專利名稱：高層建筑消防登高平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消防設(shè)備，特別涉及一種高層建筑消防登高平臺(tái)。背景技術(shù)：
目前的高層建筑消防設(shè)備主要有三種舉高噴射消防車、云梯消防車和登高平臺(tái)消防車。舉高噴射消防車專職滅火，而云梯消防車和消防登高平臺(tái)既能滅火也能救援被困人員， 尤其消防登高平臺(tái)是高層建筑滅火救援的中流砥柱。但目前這三種消防救援設(shè)備其技術(shù)趕不上大城市發(fā)展的要求，成為大城市發(fā)展的隱憂。根據(jù)2011年2月25日濟(jì)南生活日報(bào)披露的濟(jì)南兩會(huì)信息，在濟(jì)南兩會(huì)期間，消防安全尤其是高層建筑防火更是代表們關(guān)注的焦點(diǎn)目前濟(jì)南消防部門一般都裝備以上三種消防設(shè)備，舉高噴射車最高噴射水高是56米， 云梯消防車最高救援高度53米，而登高平臺(tái)消防車最高達(dá)42米，而濟(jì)南目前高度在百米以上的公共建筑已有18座，隨著城市發(fā)展還會(huì)增加，現(xiàn)有消防設(shè)備可達(dá)的高度已遠(yuǎn)不能滿足。如果消防設(shè)備的救援高度再增高則設(shè)備的底盤就更重、更大，那樣對路面橋梁通過條件、作業(yè)環(huán)境的要求相對提高，同時(shí)這些高空消防設(shè)備在作業(yè)空間要求也嚴(yán)，現(xiàn)有設(shè)備要求有8米X 10米相對平坦的面積，對于高層建筑密集的區(qū)域，這樣面積已經(jīng)是難得，若消防設(shè)備再增高，則要求作業(yè)空間也再增大，在設(shè)施密集的市區(qū)內(nèi)，就更困難，制約著消防設(shè)備的救援高度的增加?，F(xiàn)有技術(shù)的高層建筑消防登高平臺(tái)，不是直上直下的平臺(tái)，而是和汽車起重機(jī)原理相同，用臂桿以一定角度斜著舉升，必須大的底盤重量和大的支持面積作靜態(tài)平衡，作業(yè)面積要求也大。而且容易進(jìn)入電線和樹木的遮攔，同時(shí)受到風(fēng)力的影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種對作業(yè)面積、道路以及環(huán)境的要求低、救援高度達(dá)到百米以上的高層建筑消防登高平臺(tái)。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種高層建筑消防登高平臺(tái)，包括平臺(tái)主體，平臺(tái)主體頂端設(shè)有平臺(tái)面，平臺(tái)主體底端設(shè)有底板及承重腿，其特征是平臺(tái)主體為可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體，可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體內(nèi)設(shè)有激光制導(dǎo)平衡裝置，可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體側(cè)面安裝有多個(gè)機(jī)械手，可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體、 激光制導(dǎo)平衡裝置及機(jī)械手分別與液壓系統(tǒng)及電器控制系統(tǒng)相連接。該高層建筑消防登高平臺(tái)，所述可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體包括塔柱，塔柱為疊加相連的多層，每一層包括油缸，油缸分別連接活塞桿，活塞桿連接鉸鏈a，鉸鏈a連接豎桿及斜桿，豎桿通過連桿與油缸相連，豎桿中心位置設(shè)有鉸鏈b。斜桿連接有起升助力油缸。塔柱的每一層均設(shè)有視頻探頭。所述激光制導(dǎo)平衡裝置包括安裝在塔柱底部中心的激光垂直儀和對應(yīng)安裝在塔柱頂部的激光靶屏，激光垂直儀控制平衡油缸。激光垂直儀包括電池和激光發(fā)射器，激光發(fā)射器頂端設(shè)有方向環(huán)，方向環(huán)與激光發(fā)射器頂端之間設(shè)有動(dòng)態(tài)懸掛軸和靜態(tài)懸掛軸。