大俯仰角紧凑型远射程消防水炮制造技术

一种大俯仰角紧凑型远射程消防水炮，包括：依次转动连接的输出部、回转部和底座，其中：回转部包括：炮颈管、异型管和底座管组成的活动中间管、设置于炮颈管与异型管之间的第一啮合副、设置于异型管与底座管之间的第二啮合副以及分别与两个啮合副相接触的驱动组件，通过驱动组件分别驱动第一啮合副和第二啮合副，实现回转部的球向回转。本发明专利技术与现有技术相比，取消了原先利用90°弯或大曲率半径弯将炮头校正至轴线的方案，使水流从进入到喷出的时间和过弯次数减少，消除了水流在管道中的旋转，从而使水流均匀和集中，提高了灭火射程，减小了炮的体积，也减小了俯仰回转所需的操作力矩，降低了消防员的灭火强度，减少了配套动力源的功率，并使相应灭火射程所需的水源配套功率降低80％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种机器人消防设备领域的技术，具体是一种俯仰角达到-15°?+105°的紧凑型远射程消防水炮。
技术介绍
现有的消防炮为了实现了喷射方向左右及俯仰动作，其流道经过了多个90°弯组成或采用大曲率半径流道方式以安装回转节，上述布置使得消防炮弯管内水流产生旋转、压力分散和压差增大，影响最终的喷射距离，并且所需的控制回转力矩较大。经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN204522076U，公开日2015.08.05，公开了一种如图1所示的消防炮用联动回转节，包括:依次转动连接的单弯管、回转座和双弯管，其中:单弯管、设置于单弯管和回转座之间的滚动体以及回转座构成第一转动副，双弯管、设置于双弯管和回转座之间的滚动体以及回转座构成第二转动副。但该技术管路截面直径有变化，会影响水流，此外其转动喷射存在死角，无法喷射实现完整球面范围。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种大俯仰角紧凑型远射程消防水炮，大幅度缩短了水流从进入到喷出的时间和过弯次数，消除了水流在管道中的旋转，从而使出射水流更加均匀和集中，显著提高了射程和水压；双啮合副的同步反向旋转使得水炮输出部的矢量得以抵消，使输出部能够始终处于轴线做垂直俯仰运动。本专利技术是通过以下技术方案实现的:本专利技术包括:依次转动连接的输出部、回转部和底座，其中:回转部包括:炮颈管、异型管和底座管组成的活动中间管、设置于炮颈管与异型管之间的第一啮合副、设置于设置于异型管与底座管之间的第二啮合副以及分别与两个啮合副相接触的驱动组件，通过驱动组件分别驱动第一啮合副和第二啮合副，实现回转部的球向回转。所述的第一啮合副包括:固定设置于炮颈管上的回转齿轮以及与之相啮合的变位齿轮，其中:变位齿轮套接于异型管上且另一侧与驱动组件相啮合。所述的第二啮合副包括:固定设置于异型管上的中间管齿轮，该中间管齿轮与驱动组件相啮合。 技术效果与现有技术相比，本专利技术取消了利用90°弯或大曲率半径弯将炮头校正至轴线的结构，使水流从进入到喷出的时间和过弯次数减少，消除了水流在管道中的旋转，从而使水流均匀和集中，提高了灭火射程，减小了炮的体积，也减小了俯仰回转所需的操作力矩，降低了消防员的灭火强度，减少了配套动力源的功率，并使相应灭火射程所需的水源配套功率降低80%以上。【附图说明】图1为现有技术不意图；图2为本专利技术结构示意图；图3为图2部分剖视图；图4为图3立体示意图；图5为中间管齿轮示意图；图6为驱动齿轮立体示意图；图7为实施例回转角度示意图；图中:1输出部、2回转部、3底座、201炮颈管、202异型管、203底座管、211变位齿轮、212驱动齿轮、213驱动蜗杆、214中间管齿轮、215回转齿轮、31水平蜗轮，31水平蜗杆、2141中间管齿轮安装座、2142中间管齿轮体、2121驱动齿轮槽。【具体实施方式】下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。 实施例1如图2所示，本实施例包括:依次转动连接的输出部1、回转部2和底座3，其中:如图3和图4所示，所述的回转部2包括:三段式活动中间管201?203、设置于炮颈管201和异型管202之间的第一啮合副、设置于异型管202和底座管203之间的第二啮合副以及驱动组件，通过驱动组件分别驱动第一啮合副和第二啮合副，实现回转部2的球向回转。