CN101893408B - 一种用于防暴驱散的脉冲水炮车及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于防暴驱散的脉冲水炮车，包括车体、炮体以及置于车体内部的供液系统、供气系统和控制系统，所述炮体通过炮体安装座安装于车体顶部外面，所述炮体包括储液机构、液气连接机构、阀体机构和储气机构，所述储液机构的前端部连接有封液件；所述液气连接机构分别连接储液机构和储气机构，所述阀体机构分别与液气连接机构、储液机构和储气机构连接，所述储液机构与供液系统连接，所述储气机构与供气系统连接，所述控制系统均分别与供液系统、供气系统和炮体连接。本发明还提供了上述脉冲水炮车的控制方法。本发明具有封液效果好、炮体的爆发力大等优点，大大提高了液体的利用率。

Description

一种用于防暴驱散的脉冲水炮车及其控制方法

技术领域

本发明属于防暴水炮设备技术领域，特别涉及一种用于防暴驱散的脉冲水炮车及其控制方法。

背景技术

防暴水炮车是一种用于处置突发性群体性事件的警用特种车辆，是武警和公安部队广泛使用的驱暴手段。现有防暴水炮车主要由水罐、水泵、水炮、管路和控制系统等组成，通过连续或脉冲形式射出直流高压水柱来驱暴。水炮最大射程50米～70米，车辆水罐容积5米³～13米³，一般是在中、重型货车底盘基础上进行改装。

水罐防暴车有以下不足：(1)水量需求大；(2)需要大功率动力匹配带动水泵。这些不足使水罐防暴车很难朝轻型化发展，限制了车辆灵活性和机动性。

脉冲水炮车是在车辆上加装车载脉冲炮系统，车载脉冲炮系统以脉冲形式发射高速水雾，并可在水雾中添加刺激剂，对骚乱人群进行强力打击。脉冲水炮车是专为处理群体性事件而研发的一种全新的非致命性驱暴车辆。脉冲水炮车解决了现有技术中车辆灵活性和机动性不够的问题，但仍存在以下缺陷：(1)现有技术水炮车的封液件一般采用圆柱形橡胶板，并沿中间位置将橡胶板分成六瓣橡胶单元2，如图1(a)所示；脉冲炮多次发射后封液件1与储水筒炮口3之间容易产生位移，造成中间的六瓣橡胶单元2不能回复到原位，使得封液件1朝外偏移，封液件弯曲呈凸出状，如图1(b)所示，使脉冲炮供水时容易漏水；(2)如图2所示，脉冲炮的主阀活塞5与气体的作用面一般都为平面4，平面不利于气体导流，从而导致水炮发射力不够；(3)现有的脉冲炮一般只采用一级阀体机构，在主阀气缸的控制气口处安装二位三通电磁阀，控制主阀气缸在充气时进气，发射时释放高压气，由于二位三通电磁阀的通径较小，在发射时会影响主阀气缸内高压气释放速度，从而影响脉冲炮爆发力。

发明内容

本发明的首要目的在于克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种结构合理、驱暴效果好的用于防暴驱散的脉冲水炮车。

本发明的另一目的在于提供上述脉冲水炮车的控制方法。

为达上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种用于防暴驱散的脉冲水炮车，包括车体、炮体以及置于车体内部的供液系统、供气系统和控制系统，所述炮体通过炮体安装座安装于车体顶部外面，所述炮体包括储液机构、液气连接机构、阀体机构和储气机构，所述储液机构的前端部连接有封液件；所述液气连接机构分别连接储液机构和储气机构，所述阀体机构分别与液气连接机构、储液机构和储气机构连接，所述储液机构与供液系统连接，所述储气机构与供气系统连接，所述控制系统均分别与供液系统、供气系统和炮体连接。

所述阀体机构包括阀体以及置于阀体内的主阀气缸、主阀活塞和主阀弹簧，所述主阀气缸开有控制气口；所述主阀活塞的一端通过密封圈与储液机构或液气连接机构配合连接，另一端通过主阀弹簧与主阀气缸连接，所述主阀气缸与储气机构或液气连接机构连接，且主阀活塞外周设有连通储液机构和储气机构的气体通道；所述主阀活塞与主阀气缸之间设有与控制气口连通的空腔，所述空腔与控制气口构成气缸气体通道。

或者，所述阀体机构包括阀体以及置于阀体内的主阀和副阀，所述主阀包括主阀气缸、主阀活塞和主阀弹簧，所述主阀气缸的前端和后端均分别设有槽腔；所述主阀活塞和主阀弹簧置于主阀气缸前端的槽腔内，且主阀气缸与主阀活塞配合连接；所述主阀活塞的一端通过密封圈与储液机构或液气连接机构配合连接，另一端通过主阀弹簧与主阀气缸连接，所述主阀气缸与储气机构或液气连接机构连接，且主阀活塞外周设有连通储液机构的气体通道；

所述主阀气缸开有与副阀连通的控制气口，且在其内部设有单向阀、副阀气体通道和卸荷通道，所述单向阀对应控制气口设置，所述副阀气体通道与主阀气缸前端的槽腔连通；所述卸荷通道与外界连通；

所述副阀置于主阀气缸后端的槽腔内，且包括副阀气缸、副阀活塞和副阀弹簧，所述副阀气缸与主阀气缸连接，所述副阀弹簧与副阀气缸连接，副阀活塞的一端对应副阀气体通道和卸荷通道设置，且通过密封圈分别与副阀气体通道和卸荷通道的端面配合连接，其另一端连接副阀弹簧。

