本發(fā)明涉及泵類機(jī)械，特別是一種消防用氣液雙相球形泵。

背景技術(shù)：

1、壓縮空氣泡沫(英文compressed?air?foam，簡稱caf)是由水、泡沫液與空氣(或氮?dú)?或者由泡沫預(yù)混液與空氣(或氮?dú)?，在一定壓力下充分混合產(chǎn)生的均質(zhì)泡沫。壓縮空氣泡沫既能滅a類(固體)火，又能滅極性b類(如酒精、丙酮)火、非極性b類(如汽油、原油)火。由于泡沫的流動性有限、泡沫保水性非常好，滅火時(shí)基本不會造成水漬損失，既適用于大型火場，也適用于住宅火災(zāi)等小型火場，滅火效果好，泡沫用量少，節(jié)能環(huán)保。

2、但產(chǎn)生壓縮空氣泡沫的設(shè)備即壓縮空氣泡沫系統(tǒng)(英文compressed?air?foamsystem，簡稱cafs)由于需要配備壓縮空氣動力源、液體混合設(shè)備、給預(yù)混液加壓的液體泵等，從而使cafs裝置體積龐大、運(yùn)輸不便，一般只是裝備在專用的消防車上。隨著泡沫滅火液技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)泡倍數(shù)不斷提高，滅火時(shí)泡沫液的用量也越來越少，特別近幾年來新研制的高穩(wěn)定性泡沫滅火劑，泡沫膜異常穩(wěn)定、泡沫膜抗燒性強(qiáng)、泡沫膜保水性好、泡沫膜粘附性好，且泡沫膜可以回收，可發(fā)泡倍數(shù)高，泡沫用量小，因此滅火效果更好，使便攜式泡沫滅火設(shè)備有了發(fā)展和使用的基礎(chǔ)保證。但是由于現(xiàn)有預(yù)混液的液體泵體積大、重量大，壓力不高，而便攜式cafs設(shè)備需要的預(yù)混液的液體泵的壓力高，同時(shí)還需要配備單獨(dú)的壓縮空氣源或者壓縮空氣泵，從而導(dǎo)致cafs設(shè)備體積大，壓縮式泡沫滅火方式還不能用于便攜式裝備或者小型消防站。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種消防用氣液雙相球形泵，采用最新的球形泵技術(shù)，在一個(gè)球形泵球腔內(nèi)同時(shí)設(shè)置液體泵室和空氣泵室，用于cafs裝備，同時(shí)吸入空氣和泡沫預(yù)混液，形成滅火用壓縮空氣泡沫。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種消防用氣液雙相球形泵，包括缸蓋、缸體、活塞、轉(zhuǎn)盤、中心銷、滑靴轉(zhuǎn)套和側(cè)支撐；所述缸體和缸蓋分別具有半球形內(nèi)腔，固定連接后組合成球形內(nèi)腔，在缸蓋上部內(nèi)球面設(shè)置有轉(zhuǎn)套孔，在缸體的下部設(shè)置有連通缸外的轉(zhuǎn)盤軸孔；活塞上端的滑靴可滑動置于滑靴轉(zhuǎn)套下端的滑槽中，滑靴轉(zhuǎn)套可轉(zhuǎn)動置于轉(zhuǎn)套孔內(nèi)；活塞下端的活塞銷座與轉(zhuǎn)盤上端的轉(zhuǎn)盤銷座通過中心銷構(gòu)成柱面鉸鏈連接，柱面鉸鏈兩端分別向內(nèi)凹入形成一圓柱凹槽；所述側(cè)支撐的一端為平端面，在平端面的中央設(shè)置有中心軸孔，另一端為與活塞和轉(zhuǎn)盤球面相適配的球面；側(cè)支撐為左右兩個(gè)，分別置于柱面鉸鏈兩端的圓柱凹槽內(nèi)，側(cè)支撐的外圓與柱面鉸鏈兩端的圓柱凹槽內(nèi)孔相適配，并通過定位螺釘固定連接在活塞銷座的兩端，中心銷的兩端伸出轉(zhuǎn)盤銷座后分別插入兩側(cè)的側(cè)支撐的中心軸孔內(nèi)；在活塞銷座下部設(shè)置有扇形凹槽，在轉(zhuǎn)盤銷座的上部設(shè)置有扇形凸塊，扇形凸塊可滑動置于扇形凹槽內(nèi)，扇形凸塊與扇形凹槽的形狀相適配；

