CN209392640U - 一种干粉灭火车结构 - Google Patents

Abstract

一种干粉灭火车结构，包括车体、驱动装置、传动装置、喷洒装置、灭火罐和灭火罐固定装置；驱动装置、喷洒装置和灭火罐固定装置均设置在车体上，灭火罐设置在灭火罐固定装置上，驱动装置连接传动装置，传动装置连接车体；喷洒装置设置在灭火罐固定装置的上方，且与灭火罐连接；本实用新型的灭火车能够通过电机控制行走，能实现远距离灭火，双电机的配合实现灭火车的灵活转向，同时灭火车的干粉喷头可以水平释放干粉灭火，也可以通过控制电推杆，使电推杆的中间推杆向前伸，带动伸缩筒向前伸，同时由于施加在伸缩筒壁上的力可以带动干粉喷头座围绕其旋转轴旋转，使得干粉向上与水平线成一定夹角的喷射，实现灭火的动作。

Description

一种干粉灭火车结构

技术领域

本实用新型属于灭火设备技术领域，特别涉及一种干粉灭火车结构。

背景技术

随着社会的发展，伴随着人们安全意识的不断增强，各地区发生的火灾越来越被注重。科学技术的不断进步，各种工业技术的不断成熟，以及机电一体化的不断深入发展，使得机器人种类和功能越来越多，机器人已经深入到社会的方方面面。在这个普遍运用机器人的潮流下，消防机器人也逐渐进入我们的学习、工作和生活。此类机器人是装备给消防火警部队，归属于特殊警用类机器人。对于消防机器人，可运用到救火的一些任务当中，例如探查火灾状况、消防灭火、有害气体检验和救援被困人员等。

消防机器人在探查火灾状况、消防灭火、有害气体检验、清除障碍物和救援被困人员等方面有着不可估量的作用，在应用消防机器人之后，消防部门工作能力得到有效提高，作业种类范围扩大。消防机器人分类很多，一般而言，根据救援灭火的方式分为：火灾探查机器人、危险物品检测机器人、救援机器人、灭火机器人、破除障碍机器人和多功能救援机器人等等；根据检测分类：红外感应机器人、温度感应机器人、烟尘浓度感应机器人、光敏感应机器人等。随着科学技术发展，机器人技术不断提高，大部分国家都在积极发展消防机器人，消防机器人有关技术得到迅速的发展，消防机器人的研究越来越得到重视，消防机器人向着智能化和专业化的方向发展。

据有关部门统计，死于各种消防救援活动中的公安消防员在全国平均每年有400余名，特别在化工厂罐区火灾、物流仓库爆炸等特大事故逐渐频繁发生后，全国各地要求配备消防机器人的呼声愈来愈高，血与泪的事实督促着我们应该不断开发新技术和新产品，以降低公安消防员在救援火灾中的人员伤亡。由于火灾现场温度很高，同时消防水枪喷射距离有限，故消防员面临高温、爆炸、建筑物倒塌等危险。因此，需要设计一款遥控干粉灭火车，以替代消防员进行近距离灭火操作，可以有效地控制事故范围的扩大，达到最大限度地减少火灾损失程度和迅速抢救受灾避难人员的目的。

在现有技术中，如六轮消防灭火机器人，其机构组成分为轮子行走机构、喷水灭火机构、温度检测机构、环境探测机构、化学药剂存储系统、水冷系统、驱动系统和智能控制系统等组成。六轮消防灭火机器人，首先通过操作员的遥控，开往火灾区，先通过小车本身携带的灭火剂和化学药剂进行先一步灭火，再通过车上连接的喷水头，高压喷出大量水达到灭火的目的。在使用水激灭火时，可以选用水流或是水雾。由于是携带的水管不方便进行越障，使得其灭火区域活动范围极大地被限制。同时，现在的火灾种类多种多样，携带水作为灭火剂，只能熄灭A类火灾，不能熄灭B类火灾。

现在的干粉灭火器，按容量规格分类，可分为手提式和推车式。当前市场，能够携带50kg的干粉灭火器的结构，仅有推车式结构，这需要人为手工操作，并且工作地点就是火灾区域内，达不到安全灭火和自动化的程度。在现有的消防喷头中，并没有可以做到在竖直平面内自动旋转一定角度的设备，这给自动灭火工作造成极大困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种干粉灭火车结构，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种干粉灭火车结构，包括车体、驱动装置、传动装置、喷洒装置、灭火罐和灭火罐固定装置；驱动装置、喷洒装置和灭火罐固定装置均设置在车体上，灭火罐设置在灭火罐固定装置上，驱动装置连接传动装置，传动装置连接车体；喷洒装置设置在灭火罐固定装置的上方，且与灭火罐连接；

