CN209028951U - 无线遥控式水火箭发射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及教育或演示用具领域，公开了无线遥控式水火箭发射装置，包括若干个发射机构，发射机构包括台架、安装板，安装板上设有发射单元，安装板上安装有用于控制合板开闭的压放单元，台架上安装有用于触发压放单元松开合板的无线触发单元。本方案利用无线触发单元与压放单元之间的配合来控制合板的开闭，从而实现远距离控制水火箭的发射的功能，可防止水火箭发射时飞溅出来的水溅到操作人员，提高了水火箭发射的安全性；且操作人员可根据自己的需要选择发射机构的数量，从而确定要发射的水火箭的数量，方便操作人员进行观察和对比。

Description

无线遥控式水火箭发射装置

技术领域

本实用新型属于教育或演示用具领域。

背景技术

火箭是科技发展到一定程度的产物，其出现已有上百年的历史，火箭的发射包含了十分复杂的动力学过程，也是物理原理的充分发挥和应用。因此，为了学习火箭发射的工作原理，有必要制作一种教具或玩具式的火箭，使其在低成本发射的条件下就可以充分模拟火箭发射的工作原理，让学生和孩子在玩的过程中学习火箭发射的物理工作原理，激发学习兴趣，也可以增强娱乐性。

水火箭又称气压式喷水火箭，是利用废弃的饮料瓶制作成动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞等，灌入三分之一的水，利用打气筒充入空气到达一定的压力后控制发射的火箭模型，是目前中小学开展的一种有趣的科技活动。水火箭发射时压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，在反作用力下，水火箭快速上升，利用加速度、惯性滑翔在空中飞行，像导弹一样形成一个飞行轨迹，达到一定高度后在空中将降落伞打开，并在降落伞的缓冲下徐徐降落。

水火箭发射离不开发射装置，目前较为流行的为手动线控发射装置，主要用自行车的刹车线作为控制线，这种手动线控发射装置的不足之处主要有：1、用刹车线作为控制线，在有水环境下刹车线内部容易生锈导致控制不畅；2、用刹车线作为控制线，其控制距离短，发射时飞溅出来的水容易溅到人，安全性较差；3、由于距离太近，操作人员很难观察到水火箭的飞行状态；4、一般只能进行单一发射，不方便操作人员对水火箭的飞行情况进行对比。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无线遥控式水火箭发射装置，以解决现有技术中水火箭发射安全性差、不方便观察对比的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案提供无线遥控式水火箭发射装置，包括若干个发射机构，所述发射机构包括台架，所述台架上固定有安装板，所述安装板上设有发射单元，所述发射单元包括两个对称设置在安装板上的第一铰链组，每个第一铰链组均安装有合板，所述合板远离第一铰链组的一侧设有开口，两个合板的开口共同形成用于插放水火箭的插口，所述安装板上安装有用于控制合板开闭的压放单元，台架上安装有用于触发压放单元松开合板的无线触发单元。

本基础方案的原理在于：

工作时，将若干个装入适量水的水火箭分别安装在各个发射机构的插口中，利用压放单元将两块合板压紧，此时无线触发单元与压放单元相抵，从而实现了水火箭的固定。往各个水火箭内注入空气以使气压增大到一定值。当需要发射水火箭时，启动无线触发单元，无线触发单元触发压放单元，使得压放单元将两块合板松开，合板在水火箭内气压的作用下张开，使得水火箭能够从两个合板中发射出来。

其中，无线触发单元是采用无线控制的方式来触发压放单元的结构。

本基础方案的有益效果在于：

(1)本方案利用无线触发单元与压放单元之间的配合来控制合板的开闭，从而实现远距离控制水火箭的发射的功能，既可以方便操作人员观察水火箭的飞行状态，又可防止水火箭发射时飞溅出来的水溅到操作人员，提高了水火箭发射的安全性，同时也可解决现有技术中刹车线因生锈而导致控制不畅的问题；另外，操作人员可根据自己的需要选择发射机构的数量，从而确定要发射的水火箭的数量，方便操作人员进行观察和对比。

