CN106237570A - 一种消防水炮 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种消防水炮，包括支撑圆盘、设置在支撑圆盘上方的壳体Ⅰ、设置在支撑圆盘下方的壳体Ⅱ，支撑圆盘上方，设置有旋转连接在支撑圆盘上的入水管，电磁阀安装在入水管上；支撑圆盘的下方，设置有固定连接在支撑圆盘上的异形水管、铰接于异形水管上的喷嘴、套置于喷嘴上的挡板，所述的水炮还包括传动机构和可在水平驱动模式和纵向驱动模式间进行切换的离合机构，所述支撑圆盘上固定设置有用于驱动离合机构与传动机构共同实现消防水炮喷嘴水平转动或纵向摆动的步进电机。本发明中的消防水炮采用单电机驱动，有效减小水炮体积，节约元件成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种消防设备，具体为一种消防水炮。
背景技术
消防水炮是将一定压力及一定量的水通过能量转换，以很高的速度从炮头喷嘴内喷出，形成射流从而起到扑灭一定距离之外火灾的作用，广泛用于易燃易爆的石化企业、输油码头等场所及火灾易发区。在使用中，为了使水柱快速准确的喷射到目标点，需要多角度多方位准确的调节水炮喷嘴的方向，因此需要水炮的转向装置达到快速精准的要求。
目前市面上常用的消防水炮多采用双电机驱动，一个电机驱动水炮水平转动或摆动，另一个电极驱动水炮纵向转动或摆动，这样的设计不仅使水炮整体体积增大，也增加生产成本。并且，实现水炮水平转动或纵向摆动的机械部件多为比较复杂的结构。例如已公开的申请号为201210376552.3名称为“一种电控消防水炮”的申请文件中提及到：所述的水平摆动机构包括第一电机、第一蜗杆、第一蜗轮和第一联轴器，所述的第一蜗轮设在底座上，所述的第一蜗杆和第一电机设在进水管上，所述的第一电机的第一输出轴与第一蜗杆之间通过第一联轴器相连接，所述的第一蜗杆和第一蜗轮互相啮合
；所述的仰俯摆动机构包括第二电机、第二蜗杆、第二蜗轮和第二联轴器，所述的第二蜗轮设在弯管上，所述的第二蜗杆和第二电机设在出水管上，所述的第二电机的第二输出轴与第二蜗杆之间通过第二联轴器相连接，所述的第二蜗杆和第二蜗轮互相啮合，其中的“水平摆动机构”是通过“第一电机”驱动的，“仰俯摆动机构”是通过“第二电机”驱动的，这样的结构首先使整个水炮的体积比较大，成本也高，重要的是，怎样只用一个电机来驱动两部分的运动机构，并能达到快速准确的定位
，这是目前技术中没有解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种体积小、成本低、定位快速准确的单电机驱动的消防水炮。
为了解决上述问题，本发明采用的具体技术方案为：包括支撑圆盘、设置在支撑圆盘上方的壳体Ⅰ及设置在支撑圆盘下方的壳体Ⅱ，支撑圆盘上方设置有旋转连接在支撑圆盘上的入水管，入水管上安装有电磁阀；支撑圆盘的下方设置有固定连接在支撑圆盘上的异形水管、铰接于异形水管上的喷嘴及套置于喷嘴上的挡板，所述的消防水炮还包括传动机构和用于在水平驱动模式和纵向驱动模式间进行切换的离合机构，所述支撑圆盘上固定设置有用于驱动离合机构与传动机构共同实现消防水炮喷嘴水平转动或纵向摆动的步进电机。
本发明所述的传动机构，包括涡轮轴固定于喷嘴上的蜗轮蜗杆减速器、固定于蜗轮蜗杆减速器蜗杆上的蜗杆齿轮、固定于入水管上的水平齿轮、固定于步进电机上的电机齿轮及与电机齿轮啮合的中间齿轮。
优选的，所述的中间齿轮为一个齿轮组。齿轮组由大小两个齿轮拼接组成，大齿轮设置在小齿轮上面，两齿轮同时同轴转动。
本发明所述的离合机构，包括电磁铁、固定于电磁铁芯上的水平方向锁死装置以及铰接于电磁铁芯上的离合齿轮。
