CN115054844A - 一种消防用无人直升机的喷水系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消防用无人直升机的喷水系统，能够保证无人机喷水时稳定且能够使无人机从不同角度灭火。该喷水系统包括：水箱、水泵和喷水摇臂；喷水摇臂包括：连接件A、连接件B、位置调整机构、喷水管、横管、角度调整机构、水管接头和水枪枪头；横管内部同轴设置有支撑轴，支撑轴的两端伸出横管后分别通过连接件A与直升机骨架相连；喷水管一端通过连接件B与横管固接，另一端向外延伸设定长度后连接水枪枪头；喷水管与横管相连端的端部安装有水管接头，用于连接水泵出水口；位置调整机构用于驱动横管沿支撑轴的轴线移动；角度调整机构用于驱动横管绕支撑轴的轴线转动；水箱和水泵设置在无人机上；水箱出水口与水泵进水口相连。

Description

一种消防用无人直升机的喷水系统

技术领域

本发明涉及一种喷水系统，具体涉及一种消防用无人直升机的喷水系统，属于无人直升机灭火领域。

背景技术

目前，无人直升机在消防领域的作用越来越大；尤其是在复杂地形区域，无人直升机可利用其飞行能力快速达到消防人员和消防车难以到达的事故地点，执行扑灭火灾的任务。当其执行任务时，需要装备喷水系统。目前的喷水系统往往存在水箱内的液体易震荡产生反作用力，水箱难以安装，喷头喷洒角度小等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种消防用无人直升机的喷水系统，可以省时省力地完成无人直升机消防灭火任务。

一种消防用无人直升机的喷水系统，包括：水箱、水泵和喷水摇臂；

所述喷水摇臂包括：连接件A、连接件B、位置调整机构、喷水管、横管、角度调整机构、水管接头和水枪枪头；

所述横管内部同轴设置有支撑轴，所述支撑轴的两端伸出横管后分别通过连接件A与直升机骨架相连；所述横管能够绕支撑轴的轴线转动且能够沿支撑轴的轴线平移；

所述喷水管一端通过连接件B与横管固接，另一端向外延伸设定长度后连接水枪枪头；所述喷水管与横管相连端的端部安装有水管接头，用于连接水泵出水口；

所述位置调整机构用于驱动所述横管沿支撑轴的轴线移动；

所述角度调整机构用于驱动所述横管绕支撑轴的轴线转动；

所述水箱和水泵设置在无人机上；所述水箱出水口与水泵进水口相连。

作为本发明的一种优选方式，所述水箱内部沿其高度方向均匀间隔设置有一个以上横隔板，沿其长度方向均匀间隔设置有一个以上纵隔板，由此对水箱内部空间划分为四个以上小水箱；各小水箱之间通过设置在所述横隔板和纵隔板上的通孔相互连通。

作为本发明的一种优选方式，所述位置调整机构包括：电动推杆、活动杆和推臂；所述电动推杆的固定端固定在直升机骨架上，作动端连接活动杆；所述活动杆连接推臂；所述推臂固定在横管上，通过所述电动推杆推动或拉动横管沿支撑轴的轴线移动。

作为本发明的一种优选方式，所述角度调整机构包括剪叉臂；所述剪叉臂一端固定在直升机骨架上，另一端连接喷水管；通过剪叉臂的伸缩下推或喷水管，使横管绕支撑轴的轴线转动，进而调整所述喷水管的角度。

作为本发明的一种优选方式，所述水箱通过水箱连接件与直升机骨架相连；所述水箱与水箱连接件之间可拆卸连接。

作为本发明的一种优选方式，所述水箱连接件包括：水箱支架、连接板、连接耳、手拧螺丝和销轴；

所述水箱由一个以上两端向上弯折的水箱支架支撑，所述水箱支架向上弯折端的端部设置有连接板；

所述连接板和连接耳分别位于对应连接处直升机骨架的滑架两相对侧，所述连接耳中部为与该位置处杆件匹配的弧形，包裹住该位置处滑架；上下两端分别通过手拧螺丝和销轴与另一侧的连接板相连；当所述手拧螺丝松开时，所述连接耳能够绕销轴的轴线转动。

