CN102029036B - 四自由度消防喷枪 - Google Patents
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Abstract
一种四自由度消防喷枪，液压缸的底端与底部连接座通过销轴相连形成转动副，底部连接座与底部支架成120°连接，液压缸的活塞杆与顶部连接座通过球角连接形成球面运动副，顶部连接座与顶部支架成120°连接，6根拉力弹簧将顶部支架与底部支架对称连接在一起，拉力弹簧两两成一组成120°安装，顶端支架中心通过成120°的3排支撑滚珠配合连接消防龙头，消防龙头内部设计有导流细孔，液压缸连接控制器。本发明的优点是：1、体积小重量轻，消防能力增强；2、可以实现长时间的消防灭火，使自动消防灭火成为可能。
Description
技术领域
本发明涉及一种消防喷枪，尤其涉及一种四自由度消防喷枪。
背景技术
随着城市化的不断发展，城市高层建筑越来越多，由于多种因素，导致高层建筑火灾事故频发，且往往火灾持续时间数小时至数十小时不等，而现有的消防救护方法普遍采用消防员拿着消防龙头对准火源喷射水灭火（即使是在高空消防设备（如消防云梯、直升机等）也是如此），这对消防员的体力是一项极大的挑战，此外，这种灭火方式由于受水的射程的制约，使得消防员必须离火灾现场较近的地方进行消防作业，这就使消防员容易受到高空坠物、爆炸等的伤害，这是现有消防设备及方法中存在的严重问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种四自由度消防喷枪，该消防喷枪用于安装在高空消防车上，通过远程操作驱动机构改变喷枪角度，实现对高层建筑火灾的大范围内自动喷射灭火，降低消防员的劳动强度，使消防员尽可能远离火灾现场，以达到减少消防官兵的伤亡。
本发明是这样来实现的，它包括底部支架、底部连接座、液压缸、拉伸弹簧、顶部连接座、顶部支架、消防龙头、支撑滚珠，其特征是液压缸的底端与底部连接座通过销轴相连形成转动副，底部连接座与底部支架成120°连接，液压缸的活塞杆与顶部连接座通过球角连接形成球面运动副，顶部连接座与顶部支架成120°连接， 6根拉力弹簧将顶部支架与底部支架对称连接在一起，拉力弹簧两两成一组成120°安装，顶端支架中心通过成120°的3排支撑滚珠配合连接消防龙头，消防龙头内部设计有导流细孔，液压缸通过油管与控制阀连接，控制阀的控制线与驱动控制器连接，通过操作驱动控制器，实现对液压油缸的运动控制，实现对消防喷枪的姿态角度的控制。
消防作业时，在高压水流的作用下，可以达到很强的雾化效果，可以有效节省水量，使灭火效果更佳，灭火时间更长。消防龙头安装在顶部支架中心并通过滚珠实现配合，在滚珠的支撑下，消防龙头可以沿顶部支架的中心线做直线运动，形成第4个自由度，由于在驱动液压缸改变喷枪喷射角度时，会导致消防龙头尾部连接的进水软管的长度及角度发生变化，在滚珠的支撑下，消防龙头也可以在一定范围内转动，从而可以使该喷枪能灵活地适应各种喷射角度的变化，此外，消防龙头尾部进水口与输送管道的出水口间采用具有一定伸缩能力的皱折管进行连接，有助于大范围的消防灭火。
本发明的优点是：1、体积小重量轻，安装在高空消防设备的末端，对消防设备的末端负载增加很小，可以使高空消防设备不需要设计载人装备及所承受的载荷，从而可以使高空消防设备的消防高度增加，消防能力增强；2、该消防喷枪由地面消防员根据火源情况，进行远程控制，具有操作灵活，控制方便等特点，不需要消防员拿着喷枪靠近火源进行消防，可使消防作业的危险性大大降低，由于不需要消防员手持喷枪进行消防作业，大大降低了消防员的劳动强度，可以实现长时间的消防灭火，使自动消防灭火成为可能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明消防龙头的结构示意图。
图3为本发明的使用状态图。
在图中，1、底部支架 2、底部连接座 3、液压缸 4、拉伸弹簧 5、顶部连接座 6、顶部支架 7、消防龙头 8、支撑滚珠。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明是这样来实现的，液压缸3的底端与底部连接座2通过销轴相连形成转动副，底部连接座2与底部支架1成120°连接，液压缸3的活塞杆与顶部连接座5通过球角连接形成球面运动副，顶部连接座5与顶部支架6成120°连接， 6根拉力弹簧4将顶部支架6与底部支架1对称连接在一起，拉力弹簧4两两成一组成120°安装，顶端支架6中心通过成120°的3排支撑滚珠8配合连接消防龙头7，消防龙头7内部设计有导流细孔，液压缸7通过油管与控制阀连接，控制阀的控制线与驱动控制器连接，通过操作驱动控制器，实现对液压油缸的运动控制，实现对消防喷枪的姿态角度的控制。
运行方式
该喷枪由3个液压缸驱动，既可以单液压缸驱动其它液压缸随动，也可以多液压缸同时驱动，液压缸驱动时消防龙头的几种喷射姿态如图3所示。
1）单液压缸驱动：采用单液压缸驱动时，通过控制该油缸的控制阀的阀芯运动方向，来实现该油缸的活塞杆伸出或者缩回，进而带动顶部支架及消防龙头运动并形成一定角度，实现消防灭火。
2）双液压缸驱动：采用双液压缸驱动时，如果两个液压缸运动同方向且运动位移相同，则根据合成运动，其运动方式与单液压缸驱动相同；当两液压缸活塞杆的伸缩位移不同时，则可以改变顶部支架的角度，从而改变消防龙头的喷射角度。
3）三液压缸驱动：通过同时驱动三根液压缸，控制液压缸活塞杆的伸缩长度，可以改变顶部支架的角度，从而改变消防龙头的喷射角度，其作用效果与两液压缸驱动时基本相似。
Claims (1)
1. 一种四自由度消防喷枪，它包括底部支架、底部连接座、液压缸、拉伸弹簧、顶部连接座、顶部支架、消防龙头、支撑滚珠，其特征是液压缸的底端与底部连接座通过销轴相连形成转动副，底部连接座与底部支架成120°连接，液压缸的活塞杆与顶部连接座通过球角连接形成球面运动副，顶部连接座与顶部支架成120°连接， 6根拉力弹簧将顶部支架与底部支架对称连接在一起，拉力弹簧两两成一组成120°安装，顶端支架中心通过成120°的3排支撑滚珠配合连接消防龙头，消防龙头内部设计有导流细孔，液压缸通过油管与控制阀连接，控制阀的控制线与驱动控制器连接。
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