大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種機器人消防設備領域的技術，具體是一種俯仰角達到-15°?+105°的緊湊型遠射程消防水炮。
【背景技術】
[0002]現有的消防炮為了實現了噴射方向左右及俯仰動作，其流道經過了多個90°彎組成或采用大曲率半徑流道方式以安裝回轉節，上述布置使得消防炮彎管內水流產生旋轉、壓力分散和壓差增大，影響最終的噴射距離，并且所需的控制回轉力矩較大。
[0003]經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN204522076U，公開日2015.08.05，公開了一種如圖1所示的消防炮用聯動回轉節，包括:依次轉動連接的單彎管、回轉座和雙彎管，其中:單彎管、設置于單彎管和回轉座之間的滾動體以及回轉座構成第一轉動副，雙彎管、設置于雙彎管和回轉座之間的滾動體以及回轉座構成第二轉動副。但該技術管路截面直徑有變化，會影響水流，此外其轉動噴射存在死角，無法噴射實現完整球面范圍。

【發明內容】

[0004]本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，大幅度縮短了水流從進入到噴出的時間和過彎次數，消除了水流在管道中的旋轉，從而使出射水流更加均勻和集中，顯著提高了射程和水壓；雙嚙合副的同步反向旋轉使得水炮輸出部的矢量得以抵消，使輸出部能夠始終處于軸線做垂直俯仰運動。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]本發明包括:依次轉動連接的輸出部、回轉部和底座，其中:回轉部包括:炮頸管、異型管和底座管組成的活動中間管、設置于炮頸管與異型管之間的第一嚙合副、設置于設置于異型管與底座管之間的第二嚙合副以及分別與兩個嚙合副相接觸的驅動組件，通過驅動組件分別驅動第一嚙合副和第二嚙合副，實現回轉部的球向回轉。
[0007]所述的第一嚙合副包括:固定設置于炮頸管上的回轉齒輪以及與之相嚙合的變位齒輪，其中:變位齒輪套接于異型管上且另一側與驅動組件相嚙合。
[0008]所述的第二嚙合副包括:固定設置于異型管上的中間管齒輪，該中間管齒輪與驅動組件相嚙合。
技術效果
[0009]與現有技術相比，本發明取消了利用90°彎或大曲率半徑彎將炮頭校正至軸線的結構，使水流從進入到噴出的時間和過彎次數減少，消除了水流在管道中的旋轉，從而使水流均勻和集中，提高了滅火射程，減小了炮的體積，也減小了俯仰回轉所需的操作力矩，降低了消防員的滅火強度，減少了配套動力源的功率，并使相應滅火射程所需的水源配套功率降低80%以上。
【附圖說明】
[0010]圖1為現有技術不意圖；
[0011]圖2為本發明結構示意圖；
[0012]圖3為圖2部分剖視圖；
[0013]圖4為圖3立體示意圖；
[0014]圖5為中間管齒輪示意圖；
[0015]圖6為驅動齒輪立體示意圖；
[0016]圖7為實施例回轉角度示意圖；
[0017]圖中:1輸出部、2回轉部、3底座、201炮頸管、202異型管、203底座管、211變位齒輪、212驅動齒輪、213驅動蝸桿、214中間管齒輪、215回轉齒輪、31水平蝸輪，31水平蝸桿、2141中間管齒輪安裝座、2142中間管齒輪體、2121驅動齒輪槽。
【具體實施方式】
[0018]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0019]如圖2所示，本實施例包括:依次轉動連接的輸出部1、回轉部2和底座3，其中:
[0020]如圖3和圖4所示，所述的回轉部2包括:三段式活動中間管201?203、設置于炮頸管201和異型管202之間的第一嚙合副、設置于異型管202和底座管203之間的第二嚙合副以及驅動組件，通過驅動組件分別驅動第一嚙合副和第二嚙合副，實現回轉部2的球向回轉。
[0021]所述的第一嚙合副包括:固定設置于炮頸管201上的回轉齒輪215以及與之相嚙合的套接于異型管202上的變位齒輪211，當驅動組件旋轉并帶動變位齒輪211，使得變位齒輪211的另一側驅動回轉齒輪215轉動并帶動炮頸管201回轉，同時與炮頸管201活動連接的異型管202則不轉動。
[0022]所述的套接，通過在異型管202的外壁和變位齒輪211的內壁之間設置滾珠得以實現。
[0023]所述的第二嚙合副包括:固定設置于異型管202上的中間管齒輪214，該中間管齒輪214與驅動組件相嚙合，當驅動組件轉動時，中間管齒輪214驅動異型管202轉動，同時與異型管202活動連接的底座管203則不轉動。
[0024]如圖5所示，所述的中間管齒輪214包括:位于外部的中間管齒輪體2142和與之相連的中間管齒輪安裝座2141。
[0025]所述的驅動組件采用嚙合齒輪實現，優選包括:分別與第一嚙合副和第二嚙合副相接觸的驅動齒輪212，進一步優選包括與驅動齒輪212相嚙合的用于精確控制的驅動蝸桿 213。
[0026]如圖6所示，所述的驅動齒輪212上優選設有用于與所述驅動蝸桿213相嚙合的驅動齒輪槽2121。
[0027]所述的活動中間管的內部管路截面，即垂直于水流方向的截面均為圓形，且其直徑在任意位置均相同。
[0028]所述的炮頸管201的兩端分別與輸出部I和異型管202轉動連接，該炮頸管201為L字形結構。
[0029]所述的異型管202的兩端分別與炮頸管201和底座管203轉動連接，該異型管202的的入射端面和出射端面的法相夾角為30°。
[0030]所述的炮頸管201的入射端面和異型管202的出射端面的法相相平行，優選為處于同一軸線且呈Ω字形結構。
[0031]所述的底座管203的兩端分別與異型管202和底座3轉動連接，該底座管203的入射端面和出射端面的法相夾角為45°。
[0032]所述的底座3上進一步優選設有水平蝸輪蝸桿組，通過該水平蝸輪蝸桿組與噴射系統相連以實現水平精確可調轉向。
[0033]所述的水平蝸輪蝸桿組包括:設置于底座3上的水平蝸輪31以及與之相嚙合的水平蝸桿31。