车体包括车架、导向轮、承重轮、履带和驱动轮；车架的两侧对称设置有导向轮、承重轮和驱动轮，导向轮的水平高度高于承重轮的水平高度；传动装置连接驱动轮；车架每一侧的导向轮、承重轮和驱动轮外侧套设履带；车架上设置灭火罐固定装置；

喷洒装置包括干粉喷头、喷头旋转座、喷头旋转座轴固定板、旋转轴、伸缩杆筒、安装座、电推杆和支撑杆；安装座设置在灭火罐固定装置上，两个支撑杆垂直设置在安装座上，两个支撑杆的顶部之间通过轴承设置有旋转轴，喷头旋转座轴固定板固定设置在旋转轴上，喷头旋转座固定设置在喷头旋转座轴固定板上表面，喷头旋转座轴固定板的下表面垂直固定设置伸缩杆筒，喷头旋转座的端部通过固定套圈设置有干粉喷头；电推杆设置在安装座上，电推杆的输出端与伸缩杆筒底端铰接。

进一步的，驱动装置包括两个电机和蓄电池；两个电机分别设置在驱动轮侧面的车架上；蓄电池连接两个电机。

进一步的，传动装置包括输出轴、第一渐开线圆柱斜齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、传动轴、第二渐开线圆柱斜齿轮；每个电机的输出轴上均设置有第二锥齿轮，传动轴通过轴承设置在车架上，传动轴的一端设置第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合；传动轴的另一端设置第二渐开线圆柱斜齿轮；输出轴的一端连接驱动轮，另一端设置第一渐开线圆柱斜齿轮，第一渐开线圆柱斜齿轮与第二渐开线圆柱斜齿轮啮合。

进一步的，第二锥齿轮小于第一锥齿轮，第一渐开线圆柱斜齿轮大于第二渐开线圆柱斜齿轮。

进一步的，灭火罐固定装置包括灭火罐扣紧套圈、底架和轴向固定套圈；底架固定设置在车架上，底架上设置有若干与灭火罐匹配的弧形卡槽，灭火罐卡在弧形卡槽内，灭火罐外侧套设有灭火罐扣紧套圈和轴向固定套圈。

进一步的，电推杆通过支撑板固定设置在安装座上，电推杆外侧套设有电推杆固定套圈，电推杆固定套圈与支撑板固定连接。

与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：

本实用新型的灭火车能够通过电机控制行走，能实现远距离灭火，双电机的配合实现灭火车的灵活转向，同时灭火车的干粉喷头可以水平释放干粉灭火，也可以通过控制电推杆，使电推杆的中间推杆向前伸，带动伸缩筒向前伸，同时由于施加在伸缩筒壁上的力可以带动干粉喷头座围绕其旋转轴旋转，使得干粉向上与水平线成一定夹角的喷射，实现灭火的动作。

附图说明

图1是本发明的正视结构示意图。

图2是本发明的A-A俯视结构示意图。

图3是本发明的左视结构示意图。

图4是本发明的灭火车机架示意图。

图5是本发明的干粉罐安装示意图。

图6是本发明的旋转机构示意图。

其中：1-干粉喷头，3-喷头旋转座，4-喷头旋转座轴固定板，5-电推杆固定套圈，6-电推杆，7-支撑板，8-安装座，9-灭火罐，10-灭火罐扣紧套圈，11-导向轮，12-灭火车机架，13-承重轮，14-电机，15-蓄电池，16-履带，17-驱动轮，18-底架，19-轴向固定套圈，20-伸缩杆筒，33-输出轴，34-第一渐开线圆柱斜齿轮，35-第一锥齿轮，36-第二锥齿轮，37-传动轴，38-第二渐开线圆柱斜齿轮。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步说明：

请参阅图1至图6，一种干粉灭火车结构，包括车体、驱动装置、传动装置、喷洒装置、灭火罐9和灭火罐固定装置；驱动装置、喷洒装置和灭火罐固定装置均设置在车体上，灭火罐9设置在灭火罐固定装置上，驱动装置连接传动装置，传动装置连接车体；喷洒装置设置在灭火罐固定装置的上方，且与灭火罐9连接；

