CN117824423A - 一种线圈电磁弹射式消防灭火装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于消防灭火设备技术领域，涉及一种线圈电磁弹射式消防灭火装置及工作方法，包括发射姿态调整系统及安装于发射姿态调整系统上的电磁弹射系统，发射姿态调整系统包括支撑架以及安装于支撑架上的水平和垂向调节机构，两者共同作用实现对电磁弹射系统的发射角度调整。通过电磁弹射系统炮管、炮体、发射管及用于驱动消防炮弹发射的级联式线圈，与用于辅助提高发射精度的瞄准传感系统配合，线圈通过供电产生磁场进而驱动炮弹弹射至目标点。本发明提高了对消防炮弹发射的动力强度和自动化瞄准程度，避免了在水平旋转角度调整和垂向俯仰角度调整时的互扰问题，适用范围广。

Description

一种线圈电磁弹射式消防灭火装置及工作方法

技术领域

本发明属于消防灭火设备技术领域，具体涉及一种线圈电磁弹射式消防灭火装置及工作方法。

背景技术

当山林发生火灾时，由于山高林密无路可走，救援人员及灭火装备不能快速抵达火源附近进行灭火，往往错失灭火先机；当高层建筑发生火灾时，由于高层建筑着火点过高，消防车受灭火高度限制不能快速有效灭火。这就需要一种远距离消防灭火设备。

目前，远距离消防灭火设备通常采用远距离发射灭火炮弹，申请公布号CN110585631A的发明专利公开了一种消防炮弹弹链及消防炮，消防炮弹弹链具有外部的推弹器，从而即使消防炮弹没有动力装置，也能通过推弹器将消防炮弹从弹壳中推入炮筒的炮膛内，实现消防炮弹的发射，然而该装置手动调整瞄准方向，瞄准精度低。授权公告号CN210278049U的实用新型专利公开了一种发射灭火弹的消防机器人，授权公告号CN210355757U的实用新型专利公开了一种投弹式巡逻消防机器人，该类型发射灭火炮弹的机器人结构过于简单，仅能手动进行粗略的方位调整，大大降低投弹的准确度。申请公布号CN116929146A的发明专利公开了一种电磁发射系统，该专利实现了对发射方向和距离的调整，实现了远距离发射，然而不能解决周向方位和俯仰角度调整时的耦合问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够水平旋转角度和垂向俯仰角度调整、避免耦合、瞄准精度高、适用范围广的线圈电磁弹射式消防灭火装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种线圈电磁弹射式消防灭火装置，包括发射姿态调整系统以及安装于发射姿态调整系统上的电磁弹射系统，发射姿态调整系统用于对电磁弹射系统进行水平旋转角度调整和垂向俯仰角度调整；

所述电磁弹射系统包括炮管、炮体、发射管，炮管的后部设置于炮体内，炮体上设有填弹口，填弹口用于向炮管内装填消防炮弹，炮体内设有级联式线圈，级联式线圈的级数≥1级，级联式线圈与能源系统连接实现供电，级联式线圈套设于填弹口前方的炮管上，炮体前方的炮管上设有发射管，发射管的顶部前端设有瞄准模组，炮体与发射姿态调整系统连接；

所述发射姿态调整系统包括支撑架以及安装于支撑架上的姿态调整机构，用以实现弹射方位调整。

进一步地，所述姿态调整机构包括第一水平回转调节机构和/或第二垂向俯仰调节机构，其中，第一水平回转调节机构实现对发射管的艏向角调整，第二垂向俯仰调节机构实现对发射管的俯仰角调整；第二垂向俯仰调节机构与炮体连接，第一水平回转调节机构与第二垂向俯仰调节机构或炮体连接，第一水平回转调节机构和第二垂向俯仰调节机构之间连接有回转支撑机构。

进一步地，所述第一水平回转调节机构包括回转调节电机、回转电机支架、回转主齿轮、回转随动齿轮、回转平台，回转调节电机通过回转电机支架固定安装于支撑架上，回转调节电机的输出轴与回转主齿轮连接，回转主齿轮与回转随动齿轮啮合连接，回转随动齿轮固定安装于回转平台上，回转平台上连接有电磁弹射系统，回转调节电机带动回转主齿轮转动，进而带动回转随动齿轮以及与回转随动齿轮固定连接的回转平台转动，从而带动回转平台上连接的电磁弹射系统水平方向旋转，实现水平旋转角度调整。

