一种带有防火功能的新型钢结构墙体

技术领域

本发明涉及工程建筑技术领域，具体为一种带有防火功能的新型钢结构墙体。

背景技术

钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。钢结构容易锈蚀，一般钢结构要除锈、镀锌或涂料，且要定期维护其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。

但是，钢结构的耐火性较差，现有的钢结构通常采用的是在钢框架外表面包上或喷涂防火材料，但是，这样处理的钢结构在火场高温作用下，仍然很快就会出现塑性变形、失效，进而引起建筑的整体倾覆，造成事故甚至是人员伤亡；为此我们提出一种钢结构墙体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有防火功能的新型钢结构墙体，具备多重灭火阻燃的优点，解决了背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有防火功能的新型钢结构墙体，包括钢结构壳体，所述钢结构壳体的左侧固定连接有温度传感器，所述钢结构壳体内壁的底部固定连接有电机，所述电机上输出轴的顶部固定连接有轴一，所述轴一的顶部固定连接有转盘。

所述转盘的上表面固定连接有弧形齿条，所述钢结构壳体的内壁定轴转动连接有轴二，所述轴二的表面固定连接有两个齿轮一，所述齿轮一上的齿牙与弧形齿条上的齿牙啮合，所述轴二的左端固定连接有盘形壳一，所述盘形壳一内装有干粉，所述盘形壳一的左侧贯通连接有导气管一，所述盘形壳一的右侧开设有进气孔，所述钢结构壳体的内壁固定连接有盘形壳二，所述导气管一的左端延伸至盘形壳二内并与盘形壳二固定连接，所述盘形壳二的内壁滑动连接有活塞一，所述活塞一的表面固定连接有活塞杆，所述活塞杆的端部贯穿盘形壳二并固定连接有传动滑杆，所述盘形壳一的左侧开设有与传动滑杆配合的螺旋导槽，所述盘形壳二的贯通连接有导气管二，所述导气管二的左端贯穿钢结构壳体并与钢结构壳体固定连接，所述导气管二和导气管一的相对端均固定连接有单向空气阀，所述钢结构壳体的内壁限位滑动连接有活塞二，所述钢结构壳体内处于活塞二下方的空间中填充有氮气，所述活塞二的上表面固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧的顶部与钢结构壳体内壁的顶部固定连接，所述活塞二的上表面活动连接有顶部遮挡装置，所述钢结构壳体的左侧固定连接有侧面密封装置。

优选的，所述顶部遮挡装置包括齿板,所述齿板的底部与活塞二的上表面活动连接，所述齿板的顶部贯穿钢结构壳体的上表面并与钢结构壳体滑动连接，所述齿板的前侧啮合有齿轮二，所述齿轮二的内壁固定连接有轴三，所述轴三的表面固定连接有遮挡片，所述钢结构壳体的顶部固定连接有侧板，所述侧板被轴三贯穿且与轴三限位转动连接。

优选的，所述齿板上靠近中部的侧面固定连接有限位块。

优选的，所述齿板上靠近底部的侧面固定连接有配重块。

优选的，所述侧面密封装置包括拉板一，所述拉板一的端部与传动滑杆上远离活塞杆的一侧固定连接，所述拉板一的左侧通过销轴转动连接有连杆，所述连杆的左端通过销轴转动连接有拉板二，所述拉板二的左侧固定连接有传动臂，所述传动臂上的水平段贯穿钢结构壳体并与钢结构壳体滑动连接，所述钢结构壳体的左侧固定连接有套管，所述套管的内壁左右限位滑动连接有框体，所述框体的右侧固定连接有导向弹簧，所述导向弹簧的右端与钢结构壳体的左侧固定连接，所述框体的左右两侧均开设有出料口，所述套管的表面开设有供传动臂左右滑动的限位通槽一，所述传动臂的端部穿过限位通槽一并与框体的表面固定连接，所述框体的内壁滑动连接有两个对称的密封压块，两个所述密封压块的相背侧均通过销轴转动连接有转动臂，所述框体的表面开设有限位通槽二，所述转动臂上远离密封压块的一端穿过限位通槽二并与套管的内壁通过销轴转动连接。

