CN110215630B - 面向高层建筑的空气动力灭火炮 - Google Patents

面向高层建筑的空气动力灭火炮 Download PDF

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Abstract

面向高层建筑的空气动力灭火炮，本发明涉及一种空气动力灭火炮，它为了解决现有灭火炮设备以火药作为发射动力，存在安全隐患的问题。该空气动力灭火炮的灭火炮身管套设在摇架的圆筒内，灭火炮身管与摇架的圆筒间隙配合，灭火炮身管的尾端插接在炮尾内并固定，在灭火炮身管的尾端盖设有炮膛闭锁，楔闩空气室与炮膛闭锁贴合并楔紧，复进机设置在炮尾的下部，制退机液缸体水平固定设置在摇架的下部，制退机活塞杆的一端与制退机活塞连接，制退机活塞杆的另一端与炮尾连接。本发明设计了一种面向高层建筑的空气动力灭火炮，以压缩空气作为发射动力，提供了一种比较安全精准的实现高层建筑消防灭火的设备。

Description

面向高层建筑的空气动力灭火炮
技术领域
本发明涉及一种空气动力灭火炮。
背景技术
城市生活，高层建筑越来越多。高层建筑的消防问题，成为一大困扰。目前的消防车，一般只能应对12层以下的火灾。需要一种装置，能够快速高效地把灭火剂，送达20层、30层，甚至更高的建筑物上。
目前有人研发了灭火火箭炮，发射灭火火箭弹。这种装置，应对大面积的山林火灾有一定效用。但是，对于高层住宅，要求精准命中目标的情况，则有些勉为其难。另外，采用火药作为发射动力，存在危险品、爆炸品的安全保管问题。特别是，火灾现场，存留火药，是最大的安全隐患。
因此，根据高层建筑消防技术的实际需求，针对20层、30层和更高层建筑的安全、快速、有效灭火的技术手段，发明一种灭火装置，十分必要。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有灭火炮设备以火药作为发射动力，存在安全隐患的问题，而提供一种面向高层建筑的空气动力灭火炮。
本发明面向高层建筑的空气动力灭火炮包括灭火炮身管、炮膛闭锁、备压膜片、楔闩空气室、炮尾、复进机、制退机和摇架，灭火炮身管套设在摇架的圆筒内，灭火炮身管与摇架的圆筒间隙配合，灭火炮身管的尾端插接在炮尾内并固定，在灭火炮身管的尾端盖设有炮膛闭锁，炮膛闭锁上开有通气孔，在炮膛闭锁的通气孔中设置有备压膜片，楔闩空气室与炮膛闭锁贴合并楔紧，楔闩空气室的出气口与炮膛闭锁的通气孔相连通；
所述的复进机由复进机活塞、复进机气缸体和复进机活塞杆组成，复进机气缸体水平固定设置在炮尾的下部，复进机活塞杆的一端与复进机活塞连接，复进机活塞杆的另一端与摇架固定连接；
所述的制退机由制退机液缸体、制退机活塞和制退机活塞杆组成，制退机液缸体水平固定设置在摇架的下部，制退机活塞杆的一端与制退机活塞连接，制退机活塞杆的另一端与炮尾连接，沿水平方向在制退机活塞上开有液流口。
本发明灭火炮身管赋予灭火弹确定的发射方向，并且提供一定长度的加速管道，从而使灭火弹丸具有一定的飞行速度，冲向灭火目标。炮膛闭锁封堵灭火炮身管后端，并且与楔闩空气室紧密贴合，楔紧，灭火炮身管、炮膛闭锁、楔闩空气室和炮尾之间形成稳固的结合体，该结合体由摇架支撑，可以在摇架内往复运动，具有一定的行程。灭火弹发射之后，这一结合体，由于反作用力会产生后坐运动。制退机的液压缸体与摇架固联，其活塞杆与炮尾固联，把反作用力产生的后坐动能，转化为其中的液体内能，从而使后坐运动停止。复进机的缸体与炮尾固联，其活塞杆与摇架固联，发射灭火弹之后，结合体后坐过程中，通过复进机的活塞对复进机内活塞左侧的气体做功，蓄积气体的弹性势能。蓄积气体的弹性势能，当结合体后坐终了时，释放势能做功，通过复进机把结合体推回到初始位置，以便灭火炮身管第二次发射灭火弹。
本发明所述的面向高层建筑的空气动力灭火炮包括以下有益效果：
1、本发明设计了一种面向高层建筑的空气动力灭火炮，以压缩空气作为发射动力，提供了一种比较安全精准的实现高层建筑消防灭火的设备。
2、本发明与现有技术相比，突破了高层建筑灭火的难题，且安全、可靠、精准、廉价。
3、本发明的空气动力灭火炮的操作简单方便、功能效果显著。
附图说明
图1为本发明面向高层建筑的空气动力灭火炮的结构示意图；
图2是具体实施方式六中炮尾侧移口的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式面向高层建筑的空气动力灭火炮包括灭火炮身管1、炮膛闭锁5、备压膜片6、楔闩空气室7、炮尾8、复进机、制退机和摇架19，灭火炮身管1套设在摇架19的圆筒内，灭火炮身管1与摇架19的圆筒间隙配合，灭火炮身管1的尾端插接在炮尾8内并固定，在灭火炮身管1的尾端盖设有炮膛闭锁5，炮膛闭锁5上开有通气孔，在炮膛闭锁5的通气孔中设置有备压膜片6，楔闩空气室7与炮膛闭锁5贴合并楔紧，楔闩空气室7的出气口与炮膛闭锁5的通气孔相连通；
所述的复进机由复进机活塞10、复进机气缸体11和复进机活塞杆12组成，复进机气缸体11水平固定设置在炮尾8的下部，复进机活塞杆12的一端与复进机活塞10连接，复进机活塞杆12的另一端与摇架19固定连接；
所述的制退机由制退机液缸体18、制退机活塞16和制退机活塞杆14组成，制退机液缸体18水平固定设置在摇架19的下部，制退机活塞杆14的一端与制退机活塞16连接，制退机活塞杆14的另一端与炮尾8连接，沿水平方向在制退机活塞16上开有液流口15。
