CN104415485B - 灭火炮塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灭火炮塔，属消防装备技术领域，其包括旋转调炮模块、俯仰调炮模块和射击模块，旋转调炮模块和俯仰调炮模块可通过电气控制实现射击模块的周向旋转与高低俯仰的复合运动，实现了射击模块的自动精确瞄准，自动化程度高，另外，射击模块的脉冲炮和水炮采用共架设置，既能发射灭火弹远程灭火，又能近程喷射高压水灭火，有效扩展了灭火炮的适用范围，另外，脉冲炮和水炮的安装结构、各重要部件的防水防尘结构以及方向机、电气箱体下沉等设计，使该灭火炮塔的结构紧凑合理、装配工艺性好、可靠性高，既能降低生产成本，又能降低后期维护难度，并使其多项性能均达到了本领域领先水平。

Description

灭火炮塔

技术领域

本发明涉及一种消防设备，特别涉及一种同时适用于近程和远程灭火的灭火炮塔。

背景技术

火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一，随着经济社会的迅速发展，近年来发生的火灾情况日益复杂化。传统的消防器材仅适用于近距离低难度的灭火作业，而对于地形复杂及高、远、危处的高难度灭火作业则难以胜任，如森林灭火、高楼灭火等，因此，专门针对远程灭火作业的消防灭火炮应运而生。

现有的消防灭火炮仍然存在许多不足，主要表现在以下方面：1)功能单一，现有的消防炮大多结构较为简易，仅能实现发射远距离灭火弹的功能，不能根据火场的实际情况选择灭火方式；2)自动化程度较低，需要人工辅助控制发射方向和高低俯仰角的调整，瞄准精度较差、效率低；3)拆装难度大，不便于提高制造生产效率和进行后期维护工作；4)防水防尘能力较差，设备养护难度大，导致故障发生率高、使用寿命缩短。

针对上述不足，需研制一种适用范围广、自动化程度高且便于生产维护的灭火炮，以适应日益复杂的火灾灾害应对的需要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种灭火炮塔，该灭火炮塔采用脉冲炮和水炮的共架设计扩展功能方式，并采用自动高低和圆周方向调炮实现自动瞄准，可根据需要安装在特种车辆上使用，有效解决现有灭火炮功能单一、自动化程度低等技术问题。

本发明的灭火炮塔，包括旋转调炮模块、俯仰调炮模块和射击模块，所述旋转调炮模块包括设置内齿的座圈、安装于座圈上并与座圈转动配合的炮塔底座和固定安装于炮塔底座上的方向机，所述方向机包括方向驱动电机和方向变速器，所述方向变速器的输出齿轮与座圈的内齿啮合；

所述俯仰调炮模块包括两个固定于炮塔底座上的耳板、位于两耳板之间并与耳板转动配合的摇架和固定安装于炮塔底座上的高低机，所述摇架上设置有齿弧，齿弧的中心与摇架的轴心重合，所述高低机包括高低驱动电机和高低变速器，所述高低变速器的输出齿轮与齿弧啮合；

所述射击模块包括脉冲炮和水炮，脉冲炮和水炮的发射部分均设置于摇架上。

进一步，所述脉冲炮的轴心与摇架的转动中心垂直相交，并与炮塔底座的回转中心相交。

进一步，所述水炮包括喷水管和穿过炮塔底座的供水管，喷水管固定于摇架上，摇架的一侧开设有与喷水管连通的摇架进水口，所述供水管的出水端与摇架进水口之间密封旋转连接，供水管的进水端轴线与炮塔回转中心重合，所述供水管由上段和下段构成，所述上段的下端和下段的上端分别设置旋向相反的外螺纹，上段和下段之间通过内螺纹套连接。

进一步，所述齿弧、高低机、方向机外均设置有密封罩，所述炮塔底座上设置直径大于供水管的管孔，供水管与管孔之间通过环形橡胶垫密封，所述炮塔底座上的下凹空腔低点均设置有排水口，所述高低机上连接有穿过炮塔底座的外露电缆，外露电缆均采用具有光滑外表面的电缆，或采用穿过炮塔底座的一段具有光滑外表面的电缆，炮塔底座上对应设置有可拆卸式弹性密封塞，密封塞上设有可对外露电缆形成密封的过线孔。

