CN101991925A

CN101991925A - 低压损消防水炮

Info

Publication number: CN101991925A
Application number: CN2009100135328A
Authority: CN
Inventors: 宗延杰
Original assignee: Dalian Shian Science & Technology Development Co Ltd
Current assignee: DALIAN SHIAN SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2011-03-30

Abstract

本发明公开了一种低压损消防水炮，包括主体管(3)、喷水炮筒(6)。主体管(3)为圆筒状结构，主体管的侧壁以连通方式连接出两个侧臂管(18)；两个侧臂管成环抱状；侧臂管之间位于前部以连通方式连接一个两端封闭的横管单元(21)，横管单元的中部以连通方式连接喷水炮筒(6)；其中，喷水炮筒的出口面积、两侧臂管的出口面积之和，以及主体管的入口面积，三者比值依次为1∶2∶1.7～1∶2∶4，其目的旨在保证喷射压力。并且本发明尽可能缩小流体的流程，同时管内以流线方式设置，减少拐点，保证流体通道通畅。因此本发明避免了传统S型消防炮供水压力损失大的问题，保证消防炮具有更远的射程，进一步保障消防效果。

Description

低压损消防水炮

技术领域

本发明涉及消防用器材，更具体地说，涉及一种消防炮。

背景技术

现有技术的消防炮大多采用S型结构。问题在于，S型消防炮外形结构呆板，重心比较高，从而导致后坐力较大，致使能量流失严重。为此，中国专利200820042367.X公开了一种消防炮，改进了原有S型消防炮的结构，包括喷嘴、炮管、仰俯机构、水平回转机构和炮身。其炮管后部仍采用回转式配重结构。问题在于，S型消防炮以及回转式配重结构，均未缩短水炮流体的流程，从而造成一定的能量损失，并因此影响水炮的射程，影响消防效果。

发明内容

本发明针对上述问题，设计一种缩短流体流程，减少压力损失的消防水炮，其目的旨在提高消防炮的射程，从而保障消防效果。

为了达到上述目的，本发明一种低压损消防水炮，包括主体管、与主体管连通的喷水炮筒。其中，主体管为圆筒状结构，主体管的侧壁以连通方式连接出两个侧臂管；两个侧臂管成环抱状；两个侧臂管之间位于前部以连通方式连接一个两端封闭的横管单元，横管单元的中部以连通方式连接喷水炮筒。优选方式下，为了减少喷射压力的损失，上述喷水炮筒的出口面积、两侧臂管的出口面积之和，以及主体管的入口面积，三者比值范围为1∶2∶1.7～1∶2∶4。

本发明一种低压损消防水炮，其改进在于，主体管的封闭端为球面，其腔体直径大于入水口处直径，而且包括入水口处、底部连接处以及所述侧臂管在内的内部整体结构呈流线形。最优方式下，主体管的底部腔体直径与高度相当；而且侧臂管伸出的距离应满足喷水炮筒能够旋转至正对下方喷射的为宜，而且侧臂管的臂长越短越好。

此外，为了保证本发明低压损消防水炮，能够自动执行灭火动作，主体管的入水口处设置有用于连接供水管路的连接法兰。主体管与连接法兰之间设置有用于带动主体管绕轴线旋转由水平旋转电机驱动的套筒状水平旋转驱动器。而横管单元与喷水炮筒之间设置有用于带动喷水炮筒绕横管单元轴向旋转由垂直旋转电机驱动的套筒状垂直旋转驱动器。

本发明低压损消防水炮，优选方式下，主体管高度为140-200毫米，入水口处直径为65-80毫米；两个侧臂管的出口处直径为40-60毫米。此外，喷水炮筒的直径为40-60毫米。为了达到装配目的，两侧臂管的中心距设定在140-200毫米之间。

本发明将灭火流体的入口(即主体管的入口)直径设定为65-80毫米；两个侧臂管的出口处直径为40-60毫米。喷水炮筒的直径为40-60毫米。从而使得流体通道的面积比依次约为4∶2∶1，即流体入口与喷射炮筒出口的比率为4∶1，保证喷射压力。并且本发明尽可能缩小流体的流程，例如，主体管高度仅为140-200毫米，而且管内以流线方式设置，减少拐点，保证流体通道通畅。因此，本发明的有益效果如下：