进一步地，所述第二垂向俯仰调节机构包括俯仰调节电机、俯仰电机舵杆、俯仰电机支架、动力垂向传递柱、动力水平换向模块、动力第一转换杆、动力第二转换杆、调节支架，俯仰调节电机通过俯仰电机支架固定安装于支撑架上，俯仰调节电机的输出轴与俯仰电机舵杆的一端连接，俯仰电机舵杆的另一端与动力垂向传递柱的滑动连接，动力垂向传递柱的顶部通过动力水平换向模块与动力第一转换杆铰接连接，动力第一转换杆通过动力第二转换杆与炮体连接，炮体通过调节支架连接于第一水平回转调节机构的回转平台上；

俯仰调节电机转动，带动俯仰电机舵杆转动，进而带动动力垂向传递柱上下移动，通过动力水平换向模块带动动力第一转换杆上下旋转移动，进而通过动力第二转换杆带动炮管、炮体上下旋转移动，实现电磁弹射系统垂向俯仰角度调整。

进一步地，所述动力水平换向模块包括法兰、联结轴、换向支撑轴承、换向支撑座、换向轴承座、换向轴、挡环，联结轴竖直设置，联结轴的上、下两端通过法兰分别与动力垂向传递柱、换向支撑座连接，换向支撑座与换向轴承座固定连接，换向轴承座通过换向轴与动力第一转换杆连接，联结轴的上、下两端分别设有挡环，挡环分别用于对法兰垂向限位，法兰与联结轴之间分别设有换向支撑轴承。

进一步地，所述动力垂向传递柱依次通过法兰、联结轴、换向支撑座、换向轴承座带动动力第一转换杆垂向升降移动；

回转调节电机带动回转平台转动，进而带动动力第一转换杆转动，依次带动与动力第一转换杆连接的换向轴承座、换向支撑座、联结轴、法兰相对于动力垂向传递柱转动。

进一步地，所述动力第一转换杆包括转换杆和水平支撑轴承，转换杆的一端与动力第二转换杆的一端铰接连接，转换杆的另一端转动连接有支撑转轴，支撑转轴固定连接有转轴固定座，转轴固定座固定安装于回转平台上，转换杆的中部通过水平支撑轴承、换向轴与换向轴承座连接。

进一步地，所述回转支撑机构包括支撑轴承、顶台法兰、下沉回转法兰、锁紧螺栓，下沉回转法兰套设于动力垂向传递柱上，且下沉回转法兰能够绕动力垂向传递柱转动，下沉回转法兰的顶部与回转平台固定连接，下沉回转法兰的下端和上端分别套设有支撑轴承，下沉回转法兰通过支撑轴承与支撑架转动连接，下沉回转法兰的底部设有用于对支撑轴承限位的顶台法兰，顶台法兰通过锁紧螺栓与下沉回转法兰固定连接，回转平台带动下沉回转法兰在动力垂向传递柱与支撑架之间水平转动。

进一步地，所述级联式线圈与炮管之间设有保护套管，填弹口下方用于装填消防炮弹的炮管处设有引导槽，引导槽用于将消防炮弹引导至炮管内。

上述线圈电磁弹射式消防灭火装置的工作方法，包括以下步骤：

1)俯仰调节电机动作，带动俯仰电机舵杆转动，进而带动动力垂向传递柱上下移动，通过动力水平换向模块带动动力第一转换杆以支撑转轴为中心上下旋转移动，进一步通过动力第二转换杆带动炮管、炮体上下旋转移动，实现电磁弹射系统垂向俯仰角度调整；

2)回转调节电机动作，带动回转主齿轮转动，进而带动回转随动齿轮以及与回转随动齿轮固定连接的回转平台转动，从而带动回转平台上连接的电磁弹射系统水平方向旋转，实现电磁弹射系统水平旋转角度调整；