作为本发明的一种优选方式，所述连接耳上端与连接板之间还设置有内部有弹簧的防松销；所述防松销位于所述手拧螺丝的旋松方向上，在手拧螺丝锁紧时，所述防松销弹出与手拧螺丝抵触，限制手拧螺丝转动。

作为本发明的一种优选方式，所述喷水管采用碳管。

作为本发明的一种优选方式，所述水箱下表面中心外凸，外凸面中心设置水箱的出水口。

有益效果：

(1)喷水摇臂采用电动推杆与剪叉臂控制碳管旋转，由于碳管过长，若只有推臂处一点支撑，支撑力较大，在飞机远端加剪叉臂的形式避免了碳管局部承受压力过大，也保证过长的碳管受飞行振动影响左右摆动，从而能够使无人机从不同角度灭火。

(2)通过在水箱内增加隔板的方式减少液体的震荡，减少了液体对无人机的反作用力，保证了无人机的稳定性；采用水箱连接件连接水箱和骨架，便于安装拆卸，省时省力。

附图说明

图1为本发明的喷水系统的整体结构示意图；

图2为喷水摇臂的局部示意图；

图3为喷水摇臂部局部细节图；

图4为水箱剖面图；

图5为水箱连接件的结构示意图。

其中：1-直升机骨架、2-水箱、21-横隔板、22-纵隔板、3-水箱连接件、4-水泵、5-水枪枪头、6-碳管、7-剪叉臂、8-电动推杆、9-活动杆、10-推臂、11-连接件A、12-连接件B、13-横管、14-水管接头、30-水箱支架、31-手拧螺丝、32-防松销、33-销轴、34-连接板、35-连接耳

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的详细说明。

实施例1：

本实施例提供一种消防用无人直升机的喷水系统，能够保证无人机喷水时稳定且能够使无人机从不同角度灭火。

如图1所示，该喷水系统包括：水箱2、水泵4和喷水摇臂；其中水箱2通过水箱连接件3与直升机骨架1相连，采用水箱连接件3连接水箱1和直升机骨架1，便于水箱2的安装拆卸。此外，无人直升机上设置有瞄距，用于实时摄像及距离分析。

如图4所示，水箱2内部沿其高度方向均匀间隔设置有一个以上横隔板21，沿其长度方向均匀间隔设置有一个以上纵隔板22，由此将水箱2内部空间划分为多个小水箱；各小水箱之间相互连通。本例中，水箱2内部沿其高度方向均匀间隔设置两个上横隔板21，沿其长度方向均匀间隔设置两个纵隔板22，由此将水箱2内部空间划分为九个小水箱；每个小水箱内部的纵隔板22上设置有用于连通其左右两侧小水箱的通孔，每个小水箱内部的横隔板21上设置有用于连通其上下两侧小水箱的通孔，由此实现内部九个小水箱的相互连通。当无人机飞行时，水箱2内的液体震荡，在水箱2内设置隔板(包括横隔板21和纵隔板22)能阻止液体的震荡，减小液体的反作用力。

水箱2上表面下陷有凹槽，下表面中心外凸，外凸面中心设置水箱2的出水口；隔板上的通孔使液体能够在水箱2内流通，到达出水口。水泵设置值无人机上，水箱2的出水口与水泵进水口相连，通过水泵将水箱2内的液体运输到喷水摇臂的水管中。