本实施方式灭火弹由灭火弹弹壳2和灭火剂3组成。灭火弹弹壳由既能承受发射动力载荷，又能与建筑物水泥墙壁碰撞而迅速破裂的材料制成。为了提高灭火弹的初速，必要时也可以采用脱壳次口径弹的结构形式。
本实施方式灭火炮的炮身负责发射灭火弹，摇架支撑灭火炮炮身，并且赋予灭火炮精确的炮口指向。灭火炮以空气作为动力源，为灭火炮的弹丸发射提供动力。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是摇架19设置在升降台上，升降台位于旋转基座上。
本实施方式通过升降台获得一定的高低射角。旋转基座安装在卡车、消防车等运载车辆上。旋转基座赋予灭火炮一定水平方向上的炮口指向。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是采用气罐存储高压空气，气罐通过管路与楔闩空气室7相连通。
本实施方式通过高压气泵将空气压缩到气罐，储备待用。发射时，气罐中的高压空气通过管路引入炮膛，推动灭火弹运动，完成发射过程。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是在制退机液缸体18内的制退机活塞16的左侧为制退机左液压腔17，制退机活塞16的右侧为制退机右液压腔13，连通管21的一端与制退机左液压腔17连通，连通管21的另一端与制退机右液压腔13连通，在连通管21上设置有单向阀20。
本实施方式所述的单向阀由左至右开启。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是在炮尾8的上部开有敞口22，炮膛闭锁5的连接柄经敞口22铰接在炮尾8顶部的铰接座4上。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是在炮尾8的楔闩空气室7侧面开有侧移口23，在侧移口23上设置有室门盖。
本实施方式当更换备压膜片6时，开启室门盖，侧移楔闩空气室7，炮膛闭锁5经敞口22打开，以更换备压膜片6。
实施例：本实施例面向高层建筑的空气动力灭火炮包括灭火炮身管1、炮膛闭锁5、备压膜片6、楔闩空气室7、炮尾8、复进机、制退机和摇架19，灭火炮身管1套设在摇架19的圆筒内，灭火炮身管1与摇架19的圆筒间隙配合，灭火炮身管1的尾端插接在炮尾8内并固定，在灭火炮身管1的尾端盖设有炮膛闭锁5，在炮尾8的上部开有敞口22，炮膛闭锁5的连接柄经敞口22铰接在炮尾8顶部的铰接座4上，炮膛闭锁5上开有通气孔，在炮膛闭锁5的通气孔中设置有备压膜片6，楔闩空气室7与炮膛闭锁5贴合并楔紧，楔闩空气室7的出气口与炮膛闭锁5的通气孔相连通；
所述的复进机由复进机活塞10、复进机气缸体11和复进机活塞杆12组成，复进机气缸体11水平固定设置在炮尾8的下部，复进机活塞杆12的一端与复进机活塞10连接，复进机活塞杆12的另一端与摇架19固定连接；
所述的制退机由制退机液缸体18、制退机活塞16和制退机活塞杆14组成，制退机液缸体18水平固定设置在摇架19的下部，制退机活塞杆14的一端与制退机活塞16连接，制退机活塞杆14的另一端与炮尾8连接，沿水平方向在制退机活塞16上开有液流口15，在制退机液缸体18内的制退机活塞16的左侧为制退机左液压腔17，制退机活塞16的右侧为制退机右液压腔13，连通管21的一端与制退机左液压腔17连通，连通管21的另一端与制退机右液压腔13连通，在连通管21上设置有单向阀20。
本实施例摇架19固定在基座上。在炮尾8的楔闩空气室7侧面开有侧移口23，在侧移口23上设置有室门盖。
本实施例面向高层建筑的空气动力灭火炮的应用过程如下：
发射过程，灭火炮身管1赋予灭火弹一定的射向和初速。首先，灭火弹装填到灭火炮身管1的炮膛中，灭火弹中装满灭火剂3。装填之前，需要以铰接座4上的转轴为中心，旋转炮膛闭锁5，在炮膛闭锁5的内孔中装入备压膜片6，备压膜片6上有预制裂痕，当作用在其上的空气压力，达到设计的弹丸起始压力时，预制裂痕才能开裂。每发射一枚灭火弹2，就需要更换一个备压膜片6。打开炮膛闭锁5之前，要求侧移楔闩空气室7，以便让出空间，旋出炮膛闭锁5，装填灭火弹2。
灭火炮发射之后，因为动量守恒定律，灭火炮会后坐。后坐终了，炮身需要推回待发射位置，此项任务由复进机完成，复进机的气压腔9充入指定压力的空气，保证灭火炮任意角发射，都能推回待发射位置。复进机气缸体11固定在炮尾8上，复进机活塞杆12的左端固定在摇架19上，右端与复进机活塞10固连，复进机活塞10可以在复进机缸体11中，往复运动。
灭火炮发射之后，因为动量守恒定律，灭火炮会后坐。为了稳定地控制灭火跑的后坐速度，设计了制退机。制退机由制退机液缸体18、制退机活塞16和制退机活塞杆14组成，制退机活塞杆14一端与炮尾8固连，另一端与制退机活塞16固连。灭火炮后坐时，炮尾8拉动制退机活塞杆14，制退机活塞杆14拉动制退机活塞16向右运动，制退机右液压腔13之中的液压油，通过制退机活塞液流口15，流往制退机左液压腔17，在此过程中，灭火炮的后坐动能转化为液压油的内能，因此，后坐运动最终会停止。制退机缸体18，固定在摇架19上。灭火炮复进时，炮尾8通过制退机活塞杆14，推动制退机活塞16向左运动，把制退机左液压腔17的液压油推向单向阀20，单向阀20打开。因此，制退机左液压腔17的液压油，迅速通过单向阀20流到制退机右液压腔13。在复进机的推动下，制退机复位。

