CN112354101A - 水上灭火装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水上灭火装置，包括：分隔板、软管、喷嘴、水泵、底板、滤网、升降机构、周向旋转机构、俯仰旋转机构和控制器；底板中部形成一进水口，滤网覆盖并固定于进水口；底板连接于软管的底端且进水口的位置与软管的管口对应；分隔板中部形成通孔，软管的穿设于通孔中，软管连接水泵，水泵通过一支撑板连接分隔板；软管的顶部通过一出水管连接喷嘴；喷嘴通过俯仰旋转机构连接周向旋转机构；周向旋转机构连接于分隔板上表面；底板通过升降机构连接分隔板；水泵、升降机构、周向旋转机构和俯仰旋转机构连接控制器。本发明的一种水上灭火装置，能够在发生险情以后就及时将火灾消灭在前期阶段，减少人力物力的消耗。

Description

水上灭火装置

技术领域

本发明涉及灭火装置领域，尤其涉及一种水上灭火装置。

背景技术

目前，随着海洋探索的不断加强，海洋灭火问题也越来越严峻。不同于岸上灭火可以有移动式消防车，海洋灭火也需要智能化搭载平台，一旦海上发生火灾，极有可能无法及时寻求消防力量的介入，从而需要一种智能水上灭火装置，能够在发生险情以后就及时将火灾消灭在前期阶段，减少人力物力的消耗。智能水上灭火装置，这种作业方式劳动强度低且效率很高，并且在远离海岸线的地区，灭火成本更会大大提升。因此，迫切需要一种智能水上灭火装置加快对各种火灾险情的处理，以此保护我们的海洋环境，以及保障人民生命财产安全。

现今的水上灭火装置存在以下一些不足：

1.现有的水上灭火装置难以及时来对水上火灾进行扑灭，且需要长时间等待救援，使用较为不便；

2.现有的水上灭火装置难以较好的结合就近水源对火灾进行扑灭，并且难以对火灾进行实时智能监测。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种水上灭火装置，能够在发生险情以后就及时将火灾消灭在前期阶段，减少人力物力的消耗。

为了实现上述目的，本发明提供一种水上灭火装置，包括：一分隔板、一软管、一喷嘴、一水泵、一底板、一滤网、一升降机构、一周向旋转机构、一俯仰旋转机构和一控制器；所述底板中部形成一进水口，所述滤网覆盖并固定于所述进水口；所述底板连接于所述软管的底端且所述进水口的位置与所述软管的管口对应；所述分隔板中部形成通孔，所述软管的穿设于所述通孔中，所述软管连接所述水泵，所述水泵通过一支撑板连接所述分隔板；所述软管的顶部通过一出水管连接所述喷嘴；所述喷嘴通过所述俯仰旋转机构连接所述周向旋转机构；所述周向旋转机构连接于所述分隔板上表面；所述底板通过所述升降机构连接所述分隔板；所述水泵、所述升降机构、所述周向旋转机构和所述俯仰旋转机构连接所述控制器。

优选地，所述升降机构包括两钢缆、两外齿轮缠绕装置、一轴承座、一外环型齿条、一第一步进电机；所述外齿轮缠绕装置包括一外齿轮和一缠绕部；两所述钢缆的第一端连接所述底板的两侧，所述钢缆的第二端分别连接一所述缠绕部；所述外环型齿条可沿圆心转动地连接于所述分隔板的上表面且设置于所述通孔外围；所述第一步进电机通过第一步进电机座固定于所述分隔板上；所述轴承座固定于所述分隔板上；所述第一步进电机与一所述外齿轮缠绕装置传动连接，另一所述外齿轮缠绕装置通过一转轴与所述轴承座枢接；两所述外齿轮缠绕装置对置于所述外环型齿条的两侧且两所述外齿轮缠绕装置的外齿轮分别与所述外环型齿条啮合；所述第一步进电机连接所述控制器。

优选地，所述底板两侧形成夹持部；还包括两夹持机构，两所述夹持机构对置于所述分隔板底面两侧且位置与所述夹持部对应；每一所述夹持机构包括一液压缸、两勾爪、两连杆和一限位开关；两所述勾爪的顶部与所述分隔板的底部枢接，所述液压缸固定于所述分隔板的底部；两所述连杆连接于两勾爪内侧与所述液压缸的伸缩杆之间，且所述连杆与所述勾爪和所述伸缩杆枢接；所述限位开关固定于所述勾爪上；所述限位开关和所述液压缸连接所述控制器。

