CN105031863B - 一种机械式连续型气动灭火炮 - Google Patents

Abstract

一种机械式连续型气动灭火炮，属于消防灭火设备领域。其特征在于：所述的灭火炮弹（2）包括灭火弹头（18）以及高压发射筒（19），高压发射筒（19）一端密封，另一端与灭火弹头（18）通过卡固机构卡固连接，高压发射筒（19）内充有高压气体；灭火炮弹（2）固定在炮筒内，炮筒具有驱动高压发射筒（19）与灭火弹头（18）相对转动的旋转分离单元，高压发射筒（19）与灭火弹头（18）发生相对转动后卡固机构分离，高压发射筒（19）内的高压气体推动灭火弹头（18）实现发射。本机械式连续性气动灭火炮不需要现场充气，能够做到及时发射，而且实现了连续发射。

Description

一种机械式连续型气动灭火炮

技术领域

一种机械式连续型气动灭火炮，属于消防灭火设备领域，具体涉及一种通过机械结构实现的能够实现连续发射的气动灭火炮。

背景技术

随着社会的快速发展以及土地资源的紧张，越来越多的房地产开发商选择开发高层建筑来应对日益增长的住房需求。房地产开发如火如荼，但与之配套的生活保障系统却没能得到相应的发展。其中最为突出的就是消防设备的建设。据了解，在中国大中城市的消防部队中，配有超高云梯的消防队少之又少，到了一些较小的县市级单位，高层救火装备几乎还是空白。面对当今动辄三四十层的建筑、百米级的作业高度，急需发展新式消防设备。

灭火炮可以用来对高层建筑进行灭火作业，但是现有的气动灭火炮大多无法实现连续发射，并且自动化程度低，所占空间大，不易携带，还需要现场进行充气，无法做到及时发射，使用很不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种利用灭火炮弹内的高压气体发射、不需要现场充气、能够实现连续发射的机械式连续性气动灭火炮。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该机械式连续型气动灭火炮，包括炮筒以及灭火炮弹，其特征在于：所述的灭火炮弹包括灭火弹头以及高压发射筒，高压发射筒一端密封，另一端与灭火弹头通过卡固机构卡固连接，高压发射筒内充有高压气体；

灭火炮弹固定在炮筒内，炮筒具有驱动高压发射筒与灭火弹头相对转动的旋转分离单元，高压发射筒与灭火弹头发生相对转动后卡固机构分离，高压发射筒内的高压气体推动灭火弹头实现发射。

优选的，所述的炮筒包括同轴设置的转动炮筒和止动炮筒，转动炮筒和止动炮筒相配合形成旋转分离单元，转动炮筒的进口端设有炮弹输送装置，炮弹输送装置输送灭火炮弹，并使高压发射筒和灭火弹头分别位于转动炮筒和止动炮筒内，转动炮筒连接有动力装置，动力装置带动转动炮筒转动，高压发射筒与灭火弹头发生相对转动并使卡固机构分离，实现发射。

优选的，所述的转动炮筒上设有槽轮，槽轮与转动炮筒同轴连接，所述的动力装置通过圆柱销与槽轮相连并带动槽轮转动。

优选的，所述的卡固机构包括环绕所述灭火弹头外壁间隔设置的多个炮弹固定凸台以及环绕所述高压发射筒内壁间隔设置的多个高压发射筒凸台，炮弹固定凸台与高压发射筒凸台相互卡固使灭火弹头和高压发射筒连接。

优选的，所述的灭火弹头和高压发射筒之间设有安全泄气装置。

优选的，所述的安全泄气装置包括设置在灭火弹头上的泄气通道、安全销以及弹簧，泄气通道与大气连通，安全销一端穿过弹簧后伸进泄气通道内，高压发射筒上设有与安全销相适配的凹槽，凹槽沿轴向呈倾斜状，高压发射筒与灭火弹头相对转动，凹槽将安全销压紧并封闭泄气通道。