如图2和图3所示，喷水摇臂包括：连接件A11、连接件B12、位置调整机构、碳管6、横管13、角度调整机构、水管接头14和水枪枪头5；采用碳管6作为水管使其重量轻，对无人机整体影响小。其中横管13内部同轴设置有支撑轴，支撑轴的两端伸出横管13后分别通过连接件A11与直升机骨架1相连；横管13能够绕支撑轴的轴线转动且能够沿支撑轴的轴线平移。碳管6一端外圆周通过连接件B12与横管13相连(连接件B12与横管13固接，由此横管13通过连接件B12与碳管6连接为一个整体)，另一端向外延伸设定长度后连接水枪枪头5。在碳管6与横管13相连端的端部安装有水管接头14，用于连接水泵出水口。

为实现水枪枪头5方向和位置的调整，设置了位置调整机构和角度调整机构；其中位置调整机构用于驱动横管13沿支撑轴的轴线移动，进而改变碳管6的位置；位置调整机构包括：电动推杆8、活动杆9和推臂10；其中电动推杆8的固定端固定在直升机骨架1上，作动端连接活动杆9，活动杆9连接推臂10，推臂10固定在横管3上，进而通过电动推杆8推动或拉动横管3沿支撑轴的轴线移动。

角度调整机构包括剪叉臂7；剪叉臂7一端固定在直升机骨架1上，另一端连碳管6；通过剪叉臂7的伸缩下推或上拉碳管6，调整碳管6的角度，碳管6角度调整过程中，横管13绕支撑轴的轴线转动。

通过位置调整机构和角度调整机构扩大了无人机的喷洒范围。

该喷水系统连接在无人直升机上，当无人机飞行时，水箱2内的液体震荡，此时水箱2内板的存在能阻止液体的震荡，减小液体的反作用力。在无人机到达指定位置后，喷水摇臂的电动推杆8和剪叉臂7能调整水枪枪5头的方向和位置，扩大喷头的喷洒范围。

实施例2：

在上述实施例1的基础上，进一步给出水箱连接件3的结构形式。

为了使水箱2装卸方便，水箱2通过水箱连接件3与直升机骨架1可拆卸连接。如图5所示，水箱连接件3包括：水箱支架30、连接板34、连接耳35、手拧螺丝31、防松销32、销轴33等。水箱2由两个两端向上弯折的

形水箱支架30支撑，水箱支架30向上弯折端的端部设置有连接板34，通过连接板34与连接耳35的配合将水箱支架30与直升机骨架1相连，具体的：连接板34和连接耳35分别位于对应连接处直升机骨架的两相对侧，连接耳35中部为与该位置处杆件匹配的弧形，包裹住该位置处直升机骨架；然后连接耳35上下两端分别通过手拧螺丝31和销轴33与另一侧的连接板34相连。当手拧螺丝31松开时，连接耳35能够绕销轴33的轴线转动，使水箱连接件3与直升机骨架1快速拆装。

此外，为防止手拧螺丝31受飞机振动松动，通过防松销对手拧螺丝31进行限位；本例中，鉴于连接耳35已对手拧螺丝31的一个转动方向进行限位，仅在手拧螺丝31的另一个转动方向上设置防松销32(上述转动方向指顺时针或逆时针)。如图5，连接耳35上端与连接板34之间还设置有内部有弹簧的防松销32，防松销32位于所述手拧螺丝11的旋松方向(即旋转松开方向)上；在手拧螺丝31锁紧时，防松销32弹出与手拧螺丝31的螺帽接触，手拧螺丝31的螺帽端位于防松销32与连接耳35之间，限制手拧螺丝31转动，起到防松作用。

需要拆卸水箱2时，旋下防松销32，转动手拧螺丝31，使连接耳35沿转轴33做旋转移动，实现水箱连接件3与直升机骨架1快速拆装。手拧螺丝31内含弹簧，旋转时可抬高螺丝头拧动，采用这种无工具式锁紧，可方便工作人员拆卸。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种消防用无人直升机的喷水系统，其特征在于：包括：水箱(2)、水泵(4)和喷水摇臂；