3)回转平台转动，一方面，回转平台带动下沉回转法兰在动力垂向传递柱与支撑架之间水平方向转动；另一方面，回转平台带动动力第一转换杆转动，依次带动与动力第一转换杆连接的换向轴承座、换向支撑座、联结轴、法兰相对于动力垂向传递柱转动；实现水平旋转角度调整与垂向俯仰角度调整的解耦合；

4)利用瞄准模组、第一水平回转调节机构、第二垂向俯仰调节机构配合调整好炮管的方向后，从填弹口向炮管内装填消防炮弹，能源系统为级联式线圈供电，级联式线圈产生磁场，在炮管内驱动消防炮弹由炮管的前端发射至目标点。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的线圈电磁弹射式消防灭火装置通过第一水平回转调节机构和第二垂向俯仰调节机构实现电磁弹射系统的水平旋转角度调整和垂向俯仰角度调整，与瞄准模组配合，提高了消防炮弹的瞄准及发射准度和精度。

2、本发明的线圈电磁弹射式消防灭火装置通过回转支撑机构和动力水平换向模块相配合，实现了第一水平回转调节机构和第二垂向俯仰调节机构的解耦合，避免了在水平旋转角度调整和垂向俯仰角度调整时的互扰问题。

3、本发明的线圈电磁弹射式消防灭火装置通过炮管、炮体、发射管及用于驱动消防炮弹发射的级联式线圈，与用于辅助提高发射精度的瞄准传感系统相配合，线圈通过供电产生磁场进而驱动炮弹弹射至目标点，提高了消防炮弹发射的动力强度和自动化程度。

4、本发明的线圈电磁弹射式消防灭火装置可以根据需要搭载于不同的移动底盘上，机动性强，灵活性高，适用范围广。

附图说明

图1是本发明线圈电磁弹射式消防灭火装置的整体立体结构示意图。

图2是本发明线圈电磁弹射式消防灭火装置的俯视结构示意图。

图3是本发明图2中A-A向剖视图。

图4是本发明线圈电磁弹射式消防灭火装置的主视结构示意图。

图5是本发明发射姿态调整系统的整体立体结构示意图。

图6是本发明发射姿态调整系统的主视结构示意图。

图7是本发明图6中B-B向剖视图。

图8是本发明图7中C处局部结构放大图。

图9是本发明发射姿态调整系统的后视结构示意图。

图10是本发明图9中D-D向剖视图。

图11是本发明图10中E处局部结构放大图。

图12是本发明线圈电磁弹射式消防灭火装置安装于消防灭火机器人的整体立体结构示意图。

图13是本发明线圈电磁弹射式消防灭火装置安装于消防灭火机器人的俯视结构示意图。

图14是本发明线圈电磁弹射式消防灭火装置安装于消防灭火机器人的另一种姿态的整体立体结构示意图。

图中，1、电磁弹射系统，2、发射姿态调整系统，3、仓储系统，4、能源系统，5、移动底盘，6、控制驱动系统；

11、炮管，12、炮体，13、级联式线圈，14、填弹口，15、引导槽，16、瞄准模组，17、抬升支臂，18、发射管，19、保护套管，110、消防炮弹；

21、支撑架，22、第一水平回转调节机构，23、第二垂向俯仰调节机构，24、回转支撑机构；

221、回转调节电机，222、回转电机支架，223、回转主齿轮，224、回转随动齿轮，225、回转平台；

231、俯仰调节电机，232、俯仰电机舵杆，233、俯仰电机支架，234、动力垂向传递柱，235、连轴，236、动力水平换向模块，237、动力第一转换杆，238、动力第二转换杆，239、调节支架，2310、调节追踪传感器，2311、调节感测编码器，2312、转轴固定座，2313、支撑转轴；

236a、第一换向法兰，236b、第二换向法兰，236c、联结轴，236d、换向支撑轴承，236e、换向支撑座，236f、换向轴承座，236g、换向轴，236h、挡环；

237a、转换杆，237b、水平支撑轴承；

241、第一支撑轴承，242、第二支撑轴承，243、顶台法兰，244、下沉回转法兰，245、锁紧螺栓；

41、电容储能模组、61、控制器，62、运动和瞄准驱动器，63、电磁发射驱动器。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。