消防水炮的主体管以对称方式设置成环抱状侧臂管，将侧臂管用作喷水炮筒的供水管及支撑座体。这种结构可以采用坐装和吊装两种方式，摒弃了传统S型消防炮供水压力的损失，从而保证消防炮的射程更远。而且，本发明提高了整体的刚性强度。水炮在瞄准火点后，瞬间推出巨大的水柱。水柱扑向火点的同时产生反推力(即后坐力)，使得整个水炮产生振动，从而直接影响跟踪定位火点的准确性。本产品增强结构刚性的优点就在于使得喷水产生的反作用力及作用力的力矩最小。

此外，本发明水炮主体管采用整体不锈钢精铸，精铸体内外表面光滑，型腔采用流体，倒流顺畅，双曲线结构。而且，水炮炮筒采用高强度铝合金，精车成型。垂直转动铰链采用标准滚动轴泵，双支点转动，稳定可靠。因此，本发明的消防水炮具有整体外型新颖大方、体积小、重量轻等特点，适用于体育馆、机场、会展中心等大空间场所。

附图说明

图1是本发明消防炮坐式安装状态下的侧视结构示意图；

图2是本发明消防炮吊式安装状态下的侧视结构示意图；

图3是图2所示消防炮的俯视结构示意图；

图4是图2所示消防炮的左视结构示意图；

图5是本发明消防炮主体管的侧视结构示意图；

图6是图5所示消防炮主体管的左视结构示意图；

图7是图5所示消防炮主体管的俯视结构示意图；

图8是图5所示消防炮主体管上部连接法兰的结构示意图；

图9是本发明消防炮主体管的尺寸结构示意图。

具体实施方式

如图1和2所示一种消防炮结构，既可以坐式安装(如图1)，又可以吊式安装(如图2)。

结合附图1-4说明本发明消防炮的结构，包括主体管3、与主体管3通过管道连通的喷水炮筒6，以及在主体管3入口端设置的用于固定消防炮基体同时连接主供水管的连接法兰1。连接法兰1的结构如图8所示，用于将消防炮与供水管路连接。其中，供水管路主要指提供灭火用流体的管路系统，如供水系统等。现有技术下，在供水系统中留有用于安装消防设备的支路端口，消防炮的主体管连接于支路端口，实现消防炮的安装。

如图5-7所示，主体管3为圆筒状，底部为球面结构。主体管3的侧壁以连通方式连接两个侧臂管18。两个侧臂管成环抱状对称设置，主体管包括侧臂管在内的入口处、底部连接处以及其他内部结构均呈流线形。主体管3采用似球形壳体结构，结构合理，容积大，占用空间小，重量轻，降低了驱动电机的功耗。从力学角度分析，从进口到出口，仅有两处转向，水流流畅，阻力减小。在水炮主体内，设有大容量储水罐，起到稳流保压的调节作用。主体管的进水口优选方式下可以加大，其面积是出水口面积的1.7-4倍，进一步加大腔内增压比。出口管采用双曲线大弧度锥形导流管，压力损失小，通水流畅。上述优点其目的旨在保证消防炮的射程足够远，从而增强消防炮的能力，在空间限制的地区，以少量本发明的消防炮代替传统大量的消防炮设备，在达到所需功效的前提下，降低安装消防设备的成本。

此外，两个侧臂管18的前部以连通方式连接一个两端封闭的横管单元21，横管单元21的中部以连通方式连接喷水炮筒6。如图3所示，为了便于横管单元21的安装，在侧臂管18的前端加设一个辅助支臂管22；再利用支臂管22穿设于横管单元21中，实现横管单元21与侧臂管18的连通及连接固定。此外，支臂管22的前端分别设置传感器座7，并在传感器座7中安装用于扫描火点的传感器。

为了实现消防炮基体的旋转，主体管3与连接法兰1之间设置有用于带动主体管3在使用中水平方向旋转由水平旋转电机13驱动的套筒状水平旋转驱动器2。而在横管单元21与喷水炮筒6之间设置有用于带动喷水炮筒6在使用中垂直方向旋转由垂直旋转电机8驱动的套筒状垂直旋转驱动器15。

