CN110215639B - 一种水带切换及弹射系统 - Google Patents

Abstract

一种水带切换及弹射系统，包括，换向阀、折叠水带、弹射装置、压紧释放装置、水带脱出装置、以及短连接水带，所述换向阀，分别连接所述折叠水带和所述短连接水带，并通过所述水带脱出装置进行水路切换；所述压紧释放装置，其与所述弹射装置相配合，将折叠水带朝一定方向弹射出去。本发明的水带切换及弹射系统，能够快速完成水带的弹射展开，进而实现消防水带的快速部署并防止展开过程中的水带缠绕，并且快速完成管路切换以及分离，延长消防机器人的运动范围，提高机动性。

Description

一种水带切换及弹射系统

技术领域

本发明涉及消防技术领域，特别是涉及一种水带切换及弹射系统。

背景技术

近年来随着消防制造业的迅速发展和技术的不断更新，各种先进设备应用于消防领域。

现有技术中，在消防领域，一般使用水作为液态灭火介质，在某位置发生火灾的状态下，通过固定位置的水源供给消防栓，或者通过移动至火灾位置附近的消防车提供水源，而通过水带的铺设，将水带的输出口铺设至火灾位置，通过水带输送水进行灭火。然而，实际应用中，由于水带充水后重量较大，在水源位置与火灾位置距离较长的情况下，水带铺设完成后，很难再次拖动，并且由于内部充水，不易弯折，导致前端与水带连接的水炮等灭火工具移动困难。

随着技术的完善，消防机器人更加广泛的应用于实际灭火，尤其是在一些大跨度的火灾现场执行灭火操作，这种火灾一般取水位置较远，灭火移动范围广，纵深大，很多时候需要在水带充水后二次移动，并绕过一些障碍物继续灭火。

现有技术中多为消防员人工现场操作更换，需要进行开关阀门及更换水带等一系列工作，操作繁琐，且为了延长水带，消防优势需要靠近火场进行操作。这极大的限制了消防机器人应用的便捷性及安全性。

目前一些消防阀门已经具有远程控制功能，并能实现水带的机械分离，但一般仍需要消防员接上新的水带，并将水带展开，以免发生缠绕，对于身在火灾现场的消防员来说，这些操作都会变得非常复杂和危险。

通过以上论述，现有技术中，存在柔性水带在充水后移动及延长困难，及切换操作的稳定性及便捷性低的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种水带切换及弹射系统，可以快速完成水带的弹射展开，进而实现消防水带的快速部署并防止展开过程中的水带缠绕，并且快速完成管路切换以及分离，延长消防机器人的运动范围，提高机动性。

为实现上述目的，本发明提供的水带切换及弹射系统，包括，换向阀、折叠水带、弹射装置、压紧释放装置、水带脱出装置、以及短连接水带，其中，

所述换向阀，分别连接所述折叠水带和所述短连接水带，并通过所述水带脱出装置进行水路切换；

所述压紧释放装置，其与所述弹射装置想配合，将折叠水带朝一定方向弹射出去。

进一步地，所述弹射装置，包括，

多个机架导轮，其分别设置在两个水带挡板的一侧；

弹射架，其设有引导槽，所述引导槽与所述多个机架导轮滑动连接；

齿条，其设在所述弹射架的一侧的中央部；

齿轮，其与所述齿条啮合；

压簧，其设在所述齿条的两侧，其一端固定在所述弹射架，另一端固定在所述水带挡板上；

配重块，其设置在所述弹射架的另一侧的中心部，用于牵引所述消防水带。

进一步地，所述压紧释放单元，包括，

弹射离合器，其一侧与所述弹射装置连接；

单向离合器，其一侧与所述弹射离合器的另一侧连接；

手柄，其与所述单向离合器的另一侧连接。

进一步地，在压紧过程中，所述弹射离合器处于使能状态，所述单向离合器在手柄下压时处于使能状态，使压簧压缩充能，所述单向离合器在手柄上抬时处于失能状态，压簧不释放；在释放过程中，所述弹射离合器处于失能状态，压簧释放。