所述副阀的个数可以是一个，也可以是多个；多个副阀的，各副阀之间通过副阀气体通道和卸荷通道对应连接。每个副阀均对应至少一个控制气口、至少一个单向阀、至少一个副阀气体通道和至少一个卸荷通道；作为优选，每个副阀对应四个或四个以上的副阀气体通道和卸荷通道。

所述主阀活塞的外表面设有锥面，且与其配合的密封圈的外表面也呈锥形；所述储液机构的后端部或液气连接机构与密封圈的配合面为锥面，所述主阀活塞通过密封圈的锥面与储液机构或液气连接机构的锥面配合。

所述储液机构为一储液筒，且其筒壁上开有加液口，所述加液口与供液系统连接；所述储气机构为一储气筒，且其筒壁上开有加气口，所述加气口与供气系统连接；

所述液气连接机构为一液气连接盘；

所述液气连接盘连接于储液筒的后端部与储气筒的前端部，所述阀体机构设于储液筒的后端部和储气筒的前端部之间，且安装于液气连接盘内；

或者，所述储气筒环绕储液筒的尾段设置，且储气筒和储液筒通过液气连接盘相互连接；所述阀体机构连接于储液筒的后端部和储气筒的后端部。

所述封液件包括骨架和橡胶，所述橡胶通过骨架安装于储液机构的前端部；所述橡胶分割成至少四个可开合的胶片。作为优选，所述橡胶中间嵌有至少一层夹布层。

所述供气系统包括依次通过管路连接的高压气瓶、过滤器、气源压力表、一级减压阀、一级压力表、二级减压阀、二级压力表、二位二通总气阀和二位三通电磁阀，所述二位二通总气阀通过管路与储气机构连接，作为优选，二位二通总气阀通过管路与储气筒连接；所述二位三通电磁阀通过管路与阀体机构连接。

所述供液系统包括添加剂罐以及依次连接的水罐、过滤器、水泵和加液二位二通电磁阀，所述加液二位二通电磁阀与储液机构通过管路连接，且其连接的管路上设有单向阀一，作为优选，加液二位二通电磁阀与储液筒连接；所述过滤器与水泵连接的管路上设有单向阀二；所述水泵连接有动力机构；所述水罐与水泵的出水口之间还连接有回水管路，且回水管路上设有卸荷二位二通电磁阀；所述添加剂罐与水泵的进水口通过管路连接，且其连接的管路上设有可调单向节流阀。所述动力机构优选为汽油发动机或车体动力源等。作为优选，水罐中设有水位计。

所述控制系统包括电源、电控箱、控制面板、控制盒、水泵电气总成单元、水路电气总成单元和气路电气总成单元，所述电源与电控箱连接，所述电控箱分别与水泵电气总成单元、水路电气总成单元和气路电气总成单元连接，所述水泵电气总成单元和水路电气总成单元均与供液系统连接，所述气路电气总成单元与供气系统连接；

所述控制面板上设有气源压力显示屏、工作压力数字显示屏、水位显示屏、水泵启动开关、水泵油门控制开关、总气阀开关、电磁阀开关、电源控制开关和外接电源接口，所述气源压力显示屏和工作压力数字显示屏均与供气系统连接，所述水位显示屏、水泵启动开关和水泵油门控制开关均与供液系统连接，所述水泵启动开关和水泵油门控制开关与水泵电气总成单元连接；所述总气阀开关、电磁阀开关、电源控制开关和外接电源接口均与电控箱连接；所述外接电源接口可以外接外部的电源；

其中，所述气源压力显示屏与供气系统的气源压力表连接；工作压力数字显示屏与供气系统的二级压力表连接；水位显示屏与供液系统中的水位计连接，显示水罐水位；水泵启动开关、水泵油门控制开关分别与供液系统中的水泵连接；电源控制开关控制本脉冲水炮车的电源通断，外接电源接口可以将外部的市电(外部的电源)连接到本脉冲水炮车上供电使用。

所述控制盒上设有单发加水按钮、发射按钮和连发发射按钮，所述单发加水按钮、发射按钮和连发发射按钮均分别与电控箱连接；

所述手柄控制总成单元设有旋转手柄、单发加水按钮、发射按钮和连发发射按钮，所述单发加水按钮、发射按钮和连发发射按钮均与电控箱连接，所述旋转手柄与炮体安装座连接。

作为优选，电控箱中设有PLC控制器，所述PLC控制器分别与水路电气总成单元、气路电气总成单元、总气阀开关、电磁阀开关、控制盒、手柄控制总成单元等连接。

上述脉冲水炮车的控制方法，具体包括如下步骤：

(1)所述脉冲水炮车发射前的准备：

(1-1)打开控制面板上电源控制开关；

(1-2)打开供气系统中高压气瓶的阀门，观察气源压力表，确认气源压力是否为6～20MPa，若小于6Mpa，则气源压力不足，需对高压气瓶充气；

(1-3)打开控制面板上总气阀开关，观察工作压力值是否为2.5±0.2MPa，若不是，则禁止发射，需重新调整供气系统中的一级减压阀和二级减压阀，确保一级压力表读数为6±0.5MPa，二级压力表读数为2.5±0.2MPa；