车体包括车架12、导向轮11、承重轮13、履带16和驱动轮17；车架12的两侧对称设置有导向轮11、承重轮13和驱动轮17，导向轮11的水平高度高于承重轮13的水平高度；传动装置连接驱动轮17；车架12每一侧的导向轮11、承重轮13和驱动轮17外侧套设履带16；车架上设置灭火罐固定装置；

喷洒装置包括干粉喷头1、喷头旋转座3、喷头旋转座轴固定板4、旋转轴、伸缩杆筒20、安装座8、电推杆6和支撑杆；安装座8设置在灭火罐固定装置上，两个支撑杆垂直设置在安装座8上，两个支撑杆的顶部之间通过轴承设置有旋转轴，喷头旋转座轴固定板4固定设置在旋转轴上，喷头旋转座3固定设置在喷头旋转座轴固定板4上表面，喷头旋转座轴固定板4的下表面垂直固定设置伸缩杆筒20，喷头旋转座3的端部通过固定套圈设置有干粉喷头1；电推杆6设置在安装座8上，电推杆6的输出端与伸缩杆筒20底端铰接。

驱动装置包括两个电机14和蓄电池15；两个电机14分别设置在驱动轮侧面的车架12上；蓄电池连接两个电机。

传动装置包括输出轴33、第一渐开线圆柱斜齿轮34、第一锥齿轮35、第二锥齿轮36、传动轴37、第二渐开线圆柱斜齿轮38；每个电机的输出轴上均设置有第二锥齿轮36，传动轴37通过轴承设置在车架12上，传动轴37的一端设置第一锥齿轮35，第一锥齿轮35 与第二锥齿轮36啮合；传动轴37的另一端设置第二渐开线圆柱斜齿轮38；输出轴的一端连接驱动轮，另一端设置第一渐开线圆柱斜齿轮34，第一渐开线圆柱斜齿轮34与第二渐开线圆柱斜齿轮38啮合。

第二锥齿轮36小于第一锥齿轮35，第一渐开线圆柱斜齿轮34大于第二渐开线圆柱斜齿轮38。

灭火罐固定装置包括灭火罐扣紧套圈10、底架18和轴向固定套圈19；底架18固定设置在车架12上，底架18上设置有若干与灭火罐9匹配的弧形卡槽，灭火罐9卡在弧形卡槽内，灭火罐9外侧套设有灭火罐扣紧套圈10和轴向固定套圈19。

电推杆6通过支撑板7固定设置在安装座8上，电推杆6外侧套设有电推杆固定套圈5，电推杆固定套圈5与支撑板7固定连接。

本发明一种遥控干粉灭火车结构设计，包括行走机构，驱动系统，干粉罐安装，旋转机构和机架。

行走机构包括导向轮11、承重轮13、履带16和驱动轮17，履带16由一个个履带块，通过销轴连接，安装在三个轮子上，其中在与驱动轮17装配时，保证驱动轮17轮齿啮合在每两个履带块之间的空隙中，在与三个轮子的啮合部位中，履带16的履带块凸起部位与三个轮子的凹槽切合，使得履带16不脱离轮子；导向轮11和承重轮13是同一规格的轮子，使得其相关连接件相同；承重轮13通过螺钉紧固轴位挡圈、螺钉和销轴进行定位和固定在承重轮轴13上，驱动轮17通过用螺钉紧固轴端挡圈、螺钉和销轴定位和固定在输出轴33上，行走机构通过各个轮轴安装在车架12上；驱动轮17安装在车的后面，后驱的方式使得贴合地面部分和倾斜部分的履带为紧边，上部分履带为松边，经重力张紧。