激光靶屏包括位于靶屏四周的右傾感光區(qū)、左傾感光區(qū)、后傾感光區(qū)、前傾感光區(qū)以及位于靶屏中心的穩(wěn)定區(qū)。所述機(jī)械手包括相連接的機(jī)械手上下擺臂、機(jī)械手伸縮及左右擺臂以及帶鉤并萬向轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械手腕。該高層建筑消防登高平臺(tái)，首先采用可伸縮的桁架結(jié)構(gòu)塔柱，桁架結(jié)構(gòu)是力學(xué)中用料省承載能力高的結(jié)構(gòu)，但整體能伸縮的桁架結(jié)構(gòu)未見，本發(fā)明采用液壓油缸推拉，通過連桿四面張開或收縮產(chǎn)生撐起或折疊實(shí)現(xiàn)桁架塔柱高度變化，而變化高度比可達(dá)40倍，從而使構(gòu)件重量大為減輕，道路橋梁條件易滿足，占地面積也小，而且舉高是直上直下的，舉高不需斜角且易接近被救援建筑，因而作業(yè)面積既小也易滿足，因?yàn)槭蔷偷刂鄙现毕碌?，?dāng)?shù)氐碾娋€樹木等遮攔物也易避開。其次采用激光制導(dǎo)、動(dòng)態(tài)平衡，本發(fā)明高層建筑消防登高平臺(tái)采用塔柱底部中心點(diǎn)按裝激光垂直儀，該激光垂直儀發(fā)出的激光束永遠(yuǎn)與地水平面垂直，在塔柱的頂部中心設(shè)靶屏，由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制塔柱的中心線與激光束一致，動(dòng)態(tài)保持平衡，本系統(tǒng)要求地面的支持面積要比現(xiàn)有技術(shù)重力靜態(tài)平衡要小得多。再次采用機(jī)械手攀扶，在立柱的兩側(cè)設(shè)有多只可三軸轉(zhuǎn)動(dòng)長短能伸縮帶爪的機(jī)械手，當(dāng)立柱升高到一定高度后機(jī)械手會(huì)迅速抓住被救援建筑的凸出處、凹入處或窗臺(tái)，以達(dá)到扶正固定塔柱，使作業(yè)時(shí)避免大風(fēng)旋風(fēng)和突來的意外力量干擾。本發(fā)明的有益效果是該高層建筑消防登高平臺(tái)，通過采用可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體、 激光制導(dǎo)以及機(jī)械手攀扶，可使救援高度達(dá)到百米以上，而且對作業(yè)面積、道路以及環(huán)境的要求低，一般大城市皆能滿足，為高層建筑的安全消防提供了保障。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。附圖1為本發(fā)明高層建筑消防登高平臺(tái)的主視示意圖。附圖2為本發(fā)明高層建筑消防登高平臺(tái)的俯視示意圖。附圖3為本發(fā)明高層建筑消防登高平臺(tái)的左視示意圖。附圖4為本發(fā)明的激光垂直儀的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖5為本發(fā)明圖4中的M-M剖視示意圖。附圖6為本發(fā)明的激光靶屏的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1平臺(tái)面，2機(jī)械手，3塔柱，4鉸鏈 ，5豎桿，6鉸鏈b，7斜桿，8連桿，9活塞桿，10視頻探頭，11承重腿，12底板，13激光垂直儀，14激光靶屏，15機(jī)械手腕，16機(jī)械手伸縮及左右擺臂，17機(jī)械手上下擺臂，18被援救高層建筑的窗臺(tái)，19被救援建筑，20起升助力油缸，31、32油缸，51軸承，52方向環(huán)，53激光發(fā)射器，54電池，55動(dòng)態(tài)懸掛軸，56靜態(tài)懸掛軸，A、B、C、D平衡油缸，β塔柱升角，E右傾感光區(qū)，F(xiàn)左傾感光區(qū)，G后傾感光區(qū)，H前傾感光區(qū)，J穩(wěn)定區(qū)。具體實(shí)施例方式