(1-4)观察控制面板上的水位显示屏，当“水位”显示最低的一格时，表示水罐没水，禁止启动水泵，需对水罐加水；

(1-5)启动水泵启动开关，并通过水泵电气总成单元控制水泵，对水泵进行加油、减油操作；

(1-6)控制旋转手柄，调节控制脉冲炮发射方向；

(2)所述脉冲水炮车单次发射的控制步骤：

(2-1)启动控制面板上水泵油门控制开关，并通过水泵电气总成单元控制水泵，加大水泵油门；

(2-2)启动控制面板上的总气阀开关和电磁阀开关，并通过气路电气总成单元控制供气系统，供气系统的二位二通总气阀通电打开，二位三通电磁阀通电打开，高压气瓶向储气筒充气；炮体中的控制气口向主阀气缸中注入高压气体，主阀气缸的气压升高，主阀气缸作用于主阀活塞的压力大于气体通道的高压气作用于主阀活塞的压力，在压力作用下主阀活塞和密封圈迅速往储液筒移动，使气体通道与储液机构的储液筒之间密封；

(2-3)启动控制盒或手柄控制总成单元上的单发加水按钮，并通过水路电气总成单元控制供水系统，水泵将水从水罐抽出，经过加液二位二通电磁阀和单向阀进入储液机构的储液筒，可调单向节流阀将添加剂从添加剂罐抽出并按一定比例与水混合进入储液机构的储液筒；当储液筒满载后，松开单发加水按钮，加液二位二通电磁阀关闭，卸荷二位二通电磁阀打开，水经过卸荷二位二通电磁阀流回水罐；

(2-4)启动控制盒或手柄控制总成单元上的发射按钮，并通过气路电气总成单元控制供液系统，二位二通总气阀断电关闭，高压气瓶停止向储气筒充气；炮体中的控制气口将主阀气缸中的高压气体释放，主阀气缸的气压降低到常压状态，主阀气缸的常压气作用于主阀活塞的压力远小于气体通道的高压气体作用于主阀活塞的压力，在压力作用下主阀活塞和密封圈迅速往主阀气缸一端移动，气体通道与储液机构的储液筒连通，且将储液筒和储气机构的储气筒连通，储气筒的高压气体通过气体通道冲向储液筒，驱使储液筒中的液体冲开封液件喷出，由于气体与液体碰出前相互混合，使液体从储液筒喷出后迅速爆发雾化，形成大面积雾化覆盖区；

(2-5)循环步骤(2-2)～(2-4)，直至防暴发射结束；

(3)所述脉冲水炮车连续发射的控制步骤：

(3-1)启动控制面板上水泵油门控制开关，并通过水泵电气总成单元控制水泵，加大水泵油门；

(3-2)启动控制面板上的总气阀开关和电磁阀开关，并通过气路电气总成单元控制供气系统，供气系统的二位二通总气阀通电打开，二位三通电磁阀通电打开，高压气瓶向储气筒充气；炮体中的控制气口向主阀气缸中注入高压气体，主阀气缸的气压升高，主阀气缸作用于主阀活塞的压力大于气体通道的高压气体作用于主阀活塞的压力，在压力作用下主阀活塞和密封圈迅速往储液筒移动，使气体通道与储液机构的储液筒之间密封；

(3-3)启动控制盒或手柄控制总成单元上的发射按钮，并通过水路电气总成单元控制供水系统，水泵将水从水罐抽出，经过加液二位二通电磁阀和单向阀进入储液机构的储液筒，可调单向节流阀将添加剂从添加剂罐抽出并按一定比例与水混合进入储液机构的储液筒；当储液筒满载后，加液二位二通电磁阀关闭，卸荷二位二通电磁阀打开，水经过卸荷二位二通电磁阀流回水罐；

同时，气路电气总成单元控制供液系统，二位二通总气阀断电关闭，高压气瓶停止向储气筒充气；炮体中的控制气口将主阀气缸中的高压气体释放，主阀气缸的气压降低到常压状态，主阀气缸的常压气作用于主阀活塞的压力远小于气体通道的高压气作用于主阀活塞的压力，在压力作用下主阀活塞和密封圈迅速往主阀气缸一端移动，气体通道与储液机构的储液筒连通，且将储液筒和储气机构的储气筒连通，储气筒的高压气体通过气体通道冲向储液筒，驱使储液筒中的液体冲开封液件喷出，由于气体与液体碰出前相互混合，使液体从储液筒喷出后迅速爆发雾化，形成大面积雾化覆盖区；

(3-4)循环步骤(3-2)～(3-3)，通过控制盒或手柄控制总成单元上的发射按钮结束发射。

本发明的工作原理：炮体通过炮体安装座固定在车体顶部上方，通过炮体安装座可调整炮体左右、上下旋转，调整瞄准角度。通过控制系统可控制供液系统和供气系统对炮体发射前进行供给。控制系统给定发射信号，炮体内的高压气体推动液体喷出，完成一次发射。控制系统可实现炮体手动、自动发射两种模式：在手动模式下，手动控制单次加液和发射；在自动模式下，控制系统控制自动进行逐次加液和发射，发射间隔时间小于4秒。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

1、本脉冲水炮车炮体的主阀活塞与气体的作用面为锥面(斜面)，在主阀活塞打开瞬间，四周气体通过斜面导向直接涌向前方储液筒；通过锥面对高压气流体进行引导；当高压气体的压力和体积相同时，采用本发明后，炮体的爆发力更大，高压气体利用效率更高。

2、本脉冲水炮车炮体可采用多级阀，用卸荷通道代替现有技术的二位三通电磁阀对主阀气缸的高压气体释放，使高压气释放的通径增大为原来的8倍，成倍加快了主阀气缸内高压气释放速度，从而大大增强了脉冲炮爆发力。