驱动系统包括直流无刷配行星减速器电机14、蓄电池15、锥齿轮(小)36、锥齿轮(大)35、传动轴37、渐开线圆柱斜齿轮(小)38、渐开线圆柱斜齿轮(大)34、输出轴33，蓄电池15放置在灭火车机架12的中间两个板的夹层中，电机14底部与机架12 中间上部平板贴合，电机14后部通过螺钉固定在电动机基座上，电动机基座通过螺栓连接固定在车架12上，行星减速器输出轴面通过螺栓与车架12的前置竖版连接，锥齿轮(小) 36安装在行星减速器输出轴上；锥齿轮(大)安装在传动轴37靠近电机侧，另一侧安装渐开线圆柱斜齿轮(小)38，传动轴37经传动轴轴承盖、圆锥滚子轴承固定在传动轴轴承座上，再经螺栓连接将传动轴轴承座固定在机架12的平板上；渐开线圆柱斜齿轮(大) 34经套筒和轴肩固定在输出轴33上，输出轴33由一对圆锥滚子轴承夹紧固定，输出轴轴承一个安装在靠近电机侧的输出轴轴承座上，输出轴轴承盖对轴承进行夹紧，一个安装在输出轴轴端挡圈里，输出轴轴端挡圈由6个螺栓固定在机架12上，毡圈对输出轴轴承进行密封防尘；导向轮轴由一对圆锥滚子轴承夹紧安装在其轴承座里，轴承座固定在机架上，相配合的轴承端盖也用6个螺栓固定在机架12上；在如图2的示意图中，下半部分斜齿轮(小)为右旋，斜齿轮(大)为左旋，以抵消锥齿轮传动产生的轴向力，增加传动的平稳性；

干粉罐的安装包括50kg干粉灭火罐9、灭火罐扣紧套圈10、干粉罐底架18、干粉罐轴向固定套圈19，将50kg的干粉罐9安置在干粉罐底架18上，使其干粉出口朝上；利用螺栓将两个灭火罐扣紧套圈10固定在干粉罐底架18上，对50kg干粉灭火罐进行夹紧和防止旋转；通过螺栓将紧扣在50kg干粉灭火罐9的干粉罐轴向固定套圈19连接在干粉罐底架18上，进行轴向夹紧固定；干粉罐底架18通过4个螺栓固定在灭火车机架12 中间前后两个角钢上。

旋转机构包括干粉喷头1、干粉喷头固定套圈、喷头旋转座3、喷头旋转座轴固定板4、电推杆固定套圈5、电推杆6、电推杆支撑板7、旋转装置安装座8、伸缩杆筒20、电推杆基座、旋转座轴承盖、角接触球轴承，干粉喷头1由其自身的尺寸和干粉喷头固定套圈2共同固定安置在喷头旋转座3上，而喷头旋转座3由其内的装有角接触球轴承和旋转轴，由旋转轴承盖固定轴承的方式，将喷头旋转座3固定在旋转轴上，而旋转轴经喷头旋转座轴固定板4固定在旋转装置安装座8上，喷头旋转座下部受力部分安装在2个伸缩杆筒20里，伸缩杆筒安装在一个较长的螺栓上，由螺母固定在电推杆6的推杆前端孔之中；电推杆6的推杆筒放置在电推杆支撑板7上，由电推杆固定套圈5套紧固定，并经电推杆支撑板7和电推杆基座21由螺栓固定在旋转装置安装座8上，其中由螺栓穿过电推杆6 后部的孔固定在电推杆基座21上；旋转装置安装座8通过其4个矩形钢底部的8个螺栓安装在机架12上。

本发明的机架12设计，参照前述设计的尺寸，并为方便加工制造，减少灭火车的整体重量，设计示意图如图5所示。

本发明的工作过程如下所示：

通过相关控制软件控制本遥控干粉灭火车的工作过程为，通过启动蓄电池15向直流无刷配行星减速器电机14供能，其运动过程为：直流无刷配行星减速电机14输出转数和转矩到锥齿轮(小)36上，通过锥齿轮(大)35传递到传动轴37上，此时转速减小，转矩增大，传动轴再经渐开线圆柱斜齿轮(小)38和渐开线圆柱斜齿轮(大)34的啮合传动，传递到输出轴33上，转数进一步减小，转矩继续增大，此时达到驱动整个车的转矩，灭火车的行进速度也不至太快；在左侧电机配减速器输出为逆时针旋转和右侧为顺时针旋转时，灭火车执行前进动作；左侧电机配减速器的轴停止输出，右侧顺时针输出时，灭火车可以实现左转；相反，右侧电机配减速器停止输出，左侧逆时针旋转时，灭火车可以实现右转；通过对蓄电池15输出电压和电流的控制，影响直流无刷配行星减速器电机的输出，控制整个灭火车的运动。输出轴33带动驱动轮17旋转时，承重轮13和导向轮11 为从动。