附圖為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。該高層建筑消防登高平臺(tái)，包括平臺(tái)主體，平臺(tái)主體頂端設(shè)有平臺(tái)面1，平臺(tái)主體底端設(shè)有底板12及承重腿11，其特征是平臺(tái)主體為可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體，可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體內(nèi)設(shè)有激光制導(dǎo)平衡裝置，可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體側(cè)面安裝有多個(gè)機(jī)械手2，可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體、激光制導(dǎo)平衡裝置及機(jī)械手2分別與液壓系統(tǒng)及電器控制系統(tǒng)相連接。所述可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體包括塔柱3，塔柱3為疊加相連的多層，每一層包括油缸31、32，油缸31、32分別連接活塞桿9，活塞桿9連接鉸鏈a4，鉸鏈a4連接豎桿5及斜桿7，豎桿5通過連桿8與油缸31、32相連，豎桿5中心位置設(shè)有鉸鏈M。斜桿7 連接有起升助力油缸20。塔柱3的每一層均設(shè)有視頻探頭10。所述激光制導(dǎo)平衡裝置包括安裝在塔柱3底部中心的激光垂直儀13和對應(yīng)安裝在塔柱3頂部的激光靶屏14，激光垂直儀13控制平衡油缸A、B、C、D0激光垂直儀13包括電池M和激光發(fā)射器53，激光發(fā)射器53頂端設(shè)有方向環(huán)52，方向環(huán)52與激光發(fā)射器53頂端之間設(shè)有動(dòng)態(tài)懸掛軸55和靜態(tài)懸掛軸56，動(dòng)態(tài)懸掛軸55和靜態(tài)懸掛軸56的連結(jié)處設(shè)有軸承51。激光靶屏14包括位于靶屏四周的右傾感光區(qū)E、左傾感光區(qū)F、后傾感光區(qū)G、前傾感光區(qū)H以及位于靶屏中心的穩(wěn)定區(qū)J。所述機(jī)械手2包括相連接的機(jī)械手上下擺臂17、機(jī)械手伸縮及左右擺臂16以及帶鉤并萬向轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械手腕15。該高層建筑消防登高平臺(tái)，如圖1中，圖中所示是設(shè)備處在上升最高狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備需要下降時(shí)進(jìn)行下降操作程序，油缸31和32近內(nèi)腔充油，近外腔放油，活塞桿9和鉸鏈a4 同時(shí)向外推出，鉸鏈a4帶著豎桿5向外，由于連桿8拉著豎桿5，則鉸鏈M向里倒伏，豎桿 5是塔柱3兩側(cè)框架的豎邊，從而塔柱3的斜桿7和兩邊的框架隨著活塞桿9向外推動(dòng)，兩個(gè)構(gòu)件都折疊起來。當(dāng)活塞桿9向外伸到最大，而所有斜桿7和豎桿5折疊成厚度為c的扁平體，c的理論數(shù)值是斜桿的斷面上下方向的數(shù)值d相同，d由材料強(qiáng)度所決定的，設(shè)塔柱收縮后的高度為h。貝 ljh<x-y = nc
設(shè)X是設(shè)備高度，由城市道路通過的限高條件所決定，y是設(shè)備底盤高，η為塔柱節(jié)數(shù)。則最大節(jié)數(shù)nmax = h/c = h/d 則登高平臺(tái)最大舉升高度H=IiLsin β
L是斜桿長度也是塔柱收縮后放平的長度。H/h是設(shè)備的舉升高度比。當(dāng)設(shè)備在收縮狀態(tài)需要升起，是上述程序相反，是使油缸31和32近外腔充油，近內(nèi)腔放油，此時(shí)，塔柱3應(yīng)該升起，但由于塔身下降收得很平，塔柱升角β很小，活塞桿拉力上升力太小，難以舉升，故設(shè)計(jì)有起升助力油缸20幫助推出一定高度，形成上升分力有足夠大的塔柱升角β。該高層建筑消防登高平臺(tái)，采用激光制導(dǎo)動(dòng)態(tài)平衡，是塔柱3底部中心裝有激光垂直儀13，該激光垂直儀13發(fā)出的激光束在任何狀態(tài)都與地水平面垂直，當(dāng)塔柱3和地水平面垂直時(shí)，激光束打在激光靶屏14中心的穩(wěn)定區(qū)j上，系統(tǒng)穩(wěn)定，當(dāng)塔柱3向右傾斜，則激光速就打激光靶屏14的右傾感光區(qū)E，自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)向平衡油缸B和D充油，向平衡油缸A和C放油。