CN106693249B

CN106693249B - 消防水炮

Info

Publication number: CN106693249B
Application number: CN201510506902.7A
Authority: CN
Inventors: 何冰; 王国锋; 蹤雪梅
Original assignee: Xuzhou Construction Machinery Group Co Ltd XCMG
Current assignee: Xuzhou Construction Machinery Group Co Ltd XCMG
Priority date: 2015-08-18
Filing date: 2015-08-18
Publication date: 2022-06-07
Anticipated expiration: 2035-08-18
Also published as: CN106693249A

Abstract

本发明公开了一种消防水炮，包括底座、安装在所述底座上的炮筒和安装于所述炮筒上的炮头，所述炮头包括最小通流截面积彼此不同的两个以上炮头模块，通过在所述炮筒上选配一个或多个所述炮头模块改变所述消防水炮的射流流量。通过改变该消防水炮的炮头模块的数量和/或规格，可以改变消防水炮的出水口面积，进而改变射流流量，来达到调整射程的目的，在火灾现场，消防人员可根据着火点距离，组合安装不同的炮头模块，对消防水炮的射程进行快速调节。

Description

消防水炮

技术领域

本发明涉及消防设备技术领域，特别涉及一种消防水炮。

背景技术

消防水炮是将压力水通过能量转换，以很高的速度从炮头出水口喷出，形成水射流，从而扑灭一定距离外火灾的消防设备。随着国民经济的快速发展，导致火灾的因素也大量增加，火灾情况也越来越复杂。消防水炮能够快速高效的进行灭火，防止火灾蔓延，因此在消防灭火中发挥的作用越来越大。

现有技术中主要有定流量直流消防水炮和变流量消防水炮两种。其中，定流量直流消防水炮一旦设计定型，射程即确定，难以适应火灾范围大、着火点分散等情况。为了更好的适应火灾现场实际情况，消防水炮的设计逐渐趋向于变流量消防水炮。

图1至图3示出了现有技术中两种典型的消防水炮。

图1为现有技术中第一种消防水炮的结构示意图。其示出了公告号为CN2666488Y、实用新型名称为一种消防水炮的中国专利公开的消防水炮。

如图1所示，该消防水炮100包括带有进水口的底座101、喷射管102以及设置在喷射管102一端部的喷嘴103，喷射管102为L形喷射管，底座101与喷射管102通过弧形连接管104相连通；底座101的进水口与弧形连接管104的一端口通过水平回转机构相连通；弧形连接管104的另一端口与喷射管102通过垂直俯仰机构相连通；在水平回转机构和喷射管2上分别设置有红外线感知器105和红外线感知器106。水平回转机构回转角度为0～360度。垂直俯仰机构的俯仰角度为一－90～+90度。

图1所示的消防水炮100的炮头为圆形喷嘴，炮头出水口直径固定，水射流为直流射流，水量充足但射程无法进行调整，消防水炮100的流量达到一定情况下，即使增加水泵的压力，消防水炮100的射程增加仍不明显，因此对于火灾范围大、着火点分散等的火灾现场不能进行灵活调节；并且，消防水炮100的炮体为L型弯管结构，由标准不锈钢材料折弯焊接制成，因加工制造能力所限，制造的炮体难以严格遵循流体运动规律，流场分布不好，射流分散，压力损失较大。

图2为现有技术中第二种消防水炮的带有局部剖视的主视结构示意图。图3为图2所示的消防水炮的左视结构示意图。图2和图3示出了公开号为CN102872563A、发明名称为一种可调式消防水炮的中国专利申请公开的消防水炮。

