一种就地取土制作泥浆的装置及森林消防车

技术领域

本发明涉及消防车领域，具体而言，涉及一种就地取土制作泥浆的装置及森林消防车。

背景技术

现有技术中，对于森林火灾救援，一是动用人力，效果有限，并且容易出现人员伤亡；二是空中支援，飞机灭火，该方式成本较大并且小面积不宜使用；三是使用消防车救援，消防车使用的长效阻火剂具有较高的灭火能力，但需要专门的搅拌站提供支援，因此受到局限性较大。针对上述问题，本领域技术人员提出采用消防车喷射泥浆覆盖在起火物质和易燃物质上，通过泥浆隔绝氧气达到灭火的的功效，如申请号为200620158544.1公开的森林泥浆消防车，但是该消防车并没有阐述如何就地取材。

针对就地取土的方式，专利CN109731256A公开了一种实现抛土灭火就地取材的森林灭火机，该灭火机单独设置了挖土机构，然后再对获取的土进行破碎，破碎后才能使用获取的土，操作过程繁琐；并且该灭火机在获取土时车轮不能运动，不方便大面积的灭火且灭火效率低，再次，由于该灭火机在挖土时车轮不能运动，挖隔离带速度缓慢，需要大量人工辅助。

发明内容

本发明的目的在于提供一种就地取土制作泥浆的装置及森林消防车，其针对现有技术的不足，能够在有效喷射出泥浆灭火的前提下，又能够就地获取泥土材料并制作成泥浆，并且本申请能够保证在车运动时获取泥土，减少破碎泥土工序，降低操作复杂度；应用在草原灭火上时，能够在消防车行走获取泥土的同时，轮子能割开草皮形成防火隔离带。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：一种就地取土制作泥浆的装置，包括具有车轮的车体和搅拌筒，所述搅拌筒设置在车体上；所述搅拌筒的旋转动力来源于车轮的转动；所述车轮上环形阵列有若干取泥槽，所述取泥槽倾斜布置；所述取泥槽的顶部开口宽度小于取泥槽底部的宽度；所述车体的前端设有引料板，所述引料板上开设有引料槽，所述引料槽的进料端位于取泥槽的正下方，所述引料槽的出料端朝向搅拌筒的进料口。

进一步地，所述取泥槽的横向长度方向与车轮的端面之间存在10°-18°的夹角，并且该取泥槽靠近车轮内端的一端在高度上低于取泥槽靠近车轮外端的一端。

进一步地，所述引料板的几何形状为“T”形或“Y”形；所述引料板包括横臂和纵臂，横臂上设有所述引料槽的横向料槽，纵臂上设有引料槽的纵向料槽，所述纵向料槽的进料端与横向料槽的出料端连通，横向料槽的进料端位于取泥槽的正下方，纵向料槽的出料端朝向搅拌筒。

进一步地，所述横向料槽的长度方向与水平线之间的夹角为3°-8°，并且横向料槽的进料口在高度上高于横向料槽的出料口；所述纵向料槽的长度方向与水平线之间的夹角为50°-85°。

进一步地，所述车轮的内端面上设有环形的放置槽，所述横臂的两端分别置于两个车轮上的放置槽内，并且该横臂的两端的形状为与放置槽内壁相匹配的弧形段。

进一步地，所述车体上设有水箱，所述水箱的出水口处连接有高压水泵，所述高压水泵的出水口连接有高压水管，所述高压水管的出水口位于引料槽上方，所述高压水管的出水口置于车轮的外端面并靠近取泥槽底部位置。

进一步地，所述水箱的出水口与搅拌筒的进水口之间通过水管连接。

进一步地，所述车轮与车轮之间设有轮轴，所述轮轴与搅拌筒啮合传动连接；所述车体上设有与搅拌筒外形尺寸相匹配的筒下槽，所述筒下槽内并沿周向设置有若干限位槽，所述搅拌筒外壁上固定设有限位环，所述限位环与限位槽滑动连接。

