对称式消防水炮的制作方法
专利名称：对称式消防水炮的制作方法
技术领域：
本发明涉及消防用器材，更具体地说，涉及一种消防炮。
背景技术：
现有技术的消防炮大多采用S型结构。问题在于，S型消防炮外形结构呆板，重心 比较高，从而导致后坐力较大，致使能量流失严重。为此，中国专利200820042367. X公开了 一种消防炮，改进了原有S型消防炮的结构，包括喷嘴、炮管、仰俯机构、水平回转机构和炮 身。其炮管后部仍采用回转式配重结构。问题在于，S型消防炮以及回转式配重结构，均未 缩短水炮流体的流程，从而造成一定的能量损失，并因此影响水炮的射程，影响消防效果。此外，现有技术的消防炮，大多设置有实现炮体水平方向内旋转用于实现火点水 平方向扫描的驱动单元，而这些水平驱动单元均设置在消防炮作为炮身的主体管与供水管 路连接的部位。由于现有技术的消防炮成S型结构，在消防灭火时，水平驱动单元受消防炮 喷水后坐力的影响较大，由于驱动单元为活动连接，连接强度必然较静态连接差，在后坐力 作用下使得消防炮体产生较大的抖动，从而喷射的水无法对准火点中心，影响灭火效果。而 且这类消防炮后坐力较大，往往会损坏消防炮的连接单元，尤其对驱动单元的影响更为明显。
发明内容
本发明针对上述问题，设计一种对称形式的消防水炮，从而达到稳定消防炮基座 结构，保障消防效果的目的。尤其适用于炮体与供水管路之间设置旋转驱动单元的消防炮， 可以有效降低抖动现象对灭火的影响。为了达到上述目的，本发明一种对称式消防水炮，包括连入供水管路的主体管、与 主体管连通的喷水炮筒，以及主体管与供水管路之间设置的用于驱动消防炮水平旋转的驱 动单元。其中，主体管以连通方式连接出两个出水支管；两支管以连通方式连接一个横管单 元，横管单元再以连通方式连接喷水炮筒。上述两支管，优选方式下，以主体管入水口的轴线为中心对称设置。此外，最优方式下，主体管为一端封闭的圆筒状结构，主体管的侧壁以连通方式连 接出两支管。最优方式下，支管水平向前伸出，主体管、两支管整体成环抱状结构。从而保证喷 水炮筒能够旋转正对下方灭火。此外，主体管的封闭端优选设置为球面，主体管包括入水口处、底部连接处以及支 管在内的内部结构呈流线形，以便减小结构对消防流体的阻力。本发明的消防水炮在整体结构上，以主体管的轴线为中心对称设置。采用对称结 构，能够保证轴线两侧受力相互抵消，基座更加稳固，不易损坏，从而提高消防设备的可靠 性。本发明对称式消防炮，其改进还在于，横管单元设置有用于带动喷水炮筒绕横管单元轴向垂直旋转由垂直旋转电机驱动的垂直旋转驱动器。本发明的消防炮水平方向可以 在电控方式下旋转，方便消防炮自动寻找火点。本发明消防炮在火点位置确定后，自动水平 方向旋转，而后自动垂直方向旋转，炮筒对准火点喷射。在优选方式下，为了达到自动扫描火点，指导消防炮完成自动灭火功能。两侧支 臂管的前端以可拆换方式固定有用于火点扫描的传感器。采用双等距传感器，使得定位精 度准确可靠。寻找火点，炮体首先水平方向旋转，传感器扫描到火点位置后，为了调整灭火 射程，再根据传感器的扫描指导炮筒竖向扫描，调整喷射距离，从而达到正对火点灭火的目 的。为了方便喷水炮筒和横管单元的安装，支管的前部以套接方式设置一个前端封闭 的支臂管，将该支臂管穿设于横管单元并与之连通。这一设置方式，可以保证支臂管可从支 管中拆除，从而实现局部拆换维修的目的。此外，为了调节喷水炮筒的喷水射程，炮筒设计为伸缩式筒形结构，并在其上设置 有用于实现伸缩的电动推拉杆，方便自动调节喷射距离。而且主体管整体由不锈钢精铸制 得，喷水炮筒由高强度铝合金制得。而上述横管单元包括位于两边的两段横管，两段横管中 间夹设喷水炮筒的管体，并实现连通。上述垂直旋转驱动器包括套接于横管外部的轴承，以 及固定连接喷水炮筒依靠轴承配合实现旋转的炮筒连接座。本发明的有益效果在于消防炮的主体管以对称方式设置成环抱状支管，将支管 用作喷水炮筒的供水管及支撑座体。这种结构可以采用坐装和吊装两种方式，摒弃了传统 S型消防炮供水压力的损失，从而保证消防炮的射程更远。