如图2和图3所示，该消防水炮200的为一种可调式消防水炮，包括炮头、底座213、横管215、主体管214、支管212、水平转动装置和俯仰摆动装置；两支管212以主体管214的轴线为中心线对称设置，两支管212成环抱状结构。主体管214与底座213的连接处设有水平转动装置，支管212与横管215之间设有俯仰摆动装置。水平转动装置包括第一电机210、第一蜗杆209和第一蜗轮，俯仰摆动装置包括第二电机207、第二蜗杆208和第二蜗轮206，炮头包括开花直流调节套204、稳流器203、推杆电机201和炮筒117，推杆电机201固定安装在炮筒217的外壳上，推杆电机201的推杆的头部固定在开花直流调节套204的外壳上，开花直流调节套204可滑动的套接在炮筒217的头部，稳流器203固定在炮筒217的头部。第一电机210、第二电机207和推杆电机201均通过导线与控制器相连接。

图2和图3所示的消防水炮转动快速平稳，转动角度不受限，该消防水炮的炮头具有直流—喷雾转换功能，通过控制炮头部件的相对动作，可以调节射程和射流状态，喷出的水花可调，提高了灭火的速度和效果。但是该消防水炮结构复杂、成本高，加工制造要求高。同时，炮头的射流状态转换机构在运动过程中存在机械冲击，因受力不均，易产生卡阻现象，导致故障概率增加，可靠性降低，增加了实际灭火救援现场的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消防水炮，该消防水炮的射流流量可以改变、射程可以快速调节。

本发明提供一种消防水炮，包括底座、安装在所述底座上的炮筒和安装于所述炮筒上的炮头，所述炮头包括最小通流截面积彼此不同的两个以上炮头模块，通过在所述炮筒上选配一个或多个所述炮头模块改变所述消防水炮的射流流量。

进一步地，所述两个以上炮头模块按最小通流截面积从大到小的方向依次可拆卸地连接，其中最小通流截面积最大的炮头模块与所述炮筒连接；或者，所述两个以上炮头模块中各炮头模块分别与所述炮筒可拆卸地连接。

进一步地，相邻的所述炮头模块之间设有密封装置，所述炮头模块与所述炮筒之间设有密封装置。

进一步地，各所述炮头模块均为回转体并形成锥形结构，所述锥形结构的内部流道的截面积从大头端到小头端依次减小且平滑过渡。

进一步地，相邻的所述炮头模块之间通过螺纹连接。

进一步地，至少一个所述炮头模块上包括用于与旋拧该炮头模块的工具卡接配合的旋拧承力台。

进一步地，所述炮筒包括第一弯管和第二弯管，所述第一弯管与所述底座可相对转动地连接，所述第二弯管与所述第一弯管可相对转动地连接。

进一步地，所述第一弯管和所述第二弯管中至少一个为S形弯管。

进一步地，所述第一弯管包括第一管体和位于所述第一管体内部的沿所述第一管体的延伸方向设置的第一导流板；和/或所述第二弯管包括第二管体和位于所述第二管体内部的沿所述第二管体的延伸方向设置的第二导流板。

进一步地，所述消防水炮还包括用于调节所述炮头的水平转角的回转调节机构和用于调节所述炮头的俯仰角度的俯仰调节机构，其中，可选择地通过电动驱动方式或手动驱动方式驱动所述回转调节机构，可选择地通过电动驱动方式或手动驱动方式驱动所述俯仰调节机构。

基于本发明提供的消防水炮，其炮头包括最小通流截面积彼此不同的两个以上炮头模块，通过在炮筒上选配一个或多个炮头模块改变消防水炮的射流流量。通过改变该消防水炮的炮头模块的数量和/或规格，可以改变消防水炮的出水口面积，进而改变射流流量，来达到调整射程的目的，在火灾现场，消防人员可根据着火点距离，组合安装不同的炮头模块，对消防水炮的射程进行快速调节。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中第一种消防水炮的结构示意图。