一种森林消防车，运用所述就地取土制作泥浆的装置，还包括车壳，所述车壳的底部设有与搅拌筒外形尺寸相匹配的筒上槽，所述车壳扣罩在搅拌筒上与车体固定连接；所述车壳顶部设有高压喷射装置，所述高压喷射装置的进料口与搅拌筒的出料口连接。

进一步地，所述喷射装置包括可360°旋转的转盘、喷射管和气动伸缩杆，所述转盘与车壳可转动连接，所述喷射管底部与转盘铰接，所述气动伸缩杆的两端分别铰接喷射管和转盘；所述高压喷射装置的进料口设置在喷射管内。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1、本发明设计合理、结构简单，通过将搅拌筒设置在车体上，有效的保证了随时可以获得泥浆的供应，不需要外部辅助；

2、本发明通过在车轮上设置取泥槽，能够有效的在车行驶的同时获取泥土，达到就地取材的目的；

3、本发明通过将取泥槽设置成特殊的形状，能够有效的防止大块泥土进入取泥槽，从而需要后续破碎工作，降低操作步骤；并且获取的泥土较小，更容易经过搅拌形成泥浆；

4、本发明通过引料板上开设引料槽，并且引料板的特殊安装，能够有效的接住来自取泥槽的泥土并送至搅拌筒，整个取泥到制作成泥浆的过程，全是机械配合自动完成，不需要人工辅助；

5、本发明通过高压喷射装置能够有效的将泥浆喷射出覆盖在着火处，迅速隔绝可燃物与助燃物接触和降低温度(泥浆中的水受热蒸发向环境吸热)，从而达到森林消防效果；部分泥浆落在树叶上，可以防止火情扩散；

6、本发明公开的森林消防车不仅适用于森林火灾，还能适用于草原灭火，在应用于草原灭火时，该消防车一方面能将泥浆喷射出覆盖在着火处的同时又划分出防火隔离带，另一方面消防车在行走的同时，车轮上的取泥槽能有效的将草皮割开形成防火隔离带，挖取隔离带速度快，效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例2提供的森林消防车斜二侧视结构示意图；

图2为本发明实施例2提供的森林消防车的正视结构示意图；

图3为本发明实施例2提供的森林消防车的侧视结构示意图；

图4为本发明实施例1提供的就地取土制作泥浆的装置的结构示意图；

图5为本发明实施例1提供的引料板结构示意图；

图6为本发明实施例1提供的车轮结构示意图；

图7为本发明实施例1提供的车体结构示意图；

图8为本发明实施例1提供的搅拌筒与轮轴连接示意图；

图标：1-车轮；2-取泥槽；3-引料板；301-横臂；302-纵臂；4-锥齿轮；5-放置槽；6-引料槽；601-横向料槽；602-纵向料槽；7-高压水管；8-齿圈；9-水箱；10-喷射管；11-气动伸缩杆；12-车体；13-车壳；14-转盘；15-搅拌筒；16-轮轴；17-筒下槽；18-限位槽。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“横”、“竖”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。

实施例1

如图1-图8所示，一种就地取土制作泥浆的装置，如图1和图4所示，包括具有车轮1的车体12和搅拌筒15，所述搅拌筒15设置在车体12上；所述搅拌筒15的旋转动力来源于车轮1的转动，通过将搅拌筒15设置在车体12上，搅拌筒15能够将获取的泥土制成泥浆，有效的保证了随时可以获得泥浆的供应，不需要外部辅助；所述车轮1上环形阵列有若干取泥槽2，所述取泥槽2倾斜布置，保证泥土顺利进入到引料槽6内；所述取泥槽2的顶部开口宽度小于取泥槽2底部的宽度，能够有效的防止大块泥土进入取泥槽2，从而需要后续破碎工作，降低操作步骤；并且获取的泥土较小，更容易经过搅拌形成泥浆；所述车体12的前端设有引料板3，所述引料板3上开设有引料槽6，所述引料槽6的进料端位于取泥槽2的正下方，所述引料槽6的出料端朝向搅拌筒15的进料口，引料板3上开设引料槽6，并且引料板3的特殊安装，能够有效的接住来自取泥槽2的泥土并送至搅拌筒15，整个取泥到制作成泥浆的过程，全是机械配合自动完成，不需要人工辅助。