(2)本方案结构简单、可靠、巧妙、成本低，具有良好的可操作性与科学探索益智特性，是实用性很强的教具和玩具，具有较大的推广意义。

方案二：此为基础方案的优选，所述压放单元包括固定在安装板上的第二铰链，所述第二铰链固接有T型压板，所述T型压板的一端与两个合板相抵，T型压板的另一端固定有第一弹簧并与无线触发单元相配合，所述第一弹簧远离T型压板的一端固定在安装板上。

第一弹簧为拉力弹簧，T型压板在压紧合板时，第一弹簧处于拉伸状态；水火箭发射时，无线触发单元触发T型压板，使T型压板将合板松开，此时第一弹簧在自身回复力的作用下带动T型压板的一端向下运动。通过T型压板、无线触发单元和第一弹簧的相互配合，可以远距离控制水火箭的发射，结构简单且操作方便。

方案三：此为方案二的优选，所述无线触发单元包括固定在台架侧壁上的第一支架，所述第一支架上开有第一通孔，所述第一通孔内滑动连接有第一连杆，所述第一连杆的顶部穿过台架顶部和安装板并与T型压板底部相抵，第一连杆的底部连接有转向联轴器；台架底部固定有第二支架，所述第二支架上开有第二通孔，所述第二通孔内间隙配合有第二连杆，所述第二连杆的一端与转向联轴器连接，第二连杆的另一端配合有用于对第二连杆进行限位的限位组件。

限位组件能够对第二连杆的一端进行限位，当限位组件对第二连杆进行限位时，第二连杆保持水平状态，第二连杆通过转向联轴器带动第一连杆向上移动并将T型压板的左部顶紧，从而使T型压板的右部将两个合板压紧，实现对水火箭的固定，此时第一弹簧处于拉伸状态；当限位组件与第二连杆分离时，T型压板的左部在第一弹簧回复力的作用下向下摆动，使得第一连杆向下移动，而T型压板的右部向上翘起并与两个合板分离，合板被松开，水火箭在自身气压的作用下发射出来。

方案四：此为方案三的优选，所述限位组件包括固定在台架底部的第三铰链，所述第三铰链上固定有限位板，所述限位板上设有限位孔，第二连杆远离转向联轴器的一端活动连接在限位孔内；限位板连接有用于使限位板与第二连杆分离的无线分离结构和用于使限位板复位的复位结构。

无线分离结构是能够通过无线控制的方式使第二连杆与限位板分离的结构，无线分离结构启动后可使第二连杆与限位板分离，通过第二连杆与转向联轴器、第一连杆、压放单元的相互配合从而实现水火箭的发射；复位结构能够在限位板与第二连杆分离后让限位板复位，以备下次使用。

方案五：此为方案四的优选，所述无线分离结构包括安装在台架上的电磁铁和用于控制电磁铁通电的无线通电控制部；所述限位板为铁板，所述电磁铁与铁板位置相对。

无线通电控制部可通过无线的方式控制电磁铁通电，电磁铁通电后可对铁板产生吸引作用，使得铁板往靠近电磁铁的方向摆动，第二连杆则从铁板上的限位孔中脱离出来，从而实现铁板与第二连杆的分离。

方案六：此为方案五的优选，每个所述通电控制部均包括电源、能发射无线电信号的无线遥控器和无线遥控控制盒，所述无线遥控控制盒内设有能接收无线电信号的信号接收器和与信号接收器连接的控制器，电源为信号接收器和控制器供电，控制器与电磁铁电联并控制电磁铁的启闭；电源连接有电源开关。

电源为控制器和信号接收器供电，通过信号接收器与无线遥控器、控制器的相互配合，可实现远距离控制电磁铁通电的功能，提高了操作人员操作时的安全性，并方便操作人员对发射的水火箭进行观察和对比。每个通电控制部的信号接收器均信号连接有一个无线遥控器，操作人员可根据需要选择所需使用的发射机构的数量，满足操作人员不同的发射需求。