图2为现有技术中第二种消防水炮的带有局部剖视的主视结构示意图。

图3为图2所示的消防水炮的左视结构示意图。

图4为本发明具体实施例的消防水炮的装配爆炸图。

图5为图4所示实施例的消防水炮的主视结构示意图。

图6为图4所示实施例的消防水炮的俯视结构示意图。

图7为图4所示实施例的消防水炮的炮头的结构示意图。

图8为图4所示实施例的消防水炮的第一弯管的结构示意图。

图9为图4所示实施例的消防水炮的第二弯管的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

图4至图9示出了本发明具体实施例的消防水炮的结构。如图4至图9所示，该消防水炮300包括底座310、安装在底座310上炮筒320和安装于炮筒320上的炮头330。炮头330包括两个以上炮头模块，两个以上炮头模块的最小通流截面积彼此不同，通过选配至少一个炮头模块改变炮头的射流流量。通过改变该消防水炮300的炮头模块的数量和/或规格，可以改变消防水炮300的出水口面积，进而改变射流流量，来达到调整射程的目的，在火灾现场，消防人员可根据着火点距离，组合安装不同的炮头模块，对消防水炮的射程进行快速调节。

以下将结合图4至图9进一步说明本发明具体实施例的消防水炮。

如图4至图6所示，该实施例的消防水炮300包括底座310、炮筒320、炮头330、回转调节机构340、俯仰调节机构350和连接法兰360。

炮筒320安装在底座310上且相对于底座310可转动地设置。

本实施例中，炮筒320包括第一弯管321和第二弯管322，第一弯管321与底座310可相对转动地连接，第二弯管322与第一弯管321可相对转动地连接。

如图4所示，第一弯管321的进水端外圆面与底座310的内圆面相互配合，第一弯管321的进水端外圆面与底座310的内圆面上分别加工有圆形滚道，滚道内装有钢珠，从而第一弯管321可绕底座310旋转。第二弯管322的进水端外圆面与第一弯管321的出水端的内圆面相互配合，第二弯管322的进水端外圆面与第一弯管321的出水端的内圆面上分别加工有圆形滚道，滚道内装有钢珠，从而第二弯管322可绕第一弯管321旋转。

如图4至6、图8、图9所示，本实施例中，第一弯管321和第二弯管322均为S形弯管。

S型弯管在转角处为大尺寸圆角，过渡均匀，曲率连续，因此，可有效减小炮体320的流体压力损失，减少紊流现象；而且S型弯管可以利用铸造工艺进行生产制造，适合大批量生产。

如图8和图9所示，本实施例中优选地，第一弯管321包括第一管体3211和位于第一管体3211内部的沿第一管体3211的延伸方向设置的第一导流板3212；第二弯管322包括第二管体3221和位于第二管体3221内部的沿第二管体3221的延伸方向设置的第二导流板3222。

在第一弯管321和第二弯管322中设置导流板，可以有效优化流场，使射流更加集中，射程更远。

炮头330通过连接套160安装于炮筒320上。

如图4至7所示，本实施例中，炮头330包括四个炮头模块，四个炮头模块分别为按最小通流截面积从大到小依次可拆卸地连接的第一炮头模块331、第二炮头模块332、第三炮头模块333和第四炮头模块334。其中，第一炮头模块331与炮筒320通过连接套160连接。本实施例中，各炮头模块均为回转体以利于炮头模块加工。

另外，如图7所示，本实施例的炮头330中，各炮头模块均锥形结构，锥形结构的内部流道的截面积从大头端到小头端依次减小且平滑过渡。该设置使炮头内的流体流动稳定。

最小通流截面积最大的炮头模块的锥形结构的大头端与炮体320连接，其余每个炮头模块的锥形结构的大头端与相邻的炮头模块中最小通流截面积较大的一个连接，小头端与相邻的炮头模块中最小通流截面积较小的一个连接。

如图4至图7所示，连接套360的第一端套装在炮体320的出口端外圆面外，第二端套装在第一炮头模块331的锥形结构的大头端外，并通过钢珠361与第一炮头模块331的锥形结构的大头端连接。另外，为了便于完成炮头330的快速连接与拆卸，在连接套360的外圆面设置有滚花结构。