而水平旋转电机13和水平旋转驱动器2，以及垂直旋转电机8和垂直旋转驱动器15优选方式下采用蜗轮-蜗杆传动方式，其目的旨在实现喷水炮筒在水平面及垂直两个面内可以往复旋转。而实现往复旋转又保持消防炮管道通擦畅的方式在现有技术的消防炮设备已被广泛采用，甚至那些实现机构往复旋转，且能保证灭火流体出入通畅的所有机械结构都可用在本发明的消防炮中。为此本发明提供一种优选方式，即对于喷水炮筒在垂直面内的旋转，如图1-3所示，垂直旋转驱动器15是水炮完成垂直旋转扫描定位喷水部件，由电机蜗杆驱动蜗轮带动垂直旋转轴套往复旋转，完成垂直面内的转动功能。图3中，喷水炮筒6固定于垂直旋转轴套上，由炮筒连接座11实现连接，喷水炮筒6的中间有一通管穿设于横管单元21中，实现管路连通。而垂直旋转轴套套接固定于横管单元21外部，并且通过喷水炮筒连接座11连接喷水炮筒6，从而实现整体的连接固定。此外，垂直旋转驱动器15通过垂直旋转驱动器固定架5连接喷水炮筒连接座，实现基体固定。

用于带动主体管3水平方向旋转由水平旋转电机13驱动的套筒状水平旋转驱动器2安装于主体管3与连接法兰1之间。其结构类似于垂直旋转电机8和垂直旋转驱动器15的设置方式。优选方式下，也采用蜗轮-蜗杆传动方式，其速度为每秒9度为宜。

其中，本发明还要注意各个管路连接的设置，既要保证密闭性，即消防流体不能发生泄漏，又要保证执行部件不发生干涉。达到这一目的的方法很多，管路的穿设、嵌套，配设密封端盖，以及使用套筒类连接座等都可用于本发明的消防水炮。本发明旨在提供一种对称结构的消防水炮，并提供最优的设计参数；而本发明管路的连接方式，可参据现有技术下机械设备中油路设置、灭火设备中流体管路设置，以及其他领域流体通道的设置方式实现，只要保证执行部件不发生干涉及实现消防目的即可。

为了实现喷水距离的有效调节，如图2所示，喷水炮筒6的筒体设置成可伸缩的方式，并设置电动推拉杆9实现喷水炮筒长度的变化，从而实现喷水射程的改变。

本发明的消防炮结构紧凑，主体管、侧臂管、横管单元、喷水炮筒构成的灭火液总流程在优选方式下只有450毫米，大大减少了流程的压力损失。而且通常情况下，从进口到出口，仅用流程0.5m左右，比现行产品1.5m缩短了3倍。

此外，横管单元两侧设置端盖，根据需要可以拆下端盖，通入泡沫或其他灭火用流体，从而使得本发明的消防炮可以用于喷射泡沫或其他专用灭火流体，甚至喷雾灭火，以便用于特定灭火场合。这一设置也充分利用本发明消防炮的整体结构，具有设计巧妙、拆装方便、使用灵活的优点。

一种实施方式下，如图9所示，本发明消防炮主体管的尺寸依次如下设置：

d₀为65毫米，d₁为40毫米，D₀为100毫米，D₁为100毫米，D₂为78毫米，D₃为75毫米，H为140毫米，A为150毫米。并且图中所示，主体管的下部腔体成球状结构，即主体管的高度与腔体的直径相当；如图所示，主体管的高度较直径大小仅多出入水口处脖颈处的高度位置。从而达到减少灭火流体流程的目的。

在另一种优选实施方式下，参照图9，本发明消防炮主体管的尺寸依次设置为：d₀为75毫米，d₁为50毫米，D₀为125毫米，D₁为115毫米，D₂为95毫米，D₃为80毫米，H为170毫米，A为175毫米。