3、活塞和轉(zhuǎn)盤置于所述球形內(nèi)腔內(nèi)，轉(zhuǎn)盤軸從轉(zhuǎn)盤軸孔中伸出缸體外；活塞球面、轉(zhuǎn)盤球面、側(cè)支撐外側(cè)球面分別與球內(nèi)腔形成密封動配合；驅(qū)動轉(zhuǎn)盤軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在所述活塞銷座下部中央的扇形凹槽兩側(cè)面、轉(zhuǎn)盤銷座上部中央的扇形凸塊兩側(cè)面、兩個(gè)側(cè)支撐的平端面之間形成容積交替變化的兩個(gè)第一腔室；在所述活塞銷座的下端面、轉(zhuǎn)盤銷座的上端面、兩個(gè)側(cè)支撐的平端面之間形成容積交替變化的兩個(gè)第二腔室；

4、在缸蓋上設(shè)置有第一進(jìn)液孔、第一排液孔、進(jìn)氣孔和排氣孔，第一進(jìn)液孔和第一排液孔分別與兩個(gè)第一腔室交替連通構(gòu)成第一液體泵，排氣孔和進(jìn)氣孔分別與兩個(gè)第二腔室交替連通構(gòu)成壓縮空氣泵；

5、進(jìn)一步的，在轉(zhuǎn)盤體上設(shè)置有沿柱面鉸鏈軸線方向貫通的扇形滑道，扇形滑塊可滑動置于所述扇形滑道內(nèi)，扇形滑塊的形狀與該扇形滑道的形狀相適配，扇形滑塊和扇形滑道的圓弧中心軸線與柱面鉸鏈的軸線重合；扇形滑塊的上/下圓弧面與扇形滑道的上/下圓弧面相貼合并形成密封動配合，扇形滑塊的兩端面與兩端側(cè)支撐的平端面相貼合并通過定位螺釘固定連接；驅(qū)動轉(zhuǎn)盤軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在轉(zhuǎn)盤的扇形滑道兩側(cè)面、扇形滑塊兩側(cè)面、兩個(gè)側(cè)支撐的平端面之間形成兩個(gè)容積交替變化的第三腔室；在缸體上設(shè)置有第二進(jìn)液孔和第二排液孔，第二進(jìn)液孔和第二排液孔分別與兩個(gè)第三腔室交替連通構(gòu)成第二液體泵；

6、進(jìn)一步的，所述活塞具有球形頂面，所述滑靴從該球形頂面的中央凸出，在所述活塞銷座的下部設(shè)置一開口向下的半圓柱孔，所述扇形凹槽凹入在半圓柱孔的內(nèi)圓周中央且沿半圓柱孔的軸線方向貫通，在與半圓柱孔的軸線垂直的截面上呈扇形；在所述轉(zhuǎn)盤銷座的上部設(shè)置一凸起的半圓環(huán)體，半圓環(huán)體的中心孔作為柱面鉸鏈的中心孔，中心銷插入該中心孔內(nèi)作為柱面鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸，該半圓環(huán)體的中心孔軸線與上述活塞銷座半圓柱孔的軸線重合，半圓環(huán)體的外圓周與所述半圓柱孔的內(nèi)圓周貼合；所述扇形凸塊凸出于半圓環(huán)體的外圓周中央且沿半圓環(huán)體的軸線方向貫通，在與半圓環(huán)體的軸線垂直的截面上呈扇形；

7、進(jìn)一步的，所述柱面鉸鏈的軸線與所述扇形凹槽的圓弧中心軸線重合且通過球形內(nèi)腔的球心；滑靴的兩平行面對稱布置在滑靴的中心軸線兩側(cè)，且與柱面鉸鏈的軸線平行，所述滑靴的中心軸線為通過活塞的球形頂面中央且通過球形內(nèi)腔球心的軸線；所述轉(zhuǎn)盤軸的軸線分別與所述轉(zhuǎn)套孔的軸線和滑靴的中心軸線形成一夾角，且轉(zhuǎn)盤軸的軸線、轉(zhuǎn)套孔的軸線均通過球形內(nèi)腔的球心；

8、進(jìn)一步的，第二進(jìn)液通道和第二排液通道設(shè)置在轉(zhuǎn)盤內(nèi)球面上以轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)軸線為中心的圓周上，在缸體內(nèi)球面上第二進(jìn)液通道和第二排液通道所在圓周的上方球面上設(shè)置有上密封槽，在第二進(jìn)液通道和第二排液通道所在圓周的下方球面上設(shè)置有下密封槽，在上密封槽和下密封槽內(nèi)分別設(shè)置有上密封環(huán)和下密封環(huán)，用于防止氣體或者液體從轉(zhuǎn)子外球面和球形內(nèi)腔內(nèi)球面之間的間隙處泄漏；