而且，本发明提高了整体的刚性 强度。水炮在瞄准火点，瞬间推出巨大的水柱；水柱扑向火点的同时，产生反推力(即后坐 力)，使得整个水炮产生振动，从而直接影响跟踪定位火点的准确性。本产品增强结构刚性 的优点就在于使得喷水产生的反作用力及作用力的力矩最小。本发明的消防水炮结构尤其适用于底部安装旋转单元的结构。因为此类活动链接 结构较静态连接或者整体成型结构的稳定性差、强度低，灭火过程中容易产生抖动。而本发 明采用对称方式设置，作用力相互抵消或者削弱，从而降低对旋转单元的影响，减少抖动甚 至避免抖动，使得炮筒能够正对火点灭火，提高灭火效率。此外，本发明水炮主体管采用整体不锈钢精铸，精铸体内外表面光滑，型腔采用流 体，倒流顺畅，双曲线结构。而且，水炮炮筒采用高强度铝合金，精车成型。垂直转动铰链采 用标准滚动轴泵，双支点转动，稳定可靠。因此，本发明的消防水炮具有整体外型新颖大方、 体积小、重量轻等特点，适用于体育馆、机场、会展中心等大空间场所。
图1是本发明消防炮坐式安装状态下的侧视结构示意图；图2是本发明消防炮吊式安装状态下的侧视结构示意图；图3是图2所示消防炮的俯视结构示意图；图4是图2所示消防炮的左视结构示意图；图5是本发明消防炮主体管的侧视结构示意图；图6是图5所示消防炮主体管的左视结构示意图；图7是图5所示消防炮主体管的俯视结构示意图8是图5所示消防炮主体管上部连接法兰的结构示意图。
具体实施例方式如图1和2所示一种消防炮结构，既可以坐式安装(如图1)，又可吊式安装(如图 2)。结合附图1-4说明本发明消防炮的结构，包括主体管3、与主体管3通过管道连通 的喷水炮筒6，以及在主体管3入口端设置的用于固定消防炮基体同时连接主供水管的连 接法兰1。主体管3的入口结构如图8所示，为圆形口。而连接法兰1用于将消防炮与供 水管路连接。其中，供水管路主要指提供灭火用流体的管路系统，如供水系统等。现有技术 下，在供水系统中留有用于安装消防设备的支路端口，消防炮的主体管连接于支路端口，实 现消防炮的安装。如图5-7所示，主体管3为圆筒状，底部为球面结构。主体管3的侧壁以连通方式 连接两个支管18。两个支管18成环抱状对称设置，主体管包括支管在内其入口处、底部连 接处以及其他内部结构均呈流线形。主体管采用球形或类似球形的壳体结构，结构合理，容 积大，占用空间小，重量轻，降低了驱动电机的功耗。从力学角度分析，从进口到出口，仅有 两处转向，水流流畅，阻力减小。在水炮主体内，设有大容量储水罐，起到稳流保压的调节作 用。主体管的进水口优选方式下可以加大，其面积是出水口面积的1. 7-4倍，进一步加大腔 内增压比。出口管采用双曲线大弧度锥形导流管，压力损失小，通水流畅。上述优点其目的 旨在保证消防炮的射程足够远，从而增强消防炮的能力，在空间限制的地区，以少量本发明 的消防炮代替传统大量的消防炮设备，在达到所需功效的前提下，降低安装消防设备的成 本。如图1-4所示，两个支管18的前部以连通方式连接一个两端封闭的横管单元21， 横管单元21的中部以连通方式连接喷水炮筒6。如图3所示，为了便于横管单元21的安 装，在支管18的前端加设一个辅助支臂管22 ；再利用支臂管22穿设于横管单元21中，实 现横管单元21与支管18的连通及连接固定。此外，支臂管22的前端分别设置传感器座7， 并在传感器座7中安装用于扫描火点的传感器。为了实现消防炮基体的旋转，主体管3与连接法兰1之间设置有用于带动主体管 3在使用中水平方向旋转由水平旋转电机13驱动的套筒状水平旋转驱动器2。而在横管单 元21与喷水炮筒6之间设置有用于带动喷水炮筒6在使用中垂直方向旋转由垂直旋转电 机8驱动的套筒状垂直旋转驱动器15。而水平旋转电机13和水平旋转驱动器2，以及垂直旋转电机8和垂直旋转驱动器 15，优选方式下采用蜗轮/蜗杆传动方式，其目的旨在实现喷水炮筒在水平面及垂直两个 面内可以往复旋转。