方案七：此为方案五的优选，所述通电控制部包括电源、无线遥控控制盒，所述无线遥控控制盒内设有能接收无线电信号的信号接收器和与信号接收器连接的控制器，电源为信号接收器和控制器供电，控制器与电磁铁电联并控制电磁铁的启闭，电源连接有电源开关；所有发射机构中的信号接收器共同信号连接有一个能发射无线电信号的无线遥控器。

通过一个无线遥控器同时与若干个信号接收器信号连接，可同时控制若干个发射机构中水火箭的发射，操作更加简单便捷，且更方便操作人员对若干个发射后的水火箭进行观察和对比。

方案八：此为方案六至七中任一项的优选，所述复位结构包括开设在台架侧壁上的活动口，所述活动口内间隙配合有第一螺杆，所述第一螺杆贯穿铁板并配合有用于紧固铁板的第一螺母，第一螺杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧位于限位板与台架侧壁之间。

第一螺母用于紧固铁板，通过铁板与第一螺杆、第一螺母和第二弹簧的相互配合，电磁铁断电后磁力消失，第二弹簧可自动推动铁板向左复位。

方案九：此为方案三的优选，所述第一连杆上套设有第三弹簧和用于调节第三弹簧张力的调节组件，所述调节组件包括套设在第一连杆上的限位环，所述限位环上开有限位螺孔，所述限位螺孔配合有能与第一连杆相抵的限位螺钉；所述第二连杆位于转向联轴器与第二支架之间的部位套设有第四弹簧。

第三弹簧可使第一连杆产生向上的力，再配合第一弹簧，使得第一连杆的移动更加稳定，防止产生偏位。通过限位螺钉和限位螺孔的配合可将限位环定位在第一连杆上，实现对第三弹簧张力的调节，从而调节第三弹簧对第一连杆提供的向上力的大小。

方案十：此为基础方案的优选，所述台架底部设有用于调节发射角度的角度调节单元，所述角度调节单元包括底板和与台架底部固定连接的连接板，所述底板的一端与连接板铰接，底板的另一端固定有弧形板，所述弧形板上开有弧形槽并设有角度刻线；连接板上固定有第二螺杆，所述第二螺杆滑动连接在弧形槽内并配合有紧固螺母。

角度调节单元能够对台架的角度进行调节，从而实现对水火箭发射角度的调节。需要调节时，拉动连接板，调节连接板和底板之间的角度，第二螺杆在弧形槽内移动；连接板带动台架一起移动，以达到调节发射角度的目的。当连接板调节到合适的角度时，利用紧固螺母将第二螺杆与弧形板固定。弧形板上的角度刻线可方便操作人员观察所调的角度，使得角度调节更加准确。

附图说明

图1为本实用新型无线遥控式水火箭发射装置的结构示意图；

图2为图1中发射机构的结构示意图；

图3为图1中发射机构的俯视图；

图4为图3中合板闭合时的结构示意图；

图5为图3中合板张开时的结构示意图；

图6为角度调节单元的结构示意图；

图7为通电控制部的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：发射机构200、台架1、无线遥控控制盒3、电源4、电磁铁5、第一铰链6、合板7、开口8、插口9、T型压板10、第二铰链12、第一弹簧13、铁板14、第一螺杆15、第一螺母16、限位孔17、第二弹簧18、第一支架19、第一通孔20、第一连杆21、限位环22、第三弹簧23、转向联轴器24、第二支架25、第二连杆26、第二通孔27、第四弹簧28、连接板29、底板30、弧形板31、弧形槽32、第二螺杆33、第三铰链34、安装板35。

实施例1

无线遥控式水火箭发射装置，如附图1所示，主要由底座和若干个发射机构200构成，本实施例中发射机构200的数量为一个，如附图2所示，发射机构200主要由台架1、安装板35、发射单元、压放单元、无线触发单元、角度调节单元构成，安装板35通过螺栓固装在台架1顶部。如附图2所示，发射单元主要两个第一铰链组和两块合板构成，两个第一铰链组以安装板35的水平中心线为轴线对称固装在安装板35上，第一铰链组包括两个通过螺栓固装在安装板35上的第一铰链6。每个第一铰链组的两个第一铰链6均共同连接有合板7，合板7远离与之相连的第一铰链6的一侧设有半圆形的开口8，两个合板7的半圆形开口8共同形成用于插放水火箭的插口9。