3、本发明的阀体机构放置在中间，即储液机构的后端与储气机构的前端之间，也可放置在后方，即储液机构的后端与储气机构的后端；采用将阀体机构放置在后方，可大大缩短炮体长度，且可使阀体机构安装和维修更简便。

4、本脉冲水炮车的封液件可采用橡胶中间夹布的方式，夹布材料为帆布和聚酯纤维布，可增强封液件的弹性和回复力，且可灵活调整胶片的弹性系数，达到既能在供水过程中封水，又能保证对脉冲炮射程影响最小；采用加强骨架，确保射水和复位过程中不产生位移；现有技术脉冲炮发射10～30次时，封液件的胶片会朝外凸出，采用本发明后，封液件的整个使用寿命中，不会出现朝外凸出的问题。

5、本发明采用高压气体作为动力源，省去对动力源依赖，只需喷射少量的雾化液体即可进行驱暴作业，大大提高了液体的利用率，可使脉冲水炮车减少对液体依赖，使脉冲水炮车体积小、重量轻，促进了脉冲水炮车向轻型化、更高的机动性和多功能整合发展。

附图说明

图1是现有技术封液件的结构示意图。

图2是现有技术阀体机构的结构示意图。

图3是本发明的整体结构示意图。

图4是图3所示水炮车的右视图。

图5是图3所示炮体的结构示意图。

图6是图5所示A处放大示意图。

图7是图5所示封液件的结构示意图。

图8是图3所示供气系统的结构示意图。

图9是图3所示供液系统的结构示意图。

图10是实施例2的结构示意图。

图11是实施例4的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

图3～图9示出了本实施例的具体结构示意图，如图3和图4所示，本用于防暴驱散的脉冲水炮车，包括车体6、炮体7以及置于车体6内部的供液系统9、供气系统10和控制系统，所述炮体7通过炮体安装座8安装于车体6顶部外面，所述炮体7包括储液机构、液气连接机构、阀体机构和储气机构，所述储液机构的前端部连接有封液件12；所述液气连接机构分别连接储液机构和储气机构，所述阀体机构分别与液气连接机构、储液机构和储气机构连接，所述储液机构与供液系统9连接，所述储气机构与供气系统10连接，所述控制系统均分别与供液系统9、供气系统10和炮体7连接。

所述液气连接机构为一液气连接盘14。

所述储液机构为一储液筒13，且其筒壁上开有加液口26，所述加液口26与供液系统9连接；所述储气机构为一储气筒20，且其筒壁上开有加气口19，所述加气口19与供气系统10连接；所述储气筒20的后端部设有后盖21。

如图5所示，所述液气连接盘14连接于储液筒13的后端部与储气筒20的前端部，所述阀体机构设于储液筒13的后端部和储气筒20的前端部之间，且安装于液气连接盘14内。

如图5所示，所述阀体机构包括阀体22以及置于阀体22内的主阀气缸16、主阀活塞15和主阀弹簧18，所述主阀气缸16开有控制气口17；所述主阀活塞15的一端通过密封圈25与液气连接机构配合连接，另一端通过主阀弹簧18与主阀气缸16连接，所述主阀气缸16与液气连接机构(液气连接盘14)连接，且主阀活塞15外周设有连通储液机构和储气机构的气体通道24；所述主阀活塞15与主阀气缸16之间设有与控制气口17连通的空腔，所述空腔与控制气口17构成气缸气体通道23。

如图6所示，所述主阀活塞15的外表面设有锥面27，且与其配合的密封圈的外表面也呈锥形；所述液气连接机构与密封圈25的配合面也为锥面，所述主阀活塞15通过密封圈的锥面与液气连接机构(液气连接盘14)的锥面配合。

如图7(b)所示，所述封液件12包括骨架28和橡胶30，所述橡胶30通过骨架28安装于储液机构的前端部，并通过炮口螺母11固定；且橡胶30中间嵌有一层夹布层29；所述橡胶30分割成六个可开合的胶片31，如图7(a)所示。所述夹布层29的材质为帆布和聚酯纤维布。

如图8所示，所述供气系统10包括依次通过管路连接的高压气瓶32、过滤器33、气源压力表34、一级减压阀35、一级压力表36、二级减压阀37、二级压力表38、二位二通总气阀39和二位三通电磁阀40，所述二位二通总气阀39通过管路与储气筒20的加气口19连接；所述二位三通电磁阀40通过管路与阀体机构连接。

如图9所示，所述供液系统9包括添加剂罐49以及依次连接的水罐44、过滤器66、水泵43和加液二位二通电磁阀42，所述加液二位二通电磁阀42与储液筒13的加液口26通过管路连接，且其连接的管路上设有单向阀一41；所述过滤器66与水泵43连接的管路上设有单向阀二67；所述水泵43连接有动力机构，所述动力机构为汽油发动机45；所述水罐44与水泵43的出水口之间还连接有回水管路，且回水管路上设有卸荷二位二通电磁阀50；所述添加剂罐49与水泵43的进水口通过管路连接，且其连接的管路上设有可调单向节流阀46，在可调单向节流阀46与添加剂罐49连接的管路上还设有添加剂二位二通电磁阀47和手柄式二位二通电磁阀48；水罐44中设有水位计。

所述控制系统包括电源、电控箱、控制面板、控制盒、水泵电气总成单元、水路电气总成单元和气路电气总成单元，所述电源与电控箱连接，所述电控箱分别与水泵电气总成单元、水路电气总成单元和气路电气总成单元连接，所述水泵电气总成单元和水路电气总成单元均与供液系统9连接，与供液系统9中的各阀门和水泵43连接；所述气路电气总成单元分别连接供气系统10中的各阀门；

