專利名稱：一種消防用水槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消防器材領(lǐng)域，具體涉及一種大射程節(jié)水型無后坐力的消防用水槍。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外消防水槍基本上有兩種普通直流水槍和多功能水槍。普通直流水槍 在結(jié)構(gòu)上就是一個(gè)內(nèi)腔光滑的錐形收縮通道，把來自消防水帶的水通過錐形收縮通道加速 后噴出。這種水槍結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，射程較多功能水槍遠(yuǎn)，射流流束表面光滑，在中途沒 有水落向地面；但其不足之處是后坐力大。當(dāng)水壓較大時(shí)，需要兩個(gè)人來操作。多功能水槍 主要由直流、開花、可調(diào)流量、無后坐力等功能構(gòu)成。多功能水槍又分成兩類帶或不帶無后 坐力的多功能水槍。這兩類多功能水槍相比，帶無后坐力的多功能水槍的最大射程要小很 多，并且在射流到達(dá)目標(biāo)前，很大一部分水因落向地面而造成損失；但由于其在高水壓下， 后坐力很小，因此與普通水槍和不帶后坐力的多功能水槍一起，得到了較廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)外公知的無后坐力水槍結(jié)構(gòu)如圖1所示，其實(shí)現(xiàn)無后坐力的主要零件有 導(dǎo)流管1、支撐桿2、射流錐面3、反射錐面4、反射圓柱面5構(gòu)成。其實(shí)現(xiàn)無后坐力的原理是 水流(圖中箭頭所示)經(jīng)導(dǎo)流管1加速后沖擊在射流錐面3上，使射流錐面3受到沿水槍軸 線方向的指向水流方向的力，用來抵消水槍的后坐力；同時(shí)水流經(jīng)過射流錐面3和反射錐 面4后，使流動(dòng)方向由原來的軸向變?yōu)檠劐F面3和4的方向射向反射圓柱面5，即沿由面3 和4構(gòu)成的斜向環(huán)槽射向反射圓柱面5，經(jīng)反射圓柱面5反射及沿圓柱面5的軸向相對運(yùn)動(dòng) 合成后，斜向射向水槍前部(水槍外部)軸線一點(diǎn)，在該點(diǎn)上交匯后，經(jīng)強(qiáng)烈碰撞抵消了水流 大部分的徑向速度分量，然后以較小的錐角呈中空的形式繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。這種水槍的不足 之處有3個(gè)(1)離開水槍的水柱不是圓柱狀，而是中空的錐狀射流，這在消防水槍設(shè)計(jì)方 面是需要避免出現(xiàn)的現(xiàn)象。因?yàn)橹锌盏腻F狀流束很容易被空氣流撕碎，導(dǎo)致射程短；(2)由 于在離開反射圓柱面5后，流束有一個(gè)徑向流動(dòng)分量和一個(gè)二次環(huán)流(周向流動(dòng))，這兩部分 能量被白白消耗掉而使流束沿軸向的速度分量減小，從而也減小了射程；(3)從射流錐面3 流出后，沒有通過整流來消除徑向流動(dòng)分量和二次環(huán)流，從而進(jìn)一步減小了射程；(4)由于 從反射圓柱面射出的水流在水槍前方一點(diǎn)交匯，因此造成水槍出流流束表面不光滑，從交 匯點(diǎn)開始不斷有水脫離主射流而落向地面，從而減小了到達(dá)目標(biāo)處的水量(減小的水量被 白白浪費(fèi)掉)。據(jù)實(shí)際測量，無后坐力水槍的射程比普通直流水槍小30%左右，到達(dá)目標(biāo)的 水量小20%左右。在一定水壓和一定出口直徑下，水槍射程是消防水槍的最重要指標(biāo)。水槍射程小， 就意味著消防隊(duì)員操作水槍過程中距離火場近。因此在發(fā)展多功能水槍的同時(shí)，在水槍結(jié) 構(gòu)上重視水槍射程尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種射程遠(yuǎn)、無后坐力的節(jié)水型消防用水槍。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種消防用水槍，包括前槍體、整流器、分流錐和后槍體，所述前槍體、整流器、分流錐和后槍體為同軸回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其中前 槍體與后槍體密封連接構(gòu)成水槍殼體，整流器和分流錐從上至下依次設(shè)在殼體內(nèi)部，整流 器和分流錐的相對面分別為射流沖擊面和擾流面，所述射流沖擊面呈圓錐形，所述擾流面 為內(nèi)凹曲面；帶壓力的水進(jìn)入后槍體后，經(jīng)后槍體加速后進(jìn)入前槍體，水流沖擊射流沖擊面 后使水槍產(chǎn)生向前的沖擊力，抵消由于射流產(chǎn)生的后坐力；水流流出射流沖擊面后，經(jīng)分流 錐上的擾流面擾流后，消除水流的徑向流動(dòng)分量，然后進(jìn)入整流器內(nèi)，消除周向流動(dòng)分量的 同時(shí)被加速，并經(jīng)過噴口段射出水槍；本結(jié)構(gòu)能有效消除徑向流動(dòng)分量、周向流動(dòng)分量和消 除后坐力，使射流呈光滑密實(shí)的圓柱流束，不但消除了現(xiàn)有技術(shù)中水流束在中途浪費(fèi)嚴(yán)重 的現(xiàn)象，也使射程比現(xiàn)有技術(shù)提高15%左右。