优选地，所述周向旋转机构包括一第二步进电机、一第二步进电机座、一小齿轮、一内齿轮、一内环型圆柱滚子套和一内环型导轨；所述第二步进电机通过所述第二步进电机座固定于所述分隔板上；所述第二步进电机与所述小齿轮传动连接；所述小齿轮与所述内齿轮啮合；所述内齿轮与所述内环型圆柱滚子套配合，所述内环型圆柱滚子套与所述内环型导轨配合；所述内环型导轨连接所述分隔板并设置于所述通孔的外围和所述外环型齿条的内侧；所述第二步进电机连接所述控制器。

优选地，所述俯仰旋转机构包括一第三步进电机、一第三步进电机座、一支撑架、一连接架、一传感支架和一红外传感器；所述第三步进电机通过所述第三步进电机座焊接于所述支撑架；所述支撑架焊接于所述内齿轮的外沿；所述出水管安装于所述连接架上，所述第三步进电机的输出轴与所述连接架焊接；所述喷嘴底部套设有所述传感支架，所述传感支架上安装有所述红外传感器；所述第三步进电机和所述红外传感器连接所述控制器。

优选地，还包括一球形外壳，所述球形外壳形成一喷嘴口，所述球形外壳罩设于支撑架外且所述喷嘴自所述喷嘴口伸出；所述球形外壳底部连接所述内齿轮。

优选地，还包括一显示屏，所述显示屏固定于所述分隔板上表面，所述显示屏连接所述控制器。

优选地，所述软管底部安装有水位传感器，所述水位传感器连接所述控制器。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

1、通过在底板固定滤网，可以避免垃圾或者水草进入软管，通过钢缆可以将地板连同软管一起提升或者下降，方便及时浸没水面，在不工作时可以收纳起来，方便清理和维护，用一个外环形齿条将对称两条钢缆运动同步，达到整齐运动的效果，避免钢缆收放受阻，液压缸连接连杆对勾爪进行张合控制，达到对底板的收纳，使用高效且便捷。

2、在分隔板的上侧使用一个内环型导轨配合一个内环型圆柱滚子套加上内齿轮实现圆周运动，所述第二步进电机带动小齿轮，小齿轮与内齿轮啮合进行运动传递实现旋转运动，二者结合可以实现整个分隔板上半球的运动全覆盖，搭配喷嘴上面的红外传感器可以设置定时扫掠进行智能火灾的检测，也能在发生火灾时进行全方位的灭火工作，减少人力物力消耗，把火灾消灭在萌芽状态，此装置可以搭载在船体外侧也可以搭载到固定翼无人机上面进行火灾的处理，如果路途比较远，还可以搭载在大型直升机上面进行灭火处理。

附图说明

图1为本发明实施例的水上灭火装置的结构立体图；

图2为本发明实施例的水上灭火装置的俯视图；

图3为本发明实施例的水上灭火装置的正视图；

图4为本发明实施例的水上灭火装置的侧视图；

图5为本发明实施例的水上灭火装置未安装球形外壳时的内部结构示意图；

图6为本发明实施例的水上灭火装置未安装球形外壳时的俯视图；

图7为本发明实施例的水上灭火装置的仰视图；

图8为本发明实施例的外齿轮缠绕装置的结构示意图；

图9为本发明实施例的控制流程图。

具体实施方式

下面根据附图1～图9，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1～图9，本发明实施例的一种水上灭火装置，包括：一分隔板1、一软管2、一喷嘴3、一水泵4、一底板5、一滤网6、一升降机构7、一周向旋转机构8、一俯仰旋转机构9和一控制器；底板5中部形成一进水口，滤网6覆盖并固定于进水口；底板5连接于软管2的底端且进水口的位置与软管2的管口对应；分隔板1中部形成通孔，软管2的穿设于通孔中，软管2连接水泵4，水泵4通过一支撑板10连接分隔板1；软管2的顶部通过一出水管连接喷嘴3；喷嘴3通过俯仰旋转机构9连接周向旋转机构8；周向旋转机构8连接于分隔板1上表面；底板5通过升降机构7连接分隔板1；水泵4、升降机构7、周向旋转机构8和俯仰旋转机构9连接控制器。软管2底部安装有水位传感器11，水位传感器11连接控制器。