Claims (5)

1.面向高层建筑的空气动力灭火炮，其特征在于该面向高层建筑的空气动力灭火炮包括灭火炮身管(1)、炮膛闭锁(5)、备压膜片(6)、楔闩空气室(7)、炮尾(8)、复进机、制退机和摇架(19)，灭火炮身管(1)套设在摇架(19)的圆筒内，灭火炮身管(1)与摇架(19)的圆筒间隙配合，灭火炮身管(1)的尾端插接在炮尾(8)内并固定，在灭火炮身管(1)的尾端盖设有炮膛闭锁(5)，炮膛闭锁(5)上开有通气孔，在炮膛闭锁(5)的通气孔中设置有备压膜片(6)，楔闩空气室(7)与炮膛闭锁(5)贴合并楔紧，楔闩空气室(7)的出气口与炮膛闭锁(5)的通气孔相连通；
所述的复进机由复进机活塞(10)、复进机气缸体(11)和复进机活塞杆(12)组成，复进机气缸体(11)水平固定设置在炮尾(8)的下部，复进机活塞杆(12)的一端与复进机活塞(10)连接，复进机活塞杆(12)的另一端与摇架(19)固定连接；
所述的制退机由制退机液缸体(18)、制退机活塞(16)和制退机活塞杆(14)组成，制退机液缸体(18)水平固定设置在摇架(19)的下部，制退机活塞杆(14)的一端与制退机活塞(16)连接，制退机活塞杆(14)的另一端与炮尾(8)连接，沿水平方向在制退机活塞(16)上开有液流口(15)；
在制退机液缸体(18)内的制退机活塞(16)的左侧为制退机左液压腔(17)，制退机活塞(16)的右侧为制退机右液压腔(13)，连通管(21)的一端与制退机左液压腔(17)连通，连通管(21)的另一端与制退机右液压腔(13)连通，在连通管(21)上设置有单向阀(20)。
2.根据权利要求1所述的面向高层建筑的空气动力灭火炮，其特征在于摇架(19)设置在升降台上，升降台位于旋转基座上。
3.根据权利要求1所述的面向高层建筑的空气动力灭火炮，其特征在于采用气罐存储高压空气，气罐通过管路与楔闩空气室(7)相连通。
4.根据权利要求1所述的面向高层建筑的空气动力灭火炮，其特征在于在炮尾(8)的上部开有敞口(22)，炮膛闭锁(5)的连接柄经敞口(22)铰接在炮尾(8)顶部的铰接座(4)上。
5.根据权利要求1所述的面向高层建筑的空气动力灭火炮，其特征在于在炮尾(8)的楔闩空气室(7)侧面开有侧移口(23)，在侧移口(23)上设置有室门盖。
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