所述喷水摇臂包括：连接件A(11)、连接件B(12)、位置调整机构、喷水管、横管(13)、角度调整机构、水管接头(14)和水枪枪头(5)；

所述横管(13)内部同轴设置有支撑轴，所述支撑轴的两端伸出横管(13)后分别通过连接件A(11)与直升机骨架(1)相连；所述横管(13)能够绕支撑轴的轴线转动且能够沿支撑轴的轴线平移；

所述喷水管一端通过连接件B(12)与横管(13)固接，另一端向外延伸设定长度后连接水枪枪头(5)；所述喷水管与横管(13)相连端的端部安装有水管接头(14)，用于连接水泵(4)出水口；

所述位置调整机构用于驱动所述横管(13)沿支撑轴的轴线移动；

所述角度调整机构用于驱动所述横管(13)绕支撑轴的轴线转动；

所述水箱(2)和水泵(4)设置在无人机上；所述水箱(2)出水口与水泵(4)进水口相连。

2.如权利要求1所述的消防用无人直升机的喷水系统，其特征在于：所述水箱(2)内部沿其高度方向均匀间隔设置有一个以上横隔板(21)，沿其长度方向均匀间隔设置有一个以上纵隔板(22)，由此对水箱(2)内部空间划分为四个以上小水箱；各小水箱之间通过设置在所述横隔板(21)和纵隔板(22)上的通孔相互连通。

3.如权利要求1所述的消防用无人直升机的喷水系统，其特征在于：所述位置调整机构包括：电动推杆(8)、活动杆(9)和推臂(10)；所述电动推杆(8)的固定端固定在直升机骨架(1)上，作动端连接活动杆(9)；所述活动杆(9)连接推臂(10)；所述推臂(10)固定在横管(3)上，通过所述电动推杆(8)推动或拉动横管(3)沿支撑轴的轴线移动。

4.如权利要求1所述的消防用无人直升机的喷水系统，其特征在于：所述角度调整机构包括剪叉臂(7)；所述剪叉臂(7)一端固定在直升机骨架(1)上，另一端连接喷水管；通过剪叉臂(7)的伸缩下推或喷水管，使横管(13)绕支撑轴的轴线转动，进而调整所述喷水管的角度。

5.如权利要求1所述的消防用无人直升机的喷水系统，其特征在于：所述水箱(2)通过水箱连接件(3)与直升机骨架(1)相连；所述水箱(2)与水箱连接件(3)之间可拆卸连接。

6.如权利要求5所述的消防用无人直升机的喷水系统，其特征在于：所述水箱连接件(3)包括：水箱支架(30)、连接板(34)、连接耳(35)、手拧螺丝(31)和销轴(33)；

所述水箱(2)由一个以上两端向上弯折的水箱支架(30)支撑，所述水箱支架(30)向上弯折端的端部设置有连接板(34)；

所述连接板(34)和连接耳(35)分别位于对应连接处直升机骨架(1)的滑架两相对侧，所述连接耳(35)中部为与该位置处杆件匹配的弧形，包裹住该位置处滑架；上下两端分别通过手拧螺丝(31)和销轴(33)与另一侧的连接板(34)相连；当所述手拧螺丝(31)松开时，所述连接耳(35)能够绕销轴(33)的轴线转动。

7.如权利要求6所述的消防用无人直升机的喷水系统，其特征在于：所述连接耳(35)上端与连接板(34)之间还设置有内部有弹簧的防松销(32)；所述防松销(32)位于所述手拧螺丝(31)的旋松方向上，在手拧螺丝(31)锁紧时，所述防松销(32)弹出与手拧螺丝(31)抵触，限制手拧螺丝(31)转动。

8.如权利要求1-7任一项所述的消防用无人直升机的喷水系统，其特征在于：所述喷水管采用碳管(6)。

9.如权利要求1-7任一项所述的消防用无人直升机的喷水系统，其特征在于：所述水箱(2)下表面中心外凸，外凸面中心设置水箱(2)的出水口。

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