[0034]所述的活動中間管的連接均采用開鋼珠槽的方式，裝入鋼珠以形成自由轉動。
[0035]如圖7所示，為本裝置工作時的回轉范圍。本裝置以一個動力源驅動的若干齒輪傳動副和兩段端面夾角為30°的異形彎管組合進行運動，形成的炮頭在同一軸線上進行俯仰運動的俯仰回轉部，使水流在流道中順暢通過，從進入到噴出的時間和過彎次數減少，消除了水流在管道中的旋轉，從而使水流均勻和集中，提高了滅火射程，減小了炮的體積，也減小了俯仰回轉所需的操作力矩。
[0036]本發明進一步優選設置若干可控電機和與之相連的控制模塊，其中:上述至少一個齒輪和/或蝸輪通過可控電機驅動，控制模塊通過有線、無線或預設的方式將操縱指令輸出至可控電機，從而實現遠距離消防滅火或無人消防滅火。
【主權項】
1.一種大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，其特征在于，包括:依次轉動連接的輸出部、回轉部和底座，其中:回轉部包括:炮頸管、異型管和底座管組成的活動中間管、設置于炮頸管與異型管之間的第一嚙合副、設置于設置于異型管與底座管之間的第二嚙合副以及分別與兩個嚙合副相接觸的驅動組件，通過驅動組件分別驅動第一嚙合副和第二嚙合副，實現回轉部的球向回轉。2.根據權利要求1所述的大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，其特征是，所述的第一嚙合副包括:固定設置于炮頸管上的回轉齒輪以及與之相嚙合的變位齒輪，其中:變位齒輪套接于異型管上且另一側與驅動組件相嚙合，當驅動組件旋轉并帶動變位齒輪，使得變位齒輪的另一側驅動回轉齒輪轉動并帶動炮頸管回轉，同時與炮頸管活動連接的異型管則不轉動。3.根據權利要求1所述的大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，其特征是，所述的第二嚙合副包括:固定設置于異型管上的中間管齒輪，該中間管齒輪與驅動組件相嚙合，當驅動組件轉動時，中間管齒輪驅動異型管轉動，同時與異型管活動連接的底座管則不轉動。4.根據上述任一權利要求所述的大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，其特征是，所述的驅動組件包括:分別與第一嚙合副和第二嚙合副相接觸的驅動齒輪和與驅動齒輪相嚙合的用于精確控制的驅動蝸桿。5.根據權利要求4所述的大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，其特征是，所述的驅動齒輪上設有用于與所述驅動蝸桿相嚙合的驅動齒輪槽。6.根據權利要求1所述的大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，其特征是，所述的活動中間管的內部管路截面，即垂直于水流方向的截面均為圓形，且其直徑在任意位置均相同。7.根據權利要求1或2或3或6所述的大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，其特征是，所述的炮頸管的兩端分別與輸出部和異型管轉動連接，該炮頸管為L字形結構。8.根據權利要求1或2或3或6所述的大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，其特征是，所述的異型管的兩端分別與炮頸管和底座管轉動連接，該異型管的的入射端面和出射端面的法相夾角為30°。9.根據權利要求1或2或3或6所述的大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，其特征是，所述的炮頸管的入射端面和異型管的出射端面的法相相平行。10.根據權利要求1或2或3或6所述的大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，其特征是，所述的炮頸管的入射端面和異型管的出射端面的法相處于同一軸線且炮頸管和異型管整體呈Ω字形結構。11.根據權利要求1或2或3所述的大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，其特征是，所述的底座管的兩端分別與異型管和底座轉動連接，該底座管的入射端面和出射端面的法相夾角為45° ο12.根據權利要求1所述的大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，其特征是，所述的底座上設有水平蝸輪蝸桿組，通過該水平蝸輪蝸桿組與噴射系統相連以實現水平精確可調轉向。13.根據上述任一權利要求所述的大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，其特征是，還包括:若干可控電機和與之相連的控制模塊，其中:上述至少一個齒輪和/或蝸輪通過可控電機驅動，控制模塊通過有線、無線或預設的方式將操縱指令輸出至可控電機，從而實現遠距離消防滅火或無人消防滅火。
【專利摘要】一種大俯仰角緊湊型遠射程消防水炮，包括：依次轉動連接的輸出部、回轉部和底座，其中：回轉部包括：炮頸管、異型管和底座管組成的活動中間管、設置于炮頸管與異型管之間的第一嚙合副、設置于異型管與底座管之間的第二嚙合副以及分別與兩個嚙合副相接觸的驅動組件，通過驅動組件分別驅動第一嚙合副和第二嚙合副，實現回轉部的球向回轉。本發明與現有技術相比，取消了原先利用90°彎或大曲率半徑彎將炮頭校正至軸線的方案，使水流從進入到噴出的時間和過彎次數減少，消除了水流在管道中的旋轉，從而使水流均勻和集中，提高了滅火射程，減小了炮的體積，也減小了俯仰回轉所需的操作力矩，降低了消防員的滅火強度，減少了配套動力源的功率，并使相應滅火射程所需的水源配套功率降低80％以上。
【IPC分類】A62C31/00
【公開號】CN105056444
【申請號】CN201510589296
【發明人】施曉吉, 楊冬亮
【申請人】沃斧（上海）安防科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年9月16日