所述的第一啮合副包括:固定设置于炮颈管201上的回转齿轮215以及与之相啮合的套接于异型管202上的变位齿轮211，当驱动组件旋转并带动变位齿轮211，使得变位齿轮211的另一侧驱动回转齿轮215转动并带动炮颈管201回转，同时与炮颈管201活动连接的异型管202则不转动。所述的套接，通过在异型管202的外壁和变位齿轮211的内壁之间设置滚珠得以实现。所述的第二啮合副包括:固定设置于异型管202上的中间管齿轮214，该中间管齿轮214与驱动组件相啮合，当驱动组件转动时，中间管齿轮214驱动异型管202转动，同时与异型管202活动连接的底座管203则不转动。如图5所示，所述的中间管齿轮214包括:位于外部的中间管齿轮体2142和与之相连的中间管齿轮安装座2141。所述的驱动组件采用啮合齿轮实现，优选包括:分别与第一啮合副和第二啮合副相接触的驱动齿轮212，进一步优选包括与驱动齿轮212相啮合的用于精确控制的驱动蜗杆 213。如图6所示，所述的驱动齿轮212上优选设有用于与所述驱动蜗杆213相啮合的驱动齿轮槽2121。所述的活动中间管的内部管路截面，即垂直于水流方向的截面均为圆形，且其直径在任意位置均相同。所述的炮颈管201的两端分别与输出部I和异型管202转动连接，该炮颈管201为L字形结构。所述的异型管202的两端分别与炮颈管201和底座管203转动连接，该异型管202的的入射端面和出射端面的法相夹角为30°。所述的炮颈管201的入射端面和异型管202的出射端面的法相相平行，优选为处于同一轴线且呈Ω字形结构。所述的底座管203的两端分别与异型管202和底座3转动连接，该底座管203的入射端面和出射端面的法相夹角为45°。所述的底座3上进一步优选设有水平蜗轮蜗杆组，通过该水平蜗轮蜗杆组与喷射系统相连以实现水平精确可调转向。所述的水平蜗轮蜗杆组包括:设置于底座3上的水平蜗轮31以及与之相啮合的水平蜗杆31。所述的活动中间管的连接均采用开钢珠槽的方式，装入钢珠以形成自由转动。如图7所示，为本装置工作时的回转范围。本装置以一个动力源驱动的若干齿轮传动副和两段端面夹角为30°的异形弯管组合进行运动，形成的炮头在同一轴线上进行俯仰运动的俯仰回转部，使水流在流道中顺畅通过，从进入到喷出的时间和过弯次数减少，消除了水流在管道中的旋转，从而使水流均匀和集中，提高了灭火射程，减小了炮的体积，也减小了俯仰回转所需的操作力矩。本专利技术进一步优选设置若干可控电机和与之相连的控制模块，其中:上述至少一个齿轮和/或蜗轮通过可控电机驱动，控制模块通过有线、无线或预设的方式将操纵指令输出至可控电机，从而实现远距离消防灭火或无人消防灭火。【主权项】1.一种大俯仰角紧凑型远射程消防水炮，其特征在于，包括:依次转动连接的输出部、回转部和底座，其中:回转部包括:炮颈管、异型管和底座管组成的活动中间管、设置于炮颈管与异型管之间的第一啮合副、设置于设置于异型管与底座管之间的第二啮合副以及分别与两个啮合副相接触的驱动组件，通过驱动组件分别驱动第一啮合副和第二啮合副，实现回转部的球向回转。2.根据权利要求1所述的大俯仰角紧凑型远射程消防水炮，其特征是，所述的第一啮合副包括:固定设置于炮颈管上的回转齿轮以及与之相啮合的变位齿轮，其中:变位齿轮套接于异型管上且另一侧与驱动组件相啮合，当驱动组件旋转并带动变位齿轮，使得变位齿轮的另一侧驱动回转齿轮转动并带动炮颈管回转，同时与炮颈管活动连接的异型管则不转动。3.根据权利要求1所述的大俯仰角紧凑型远射程消防水炮，其特征是，所述的第二啮合副包括:固定设置于异型管上的中间管齿轮，该中间管齿轮与驱动组件相啮合，当驱动组件转动时，中间管齿轮驱动异型管转动，同时与异型管活动连接的底座管则不转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大俯仰角紧凑型远射程消防水炮，其特征在于，包括：依次转动连接的输出部、回转部和底座，其中：回转部包括：炮颈管、异型管和底座管组成的活动中间管、设置于炮颈管与异型管之间的第一啮合副、设置于设置于异型管与底座管之间的第二啮合副以及分别与两个啮合副相接触的驱动组件，通过驱动组件分别驱动第一啮合副和第二啮合副，实现回转部的球向回转。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓吉，杨冬亮，
申请(专利权)人：沃斧上海安防科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31