所述控制面板上设有气源压力显示屏、工作压力数字显示屏、水位显示屏、水泵启动开关、水泵油门控制开关、总气阀开关、电磁阀开关、电源控制开关和外接电源接口，所述气源压力显示屏和工作压力数字显示屏均与供气系统连接，所述水位显示屏、水泵启动开关和水泵油门控制开关均与供液系统连接，所述水泵启动开关和水泵油门控制开关与水泵电气总成单元连接；所述总气阀开关、电磁阀开关、电源控制开关和外接电源接口均与电控箱连接；所述外接电源接口可以外接外部的电源；

其中，所述气源压力显示屏与供气系统的气源压力表连接；工作压力数字显示屏与供气系统的二级压力表连接；水位显示屏与供液系统中的水位计连接，显示水罐水位；水泵启动开关、水泵油门控制开关分别与供液系统中的水泵连接；电源控制开关控制本脉冲水炮车的电源通断，外接电源接口可以将外部的市电(外部的电源)连接到本脉冲水炮车上供电使用。

所述控制盒上设有单发加水按钮、发射按钮和连发发射按钮，所述单发加水按钮、发射按钮和连发发射按钮均分别与电控箱连接；

所述手柄控制总成单元设有旋转手柄、单发加水按钮、发射按钮和连发发射按钮，所述单发加水按钮、发射按钮和连发发射按钮均与电控箱连接，所述旋转手柄与炮体安装座8连接。

电控箱中设有PLC控制器，所述PLC控制器分别与水路电气总成单元、气路电气总成单元、总气阀开关、电磁阀开关、控制盒、手柄控制总成单元连接。

上述脉冲水炮车的控制方法，具体包括如下步骤：

(1)所述脉冲水炮车发射前的准备：

(1-1)打开控制面板上电源控制开关；

(1-2)打开供气系统10中高压气瓶32的阀门，观察气源压力表34，确认气源压力是否为6～20MPa，若小于6Mpa，则气源压力不足，需对高压气瓶32充气；

(1-3)打开控制面板上总气阀开关，观察工作压力值是否为2.5±0.2MPa，若不是，则禁止发射，需重新调整供气系统10中的一级减压阀35和二级减压阀37，确保一级压力表36的读数为6±0.5MPa，二级压力表38的读数为2.5±0.2MPa；

(1-4)观察控制面板上的水位显示屏，当“水位”显示最低的一格时，表示水罐44没水，禁止启动水泵43，需对水罐44加水；

(1-5)启动水泵启动开关，并通过水泵电气总成单元控制水泵43，对水泵43进行加油、减油操作。

(1-6)控制旋转手柄，调节控制脉冲炮发射方向；

(2)所述脉冲水炮车单次发射的控制步骤：

(2-1)启动控制面板上水泵油门控制开关，并通过水泵电气总成单元控制水泵43，加大水泵43的油门；

(2-2)启动控制面板上的总气阀开关和电磁阀开关，并通过气路电气总成单元控制供气系统10，供气系统10的二位二通总气阀39通电打开，二位三通电磁阀40通电打开，高压气瓶32向储气筒20充气；炮体7中的控制气口17向主阀气缸16中注入高压气体，主阀气缸16的气压升高，主阀气缸16作用于主阀活塞15的压力大于气体通道的高压气作用于主阀活塞15的压力，在压力作用下主阀活塞15和密封圈迅速往储液筒13移动，使气体通道与储液机构的储液筒13之间密封；

(2-3)启动控制盒或手柄控制总成单元上的单发加水按钮，并通过水路电气总成单元控制供水系统，水泵43将水从水罐44抽出，经过加液二位二通电磁阀和单向阀进入储液机构的储液筒13，可调单向节流阀46将添加剂从添加剂罐49抽出并按一定比例与水混合进入储液机构的储液筒13；当储液筒13满载后，加液二位二通电磁阀关闭，卸荷二位二通电磁阀50打开，水经过卸荷二位二通电磁阀50流回水罐44；

(2-4)启动控制盒或手柄控制总成单元上的发射按钮，并通过气路电气总成单元控制供液系统9，二位二通总气阀39断电关闭，高压气瓶停止向储气筒20充气；炮体7中的控制气口17将主阀气缸16中的高压气体释放，主阀气缸16的气压降低到常压状态，主阀气缸16的常压气作用于主阀活塞15的压力远小于气体通道的高压气体作用于主阀活塞15的压力，在压力作用下主阀活塞15和密封圈迅速往主阀气缸16一端移动，气体通道与储液机构的储液筒13连通，且将储液筒13和储气机构的储气筒20连通，储气筒20的高压气体通过气体通道冲向储液筒13，驱使储液筒13中的液体冲开封液件12喷出，由于气体与液体碰出前相互混合，使液体从储液筒13喷出后迅速爆发雾化，形成大面积雾化覆盖区；

(2-5)循环步骤(2-2)～(2-4)，直至防暴发射结束；

(3)所述脉冲水炮车连续发射的控制步骤：

(3-1)启动控制面板上水泵油门控制开关，并通过水泵电气总成单元控制水泵43，加大水泵43的油门；

(3-2)启动控制面板上的总气阀开关和电磁阀开关，并通过气路电气总成单元控制供气系统10，供气系统10的二位二通总气阀39通电打开，二位三通电磁阀40通电打开，高压气瓶32向储气筒20充气；炮体7中的控制气口17向主阀气缸16中注入高压气体，主阀气缸16的气压升高，主阀气缸16作用于主阀活塞15的压力大于气体通道的高压气体作用于主阀活塞15的压力，在压力作用下主阀活塞15和密封圈迅速往储液筒13移动，使气体通道与储液机构的储液筒13之间密封；