优选的，所述传动臂的数量为两个，且两个传动臂以套管的水平中心线对称设置。

优选的，所述拉板二的左侧固定连接有限位辅助杆，所述限位辅助杆贯穿钢结构壳体并与钢结构壳体滑动连接。

优选的，所述拉板二的左侧固定连接有密封垫，所述密封垫与钢结构壳体的内壁活动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明通过多个钢结构壳体起到建筑物整体的刚性支撑作用；通过温度传感器感知建筑物内的温度，一旦发生火灾，建筑物内的室温急速升高，此时温度传感器感知室内温度的升高，会通过PLC机构控制电机运作，使得电机上的输出轴带动轴一的转动，通过轴一带动转盘以及弧形齿条的同步运运作；

当弧形齿条上的齿牙与齿轮一上的齿牙啮合时，会使弧形齿条上的齿牙带动齿轮一以及齿轮一上轴二的转动，且两个齿轮一以转盘的竖直中心线对称设置，会使两个齿轮一在受弧形齿条的转动驱动后进行方向相反的方向进行转动，由此使得轴二能够带着其左端的盘形壳一进行往复式转动，使得盘形壳一内的干粉能够反复的在盘形壳一内晃动，避免干粉长期在盘形壳一内静置，导致结块而难以以粉末的状态被喷出；

经过晃动，使得粉末状态的干粉会飘荡在盘形壳一内；

由于活塞杆贯穿盘形壳二且只能在盘形壳二上进行限位滑动，且伴随着盘形壳一的往复式转动，会使盘形壳一左侧上的螺旋导槽与传动滑杆之间产生相对滑动，在螺旋导槽上轨迹的引导下，会使传动滑杆带着活塞杆以及活塞杆上的活塞一在盘形壳二内进行往复式的升降运动，当活塞一朝向盘形壳二的中间位置移动时，会使盘形壳二内的空气因空间的减小而使压强急剧增加，会使该高压气压通过盘形壳二内左侧的单向空气阀进入到导气管二中，最终由导气管二的左端被排出；

反之当活塞一朝着远离单向空气阀的方向进行竖直移动时，会使至处于被压缩的空间逐渐增大，会使该空间内处于低压或负压状态，由于单向空气阀的单向导通性，会使导气管一的右端在盘形壳一内进行气体的抽取，由于盘形壳一中伴随着往复式转动，会使被抽取的空气中夹带着干粉一起通过导气管一和导气管一左端上的单向空气阀而进入到盘形壳二内，然后随着盘形壳二内对应空间的压缩，使得高压气体带着干粉通过导气管二右端上的单向空气阀以及导气管二而被向左排出；由此实现盘形壳一内干粉的间歇式的自动射出，干粉落在明火上能够起到阻燃的效果；同时伴随着导气管一对盘形壳一内气体的抽取，会使钢结构壳体内预先储存的氮气通过盘形壳一右侧上的进气孔而进入到盘形壳一内，使得氮气夹带着干粉一起被导气管一抽取；

最终氮气从导气管二的左端喷出时，能够对建筑物内的氮气含量进行提高，通过大量的氮气能够进一步对建筑物内进行灭火操作；

且盘形壳二内气体的挤压与抽取与侧面密封装置的动作配合是同步的，例如在对盘形壳二内的氮气以及干粉通过导气管一进行补充时，通过侧面密封装置能够对导气管二的左端以及钢结构壳体整体的密封性能进行提升。

通过顶部遮挡装置能够对建筑物内顶部的空间进行一定程度的密封作用。

通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于钢结构在火场高温作用下，仍然很快就会出现塑性变形、失效，进而引起建筑的整体倾覆，造成事故甚至是人员伤亡的问题。

