CN220327842U - 一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮，涉及消防设备技术领域领域，包括依次连通的水平控制部件、垂直控制部件以及用于喷洒水流的水炮主体，且水炮主体还包括设置在所述出水管内部的水流调节器，不仅能够解决传统消防水炮的炮头射流方向不易转变的问题，还能够通过水炮本体控制电机编码器和水炮本体角度编码器，实现对水炮本体精确控制，提高消防水炮的稳定性和精度，其水炮主体中包含的水流调机器，还能够使消防水炮适应不同的使用环境和应对不同的火灾情况，进一步提高灭火的效率和缩短灭火所用的时间，其设计结构不仅具有很高的实用性，还能够大大提高整体灭火的效率。

Description

一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮

技术领域

本实用新型涉及消防设备技术领域领域，具体涉及一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮。

背景技术

消防水炮是将压力水通过能量转换，以很高的速度从炮头出水口喷出，形成水射流，从而扑灭一定距离外火灾的消防设备。随着国民经济的快速发展，导致火灾的因素也大量增加，火灾情况也越来越复杂，消防水炮能够快速高效的进行灭火，防止火灾蔓延，因此在消防灭火中发挥的作用越来越大。

由于现有技术中消防水炮的主体和炮头之间固定连接，炮头不能相对于主体发生转动，所以，在不移动消防水炮的基础上，现有技术中的消防水炮的炮头的射流方向不能改变，灭火范围较小，且传统的消防水炮大多采用单一编码器的开环控制系统，存在电机和水炮转体接触打滑、控制精度低等问题，这些问题可能会导致消防水炮在灭火过程中无法精确地瞄准目标，甚至影响灭火效果。

为此，本实用新型提供了一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮，来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的传统消防水炮的炮头射流方向不易转变以及控制精度低的问题，本申请提供提供了一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮，不仅能够解决传统消防水炮的炮头射流方向不易转变的问题，还能够通过水炮本体控制电机编码器和水炮本体角度编码器，实现对水炮本体精确控制，提高消防水炮的稳定性和精度。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮，包括主控制器和依次连通的水平控制部件、垂直控制部件以及用于喷洒水流的水炮主体，所述水炮主体包括出水管，所述出水管圆周外壁上还套接有用于集中喷水的喷管；所述垂直控制部件包括第一壳体和连接管，所述连接管与所述出水管转动连接，所述第一壳体内部设置有第一垂直编码器和第二垂直编码器，且所述第一垂直编码器底部与所述第一壳体连接处还设置有用于控制所述水炮本体转动的垂直电机；所述垂直控制部件与所述水平控制部件转动连接，且所述水平控制部件底部开设有进水口。

为了方便与消防车上的水箱连接，作为本实用新型的进一步改进，所述水平控制部件底部还设置有用于固定连接的固定盘，且所述固定盘上开设有多个用于安装固定的螺栓孔，通过螺栓连接将水炮与消防车上的水箱相连接，并能够通过螺栓连接快速拆卸相连接的部件，从而在部件发生损坏时进行维修或更换。

为了方便控制消防水炮的水平转动，作为本实用新型的进一步改进，所述水平控制部件包括第二壳体，所述第二壳体内部设置有第一水平编码器和第二水平编码器，且所述第一水平编码器底部与所述第二壳体连接处还设置有用于控制所述水平控制部件转动的水平电机，通过第一水平编码器测量水炮本体电机的转角和第二水平编码器测量水炮本体的转角，并将测量结果反馈给主控制器，实现对水炮本体闭环控制。

作为本实用新型的进一步改进，所述水炮主体还包括设置在所述出水管内部的水流调节器，且所述喷管与所述出水管转动连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述水流调节器包括用于分阻水流的分水盘和螺杆，所述分水盘内部设置有用于锁紧所述螺杆的弹簧和螺母。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺杆固定在所述分水盘的中心位置，且所述弹簧套接在所述螺杆外部。

作为本实用新型的进一步改进，所述水流调节器还包括用于平衡所述出水管内部水流的分压叶片，所述分压叶片固定在所述螺杆外壁靠近所述出水管进水口的一端。

综上所述，与现有技术相比，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请通过双编码器闭环控制技术和电机驱动器精确控制技术，不仅实现了对水炮本体的精确控制，还消除了传统水炮控制中存在的摆动和电机打滑等问题，提高了消防水炮的稳定性和精度。

2.本申请通过水流调节器，提高了灭火效率，还能够精确控制水炮本体和角度，使消防人员可以更加精确地瞄准火源，提高了灭火效率和安全性。

3.本申请中的消防水炮，能够自动调整控制参数技术能够适应不同的使用环境和应对不同的火灾情况，实用性和经济效益较高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的轴测图。

图2是本实用新型的主视图。

图3是本实用新型的底视图。

图4是图3沿剖切符号A-A的剖视图。

图中：1、固定座；2、垂直控制部件；21、第一垂直编码器；22、垂直电机；23、第二垂直编码器；24、连接管；25、第一壳体；3、水平控制部件；31、第一水平编码器；32、第二水平编码器；33、水平电机；34、第二壳体；4、水炮主体；41、喷管；42、出水管；43、水流调节器；431、弹簧；432、螺杆；433、分水盘；434、分压叶片。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