(3-3)启动控制盒或手柄控制总成单元上的发射按钮，并通过水路电气总成单元控制供水系统，水泵43将水从水罐44抽出，经过加液二位二通电磁阀和单向阀进入储液机构的储液筒13，可调单向节流阀46将添加剂从添加剂罐49抽出并按一定比例与水混合进入储液机构的储液筒13；当储液筒13满载后，加液二位二通电磁阀关闭，卸荷二位二通电磁阀50打开，水经过卸荷二位二通电磁阀50流回水罐44；

同时，气路电气总成单元控制供液系统9，二位二通总气阀39断电关闭，高压气瓶停止向储气筒充气；炮体7中的控制气口17将主阀气缸16中的高压气体释放，主阀气缸16的气压降低到常压状态，主阀气缸16的常压气作用于主阀活塞15的压力远小于气体通道的高压气作用于主阀活塞15的压力，在压力作用下主阀活塞15和密封圈迅速往主阀气缸16一端移动，气体通道与储液机构的储液筒13连通，且将储液筒13和储气机构的储气筒20连通，储气机构的储气筒20的高压气体通过气体通道冲向储液筒13，驱使储液筒13中的液体冲开封液件12喷出，由于气体与液体碰出前相互混合，使液体从储液筒13喷出后迅速爆发雾化，形成大面积雾化覆盖区；

(3-4)循环步骤(3-2)～(3-3)，通过控制盒或手柄控制总成单元上的发射按钮结束发射。

实施例2

本实施例除下述特征外其他结构同实施例1：如图10所示，所述阀体机构包括阀体58以及置于阀体58内的主阀和一个副阀，主阀包括主阀气缸53、主阀活塞52和主阀弹簧60，所述主阀气缸53的前端和后端均分别设有槽腔；所述主阀活塞52和主阀弹簧60置于主阀气缸53前端的槽腔内，且主阀气缸53与主阀活塞52配合连接；所述主阀活塞52的一端通过密封圈71与液气连接机构(液气连接盘14)配合连接，另一端通过主阀弹簧60与主阀气缸53连接，所述主阀气缸53与液气连接机构(液气连接盘14)连接，且主阀活塞52外周设有连通储液机构的气体通道61；

所述主阀气缸53开有与副阀连通的控制气口56，且在其内部设有单向阀55、副阀气体通道54和卸荷通道59，所述单向阀55对应控制气口设置，所述副阀气体通道54与主阀气缸53前端的槽腔连通，且对应副阀设置；所述卸荷通道59对应副阀设置，且与外界连通；

所述副阀置于主阀气缸53后端的槽腔内，副阀包括副阀气缸57、副阀活塞69和副阀弹簧68，所述副阀气缸57与主阀气缸53连接，所述副阀弹簧68与副阀气缸57连接，副阀活塞69的一端对应副阀气体通道54和卸荷通道59设置，且通过副阀密封圈70分别与副阀气体通道54的端面和卸荷通道59的端面配合连接，其另一端连接副阀弹簧68。

所述副阀对应一个控制气口、一个单向阀、四个副阀气体通道54和四个卸荷通道59。

实施例3

本实施例除下述特征外其他结构同实施例2：所述阀体机构包括阀体以及置于阀体内的主阀和两个副阀，主阀和各副阀的结构同实施例2。

各副阀之间通过副阀气体通道和卸荷通道对应连接。每个副阀对应一个控制气口、一个单向阀、六个副阀气体通道和六个卸荷通道。

实施例4

本实施例除下述特征外其他结构同实施例1：如图11所示，所述储气筒65环绕储液筒64的尾段设置，且通过液气连接盘62相互连接；所述阀体机构连接于储液筒64的后端部和储气筒65的后端部。

所述阀体机构包括阀体以及置于阀体内的主阀气缸63、主阀活塞75和主阀弹簧74，所述主阀气缸63开有控制气口72；所述主阀活塞75的一端通过密封圈77与储液机构配合连接，另一端通过主阀弹簧74与主阀气缸63连接，所述主阀气缸63与储气机构的储气筒65连接，且主阀活塞75外周设有连通储液机构和储气机构的气体通道76；所述主阀活塞75与主阀气缸63之间设有与控制气口72连通的空腔，所述空腔与控制气口构成气缸气体通道73。

所述主阀活塞75的外表面设有锥面，且与其配合的密封圈77的外表面也呈锥形；所述储液机构的储气筒65的后端部与密封圈的配合面也为锥面，所述主阀活塞75通过密封圈77的锥面与储液机构的锥面配合。

实施例5

本实施例除下述特征外其他结构同实施例1：所述封液件包括骨架和橡胶，所述橡胶通过骨架安装于储液机构的前端部；所述橡胶分割成四个可开合的胶片。

上述各实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于防暴驱散的脉冲水炮车，包括车体、炮体以及置于车体内部的供液系统、供气系统和控制系统，所述炮体通过炮体安装座安装于车体顶部外面，其特征在于：所述炮体包括储液机构、液气连接机构、阀体机构和储气机构，所述储液机构的前端部连接有封液件；所述液气连接机构分别连接储液机构和储气机构，所述阀体机构分别与液气连接机构、储液机构和储气机构连接，所述储液机构与供液系统连接，所述储气机构与供气系统连接，所述控制系统均分别与供液系统、供气系统和炮体连接；