进一步，所述两个耳板的上端均设置有开口向上的半孔和与耳板上端可拆卸式连接的半环，半环与半孔共同围成开式轴孔，所述摇架两端设置与开式轴孔转动配合的耳轴，半孔与半环的内表面均设置固体润滑层，所述半环与耳板之间通过锥销定位，并通过螺栓和防松垫片连接，锥销的销孔位于防松垫片的下方。

进一步，还包括瞄准模块，所述瞄准模块包括电控光电瞄具和人工光学瞄具，所述电控光电瞄具位于高低机的上方且其俯仰轴与耳轴同轴，所述摇架上设置有用于定位脉冲炮的半圆槽，半圆槽上方可拆卸式设置用于锁定脉冲炮的半环形压环和可拆卸式压紧在压环上方的瞄具安装座，所述人工光学瞄具设置于瞄具安装座上并与脉冲炮的轴线平行。

进一步，所述炮塔底座与座圈之间设置有两个限位机构，两个限位机构分别限制炮塔底座在座圈上顺时针旋转最大角度为185度和逆时针旋转最大角度为185度。

进一步，所述炮塔底座上开设有供方向机和电气箱体沉入安装的安装口和便于拆装操作的检修工艺口，所述安装口上均设置用于支撑放入部件的止口和用于密封安装口的密封件，所述工艺口上均设置有密封盖。

进一步，所述两个耳板之间连接有耳轴隔板，所述耳轴隔板上设置有用于行进时锁定摇架的行进固定器和用于产生俯仰下限位电信号的行程开关，所述行程开关的壳体为摇架俯仰的第一备用机械限位，所述耳轴隔板的上端为摇架俯仰的第二备用机械限位。

进一步，所述高低变速器和方向变速器的减速比均为2的整数次方倍。

本发明的有益效果：本发明的灭火炮塔具有以下优点：

1)通过旋转调炮模块和俯仰调炮模块实现发射方向的自动调整，自动化程度高，可通过电气控制实现精确瞄准，同时，适用远程灭火的脉冲炮和适用近程灭火的水炮共架设计，有效扩展了灭火炮的适用范围；

2)合理设计具有较大后座力的脉冲炮的安装定位形式，有效避免了高低和方向翻转力矩；

3)供水系统的结构有效解决了水炮在实现高低俯仰及旋转调炮时的供水问题，同时，供水管上下段的连接结构既使两者装配更方便容易，也解决了炮塔底座供水管通过处的密封问题，同时供水管与炮塔底座连接处具备一定的让位空间大大有利于供水系统的顺利装配；

4)多处采用了防水防尘设计，使水和灰尘不易进入到炮塔下方的电气设备安装区域，有效提高了系统工作的可靠性，并延长了设备的使用寿命，同时，省去了传统的炮塔壳体防护结构，使成本大大降低，且开放式空间也更加有利于拆装维护；

5)采用开式轴孔安装摇架，拆装难度大大降低，有利于提高装配效率和减小后期维护工作量；

6)电控光电瞄具与摇架共轴，有效提高了瞄准精度和瞄具工作的可靠性，同时，该瞄具设置于方向机上方形成遮盖，也能对方向机起到一定的防水作用；

7)炮塔底座正反转185度限位，既可满足360度全方位调炮和后方装填的需要，又解决了电气系统在随炮旋转时带来的电连接问题，即电气系统采用普通电缆连接即可满足随炮旋转的需要；

8)方向机和电气箱体采用下沉式结构，使炮塔结构更加紧凑，同时，炮塔底座上方空间简洁且空间宽裕，各部件及设备均可从炮塔底座上方取出，十分有利于进行装配及后期维护；

9)隔板及摇架下限位行程开关均采用多用途设计，除实现各自本身的功能外，还为摇架的下行限位提供了额外的两重保险，有效防止电气飞车导致设备损坏；

10)高低变速器和方向变速器采用合理的传动比，使用于检测周向旋转和高低俯仰量的码盘可与高低机方向机的主轴直联，可省去受信仪的使用，既提高了传动精度和可靠性，又降低了制造成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为图1的后视图图；

