CN103920264A - 森林灭火弹民用发射平台 - Google Patents

Abstract

一款新型的森林灭火弹民用发射平台，由架体、传动箱、推杆、护罩、导轨、缓冲装置、不完全齿轮、小车、供弹箱等组成。架体包括旋转机构和俯仰机构，用以改变发射角及发射方向，两者通过蜗轮蜗杆机构实现自锁；传动箱用来定位与支撑构件；推杆推动小车与弹丸在导轨上加速直至抛射；护罩保护推杆工作时免受外界干扰，保证顺利发射；缓冲装置用于小车与导轨、推杆与传动箱间的缓冲，避免碰撞损坏构件；不完全齿轮在保证传动的同时减轻机构的自重，减轻齿轮轴负荷；小车作为弹丸的加速载体；供弹箱完成弹丸的连续装填。

Description

森林灭火弹民用发射平台

技术领域

本发明涉及一种民用的森林灭火弹发射平台，特别适用于森林灭火弹在民用领域的推广运用，采用机械抛投方式与之前的火药发射和气动发射相比更适合民用，属于灭火弹的民用发射装置。

背景技术

森林灭火是一个世界性课题，同时也是一个世界性难题，据统计，全球每年森林火灾发生次数约在22万次以上，森林火灾的发生对各国的社会、经济、生命财产、生态环境、森林资源等各方方面都将产生严重的损失。我国更是一个火灾频发的国家，每年由于森林火灾造成的直接经济损失达到70亿-100亿元。

远距离扑灭火灾是人们追求的理想灭火方式，各国都在争相研制远程森林灭火装备，目前，以军用火炮作为发射平台，发射灭火弹作为远程森林灭火的主要手段，通过远距离发射灭火弹，可以避免消防人员近距离地接触火场，减少人员的伤亡，同时灭火弹携带方便，便于快速机动，能够在第一时间做出快速的响应，在先期阶段压制火势，控制火势蔓延，为采取下一步行动赢得时间。但由于军用平台难以实现民用，这些有效的灭火装备只能装配与消防部队，难以在民用领域推广，因此对于研发一套基于常规动力源的灭火弹民用发射平台具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的，是提供一种新型的森林灭火弹民用发射平台，采用常规动力源，通过加速系统完成灭火弹的加度，进而实现抛射，最终达到远程灭火的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种森林灭火弹民用发射平台，主要包括发射平台的架体、传动箱体、推杆、防护罩、导轨、缓冲装置、不完全齿轮、小车、供弹箱等九部分。

所述的发射平台的架体包括旋转机构和俯仰机构。旋转机构主要由蜗轮蜗杆、电机、转台、底座、滚珠等组成，通过旋转机构实现整个发射平台的360°回转；俯仰机构主要蜗轮蜗杆、电机、转轴等组成，通过电机驱动蜗杆来改变导轨的倾角进而改变弹丸的发射角，两者都通过蜗杆蜗轮机构实现机构自锁，保证发射过程发射平台的相对静止状态。

所述的传动箱体由独立的箱板组成，各箱板间以螺纹进行连接，并通过加强筋实现箱板之间的固联；传动箱体作为发射平台的基础部分，主要由上起到各个构件的定位与支撑作用。

所述的推杆作为系统的执行构件，主要是推动小车与弹丸在导轨上加速，最终实现弹丸的抛射。推杆主要由直杆和曲杆两部分组成，直杆部分保证推杆加速的起始位置与导轨垂直，曲杆部分保证弹丸在加速的任意时刻，推杆都能与导轨垂直，使弹丸的加速过程更顺利，同时推杆横截面采用T形截面，这样的设计同时兼顾到结构设计的合理性性和保证了结构具有足够的强度。

所述的防护罩是为了保护推杆工作过程免受外界物体干扰，保证发射过程的顺利实现，防护罩采用框架结构设计，包括钢结构骨架和白铁皮密封层两部分组成，整个防护罩由两部分组成，两部分通过快速连接板和螺栓联接。

所述的由导轨基体、装弹口、支撑部、滑槽等组成。导轨基体作为整个导轨的基础部分，在基体上开有供小车加速用地滑槽和弹丸装填用的装弹口，支撑部起到导轨与传动箱体的连接与固定作用，导轨保证小车和弹丸的加速方向，通过改变导轨的倾角来改变射程。

所述的缓冲装置包括缓冲弹簧和空气阻尼器两种，缓冲弹簧实现小车的缓冲停止，空气阻尼器实现推杆的减速作用，避免因为碰撞造成机构损坏；

所述的不完全齿轮在保证传动系统的工作性能条件下，减轻了机构的重量，节省材料；锁止弧的设计保证了不完全齿轮工作过程的准确定位，避免发生卡死等故障。

所述的小车作为弹丸的加速载体，主要由车身、上托板、转轴、弹丸缓冲台、下托板等组成；弹丸缓冲台采用平行四边形结构，保证了弹丸在装填过程中的缓冲作用，避免装填过程产生故障，保证弹丸的准确定位。；