优选的，所述的灭火炮弹上同轴设有导向盘，导向盘外壁上设有直齿，所述旋转分离单元通过直齿带动导向盘转动；炮弹输送装置上设有导向装置。

优选的，所述的导向装置包括设置在炮弹输送装置上的炮弹滑轨以及设置在导向盘上的滑槽。

优选的，所述的炮弹输送装置包括炮弹运输机以及导向炮筒，导向炮筒一端与炮弹运输机相连，另一端与所述转动炮筒的进口端转动连接。

优选的，所述的炮筒的出口端设有高压发射筒滑道。

与现有技术相比，本发明的机械式连续型气动灭火炮所具有的有益效果是：

1、本机械式连续性气动灭火炮的高压发射筒内设有高压气体，炮筒具有旋转分离单元，使灭火弹头和高压发射筒相对转动并使卡固机构分离，将灭火弹头发射，可以提前准备好灭火炮弹，不需要现场充气，能够做到及时发射；转动炮筒的进口端设有炮弹输送装置，能够连续的输送灭火炮弹，转动炮筒由动力装置带动且能够实现连续转动，使灭火炮弹实现连续发射，并且使用方便、安全。

2、炮筒包括同轴设置的转动炮筒和止动炮筒，转动炮筒和止动炮筒相配合形成旋转分离单元，止动炮筒使弹头保持周向固定，转动炮筒带动高压发射筒转动，实现发射，结构简单。

3、转动炮筒外上设有槽轮，动力装置通过圆柱销带动槽轮转动，使灭火炮弹在连续发射过程中存在时间间隔。

4、灭火弹头和高压发射筒通过炮弹固定凸台和高压发射筒凸台卡固连接，方便拆装。

5、灭火炮弹和高压发射筒之间设有安全泄气装置，遇到紧急情况可以及时将高压发射筒内的高压气体放出，停止发射。

6、安全销通过设置在高压发射筒上的凹槽压紧，压紧方便，只需要使灭火弹头和高压发射筒相对转动一定角度即可实现放气，安全方便。

7、旋转分离单元通过直齿带动导向盘转动，使灭火炮弹实现发射，炮弹输送装置上设有导向装置，能够在炮弹输送到转动炮筒时旋转分离装置恰好与转动炮筒内的直齿啮合。

8、导向盘上的滑槽卡入炮弹滑轨上并沿炮弹滑轨滑动，避免了炮弹在输送过程中发生转动，使炮弹从放置到发射始终保持同一状态。

9、炮弹运输机将灭火炮弹连续的输送到导向炮筒内，并经导向炮筒输送到转动炮筒内，使待发射的灭火炮弹储存在导向炮筒内，方便连续发射。

10、止动炮筒的出口端设有高压发射筒滑道，灭火炮弹发射后，高压发射筒沿滑道滑下。

附图说明

图1为机械式连续型气动灭火炮的结构示意图。

图2为灭火炮弹的主视剖视示意图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为图3中B-B方向的剖视示意图。

图5为泄气状态下安全泄气装置的剖视示意图。

图6为止动炮筒的横截面示意图。

图7为转动炮筒的横截面示意图图。

图中：1、机架 2、灭火炮弹 3、炮弹运输机 4、导向炮筒 5、炮弹滑轨 6、缓冲垫片 7、转动炮筒 8、止动炮筒 9、瞄准仪 10、弹性炮弹固定销 11、角度仪 12、高压发射筒滑道 13、导向炮筒支撑架 14、液压缸 15、垂直调向仪 16、限位销 17、水平调向仪 18、灭火弹头 1801、炮弹托 1802、炮弹固定凸台 19、高压发射筒 1901、高压发射筒凸台 1902、垫片托盘 20、导向盘 21、连接筒 22、安全销 23、弹簧 24、密封垫片 25、泄气通道 26、槽轮。