图3为本发明的主视图；

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明，如图所示：本实施例的灭火炮塔，包括旋转调炮模块、俯仰调炮模块和射击模块，所述旋转调炮模块包括设置内齿的座圈1、安装于座圈1上并与座圈1转动配合的炮塔底座2和固定安装于炮塔底座2上的方向机3，座圈与炮塔底座之间通过轴承转动配合，所述方向机3包括方向驱动电机和方向变速器，所述方向变速器的输出齿轮与座圈1的内齿啮合，当方向驱动电机工作时，可带动炮塔底座旋转，实现炮塔的周向转动；

所述俯仰调炮模块包括两个固定于炮塔底座2上的耳板4、位于两耳板4之间并与耳板转动配合的摇架5和设置于炮塔底座2上的高低机6，所述摇架5上设置有齿弧7，齿弧7的中心与摇架5的轴心重合，所述高低机6包括高低驱动电机和高低变速器，所述高低变速器的输出齿轮与齿弧7啮合，当高低驱动电机工作时，可带动摇架作俯仰运动，通过电气控制炮塔周向转动和摇架的俯仰运动，即可实现射击模块瞄准方向及高度的自动调节；

所述射击模块包括脉冲炮8和水炮，脉冲炮8和水炮的发射部分均设置于摇架5上，适用远程灭火的脉冲炮和适用近程灭火的水炮共架设计，有效扩展了灭火炮的适用范围，如远距离森林灭火或高楼楼顶灭火可使用脉冲炮射出灭火弹灭火，而近距离灭火时则采用水炮灭火。

本实施例中的座圈、高低机和方向机均采用通用标准件，使炮塔的质量、成本及装调均具有较强的优势。

作为上述技术方案的进一步改进，所述脉冲炮8的轴心与摇架5的转动中心垂直相交，并与炮塔底座2的回转中心相交，可有效消除高低和方向翻转力矩带来的危害。

作为上述技术方案的进一步改进，所述水炮包括喷水管9和穿过炮塔底座2的供水管10，喷水管9固定于摇架5上，摇架5的一侧开设有与喷水管9连通的摇架进水口，所述供水管10的出水端与摇架进水口之间密封旋转连接，由于喷水管与摇架为一体，须随摇架进行俯仰动作，而供水管从炮塔底座下方引入，无法跟随摇架俯仰，因此，供水管出水端与摇架进水口之间采用可旋转的端面密封，有效解决了摇架高低俯仰时水炮的连续供水，供水管10的进水端轴线与炮塔底座2的回转中心重合，供水管随炮塔旋转时，其进水端始终保持在中心位置，便于与外接供水管道连接，有效解决了炮塔旋转时水炮的连续供水，所述供水管10由上段和下段构成，两段结构便于水管的安装装配，所述上段的下端和下段的上端分别设置旋向相反的外螺纹，上段和下段之间通过内螺纹套11连接，由于两段水管上的外螺纹旋向相反，内螺纹套向一个方向旋转即可实现与水管上下段之间的连接，装配方便。

作为上述技术方案的进一步改进，所述齿弧7、高低机6、方向机3外均设置有密封罩，仅在关键部位采用密封设计，能防止灰尘或水进入关重部件导致其受到磨损加剧或锈蚀等危害，或进入到炮塔底板下方的电气安装空间对电气设备造成损害，还可达到节约成本的目的，同时，炮塔底板上方的空间更宽裕，便于进行检修维护等操作，所述炮塔底座2上设置直径大于供水管10的管孔，使供水管可适应一定的制造安装精度引起的偏移，同时，供水管10与管孔之间通过环形橡胶垫12密封，防止水或尘土进入炮塔底板以下的空间，所述炮塔底座2上的下凹空腔低点均设置有排水口13，通过连接于排水口上的管道可防止出现积水，所述高低机6上连接有穿过炮塔底座2的外露电缆，外露电缆均采用具有光滑外表面的电缆，或采用穿过炮塔底座2的一段具有光滑外表面的电缆，在满足电传、信号传递的同时，电缆采用外表面为光滑塑料或橡胶的电缆，而不采用常规的网状金属外皮的电缆，炮塔底座2上对应设置有可拆卸式弹性密封塞14，密封塞14上设有对外露电缆形成密封的过线孔，实现炮塔底座上过线孔处的密封，有效防止水顺着电缆进入炮塔底座下方的空间。