所述射流沖擊面包括錐度相同的第一射流沖擊面和第二射流沖擊面，所述第一射 流沖擊面由位于擾流面上方的前槍體的內(nèi)壁收縮形成；所述第二射流沖擊面由整流器的下 端面形成，第二射流沖擊面設(shè)置在第一射流沖擊面內(nèi)側(cè)并與第一射流沖擊面連接后形成圓 錐曲面；第一射流沖擊面和第二射流沖擊面組合形成的圓錐曲面一方面造成水流沖擊射流 沖擊面，使水流產(chǎn)生一個(gè)向前的沖擊力，抵消由于射流產(chǎn)生的后坐力，另一方面，由于前槍 體內(nèi)壁半徑收縮，進(jìn)一步加速水流，使水柱射程更遠(yuǎn)。在所述整流器內(nèi)設(shè)置有整流板，整流板能消除周向水流分量。所述整流板的數(shù)量為奇數(shù)，能避免流過整流板的水流產(chǎn)生共振現(xiàn)象。所述前槍體由從上到下依次連接的噴口段、整流器安裝段、水流加速段、收縮段、 分流錐安裝段構(gòu)成；整流器安裝段的下端半徑小于水流加速段的半徑形成第一射流沖擊 面；水流經(jīng)過前槍體時(shí)，一方面水流沖擊射流沖擊面后使水槍產(chǎn)生向前的沖擊力，抵消由于 射流產(chǎn)生的后坐力，整流器對水流進(jìn)行整流，另一方面由于該段有一定長度，可以對水流加 速，使射出的水流射程遠(yuǎn)。所述整流器裝設(shè)在前槍體整流器安裝段內(nèi)，所述整流器包括由外環(huán)面、內(nèi)環(huán)面、下 端面、上端面圍成的錐形筒體和整流板，整流板裝設(shè)在內(nèi)環(huán)面上，下端面形成第二射流沖擊 面，整流板裝設(shè)在內(nèi)環(huán)面上，整流器一方面通過整流板消除周向流量，一方面通過射流沖擊 面進(jìn)一步減小水流向前的沖擊力。所述分流錐由從上至下依次連接的上端面、水流加速圓柱面、曲面收縮段構(gòu)成；所 述上端面為一個(gè)內(nèi)凹的光滑曲面，上端面形成擾流面，分流錐的擾流面有效消除從射流沖 擊面反射回來的徑向分流，同時(shí)分流錐與前槍體配合，形成一定寬度和一定軸向長度的等 截面環(huán)形過流段，在該過流段內(nèi)，水流速度一方面被提高，同時(shí)由于該過流段有一定長度， 從而進(jìn)一步對水流加速和整流。所述后槍體由從上至下依次連接的安裝螺紋段、后槍體收縮段、水帶連接器螺紋 段構(gòu)成，所述后槍體通過安裝螺紋段與前槍體螺紋連接，槍體裝配方便。所述消防水槍還包括水帶連接器；所述水帶連接器通過水帶連接器螺紋段與后槍 體螺紋連接，連接更方便。在所述前槍體和后槍體的連接處設(shè)置有前密封圈，有效防止?jié)B漏。本發(fā)明的有益效果是通過在前槍體和后槍體形成的槍體內(nèi)設(shè)置射流沖擊面和 擾流面，有效消除徑向流動(dòng)分量、周向流動(dòng)分量和消除后坐力，使射流呈光滑密實(shí)的圓柱流 束，不但消除了現(xiàn)有技術(shù)中水流束在中途浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)象，也使射程比現(xiàn)有技術(shù)提高15%左右。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)消防水槍結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明消防水槍結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明前槍體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明整流器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明分流錐結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明后槍體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-前槍體、11-噴口段、12-整流器安裝段、121-整流器前安裝端面、122-整 流器安裝段內(nèi)壁、14-加速段、15-收縮段、151、152、153_光滑曲線、16-分流錐安裝段、 161-環(huán)端面、163-前槍體連接螺紋、2-整流器、21-外環(huán)面、22-內(nèi)環(huán)面、23-下端面、24-整 流板、25-上端面、3-分流錐、31-分流錐體、32-支撐環(huán)、311-上端面、312-水流加速圓柱 面、313-曲面收縮段、322-肋板、4-前密封圈、5-后槍體、51-安裝螺紋、52-前密封圈安裝 槽、53-后槍體收縮段、54-水帶連接器螺紋、6-水帶連接器、7-后密封圈。