而实现往复旋转又保持消防炮管道通畅的方式在现有技术的消防炮设 备已被广泛采用，甚至那些实现机构往复旋转，且能保证流体出入通畅的所有机械结构都 可用在本发明的消防炮中。为此本发明提供一种优选方式，即对于喷水炮筒在垂直面内的 旋转，如图1-3所示，垂直旋转驱动器15是水炮完成垂直旋转扫描定位喷水部件，由电机蜗 杆驱动蜗轮带动垂直旋转轴套往复旋转，完成垂直面内的转动功能。图3中，喷水炮筒6固 定于垂直旋转轴套上，由炮筒连接座11实现连接，喷水炮筒6的中间有一通管穿设于横管 单元21中，实现管路连通。而垂直旋转轴套套接固定于横管单元21外部，并且通过喷水炮筒连接座11连接喷水炮筒6，从而实现整体的连接固定。此外，垂直旋转驱动器15通过垂 直旋转驱动器固定架5连接喷水炮筒连接座，实现基体固定。用于带动主体管3水平方向旋转由水平旋转电机13驱动的套筒状水平旋转驱动 器2安装于主体管3与连接法兰1之间。其结构类似于垂直旋转电机8和垂直旋转驱动器 15的设置方式。优选方式下，也可采用蜗轮-蜗杆传动方式，其速度为每秒9度为宜。其中，本发明还要注意各个管路连接的设置，既要保证密闭性，即消防流体不能发 生泄漏，又要保证执行部件不发生干涉。达到这一目的的方法很多，管路的穿设、嵌套，配设 密封端盖，以及使用套筒类连接座等都可用在本发明的消防水炮。本发明旨在提供一种对 称结构的消防水炮，并提供最优的设计参数；而本发明管路的连接方式，可参据现有技术下 机械设备中油路设置、灭火设备中流体管路设置，以及其他领域流体通道的设置方式实现， 只要保证执行部件不发生干涉及实现消防目的即可。为了说明本发明的实现方式，参考图3作以说明，实现炮身水平旋转的驱动结构 可选用现有技术消防炮的驱动旋转方式。而垂直方向的旋转，如图3所示，首先横管单元分 成左右两段横管，中间夹设喷水炮筒6的管体，并在炮筒管体两侧开圆孔，使得横管单元左 右两段横管与中间喷水炮筒连通。左右两段横管又与左右两端的支臂管22连通，支臂管22 的管壁开设有通孔。此时，喷水炮筒6的旋转不会影响灭火流体的流通。在左右两段横管 外加设轴承及驱动喷水炮筒旋转的套筒类驱动器和驱动电机，此结构类似现有技术消防炮 实现垂直方向旋转的结构设置。此外，为了实现喷水距离的有效调节，如图2所示，喷水炮筒6的筒体设置成可伸 缩的方式，并设置电动推拉杆9实现喷水炮筒长度的变化，从而实现喷水射程的改变。本发明的消防炮结构紧凑，主体管、支管、横管单元、喷水炮筒构成的灭火液总流 程在优选方式下只有450毫米，大大减少了流程的压力损失。而且通常情况下，从进口到出 口，仅用流程0. 5m左右，比现行产品1. 5m缩短了 3倍。此外，横管单元两侧设置端盖，根据需要可以拆下端盖，通入泡沫或其他灭火用流 体，从而使得本发明的消防炮可以用于喷射泡沫或其他专用灭火流体，甚至喷雾灭火，以便 用于特定灭火场合。这一设置也充分利用本发明消防炮的整体结构，具有设计巧妙、拆装方 便、使用灵活的优点。如图3所示，最优方式下，两侧端盖依靠中间设置的两端具有螺纹的 螺栓杆连接，从而栓定消防炮体的左右两端的部件，保证炮体刚性强度。本发明消防水炮的使用方式为，首先将炮体如图1或2所示方式吊装或坐装于供 水管路中。当发生火情时，消防炮的执行部件自动开始动作，首先主体管连接的水平驱动单 元促使炮体水平方向内旋转，主体管前端的传感器开始寻找火点。优选方式下，对称方式设 置的两个传感器，哪个传感器先找到火点，炮身就先朝这个传感器的方向旋转，从而缩短扫 描时间。水平旋转扫描到火点后，喷射炮筒垂直方向扫描火点，保证炮筒正对火点中心喷射 灭火。综上，本发明的对称式消防水炮主要由如下部分构成1、连接机座，即连接法兰1是系统装置的基础，用法兰与消防供水管网相连接。2、水平旋转电机13是系统装置水平旋转的传动装置，水平旋转驱动器2用来完成 水平扫描定位喷水之功能。采用蜗轮_蜗杆传动方式，其速度为每秒9度。3、主体管3是本系统装置的重要部件，是产品喷水性能得以优化的关键。是本产品申请专利保护之一。主体管3下部与水平旋转驱动器2相连接，上部与系统其他全体部 件相连接。