具体实施方式

图1~7是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~7对本发明做进一步说明。

一种机械式连续型气动灭火炮，包括炮筒以及灭火炮弹2，灭火炮弹2包括灭火弹头18以及高压发射筒19，高压发射筒19一端密封，另一端与灭火弹头18通过卡固机构卡固连接，高压发射筒19内充有高压气体；灭火炮弹2固定在炮筒内，炮筒具有驱动高压发射筒19与灭火弹头18相对转动的旋转分离单元，高压发射筒19与灭火弹头18发生相对转动后卡固机构分离，高压发射筒19内的高压气体推动灭火弹头18实现发射。本机械式连续性气动灭火炮的高压发射筒19内设有高压气体，炮筒具有旋转分离单元，使灭火弹头18和高压发射筒19相对转动并使卡固机构分离，将灭火弹头18发射，可以提前准备好灭火炮弹2，不需要现场充气，能够做到及时发射；转动炮筒7的进口端设有炮弹输送装置，能够连续的输送灭火炮弹2，转动炮筒7由动力装置带动且能够实现连续转动，使灭火炮弹2实现连续发射，并且使用方便、安全。

实施例1

如图1所示：该机械式连续型气动灭火炮包括炮筒和灭火炮弹2，炮筒一端转动安装在机架1上。机架1包括上下两层，上层用来放置炮弹和炮筒，下层用来放置炮弹输送装置和动力装置。炮筒具有驱动高压发射筒19与灭火弹头18相对转动的旋转分离单元，使高压发射筒19与灭火弹头18发生相对转动后卡固机构分离实现发射。

炮弹输送装置包括炮弹运输机3以及导向炮筒4。炮弹运输机3安装在机架1下层的左侧，导向炮筒4的出口端与炮筒的进口端连通。机架1上设有导向炮筒滑轨，导向炮筒滑轨水平设置，导向炮筒4下端可滑动的安装在导向炮筒滑轨上，并沿导向炮筒滑轨左右滑动。炮弹运输机3倾斜设置并且能够随导向炮筒4的摆动而摆动，在灭火时，将灭火炮弹2放置在炮弹运输机3上，炮弹运输机3会将灭火炮弹2输送到导向炮筒4内，并使灭火炮弹2进入炮筒内发射。炮弹运输机3能够连续的将灭火炮弹2输送到导向炮筒4内，为灭火炮弹2的连续发射创造了条件。

导向炮筒4的左端设有限位销16，限位销16能够防止灭火炮弹2从导向炮筒4的进口端滑出。

止动炮筒8安装在液压缸14的活塞杆上，液压缸14安装在机架1上。导向炮筒4和液压缸14之间设有导向炮筒支撑架13，导向炮筒支撑架13为V形，导向炮筒支撑架13上部的两端头分别铰接在导向炮筒4和液压缸14上。机架1上设有中部向右凸出的弧形支撑架导轨，导向炮筒支撑架13底部的拐点滑动的安装在支撑架导轨上，支撑架滑轨上设有限位螺钉，用来固定导向炮筒支撑架13。

液压缸14通过导向炮筒支撑架13调节导向炮筒4与水平面的角度，导向炮筒4沿导向炮筒导轨左右滑动从而使导向炮筒4的进口端与炮弹运输机3对准。

炮筒包括转动炮筒7和止动炮筒8，转动炮筒7和止动炮筒8相配合形成旋转分离单元。转动炮筒7的进口端与导向炮筒4的出口端转动连接，转动炮筒7和导向炮筒4同轴设置。转动炮筒7与止动炮筒8同轴设置，且转动炮筒7的出口端和止动炮筒8的进口端间隔设置。

