專利名稱：一種大射程消防水槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于消防水槍結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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。水槍射程小， 就意味著消防隊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，在水槍結(jié)構(gòu)上重視水槍射程尤為重要。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將壓力能轉(zhuǎn)化成水流動能后噴出。這種水槍結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，射程較多功能水槍遠，射流流束表面光滑，在中途沒有水落向地面；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坐力的多功能水槍。這兩類多功能水槍相比， 無坐力的多功能水槍最大射程要小很多，并且在射流到達目標前，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相比，得到了較廣泛的應(yīng)用。這兩種水槍的流動屬于穩(wěn)定的連續(xù)射流，將壓力能連續(xù)地轉(zhuǎn)變成射流動能，當(dāng)水壓不變時，射流距離較短，尤其是無坐力水槍，一部分壓力能用來克服水槍的后坐力，使射流距離進一步縮短。射流距離越短，消防員越靠近火場。如果要增大射流距離，就需要增大水壓；而增大水壓則增加了水泵和管線負擔(dān)。因此如何在水壓不變的情況下，增大射流距離一直是工程技術(shù)人員研究的課題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，射程遠且無后坐力的消防水槍。為了實現(xiàn)上述實用新型目的，采用的技術(shù)方案如下?！N大射程消防水槍，由依次連接的進水段、腔體和噴嘴段組成，所述進水段的內(nèi)腔由進水端至出水端逐漸縮窄，所述腔體為曲面體，且該曲面體與噴嘴段連接的部位設(shè)有內(nèi)凹的錐面，所述進水段和噴嘴段為繞同一根軸線的回轉(zhuǎn)體，所述腔體的中心線與進水段和噴嘴段的軸線共線。上述技術(shù)方案中，所述腔體的曲面體的過流斷面為橢圓形。所述進水段依次由進水口、收縮段、過渡段、直管段和射流口組成，所述進水口為一個與外部消防管道接通的圓柱體，所述收縮段為變徑回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其母線一端與進水口的母線相切，另一端與過渡段的母線相切，所述過渡段也采用變徑回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其母線與直管段的母線相切，使水流沿著軸向方向進入直管段，所述直管段也采用圓柱體，該圓柱體的端部為射流口。所述腔體由內(nèi)腔體、出水口、錐面內(nèi)壁、垂直內(nèi)壁組成，所述垂直內(nèi)壁和錐面內(nèi)壁分別位于內(nèi)腔體的進水端和出水端，垂直內(nèi)壁與水槍的軸線垂直，所述出水口位于錐面內(nèi)壁上，出水口和錐面內(nèi)壁的中心線與水槍的軸線重合。所述腔體的橢圓形截面的長軸長度與進水段的進水口)的直徑相同，而短軸長度為噴嘴段內(nèi)徑的1-1. 3倍。所述噴嘴段為一個等直徑的圓管，其一端與腔體的出水口相接，噴嘴段的內(nèi)徑是進水段的直管段內(nèi)徑的1. 2-1. 5倍，噴嘴段的長度是其直徑的3-5倍。本實用新型提出了一種遠射流水槍，該水槍的實測結(jié)果表明，在相同水壓下，射程比直流水槍大30%，比無坐力多功能水槍大40% ；并且離開水槍噴口的流束表面呈光滑的實心圓柱狀，抗空氣流撕裂能力強，從水槍出口到目標處，射流形態(tài)與普通直流水槍相同， 離開水槍噴口的流束只存在沿射流流束的軸向速度，不存在徑向流動分量和二次環(huán)流分量 (周向流動)，沒有水在射流中途落向地面。

圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)圖。圖3是本實用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖4是本實用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實施方式
圖1、2為本實用新型的大射程消防水槍總體結(jié)構(gòu)圖，所述的扁振腔式大射程消防水槍由進水段1、腔體2和噴嘴段3構(gòu)成。所述進水段1和噴嘴段3為繞同一根軸線的回轉(zhuǎn)體；所述腔體2的過流斷面為橢圓形，其中心線與進水段1和噴嘴段3共線。圖3、4的本實用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖，所述進水段1由進水口 11、收縮段12、過渡段 13、直管段14和射流口 15構(gòu)成。所述進水口 11為一個圓柱段，其直徑與消防水帶的直徑相同。所述收縮段12的母線一端與進水口 11的出口母線相切，另一端與過渡段13的進口母線相切，為一條光順的、收縮較快的曲線，目的是使收縮段12的過流斷面在較短的軸向距離內(nèi)快速縮小，使水流以最小的壓力損失快速加大流速。所述過渡段13的母線出口端與直管段14的進口母線相切，并且收縮較為緩慢，目的是延續(xù)過流斷面收縮，并且緩慢收縮， 使在收縮段12內(nèi)因快速收縮導(dǎo)致紊流強度加大的現(xiàn)象在該管段能夠得到減小，并且使水流的流動方向通過該管段后在其出口處過渡到沿著軸向方向進入直管段14。所述直管段 14的目的是使水流在到達射流口 15時進一步整流到沿著軸向方向進入腔體2中。