如图1、2所示，一种线圈电磁弹射式消防灭火装置，包括发射姿态调整系统2以及安装于发射姿态调整系统2上的电磁弹射系统1，发射姿态调整系统2用于对电磁弹射系统1进行水平旋转角度调整和垂向俯仰角度调整。

如图2-4所示，电磁弹射系统1包括炮管11、炮体12、发射管18，炮管11的后部设置于炮体12内，炮体12上设有填弹口14，填弹口14用于向炮管11内装填消防炮弹110，炮体12内设有级联式线圈13，级联式线圈13的级数≥1级，级联式线圈13与能源系统连接实现供电，级联式线圈13套设于填弹口14前方的炮管11上，炮体12前方的炮管11上设有发射管18，发射管18的顶部前端设有瞄准模组16，炮体12与发射姿态调整系统2连接。

在本申请的一些实施例中，炮体12前端的底部设有抬升支臂17，抬升支臂17与发射姿态调整系统2连接。

在本申请的一些实施例中，级联式线圈13与炮管11之间设有保护套管19，填弹口14下方用于装填消防炮弹110的炮管11处设有引导槽15，引导槽15用于将消防炮弹110引导至炮管11内。

所述发射姿态调整系统包括支撑架2以及安装于支撑架2上的姿态调整机构，用以实现弹射方位调整。所述姿态调整机构包括第一水平回转调节机构22和/或第二垂向俯仰调节机构23，其中，第一水平回转调节机构22实现对发射管18的艏向角调整，第二垂向俯仰调节机构23实现对发射管18的俯仰角调整。第一水平回转调节机构22与第二垂向俯仰调节机构23统称为姿态调整机构，可以根据需要选择其中一种或两种同时使用。

当姿态调整机构仅为第一水平回转调节机构22时，第一水平回转调节机构22安装于支撑架2上，第一水平回转调节机构22与炮体12连接，实现对发射管18的水平方向转动，即艏向角调整。当姿态调整机构仅为第二垂向俯仰调节机构23时，第二垂向俯仰调节机构23安装于支撑架2上，第二垂向俯仰调节机构23与炮体12连接，实现对发射管18的竖直方向转动，即俯仰角调整。

当姿态调整机构包括第一水平回转调节机构22和第二垂向俯仰调节机构23时，第二垂向俯仰调节机构23与炮体12连接，第一水平回转调节机构22与第二垂向俯仰调节机构23连接，第一水平回转调节机构22和第二垂向俯仰调节机构23之间连接有回转支撑机构24。本申请实施例以此为例，如图5-7所示，第二垂向俯仰调节机构23与抬升支臂17铰接连接，第一水平回转调节机构22与炮体12中部铰接连接，第一水平回转调节机构22和第二垂向俯仰调节机构23之间连接有回转支撑机构24。

如图10所示，第一水平回转调节机构22包括回转调节电机221、回转电机支架222、回转主齿轮223、回转随动齿轮224、回转平台225，回转调节电机221通过回转电机支架222固定安装于支撑架21上，回转调节电机221的输出轴与回转主齿轮223连接，回转主齿轮223与回转随动齿轮224啮合连接，回转随动齿轮224固定安装于回转平台225上，回转平台225上连接有电磁弹射系统1，回转调节电机221带动回转主齿轮223转动，进而带动回转随动齿轮224以及与回转随动齿轮224固定连接的回转平台225转动，从而带动回转平台225上连接的电磁弹射系统1水平方向旋转，实现水平旋转角度调整。

在本申请的一些实施例中，回转平台225设置于支撑架21的顶面上，回转平台225能在支撑架21上方转动，回转平台225与支撑架21之间形成回转腔，回转主齿轮223和回转随动齿轮224设置于回转腔内，回转调节电机221通过回转电机支架222固定安装于支撑架21的顶面下方，回转调节电机221的输出轴向上穿过支撑架21的顶面后与回转主齿轮223连接，回转随动齿轮224固定安装于回转平台225的内壁上，且回转随动齿轮224沿回转平台225的内壁周向环形设置，回转随动齿轮224的齿轮朝向内侧，回转主齿轮223与回转随动齿轮224啮合连接。