如附图2所示，压放单元主要由T型压板10、第二铰链12、第一弹簧13构成，第二铰链12通过螺栓固装在安装板35的左端，第二铰链12与T型压板10的下端通过螺栓固定在一起。T型压板10的右端与两个合板7相抵，T型压板10的左部与第一弹簧13固定连接并与第一连杆21顶部相抵，第一弹簧13的底端固定在安装板35上，优选地，T型压板10的左部下端面和安装板35的左部上端面上均固接有挂环，第一弹簧13的两端分别钩挂在T型压板10的挂环和安装板35的挂环上。第一弹簧13为拉力弹簧，其作用是在遥控发射水火箭时使T型压板10的左端向下运动。

无线触发单元主要由第一支架19、第一连杆21、第二支架25、第二连杆26、限位组件构成。台架1侧壁上通过螺栓安装有第一支架19，第一支架19上开有第一通孔20，第一通孔20内滑动连接有第一连杆21，第一连杆21的顶部穿过台架1顶部和安装板35并与T型压板10左部底面接触，第一连杆21的底部安装在转向联轴器24上。第一连杆21上套设有第三弹簧23和用于调节第三弹簧23张力的调节组件，第三弹簧23为压力弹簧。调节组件主要由限位环22和限位螺钉构成，限位环22滑动连接在第一连杆21上，第三弹簧23位于限位环22和第一支架19之间，其作用在于使第一连杆产生向上的力，再配合第一弹簧，使第一连杆稳定；限位环22上开有限位螺孔，限位螺钉与限位螺孔螺纹连接并与第一连杆21相抵。台架1底部通过螺栓固装第二支架25，第二支架25上开有第二通孔27，第二通孔27内间隙配合有第二连杆26，第二通孔27的直径为第二连杆26直径的1.1-1.5倍，优选为1.2倍。第二连杆26的右端能插入限位孔17内0.5-1.2mm，优选为0.8mm，保证第二连杆26既能够从限位孔17中脱离，又能够被限位孔17限位；第二连杆26的左端与转向联轴器24连接。第四弹簧28套设在第二连杆26上并位于转向联轴器24和第二支架25之间，第四弹簧28为压力弹簧，其作用在于使第二连杆的右端头插入铁板限位孔内的位置更适当。第一连杆21和第二连杆26均为金属杆。

限位组件主要由第三铰链34、限位板、无线分离结构和复位结构构成。第三铰链34通过螺栓固装在台架1的底部，第三铰链34的上部通过螺栓与限位板固接，限位板为能被电磁铁5吸引的铁板14，铁板14下部开有限位孔17。复位结构主要由第一螺杆15、第一螺母16、第二弹簧18、活动口构成，第一螺杆15的左部贯穿铁板14并通过两个第一螺母16与铁板14固定，第一螺杆15的右端穿过活动口，第一螺杆15上套设有第二弹簧18，第二弹簧18为压力弹簧，第二弹簧18位于铁板14与台架1侧壁之间，其作用在于能使铁板14向左复位。无线分离结构主要由电磁铁5和无线通电控制部构成，电磁铁5固装在台架1的右侧壁上并与铁板14的位置相对，无线通电控制部用于控制电磁铁5通电。通电控制部包括电源4、能发射无线电信号的无线遥控器和无线遥控控制盒3，无线遥控控制盒3内设有能接收无线遥控器发射的无线电信号的信号接收器和与信号接收器连接的控制器，电源4为信号接收器和控制器供电，控制器与电磁铁5电联并控制电磁铁5的启闭；电源4连接有电源4开关，通电控制部的逻辑框图如附图7所示。无线遥控器、信号接收器和控制器的型号均为KGS-B10，均由深圳市凯歌电子有限公司生产。无线遥控器设置成点动，使电磁铁5通电后瞬间就断电，以节约电能。通过无线遥控发射器与信号接收器的密码设置，可实现一对一控制。