机架1上安装有转动装置，转动装置为电动机，电动机与转动炮筒7相连并带动转动炮筒7转动，并与止动炮筒8相配合使灭火炮弹2实现连续发射。

转动炮筒7和导向炮筒4之间设有缓冲垫片6，缓冲垫片6能够对灭火炮弹2发射产生的后坐力进行缓冲，减小了发射时的震动。

本机械式连续型气动灭火炮在不使用时可以使导向炮筒4和炮筒折叠到机架1内，占用空间小，方便运输，且折叠方便。

导向炮筒4的底部设有水平调向仪17，液压缸14的底部设有垂直调向仪15，用来辅助调整导向炮筒4和炮筒的位置。

止动炮筒8的出口端上侧设有瞄准仪9，下侧设有角度仪11，用来瞄准。止动炮筒8的下方设有高压发射筒滑道12。高压发射筒滑道12可以根据需要进行调整。

导向炮筒4和灭火炮弹2之间设有导向装置，能够使炮弹在经导向炮筒4输送到转动炮筒7内时始终保持同一状态，方便进行发射。

如图2所示：灭火炮弹2包括灭火弹头18和灭火弹头18下方的高压发射筒19。高压发射筒19的内径稍大于灭火弹头18的外径，高压发射筒19的底端密封。灭火弹头18和高压发射筒19之间设有卡固机构，灭火弹头18和高压发射筒19通过卡固机构卡固连接。

高压发射筒19内充满高压气体，并在转动炮筒7和止动炮筒8的配合下使灭火弹头18发射。灭火弹头18内设有液态二氧化碳，能够使火源隔绝氧气，还能通过液态二氧化碳的汽化对周围环境进行降温，从而实现灭火。

高压发射筒19的中部设有用于冲入高压气体的通孔。灭火炮弹2可以提前准备，不需要现场充气，这样能够做到在紧急情况下及时放射，使用方便。

高压发射筒19的下方设有导向盘20，导向盘20与高压发射筒19同轴固定连接。

导向装置包括设置在导向炮筒4内的炮弹滑轨5，炮弹滑轨5有两条，对称设置在导向炮筒4内。导向盘20上设有与炮弹滑轨5相适配的滑槽，导向盘20可轴向滑动的卡在炮弹滑轨5上。炮弹滑轨5上间隔设有多个弹性止回销，这样既能够防止灭火炮弹2沿导向炮筒4滑出，又能削弱发射时的后坐力。

导向盘20下方设有连接筒21，连接筒21的内径稍大于灭火弹头18的外径，连接筒21的底端环绕内壁设有凸台，灭火弹头18的上端环绕外壁间隔设有四个炮弹托1801。

炮弹运输机3输送灭火炮弹2时，后方的灭火炮弹2的灭火弹头18伸进前方的灭火炮弹2的连接筒21内，且炮弹托1801卡在连接筒21的凸台上，并推动前方的灭火炮弹2前进，使灭火炮弹2实现了连续输送，从而实现了连续发射。

如图3所示：卡固机构包括环绕灭火弹头18外壁下部间隔设置的四个炮弹固定凸台1802以及环绕高压发射筒19内壁上端间隔设置的四个高压发射筒凸台1901。四个炮弹固定凸台1802的顶面螺旋上升，高压发射筒凸台1901的底面螺旋上升，灭火弹头18的底端伸进高压发射筒19内，并使炮弹固定凸台1802穿过相邻高压发射筒凸台1901之间的槽，然后转动灭火弹头18，使炮弹固定凸台1802位于高压发射筒凸台1901的正下方，即可完成灭火炮弹2的组装。

高压发射筒19内设有垫片托盘1902，垫片托盘1902位于高压发射筒凸台1901下方。炮弹固定凸台1802和垫片托盘1902之间设有密封垫片24，密封垫片24能够防止高压发射筒19内的高压气体泄漏。

如图4~5所示：高压发射筒19和灭火弹头18之间设有安全泄气装置，安全泄气装置包括设置在炮弹固定凸台1802上的泄气通道25、安全销22和弹簧23。

密封垫片24和垫片托盘1902也设有泄气通道25，泄气通道25将高压发射筒19内和大气连通。安全销22的下端穿过弹簧23后伸进泄气通道25内。

高压发射筒凸台1901的下部环绕轴线设有凹槽，凹槽一段沿轴向呈螺旋下降状，另一段水平，转动高压发射筒19，倾斜状的凹槽会推动安全销22逐渐向下运动，当转动到凹槽的最低点时安全销22恰好将泄气通道25完全封闭。继续转动高压发射筒19，水平段会抵住安全销22，使得旋转停止连接完成。