具體實(shí)施例方式參照附圖2，本發(fā)明所述的消防用水槍的優(yōu)選結(jié)構(gòu)由前槍體1、整流器2、分流錐3、 后槍體5構(gòu)成，上述零部件均為繞相同軸線的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，前槍體1與后槍體5之間螺紋連 接；參照附圖3，前槍體1由從上到下依次連接的噴口段11、整流器安裝段12、水流加速段 14、收縮段15、分流錐安裝段16構(gòu)成，其中噴口段11為一個(gè)具有一定長度的圓柱環(huán)段，整流 器安裝段12為一個(gè)帶有一定錐角的圓錐環(huán)段，噴口段11和整流器安裝段12的交界處形成 有整流器前安裝端面121，整流器前安裝端面121是一個(gè)與前槍體1軸線垂直的環(huán)端面，整 流器安裝段內(nèi)壁122為一個(gè)圓錐面，與整流器2的外環(huán)面21相配合。整流器安裝段12的內(nèi)壁直徑小于加速段14的內(nèi)壁直徑，由此在整流器安裝段12 和加速段14的交界處形成有第一射流沖擊面13，第一射流沖擊面13是一個(gè)與前槍體1軸 線同軸心的錐面。當(dāng)來流沖擊到該錐面后，在保持一定的軸向流動(dòng)分量的同時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)徑 向流動(dòng)分量。水流加速段14的內(nèi)腔為一個(gè)與前槍體1同軸線的圓柱面，與分流錐3的水流加速 圓柱面312配合，形成具有一定軸向長度的等截面環(huán)形過流段。在該過流段內(nèi)，水流速度一 方面被提高，另一方面由于該過流段有一定長度，從而在加速的同時(shí)，水流被整流，在一定 程度上消除徑向分流后，沖擊在射流沖擊面13上，使水槍產(chǎn)生一個(gè)沿軸向的向前的力。收縮段15的內(nèi)腔為由多條光滑曲線151、152、153構(gòu)成的截面逐漸縮小的回轉(zhuǎn)面， 其目的是使水流逐漸被加速；連接加速段14內(nèi)腔的曲線151和連接分流錐3支撐環(huán)32內(nèi) 腔回轉(zhuǎn)面的曲線153，其曲率半徑應(yīng)該為最大允許的曲率半徑，并與這二者相切，其目的是 減小靠近彎曲壁面的回流區(qū)。分流錐安裝段16的內(nèi)腔上端設(shè)置有環(huán)端面161。所述環(huán)端面161與分流錐安裝環(huán) 32的前端面配合，限制分流錐沿軸向向前的運(yùn)動(dòng)。所述前槍體連接螺紋163與后槍體5的 安裝螺紋51配合，將前后槍體連接在一起，后槍體5的出口內(nèi)徑小于前槍體1入口端內(nèi)徑形成支撐支撐環(huán)32的端面。參照附圖4，整流器2包括外環(huán)面21、內(nèi)環(huán)面22、下端面23、上端面25、整流板M 構(gòu)成，其中外環(huán)面21、內(nèi)環(huán)面22、下端面23、上端面25圍成的錐形筒體，外環(huán)面21是一個(gè)錐 面，與整流器安裝錐面122的尺寸相同，二者之間配合面無間隙或很小間隙；整流器2的內(nèi) 環(huán)面22為一個(gè)錐面，出口內(nèi)徑較小，并且出口內(nèi)徑與整流器安裝段12的前噴口整流器前安 裝端面121內(nèi)徑相同；整流器2的下端面23為一個(gè)與第一射流沖擊面13具有相同錐角的 錐面，二者連接后形成光滑圓錐面，共同構(gòu)成射流沖擊面。當(dāng)水流沖擊到該兩個(gè)錐面時(shí)，由 動(dòng)量定理(設(shè)沖擊力為巧均，來流速度為F( 〃)，來流質(zhì)量為AiC^l的水流沖擊時(shí)間為辦)， 質(zhì)量流量為G(%〃))
權(quán)利要求