如附图6所示，台架1底部安装有用于调节发射角度的角度调节单元，角度调节单元主要由连接板29、底板30、弧形板31、弧形槽32、第二螺杆33及紧固螺母构成，连接板29通过螺栓与台架1的底面固定在一起，连接板29的右端与底板30的右端相铰链接，连接板29的左端插装有第二螺杆33，底板30的左端固装有弧形板31，弧形板31上开有弧形槽32，第二螺杆33滑动连接在弧形槽32内并螺纹连接有紧固螺母。

工作时，拉动连接板29，调节连接板29和底板30之间的角度，第二螺杆33在弧形槽32内移动；连接板29带动台架1一起移动，以达到调节发射角度的目的。当连接板29调节到合适的角度时，利用紧固螺母将第二螺杆33与弧形板31固定。

接着将装入适量水的水火箭放入到插口中，如附图4所示，两个合板的顶部位于同一水平面上并将水火箭卡住，操作人员一只手提升T型压板10左端，使T型压板10的右端压在两个合板7上，对两个合板7进行限位，第一弹簧13被拉伸。另一只手将第二连杆26的右端头插入铁板14的限位孔17内，对第二连杆26进行限位，通过转向联轴器24使第一连杆21的上端头向上顶住T型压板10的左部，使T型压板10的左部向上移动而右部向下移动并压紧两块合板7，从而完成水火箭的紧固。然后通过打气筒往水火箭内注入空气，使水火箭内的气压增加到一定值(气压范围无特殊要求，以不损坏水火箭为目的)，此时水火箭会给两个合板7施加一个向上张开的力，但由于T型压板10的限位以及第一连杆21对T型压板10左部的顶紧作用，使得两个合板7暂时无法打开。

当需要发射水火箭时，按下无线遥控器的发射按钮，无线遥控器发射无线电信号，无线电信号被信号接收器接收后传输给控制器，控制器控制电磁铁5通电产生磁性并吸附铁板14，铁板14的上部向右摆动，使得第二连杆26的右端头从铁板14的限位孔17中脱离出来，T型压板10的左部在第一弹簧13回复力的作用下向下摆动，使得第一连杆21向下移动，第一连杆21不再对T型压板10的左部产生顶紧作用；而T型压板10的右部向上翘起并与两个合板7分离，合板7被松开，如附图5所示，两个合板7在水火箭内气压的作用下张开，使得水火箭能够从两个合板7中发射出来。

实施例2

与实施例1的不同之处在于：本装置包括两个及以上的发射机构200，本实施例以四个发射机构200为例，每个发射机构200的通电控制部均主要包括电源4、无线遥控控制盒3，无线遥控控制盒3安装在台架的右侧，无线遥控控制盒3内安装有能接收无线电信号的信号接收器和与信号接收器连接的控制器，电源4为信号接收器和控制器供电，控制器与电磁铁5电联并控制电磁铁5的启闭，电源4连接有电源4开关；四个发射机构200中的信号接收器共同信号连接有一个能发射无线电信号的无线遥控器。其中，无线遥控器、信号接收器和控制器的型号均为KGS-B10，均由深圳市凯歌电子有限公司生产。无线遥控器设置成点动，使电磁铁5通电后瞬间就断电，以节约电能。

通过无线遥控发射器与信号接收器的密码设置，可实现一对多的控制，从而同时控制四个发射机构200中的水火箭的发射，操作更加简单便捷，且更方便操作人员对四个发射后的水火箭进行观察和对比。

使用时，按下无线遥控器的发射按钮，无线遥控器发射无线电信号，无线电信号被四个信号接收器接收后传输给对应的控制器，控制器控制对应的电磁铁5通电产生磁性并吸附对应的铁板14，从而使对应发射机构200中的水火箭发射出来，实现四个水火箭同时发射，方便操作人员进行观察和对比。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.无线遥控式水火箭发射装置，包括若干个发射机构，所述发射机构包括台架，所述台架上固定有安装板，所述安装板上设有发射单元，所述发射单元包括两个对称设置在安装板上的第一铰链组，每个第一铰链组均安装有合板，所述合板远离第一铰链组的一侧设有开口，两个合板的开口共同形成用于插放水火箭的插口，其特征在于：所述安装板上安装有用于控制合板开闭的压放单元，台架上安装有用于触发压放单元松开合板的无线触发单元。