作为上述技术方案的进一步改进，两个所述耳板4的上端均设置有开口向上的半孔和与耳板4上端可拆卸式连接的半环15，半环15与半孔共同围成开式轴孔，所述摇架5两端设置与开式轴孔转动配合的耳轴，装配时，可直接将摇架从上方装入后再安装半环，操作简单方便，也便于维护检修时进行拆卸和吊起，半孔与半环15的内表面均设置固体润滑层，采用固体润滑代替轴承，很好地满足了开式轴孔的设计要求，所述半环15与耳板4之间通过锥销16定位，并通过螺栓和防松垫片17连接，锥销16的销孔位于防松垫片17的下方，锥销可实现孔销磨损情况下的重复定位，避免多次拆装后丧失定位功能，同时，锥销设置在防松垫片下方可防止锥销轴向脱出，增加可靠性。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括瞄准模块，所述瞄准模块包括电控光电瞄具18和人工光学瞄具19，所述电控光电瞄具18位于高低机6的上方且其俯仰轴与耳轴同轴，电控光电瞄具行程高低机的遮挡，可起到一定的防水作用，同时其俯仰轴与耳轴同轴设计，有利于提高瞄准精度，所述摇架5上设置有用于定位脉冲炮8的半圆槽，半圆槽上方可拆卸式设置用于锁定脉冲炮8的两个半环形压环20和可拆卸式压紧在压环20上方的瞄具安装座21，采用开式安装孔结构，便于将脉冲炮从摇架上拆卸，瞄具安装座可进一步保证脉冲炮的锁定，所述人工光学瞄具19设置于瞄具安装座21上并与脉冲炮8的轴线平行，可作为电控光电瞄具的辅助瞄准，用于人工核实瞄准情况等。

作为上述技术方案的进一步改进，所述炮塔底座2与座圈1之间设置有两个限位机构，两个限位机构分别限制炮塔底座2在座圈上顺时针旋转最大角度为185度和逆时针旋转最大角度为185度，正反转185度限位，既可满足360度全方位调炮和180度后方装填的需要，又解决了电气系统在随炮旋转时带来的电连接问题，即电气系统采用普通电缆连接即可满足随炮旋转最大185度的需要。

作为上述技术方案的进一步改进，所述炮塔底座2上开设有供方向机和电气箱体沉入安装的安装口22和便于拆装操作的检修工艺口23，使大部分的零部件均沉入炮塔底座以下，保证炮塔底座上方的简洁，且空间宽裕，同时，零部件均可从炮塔底板上方取出，维护检修时人员不必进入炮塔底座下方的狭窄空间，操作方便，所述安装口22上均设置用于支撑放入部件的止口和用于密封安装口的密封件，所述工艺口23上均设置有密封盖，以防止水从安装口和工艺口进入炮塔底座下方。

作为上述技术方案的进一步改进，两个所述耳板4之间连接有耳轴隔板24，以增加耳板刚度，所述耳轴隔板24上设置有用于行进时锁定摇架5的行进固定器25和用于产生俯仰下限位电信号的行程开关26，行程开关采用全密封结构，通过橡胶垫进行密封，行程开关的触头从橡胶垫中间穿出并顶在固定于摇架下方的推块斜面上，由于橡胶垫有弹性，斜面可推动触头移动触发行程开关内的微动开关，获得摇架的到位信号，以便于电气控制停车，所述行程开关26的壳体采用强度较高的金属制成，成为摇架5俯仰的第一备用机械限位，以备电气飞车时仍然能对摇架进行限位，所述耳轴隔板24的上端为摇架5俯仰的第二备用机械限位，增加摇架限位的保险系数，避免飞车造成设备损坏。

作为上述技术方案的进一步改进，所述高低变速器和方向变速器的减速比均为2的整数次方倍，使分别用于检测周向旋转和高低俯仰量的码盘可与高低机和方向机的主轴直联，可省去受信仪的使用，既提高了传动精度和可靠性，又降低了制造成本。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种灭火炮塔，包括旋转调炮模块、俯仰调炮模块和射击模块，其特征在于：

所述旋转调炮模块包括设置内齿的座圈(1)、安装于座圈(1)上并与座圈(1)转动配合的炮塔底座(2)和固定安装于炮塔底座(2)上的方向机(3)，所述方向机(3)包括方向驱动电机和方向变速器，所述方向变速器的输出齿轮与座圈(1)的内齿啮合；