滤网6的采用是为了使得海洋垃圾能够隔离在装置外部。

优选地，升降机构7包括两钢缆71、两外齿轮缠绕装置72、一轴承座73、一外环型齿条74、一第一步进电机75；外齿轮缠绕装置72包括一外齿轮721和一缠绕部722；两钢缆71的第一端连接底板5的两侧，钢缆71的第二端分别连接一缠绕部722；外环型齿条74可沿圆心转动地连接于分隔板1的上表面且设置于通孔外围；第一步进电机75通过第一步进电机座76固定于分隔板1上；轴承座73固定于分隔板1上；第一步进电机75与一外齿轮缠绕装置72传动连接，另一外齿轮缠绕装置72通过一转轴77与轴承座73枢接；两外齿轮缠绕装置72对置于外环型齿条74的两侧且两外齿轮缠绕装置72的外齿轮721分别与外环型齿条74啮合；第一步进电机75连接控制器。

两外齿轮缠绕装置72、外环型齿条74和第一步进电机75的配合，可实现两侧的钢缆71同步收放，使得底板5连同软管2水平同步运动。

底板5两侧形成夹持部51；还包括两夹持机构11，两夹持机构11对置于分隔板1底面两侧且位置与夹持部51对应；每一夹持机构11包括一液压缸111、两勾爪112、两连杆113和一限位开关114；两勾爪112的顶部与分隔板1的底部枢接，液压缸111固定于分隔板1的底部；两连杆113连接于两勾爪112内侧与液压缸111的伸缩杆之间，且连杆113与勾爪112和伸缩杆枢接；限位开关114固定于勾爪112上；限位开关114和液压缸111连接控制器。

液压缸111与勾爪112的配合，可实现勾爪112的开合。勾爪112下侧内部有限位开关114，能检测到底板5是否收纳到预定位置，勾爪112在不工作时方便收纳底板5，在工作时勾爪112张开，释放底板5和软管2浸没水下。软管2底部有水位传感器11，能给控制器信号，方便水泵4的运行。

本实施例中，周向旋转机构8包括一第二步进电机81、一第二步进电机座82、一小齿轮83、一内齿轮84、一内环型圆柱滚子套85和一内环型导轨86；第二步进电机81通过第二步进电机座82固定于分隔板1上；第二步进电机81与小齿轮83传动连接；小齿轮83与内齿轮84啮合；内齿轮84与内环型圆柱滚子套85配合，内环型圆柱滚子套85与内环型导轨86配合；内环型导轨86连接分隔板1并设置于通孔的外围和外环型齿条74的内侧；第二步进电机81连接控制器。

优选地，俯仰旋转机构9包括一第三步进电机91、一第三步进电机座92、一支撑架93、一连接架94、一传感支架95和一红外传感器96；第三步进电机91通过第三步进电机座92焊接于支撑架93；支撑架93焊接于内齿轮84的外沿；出水管安装于连接架94上，第三步进电机91的输出轴与连接架94焊接；喷嘴3底部套设有传感支架95，传感支架95上安装有红外传感器96；第三步进电机91和红外传感器96连接控制器。

红外传感器96能够检测既定区域内的温度状况。

本实施例中，还包括一球形外壳12，球形外壳12形成一喷嘴口121，球形外壳12罩设于支撑架93外且喷嘴3自喷嘴口121伸出；球形外壳12底部连接内齿轮84。

还包括一显示屏13，显示屏13固定于分隔板1上表面，显示屏13连接控制器。

显示屏13用于显示，方便用户操作，并可起到紧急停止和手自动切换的功能。

本发明实施例的一种水上灭火装置，其运行原理如下：

1、通过在船体外侧搭载整机装置或者固定翼无人机以及直升机都可以搭载此装置，通过控制器可以设定程序，在一段时间内进行分隔板1上半球扫掠，对于发现火灾险情，就控制液压缸111拉伸一定距离打开勾爪112，接下来第一步进电机75启动释放钢缆71，当钢缆71释放到一定程度地板浸没到水面以下，软管2的水位传感器11传回信号，第一步进电机75停止运动，对于扫掠到的温度异常的区域，进行抽水灭火降温，直到温度回复正常范围，水泵4停止抽水，第一步进电机75反转收起钢缆71，当底板5触碰到勾爪112下侧的限位开关114，液压缸111收缩带动连杆113，勾爪112闭合，第一步进电机75停止工作，一切回到初始状态。