结合说明书附图1-图4所示的一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮，包括主控制器和依次连通的水平控制部件3、垂直控制部件2以及用于喷洒水流的水炮主体4，所述水炮主体4包括出水管42，所述出水管42圆周外壁上还套接有用于集中喷水的喷管41；所述垂直控制部件2包括第一壳体25和连接管24，所述连接管24与所述出水管42转动连接，所述第一壳体25内部设置有第一垂直编码器21和第二垂直编码器23，且所述第一垂直编码器21底部与所述第一壳体25连接处还设置有用于控制所述水炮本体转动的垂直电机22；所述垂直控制部件2与所述水平控制部件3转动连接，且所述水平控制部件3底部开设有进水口。

工作原理简述:

首先通过水平控制部件3中的第一水平编码器31和第二水平编码器32和垂直控制部件2中的第一垂直编码器21和第二垂直编码器23能够将对于消防火炮的测量值传输给主控制器，并将其与预设的目标值进行比较，计算出电机驱动器所需的控制信号，然后将控制信号发送给驱动器，接着通过水平控制部件3和垂直控制部件2中的垂直电机22和水平电机33来调整消防水炮的转速和方向，实现对水炮本体的精确控制。

值得说明的是，主控制器上设置有一块显示屏，通过显示屏技术能够方便且直观的使用户实时了解消防水炮的使用情况和状态，并通过主控制器来调节消防水炮的各部位转动，提高了整体使用的效率和安全性。

实施例2：

作为对实施例1的优化结构设计之一，根据图1-图4所示，为了方便与消防车上的水箱连接，所述水平控制部件3底部还设置有用于固定连接的固定盘，且所述固定盘上开设有多个用于安装固定的螺栓孔，所述水平控制部件3包括第二壳体34，所述第二壳体34内部设置有第一水平编码器31和第二水平编码器32，且所述第一水平编码器31底部与所述第二壳体34连接处还设置有用于控制所述水平控制部件2转动的水平电机33，通过上述结构，不仅能使水炮与消防车上的水箱通过螺栓连接相固定，还能够通过螺栓连接快速拆卸相连接的部件，从而在部件发生损坏时进行维修或更换，而水平控制接结构中的第一水平编码器31能够测量水炮本体电机的转角，第二水平编码器32测量水炮本体的转角，并将测量结果反馈给主控制器，实现对水炮本体闭环控制。

实施例3：

本实施例是对实施例1或者实施例2的结构及原理基础上的进一步优化，根据图1和图4所示，为了能够调节消防水炮中的出水量的大小以及出水形状，所述水炮主体4还包括设置在所述出水管42内部的水流调节器43，且所述喷管41与所述出水管42转动连接，所述水流调节器43包括用于分阻水流的分水盘433和螺杆432，所述分水盘433内部设置有用于锁紧所述螺杆432的弹簧431和螺母，所述螺杆432固定在所述分水盘433的中心位置，且所述弹簧431套接在所述螺杆432外部，所述水流调节器43还包括用于平衡所述出水管42内部水流的分压叶片434，所述分压叶片434固定在所述螺杆432外壁靠近所述出水管42进水口的一端，通过上述结构，能够使消防水炮适应不同的使用环境和应对不同的火灾情况，进一步提高灭火的效率和缩短灭火所用的时间，其设计结构还具有很高的实用性，能够大大提高整体灭火的效率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮，包括主控制器和依次连通的水平控制部件(3)、垂直控制部件(2)以及用于喷洒水流的水炮主体(4)，所述水炮主体(4)包括出水管(42)，其特征在于：所述出水管(42)圆周外壁上还套接有用于集中喷水的喷管(41)；

所述垂直控制部件(2)包括第一壳体(25)和连接管(24)，所述连接管(24)与所述出水管(42)转动连接，所述第一壳体(25)内部设置有第一垂直编码器(21)和第二垂直编码器(23)，且所述第一垂直编码器(21)底部与所述第一壳体(25)连接处还设置有用于控制所述水炮主体(4)转动的垂直电机(22)；

所述垂直控制部件(2)与所述水平控制部件(3)转动连接，且所述水平控制部件(3)底部开设有进水口。

2.根据权利要求1所述的一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮，其特征在于：所述水平控制部件(3)底部还设置有用于固定连接的固定盘(1)，且所述固定盘(1)上开设有多个用于安装固定的螺栓孔。

3.根据权利要求2所述的一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮，其特征在于：所述水平控制部件(3)包括第二壳体(34)，所述第二壳体(34)内部设置有第一水平编码器(31)和第二水平编码器(32)，且所述第一水平编码器(31)底部与所述第二壳体(34)连接处还设置有用于控制所述水平控制部件(3)转动的水平电机(33)。

4.根据权利要求3所述的一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮，其特征在于：所述水炮主体(4)还包括设置在所述出水管(42)内部的水流调节器(43)，且所述喷管(41)与所述出水管(42)转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮，其特征在于：所述水流调节器(43)包括用于分阻水流的分水盘(433)和螺杆(432)，所述分水盘(433)内部设置有用于锁紧所述螺杆(432)的弹簧(431)和螺母。

6.根据权利要求5所述的一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮，其特征在于：所述螺杆(432)固定在所述分水盘(433)的中心位置，且所述弹簧(431)套接在所述螺杆(432)外部。

7.根据权利要求6所述的一种基于双编码器闭环精确控制的消防水炮，其特征在于：所述水流调节器(43)还包括用于平衡所述出水管(42)内部水流的分压叶片(434)，所述分压叶片(434)固定在所述螺杆(432)外壁靠近所述出水管(42)进水口的一端。