CN114939246B - 一种自降温型消防无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自降温型消防无人机，涉及消防技术领域，包括机架，桨叶，落地架，水箱，电控组件，还包括水泵，所述水箱安装在机架下侧，且与水泵的进水口连接，所述水泵的出水口安装有消防管，所述消防管的出水口连接有消防喷头，所述消防喷头通过旋喷机构实现旋转驱动；支管，所述支管的一端与消防管连通，且另一端与架管连通，所述架管支撑固定在机架的上侧。本发明的消防无人机可在飞行高度和位置不变的情况下，调节消防喷头的水源喷射角度，增加喷射和灭火范围，降低电源能耗，增加无人机续航时间，此外可对自身桨叶和电控组件进行降温，避免因高温造成零部件损坏，保证消防无人机正常的飞行和消防作业。

Description

一种自降温型消防无人机
技术领域
本发明涉及消防技术领域，尤其涉及一种自降温型消防无人机。
背景技术
无人机消防作为一种新型工业技术，已被广泛应用于各种领域，在国内已有不少消防机构使用无人机成功进行过火场侦查监测、抛投救援物资等尝试，效果非常明显。在爆炸事故救援中，各部门也曾利用无人机对事故现场进行高空侦查，为救援决策提供了部分的参考依据。
现有技术中消防无人机主要是向火源喷射水体或者喷射消防干粉进行灭火，在实际使用时消防无人机存在如下问题：消防无人机喷射水源时其喷射角度固定，且范围较小，需要调整无人机的高度和位置，方可实现灭火范围调节，此方式操作时造成无人机电源消耗大，降低续航时间，同时消防无人机由于接近火源，因此受高温影响，容易造成无人机各组件损坏，影响飞行安全和正常消防作业，因此本发明在此提出一种自降温型消防无人机。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种自降温型消防无人机。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种自降温型消防无人机，包括机架，桨叶，落地架，水箱，电控组件，还包括水泵，所述水箱安装在机架下侧，且与水泵的进水口连接，所述水泵的出水口安装有消防管，所述消防管的出水口连接有消防喷头，所述消防喷头通过旋喷机构实现旋转驱动；
支管，所述支管的一端与消防管连通，且另一端与架管连通，所述架管支撑固定在机架的上侧，且架管靠近每个桨叶的位置均通过连接管安装有桨叶降温喷嘴，所述桨叶降温喷嘴在喷水时对桨叶进行降温；
套管，所述套管与架管转动安装，且内部相互连通，所述套管上靠近电控组件的位置安装有组件降温喷嘴，所述组件降温喷嘴在喷水时对电控组件进行降温；
角度调节器，所述角度调节器对套管的角度进行调节，并同时调节组件降温喷嘴的喷水角度。
进一步地，所述消防管的出水口通过连接软管与消防喷头连通，所述消防喷头靠近消防管的一端为旋转管，且旋转管远离消防喷头的一端闭合，连接软管的一端与消防管的内部连通，另一端与旋转管的内部连通；
所述旋喷机构包括固定套，所述固定套与消防管的端部固定，其上侧安装有悬臂杆，悬臂杆向消防喷头一侧延伸且安装有旋转连接罩，所述旋转管表面安装有旋转连接头，所述旋转连接头活动嵌设在旋转连接罩内，旋转连接头与旋转连接罩转动连接，所述固定套远离消防管的一端转动安装有转动环，所述转动环的外壁固定有齿圈，所述齿圈与第一齿轮啮合，第一齿轮固定在旋转电机的驱动轴上，旋转电机与固定套固定安装，所述转动环的内壁固定有凸轮，所述旋转管远离消防喷头的一端延伸至转动环的内侧，且其端部与凸轮的表面相互接触，转动环转动时，凸轮环绕着旋转管的端部转动，并控制消防喷头和旋转管以旋转连接头和旋转连接罩为支点进行旋转。
进一步地，所述角度调节器包括齿杆，所述齿杆与滑套滑动安装，所述滑套固定在机架的上侧，齿杆的两端延伸至滑套的外侧，在套管的端部安装有第二齿轮，所述齿杆靠近套管的一端设有齿牙，所述第二齿轮与齿杆的齿牙啮合，在齿杆远离第二齿轮的一侧设有椭圆轮，且椭圆轮固定在调节电机的驱动轴上，所述椭圆轮与齿杆的端部滑动贴合，椭圆轮转动时对齿杆挤压推动，并通过齿杆控制第二齿轮和套管转动，所述椭圆轮与齿杆之间安装有弹簧。
进一步地，所述齿杆呈L形结构，其靠近椭圆轮的一端为向下设置的竖向杆，椭圆轮旋转时作用于竖向杆，进而推动齿杆相对于滑套滑动，所述滑套通过立杆与机架固定，所述弹簧的两端分别与立杆以及竖向杆固定安装。