附图说明

图1为本发明结构的正视剖视图；

图2为本发明盘形壳一的正视剖视图；

图3为本发明盘形壳二上中部位置的正视剖视图；

图4为本发明齿轮二的正视图；

图5为本发明拉板一的正视图剖视图；

图6为本发明图1中A处结构的放大图；

图7为本发明盘形壳二的左视图；

图8为本发明转盘的俯视图。

图中：1、钢结构壳体；2、温度传感器；3、电机；4、轴一；5、转盘；6、弧形齿条；7、轴二；8、齿轮一；9、盘形壳一；10、导气管一；11、进气孔；12、盘形壳二；13、活塞一；14、活塞杆；15、传动滑杆；16、螺旋导槽；17、导气管二；18、单向空气阀；19、活塞二；20、复位弹簧；21、顶部遮挡装置；22、侧面密封装置；23、齿板；24、齿轮二；25、轴三；26、遮挡片；27、侧板；28、限位块；29、配重块；30、拉板一；31、连杆；32、拉板二；33、传动臂；34、套管；35、框体；36、导向弹簧；37、出料口；38、限位通槽一；39、密封压块；40、转动臂；41、限位通槽二；42、限位辅助杆；43、密封垫。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：一种带有防火功能的新型钢结构墙体，包括钢结构壳体1，通过多个钢结构壳体1起到建筑物整体的刚性支撑作用。

钢结构壳体1的左侧固定连接有温度传感器2，钢结构壳体1内壁的底部固定连接有电机3，通过温度传感器2感知建筑物内的温度，一旦发生火灾，建筑物内的室温急速升高，此时温度传感器2感知室内温度的升高，会通过PLC机构控制电机3运作。

电机3上输出轴的顶部固定连接有轴一4，轴一4的顶部固定连接有转盘5；

转盘5的上表面固定连接有弧形齿条6，电机3上的输出轴带动轴一4的转动，通过轴一4带动转盘5以及弧形齿条6的同步运运作。

钢结构壳体1的内壁定轴转动连接有轴二7，轴二7的表面固定连接有两个齿轮一8，齿轮一8上的齿牙与弧形齿条6上的齿牙啮合，轴二7的左端固定连接有盘形壳一9，当弧形齿条6上的齿牙与齿轮一8上的齿牙啮合时，会使弧形齿条6上的齿牙带动齿轮一8以及齿轮一8上轴二7的转动，且两个齿轮一8以转盘5的竖直中心线对称设置，会使两个齿轮一8在受弧形齿条6的转动驱动后进行方向相反的方向进行转动，由此使得轴二7能够带着其左端的盘形壳一9进行往复式转动。

盘形壳一9内装有干粉，盘形壳一9内的干粉能够反复的在盘形壳一9内晃动，避免干粉长期在盘形壳一9内静置，导致结块而难以以粉末的状态被喷出，经过晃动，使得粉末状态的干粉会飘荡在盘形壳一9内。

盘形壳一9的左侧贯通连接有导气管一10，盘形壳一9的右侧开设有进气孔11，钢结构壳体1的内壁固定连接有盘形壳二12，导气管一10的左端延伸至盘形壳二12内并与盘形壳二12固定连接，盘形壳二12的内壁滑动连接有活塞一13，活塞一13的表面固定连接有活塞杆14，活塞杆14的端部贯穿盘形壳二12并固定连接有传动滑杆15，盘形壳一9的左侧开设有与传动滑杆15配合的螺旋导槽16，盘形壳二12的贯通连接有导气管二17，导气管二17的左端贯穿钢结构壳体1并与钢结构壳体1固定连接，导气管二17和导气管一10的相对端均固定连接有单向空气阀18，由于活塞杆14贯穿盘形壳二12且只能在盘形壳二12上进行限位滑动，且伴随着盘形壳一9的往复式转动，会使盘形壳一9左侧上的螺旋导槽16与传动滑杆15之间产生相对滑动，在螺旋导槽16上轨迹的引导下，会使传动滑杆15带着活塞杆14以及活塞杆14上的活塞一13在盘形壳二12内进行往复式的升降运动，当活塞一13朝向盘形壳二12的中间位置移动时，会使盘形壳二12内的空气因空间的减小而使压强急剧增加，会使该高压气压通过盘形壳二12内左侧的单向空气阀18进入到导气管二17中，最终由导气管二17的左端被排出。

