 2). Максимальный угол опускания стволов составляет ₂ = 45^o.

Этап 3. Перед началом выдвижения стволы 8¹, 8², . . . 8^m, 22 установлены так, что при фиксированном положении регулировочных гаек 35 на выступающей части стволов со стороны части корпуса 6 выдвижные пальцы 25, 25¹, 25², . . . 25ⁿ механизма межстволового крепления 24 введены соосно в ответные радиальные отверстия стволов 22, 11¹, 11², . . . 11ⁿ (фиг. 4). Все стволы между собой получают жесткое соединение. Выдвижение начинают с центрального ствола 22. Вращением маховика 26 при ручном управлении или с применением электропривода 27 и перемещаемой в осевом направлении муфты 27¹ в зацеплении с маховиком 26 выводят палец 25 из радиального отверстия центрального ствола 22. Происходит расцепление ствола 22 со стволом 11¹. Вращением рукоятки маховика 20 при ручном управлении или при включении электропривода 21 автоматического управления осуществляют поворот червячного колеса 18 и вращают через шпонку 19 на подшипниковых опорах 16, 17 полый вал 15 вместе с жестко соединенными с ним с помощью механизмов 24 стволами 11¹, 11², . . . 11ⁿ второй группы. При вращении группы резьбонарезных стволов 11¹, 11², . . . 11ⁿ второй группы выступающие части (выступы) 12 торцевых соединений проскальзывают в карманах 13 относительно находящихся в неподвижном состоянии гладких стволов 8¹, 8², . . . 8^m.

При наличии резьбового соединения между центральным стволом 22 и стволом 11¹ происходит осевое перемещение центрального ствола 22 вдоль оси O₅O₆ как относительно вращающейся группы стволов (второй группы) 11¹, 11², . . . 11ⁿ вала 15, так и находящихся в неподвижном состоянии стволов ¹, 8², . . . 8^m (первой группы). При выдвижении гладкая наружная часть центрального ствола 22 скользит внутри отверстия ствола 8¹. Находящаяся в продольном пазу 9 шпонка 10 препятствует вращению центрального ствола 22 в стволе 8¹.

В выдвинутом конечном положении центральный ствол 22 останавливается, когда продольный паз 9 приходит в положение упора относительно шпонки 10 на стволе 8¹. При автоматическом управлении включается предохранительное устройство останова электропривода 21. После завершения выдвижения центрального ствола 22 маховиком 26 вручную или включив электропривод 27 с муфтой 27¹ выводят палец 25¹ из радиального отверстия ствола 11¹ второй группы, освобождая крепление ствола 11¹ со стволом 11². При этом группа стволов 11¹, . . . 11ⁿ, полый вал 15 остаются между собой жестко соединенными. Осуществляют вращение червячного колеса 18 с применением рукоятки маховика 20 или электропривода 21 вместе с валом 15 и группой стволов 11², . . . 11ⁿ. Относительно вращающейся и жестко соединенной группы стволов 11², . . . 11ⁿ ствол 11¹, имея резьбовое соединение со стволом 11², вдоль оси O₅O₆ получает осевое перемещение и через торцевое соединение толкает и выдвигает ствол 8¹ первой группы, в котором в свою очередь расположен в выдвинутом положении центральный ствол 22. При выдвижении гладкого ствола 8¹ продольный паз 9 приходит в положение упора относительно шпонки 10 на стволе 8². В конечном положении выдвижения резьбонарезной ствол 11¹ через торцевое соединение, выступ 12 прижимает гладкий ствол 8¹ с упором в шпонку 10 на стволе 8², обеспечивая жесткое соединение группы выдвинутых стволов: центрального ствола 22, стволов 8¹ и 8². При автоматическом управлении электропривод 21 выключается.

Осуществляется выдвижение последующих стволов в паре 8²- 11², . . . 8^m - 11ⁿ с повторением циклов выдвижения стволов. Количество выполненных циклов выдвижения пар стволов первой и второй групп задает длину выдвинутой стволовой части устройства пожаротушения 1.

Этап 4. При выполнении выдвижения стволов замковая гильза 30 механизма затвора 29 не соединена с опорной гильзой 23 и находится в расфиксированном состоянии со стволовой частью устройства пожаротушения 1. После завершения выдвижения стволов устройства пожаротушения 1 в направлении очага пожара при неподвижном положении стволов включают механизм затвора 29. Приводя во вращение вручную рукоятку маховика 33, или при включении электропривода 34 через червячную передачу вращают червячное колесо 32. Вращаясь на подшипниках 51, червячное колесо 32 через резьбовое соединение перемещает в осевом направлении замковую гильзу 30 так, что зазор между замковой гильзой 30 и опорной гильзой 23 выбирается и осуществляется жесткое торцевое соединение через гильзы 30 и 23 механизма затвора 29 и стволовой части устройства пожаротушения 1. В результате замковая гильза 30 и опорная гильза 23 будут беззазорно прижаты.

На замковой гильзе 30 с ее наружной стороны установлен съемный механизм подвода и подачи 31 огнетушащей жидкости. Жидкость с подсоединенного к механизму 31 рукава 52 (фиг. 1) поступает под давлением через замковую гильзу 30 во внутреннюю полость стволовой части устройства пожаротушения и подается в зону очага пожара.

Этап 5. После выполнения пожаротушения осуществляют возврат механизмов и устройств установки пожаротушения. Действия осуществляют в обратном порядке, выполняются действия этапов 4,3,2,1. Расстыковываются механизм затвора 29 и стволовая часть устройства пожаротушения 1. Замковая гильза 30 при вращении червячной шестерни 32 в обратном направлении отводится от опорной гильзы 23 и между ними образовывается зазор.

При включении электропривода 21 или от рукоятки маховика 20 вращают червячную шестерню 18 с полым валом 15 в обратном направлении и перемещают в начальное положение вдоль оси O₅O₆ всю стволовую часть устройства пожаротушения 1 с последовательным чередованием циклов возврата стволов парами от 8^m - 11ⁿ к 8¹ - 11¹. При возвращении в начальное положение резьбонарезные стволы второй группы в очередности 11ⁿ, . . . 11², 11¹ через торцевое соединение, выступы 12 и кольца 14 возвращают в начальное положение гладкие стволы первой группы в очередности 8^m, . . . 8², 8¹. Последним возвращают в начальное положение центральный ствол 22. При каждом возвращении стволы перемещаются до упора, образуемого положением регулировочной гайки 35 на стволе. Применяя электроприводы 44 на стойке 2 и 45 на платформе 3 для поворота устройства пожаротушения 1 в вертикальной и горизонтальной плоскостях, или вручную возвращают стволовую часть устройства пожаротушения в начальное (горизонтальное) положение.

Данная установка пожаротушения является мобильным средством пожаротушения повышенной эффективности надежности в работе, применяемым в условиях возникновения, локализации и ликвидации сложных видов пожаров за счет использования выдвижных стволовых устройств, обеспечивающих максимальное приближение выхода стволов к очагу пожара и минимизацию расстояния подачи огнетушащей жидкости или иных огнетушащих веществ, например пенообразующих и суспензий.