4、垂直旋转电机8是水炮完成垂直旋转扫描定位喷水部件，轴套是其结构的重要 部分由电机蜗杆驱动蜗轮带动垂直旋转轴套旋转，完成上转功能。垂直旋转驱动器15连接 喷水炮筒连接座。5、垂直旋转套11是改变水炮喷水方向，完成定向喷水的主要部件，下部与主体管 接通，并与喷水炮筒6相连接。6、喷水炮筒6具备两种功能，可喷水和喷雾，调节炮筒长度可以直接转换。总体而言，本发明具有如下优点1、主体管采用似球形壳体结构，容积大，占有空间小，重量轻，降低驱动电机功耗。2、主体管的进水口加大，其面积是出水口面积的1.7倍，加大腔内增压比。3、出口管采用双曲线大弧度锥形导流管，水头损失小，通水流畅。4、压力水从进口到喷枪出口，总流程450毫米是同类产品的三分之一。5、系统装置整体刚度好，喷枪喷水时的反作用力对定位精度的影响小。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种对称式消防水炮，包括连入供水管路的主体管(3)、与所述主体管(3)连通的喷水炮筒(6)，以及所述主体管(3)与供水管路之间设置的用于驱动炮体水平旋转的驱动单元，其特征在于，所述主体管(3)以连通方式连接出两个出水支管(18)；所述支管(18)以连通方式连接一个横管单元(21)，所述横管单元(21)以连通方式连接所述喷水炮筒(6)。
2.根据权利要求1所述对称式消防炮，其特征在于，所述两支管(18)以所述主体管 (3)入水口的轴线为中心对称设置。
3.根据权利要求2所述对称式消防炮，其特征在于，所述主体管(3)为一端封闭的圆筒 状，所述主体管(3)的侧壁以连通方式连接出所述两支管(18)。
4.根据权利要求2或3所述对称式消防炮，其特征在于，所述两支管(18)成环抱状设置。
5.根据权利要求4所述对称式消防炮，其特征在于，所述主体管(3)的封闭端为球面， 包括入水口处、底部连接处以及所述侧壁管在内的内部结构呈流线形。
6.根据权利要求4所述对称式消防炮，其特征在于，所述横管单元(21)设置有用于带动所述喷水炮筒(6)绕所述横管单元(21)轴线旋转 由垂直旋转电机(8)驱动的垂直旋转驱动器(15)。
7.根据权利要求6所述对称式消防炮，其特征在于，每一所述支管(18)前部以套接方 式设置一个前端封闭的支臂管(22)，所述支臂管(22)穿设于所述横管单元(21)中并与所 述横管单元(21)连通。
8.根据权利要求7所述对称式消防炮，其特征在于，两侧所述支臂管(22)的前端以可 拆换方式固定有用于火点扫描的传感器。
9.根据权利要求6所述对称式消防炮，其特征在于，所述横管单元(21)包括位于两边的两段横管，所述两段横管中间夹设喷水炮筒(6)的 管体，并实现连通；所述垂直旋转驱动器(15)包括套接于所述横管外部的轴承以及固定连接所述喷水炮 筒(6)依靠所述轴承配合实现旋转的所述炮筒连接座(11)。
10.根据权利要求1-5任一所述对称式消防炮，其特征在于，所述主体管(3)整体由不 锈钢精铸制得，所述喷水炮筒(6)由高强度铝合金制得。
全文摘要
本发明公开了一种对称式消防水炮，包括主体管(3)、与主体管连通的喷水炮筒(6)。其中，主体管为圆筒状，主体管的侧壁以连通方式连接出两个支管(18)。两个支管成环抱状，二者之间位于前部以连通方式连接一个两端封闭的横管单元(21)，横管单元的中部以连通方式连接喷水炮筒(6)。本发明的消防炮，其主体管以对称方式设置环抱状支管，将支管用作喷水炮筒的供水管及支撑座体。这种结构可以采用坐装和吊装两种方式，摒弃了传统S型消防炮供水压力的损失，从而保证消防炮的射程更远，消防能力更强；而且整体而言，本发明还具有外型新颖大方、体积小、重量轻等优点。
文档编号A62C31/02GK101991926SQ20091001353
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者宗延杰 申请人:大连世安科技发展有限公司
技术领域：