进一步地，所述折叠水带以两侧对称的Z字形的方式向上方折叠在一对水带挡板之间。

进一步地，所述换向阀为两位三通阀，包括，固定换向阀和可脱出换向阀，其中，

所述固定换向阀，分别连接所述折叠水带的一端和所述短连接水带的一端；

所述可脱出换向阀，其连接所述短连接水带的另一端，并通过所述水带脱出装置连接所述折叠水带。

进一步地，所述短连接水带为初始状态的液体传递管路。

进一步地，所述换向阀是球阀、滑阀或蝶阀中的任一种。

更进一步地，所述水带脱出装置，包括，

可脱出水带接口，其一端部与所述短连接水带旋转固定；

固定水带接口，其一端部与两个所述阀的一方旋转固定，其另一端部与所述可脱出水带接口的另一端口卡扣连接；

解锁齿轮，其设置在所述固定水带接口的另一端侧的周向边缘；

传动齿轮，其与所述解锁齿轮啮合；

解锁电机，其与所述传动齿轮连接，用于驱动所述传动齿轮，其中，

所述解锁电机通过所述传动齿轮使所述解锁齿轮旋转，以解除所述卡扣连接。

为实现上述目的，本发明提供一种机器人，采用上述的水带切换及弹射系统。

根据本发明的水带切换及弹射系统，能够快速完成水带的弹射展开，进而实现消防水带的快速部署并防止展开过程中的水带缠绕，并且快速完成管路切换以及分离，扩大消防机器人的运动范围，提高机动性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的水带切换及弹射系统的立体结构示意图；

图2为根据本发明的水带切换及弹射系统后视图；

图3为根据本发明的水带切换及弹射系统切换原理图；

图4为根据本发明的弹射装置和压紧释放装置结构示意图；

图5为根据本发明的水带脱出装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为根据本发明的水带切换及弹射系统的立体结构示意图，图2为根据本发明的水带切换及弹射系统后视图，图3为根据本发明的水带切换及弹射系统切换原理图，如图1和3所示，本发明的本发明的水带切换及弹射系统，包括：固定换向阀1、折叠水带2、弹射装置3、压紧释放装置4、水带脱出装置5、可脱出换向阀6、短连接水带7，以及水带挡板8，其中，

固定换向阀1和可脱出换向阀6用于切换水路。水带脱出装置5用于断开短连接水带7与可脱出换向阀6的连接。其中，如图3所示，固定换向阀1和可脱出换向阀6为两位三通阀，固定换向阀1的一个进水口和可脱出换向阀6的一个出水口分别与短连接水带7的两端连通，并且将其设为初始状态的液体传递管路（短水路），固定换向阀1的另一个进水口和可脱出换向阀6的另一个出水口分别与较长的消防水带2的两端连通。此外，在可脱出换向阀6的一个出水口与短连接水带7之间设有水带脱出装置5。在本实施例中，固定换向阀1和可脱出换向阀6可以使用机械或电动的球阀、滑阀或蝶阀中的任一种。另外，固定换向阀1和可脱出换向阀6可以是相同种类的阀，也可以是不同种类的阀。

弹射装置3、压紧释放装置4，在长度方向上，一对在宽度方向上隔着一定距离而相向的水带挡板8与以相同方式设置的另一对水带挡板8通过弹射装置3隔着一定距离而相向。在一对水带挡板8之间放置需要弹射的折叠水带2，在本实施例中，优选地，在一对水带挡板8之间将折叠水带2以两侧对称的Z字形的方式从下而上进行折叠，以便减小弹射出去后缠绕的可能性。