如图5-10所示，第二垂向俯仰调节机构23包括俯仰调节电机231、俯仰电机舵杆232、俯仰电机支架233、动力垂向传递柱234、动力水平换向模块236、动力第一转换杆237、动力第二转换杆238、调节支架239，俯仰调节电机231通过俯仰电机支架233固定安装于支撑架21上，俯仰调节电机231的输出轴与俯仰电机舵杆232的一端连接，俯仰电机舵杆232的另一端与动力垂向传递柱234的滑动连接，动力垂向传递柱234的顶部通过动力水平换向模块236与动力第一转换杆237铰接连接，动力第一转换杆237通过动力第二转换杆238与炮体12连接，炮体12通过调节支架239连接于第一水平回转调节机构22的回转平台225上。俯仰调节电机231转动，带动俯仰电机舵杆232转动，进而带动动力垂向传递柱234上下移动，通过动力水平换向模块236带动动力第一转换杆237上下旋转移动，进而通过动力第二转换杆238带动炮管11、炮体12上下旋转移动，实现电磁弹射系统1垂向俯仰角度调整。

在本申请的一些实施例中，俯仰调节电机231通过俯仰电机支架233固定安装于支撑架21的顶面下方，动力垂向传递柱234的下部固定安装有连轴235，俯仰电机舵杆232的另一端设有滑槽，连轴235滑动设置于滑槽内，动力垂向传递柱234的顶部向上穿过支撑架21的顶面后与动力水平换向模块236连接，动力垂向传递柱234与支撑架21的顶面之间设有回转支撑机构24。

在本申请的一些实施例中，调节支架239设置于动力第一转换杆237的两侧，调节支架239的底部固定安装于回转平台225上，调节支架239的顶部与炮体12铰接连接，调节支架239的顶部两侧分别设有调节追踪传感器2310和调节感测编码器2311，调节追踪传感器2310用于实时追踪目标位置，调节感测编码器2311用于实时感知第一水平回转调节机构22和第二垂向俯仰调节机构23的转动角度。

在本申请的一些实施例中，第二垂向俯仰调节机构23还包括转轴固定座2312，转轴固定座2312固定安装于第一水平回转调节机构22上，转轴固定座2312的顶部设有支撑转轴2313，动力第一转换杆237的后端转动连接于支撑转轴2313上。

俯仰调节电机231转动，带动俯仰电机舵杆232转动，连轴235限位于滑槽内，进而带动动力垂向传递柱234上下移动，通过动力水平换向模块236带动动力第一转换杆237以支撑转轴2313为中心上下旋转移动，进而通过动力第二转换杆238与抬升支臂17带动炮管11、炮体12上下旋转移动，实现电磁弹射系统1垂向俯仰角度调整。

如图11所示，动力水平换向模块236包括法兰、联结轴236c、换向支撑轴承236d、换向支撑座236e、换向轴承座236f、换向轴236g、挡环236h，联结轴236c竖直设置，联结轴236c的上、下两端通过法兰分别与动力垂向传递柱234、换向支撑座236e连接，换向支撑座236e与换向轴承座236f固定连接，换向轴承座236f通过换向轴236g与动力第一转换杆237连接，联结轴236c的上、下两端分别设有挡环236h，挡环236h分别用于对法兰垂向限位，法兰与联结轴236c之间分别设有换向支撑轴承236d。动力垂向传递柱234依次通过法兰、联结轴236c、换向支撑座236e、换向轴承座236f带动动力第一转换杆237垂向升降移动；回转调节电机221带动回转平台225转动，进而带动动力第一转换杆237转动，依次带动与动力第一转换杆237连接的换向轴承座236f、换向支撑座236e、联结轴236c、法兰相对于动力垂向传递柱234转动。

在本申请的一些实施例中，法兰包括第一换向法兰236a和第二换向法兰236b，联结轴236c的下端与第一换向法兰236a连接，第一换向法兰236a卡接于动力垂向传递柱234的顶端，且第一换向法兰236a与动力垂向传递柱234的顶端转动连接，联结轴236c的上端与第二换向法兰236b连接，第二换向法兰236b与换向支撑座236e的底部固定连接，联结轴236c的下端和上端分别设有挡环236h，挡环236h分别用于对第一换向法兰236a和第二换向法兰236b垂向限位，第一换向法兰236a和第二换向法兰236b与联结轴236c之间分别设有换向支撑轴承236d。