本发明涉及消防用器材，更具体地说，涉及一种消防炮。
背景技术：
现有技术的消防炮大多采用S型结构。问题在于，S型消防炮外形结构呆板，重心 比较高，从而导致后坐力较大，致使能量流失严重。为此，中国专利200820042367. X公开了 一种消防炮，改进了原有S型消防炮的结构，包括喷嘴、炮管、仰俯机构、水平回转机构和炮 身。其炮管后部仍采用回转式配重结构。问题在于，S型消防炮以及回转式配重结构，均未 缩短水炮流体的流程，从而造成一定的能量损失，并因此影响水炮的射程，影响消防效果。此外，现有技术的消防炮，大多设置有实现炮体水平方向内旋转用于实现火点水 平方向扫描的驱动单元，而这些水平驱动单元均设置在消防炮作为炮身的主体管与供水管 路连接的部位。由于现有技术的消防炮成S型结构，在消防灭火时，水平驱动单元受消防炮 喷水后坐力的影响较大，由于驱动单元为活动连接，连接强度必然较静态连接差，在后坐力 作用下使得消防炮体产生较大的抖动，从而喷射的水无法对准火点中心，影响灭火效果。而 且这类消防炮后坐力较大，往往会损坏消防炮的连接单元，尤其对驱动单元的影响更为明显。
发明内容
本发明针对上述问题，设计一种对称形式的消防水炮，从而达到稳定消防炮基座 结构，保障消防效果的目的。尤其适用于炮体与供水管路之间设置旋转驱动单元的消防炮， 可以有效降低抖动现象对灭火的影响。为了达到上述目的，本发明一种对称式消防水炮，包括连入供水管路的主体管、与 主体管连通的喷水炮筒，以及主体管与供水管路之间设置的用于驱动消防炮水平旋转的驱 动单元。其中，主体管以连通方式连接出两个出水支管；两支管以连通方式连接一个横管单 元，横管单元再以连通方式连接喷水炮筒。上述两支管，优选方式下，以主体管入水口的轴线为中心对称设置。此外，最优方式下，主体管为一端封闭的圆筒状结构，主体管的侧壁以连通方式连 接出两支管。最优方式下，支管水平向前伸出，主体管、两支管整体成环抱状结构。从而保证喷 水炮筒能够旋转正对下方灭火。此外，主体管的封闭端优选设置为球面，主体管包括入水口处、底部连接处以及支 管在内的内部结构呈流线形，以便减小结构对消防流体的阻力。本发明的消防水炮在整体结构上，以主体管的轴线为中心对称设置。采用对称结 构，能够保证轴线两侧受力相互抵消，基座更加稳固，不易损坏，从而提高消防设备的可靠 性。本发明对称式消防炮，其改进还在于，横管单元设置有用于带动喷水炮筒绕横管单元轴向垂直旋转由垂直旋转电机驱动的垂直旋转驱动器。本发明的消防炮水平方向可以 在电控方式下旋转，方便消防炮自动寻找火点。本发明消防炮在火点位置确定后，自动水平 方向旋转，而后自动垂直方向旋转，炮筒对准火点喷射。在优选方式下，为了达到自动扫描火点，指导消防炮完成自动灭火功能。两侧支 臂管的前端以可拆换方式固定有用于火点扫描的传感器。采用双等距传感器，使得定位精 度准确可靠。寻找火点，炮体首先水平方向旋转，传感器扫描到火点位置后，为了调整灭火 射程，再根据传感器的扫描指导炮筒竖向扫描，调整喷射距离，从而达到正对火点灭火的目 的。为了方便喷水炮筒和横管单元的安装，支管的前部以套接方式设置一个前端封闭 的支臂管，将该支臂管穿设于横管单元并与之连通。这一设置方式，可以保证支臂管可从支 管中拆除，从而实现局部拆换维修的目的。此外，为了调节喷水炮筒的喷水射程，炮筒设计为伸缩式筒形结构，并在其上设置 有用于实现伸缩的电动推拉杆，方便自动调节喷射距离。而且主体管整体由不锈钢精铸制 得，喷水炮筒由高强度铝合金制得。而上述横管单元包括位于两边的两段横管，两段横管中 间夹设喷水炮筒的管体，并实现连通。上述垂直旋转驱动器包括套接于横管外部的轴承，以 及固定连接喷水炮筒依靠轴承配合实现旋转的炮筒连接座。本发明的有益效果在于消防炮的主体管以对称方式设置成环抱状支管，将支管 用作喷水炮筒的供水管及支撑座体。这种结构可以采用坐装和吊装两种方式，摒弃了传统 S型消防炮供水压力的损失，从而保证消防炮的射程更远。而且，本发明提高了整体的刚性 强度。