反之当活塞一13朝着远离单向空气阀18的方向进行竖直移动时，会使至处于被压缩的空间逐渐增大，会使该空间内处于低压或负压状态，由于单向空气阀18的单向导通性，会使导气管一10的右端在盘形壳一9内进行气体的抽取，由于盘形壳一9中伴随着往复式转动，会使被抽取的空气中夹带着干粉一起通过导气管一10和导气管一10左端上的单向空气阀18而进入到盘形壳二12内，然后随着盘形壳二12内对应空间的压缩，使得高压气体带着干粉通过导气管二17右端上的单向空气阀18以及导气管二17而被向左排出；由此实现盘形壳一9内干粉的间歇式的自动射出，干粉落在明火上能够起到阻燃的效果；同时伴随着导气管一10对盘形壳一9内气体的抽取，会使钢结构壳体1内预先储存的氮气通过盘形壳一9右侧上的进气孔11而进入到盘形壳一9内，使得氮气夹带着干粉一起被导气管一10抽取。

最终氮气从导气管二17的左端喷出时，能够对建筑物内的氮气含量进行提高，通过将氮气注入着火区域，使火区中的氮气体积浓度达到百分之三十五至百分之五十时，将火区中氧含量体积浓度降低至百分之十四至百分之十，实现火区空气的惰化，从而达到灭火的目的。

钢结构壳体1的内壁限位滑动连接有活塞二19，钢结构壳体1内处于活塞二19下方的空间中填充有氮气，活塞二19的上表面固定连接有复位弹簧20，复位弹簧20的顶部与钢结构壳体1内壁的顶部固定连接，活塞二19的上表面活动连接有顶部遮挡装置21，通过顶部遮挡装置21能够对建筑物内顶部的空间进行一定程度的密封作用。

顶部遮挡装置21包括齿板23,齿板23的底部与活塞二19的上表面活动连接，齿板23的顶部贯穿钢结构壳体1的上表面并与钢结构壳体1滑动连接，齿板23的前侧啮合有齿轮二24，齿轮二24的内壁固定连接有轴三25，轴三25的表面固定连接有遮挡片26，钢结构壳体1的顶部固定连接有侧板27，侧板27被轴三25贯穿且与轴三25限位转动连接。

使用时，伴随着钢结构壳体1内活塞二19下方的氮气被间歇式的排出，会使钢结构壳体1内的气压逐渐降低，气压作用在活塞二19下表面上的压强逐渐降低，会使活塞二19在钢结构壳体1内逐渐下降，活塞二19对齿板23的支撑也随之减小，齿板23在其重力的影响下，会使齿板23逐渐的进行下移，伴随着齿板23的下移，与之啮合的齿轮二24也会随之带动轴三25在侧板27上进行定轴转动，通过对转动角度进行限定，可使轴三25上的遮挡片26能够由竖直状态转至水平状态，当遮挡片26转至水平状态时，能够对建筑物内的房顶处进行密封，在实际使用过程中，通过设置多个顶部遮挡装置21，从而对应多排遮挡片26，进而能够对建筑物内的屋顶处进行完整的密封效果，将燃烧时产生的二氧化碳阻留在建筑物内，同时也阻止外界空气中氧气的进入，达到阻燃的效果。