所述阀体机构包括阀体以及置于阀体内的主阀气缸、主阀活塞和主阀弹簧，所述主阀气缸开有控制气口；所述主阀活塞的一端通过密封圈与储液机构或液气连接机构配合连接，另一端通过主阀弹簧与主阀气缸连接，所述主阀气缸与储气机构或液气连接机构连接，且主阀活塞外周设有连通储液机构和储气机构的气体通道；所述主阀活塞与主阀气缸之间设有与控制气口连通的空腔，所述空腔与控制气口构成气缸气体通道；

所述供气系统包括依次通过管路连接的高压气瓶、过滤器、气源压力表、一级减压阀、一级压力表、二级减压阀、二级压力表、二位二通总气阀和二位三通电磁阀，所述二位二通总气阀通过管路与储气机构连接；所述二位三通电磁阀通过管路与阀体机构连接；

所述供液系统包括添加剂罐以及依次连接的水罐、过滤器、水泵和加液二位二通电磁阀，所述加液二位二通电磁阀与储液机构通过管路连接，且其连接的管路上设有单向阀一；所述过滤器与水泵连接的管路上设有单向阀二；所述水泵连接有动力机构；所述水罐与水泵的出水口之间还连接有回水管路，且回水管路上设有卸荷二位二通电磁阀；所述添加剂罐与水泵的进水口通过管路连接，且其连接的管路上设有可调单向节流阀；

所述控制系统包括电源、电控箱、控制面板、控制盒、水泵电气总成单元、水路电气总成单元和气路电气总成单元，所述电源与电控箱连接，所述电控箱分别与水泵电气总成单元、水路电气总成单元和气路电气总成单元连接，所述水泵电气总成单元和水路电气总成单元均与供液系统连接，所述气路电气总成单元与供气系统连接；

所述控制面板上设有气源压力显示屏、工作压力数字显示屏、水位显示屏、水泵启动开关、水泵油门控制开关、总气阀开关、电磁阀开关、电源控制开关和外接电源接口，所述气源压力显示屏和工作压力数字显示屏均与供气系统连接，所述水位显示屏、水泵启动开关和水泵油门控制开关均与供液系统连接，所述水泵启动开关和水泵油门控制开关与水泵电气总成单元连接；所述总气阀开关、电磁阀开关、电源控制开关和外接电源接口均与电控箱连接；所述外接电源接口外接外部的电源；

所述控制盒上设有单发加水按钮、发射按钮和连发发射按钮，所述单发加水按钮、发射按钮和连发发射按钮均分别与电控箱连接；

所述控制系统还包括手柄控制总成单元，所述手柄控制总成单元设有旋转手柄、单发加水按钮、发射按钮和连发发射按钮，所述单发加水按钮、发射按钮和连发发射按钮均与电控箱连接，所述旋转手柄与炮体安装座连接。

2.根据权利要求1所述的用于防暴驱散的脉冲水炮车，其特征在于：所述阀体机构包括阀体以及置于阀体内的主阀和副阀，所述主阀包括主阀气缸、主阀活塞和主阀弹簧，所述主阀气缸的前端和后端均分别设有槽腔；所述主阀活塞和主阀弹簧置于主阀气缸前端的槽腔内，且主阀气缸与主阀活塞配合连接；所述主阀活塞的一端通过密封圈与储液机构或液气连接机构配合连接，另一端通过主阀弹簧与主阀气缸连接，所述主阀气缸与储气机构或液气连接机构连接，且主阀活塞外周设有连通储液机构的气体通道；

所述主阀气缸开有与副阀连通的控制气口，且在其内部设有单向阀、副阀气体通道和卸荷通道，所述单向阀对应控制气口设置，所述副阀气体通道与主阀气缸前端的槽腔连通；所述卸荷通道与外界连通；

所述副阀置于主阀气缸后端的槽腔内，且包括副阀气缸、副阀活塞和副阀弹簧，所述副阀气缸与主阀气缸连接，所述副阀弹簧与副阀气缸连接，副阀活塞的一端对应副阀气体通道和卸荷通道设置，且通过密封圈分别与副阀气体通道和卸荷通道的端面配合连接，其另一端连接副阀弹簧。

3.根据权利要求1或2所述的用于防暴驱散的脉冲水炮车，其特征在于：所述主阀活塞的外表面设有锥面，且与其配合的密封圈的外表面也呈锥形；所述储液机构的后端部或液气连接机构与密封圈的配合面为锥面，所述主阀活塞通过密封圈的锥面与储液机构或液气连接机构的锥面配合。

4.根据权利要求1所述的用于防暴驱散的脉冲水炮车，其特征在于：所述储液机构为一储液筒，且其筒壁上开有加液口，所述加液口与供液系统连接；所述储气机构为一储气筒，且其筒壁上开有加气口，所述加气口与供气系统连接；

所述液气连接机构为一液气连接盘；

所述液气连接盘连接于储液筒的后端部与储气筒的前端部，所述阀体机构设于储液筒的后端部和储气筒的前端部之间，且安装于液气连接盘内；

或者，所述储气筒环绕储液筒的尾段设置，且储气筒和储液筒通过液气连接盘相互连接；所述阀体机构连接于储液筒的后端部和储气筒的后端部。

5.根据权利要求1所述的用于防暴驱散的脉冲水炮车，其特征在于：所述封液件包括骨架和橡胶，所述橡胶通过骨架安装于储液机构的前端部；所述橡胶分割成至少四个可开合的胶片。