水炮在瞄准火点，瞬间推出巨大的水柱；水柱扑向火点的同时，产生反推力(即后坐 力)，使得整个水炮产生振动，从而直接影响跟踪定位火点的准确性。本产品增强结构刚性 的优点就在于使得喷水产生的反作用力及作用力的力矩最小。本发明的消防水炮结构尤其适用于底部安装旋转单元的结构。因为此类活动链接 结构较静态连接或者整体成型结构的稳定性差、强度低，灭火过程中容易产生抖动。而本发 明采用对称方式设置，作用力相互抵消或者削弱，从而降低对旋转单元的影响，减少抖动甚 至避免抖动，使得炮筒能够正对火点灭火，提高灭火效率。此外，本发明水炮主体管采用整体不锈钢精铸，精铸体内外表面光滑，型腔采用流 体，倒流顺畅，双曲线结构。而且，水炮炮筒采用高强度铝合金，精车成型。垂直转动铰链采 用标准滚动轴泵，双支点转动，稳定可靠。因此，本发明的消防水炮具有整体外型新颖大方、 体积小、重量轻等特点，适用于体育馆、机场、会展中心等大空间场所。
图1是本发明消防炮坐式安装状态下的侧视结构示意图；图2是本发明消防炮吊式安装状态下的侧视结构示意图；图3是图2所示消防炮的俯视结构示意图；图4是图2所示消防炮的左视结构示意图；图5是本发明消防炮主体管的侧视结构示意图；图6是图5所示消防炮主体管的左视结构示意图；图7是图5所示消防炮主体管的俯视结构示意图8是图5所示消防炮主体管上部连接法兰的结构示意图。
具体实施例方式如图1和2所示一种消防炮结构，既可以坐式安装(如图1)，又可吊式安装(如图 2)。结合附图1-4说明本发明消防炮的结构，包括主体管3、与主体管3通过管道连通 的喷水炮筒6，以及在主体管3入口端设置的用于固定消防炮基体同时连接主供水管的连 接法兰1。主体管3的入口结构如图8所示，为圆形口。而连接法兰1用于将消防炮与供 水管路连接。其中，供水管路主要指提供灭火用流体的管路系统，如供水系统等。现有技术 下，在供水系统中留有用于安装消防设备的支路端口，消防炮的主体管连接于支路端口，实 现消防炮的安装。如图5-7所示，主体管3为圆筒状，底部为球面结构。主体管3的侧壁以连通方式 连接两个支管18。两个支管18成环抱状对称设置，主体管包括支管在内其入口处、底部连 接处以及其他内部结构均呈流线形。主体管采用球形或类似球形的壳体结构，结构合理，容 积大，占用空间小，重量轻，降低了驱动电机的功耗。从力学角度分析，从进口到出口，仅有 两处转向，水流流畅，阻力减小。在水炮主体内，设有大容量储水罐，起到稳流保压的调节作 用。主体管的进水口优选方式下可以加大，其面积是出水口面积的1. 7-4倍，进一步加大腔 内增压比。出口管采用双曲线大弧度锥形导流管，压力损失小，通水流畅。上述优点其目的 旨在保证消防炮的射程足够远，从而增强消防炮的能力，在空间限制的地区，以少量本发明 的消防炮代替传统大量的消防炮设备，在达到所需功效的前提下，降低安装消防设备的成 本。如图1-4所示，两个支管18的前部以连通方式连接一个两端封闭的横管单元21， 横管单元21的中部以连通方式连接喷水炮筒6。如图3所示，为了便于横管单元21的安 装，在支管18的前端加设一个辅助支臂管22 ；再利用支臂管22穿设于横管单元21中，实 现横管单元21与支管18的连通及连接固定。此外，支臂管22的前端分别设置传感器座7， 并在传感器座7中安装用于扫描火点的传感器。为了实现消防炮基体的旋转，主体管3与连接法兰1之间设置有用于带动主体管 3在使用中水平方向旋转由水平旋转电机13驱动的套筒状水平旋转驱动器2。而在横管单 元21与喷水炮筒6之间设置有用于带动喷水炮筒6在使用中垂直方向旋转由垂直旋转电 机8驱动的套筒状垂直旋转驱动器15。而水平旋转电机13和水平旋转驱动器2，以及垂直旋转电机8和垂直旋转驱动器 15，优选方式下采用蜗轮/蜗杆传动方式，其目的旨在实现喷水炮筒在水平面及垂直两个 面内可以往复旋转。而实现往复旋转又保持消防炮管道通畅的方式在现有技术的消防炮设 备已被广泛采用，甚至那些实现机构往复旋转，且能保证流体出入通畅的所有机械结构都 可用在本发明的消防炮中。