所述俯仰调炮模块包括两个固定于炮塔底座(2)上的耳板(4)、位于两耳板(4)之间并与耳板转动配合的摇架(5)和设置于炮塔底座(2)上的高低机(6)，所述摇架(5)上设置有齿弧(7)，齿弧(7)的中心与摇架(5)的轴心重合，所述高低机(6)包括高低驱动电机和高低变速器，所述高低变速器的输出齿轮与齿弧(7)啮合；

所述射击模块包括脉冲炮(8)和水炮，脉冲炮(8)和水炮的发射部分均设置于摇架(5)上；

所述脉冲炮(8)的轴心与摇架(5)的转动中心垂直相交，并与炮塔底座(2)的回转中心相交；

所述水炮包括喷水管(9)和穿过炮塔底座(2)的供水管(10)，喷水管(9)固定于摇架(5)上，摇架(5)的一侧开设有与喷水管(9)连通的摇架进水口，所述供水管(10)的出水端与摇架进水口之间密封旋转连接，供水管(10)的进水端轴线与炮塔底座(2)的回转中心重合，所述供水管(10)由上段和下段构成，所述上段的下端和下段的上端分别设置旋向相反的外螺纹，上段和下段之间通过内螺纹套(11)连接。

2.根据权利要求1所述的灭火炮塔，其特征在于：所述齿弧(7)、高低机(6)、方向机(3)外均设置有密封罩，所述炮塔底座(2)上设置直径大于供水管(10)的管孔，供水管(10)与管孔之间通过环形橡胶垫(12)密封，所述炮塔底座(2)上的下凹空腔低点均设置有排水口(13)，所述高低机(6)上连接有穿过炮塔底座(2)的外露电缆，外露电缆均采用具有光滑外表面的电缆，或采用穿过炮塔底座(2)的一段具有光滑外表面的电缆，炮塔底座(2)上对应设置有可拆卸式弹性密封塞(14)，密封塞(14)上设有对外露电缆形成密封的过线孔。

3.根据权利要求2所述的灭火炮塔，其特征在于：两个所述耳板(4)的上端均设置有开口向上的半孔和与耳板(4)上端可拆卸式连接的半环(15)，半环(15)与半孔共同围成开式轴孔，所述摇架(5)两端设置与开式轴孔转动配合的耳轴，半孔与半环(15)的内表面均设置固体润滑层，所述半环(15)与耳板(4)之间通过锥销(16)定位，并通过螺栓和防松垫片(17)连接，锥销(16)的销孔位于防松垫片(17)的下方。

4.根据权利要求3所述的灭火炮塔，其特征在于：还包括瞄准模块，所述瞄准模块包括电控光电瞄具(18)和人工光学瞄具(19)，所述电控光电瞄具(18)位于高低机(6)的上方且其俯仰轴与耳轴同轴，所述摇架(5)上设置有用于定位脉冲炮(8)的半圆槽，半圆槽上方可拆卸式设置用于锁定脉冲炮(8)的半环形压环(20)和可拆卸式压紧在压环(20)上方的瞄具安装座(21)，所述人工光学瞄具(19)设置于瞄具安装座(21)上并与脉冲炮(8)的轴线平行。

5.根据权利要求4所述的灭火炮塔，其特征在于：所述炮塔底座(2)与座圈(1)之间设置有两个限位机构，两个限位机构分别限制炮塔底座(2)在座圈上顺时针旋转最大角度为185度和逆时针旋转最大角度为185度。

6.根据权利要求5所述的灭火炮塔，其特征在于：所述炮塔底座(2)上开设有供方向机和电气箱体沉入安装的安装口(22)和便于拆装操作的检修工艺口(23)，所述安装口(22)上均设置用于支撑放入部件的止口和用于密封安装口的密封件，所述工艺口(23)上均设置有密封盖。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的灭火炮塔，其特征在于：两个所述耳板(4)之间连接有耳轴隔板(24)，所述耳轴隔板(24)上设置有用于行进时锁定摇架(5)的行进固定器(25)和用于产生俯仰下限位电信号的行程开关(26)，所述行程开关(26)的壳体为摇架(5)俯仰的第一备用机械限位，所述耳轴隔板(24)的上端为摇架(5)俯仰的第二备用机械限位。

8.根据权利要求7所述的灭火炮塔，其特征在于：所述高低变速器和方向变速器的减速比均为2的整数次方倍。