进一步地，所述固定套包括圆形板，条杆和滑环，所述圆形板与消防管的端部固定，所述滑环通过条杆与圆形板固定，且滑环与转动环转动安装，所述转动环外壁开设有与滑环相匹配的限位滑槽。
进一步地，所述旋转连接头包括立轴和球体，所述立轴的一端与旋转管固定，另一端与球体固定，所述旋转连接罩包括轴杆和包裹罩，所述轴杆的一端与悬臂杆固定，另一端与包裹罩固定，所述包裹罩开设有缺口，所述球体通过缺口活动嵌设在包裹罩内。
进一步地，所述套管的两端与架管的连接处均设有密封环。
进一步地，所述落地架包括横向落地杆和竖向落地杆，竖向落地杆通过铰接座与机架的底壁铰接安装，位于两侧的竖向落地杆之间通过拉簧连接。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明的消防无人机可对自身的桨叶和电控组件进行降温，在灭火操作的同时避免自身因高温影响造成零部件损坏，保证消防无人机正常的飞行和消防作业。
2、本发明的消防无人机可在保持其飞行高度和位置不变的情况下，通过设置旋喷机构，从而调节消防喷头的水源喷射角度，增加喷射和灭火范围，降低因不断调节无人机高度和位置而产生的电源能耗，增加无人机续航时间。
综上所述，本发明的消防无人机可在飞行高度和位置不变的情况下，调节消防喷头的水源喷射角度，增加喷射和灭火范围，降低电源能耗，增加无人机续航时间，此外可对自身桨叶和电控组件进行降温，避免因高温造成零部件损坏，保证消防无人机正常的飞行和消防作业。
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，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。
图1为本发明提出的一种自降温型消防无人机的左侧斜视图；
图2为本发明提出的一种自降温型消防无人机的右侧斜视图；
图3为本发明中旋喷机构对消防喷头的驱动示意图；
图4为图3中凸轮在转动环内部与消防喷头端部的推动示意图；
图5为图3中固定套与悬臂杆以及旋转连接罩的安装示意图；
图6为本发明中角度调节器的结构示意图；
图7为本发明中组件降温喷嘴的状态一示意图；
图8为本发明中组件降温喷嘴的状态二示意图。
图中：1机架、2桨叶、3落地架、4水箱、5水泵、6消防管、7消防喷头、8连接软管、9旋喷机构、10电控组件、11支管、12架管、13连接管、14桨叶降温喷嘴、15套管、16组件降温喷嘴、17角度调节器、71旋转管、72旋转连接头、91固定套、92悬臂杆、93旋转连接罩、94转动环、95 齿圈、96凸轮、97旋转电机、98第一齿轮、171调节电机、172椭圆轮、 173齿杆、174滑套、175第二齿轮、176弹簧。
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；
参照图1-8，一种自降温型消防无人机，包括机架1，桨叶2，落地架 3，水箱4，电控组件10，本实施例中，落地架3包括横向落地杆和竖向落地杆，竖向落地杆通过铰接座与机架1的底壁铰接安装，位于两侧的竖向落地杆之间通过拉簧连接。消防无人机在落地时通过落地架3支撑于地面，其中拉簧的设置，可对落地时的冲击进行缓冲，降低无人机零部件损坏的概率。
消防无人机还包括水泵5，水箱4安装在机架1下侧，且与水泵5的进水口连接，水泵5的出水口安装有消防管6，消防管6的出水口连接有消防喷头7，水箱4一侧设有加水管，水源进入水箱4后通过水泵5输送至消防管6和消防喷头7，消防喷头7通过旋喷机构9实现旋转驱动；因此消防喷头7旋转摆动时可增加其喷射灭火的范围。并且此时无需调节消防无人机的高度和位置，因此可以降低频繁调节位置导致的电源能耗，有利于增加续航时间。
如图3-5所示，消防管6的出水口通过连接软管8与消防喷头7连通，消防喷头7靠近消防管6的一端为旋转管71，且旋转管71远离消防喷头7 的一端闭合，连接软管8的一端与消防管6的内部连通，另一端与旋转管71 的内部连通；