齿板23上靠近中部的侧面固定连接有限位块28，通过限位块28的设置，能够对齿板23相对钢结构壳体1的下移距离进行限制，使遮挡片26能够有原始的竖直状态转至水平状态，实现更加完整的密封效果。

齿板23上靠近底部的侧面固定连接有配重块29，通过配重块29的设置，能够增加齿板23下落时的重力，进而使齿板23能更加轻易的克服与钢结构壳体1之间摩擦力后进行下移。

钢结构壳体1的左侧固定连接有侧面密封装置22。且盘形壳二12内气体的挤压与抽取与侧面密封装置22的动作配合是同步的，例如在对盘形壳二12内的氮气以及干粉通过导气管一10进行补充时，通过侧面密封装置22能够对导气管二17的左端以及钢结构壳体1整体的密封性能进行提升。

侧面密封装置22包括拉板一30，拉板一30的端部与传动滑杆15上远离活塞杆14的一侧固定连接，拉板一30的左侧通过销轴转动连接有连杆31，连杆31的左端通过销轴转动连接有拉板二32，拉板二32的左侧固定连接有传动臂33，传动臂33上的水平段贯穿钢结构壳体1并与钢结构壳体1滑动连接，钢结构壳体1的左侧固定连接有套管34，套管34的内壁左右限位滑动连接有框体35，框体35的右侧固定连接有导向弹簧36，导向弹簧36的右端与钢结构壳体1的左侧固定连接，框体35的左右两侧均开设有出料口37，套管34的表面开设有供传动臂33左右滑动的限位通槽一38，传动臂33的端部穿过限位通槽一38并与框体35的表面固定连接，框体35的内壁滑动连接有两个对称的密封压块39，两个密封压块39的相背侧均通过销轴转动连接有转动臂40，框体35的表面开设有限位通槽二41，转动臂40上远离密封压块39的一端穿过限位通槽二41并与套管34的内壁通过销轴转动连接。

使用时，伴随着传动滑杆15的竖直升降，使得传动滑杆15上的拉板一30也会同步升降；如图5所示，此时当传动滑杆15带着拉板一30进行下移时，会使拉板一30上通过销轴连接的连杆31进行转动，通过转动配合，使得拉板二32能够向右进行移动，使得拉板二32带着传动臂33同步右移，通过传动臂33的传动，使得套管34捏的框体35也会同步右移，通过框体35的右移对其内的密封压块39进行右向的挤压，在转动臂40的转动配合下，会使两个密封压块39在框体35内进相背离移动，即使得两个密封压块39进行相互远离的移动，使得两个密封压块39对于导气管二17的夹持逐渐解除；使得导气管二17能够实现贯通并达到出气效果。

反之，当传动滑杆15带着拉板一30进行上移后，能够使拉板二32逐渐与钢结构壳体1的内壁靠近，而两个密封压块39则会实现对导气管二17的对向夹持，此时导气管二17端部被密封，盘形壳一9内的消防干粉不会泄泄漏，钢结构壳体1内的氮气也不会泄漏出，同时，由于拉板二32与钢结构壳体1内壁的贴合，使得钢结构壳体1被传动臂33水平段贯穿处的缝隙也被密封起来，使得钢结构壳体1整体的密封效果得到提高，使得其内氮气能够长期的的氮气得到存储。

传动臂33的数量为两个，且两个传动臂33以套管34的水平中心线对称设置，通过两个传动臂33的设置，使得框体35在套管34内的移动会更加的稳定流畅。

拉板二32的左侧固定连接有限位辅助杆42，限位辅助杆42贯穿钢结构壳体1并与钢结构壳体1滑动连接，通过拉板二32左侧上限位辅助杆42的设置，能够进一步对拉板二32的水平移动进行限制，使得拉板二32只能在钢结构壳体1的内壁中进行左右水平移动。