所述腔體2由腔體21、出水口 22、錐面內(nèi)壁23、垂直內(nèi)壁M構(gòu)成。所述腔體21為中空結(jié)構(gòu)；所述垂直內(nèi)壁M與水槍的軸線垂直，進水段的射流口 15位于其上；所述出水口 22位于錐面內(nèi)壁23上，并且其中心線與水槍中心線重合；所述錐面內(nèi)壁23的中心線與水槍中心線重合。所述腔體2的過流斷面為橢圓形，其長軸長度與進水段1的進水口 11的直徑相同，短軸長度為噴嘴段3直徑的1-1. 3倍。所述噴嘴段3為一個等直徑的圓管，一端與扁振腔2的出水口 22相接。所述噴嘴段3的內(nèi)徑是進水段1直管段14內(nèi)徑的1. 2-1. 5倍，所述噴嘴段3的長度是其直徑的3_5 倍。噴嘴段3軸向長度較大的作用是對從腔體2中出來的強紊流的水流進行整流，減小水流的紊流度。本實用新型的工作原理是，從消防水帶來的高壓水流流經(jīng)進水段1時，由于流道斷面快速減小，水流速度快速增大，經(jīng)過進水段1的過渡段13和直管段14消除徑向流動分量后從射流口 15以軸向方向進入腔體2中。由于流道在腔體2的長軸方向突然擴大，進入腔體2的部分水流產(chǎn)生沿徑向方向的流動分量，使該部分水流呈擴張型的錐面流動，其錐角與腔體2的錐面內(nèi)壁23的錐角相同，該部分水流沿著錐面內(nèi)壁23、內(nèi)腔體21和垂直內(nèi)壁M形成在腔體2長軸方向的2個環(huán)形流動。由于這兩個環(huán)形流動速度較高，在其中心處形成2個低壓區(qū)，在低壓區(qū)內(nèi)，水因壓力降低而蒸發(fā)成旋轉(zhuǎn)的水蒸氣團。當(dāng)兩個蒸汽團的體積增大到接觸在一起時，流道被堵塞，而上游進水段1的水還繼續(xù)在流動，使在射流口 15處的水壓增大。當(dāng)射流口 15處的水壓增大到某一個壓力時，蒸汽團被壓縮，流道開始暢通，水流以高于消防水帶內(nèi)水流總壓的總能量從出水口 22進入噴嘴段3，并從噴嘴段3射入大氣中。由于噴嘴段內(nèi)水流總壓高于水帶內(nèi)水流總壓，從而以較低壓力來流達到較高壓力來流的射程的目的。在工作過程中，由于腔體2中蒸汽團體積變化頻率高，在噴嘴處形成了連續(xù)光滑的射流。該水槍的實測結(jié)果表明，在相同水壓下，射程比直流水槍大30%，比無坐力多功能水槍大40%。作為另一個實施例，腔體2也可以設(shè)計成圓形振腔，但在圓形振腔中蒸汽團是一個環(huán)形。由于流動的紊流度高，該蒸汽團不能形成完整的環(huán)形，使噴嘴段3的射流產(chǎn)生振蕩，影響射程。
權(quán)利要求1.一種大射程消防水槍，其特征在于由依次連接的進水段(1)、腔體(2)和噴嘴段(3) 組成，所述進水段(1)的內(nèi)腔由進水端至出水端逐漸縮窄，所述腔體(2)為曲面體，且該曲面體與噴嘴段(3)連接的部位設(shè)有內(nèi)凹的錐面，所述進水段(1)和噴嘴段(3)為繞同一根軸線的回轉(zhuǎn)體，所述腔體(2)的中心線與進水段(1)和噴嘴段(3)的軸線共線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大射程消防水槍，其特征在于所述腔體(2)的曲面體的過流斷面為橢圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大射程消防水槍，其特征在于所述進水段(1)依次由進水口(11)、收縮段(12)、過渡段(13)、直管段(14)和射流口(15)組成，所述進水口(11)為一個與外部消防管道接通的圓柱體，所述收縮段(12)為變徑回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其母線一端與進水口(11)的母線相切，另一端與過渡段(13)的母線相切，所述過渡段(13)也采用變徑回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其母線與直管段(14)的母線相切，使水流沿著軸向方向進入直管段(14)，所述直管段(14)也采用圓柱體，該圓柱體的端部為射流口(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大射程消防水槍，其特征在于所述腔體(2)由內(nèi)腔體(21)、出水口(22)、錐面內(nèi)壁(23)、垂直內(nèi)壁(24)組成，所述垂直內(nèi)壁(24)和錐面內(nèi)壁(23)分別位于內(nèi)腔體(21)的進水端和出水端，垂直內(nèi)壁(24)與水槍的軸線垂直，所述出水口(22)位于錐面內(nèi)壁(23)上，出水口(22)和錐面內(nèi)壁(23)的中心線與水槍的軸線重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大射程消防水槍，其特征在于所述腔體(2)的橢圓形截面的長軸長度與進水段(1)的進水口(11)的直徑相同，而短軸長度為噴嘴段(3)內(nèi)徑的1-1.3 倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大射程消防水槍，其特征在于所述噴嘴段(3)為一個等直徑的圓管，其一端與腔體(2)的出水口(22)相接，噴嘴段(3)的內(nèi)徑是進水段(1)的直管段 (14)內(nèi)徑的1.2-1. 5倍，噴嘴段(3)的長度是其直徑的3-5倍。
專利摘要本實用新型提供了一種大射程消防水槍，由依次連接的進水段、腔體和噴嘴段組成，所述進水段的內(nèi)腔由進水端至出水端逐漸縮窄，所述腔體為曲面體，且該曲面體與噴嘴段連接的部位設(shè)有內(nèi)凹的錐面，所述進水段和噴嘴段為繞同一根軸線的回轉(zhuǎn)體，所述腔體的中心線與進水段和噴嘴段的軸線共線。
文檔編號A62C31/02GK202185097SQ201120270949
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者楊衛(wèi), 楊繼躍, 黃虹賓 申請人:廣東聯(lián)塑科技實業(yè)有限公司