1.一種消防用水槍，其特征在于包括前槍體(1)、整流器(2)、分流錐(3)和后槍體 (5)，所述前槍體(1)、整流器(2)、分流錐(3)和后槍體(5)為同軸回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其中前槍體 (1)與后槍體(5 )密封連接構(gòu)成水槍殼體，整流器(2 )和分流錐(3 )從上至下依次設(shè)在殼體 內(nèi)部，整流器(2)和分流錐(3)的相對面分別為射流沖擊面和擾流面，所述射流沖擊面呈圓 錐形，所述擾流面為內(nèi)凹曲面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消防用水槍，其特征在于所述射流沖擊面包括錐度相同的 第一射流沖擊面(13)和第二射流沖擊面；所述第一射流沖擊面(13)由位于擾流面上方的 前槍體(1)的內(nèi)壁收縮形成；所述第二射流沖擊面由整流器(2)的下端面(23)形成，第二 射流沖擊面設(shè)置在第一射流沖擊面(13)內(nèi)側(cè)并與第一射流沖擊面(13)連接后形成圓錐曲
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的消防用水槍，其特征在于在所述整流器(2)內(nèi)設(shè)置有整 流板(M)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的消防用水槍，其特征在于所述整流板的數(shù)量為奇數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的消防用水槍，其特征在于所述前槍體(1)由從上到下依次連 接的噴口段(11)、整流器安裝段(12)、水流加速段(14)、收縮段(15)、分流錐安裝段(16)構(gòu) 成；整流器安裝段(12)的下端半徑小于水流加速段(14)的半徑形成第一射流沖擊面(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的消防用水槍，其特征在于所述整流器(2)裝設(shè)在整流器安 裝段(12)內(nèi)，整流器(2)包括由外環(huán)面(21)、內(nèi)環(huán)面(22)、下端面(23)、上端面(25)圍成的 錐形筒體和整流板(24)，整流板(24)裝設(shè)在內(nèi)環(huán)面(22)上，下端面(23)形成第二射流沖擊
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的消防用水槍，其特征在于所述分流錐(3)由從上至下依次 連接的上端面(311)、水流加速圓柱面(312)、曲面收縮段(313)構(gòu)成；所述上端面(311)為 一個(gè)內(nèi)凹的光滑曲面，上端面(311)形成擾流面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消防用水槍，其特征在于所述后槍體(5)由從上至下依次 連接的安裝螺紋段(51)、后槍體收縮段(53)、水帶連接器螺紋段(54)構(gòu)成，所述后槍體(5) 通過安裝螺紋段(51)與前槍體螺紋連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的消防用水槍，其特征在于包括水帶連接器(6)；所述水帶連 接器(6)通過水帶連接器螺紋段(54)與后槍體螺紋連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的消防用水槍，其特征在于在所述前槍體(1)和后槍體(5) 的連接處設(shè)置有前密封圈(4)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種消防用水槍，包括為同軸回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)后槍體、分流錐、整流器、前槍體，前槍體與后槍體密封連接構(gòu)成水槍殼體，整流器和分流錐設(shè)在殼體內(nèi)部，整流器和分流錐的相對面分別為射流沖擊面和擾流面，所述射流沖擊面呈圓錐形，所述擾流面為內(nèi)凹曲面；水進(jìn)入后槍體后，水流沖擊射流沖擊面后使水槍產(chǎn)生向前的沖擊力，抵消由于射流產(chǎn)生的后坐力；再經(jīng)分流錐上的擾流面擾流后，消除水流的徑向流動(dòng)分量，然后進(jìn)入整流器內(nèi)，消除周向流動(dòng)分量的同時(shí)被加速，并經(jīng)過噴口段射出水槍；本發(fā)明不但消除了現(xiàn)有技術(shù)中水流束在中途浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)象，也使射程比現(xiàn)有技術(shù)提高15％左右。
文檔編號A62C31/02GK102107055SQ201110042239
公開日2011年6月29日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者楊繼躍, 黃虹賓 申請人:廣東聯(lián)塑科技實(shí)業(yè)有限公司