扶正塔柱3取得重新穩(wěn)定，反之亦然。當(dāng)塔柱3向前傾時(shí)則激光速會(huì)離開穩(wěn)定區(qū)J打在激光靶屏14的前傾感光區(qū)H上，自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)向平衡油缸A和B充油，向平衡油缸C和D放油，扶正塔柱3重新取得穩(wěn)定，反之亦然。塔柱3的平衡在動(dòng)態(tài)中取得， 比靜態(tài)平衡所需的地面面積要小得多。當(dāng)設(shè)備到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場后，地面不水平的，只要不超過設(shè)計(jì)規(guī)定坡度，設(shè)備在舉升之前激光制導(dǎo)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)迅速把底盤找平。而通過采用機(jī)械手 2攀扶，該機(jī)械手2具有機(jī)械手上下擺臂17、機(jī)械手伸縮及左右擺臂16和帶鉤并萬向轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械手腕15，其自由度是全方位的，與人手的自由度相同，主要作用抓住被救援的建筑的窗臺(tái)18，以穩(wěn)定塔柱2，并設(shè)有多只機(jī)械手2，采用視頻探頭10分層對被救援建筑19進(jìn)行視頻控制，可以輪番變換位置交替上升，同時(shí)可以抽一至兩只機(jī)械手2，作救援作業(yè)轉(zhuǎn)移被困人員。該高層建筑消防登高平臺(tái)，實(shí)施條件是城市通過限高4. 5米，設(shè)計(jì)定為五層每層3 節(jié)，節(jié)距8米，總舉高為120米，裝在重型汽車底盤上，車總高4. 4米，重約35噸，支持面積 8X8米。車上設(shè)有液壓和電器控制系統(tǒng)。當(dāng)本發(fā)明高層建筑消防登高平臺(tái)進(jìn)入消防現(xiàn)場就位，迅速張開4條承重腿11端部的穩(wěn)定油缸A、B、C、D的活塞桿著地，此時(shí)地面肯定不水平，底盤也不水平，此時(shí)激光制導(dǎo)的激光靶屏14就有信號(hào)，迅速向平衡油缸A、B、C、D充油或放油，底盤迅速達(dá)到水平狀態(tài)，啟動(dòng)上升程序，油缸31、32的近外腔充油而近內(nèi)腔放油，活塞桿9拉著鉸鏈a4向里，同時(shí)起升助力油缸20的活塞桿向上推動(dòng)斜桿7，斜桿7形成β角， 與此同時(shí)連桿8撐著豎桿5豎起來成了立直，活塞桿9處在常拉緊狀，塔柱3也在正常豎直狀態(tài)。塔柱3在上升過程中各層的視頻探頭10發(fā)現(xiàn)有適合該層機(jī)械手2攀扶的目標(biāo)窗臺(tái)立即攀上，隨著塔柱3的升高，若發(fā)現(xiàn)有更適合目標(biāo)窗臺(tái)隨時(shí)更換，多只機(jī)械手2交替更換攀目標(biāo)，直至最合適位置。當(dāng)進(jìn)入救援作業(yè)位置，機(jī)械手2作剛性固定，多只機(jī)械手2中抽出一至二只做救援作業(yè)可以輸送物料和轉(zhuǎn)移被困人員等。作業(yè)完畢啟動(dòng)下降程序，隨著塔柱3下降依秩收回機(jī)械手2回到地面。
權(quán)利要求
1.一種高層建筑消防登高平臺(tái)，包括平臺(tái)主體，平臺(tái)主體頂端設(shè)有平臺(tái)面(1)，平臺(tái)主體底端設(shè)有底板(12)及承重腿(11)，其特征是平臺(tái)主體為可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體，可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體內(nèi)設(shè)有激光制導(dǎo)平衡裝置，可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體側(cè)面安裝有多個(gè)機(jī)械手(2)， 