9、進(jìn)一步的，在轉(zhuǎn)盤上的扇形凸塊的圓柱面上以及扇形凸塊兩側(cè)的轉(zhuǎn)盤銷座的半圓柱面上沿柱面鉸鏈軸線方向分別設(shè)置有貫通的轉(zhuǎn)盤密封槽，轉(zhuǎn)盤密封條置于轉(zhuǎn)盤密封槽內(nèi)，用于防止氣體或者液體從扇形凸塊與扇形凹槽之間的間隙以及轉(zhuǎn)盤銷座的半圓柱面和活塞銷座的半圓柱孔之間的間隙處泄漏；

10、進(jìn)一步的，在扇形滑塊的上圓弧面和下圓弧面上分別設(shè)置有沿柱面鉸鏈軸線方向貫通的滑塊密封槽，滑塊密封條設(shè)置在所述滑塊密封槽內(nèi)，用于防止氣體或者液體從扇形滑塊的上圓弧面與扇形滑道的下圓弧面之間的間隙以及扇形滑塊下圓弧面與扇形滑道的上圓弧面之間的間隙處泄漏；

11、進(jìn)一步的，在所述活塞球面上設(shè)置有兩個(gè)第一進(jìn)排液通道，兩個(gè)第一進(jìn)排液通道以滑靴的中心軸線為對稱分布，每側(cè)的第一進(jìn)排液通道通過設(shè)置在活塞體內(nèi)部的連接孔與相鄰的第一腔室連通；在缸蓋上設(shè)置有第一進(jìn)液通道和第一排液通道，第一進(jìn)液通道與第一進(jìn)液孔連通，第一排液通道與第一排液孔連通；在活塞旋轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)其中一個(gè)第一腔室需要進(jìn)液時(shí)，該第一腔室對應(yīng)的第一進(jìn)排液通道與第一進(jìn)液通道接通，另一個(gè)第一腔室對應(yīng)的第一進(jìn)排液通道與第一排液通道接通；兩個(gè)第一腔室交替進(jìn)液和排液；

12、在缸蓋和缸體內(nèi)球面上設(shè)置有進(jìn)氣通道和排氣通道，進(jìn)氣通道與進(jìn)氣孔連通，排氣通道與排氣孔連通；在轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)其中一個(gè)第二腔室需要吸氣時(shí)，該第二腔室與進(jìn)氣通道接通，該第二腔室需要排氣時(shí)與排氣通道接通；兩個(gè)第二腔室交替進(jìn)行吸氣和排氣；

13、進(jìn)一步的，在所述轉(zhuǎn)盤球面上設(shè)置有兩個(gè)第二進(jìn)排液通道，兩個(gè)第二進(jìn)排液通道以扇形凸塊的中心軸線為對稱分布，每側(cè)的第二進(jìn)排液通道通過設(shè)置在轉(zhuǎn)盤體內(nèi)部的連接孔與相鄰的第三腔室連通；在缸體上設(shè)置有第二進(jìn)液通道和第二排液通道，第二進(jìn)液通道與第二進(jìn)液孔連通，第二排液通道與第二排液孔連通；在轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)其中一個(gè)第三腔室需要進(jìn)液時(shí)，該第三腔室對應(yīng)的第二進(jìn)排液通道與第二進(jìn)液通道接通，另一個(gè)第三腔室對應(yīng)的第二進(jìn)排液通道與第二排液通道接通；兩個(gè)第三腔室交替進(jìn)液和排液。

14、本專利的優(yōu)點(diǎn)是：

15、1)本專利所述氣液雙相球形泵集液體泵和氣體壓縮泵于一體，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，便攜性好，可適合于背負(fù)式泡沫滅火設(shè)備和中小型消防站，解決了壓縮空氣泡沫滅火系統(tǒng)部能用于便攜式裝備的問題，使壓縮空氣式泡沫滅火技術(shù)能得以推廣應(yīng)用；2)球形泵壓力高、流量大，滅火噴射距離遠(yuǎn)，增加了救火人員自身安全。3)包含兩個(gè)液體泵，一方面，兩個(gè)液體泵并聯(lián)后可以進(jìn)一步加大滅火泡沫液(預(yù)混液)的流量，可根據(jù)不同的使用場景調(diào)整泡沫液的流量范圍；另一方面，兩個(gè)液體泵其中一個(gè)用于抽吸泡沫液原液，另一個(gè)抽吸自來水，在進(jìn)入滅火槍之間的管道中混合器混合，可以適合于小型消防站及需要泡沫液量比較大的場所，減少了水的運(yùn)輸成本，方便現(xiàn)場使用。