6.权利要求1~5任一项所述脉冲水炮车的控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

（1）所述脉冲水炮车发射前的准备：

（1-1）打开控制面板上电源控制开关；

（1-2）打开供气系统中高压气瓶的阀门，观察气源压力表，确认气源压力是否为6~20MPa，若小于6Mpa，则气源压力不足，需对高压气瓶充气；

（1-3）打开控制面板上总气阀开关，观察工作压力值是否为2.5±0.2MPa，若不是，则禁止发射，需重新调整供气系统中的一级减压阀和二级减压阀，确保一级压力表读数为6±0.5MPa，二级压力表读数为2.5±0.2MPa；

（1-4）观察控制面板上的水位显示屏，当“水位”显示最低的一格时，表示水罐没水，禁止启动水泵，需对水罐加水；

（1-5）启动水泵启动开关，并通过水泵电气总成单元控制水泵，对水泵进行加油、减油操作；

（1-6）控制旋转手柄，调节控制脉冲炮发射方向；

（2）所述脉冲水炮车单次发射的控制步骤：

（2-1）启动控制面板上水泵油门控制开关，并通过水泵电气总成单元控制水泵，加大水泵油门；

（2-2）启动控制面板上的总气阀开关和电磁阀开关，并通过气路电气总成单元控制供气系统，供气系统的二位二通总气阀通电打开，二位三通电磁阀通电打开，高压气瓶向储气筒充气；炮体中的控制气口向主阀气缸中注入高压气体，主阀气缸的气压升高，主阀气缸作用于主阀活塞的压力大于气体通道的高压气作用于主阀活塞的压力，在压力作用下主阀活塞和密封圈迅速往储液筒移动，使气体通道与储液机构的储液筒之间密封；

（2-3）启动控制盒或手柄控制总成单元上的单发加水按钮，并通过水路电气总成单元控制供水系统，水泵将水从水罐抽出，经过加液二位二通电磁阀和单向阀进入储液机构的储液筒，可调单向节流阀将添加剂从添加剂罐抽出并按一定比例与水混合进入储液机构的储液筒；当储液筒满载后，松开单发加水按钮，加液二位二通电磁阀关闭，卸荷二位二通电磁阀打开，水经过卸荷二位二通电磁阀流回水罐；

（2-4）启动控制盒或手柄控制总成单元上的发射按钮，并通过气路电气总成单元控制供液系统，二位二通总气阀断电关闭，高压气瓶停止向储气筒充气；炮体中的控制气口将主阀气缸中的高压气体释放，主阀气缸的气压降低到常压状态，主阀气缸的常压气作用于主阀活塞的压力远小于气体通道的高压气体作用于主阀活塞的压力，在压力作用下主阀活塞和密封圈迅速往主阀气缸一端移动，气体通道与储液机构的储液筒连通，且将储液筒和储气机构的储气筒连通，储气筒的高压气体通过气体通道冲向储液筒，驱使储液筒中的液体冲开封液件喷出，由于气体与液体碰出前相互混合，使液体从储液筒喷出后迅速爆发雾化，形成大面积雾化覆盖区；

（2-5）循环步骤（2-2）~（2-4），直至防暴发射结束；

（3）所述脉冲水炮车连续发射的控制步骤：

（3-1）启动控制面板上水泵油门控制开关，并通过水泵电气总成单元控制水泵，加大水泵油门；

（3-2）启动控制面板上的总气阀开关和电磁阀开关，并通过气路电气总成单元控制供气系统，供气系统的二位二通总气阀通电打开，二位三通电磁阀通电打开，高压气瓶向储气筒充气；炮体中的控制气口向主阀气缸中注入高压气体，主阀气缸的气压升高，主阀气缸作用于主阀活塞的压力大于气体通道的高压气体作用于主阀活塞的压力，在压力作用下主阀活塞和密封圈迅速往储液筒移动，使气体通道与储液机构的储液筒之间密封；

（3-3）启动控制盒或手柄控制总成单元上的发射按钮，并通过水路电气总成单元控制供水系统，水泵将水从水罐抽出，经过加液二位二通电磁阀和单向阀进入储液机构的储液筒，可调单向节流阀将添加剂从添加剂罐抽出并按一定比例与水混合进入储液机构的储液筒；当储液筒满载后，加液二位二通电磁阀关闭，卸荷二位二通电磁阀打开，水经过卸荷二位二通电磁阀流回水罐；

同时，气路电气总成单元控制供液系统，二位二通总气阀断电关闭，高压气瓶停止向储气筒充气；炮体中的控制气口将主阀气缸中的高压气体释放，主阀气缸的气压降低到常压状态，主阀气缸的常压气作用于主阀活塞的压力远小于气体通道的高压气作用于主阀活塞的压力，在压力作用下主阀活塞和密封圈迅速往主阀气缸一端移动，气体通道与储液机构的储液筒连通，且将储液筒和储气机构的储气筒连通，储气筒的高压气体通过气体通道冲向储液筒，驱使储液筒中的液体冲开封液件喷出，由于气体与液体碰出前相互混合，使液体从储液筒喷出后迅速爆发雾化，形成大面积雾化覆盖区；

（3-4）循环步骤（3-2）~（3-3），通过控制盒或手柄控制总成单元上的发射按钮结束发射。

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