專利名稱：一種消防水炮的水力自擺控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種消防水炮，尤其涉及一種消防水炮的水力自擺控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
消防水炮是將一定壓力及一定流量的水，通過能量轉(zhuǎn)換，將勢能轉(zhuǎn)換成動能，以很 高的速度從炮頭噴嘴中噴出，形成射流從而起到撲滅一定距離外火災的消防設(shè)備，它一般 由炮座、炮身及炮頭組成。在火災場所通常要求消防水炮能大范圍覆蓋火場區(qū)域，傳統(tǒng)的 消防水炮常采用手柄或手輪轉(zhuǎn)動炮身來進行大范圍的滅火操作，此時炮頭相對炮身固定不 動。這類消防水炮具有成本低，容易實現(xiàn)等優(yōu)點，在消防車和碼頭等場所使用廣泛，但是手 動變換方式在消防水炮高架時或者消防作戰(zhàn)人員不能接近的場合(如有毒、易爆、火勢太 大等場所)無法實施，結(jié)果必然造成撲救不力甚至造成嚴重事故。 此外，改變消防水炮炮頭噴射方向也是擴大水柱覆蓋區(qū)域的一種有效方法。目前 常用于水炮炮頭方向改變的控制方法一般有兩種一種是水輪機帶動換向閥式，即由水輪 機帶動渦輪副來驅(qū)動換向閥轉(zhuǎn)動，然后通過換向閥來驅(qū)動水缸作來回運動，從而實現(xiàn)消防 水炮自擺。這種結(jié)構(gòu)的特點是通過對換向閥的專門設(shè)計，使其降低對使用介質(zhì)的要求，另外 通過水輪機帶動渦輪副，增大了換向閥轉(zhuǎn)動力，可防止換向閥卡死。該自擺消防水炮由于采 用了液壓傳動元件，使得整個系統(tǒng)重量較重，只適合于在固定滅火系統(tǒng)中使用。第二種是水 輪機帶動曲柄連桿機構(gòu)式，即分流部分壓力水驅(qū)動設(shè)置在主通道或旁通道的水輪機，然后 帶動蝸輪副和曲柄連桿機構(gòu)，實現(xiàn)消防水炮的自擺。這種自擺結(jié)構(gòu)的特點是炮頭水平擺動 角度較大，但消防水炮整理結(jié)構(gòu)較為笨重，不適合靈活機動的消防作戰(zhàn)需要。
發(fā)明內(nèi)容為了克服背景技術(shù)所述的消防水炮自擺控制裝置中存在的問題及滿足消防滅火 的實際使用要求，本實用新型提供一種消防水炮的水力自擺控制系統(tǒng)，利用水力換向閥帶 動水液壓缸作來回運動，通過機械反饋裝置實現(xiàn)消防水炮炮頭的左右擺動，使射流出去的 壓力水形成扇形區(qū)域，擴大滅火覆蓋區(qū)域。 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括水液壓缸、水道墊板、水力 換向閥及機械反饋裝置，其中水液壓缸由缸體、活塞密封圈、活塞、端蓋密封圈、活塞桿密封 圈、缸體端蓋及活塞桿組成，水力換向閥由碰頭、壓板、定位端蓋、螺塞、端蓋墊片、活塞銷 軸、閥體、閥芯及閥芯密封圈組成，機械反饋裝置由碰撞塊、調(diào)節(jié)手柄、傳動支架及直銷組 成；活塞桿安裝在活塞中心孔內(nèi)，并在活塞中心孔兩端用彈簧擋圈固定，活塞桿和活塞均安 裝在缸體內(nèi)，缸體端蓋通過螺栓連接安裝在缸體兩端；閥芯安裝在閥體通孔內(nèi)，定位端蓋通 過螺栓連接安裝在閥體兩端，端蓋墊片固定安裝在定位端蓋和閥體之間，螺塞安裝在定位 端蓋側(cè)面，碰頭固定安裝在定位端蓋和壓板之間，壓板通過螺栓連接安裝在定位端蓋兩端， 并壓住碰頭；缸體與閥體通過內(nèi)六角螺栓連接在一起，水道墊板安裝在閥體與缸體之間； 碰撞塊與調(diào)節(jié)手柄螺紋連接，并與傳動支架連接在一起，傳動支架與活塞桿通過直銷連接?；钊透左w之間配有兩組活塞密封圈；缸體和缸體端蓋之間配有兩組端蓋密封圈；活塞桿 和缸體端蓋之間配有兩組活塞桿密封圈；閥芯和閥體之間配有四組閥芯密封圈。閥體上的 工作口通過水道墊板與缸體上的進出水口相連通，其中Ai 口與Bi 口相連通，A2 口與82 口 相連通，1\ 口與口相連通，L 口與02 口連相通A 口和02 口通過閥體中的通孔與0 口相 連通。閥芯軸向開通孔，中間段孔徑略小，與徑向進水孔及軸向兩端較大通孔相連形成阻尼 孔。
本實用新型與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是 (1)通過水炮自身水壓力來驅(qū)動水力換向閥閥芯左右運動，從而帶動水液壓缸活
塞桿作來回運動，并通過機械反饋裝置中的碰撞塊擠壓碰頭堵住出水口實現(xiàn)自動換向，采