所述的供弹箱主要由固定挡板、活动挡板、弹簧卡锁、控制手柄、安全销等机构组成。通过手动方式完成弹丸的装填，保证发射连续性，提高发射速度和火力密集度，增加火场灭火剂的覆盖率，使灭火效果更好。

本发明的森林灭火弹民用发射平台采用了以上的技术方案，具有如下优点和特点：

1、采用常规动力源—液压能和电能作为系统动力源，与火药发射相比安全性更高。

2、采用机械抛投方式实现灭火弹的发射，避免恐怖分子将发射平台改装成杀伤性武器，危害公共安全。

3、通过控制液压缸的工作方向，来控制齿轮传动系统的运转方向，进而控制推杆的工作过程和返回过程，整个工序连贯合理，控制准确。

4、小车设计有弹丸缓冲台，通过弹丸缓冲台进行装填过程的缓冲减振，避免因为碰撞而造成零部件的损坏。

5、设计中的推杆结构能够保证弹丸加速过程的良好实现，推杆的弧形设计较好的实现了弹丸在加速过程的任意时刻，推杆都能与导轨相互垂直。

6、供弹箱通过手动装填方式，很好地完成了弹丸的自动补充动作，操作准确可靠，同时保证了灭火弹发射的连续性问题。

附图说明

下面结合附图和实施对本发明做进一步说明。

图1是本发明森林灭火弹民用发射平台结构示意图。

图2是旋转机构示意图。

图3传动箱体示意图。

图4是供弹箱示意图。

图5是防护罩示意图。

图6是弹簧缓冲装置示意图。

图7是小车结构示意图。

图8是导轨结构示意图。

图9是推杆结构示意图。

图10是不完全齿轮结构示意图。

图1中，1是旋转机构，2是传动箱体，3是供弹箱，4是防护罩，5是弹簧缓冲装置，6是小车，7是导轨，8是推杆，9是不完全齿轮机构，10是蜗杆蜗轮机构。

图2中，101是旋转机构基座，102是蜗杆蜗轮机构，103是发射平台支架，104是滚珠，105是螺栓孔，106是转轴。

图3中，201是箱板，202是定位杆，203是加强筋，204是空气阻尼器，205是俯仰机构转轴孔，206是齿轮轴孔，207是异型孔。

图4中，301是供弹箱支架，302是安全销，303是手柄，304是活动挡板，305是固定挡板，306是供弹箱基体，307是连接螺栓。

图5中，401是防护罩I部分，402是连接片，403是防护罩骨架，404是防护罩与导轨连接块，405是防护罩II部分，406是进弹口，407是定位块。

图6中，501是弹簧缓冲装置基体，502是弹簧，503是出弹口，504是小车缓冲块。

图7中，601是小车车身，602是车轮，603是活动铰链，604是弹丸缓冲台，605是连接板，606是小车出弹口。

图8中，701是导轨支撑体，702是滑槽，703是异型孔，704是弹丸装填口。

图9中，801是推杆连接轴，802是推杆直杆部分，803是推杆曲杆部分，804是楔形结构。

图10中，901是齿轮异型孔，902是小齿轮轴孔，903是锁止弧，904大齿轮轴孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种用于发射森林灭火弹的民用发射平台，主要由发射平台的架体、传动箱体、推杆、防护罩、导轨、缓冲装置、不完全齿轮、小车、供弹箱九部分组成。

请参见图1，图2，发射平台的旋转机构通过基座101固定在车厢上，通过螺栓孔105实现基座与车厢的固定，基座101通过转轴106以及轴承实现与支架103的的配合，在蜗轮蜗杆102和滚珠104的共同作用下，旋转机构实现360°的回转，并通过蜗轮蜗杆102实现自锁。

请参见图2，图3，传动箱体由四块箱板201组成，箱板通过连接杆202以及螺栓进行连接固定，加强筋203通过螺栓固定在箱板之间，空气阻尼器204通过螺栓实现固定，俯仰转轴孔205与支架103上的孔进行定位，齿轮孔206起到齿轮的定位和支撑作用，异型孔207减轻整个箱板的重量，优化结构，传动箱体作为一个整体与旋转机构进行配合，通过俯仰转轴孔205实现平台的俯仰动作。

请参见图3，图4，供弹箱通过连接螺栓307实现与箱板201的定位，供弹箱支架301与供弹箱基体306通过螺钉连接，进而实现整个箱体基础部分的相对静止，固定挡板305固定在基体306上，活动挡板304与手柄303通过铰链连接，并且可以沿着箱体方向运动，安全销302与基体306采用楔形结构连接，可靠性好，整个供弹过程通过手柄303的驱动，活动挡板304完成推弹过程，进而将弹丸准确装填至小车上，最后在手柄的反方向驱动完成复进，准备下次装弹。

请参见图3，图5，防护罩采用框架结构设计，403是防护罩的钢构骨架，防护罩由两部分组成，401防护罩I部分，405防护罩II部分，I、II两部分通过连接片402进行连接，防护罩与传动箱体通过连接块404实现连接，供弹箱的弹丸从出弹口406输出，进入到小车，整个防护罩通过定位块407和连接块404准确地定位在传动箱体上，起到保护推杆的作用。