动力垂向传递柱234依次通过第一换向法兰236a、联结轴236c、第二换向法兰236b、换向支撑座236e、换向轴承座236f带动动力第一转换杆237垂向升降移动。回转调节电机221带动回转平台225转动，进而带动动力第一转换杆237转动，依次带动与动力第一转换杆237连接的换向轴承座236f、换向支撑座236e、第二换向法兰236b、联结轴236c、第一换向法兰236a相对于动力垂向传递柱234转动，即动力垂向传递柱234能够竖直方向升降移动，而不能水平方向转动，以此实现水平旋转角度调整与垂向俯仰角度调整的解耦合。

如图11所示，动力第一转换杆237包括转换杆237a和水平支撑轴承237b，转换杆237a的前端与动力第二转换杆238的一端铰接连接，转换杆237a的后端转动连接于支撑转轴2313上，支撑转轴2313固定连接于转轴固定座2312的顶部，转轴固定座2312固定安装于回转平台225的顶面上，转换杆237a的中部通过水平支撑轴承237b、换向轴236g与换向轴承座236f连接。

如图11所示，回转支撑机构24包括支撑轴承、顶台法兰243、下沉回转法兰244、锁紧螺栓245，下沉回转法兰244套设于动力垂向传递柱234上，且下沉回转法兰244能够绕动力垂向传递柱234转动，下沉回转法兰244的顶部与回转平台225固定连接，下沉回转法兰244的下端和上端分别套设有支撑轴承，下沉回转法兰244通过支撑轴承与支撑架21转动连接，下沉回转法兰244的底部设有用于对支撑轴承限位的顶台法兰243，顶台法兰243通过锁紧螺栓245与下沉回转法兰244固定连接，回转平台225带动下沉回转法兰244在动力垂向传递柱234与支撑架21之间水平转动。

在本申请的一些实施例中，支撑轴承包括第一支撑轴承241和第二支撑轴承242，第一支撑轴承241、第二支撑轴承242分别套设于下沉回转法兰244的下端和上端，下沉回转法兰244通过第一支撑轴承241和第二支撑轴承242与支撑架21转动连接，顶台法兰243用于对第一支撑轴承241进行限位。

本发明线圈电磁弹射式消防灭火装置的工作方法，包括以下步骤：

1)俯仰调节电机231动作，带动俯仰电机舵杆232转动，进而带动动力垂向传递柱234上下移动，通过动力水平换向模块236带动动力第一转换杆237以支撑转轴2313为中心上下旋转移动，进一步通过动力第二转换杆238与抬升支臂17带动炮管11、炮体12上下旋转移动，实现电磁弹射系统1垂向俯仰角度调整；

2)回转调节电机221动作，带动回转主齿轮223转动，进而带动回转随动齿轮224以及与回转随动齿轮224固定连接的回转平台225转动，从而带动回转平台225上连接的电磁弹射系统1水平方向旋转，实现电磁弹射系统1水平旋转角度调整；

3)回转平台225转动，一方面，回转平台225带动下沉回转法兰244在动力垂向传递柱234与支撑架21之间水平方向转动；另一方面，回转平台225带动动力第一转换杆237转动，依次带动与动力第一转换杆237连接的换向轴承座236f、换向支撑座236e、第二换向法兰236b、联结轴236c、第一换向法兰236a相对于动力垂向传递柱234转动；实现水平旋转角度调整与垂向俯仰角度调整的解耦合；

4)利用瞄准模组16、第一水平回转调节机构22、第二垂向俯仰调节机构23配合调整好炮管11的方向后，从填弹口14向炮管11内装填消防炮弹110，能源系统为级联式线圈13供电，级联式线圈13产生磁场，在炮管11内驱动消防炮弹110由炮管11的前端发射至目标点。