而在本发明的第三种实施方式下，参照图9，消防炮主体管的尺寸依次设置为：d₀为80毫米，d₁为60毫米，D₀为150毫米，D₁为130毫米，D₂为110毫米，D₃为90毫米，H为200毫米，A为200毫米。

本发明消防水炮的使用方式为，首先将炮体如图1或2所示方式吊装或坐装于供水管路中。当发生火情时，消防炮的执行部件自动开始动作，首先主体管连接的水平驱动单元促使炮体水平方向内旋转，主体管前端的传感器开始寻找火点。优选方式下，对称方式设置的两个传感器，哪个传感器先找到火点，炮身就先朝这个传感器的方向旋转，从而缩短扫描时间。水平旋转扫描到火点后，喷射炮筒垂直方向扫描火点，保证炮筒正对火点中心喷射灭火。

综上，本发明的对称式消防水炮主要由如下部分构成：

1、连接机座，即连接法兰1是系统装置的基础，用法兰与消防供水管网相连接。

2、水平旋转电机13是系统装置水平旋转的传动装置，水平旋转驱动器2用来完成水平扫描定位喷水之功能。采用蜗轮-蜗杆传动方式，其速度为每秒9度。

3、主体管3是本系统装置的重要部件，是产品喷水性能得以优化的关键。是本产品申请专利保护之一。主体管3下部与水平旋转驱动器2相连接，上部与系统其他全体部件相连接。

4、垂直旋转电机8是水炮完成垂直旋转扫描定位喷水部件，轴套是其结构的重要部分由电机蜗杆驱动蜗轮带动垂直旋转轴套旋转，完成上转功能。垂直旋转驱动器15连接喷水炮筒连接座。

5、垂直旋转套11是改变水炮喷水方向，完成定向喷水主要部件，下部与主体管接通。

6、喷水炮筒6具备两种功能，可喷水和喷雾，调节炮筒长度可以直接转换。

总体而言，本发明具有如下优点：

1、主体管采用似球形壳体结构，容积大，占有空间小，重量轻，降低驱动电机功耗。

2、主体管的进水口加大，其面积是出水口面积的1.7倍，加大腔内增压比。

3、出口管采用双曲线大弧度锥形导流管，水头损失小，通水流畅。

4、压力水从进口到喷枪出口，总流程450毫米是同类产品的三分之一。

5、系统装置整体刚度好，喷枪喷水时的反作用力对定位精度的影响小。

图中最优实施方式的消防水炮，其具体结构及使用方法可参考本申请人同日申请的中国专利“对称式消防水炮”予以理解和实现，该专利通过引用，其内容纳入本发明的说明。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种低压损消防水炮，包括主体管(3)、与所述主体管(3)连通的喷水炮筒(6)，其特征在于，

所述主体管(3)为圆筒状结构，所述主体管(3)的侧壁以连通方式连接出两个侧臂管(18)；所述两个侧臂管(18)成环抱状；所述两个侧臂管(18)之间位于前部以连通方式连接一个两端封闭的横管单元(21)，所述横管单元(21)的中部以连通方式连接所述喷水炮筒(6)；

其中，所述喷水炮筒(6)的出口面积、两侧臂管(18)的出口面积之和，以及主体管(3)的入口面积，三者比值依次为1∶2∶1.7～1∶2∶4。

2.根据权利要求1所述低压损消防水炮，其特征在于，所述主体管(3)的封闭端为球面，其腔体直径大于入水口处直径，而且包括入水口处、底部连接处以及所述侧臂管在内的内部整体结构呈流线形。

3.根据权利要求2所述低压损消防水炮，其特征在于，所述主体管(3)的底部腔体直径与高度相当。

4.根据权利要求1-3任一所述低压损消防水炮，其特征在于，所述主体管(3)的入水口处设置有用于连接供水管路的连接法兰(1)。

所述主体管(3)与所述连接法兰(1)之间设置有用于带动所述主体管(3)绕轴线旋转由水平旋转电机(13)驱动的套筒状水平旋转驱动器(2)；

所述横管单元(21)与所述喷水炮筒(6)之间设置有用于带动所述喷水炮筒(6)绕所述横管单元(21)轴向旋转由垂直旋转电机(8)驱动的套筒状垂直旋转驱动器(15)。