优选地，各炮头模块之间通过螺纹连接以便实现快速拆装。另外优选地，炮头模块与炮筒320之间以及相邻的炮头模块之间分别设有密封装置。本实施例中，各密封装置均为矩形密封圈。

如图7所示，在炮体320和第一炮头模块331之间设置有第一矩形密封圈3351、在第一炮头模块331和第二炮头模块332之间设置有第二矩形密封圈3352、在第二炮头模块332和第三炮头模块333之间设置有第三矩形密封圈3353、在第三炮头模块333和第四炮头模块334之间设置有第四矩形密封圈3354。

另外优选地，至少一个炮头模块上包括用于与旋拧该炮头模块的旋拧工具卡接配合的旋拧承力台。

本实施例中，旋拧承力台为对称凸台。如图4至7所示，本实施例中，在第二炮头模块332上设置了第一对称凸台3321、在第三炮头模块333设置了第二对称凸台3331、在第四炮头模块334上设置了第四对称凸台3341。设置旋拧承力台便于炮头模块的拆卸和安装，在组合或拆卸炮头模块时，利用旋拧工具卡紧该炮头模块上的对称凸台并旋转，即可实现该炮头模块的快速拆卸或连接。

本实施例的炮头330为可改变流量的模块化设计的炮头。多个炮头模块按最小通流截面积从大到小的次序依次可拆卸地连接，由于各炮头模块设计有不同的压力、流量和射程范围，通过在炮体320上安装或拆卸相应节数的炮头，可以改变消防水炮300的出水口面积，进而改变射流流量，并达到调整射程的目的。

回转调节机构340用于调节炮头330的水平转角。本实施例中，回转调节机构340通过调节第一弯管321与底座310之间的旋转角度调节炮头330的水平转角。

如图4所示，本实施例的回转调节机构340具体包括第一直流电机341、第一减速机构342、第一蜗杆343、第一链条344和第一手轮345。第一直流电机341安装于底座310的侧壁上，通过设置于第一直流电机341的输出轴上的齿轮与第一减速机构342相啮合实现传动，该第一减速机构342的输出轴通过第一链条344带动第一蜗杆343转动，第一蜗杆343与设置于第一弯管321进水端外圆面上的第一蜗轮相啮合，从而带动第一弯管321相对于底座310实现水平回转。第一手轮345与第一蜗杆343驱动连接。

本实施例中，回转调节机构340除采用第一直流电机341驱动外，增加了第一手轮345以便进行手动驱动，因此可选择地通过电动驱动方式或手动驱动方式驱动回转调节机构340。在电压或电流不理想时，可通过旋转第一手轮345，利用人力操作改变消防水炮300的射流方向，提高消防水炮300的可靠性。优选地，该第一手轮345可快速安装及拆除，可以不影响电力供应正常时的操作。

俯仰调节机构350用于调节炮头330的俯仰角度。俯仰调节机构350通过调节第二弯管322与第一弯管321之间的旋转角度调节炮头330的俯仰角度。

如图4所示，俯仰调节机构350包括第二直流电机351、第二减速机构352、第二蜗杆353、第二链条354和第二手轮355。第二直流电机351安装于第一弯管321的侧壁上，通过第二直流电机351的输出轴上的齿轮与第二减速机构352相啮合实现传动，该第二减速机构352的输出轴通过第二链条354带动第二蜗杆353，第二蜗杆353与设置于第二弯管321进水端外圆面上的第二蜗轮相啮合，从而带动第二弯管322相对于第一弯管321转动实现俯仰调节。第二手轮355与第二蜗杆353驱动连接。

本实施例中，俯仰调节机构350除采用第二直流电机351驱动外，增加了第二手轮355以便进行手动驱动，因此可选择地通过电动驱动方式或手动驱动方式驱动俯仰调节机构350。在电压或电流不理想时，可通过旋转第二手轮355，利用人力操作改变消防水炮300的射流方向，提高消防水炮300的可靠性。优选地，该第二手轮355可快速安装及拆除，不影响正常操作。