在灭火车的运动时，通过控制打开或关闭干粉灭火罐9罐口，决定是否喷射干粉进行灭火，启动蓄电池15向电推杆6供能，电推杆6的伸缩杆向前伸出，将伸缩杆筒20 向前拉伸，伸缩杆筒20壁对喷头旋转座3的下部分杆施加力，使得整个喷头旋转座3围绕其旋转轴实现竖直平面内的旋转动作，使得干粉喷头1可以成一定角度的喷射，实现对较高处的火灾进行熄灭操作；控制电推杆6的伸缩杆后退，使得干粉喷头1可以旋转或水平位置进行灭火操作；控制上述灭火车的左转或右转，配合干粉喷头1的上下旋转，即可实现较大范围内的灭火。

Claims (6)

1.一种干粉灭火车结构，其特征在于，包括车体、驱动装置、传动装置、喷洒装置、灭火罐(9)和灭火罐固定装置；驱动装置、喷洒装置和灭火罐固定装置均设置在车体上，灭火罐(9)设置在灭火罐固定装置上，驱动装置连接传动装置，传动装置连接车体；喷洒装置设置在灭火罐固定装置的上方，且与灭火罐(9)连接；

车体包括车架(12)、导向轮(11)、承重轮(13)、履带(16)和驱动轮(17)；车架(12)的两侧对称设置有导向轮(11)、承重轮(13)和驱动轮(17)，导向轮(11)的水平高度高于承重轮(13)的水平高度；传动装置连接驱动轮(17)；车架(12)每一侧的导向轮(11)、承重轮(13)和驱动轮(17)外侧套设履带(16)；车架上设置灭火罐固定装置；

喷洒装置包括干粉喷头(1)、喷头旋转座(3)、喷头旋转座轴固定板(4)、旋转轴、伸缩杆筒(20)、安装座(8)、电推杆(6)和支撑杆；安装座(8)设置在灭火罐固定装置上，两个支撑杆垂直设置在安装座(8)上，两个支撑杆的顶部之间通过轴承设置有旋转轴，喷头旋转座轴固定板(4)固定设置在旋转轴上，喷头旋转座(3)固定设置在喷头旋转座轴固定板(4)上表面，喷头旋转座轴固定板(4)的下表面垂直固定设置伸缩杆筒(20)，喷头旋转座(3)的端部通过固定套圈设置有干粉喷头(1)；电推杆(6)设置在安装座(8)上，电推杆(6)的输出端与伸缩杆筒(20)底端铰接。

2.根据权利要求1所述的一种干粉灭火车结构，其特征在于，驱动装置包括两个电机(14)和蓄电池(15)；两个电机(14)分别设置在驱动轮侧面的车架(12)上；蓄电池连接两个电机。

3.根据权利要求2所述的一种干粉灭火车结构，其特征在于，传动装置包括输出轴(33)、第一渐开线圆柱斜齿轮(34)、第一锥齿轮(35)、第二锥齿轮(36)、传动轴(37)、第二渐开线圆柱斜齿轮(38)；每个电机的输出轴上均设置有第二锥齿轮(36)，传动轴(37)通过轴承设置在车架(12)上，传动轴(37)的一端设置第一锥齿轮(35)，第一锥齿轮(35)与第二锥齿轮(36)啮合；传动轴(37)的另一端设置第二渐开线圆柱斜齿轮(38)；输出轴的一端连接驱动轮，另一端设置第一渐开线圆柱斜齿轮(34)，第一渐开线圆柱斜齿轮(34)与第二渐开线圆柱斜齿轮(38)啮合。

4.根据权利要求3所述的一种干粉灭火车结构，其特征在于，第二锥齿轮(36)小于第一锥齿轮(35)，第一渐开线圆柱斜齿轮(34)大于第二渐开线圆柱斜齿轮(38)。

5.根据权利要求1所述的一种干粉灭火车结构，其特征在于，灭火罐固定装置包括灭火罐扣紧套圈(10)、底架(18)和轴向固定套圈(19)；底架(18)固定设置在车架(12)上，底架(18)上设置有若干与灭火罐(9)匹配的弧形卡槽，灭火罐(9)卡在弧形卡槽内，灭火罐(9)外侧套设有灭火罐扣紧套圈(10)和轴向固定套圈(19)。

6.根据权利要求1所述的一种干粉灭火车结构，其特征在于，电推杆(6)通过支撑板(7)固定设置在安装座(8)上，电推杆(6)外侧套设有电推杆固定套圈(5)，电推杆固定套圈(5)与支撑板(7)固定连接。