在本实施例中，为了保证取泥槽2能够稳定的获取泥土，从车体12侧向直视车轮1，沿车轮1转动方向，所述取泥槽2的顶部开口处的前边和后边，前边的高度低于后边高度1cm-2cm，形成类似挖土的机构。

在本实施例中，为了进一步阻隔大块泥土进入引料槽6，在运用在草原上时，为防止碎草屑通过引料槽6进入搅拌筒15，影响泥浆质量，所述取泥槽2内可设置钢丝过滤网，所述钢丝过滤网靠近车轮的内端面。

在本实施例中，如图6所示，为了方便获取的泥土朝车轮1内端面移动，保证泥土顺利进入到引料槽6内，并且有效的避免泥土由于向心力的作用朝向车轮1的外端面甩出，所述取泥槽2的横向长度方向与车轮1的端面之间存在10°-18°的夹角，其夹角优选15°，并且该取泥槽2靠近车轮1内端的一端在高度上低于取泥槽2靠近车轮1外端的一端。

在本实施例中，如图5所示，所述引料板3的几何形状为“T”形或“Y”形，此述的两种形状具有相同的效果，本实施例引料板3的几何形状优先考虑为“T”形，方便与车轮1配合，避免“Y”形产生的角度顾虑；所述引料板3包括横臂301和纵臂302，横臂301上设有所述引料槽6的横向料槽601，纵臂302上设有引料槽6的纵向料槽602，所述纵向料槽602的进料端与横向料槽601的出料端连通，横向料槽601的进料端位于取泥槽2的正下方，纵向料槽602的出料端朝向搅拌筒15；取泥槽2内的泥土掉进横向料槽601内，随后进入纵向料槽602并随之进入搅拌筒15。

在本实施例中，为了防止物料在横向料槽601内流速太快，造成物料由于惯性冲过横向料槽601的出料口，又需要物料能够在重力作用下流至横向料槽601的出料口，所述横向料槽601的长度方向与水平线之间的夹角为3°-8°，在本实施例中该夹角优选5°，并且横向料槽601的进料口在高度上高于横向料槽601的出料口。

在本实施例中，为了让流进纵向料槽602的物料快速进入搅拌筒15，防止物料在纵向料槽602内囤积堵塞，所述纵向料槽602的长度方向与水平线之间的夹角根据实际情况选择50°-85°，优选高数值的夹角。

需要说明的是，上述夹角为装置防止在物理意义上的水平面上时测得，水平线为该水平面内的一条直线。

为了降低物料洒落于引料槽6外，在本实施例中，如图6所示，所述车轮1的内端面上设有环形的放置槽5，所述横臂301的两端分别置于两个车轮1上的放置槽5内；为了防止横臂301影响车轮1的转动，保证车轮1能够顺利转动，该横臂301的两端的形状为与放置槽5内壁相匹配的弧形段。

在本实施例中，所述车体12上设有水箱9，水箱9为制造泥浆提供水，所述水箱9的出水口与搅拌筒15的进水口之间通过水管连接。

在本实施例中，水管上可设置阀门，阀门的开度可以控制水泥的比例。

在本实施例中，为了防止获取的泥土黏在取泥槽2内，有效避免堵塞，所述水箱9的出水口处连接有高压水泵，所述高压水泵的出水口连接有高压水管7，所述高压水管7的出水口位于引料槽6上方，所述高压水管7的出水口置于车轮1的外端面并靠近取泥槽2底部位置。