本发明还可以通过多种方式实现。例如：在未示出的实施例中，所述两个以上炮头模块中各炮头模块也可以分别与炮筒可拆卸地连接；炮头模块的数量可以根据需要改变，可以为两个、三个或五个以上；第一导流板和第二导流板可以均取消或仅取消其一等等。

根据以上描述可知，本发明以上实施例具有如下优点：

1、流量可变、射程可调。采用具有多个炮头模块的模块化设计的炮头，多个炮头模块的最小通流截面积均不相同，通过安装或拆卸其中一个或几个炮头模块，改变消防水炮的出水口面积，进而改变射流流量，达到调整射程的目的，在火灾现场，消防人员可根据着火点距离，组合安装不同的炮头模块，对射程进行快速精确的调节。

2、便于更换。炮头由多个最小通流截面积不同的炮头模块通过螺纹连接组成，每个炮头模块设计有旋拧承力台，利用旋拧工具卡紧旋拧承力台并旋转，即可实现对应的炮头模块的快速拆卸及连接。

3、便于加工制造。炮头为回转体结构，利用车、铣等简单的机加工方法即可制成，工序简单，加工质量易控制；形成炮体的S形弯管可以利用金属低压铸造工艺加工，成型精度高，生产效率高，适用于大批量生产。

4、性能可靠。炮头结构简单，零部件少且配合紧密，故障率极低；并且，螺纹和矩形密封圈的组合可实现高效密封，减少了水流泄露风险；在电压或电流不理想时，可利用人力操作的方式改变射流方向，提高消防水炮的可靠性。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims

1.一种消防水炮，包括底座(310)、安装在所述底座(310)上的炮筒(320)和安装于所述炮筒(320)上的炮头(330)，其特征在于，

所述炮头(330)包括最小通流截面积彼此不同的两个以上炮头模块，通过在所述炮筒(320)上选配一个或多个所述炮头模块改变所述消防水炮的射流流量；

所述两个以上炮头模块按最小通流截面积从大到小的方向依次可拆卸地连接，其中最小通流截面积最大的炮头模块与所述炮筒(320)连接；

各所述炮头模块均为回转体并形成锥形结构，所述锥形结构的内部流道的截面积从大头端到小头端依次减小且平滑过渡。

2.根据权利要求1所述的消防水炮，其特征在于，相邻的所述炮头模块之间设有密封装置，所述炮头模块与所述炮筒(320)之间设有密封装置。

3.根据权利要求1所述的消防水炮，其特征在于，相邻的所述炮头模块之间通过螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的消防水炮，其特征在于，至少一个所述炮头模块上包括用于与旋拧该炮头模块的工具卡接配合的旋拧承力台。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的消防水炮，其特征在于，所述炮筒(320)包括第一弯管(321)和第二弯管(322)，所述第一弯管(321)与所述底座(310)可相对转动地连接，所述第二弯管(322)与所述第一弯管(321)可相对转动地连接。

6.根据权利要求5所述的消防水炮，其特征在于，所述第一弯管(321)和所述第二弯管(322)中至少一个为S形弯管。

7.根据权利要求5所述的消防水炮，其特征在于，所述第一弯管(321)包括第一管体(3211)和位于所述第一管体(3211)内部的沿所述第一管体(3211)的延伸方向设置的第一导流板(3212)；和/或所述第二弯管(322)包括第二管体(3221)和位于所述第二管体(3221)内部的沿所述第二管体(3221)的延伸方向设置的第二导流板(3222)。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的消防水炮，其特征在于，所述消防水炮还包括用于调节所述炮头(330)的水平转角的回转调节机构(340)和用于调节所述炮头(330)的俯仰角度的俯仰调节机构(350)，其中，可选择地通过电动驱动方式或手动驱动方式驱动所述回转调节机构(340)，可选择地通过电动驱动方式或手动驱动方式驱动所述俯仰调节机构(350)。