其中，弹射装置3通过相对于水带挡板8相对移动来带动弹出折叠水带2，以使其弹出。弹射装置3与在宽度方向上相向的两个水带挡板8连接。

在本实施例中，本发明的消防水带的弹射装置3是储能式弹射装置。也就是说，压紧释放装置4通过与弹射装置3协同来对折叠水带2进行弹射。

图4为根据本发明的弹射装置和压紧释放装置结构示意图，如图4所示，本发明的弹射装置3，包括，弹射架301、机架导轮302、齿条303、压簧304、配重块305，以及齿轮306，弹射架301与机架导轮302滑动连接。具体地，弹射架301的两侧设有引导槽，机架导轮302安装在引导槽内。多个机架导轮302以在高度方向上隔开规定距离地固定连接在水带挡板8的一侧端上。由此，弹射架301能够相对于水带挡板8在高度方向上相对移动。弹射架301的长度方向上的中央部分向宽度方向一侧设有凸起，并在该凸起的一侧设有齿条303。齿条303与齿轮306啮合。弹射架301的上端部设有凸起板，在该凸起板的下表面固定压簧304的一端。压簧304的另一端固定在水带挡板8上。通过齿条303和齿轮306啮合，弹射架301在高度方向移动，进而压缩或延伸压簧304。配重块305安装在宽度方向另一侧的中心。配重块305的重量相对较大且空气阻力相对较小。配重块305因中重力作用而使弹射架301朝下方移动。此时，配重块305向下按压折叠水带2，以便牵引配置在一对水带挡板8之间的折叠水带2而依次向一定方向展开。

本发明的压紧释放装置4，用于驱动弹射装置3，以使其相对于水带挡板8相对移动，进而释放所储存的能量。压紧释放装置4，包括，弹射离合器401、手柄402以及单向离合器403，其中，

弹射离合器401的宽度方向另一侧与齿轮306的宽度方向一侧连接。单向离合器403的宽度方向另一侧与弹射离合器401的宽度方向一侧连接。手柄402与单向离合器403的宽度方向一侧连接。向周向一侧旋转手柄402来驱动单向离合器403，使其处于传使能状态进而沿周向的一个方向（逆时针或顺时针方向）旋转。并且通过弹射离合器401，将旋转力传递给齿轮306及齿条303，以使弹射架301朝上方移动。另外，向周向另一侧旋转手柄402来使单向离合器403处于失能状态且弹射离合器处于离合状态，由此弹射架301因配重块305的重力作用朝下方移动，进而使折叠水带2弹出展开。

图5为根据本发明的水带脱出装置的示意图，如图5所示，本发明的水带脱出装置5，包括，可脱出水带接口501、解锁齿轮502、固定水带接口503、传动齿轮504，以及解锁电机505构成，其中，

固定水带接口503的一端部与短连接水带7旋转固定。可脱出水带接口501一端部与可脱出换向阀6的一个出水口旋转固定。可脱出水带接口501的另一端部与固定水带接口503的另一端部卡扣连接。固定水带接口503的另一端部侧的周向边缘设有解锁齿轮502。解锁齿轮502与传动齿轮504啮合。传动齿轮504轴向一侧与解锁电机505连接。解锁电机505连接用于驱动传动齿轮504，通过解锁齿轮502与传动齿轮504的啮合，使解锁齿轮502旋转，进而带动固定水带接口503的另一端部旋转，以使可脱出水带接口501的另一端部与固定水带接口503分离（解除卡扣连接）。在本实施例中，可脱出水带接口501与固定水带接口503的卡扣连接，可以通过在锁紧状态下使固定水带接口503旋转90度来实现解锁。在解锁后，脱出的可脱出换向阀6可在较小的牵引力下自由移动。另外，在本实施例中，可以远程控制解锁电机505，也可以通过按钮来控制。另外，在本实施例中，水带脱出装置5还可以使用现有液压技术常用的弹簧钢珠式快速脱出机构。