旋喷机构9包括固定套91，固定套91与消防管6的端部固定，其上侧安装有悬臂杆92，悬臂杆92向消防喷头7一侧延伸且安装有旋转连接罩 93，旋转管71表面安装有旋转连接头72，旋转连接头72活动嵌设在旋转连接罩93内，旋转连接头72与旋转连接罩93转动连接，固定套91远离消防管6的一端转动安装有转动环94，转动环94的外壁固定有齿圈95，齿圈95 与第一齿轮98啮合，第一齿轮98固定在旋转电机97的驱动轴上，旋转电机97与固定套91固定安装，转动环94的内壁固定有凸轮96，旋转管71远离消防喷头7的一端延伸至转动环94的内侧，且其端部与凸轮96的表面相互接触，转动环94转动时，凸轮96环绕着旋转管71的端部转动，并控制消防喷头7和旋转管71以旋转连接头72和旋转连接罩93为支点进行旋转。
本实施例中，固定套91包括圆形板，条杆和滑环，圆形板与消防管6 的端部固定，滑环通过条杆与圆形板固定，且滑环与转动环94转动安装，转动环94外壁开设有与滑环相匹配的限位滑槽(图中未示)。
本实施例中，旋转连接头72包括立轴和球体，立轴的一端与旋转管71 固定，另一端与球体固定，旋转连接罩93包括轴杆和包裹罩，轴杆的一端与悬臂杆92固定，另一端与包裹罩固定，包裹罩开设有缺口，球体通过缺口活动嵌设在包裹罩内。
旋转电机97驱动第一齿轮98与齿圈85相互啮合，从而控制转动环94 相对于固定套91和消防管6旋转，由于消防喷头7以及旋转71通过旋转连接头72与旋转连接罩93转动连接，并且转动环94旋转时带动内侧的凸轮 96，凸轮96环绕着旋转管71的端部转动，从而可控制消防喷头7和旋转管 71以旋转连接头72和旋转连接罩93为支点进行旋转，此时消防喷头7的喷射范围在不移动消防无人机的高度和位置的情况下得到增加，有利于降低反复调节无人机高度和位置造成的电源能耗。
本发明的消防无人机还包括支管11，支管11的一端与消防管6连通，且另一端与架管12连通，支管11上安装电磁阀，电磁阀开启时，水泵5向支管11内和架管12内供水；其中，架管12支撑固定在机架1的上侧，且架管12靠近每个桨叶2的位置均通过连接管13安装有桨叶降温喷嘴14，桨叶降温喷嘴14在喷水时对桨叶2进行降温；
架管12内的水源进入连接管13内后从桨叶降温喷嘴14处喷出，对桨叶2进行降温。
消防无人机还包括套管15，套管15与架管12转动安装，且内部相互连通，套管15的两端与架管12的连接处均设有密封环。套管15上靠近电控组件10的位置安装有组件降温喷嘴16，架管12内的水源进入套管15后从组件降温喷嘴16出喷出，组件降温喷嘴16在喷水时即可对电控组件10进行降温；
消防无人机还包括角度调节器17，角度调节器17对套管15的角度进行调节，并同时调节组件降温喷嘴16的喷水角度。
角度调节器17包括齿杆173，齿杆173与滑套174滑动安装，滑套174 固定在机架1的上侧，齿杆173的两端延伸至滑套174的外侧，在套管15 的端部安装有第二齿轮175，齿杆173靠近套管15的一端设有齿牙，第二齿轮175与齿杆173的齿牙啮合，在齿杆173远离第二齿轮175的一侧设有椭圆轮172，且椭圆轮172固定在调节电机171的驱动轴上，椭圆轮172与齿杆173的端部滑动贴合，椭圆轮172转动时对齿杆173挤压推动，并通过齿杆173控制第二齿轮175和套管15转动，椭圆轮172与齿杆173之间安装有弹簧176。
齿杆173呈L形结构，其靠近椭圆轮172的一端为向下设置的竖向杆，椭圆轮172旋转时作用于竖向杆，进而推动齿杆173相对于滑套174滑动，滑套174通过立杆与机架1固定，弹簧176的两端分别与立杆以及竖向杆固定安装。
架管12呈U型结构，其两侧均转动安装有套管15，且套管15上均设有朝向电控组件10的组件降温喷嘴16；
调节电机171驱动椭圆轮172转动，椭圆轮172的两侧均设有齿杆 173，转动的椭圆轮172对齿杆173推动，利用齿杆173与第二齿轮175的啮合，即可控制套管15和组件降温喷嘴16旋转，进而调节组件降温喷嘴16 的喷射范围，对电控组件10以及机身的降温范围也可调节。
其中，齿杆173在下侧设有弹簧176，弹簧176的两端分别与滑套174 下侧的立杆以及齿杆173下侧的竖向杆固定安装，弹簧176用于将齿杆173 复位，亦可以控制套管15和组件降温喷嘴16旋转复位。

Claims (3)

1.一种自降温型消防无人机，包括机架(1)，桨叶(2)，落地架(3)，水箱(4)，电控组件(10)，其特征在于，还包括：