优选的，所述的水平方向锁死装置一端设置有卡槽，卡槽结构与水平齿轮的单个齿轮结构匹配。
优选的，所述的离合齿轮为一个齿轮组。齿轮组由大小两个齿轮拼接组成，大齿轮设置在小齿轮上面，两齿轮同时同轴转动。
上述的消防水炮中，所述的壳体Ⅰ上设置有摄像头。
本发明还涉及一种应用了上述消防水炮的自动灭火系统，包括控制系统和灭火装置，所述的控制系统包括单片机，灭火装置包括上述任一方案所述的消防水炮。所述消防水炮的壳体Ⅰ上设置有摄像头，摄像头将实景图像实时传输到控制系统，控制系统经过分析处理确定着火点的具体位置坐标，向离合机构发布纵向离合指令，在电机驱动下使喷嘴实现纵向摆动，然后控制系统再向离合机构发布水平离合命令，在电机的驱动下使异形水管水平转动，最终使喷嘴达到目标位置，电磁阀自动开启，进行灭火。
本发明所述的消防水炮具有以下的优点：
1、只采用一个电机驱动，大大缩小水炮体积，节约成本；
2、通过齿轮的相互传动，配合蜗轮蜗杆减速器，使水炮喷嘴的移动更加精准。
3、通过控制电磁铁芯向上或者向下，使离合齿轮与水平齿轮啮或者与蜗杆齿轮啮合，在单电机的驱动下，实现水炮喷嘴的水平转动或纵向摆动，相比以往较为繁琐的水平和纵向驱动两种完全独立的运转结构，本发明的结构设计更简单紧凑，并能实现更准确的定位。
本发明所述的一种自动灭火系统，通过摄像头将实景图像实时传输到控制系统，控制系统经过分析处理确定着火点的具体位置坐标后，控制离合机构和电机以及传动机构进行定位。由于实时图像覆盖的是一个区域，控制系统可以根据火点的移动实时更新着火点坐标，实现火点追踪，直至水炮到达目标位置，控制电磁阀开启，喷水灭火。整个系统定位快速准确。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明内部结构示意图一。
图3是本发明内部结构示意图二。
图4是本发明内部结构示意图三。
图5是本发明内部结构示意图四。
图中：1-壳体Ⅰ，2-入水管，3-电磁阀，4-摄像头，5-壳体Ⅱ，6-喷嘴，7-挡板，8-水平齿轮，9-支撑圆盘，10-蜗杆齿轮，11-蜗轮蜗杆减速器，12-中间齿轮，13-水平方向锁死装置，14-离合齿轮，15-电磁铁，16-异形水管，17-步进电机，18-电机齿轮。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-5所示的消防水炮，包括支撑圆盘9、设置在支撑圆盘9上方的壳体Ⅰ1及设置在支撑圆盘9下方的壳体Ⅱ5，支撑圆盘9上方设置有旋转连接在支撑圆盘上的入水管2，入水管2上安装有电磁阀3；支撑圆盘9的下方设置有固定连接在支撑圆盘9上的异形水管16、铰接于异形水管16上的喷嘴6及套置于喷嘴上的挡板7，所述的消防水炮还包括传动机构和用于在水平驱动模式和纵向驱动模式间进行切换的离合机构，所述支撑圆盘9上固定设置有用于驱动离合机构与传动机构共同实现消防水炮喷嘴水平转动或纵向摆动的步进电机17。
所述的传动机构，包括涡轮轴固定于喷嘴6上的蜗轮蜗杆减速器11、固定于蜗轮蜗杆减速器蜗杆上的蜗杆齿轮10、固定于入水管上的水平齿轮8、固定于步进电机17上的电机齿轮18及与电机齿轮18啮合的中间齿轮12。
上述的中间齿轮12为一个齿轮组。齿轮组由上面的一个大齿轮和下面的一个小齿轮拼接组成，同时同轴转动。电机齿轮18始终和下面的小齿轮啮合，电机齿轮带动小齿轮运转，同时转动的大齿轮带动离合齿轮运转。
本发明所述的离合机构，包括电磁铁15、固定于电磁铁芯上的水平方向锁死装置13以及铰接于电磁铁芯上的离合齿轮14。所述的水平方向锁死装置13一端设置有卡槽，卡槽结构与水平齿轮的单个齿轮结构匹配，可以将水平齿轮锁死，停止转动。
上述的离合齿轮为一个齿轮组。齿轮组由上面的一个大齿轮和下面的一个小齿轮拼接组成，同时同轴转动。