当需要使用较长折叠水带2时通过切换固定换向阀1和可脱出换向阀6来进行水路切换，并且通过水带脱出装置5使短连接水带7与可脱出换向阀6的连接断开，进而使用较长的折叠水带2。其结果，能够快速移动至较远处。

本发明实施例涉及的水带切换及弹射系统可适用于消防机器人、消防车等。

根据本实施例，消防水带能够朝一定方向弹射出去，避免缠在一起，并防止折叠的管路充水后拖动困难，从而使机器人可以不受原有水带的限制快速移动到下一个工作位置。

根据本实施例，通过配重块的重力作用使消防水带朝一定方向弹出并展开。因此，能够迅速地朝一定方向弹出，避免缠绕在一起。

根据本实施例，压紧释放装置，能够易于改变弹射装置的移动方向。

根据本实施例，还包括两个两位三通阀、短连接水带、以及水带脱出装置。因此，快速完成管路切换以及分离，延长消防机器人的运动范围，提高机动性。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水带切换及弹射系统，其特征在于，包括，换向阀、折叠水带、弹射装置、压紧释放装置、水带脱出装置、以及短连接水带，其中，

所述换向阀，分别连接所述折叠水带和所述短连接水带，并通过所述水带脱出装置进行水路切换；

所述压紧释放装置，其与所述弹射装置相配合，将折叠水带朝一定方向弹射出去；

所述弹射装置，包括，

多个机架导轮，其分别设置在两个水带挡板的一侧；

弹射架，其设有引导槽，所述引导槽与所述多个机架导轮滑动连接；

齿条，其设在所述弹射架的一侧的中央部；

齿轮，其与所述齿条啮合；

压簧，其设在所述齿条的两侧，其一端固定在所述弹射架，另一端固定在所述水带挡板上；

配重块，其设置在所述弹射架的另一侧的中心部，用于牵引所述折叠水带；

所述压紧释放装置，包括，

弹射离合器，其一侧与所述弹射装置连接；

单向离合器，其一侧与所述弹射离合器的另一侧连接；

手柄，其与所述单向离合器的另一侧连接；

所述折叠水带以两侧对称的Z字形的方式向上方折叠在一对水带挡板之间；

所述水带脱出装置，包括，可脱出水带接口、解锁齿轮、固定水带接口、传动齿轮，以及解锁电机，其中，

所述固定水带接口的一端与短连接水带相连接，其另一端与所述可脱出水带接口的一端相连接；所述可脱出水带接口的另一端与可脱出换向阀的一个出水口相连接；

解锁齿轮，其设置在所述固定水带接口的另一端侧的周向边缘；

传动齿轮，其与所述解锁齿轮啮合；

解锁电机，其与所述传动齿轮连接，用于驱动所述传动齿轮，其中，

所述解锁电机通过所述传动齿轮使所述解锁齿轮旋转，以解除卡扣连接。

2.根据权利要求1所述的水带切换及弹射系统，其特征在于，在压紧过程中，所述弹射离合器处于使能状态，所述单向离合器在手柄下压时处于使能状态，使压簧压缩充能，所述单向离合器在手柄上抬时处于失能状态，压簧不释放；在释放过程中，所述弹射离合器处于失能状态，压簧释放。

3.根据权利要求1所述的水带切换及弹射系统，其特征在于，所述换向阀为两位三通阀，包括，固定换向阀和可脱出换向阀，其中，

所述固定换向阀，分别连接所述折叠水带的一端和所述短连接水带的一端；

所述可脱出换向阀，连接所述折叠水带另一端，并通过所述水带脱出装置连接所述短连接水带的另一端。

4.根据权利要求1所述的水带切换及弹射系统，其特征在于，

所述短连接水带为初始状态的液体传递管路。

5.根据权利要求1所述的水带切换及弹射系统，其特征在于，

所述换向阀是球阀、滑阀或蝶阀中的任一种。

6.一种机器人，其特征在于，所述机器人，采用权利要求1-5任一项所述的水带切换及弹射系统。