水泵(5)，所述水箱(4)安装在机架(1)下侧，且与水泵(5)的进水口连接，所述水泵(5)的出水口安装有消防管(6)，所述消防管(6)的出水口连接有消防喷头(7)，所述消防喷头(7)通过旋喷机构(9)实现旋转驱动；
支管(11)，所述支管(11)的一端与消防管(6)连通，且另一端与架管(12)连通，所述架管(12)支撑固定在机架(1)的上侧，且架管(12)靠近每个桨叶(2)的位置均通过连接管(13)安装有桨叶降温喷嘴(14)，所述桨叶降温喷嘴(14)在喷水时对桨叶(2)进行降温；
套管(15)，所述套管(15)与架管(12)转动安装，且内部相互连通，所述套管(15)上靠近电控组件(10)的位置安装有组件降温喷嘴(16)，所述组件降温喷嘴(16)在喷水时对电控组件(10)进行降温；
角度调节器(17)，所述角度调节器(17)对套管(15)的角度进行调节，并同时调节组件降温喷嘴(16)的喷水角度；
所述消防管(6)的出水口通过连接软管(8)与消防喷头(7)连通，所述消防喷头(7)靠近消防管(6)的一端为旋转管(71)，且旋转管(71)远离消防喷头(7)的一端闭合，连接软管(8)的一端与消防管(6)的内部连通，另一端与旋转管(71)的内部连通；
所述旋喷机构(9)包括固定套(91)，所述固定套(91)与消防管(6)的端部固定，其上侧安装有悬臂杆(92)，悬臂杆(92)向消防喷头(7)一侧延伸且安装有旋转连接罩(93)，所述旋转管(71)表面安装有旋转连接头(72)，所述旋转连接头(72)活动嵌设在旋转连接罩(93)内，旋转连接头(72)与旋转连接罩(93)转动连接，所述固定套(91)远离消防管(6)的一端转动安装有转动环(94)，所述转动环(94)的外壁固定有齿圈(95)，所述齿圈(95)与第一齿轮(98)啮合，第一齿轮(98)固定在旋转电机(97)的驱动轴上，旋转电机(97)与固定套(91)固定安装，所述转动环(94)的内壁固定有凸轮(96)，所述旋转管(71)远离消防喷头(7)的一端延伸至转动环(94)的内侧，且其端部与凸轮(96)的表面相互接触，转动环(94)转动时，凸轮(96)环绕着旋转管(71)的端部转动，并控制消防喷头(7)和旋转管(71)以旋转连接头(72)和旋转连接罩(93)为支点进行旋转；
所述角度调节器(17)包括齿杆(173)，所述齿杆(173)与滑套(174)滑动安装，所述滑套(174)固定在机架(1)的上侧，齿杆(173)的两端延伸至滑套(174)的外侧，在套管(15)的端部安装有第二齿轮(175)，所述齿杆(173)靠近套管(15)的一端设有齿牙，所述第二齿轮(175)与齿杆(173)的齿牙啮合，在齿杆(173)远离第二齿轮(175)的一侧设有椭圆轮(172)，且椭圆轮(172)固定在调节电机(171)的驱动轴上，所述椭圆轮(172)与齿杆(173)的端部滑动贴合，椭圆轮(172)转动时对齿杆(173)挤压推动，并通过齿杆(173)控制第二齿轮(175)和套管(15)转动，所述椭圆轮(172)与齿杆(173)之间安装有弹簧(176)；
所述齿杆(173)呈L形结构，其靠近椭圆轮(172)的一端为向下设置的竖向杆，椭圆轮(172)旋转时作用于竖向杆，进而推动齿杆(173)相对于滑套(174)滑动，所述滑套(174)通过立杆与机架(1)固定，所述弹簧(176)的两端分别与立杆以及竖向杆固定安装；
所述固定套(91)包括圆形板，条杆和滑环，所述圆形板与消防管(6)的端部固定，所述滑环通过条杆与圆形板固定，且滑环与转动环(94)转动安装，所述转动环(94)外壁开设有与滑环相匹配的限位滑槽；
所述旋转连接头(72)包括立轴和球体，所述立轴的一端与旋转管(71)固定，另一端与球体固定，所述旋转连接罩(93)包括轴杆和包裹罩，所述轴杆的一端与悬臂杆(92)固定，另一端与包裹罩固定，所述包裹罩开设有缺口，所述球体通过缺口活动嵌设在包裹罩内。
2.根据权利要求1所述的一种自降温型消防无人机，其特征在于，所述套管(15)的两端与架管(12)的连接处均设有密封环。
3.根据权利要求1所述的一种自降温型消防无人机，其特征在于，所述落地架(3)包括横向落地杆和竖向落地杆，竖向落地杆通过铰接座与机架(1)的底壁铰接安装，位于两侧的竖向落地杆之间通过拉簧连接。
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