在本申请的一些实施例中，如图12-14所示，本发明的线圈电磁弹射式消防灭火装置可以安装搭载于移动底盘5上构成线圈电磁弹射式消防灭火机器人，该机器人还包括仓储系统3、能源系统4和控制驱动系统6，移动底盘5可以采用现有技术中具备越障功能的履带式或轮式底盘，通常包括移动本体、悬挂支撑组件、轮系、履带等组件，本发明的线圈电磁弹射式消防灭火装置通过支撑架21固定安装于移动底盘5上，仓储系统3安装于移动底盘5的前部，仓储系统3用于放置消防炮弹110。

能源系统4安装于移动底盘5上，能源系统4包括锂电池模组和电容储能模组41，锂电池模组与电容储能模组41连接，电容储能模组41设置于支撑架21内，电容储能模组41与级联式线圈13连接，为级联式线圈13供电。

控制驱动系统6安装于移动底盘5上，为节省空间，控制驱动系统6设置于支撑架21内，控制驱动系统6包括控制器61、运动和瞄准驱动器62和电磁发射驱动器63，控制器61分别与运动和瞄准驱动器62、电磁发射驱动器63连接，运动和瞄准驱动器62分别与瞄准模组16、回转调节电机221、俯仰调节电机231连接，电磁发射驱动器63与级联式线圈13连接，控制器61还与调节追踪传感器2310、调节感测编码器2311连接。

本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种线圈电磁弹射式消防灭火装置，其特征在于，包括发射姿态调整系统以及安装于发射姿态调整系统上的电磁弹射系统，发射姿态调整系统用于对电磁弹射系统进行水平旋转角度调整和垂向俯仰角度调整；

所述电磁弹射系统包括炮管、炮体、发射管，炮管的后部设置于炮体内，炮体上设有填弹口，填弹口用于向炮管内装填消防炮弹，炮体内设有级联式线圈，级联式线圈的级数≥1级，级联式线圈与能源系统连接实现供电，级联式线圈套设于填弹口前方的炮管上，炮体前方的炮管上设有发射管，发射管上设有瞄准模组，炮体与发射姿态调整系统连接；

所述发射姿态调整系统包括支撑架以及安装于支撑架上的姿态调整机构，用以实现弹射方位调整。

2.如权利要求1所述的线圈电磁弹射式消防灭火装置，其特征在于，所述姿态调整机构包括第一水平回转调节机构和/或第二垂向俯仰调节机构，其中，第一水平回转调节机构实现对发射管的艏向角调整，第二垂向俯仰调节机构实现对发射管的俯仰角调整；第二垂向俯仰调节机构与炮体连接，第一水平回转调节机构与第二垂向俯仰调节机构或炮体连接，第一水平回转调节机构和第二垂向俯仰调节机构之间连接有回转支撑机构。

3.如权利要求2所述的线圈电磁弹射式消防灭火装置，其特征在于，所述第一水平回转调节机构包括回转调节电机、回转电机支架、回转主齿轮、回转随动齿轮、回转平台，回转调节电机通过回转电机支架固定安装于支撑架上，回转调节电机的输出轴与回转主齿轮连接，回转主齿轮与回转随动齿轮啮合连接，回转随动齿轮固定安装于回转平台上，回转平台上连接有电磁弹射系统，回转调节电机带动回转主齿轮转动，进而带动回转随动齿轮以及与回转随动齿轮固定连接的回转平台转动，从而带动回转平台上连接的电磁弹射系统水平方向旋转，实现水平旋转角度调整。

4.如权利要求3所述的线圈电磁弹射式消防灭火装置，其特征在于，所述第二垂向俯仰调节机构包括俯仰调节电机、俯仰电机舵杆、俯仰电机支架、动力垂向传递柱、动力水平换向模块、动力第一转换杆、动力第二转换杆、调节支架，俯仰调节电机通过俯仰电机支架固定安装于支撑架上，俯仰调节电机的输出轴与俯仰电机舵杆的一端连接，俯仰电机舵杆的另一端与动力垂向传递柱的滑动连接，动力垂向传递柱的顶部通过动力水平换向模块与动力第一转换杆铰接连接，动力第一转换杆通过动力第二转换杆与炮体连接，炮体通过调节支架连接于第一水平回转调节机构的回转平台上；