请参见图6、图7，图8，下卡环401，弹簧缓冲装置通过基体501固定在导轨的末端，小车缓冲块504与基体501通过弹簧502进行连接，从而实现缓冲作用，弹丸在加速至导轨末端位置时通过出弹口完成抛射。小车主要由车身601、车轮602、活动铰链603、连接板605、出弹口606以及弹丸缓冲台604组成，弹丸装填至小车后，由弹丸缓冲台604实现缓冲减震作用，最终由出弹口606飞出。导轨由相同的两部分组成，主要包括导轨的支撑体701、滑槽702、异型孔703和弹丸装填口704，小车车轮602在滑槽702加速运动，导轨支撑体701通过固定装置与箱板201进行连接，供弹箱的弹丸通过弹丸装填口进入至小车中。

请参见图9，推杆连接轴801与齿轮轴连接，实现动力的传递，直杆部分802与曲杆部分803共同构成了推杆的整体结构，推杆采用T型界面，804楔形结构，符合受力特点。

请参见图10，不完全齿轮机构作为齿轮传动系统的关键部分，包括齿轮本体904，异型孔901，齿轮轴孔902和锁止弧903，锁止弧903保证运动的连续性，避免运动过程出现卡死现象。

本发明所述的森林灭火弹民用发射平台，将整套装置安装在卡车上，由卡车提供动力源——电能和液压能，通过液压缸的运动，带动齿轮传动系统工作，进而推动推杆运动，同时供弹箱完成弹丸准确装填至小车上，推杆推动小车与弹丸在导轨上加速运动，待运动至导轨末端位置，在弹簧缓冲装置的作用下，小车缓冲停止，弹丸在惯性的作用下继续运动，完成抛射。弹丸抛射成功后，液压缸改变运动方向，齿轮系统反转，推杆沿着相反的方向运动，供弹箱复进，准备下一次发射，如此往复进行，直至完成整个救援过程。

本发明的森林灭火弹民用发射平台，经试验、定型后，可实现民用领域的推广，提高人民群众的自救能力，达到快速响应的目的，减少人员伤亡和火灾损失，同时发射平台进过适当改装可以抛射其他相关灭火剂载体。

Claims (5)

1.一种用于森林灭火弹发射的民用发射平台，其特征在于：采用机械抛投的方式实现灭火弹的发射，主要由发射平台的架体、传动箱体、供弹箱、推杆、防护罩、导轨、缓冲装置、不完全齿轮、小车、供弹箱等组成； 

所述的发射平台的架体包括旋转机构和俯仰机构，俯仰机构主要改变弹丸的发射角，旋转机构主要实现整个平台的360°回转，都通过电机驱动和蜗杆蜗轮机构实现自锁； 

所述的传动箱体由独立的箱板组成；各箱板间以螺纹进行连接，并通过加强筋实现箱板之间的固联； 

所述的防护罩采用框架结构设计，包括钢结构骨架和白铁皮密封层两部分组成，整个防护罩由两部分组成，两部分通过快速连接板和螺栓联接； 

所述的导轨由导轨基体、装弹口、支撑部、滑槽等组成。导轨基体作为整个导轨的基础部分，在基体上开有供小车加速用地滑槽和弹丸装填用的装弹口，支撑部起到导轨与传动箱体的连接与固定作用； 

所述的缓冲装置，包括缓冲弹簧和空气阻尼器两种，缓冲弹簧实现小车的缓冲停止，空气阻尼器实现推杆的减速作用，避免因为碰撞造成机构损坏。 

2.根据权利要求1所述的推杆装置，其特征在于：设计中推杆由直杆和曲杆两部分组成，直杆部分保证推杆加速的起始位置与导轨垂直，曲杆部分保证弹丸在加速的任意时刻，推杆都能与导轨垂直，使弹丸的加速过程更顺利，同时推杆横截面采用T形截面，这样的设计同时兼顾到结构设计的合理性性和保证了结构具有足够的强度。 

3.根据权利要求1所述的小车装置，其特征在于：小车主要由车身、上托板、转轴、弹丸缓冲台、下托板等组成；弹丸缓冲台采用平行四边形结构，保证了弹丸在装填过程中的缓冲作用，避免装填过程产生故障，保证弹丸的准确定位。 

4.根据权利要求1所述的供弹箱，其特征在于：供弹箱主要由固定挡板、活动挡板、弹簧卡锁、控制手柄、安全销等机构组成。通过装弹、推弹和复进完成弹丸准确装填至小车上，供弹箱的容量为四发弹丸，采用手动装填方式，操作方式安全可靠。 

5.根据权利要求1所述的不完全齿轮，其特征在于：采用不完全齿轮结构，在保证传动系统的工作性能条件下，减轻了机构的重量，节省材料；锁止弧的设计保证了不完全齿轮工作过程的准确定位，避免发生卡死等故障。