电动机与转动炮筒7之间设有变速箱，能够调节转动炮筒7的转速，当用来泄气时，转动炮筒7的转速较慢，当用来发射时，转动炮筒7的速度较快，这样在发射时，不会造成高压气体通过泄气通道25排出而影响发射。

如图5所示：当出现紧急情况时，转动炮筒7和止动炮筒8使高压发射筒19和灭火弹头18发生相对转动，安全销22在弹簧23的弹力作用下顶紧凹槽的底部，由于凹槽呈倾斜状，所以安全销22会将泄气通道25打开，可在不停止炮弹运输机3和电动机的前提下，停止发射。由于泄气通道25直径较小，不会影响灭火弹头18的正常发射。

如图6所示：止动炮筒8的上端间隔设有四个弹性炮弹固定销10。灭火炮弹2经炮弹运输机3和导向炮筒4输送后，灭火弹头18的炮弹托1801恰好伸进相邻两个弹性炮弹固定销10之间，弹性炮弹固定销10与炮弹托1801在周向上相互卡固，使灭火弹头18在周向上固定。

在灭火弹头18发射后，高压发射筒19会沿经高压发射筒滑道12滑出，由于弹性炮弹固定销10为倒置的三角形， 所以不会对高压发射筒19造成妨碍。

如图7所示：转动炮筒7的外壁同轴设有槽轮26，变速箱的输出轴上设有圆柱销，电动机通过圆柱销带动槽轮26转动，从而带动转动炮筒7转动，这样使转动炮筒7能够间歇性的转动，从而使灭火弹头18能够间歇性的发射，使用方便。

转动炮筒7的内壁上设有直齿，导向盘20的外壁上设有直齿，灭火炮弹2在经导向炮筒4输送到转动炮筒7内时，导向盘20上的直齿恰好与转动炮筒7内的直齿相啮合。转筒炮筒7通过直齿啮合带动导向盘20转动，从而使高压发射筒19和灭火弹头18实现相对转动。

该机械式连续型气动灭火炮的工作过程如下：首先对气动灭火炮进行调整和瞄准，瞄准好以后开启炮弹运输机3，并将灭火炮弹2按照同一个状态放置在炮弹运输机3上。

灭火炮弹2经炮弹运输机3输送到导向炮筒4内，且导向盘20上的滑槽恰好卡在炮弹滑轨5上。持续的将灭火炮弹2放置在炮弹运输机3上，后方的灭火炮弹2的灭火弹头18会伸进前方的灭火炮弹2的连接筒21内，后方的炮弹托1801会卡在连接筒21的凸台上并将前方的灭火炮弹2沿导向炮筒4向上输送到转动炮筒7内，且导向盘20的直齿恰好与转动炮筒7的直齿相啮合，此时灭火弹头18的炮弹托1801卡入弹性炮弹固定销10之间实现轴向固定。

电动机通过槽轮26带动转动炮筒7转动，转动炮筒7带动高压发射筒19转动， 使高压发射筒凸台1901转动到灭火弹头18相邻的两个炮弹固定凸台1802之间，灭火弹头18在高压发射筒19内的高压气体的作用下发射。

由于电动机带动转动炮筒7转动，且灭火炮弹2持续不断的送入转动炮筒7和止动炮筒8之间，实现了连续的发射。

实施例2

实施例2和实施例1的区别在于：转动炮筒7同轴设有齿轮，变速箱的输出轴上设有齿轮，电动机通过齿轮传动带动转动炮筒7转动。电动机为伺服电机，电动机与PLC控制器相连，通过PLC控制器调节灭火炮弹2的发射速度以及相邻两灭火炮弹2的发射间隔。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于：导向炮筒4和炮弹运输机3安装在地面上，在需要灭火时，现场组装，这样占用的空间很小，方便运输。