用該自擺控制系統(tǒng)的水炮炮頭擺動角度和擺動頻率均可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
(2)該水力自擺控制系統(tǒng)驅(qū)動形式簡單，操作機動靈活。安裝此控制系統(tǒng)的消防水
炮適用于大空間易燃易爆場合或消防員無法靠近或不能長時間停留的現(xiàn)場，可實現(xiàn)無人操
作滅火。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。 圖2是水力換向閥閥芯結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是水力換向閥閥塊結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是水道墊板上各水道連接示意圖。 圖5是水液壓缸缸體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本實用新型應(yīng)用于消防水炮的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明 如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實用新型包括水液壓缸2、水道墊板9、水 力換向閥3及機械反饋裝置1，其中水液壓缸2由缸體4、活塞密封圈5、活塞6、端蓋密封圈 7、活塞桿密封圈8、缸體端蓋IO及活塞桿11組成，水力換向閥3由碰頭12、壓板13、定位端 蓋14、螺塞15、端蓋墊片16、活塞銷軸17、閥體19、閥芯20及閥芯密封圈21組成，機械反饋 裝置1由碰撞塊22、調(diào)節(jié)手柄23、傳動支架24及直銷25組成；活塞桿11安裝在活塞6中 心孔內(nèi)，并在活塞6中心孔兩端用彈簧擋圈固定，活塞桿11和活塞6均安裝在缸體4內(nèi)，缸 體端蓋10通過螺栓連接安裝在缸體4兩端；閥芯20安裝在閥體19通孔內(nèi)，定位端蓋14通 過螺栓連接安裝在閥體19兩端，端蓋墊片16固定安裝在定位端蓋14和閥體19之間，螺塞 15安裝在定位端蓋14側(cè)面，碰頭12固定安裝在定位端蓋14和壓板13之間，壓板13通過 螺栓連接安裝在定位端蓋14兩端，并壓住碰頭12 ;缸體4與閥體19通過內(nèi)六角螺栓18連 接在一起，水道墊板9安裝在閥體19與缸體4之間；碰撞塊22與調(diào)節(jié)手柄23螺紋連接，并 與傳動支架24連接在一起，傳動支架24與活塞桿11通過直銷25連接。活塞6和缸體4 之間配有兩組活塞密封圈5 ;缸體4和缸體端蓋10之間配有兩組端蓋密封圈7 ;活塞桿11 和缸體端蓋10之間配有兩組活塞桿密封圈8 ;閥芯20和閥體19之間配有四組閥芯密封圈 21。閥體19上的工作口通過水道墊板9與缸體4上的進出水口相連通，其中Ai 口與Bi 口相連通，A2 口與B2 口相連通，T 口與口相連通，T2 口與02 口連相通A 口和02 口通過閥 體(19)中的通孔與O 口相連通。閥芯20軸向開通孔，中間段孔徑略小，與徑向進水孔及軸 向兩端較大通孔相連形成阻尼孔26和阻尼孔27。 本實用新型的工作原理如下 當閥芯20位于水力換向閥3左位時，壓力水從P 口進入，閥芯20與閥體19構(gòu)成 的中間空腔充滿壓力水，Ai 口與P 口接連通，壓力水通過水道墊板9從Ai 口進入Bi 口，水液 壓缸2左腔進水；同時B2 口通過水道墊板9與A2 口接通，4 口通過閥芯20與閥體19構(gòu)成 的空腔與L 口相連，L 口通過水道墊板(9)與02 口連接，此時水液壓缸2的右腔排水，推動 活塞6向右運動，從而帶動活塞桿11向右運動；當活塞桿11運動到一定位置時，位于左邊 的碰撞塊22會壓住碰頭12堵住出水口，通過閥芯20內(nèi)阻尼孔26的水流量減少，壓力損失 降低，這時水力換向閥3左腔壓力升高，推動閥芯20向右運動，當閥芯20運動到水力換向 閥3右位時，水液壓缸2右腔進水，活塞桿11向左運動，在水力作用下該控制系統(tǒng)可驅(qū)動活 塞桿11來回運動，實現(xiàn)自動換向，從而帶動炮頭以一定擺動角度和擺動頻率進行噴射。若 需要改變炮頭的擺動角度，可松開機械反饋裝置1中的調(diào)節(jié)手柄23，將碰撞塊22在傳動支 架24上所開滑槽中移動，然后擰緊調(diào)節(jié)手柄23即可。