俯仰调节电机转动，带动俯仰电机舵杆转动，进而带动动力垂向传递柱上下移动，通过动力水平换向模块带动动力第一转换杆上下旋转移动，进而通过动力第二转换杆带动炮管、炮体上下旋转移动，实现电磁弹射系统垂向俯仰角度调整。

5.如权利要求4所述的线圈电磁弹射式消防灭火装置，其特征在于，所述动力水平换向模块包括法兰、联结轴、换向支撑轴承、换向支撑座、换向轴承座、换向轴、挡环，联结轴竖直设置，联结轴的上、下两端通过法兰分别与动力垂向传递柱、换向支撑座连接，换向支撑座与换向轴承座固定连接，换向轴承座通过换向轴与动力第一转换杆连接，联结轴的上、下两端分别设有挡环，挡环分别用于对法兰垂向限位，法兰与联结轴之间分别设有换向支撑轴承。

6.如权利要求5所述的线圈电磁弹射式消防灭火装置，其特征在于，所述动力垂向传递柱依次通过法兰、联结轴、换向支撑座、换向轴承座带动动力第一转换杆垂向升降移动；

回转调节电机带动回转平台转动，进而带动动力第一转换杆转动，依次带动与动力第一转换杆连接的换向轴承座、换向支撑座、联结轴、法兰相对于动力垂向传递柱转动。

7.如权利要求5所述的线圈电磁弹射式消防灭火装置，其特征在于，所述动力第一转换杆包括转换杆和水平支撑轴承，转换杆的一端与动力第二转换杆的一端铰接连接，转换杆的另一端转动连接有支撑转轴，支撑转轴固定连接有转轴固定座，转轴固定座固定安装于回转平台上，转换杆的中部通过水平支撑轴承、换向轴与换向轴承座连接。

8.如权利要求3所述的线圈电磁弹射式消防灭火装置，其特征在于，所述回转支撑机构包括支撑轴承、顶台法兰、下沉回转法兰、锁紧螺栓，下沉回转法兰套设于动力垂向传递柱上，且下沉回转法兰能够绕动力垂向传递柱转动，下沉回转法兰的顶部与回转平台固定连接，下沉回转法兰的下端和上端分别套设有支撑轴承，下沉回转法兰通过支撑轴承与支撑架转动连接，下沉回转法兰的底部设有用于对支撑轴承限位的顶台法兰，顶台法兰通过锁紧螺栓与下沉回转法兰固定连接，回转平台带动下沉回转法兰在动力垂向传递柱与支撑架之间水平转动。

9.如权利要求1所述的线圈电磁弹射式消防灭火装置，其特征在于，所述级联式线圈与炮管之间设有保护套管，填弹口下方用于装填消防炮弹的炮管处设有引导槽，引导槽用于将消防炮弹引导至炮管内。

10.如权利要求1-9任一所述的线圈电磁弹射式消防灭火装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)俯仰调节电机动作，带动俯仰电机舵杆转动，进而带动动力垂向传递柱上下移动，通过动力水平换向模块带动动力第一转换杆以支撑转轴为中心上下旋转移动，进一步通过动力第二转换杆带动炮管、炮体上下旋转移动，实现电磁弹射系统垂向俯仰角度调整；

2)回转调节电机动作，带动回转主齿轮转动，进而带动回转随动齿轮以及与回转随动齿轮固定连接的回转平台转动，从而带动回转平台上连接的电磁弹射系统水平方向旋转，实现电磁弹射系统水平旋转角度调整；

3)回转平台转动，一方面，回转平台带动下沉回转法兰在动力垂向传递柱与支撑架之间水平方向转动；另一方面，回转平台带动动力第一转换杆转动，依次带动与动力第一转换杆连接的换向轴承座、换向支撑座、联结轴、法兰相对于动力垂向传递柱转动；实现水平旋转角度调整与垂向俯仰角度调整的解耦合；

4)利用瞄准模组、第一水平回转调节机构、第二垂向俯仰调节机构配合调整好炮管的方向后，从填弹口向炮管内装填消防炮弹，能源系统为级联式线圈供电，级联式线圈产生磁场，在炮管内驱动消防炮弹由炮管的前端发射至目标点。