可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體、激光制導(dǎo)平衡裝置及機(jī)械手(2)分別與液壓系統(tǒng)及電器控制系統(tǒng)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑消防登高平臺(tái)，其特征是所述可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體包括塔柱(3)，塔柱(3)為疊加相連的多層，每一層包括油缸(31、32)，油缸(31、32)分別連接活塞桿(9)，活塞桿(9)連接鉸鏈a (4)，鉸鏈a (4)連接豎桿(5)及斜桿(7)，豎桿(5) 通過連桿(8)與油缸(31、32)相連，豎桿(5)中心位置設(shè)有鉸鏈b (6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高層建筑消防登高平臺(tái)，其特征是斜桿(7)連接有起升助力油缸(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高層建筑消防登高平臺(tái)，其特征是塔柱(3)的每一層均設(shè)有視頻探頭(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑消防登高平臺(tái)，其特征是所述激光制導(dǎo)平衡裝置包括安裝在塔柱(3)底部中心的激光垂直儀(13)和對應(yīng)安裝在塔柱(3)頂部的激光靶屏(14)，激光垂直儀(13)控制平衡油缸(A、B、C、D)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高層建筑消防登高平臺(tái)，其特征是激光垂直儀(13)包括電池(54)和激光發(fā)射器(53)，激光發(fā)射器(53)頂端設(shè)有方向環(huán)(52)，方向環(huán)(52)與激光發(fā)射器(53)頂端之間設(shè)有動(dòng)態(tài)懸掛軸(55)和靜態(tài)懸掛軸(56)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高層建筑消防登高平臺(tái)，其特征是激光靶屏(14)包括位于靶屏四周的右傾感光區(qū)(E)、左傾感光區(qū)(F)、后傾感光區(qū)(G)、前傾感光區(qū)(H)以及位于靶屏中心的穩(wěn)定區(qū)(J)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑消防登高平臺(tái)，其特征是所述機(jī)械手(2)包括相連接的機(jī)械手上下擺臂(17)、機(jī)械手伸縮及左右擺臂(16)以及帶鉤并萬向轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械手腕(15)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種消防設(shè)備，特別公開了一種高層建筑消防登高平臺(tái)。該高層建筑消防登高平臺(tái)，包括平臺(tái)主體，平臺(tái)主體頂端設(shè)有平臺(tái)面，平臺(tái)主體底端設(shè)有底板及承重腿，其特征是平臺(tái)主體為可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體，可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體內(nèi)設(shè)有激光制導(dǎo)平衡裝置，可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體側(cè)面安裝有多個(gè)機(jī)械手，可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體、激光制導(dǎo)平衡裝置及機(jī)械手分別與液壓系統(tǒng)及電器控制系統(tǒng)相連接。該高層建筑消防登高平臺(tái)，通過采用可伸縮桁架結(jié)構(gòu)主體、激光制導(dǎo)以及機(jī)械手攀扶，可使救援高度達(dá)到百米以上，而且對作業(yè)面積、道路以及環(huán)境的要求低，一般大城市皆能滿足，為高層建筑的安全消防提供了保障。
文檔編號(hào)B66F13/00GK102408086SQ20111022983
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者岑益南 申請人:岑益南