當不需要自擺控制系統(tǒng)自動換向時， 按下活塞銷軸17，活塞銷軸17下降時完全堵住出水道，O 口被堵住，這時水力換向閥3出水 腔的水無法流走，活塞6停止運動，整個自擺控制系統(tǒng)也就停止工作。 水力自擺控制系統(tǒng)在消防水炮中的連接關(guān)系如圖6所示，其中28為炮身固定部 分，29為中空球關(guān)節(jié)，30為本實用新型的水力自擺控制系統(tǒng)，31為炮身轉(zhuǎn)動部分，32為炮 頭。水力自擺控制系統(tǒng)30固定安裝在炮身固定部分28上，水力自擺控制系統(tǒng)30中的傳動 支架24固定安裝在炮身轉(zhuǎn)動部分31上。當水力自擺控制系統(tǒng)工作時，傳動支架24就會帶 動炮頭32以一定的擺動角度和擺動頻率在水平方向擺動。
權(quán)利要求一種消防水炮的水力自擺控制系統(tǒng)，其特征在于包括水液壓缸(2)、水道墊板(9)、水力換向閥(3)及機械反饋裝置(1)，其中水液壓缸(2)由缸體(4)、活塞密封圈(5)、活塞(6)、端蓋密封圈(7)、活塞桿密封圈(8)、缸體端蓋(10)及活塞桿(11)組成，水力換向閥(3)由碰頭(12)、壓板(13)、定位端蓋(14)、螺塞(15)、端蓋墊片(16)、活塞銷軸(17)、閥體(19)、閥芯(20)及閥芯密封圈(21)組成，機械反饋裝置(1)由碰撞塊(22)、調(diào)節(jié)手柄(23)、傳動支架(24)及直銷(25)組成；活塞桿(11)安裝在活塞(6)中心孔內(nèi)，并在活塞(6)中心孔兩端用彈簧擋圈固定，活塞桿(11)和活塞(6)均安裝在缸體(4)內(nèi)，缸體端蓋(10)通過螺栓連接安裝在缸體(4)兩端；閥芯(20)安裝在閥體(19)通孔內(nèi)，定位端蓋(14)通過螺栓連接安裝在閥體(19)兩端，端蓋墊片(16)固定安裝在定位端蓋(14)和閥體(19)之間，螺塞(15)安裝在定位端蓋(14)側(cè)面，碰頭(12)固定安裝在定位端蓋(14)和壓板(13)之間，壓板(13)通過螺栓連接安裝在定位端蓋(14)兩端，并壓住碰頭(12)；缸體(4)與閥體(19)通過內(nèi)六角螺栓(18)連接在一起，水道墊板(9)安裝在閥體(19)與缸體(4)之間；碰撞塊(22)與調(diào)節(jié)手柄(23)螺紋連接，并與傳動支架(24)連接在一起，傳動支架(24)與活塞桿(11)通過直銷(25)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消防水炮的水力自擺控制系統(tǒng)，其特征在于活塞(6)和缸體(4)之間配有兩組活塞密封圈(5);缸體(4)和缸體端蓋(10)之間配有兩組端蓋密封圈(7);活塞桿(11)和缸體端蓋(10)之間配有兩組活塞桿密封圈(8);閥芯(20)和閥體(19)之間配有四組閥芯密封圈(21)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消防水炮的水力自擺控制系統(tǒng)，其特征在于閥體(19)上的工作口通過水道墊板(9)與缸體(4)上的進出水口相連通，其中A 口與B工口相連通，A2 口與B2 口相連通，1\ 口與口相連通，T2 口與02 口連相通A 口和02 口通過閥體(19)中的通孔與0 口相連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種消防水炮的水力自擺控制系統(tǒng)，其特征在于閥芯(20)軸向開通孔，中間段孔徑略小，與徑向進水孔及軸向兩端較大通孔相連形成阻尼孔(26)和阻尼孔(27)。
專利摘要本實用新型公開了一種消防水炮的水力自擺控制系統(tǒng)，包括水液壓缸、水道墊板、水力換向閥及機械反饋裝置，其中水液壓缸由缸體、活塞、活塞桿及缸體端蓋等組成，水力換向閥由閥芯、閥體、定位端蓋、端蓋墊片等組成，機械反饋裝置由碰頭、碰撞塊、調(diào)節(jié)手柄及傳動支架等組成。當閥芯位于閥體左位時，缸體左腔進水，活塞桿向右運動，當活塞桿運動到一定位置時，位于左邊的碰撞塊壓住碰頭堵住出水口，閥體左腔壓力升高，推動閥芯向右運動，當閥芯運動到閥體右位時，缸體右腔進水，活塞桿向左運動。在水力作用下該控制系統(tǒng)可驅(qū)動活塞桿來回運動，從而帶動炮頭以一定的角度和擺動頻率進行噴射，覆蓋范圍廣，特別適合大空間及消防人員難以接近的場合。
文檔編號A62C37/00GK201537343SQ200920241759
公開日2010年8月4日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者胡國良 申請人:華東交通大學