为此本发明提供一种优选方式，即对于喷水炮筒在垂直面内的 旋转，如图1-3所示，垂直旋转驱动器15是水炮完成垂直旋转扫描定位喷水部件，由电机蜗 杆驱动蜗轮带动垂直旋转轴套往复旋转，完成垂直面内的转动功能。图3中，喷水炮筒6固 定于垂直旋转轴套上，由炮筒连接座11实现连接，喷水炮筒6的中间有一通管穿设于横管 单元21中，实现管路连通。而垂直旋转轴套套接固定于横管单元21外部，并且通过喷水炮筒连接座11连接喷水炮筒6，从而实现整体的连接固定。此外，垂直旋转驱动器15通过垂 直旋转驱动器固定架5连接喷水炮筒连接座，实现基体固定。用于带动主体管3水平方向旋转由水平旋转电机13驱动的套筒状水平旋转驱动 器2安装于主体管3与连接法兰1之间。其结构类似于垂直旋转电机8和垂直旋转驱动器 15的设置方式。优选方式下，也可采用蜗轮-蜗杆传动方式，其速度为每秒9度为宜。其中，本发明还要注意各个管路连接的设置，既要保证密闭性，即消防流体不能发 生泄漏，又要保证执行部件不发生干涉。达到这一目的的方法很多，管路的穿设、嵌套，配设 密封端盖，以及使用套筒类连接座等都可用在本发明的消防水炮。本发明旨在提供一种对 称结构的消防水炮，并提供最优的设计参数；而本发明管路的连接方式，可参据现有技术下 机械设备中油路设置、灭火设备中流体管路设置，以及其他领域流体通道的设置方式实现， 只要保证执行部件不发生干涉及实现消防目的即可。为了说明本发明的实现方式，参考图3作以说明，实现炮身水平旋转的驱动结构 可选用现有技术消防炮的驱动旋转方式。而垂直方向的旋转，如图3所示，首先横管单元分 成左右两段横管，中间夹设喷水炮筒6的管体，并在炮筒管体两侧开圆孔，使得横管单元左 右两段横管与中间喷水炮筒连通。左右两段横管又与左右两端的支臂管22连通，支臂管22 的管壁开设有通孔。此时，喷水炮筒6的旋转不会影响灭火流体的流通。在左右两段横管 外加设轴承及驱动喷水炮筒旋转的套筒类驱动器和驱动电机，此结构类似现有技术消防炮 实现垂直方向旋转的结构设置。此外，为了实现喷水距离的有效调节，如图2所示，喷水炮筒6的筒体设置成可伸 缩的方式，并设置电动推拉杆9实现喷水炮筒长度的变化，从而实现喷水射程的改变。本发明的消防炮结构紧凑，主体管、支管、横管单元、喷水炮筒构成的灭火液总流 程在优选方式下只有450毫米，大大减少了流程的压力损失。而且通常情况下，从进口到出 口，仅用流程0. 5m左右，比现行产品1. 5m缩短了 3倍。此外，横管单元两侧设置端盖，根据需要可以拆下端盖，通入泡沫或其他灭火用流 体，从而使得本发明的消防炮可以用于喷射泡沫或其他专用灭火流体，甚至喷雾灭火，以便 用于特定灭火场合。这一设置也充分利用本发明消防炮的整体结构，具有设计巧妙、拆装方 便、使用灵活的优点。如图3所示，最优方式下，两侧端盖依靠中间设置的两端具有螺纹的 螺栓杆连接，从而栓定消防炮体的左右两端的部件，保证炮体刚性强度。本发明消防水炮的使用方式为，首先将炮体如图1或2所示方式吊装或坐装于供 水管路中。当发生火情时，消防炮的执行部件自动开始动作，首先主体管连接的水平驱动单 元促使炮体水平方向内旋转，主体管前端的传感器开始寻找火点。优选方式下，对称方式设 置的两个传感器，哪个传感器先找到火点，炮身就先朝这个传感器的方向旋转，从而缩短扫 描时间。水平旋转扫描到火点后，喷射炮筒垂直方向扫描火点，保证炮筒正对火点中心喷射 灭火。综上，本发明的对称式消防水炮主要由如下部分构成1、连接机座，即连接法兰1是系统装置的基础，用法兰与消防供水管网相连接。2、水平旋转电机13是系统装置水平旋转的传动装置，水平旋转驱动器2用来完成 水平扫描定位喷水之功能。采用蜗轮_蜗杆传动方式，其速度为每秒9度。3、主体管3是本系统装置的重要部件，是产品喷水性能得以优化的关键。是本产品申请专利保护之一。主体管3下部与水平旋转驱动器2相连接，上部与系统其他全体部 件相连接。4、垂直旋转电机8是水炮完成垂直旋转扫描定位喷水部件，轴套是其结构的重要 部分由电机蜗杆驱动蜗轮带动垂直旋转轴套旋转，完成上转功能。