拉板二32的左侧固定连接有密封垫43，密封垫43与钢结构壳体1的内壁活动连接，当拉板二32与钢结构壳体1的内壁贴合使，通过密封垫43的设置，代替密封垫43与钢结构壳体1内壁的接触，对拉板二32与钢结构壳体1内壁之间的密封效果进行加强，进一步避免钢结构壳体1内的氮气通过限位辅助杆42、传动臂33在贯穿钢结构壳体1使产生的缝隙进行泄漏。

通过对室内明火的阻燃和灭火操作，使得室内温度得到控制，避免钢结构壳体1的钢结构在高温火灾环境下出现变形、失效等问题。

工作原理：该带有防火功能的新型钢结构墙体使用时，通过多个钢结构壳体1起到建筑物整体的刚性支撑作用；通过温度传感器2感知建筑物内的温度，一旦发生火灾，建筑物内的室温急速升高，此时温度传感器2感知室内温度的升高，会通过PLC机构控制电机3运作，使得电机3上的输出轴带动轴一4的转动，通过轴一4带动转盘5以及弧形齿条6的同步运运作；当弧形齿条6上的齿牙与齿轮一8上的齿牙啮合时，会使弧形齿条6上的齿牙带动齿轮一8以及齿轮一8上轴二7的转动，且两个齿轮一8以转盘5的竖直中心线对称设置，会使两个齿轮一8在受弧形齿条6的转动驱动后进行方向相反的方向进行转动，由此使得轴二7能够带着其左端的盘形壳一9进行往复式转动，使得盘形壳一9内的干粉能够反复的在盘形壳一9内晃动，避免干粉长期在盘形壳一9内静置，导致结块而难以以粉末的状态被喷出；由于活塞杆14贯穿盘形壳二12且只能在盘形壳二12上进行限位滑动，且伴随着盘形壳一9的往复式转动，会使盘形壳一9左侧上的螺旋导槽16与传动滑杆15之间产生相对滑动，在螺旋导槽16上轨迹的引导下，会使传动滑杆15带着活塞杆14以及活塞杆14上的活塞一13在盘形壳二12内进行往复式的升降运动，当活塞一13朝向盘形壳二12的中间位置移动时，会使盘形壳二12内的空气因空间的减小而使压强急剧增加，会使该高压气压通过盘形壳二12内左侧的单向空气阀18进入到导气管二17中，最终由导气管二17的左端被排出；反之当活塞一13朝着远离单向空气阀18的方向进行竖直移动时，会使至处于被压缩的空间逐渐增大，会使该空间内处于低压或负压状态，由于单向空气阀18的单向导通性，会使导气管一10的右端在盘形壳一9内进行气体的抽取，由于盘形壳一9中伴随着往复式转动，会使被抽取的空气中夹带着干粉一起通过导气管一10和导气管一10左端上的单向空气阀18而进入到盘形壳二12内，然后随着盘形壳二12内对应空间的压缩，使得高压气体带着干粉通过导气管二17右端上的单向空气阀18以及导气管二17而被向左排出；由此实现盘形壳一9内干粉的间歇式的自动射出，干粉落在明火上能够起到阻燃的效果；同时伴随着导气管一10对盘形壳一9内气体的抽取，会使钢结构壳体1内预先储存的氮气通过盘形壳一9右侧上的进气孔11而进入到盘形壳一9内，使得氮气夹带着干粉一起被导气管一10抽取；且盘形壳二12内气体的挤压与抽取与侧面密封装置22的动作配合是同步的，例如在对盘形壳二12内的氮气以及干粉通过导气管一10进行补充时，通过侧面密封装置22能够对导气管二17的左端以及钢结构壳体1整体的密封性能进行提升；通过顶部遮挡装置21能够对建筑物内顶部的空间进行一定程度的密封作用；通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于钢结构在火场高温作用下，仍然很快就会出现塑性变形、失效，进而引起建筑的整体倾覆，造成事故甚至是人员伤亡的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。