2、在分隔板1的上侧使用一个内环型导轨86配合一个内环型圆柱滚子套85加上内齿轮84实现圆周运动，第三步进电机91带动连接架94传递实现俯仰运动，二者结合可以实现整个分隔板1上半球的运动全覆盖，搭配喷嘴3上面的传感器可以设置定时扫掠进行智能火灾的检测，也能在发生火灾时进行全方位的灭火工作，减少人力物力消耗，把火灾消灭在萌芽状态，此装置可以搭载在船体外侧也可以搭载到固定翼无人机上面进行火灾的处理，如果路途比较远，还可以搭载在大型直升机上面进行灭火处理。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水上灭火装置，其特征在于，包括：一分隔板、一软管、一喷嘴、一水泵、一底板、一滤网、一升降机构、一周向旋转机构、一俯仰旋转机构和一控制器；所述底板中部形成一进水口，所述滤网覆盖并固定于所述进水口；所述底板连接于所述软管的底端且所述进水口的位置与所述软管的管口对应；所述分隔板中部形成通孔，所述软管的穿设于所述通孔中，所述软管连接所述水泵，所述水泵通过一支撑板连接所述分隔板；所述软管的顶部通过一出水管连接所述喷嘴；所述喷嘴通过所述俯仰旋转机构连接所述周向旋转机构；所述周向旋转机构连接于所述分隔板上表面；所述底板通过所述升降机构连接所述分隔板；所述水泵、所述升降机构、所述周向旋转机构和所述俯仰旋转机构连接所述控制器。

2.根据权利要求1所述的水上灭火装置，其特征在于，所述升降机构包括两钢缆、两外齿轮缠绕装置、一轴承座、一外环型齿条、一第一步进电机；所述外齿轮缠绕装置包括一外齿轮和一缠绕部；两所述钢缆的第一端连接所述底板的两侧，所述钢缆的第二端分别连接一所述缠绕部；所述外环型齿条可沿圆心转动地连接于所述分隔板的上表面且设置于所述通孔外围；所述第一步进电机通过第一步进电机座固定于所述分隔板上；所述轴承座固定于所述分隔板上；所述第一步进电机与一所述外齿轮缠绕装置传动连接，另一所述外齿轮缠绕装置通过一转轴与所述轴承座枢接；两所述外齿轮缠绕装置对置于所述外环型齿条的两侧且两所述外齿轮缠绕装置的外齿轮分别与所述外环型齿条啮合；所述第一步进电机连接所述控制器。

3.根据权利要求2所述的水上灭火装置，其特征在于，所述底板两侧形成夹持部；还包括两夹持机构，两所述夹持机构对置于所述分隔板底面两侧且位置与所述夹持部对应；每一所述夹持机构包括一液压缸、两勾爪、两连杆和一限位开关；两所述勾爪的顶部与所述分隔板的底部枢接，所述液压缸固定于所述分隔板的底部；两所述连杆连接于两勾爪内侧与所述液压缸的伸缩杆之间，且所述连杆与所述勾爪和所述伸缩杆枢接；所述限位开关固定于所述勾爪上；所述限位开关和所述液压缸连接所述控制器。

4.根据权利要求3所述的水上灭火装置，其特征在于，所述周向旋转机构包括一第二步进电机、一第二步进电机座、一小齿轮、一内齿轮、一内环型圆柱滚子套和一内环型导轨；所述第二步进电机通过所述第二步进电机座固定于所述分隔板上；所述第二步进电机与所述小齿轮传动连接；所述小齿轮与所述内齿轮啮合；所述内齿轮与所述内环型圆柱滚子套配合，所述内环型圆柱滚子套与所述内环型导轨配合；所述内环型导轨连接所述分隔板并设置于所述通孔的外围和所述外环型齿条的内侧；所述第二步进电机连接所述控制器。

5.根据权利要求4所述的水上灭火装置，其特征在于，所述俯仰旋转机构包括一第三步进电机、一第三步进电机座、一支撑架、一连接架、一传感支架和一红外传感器；所述第三步进电机通过所述第三步进电机座焊接于所述支撑架；所述支撑架焊接于所述内齿轮的外沿；所述出水管安装于所述连接架上，所述第三步进电机的输出轴与所述连接架焊接；所述喷嘴底部套设有所述传感支架，所述传感支架上安装有所述红外传感器；所述第三步进电机和所述红外传感器连接所述控制器。

6.根据权利要求5所述的水上灭火装置，其特征在于，还包括一球形外壳，所述球形外壳形成一喷嘴口，所述球形外壳罩设于支撑架外且所述喷嘴自所述喷嘴口伸出；所述球形外壳底部连接所述内齿轮。

7.根据权利要求6所述的水上灭火装置，其特征在于，还包括一显示屏，所述显示屏固定于所述分隔板上表面，所述显示屏连接所述控制器。

8.根据权利要求7所述的水上灭火装置，其特征在于，所述软管底部安装有水位传感器，所述水位传感器连接所述控制器。

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