需要说明的是，高压水管7的设置另一个作用是能够将泥土进行初步稀释，也增加泥土的流动性，降低泥土与装置之间的摩擦力，保证混有水的泥土能顺利进入搅拌筒15内。

在本实施例中，如图6和图8所示，所述车轮1与车轮1之间设有轮轴16，轮轴16支撑车体12，所述轮轴16与搅拌筒15啮合传动连接；为了保证能够稳定传动，所述轮轴16上设有锥齿轮4，所述搅拌筒15上设有齿圈8，所述轮轴16通过锥齿轮4与齿圈8啮合连接将动力传给搅拌筒15。

需要说明的是，如图5和图8所示，由于锥齿轮4和齿圈8啮合会占用一定的空间尺寸，又要保证纵向料槽602的出料口能够相贴于搅拌筒15的进料口，甚至可以部分伸入搅拌筒15进料口，两者容易产生尺寸矛盾，在本实施例中，根据实际情况，可以选择在引料板3靠近搅拌筒15的一端开设不妨碍齿圈8转动的行程缺口。

在本实施例中，如图7所示，为了保证搅拌筒15能够稳定的在车体12内滑动，所述车体12上设有与搅拌筒15外型尺寸相匹配的筒下槽17，搅拌筒15放置在筒下槽17内，所述筒下槽17内并沿周向设置有若干限位槽18，优选为两条限位槽18，所述搅拌筒15外壁上固定设有限位环，所述限位环与限位槽18滑动连接。

为了降低限位环于限位槽18底部的滑动摩擦，减少摩擦消耗的能量，在本实施例中，所述限位槽18的底部和限位环之间可增设钢球，以达到将滑动摩擦转化成滚动摩擦，减少摩擦消耗的能量。

实施例2

如图1-图3所示，一种森林消防车，运用实施例1中所述就地取土制作泥浆的装置，还包括车壳13，所述车壳13的底部设有与搅拌筒15外形尺寸相匹配的筒上槽，所述车壳13扣罩在搅拌筒15上并与车体12通过焊接、螺栓等一种或多种方式固定连接；水箱9可设置在车壳13顶部；所述车壳13顶部还设有高压喷射装置，高压喷射装置用于喷射搅拌筒15内的泥浆，能够调节喷射角度和喷射方向，所述高压喷射装置的进料口与搅拌筒15的出料口连接。

在本实施例中，为了增加抗腐蚀能力，所述车体12和车壳13优先采用镀锌钢板。

所述喷射装置包括可360°旋转的转盘14、喷射管10和气动伸缩杆11，所述转盘14与车壳13可转动连接，所述喷射管10底部与转盘14铰接，所述气动伸缩杆11的两端分别铰接喷射管10和转盘14；所述高压喷射装置的进料口设置在喷射管10内。

需要说明的是，转盘14调节喷射管10喷射方向，转盘14的旋转可由伺服电机控制；气动伸缩干调节喷射管10的仰角，气动伸缩杆11的伸缩长度由进气量控制。

在本实施例中，泥土和水的比例应根据泥浆的喷射距离，喷射管10的仰角和季节等因素综合确定。

为了提高该森林消防车的自动化能力，在本实施例中，可以在消防车上加装无线控制器和摄像头，水箱9与搅拌筒15之间的水管上的阀门优选为可调节流量的电磁阀，操作人员可通过无线信号给予无线控制器发送指令，无线控制器控制伺服电机、启动伸缩杆作出相应动作、车轮1转速和反馈信号给予操作员；摄像头用于观察实时场景和检测需要喷射的距离。

需要说明的是，本实施例所述的森林消防车不仅适用于森林火灾，还能适用于草原灭火，在应用于草原灭火时，该消防车一方面能将泥浆喷射出覆盖在着火处的同时又划分出防火隔离带，另一方面消防车在行走的同时，车轮上的取泥槽能有效的将草皮割开形成防火隔离带，挖取隔离带速度快，效率高。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。