本发明所述齿轮组主要起传动作用，同时也使设置在支撑圆盘上方的部件整体体积更小 ，进而缩小了整个水炮的设计体积。
本发明所述的消防水炮，在壳体Ⅰ上设置有摄像头。
本发明还涉及一种应用了上述带有摄像头的消防水炮的自动灭火系统，包括控制系统、灭火装置，所述的控制系统包括单片机，灭火装置包括前述的消防水炮。灭火系统的主要工作过程为：摄像头4采集实时图像并传送至控制系统，控制系统处理实时图像得到着火点坐标，并发出纵向离合指令，电磁铁15的铁芯向下移动，离合齿轮14与水平齿轮8解除啮合关系，并与蜗杆齿轮10啮合，而水平方向锁死装置13锁死水平齿轮8，此时控制系统发出驱动指令，步进电机17通过电机齿轮18带动中间齿轮12，进而带动离合齿轮14，离合齿轮带动蜗杆齿轮10驱动喷嘴6实现纵向摆动，到达纵向坐标位置，然后控制系统发出水平离合指令，电磁铁15的铁芯向上移动，离合齿轮14与蜗杆齿轮10解除啮合关系，并与水平齿轮8啮合，与此同时，水平方向锁死装置13解锁水平齿轮8，此时控制系统发出驱动指令，步进电机17通过电机齿轮18带动中间齿轮12，进而带动离合齿轮14转动，离合齿轮14带动水平齿轮8驱动异形水管16在水平方向转动，到达目标坐标位置后，控制系统发出喷水指令，电磁阀3开启，高压水通过入水管2进入异形水管16，从喷嘴6喷出，进行灭火。
上述的灭火系统工作过程中，对于纵向离合指令和水平离合指令的发布及执行先后顺序根据实际需要进行操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种消防水炮，其特征在于：包括支撑圆盘、设置在支撑圆盘上方的壳体Ⅰ及设置在支撑圆盘下方的壳体Ⅱ，支撑圆盘上方设置有旋转连接在支撑圆盘上的入水管，入水管上安装有电磁阀；支撑圆盘的下方设置有固定连接在支撑圆盘上的异形水管、铰接于异形水管上的喷嘴及套置于喷嘴上的挡板，所述的消防水炮还包括传动机构和用于在水平驱动模式和纵向驱动模式间进行切换的离合机构，所述支撑圆盘上固定设置有用于驱动离合机构与传动机构共同实现消防水炮喷嘴水平转动或纵向摆动的步进电机。
2.根据权利要求1所述的消防水炮，其特征在于：所述的传动机构包括涡轮轴固定于喷嘴上的蜗轮蜗杆减速器、固定于蜗轮蜗杆减速器蜗杆上的蜗杆齿轮、固定于入水管上的水平齿轮、固定于步进电机上的电机齿轮及与电机齿轮啮合的中间齿轮。
3.根据权利要求2所述的消防水炮，其特征在于：所述的中间齿轮为一个齿轮组。
4.根据权利要求1-3任一项所述的消防水炮，其特征在于：所述的离合机构包括电磁铁、固定于电磁铁芯上的水平方向锁死装置以及铰接于电磁铁芯上的离合齿轮。
5.根据权利要求4所述的消防水炮，其特征在于：所述的水平方向锁死装置一端设置有卡槽，卡槽结构与水平齿轮的单个齿轮结构匹配。
6.根据权利要求4所述的消防水炮，其特征在于：所述的离合齿轮为一个齿轮组。
7.根据权利要求1或2或3或5或6任一项所述的消防水炮，其特征在于：壳体Ⅰ上设置有摄像头。
8.根据权利要求4所述的消防水炮，其特征在于：壳体Ⅰ上设置有摄像头。
9.一种应用了权1-6任一项所述消防水炮的自动灭火系统，其特征在于：包括控制系统和灭火装置，灭火装置包括消防水炮，所述的控制系统包括单片机，所述消防水炮的壳体Ⅰ上设置有摄像头，摄像头将实景图像实时传输到控制系统，控制系统经过分析处理确定着火点的具体位置坐标，再向离合机构发布纵向离合指令，在电机驱动下使喷嘴实现纵向摆动，然后控制系统再向离合机构发布水平离合命令，在电机的驱动下使异形水管水平转动，进而使喷嘴达到目标位置，电磁阀自动开启，进行灭火。
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