2.根据权利要求1所述的无线遥控式水火箭发射装置，其特征在于：所述压放单元包括固定在安装板上的第二铰链，所述第二铰链固接有T型压板，所述T型压板的一端与两个合板相抵，T型压板的另一端固定有第一弹簧并与无线触发单元相配合，所述第一弹簧远离T型压板的一端固定在安装板上。

3.根据权利要求2所述的无线遥控式水火箭发射装置，其特征在于：所述无线触发单元包括固定在台架侧壁上的第一支架，所述第一支架上开有第一通孔，所述第一通孔内滑动连接有第一连杆，所述第一连杆的顶部穿过台架顶部和安装板并与T型压板底部相抵，第一连杆的底部连接有转向联轴器；台架底部固定有第二支架，所述第二支架上开有第二通孔，所述第二通孔内间隙配合有第二连杆，所述第二连杆的一端与转向联轴器连接，第二连杆的另一端配合有用于对第二连杆进行限位的限位组件。

4.根据权利要求3所述的无线遥控式水火箭发射装置，其特征在于：所述限位组件包括固定在台架底部的第三铰链，所述第三铰链上固定有限位板，所述限位板上设有限位孔，第二连杆远离转向联轴器的一端活动连接在限位孔内；限位板连接有用于使限位板与第二连杆分离的无线分离结构和用于使限位板复位的复位结构。

5.根据权利要求4所述的无线遥控式水火箭发射装置，其特征在于：所述无线分离结构包括安装在台架上的电磁铁和用于控制电磁铁通电的无线通电控制部；所述限位板为铁板，所述电磁铁与铁板位置相对。

6.根据权利要求5所述的无线遥控式水火箭发射装置，其特征在于：每个所述通电控制部均包括电源、能发射无线电信号的无线遥控器和无线遥控控制盒，所述无线遥控控制盒内设有能接收无线电信号的信号接收器和与信号接收器连接的控制器，电源为信号接收器和控制器供电，控制器与电磁铁电联并控制电磁铁的启闭；电源连接有电源开关。

7.根据权利要求5所述的无线遥控式水火箭发射装置，其特征在于：所述通电控制部包括电源、无线遥控控制盒，所述无线遥控控制盒内设有能接收无线电信号的信号接收器和与信号接收器连接的控制器，电源为信号接收器和控制器供电，控制器与电磁铁电联并控制电磁铁的启闭，电源连接有电源开关；所有发射机构中的信号接收器共同信号连接有一个能发射无线电信号的无线遥控器。

8.根据权利要求6-7任一项所述的无线遥控式水火箭发射装置，其特征在于：所述复位结构包括开设在台架侧壁上的活动口，所述活动口内间隙配合有第一螺杆，所述第一螺杆贯穿铁板并配合有用于紧固铁板的第一螺母，第一螺杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧位于限位板与台架侧壁之间。

9.根据权利要求3所述的无线遥控式水火箭发射装置，其特征在于：所述第一连杆上套设有第三弹簧和用于调节第三弹簧张力的调节组件，所述调节组件包括套设在第一连杆上的限位环，所述限位环上开有限位螺孔，所述限位螺孔配合有能与第一连杆相抵的限位螺钉；所述第二连杆位于转向联轴器与第二支架之间的部位套设有第四弹簧。

10.根据权利要求1所述的无线遥控式水火箭发射装置，其特征在于：所述台架底部设有用于调节发射角度的角度调节单元，所述角度调节单元包括底板和与台架底部固定连接的连接板，所述底板的一端与连接板铰接，底板的另一端固定有弧形板，所述弧形板上开有弧形槽并设有角度刻线；连接板上固定有第二螺杆，所述第二螺杆滑动连接在弧形槽内并配合有紧固螺母。