灭火弹头18内还可以装干粉等灭火材料，电动机还可以为调速电机，电动机的输出轴上设有圆柱销，用来带动转动炮筒7转动。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种机械式连续型气动灭火炮，包括炮筒以及灭火炮弹（2），其特征在于：所述的灭火炮弹（2）包括灭火弹头（18）以及高压发射筒（19），高压发射筒（19）一端密封，另一端与灭火弹头（18）通过卡固机构卡固连接，高压发射筒（19）内充有高压气体；

灭火炮弹（2）固定在炮筒内，炮筒具有驱动高压发射筒（19）与灭火弹头（18）相对转动的旋转分离单元，高压发射筒（19）与灭火弹头（18）发生相对转动后卡固机构分离，高压发射筒（19）内的高压气体推动灭火弹头（18）实现发射。

2.根据权利要求1所述的机械式连续型气动灭火炮，其特征在于：所述的炮筒包括同轴设置的转动炮筒（7）和止动炮筒（8），转动炮筒（7）和止动炮筒（8）相配合形成旋转分离单元，转动炮筒（7）的进口端设有炮弹输送装置，炮弹输送装置输送灭火炮弹（2），并使高压发射筒（19）和灭火弹头（18）分别位于转动炮筒（7）和止动炮筒（8）内，转动炮筒（7）连接有动力装置，动力装置带动转动炮筒（7）转动，高压发射筒（19）与灭火弹头（18）发生相对转动并使卡固机构分离，实现发射。

3.根据权利要求2所述的机械式连续型气动灭火炮，其特征在于：所述的转动炮筒（7）上设有槽轮（26），槽轮（26）与转动炮筒（7）同轴连接，所述的动力装置通过圆柱销与槽轮（26）相连并带动槽轮（26）转动。

4.根据权利要求1所述的机械式连续型气动灭火炮，其特征在于：所述的卡固机构包括环绕所述灭火弹头（18）外壁间隔设置的多个炮弹固定凸台（1802）以及环绕所述高压发射筒（19）内壁间隔设置的多个高压发射筒凸台（1901），炮弹固定凸台（1802）与高压发射筒凸台（1901）相互卡固使灭火弹头（18）和高压发射筒（19）连接。

5.根据权利要求1所述的机械式连续型气动灭火炮，其特征在于：所述的灭火弹头（18）和高压发射筒（19）之间设有安全泄气装置。

6.根据权利要求5所述的机械式连续型气动灭火炮，其特征在于：所述的安全泄气装置包括设置在灭火弹头（18）上的泄气通道（25）、安全销（22）以及弹簧（23），泄气通道（25）与大气连通，安全销（22）一端穿过弹簧（23）后伸进泄气通道（25）内，高压发射筒（19）上设有与安全销（22）相适配的凹槽，凹槽沿轴向呈倾斜状，高压发射筒（19）与灭火弹头（18）相对转动，凹槽将安全销（22）压紧并封闭泄气通道（25）。

7.根据权利要求1所述的机械式连续型气动灭火炮，其特征在于：所述的灭火炮弹（2）上同轴设有导向盘（20），导向盘（20）外壁上设有直齿，所述旋转分离单元通过直齿带动导向盘（20）转动；炮弹输送装置上设有导向装置。

8.根据权利要求7所述的机械式连续型气动灭火炮，其特征在于：所述的导向装置包括设置在炮弹输送装置上的炮弹滑轨（5）以及设置在导向盘（20）上的滑槽。

9.根据权利要求7所述的机械式连续型气动灭火炮，其特征在于：所述的炮弹输送装置包括炮弹运输机（3）以及导向炮筒（4），导向炮筒（4）一端与炮弹运输机（3）相连，另一端与所述转动炮筒（7）的进口端转动连接。

10.根据权利要求1所述的机械式连续型气动灭火炮，其特征在于：所述的炮筒的出口端设有高压发射筒滑道（12）。