垂直旋转驱动器15连接 喷水炮筒连接座。5、垂直旋转套11是改变水炮喷水方向，完成定向喷水的主要部件，下部与主体管 接通，并与喷水炮筒6相连接。6、喷水炮筒6具备两种功能，可喷水和喷雾，调节炮筒长度可以直接转换。总体而言，本发明具有如下优点1、主体管采用似球形壳体结构，容积大，占有空间小，重量轻，降低驱动电机功耗。2、主体管的进水口加大，其面积是出水口面积的1.7倍，加大腔内增压比。3、出口管采用双曲线大弧度锥形导流管，水头损失小，通水流畅。4、压力水从进口到喷枪出口，总流程450毫米是同类产品的三分之一。5、系统装置整体刚度好，喷枪喷水时的反作用力对定位精度的影响小。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种对称式消防水炮，包括连入供水管路的主体管(3)、与所述主体管(3)连通的喷水炮筒(6)，以及所述主体管(3)与供水管路之间设置的用于驱动炮体水平旋转的驱动单元，其特征在于，所述主体管(3)以连通方式连接出两个出水支管(18)；所述支管(18)以连通方式连接一个横管单元(21)，所述横管单元(21)以连通方式连接所述喷水炮筒(6)。
2.根据权利要求1所述对称式消防炮，其特征在于，所述两支管(18)以所述主体管 (3)入水口的轴线为中心对称设置。
3.根据权利要求2所述对称式消防炮，其特征在于，所述主体管(3)为一端封闭的圆筒 状，所述主体管(3)的侧壁以连通方式连接出所述两支管(18)。
4.根据权利要求2或3所述对称式消防炮，其特征在于，所述两支管(18)成环抱状设置。
5.根据权利要求4所述对称式消防炮，其特征在于，所述主体管(3)的封闭端为球面， 包括入水口处、底部连接处以及所述侧壁管在内的内部结构呈流线形。
6.根据权利要求4所述对称式消防炮，其特征在于，所述横管单元(21)设置有用于带动所述喷水炮筒(6)绕所述横管单元(21)轴线旋转 由垂直旋转电机(8)驱动的垂直旋转驱动器(15)。
7.根据权利要求6所述对称式消防炮，其特征在于，每一所述支管(18)前部以套接方 式设置一个前端封闭的支臂管(22)，所述支臂管(22)穿设于所述横管单元(21)中并与所 述横管单元(21)连通。
8.根据权利要求7所述对称式消防炮，其特征在于，两侧所述支臂管(22)的前端以可 拆换方式固定有用于火点扫描的传感器。
9.根据权利要求6所述对称式消防炮，其特征在于，所述横管单元(21)包括位于两边的两段横管，所述两段横管中间夹设喷水炮筒(6)的 管体，并实现连通；所述垂直旋转驱动器(15)包括套接于所述横管外部的轴承以及固定连接所述喷水炮 筒(6)依靠所述轴承配合实现旋转的所述炮筒连接座(11)。
10.根据权利要求1-5任一所述对称式消防炮，其特征在于，所述主体管(3)整体由不 锈钢精铸制得，所述喷水炮筒(6)由高强度铝合金制得。
全文摘要
本发明公开了一种对称式消防水炮，包括主体管(3)、与主体管连通的喷水炮筒(6)。其中，主体管为圆筒状，主体管的侧壁以连通方式连接出两个支管(18)。两个支管成环抱状，二者之间位于前部以连通方式连接一个两端封闭的横管单元(21)，横管单元的中部以连通方式连接喷水炮筒(6)。本发明的消防炮，其主体管以对称方式设置环抱状支管，将支管用作喷水炮筒的供水管及支撑座体。这种结构可以采用坐装和吊装两种方式，摒弃了传统S型消防炮供水压力的损失，从而保证消防炮的射程更远，消防能力更强；而且整体而言，本发明还具有外型新颖大方、体积小、重量轻等优点。
文档编号A62C31/02GK101991926SQ20091001353
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者宗延杰 申请人:大连世安科技发展有限公司
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