本發(fā)明涉及消防用或艦船用的水炮，特別涉及水炮炮管的方向調(diào)整機構(gòu)。

背景技術(shù)：
一般來說，水炮分為兩種：第一種是消防用或艦船用的水炮；第二種是噴泉等娛樂用的水炮。現(xiàn)有技術(shù)下，消防用或艦船用的水炮其實不能稱為水炮而得稱為水槍。它通過高功率的抽水機直接將水通過炮管發(fā)射，發(fā)射是連續(xù)的。這種水炮的問題主要在于，一是射程不夠遠，二是運轉(zhuǎn)功率高。目前消防用的水炮射程為60米左右。而火災(zāi)現(xiàn)場中，60米距離也不一定能夠抵擋火焰的溫度，特別是在化工廠的火災(zāi)中，化學(xué)物質(zhì)劇烈燃燒，消防人員得站在火場百米開外進行消防滅火工作。艦船用的水炮用于警務(wù)艦船在水域進行巡警時替代真槍實炮。特別在一些有國際爭議的水域中，使用真槍實炮驅(qū)趕他國漁民，容易造成國際糾紛。目前艦船用的水炮功率一般為1000W千瓦。由于功率過大，啟動水炮后，艦船也就無法提供足夠的功率維持艦船移動。也就是說，啟用水炮的時候，艦船必須停止。而艦船開動時，水炮沒有足夠的功率啟用。為此，采用壓縮空氣作為水炮的動力源逐漸得到發(fā)展。公開號為CN103638622A的專利文獻公開了一種消防用的水炮。該消防用水炮通過壓縮空氣作為動力源。但這種消防用的水炮存在的一個問題在于，水炮炮管方向調(diào)整比較麻煩。這是由于這種水炮的炮管不能采用軟管，必然得采用剛性的管子，而且得和水炮罐一體化連接。否則高壓壓縮空氣作用于水所產(chǎn)生的高壓水容易沖爆炮管。由此，和水炮罐一體化連接的剛性炮管通常無法自由調(diào)整方向，需要調(diào)整方向時靠轉(zhuǎn)動水炮罐，卻也無法調(diào)整炮管的仰角。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的問題：以壓縮空氣為動力源的水炮中，水炮炮管的方向調(diào)整問題。為解決上述問題，本發(fā)明采用的方案如下：。根據(jù)本發(fā)明的管道旋轉(zhuǎn)連接器，包括母接頭、公接頭、環(huán)蓋、渦桿以及電機；母接頭和公接頭通過環(huán)蓋卡在一起，內(nèi)部設(shè)有管腔；母接頭和公接頭相互之間能夠旋轉(zhuǎn)；母接頭設(shè)有第一卡口和第二卡口；第一卡口的內(nèi)徑大于管腔直徑；第二卡口的內(nèi)徑大于第一卡口的內(nèi)徑；第一卡口和第二卡口形成臺階式的卡口結(jié)構(gòu)；公接頭設(shè)有齒輪、凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)和插管；公接頭上的齒輪、凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)和插管按順序排列；環(huán)蓋是由多個扇形環(huán)體組成的圓環(huán)體；所述扇形環(huán)體內(nèi)設(shè)有與公接頭上所述凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)相匹配的凸凹環(huán)結(jié)構(gòu)；環(huán)蓋套在公接頭的所述凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)處，并通過所述凸凹環(huán)結(jié)構(gòu)與公接頭卡合；套在公接頭上的環(huán)蓋和插管組成臺階式的插頭結(jié)構(gòu)；插管卡在母接頭的第一卡口內(nèi)，環(huán)蓋卡在第二卡口內(nèi)；插管的外徑與第一卡口的內(nèi)徑相匹配；環(huán)蓋的外徑與第二卡口的內(nèi)徑相匹配；環(huán)蓋通過螺栓與第二卡口相固定；齒輪位于母接頭的第一卡口和第二卡口之外，并與渦桿上的外螺紋相嚙合；所述電機固定安裝在母接頭上，與渦桿相連，用于驅(qū)動渦桿旋轉(zhuǎn)。進一步，根據(jù)本發(fā)明的管道旋轉(zhuǎn)連接器，所述扇形環(huán)體為半環(huán)體；環(huán)蓋是由兩個半環(huán)體組成的圓環(huán)體。進一步，根據(jù)本發(fā)明的管道旋轉(zhuǎn)連接器，第一卡口與插管之間設(shè)有密封圈。進一步，根據(jù)本發(fā)明的管道旋轉(zhuǎn)連接器，所述扇形環(huán)體的外圓周上設(shè)有橡皮筋槽；橡皮筋槽內(nèi)設(shè)置有橡皮筋。進一步，根據(jù)本發(fā)明的管道旋轉(zhuǎn)連接器，所述凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)包括凸環(huán)部和凹環(huán)部；所述凸凹環(huán)結(jié)構(gòu)包括蓋凸部和蓋凹部；凸環(huán)部的尺寸與蓋凹部相匹配；凹環(huán)部的尺寸和蓋凸部相匹配。進一步，根據(jù)本發(fā)明的管道旋轉(zhuǎn)連接器，所述凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)上的凸環(huán)部和凹環(huán)部的有多個；多個凸環(huán)部和凹環(huán)部相間排列。根據(jù)本發(fā)明的炮管方向調(diào)整機構(gòu)，包括豎直設(shè)立的基管、方向調(diào)整連接器a、水平折彎管、仰角調(diào)整連接器b和炮管；豎直設(shè)立的基管通過方向調(diào)整連接器a連接所述水平折彎管；所述水平折彎管通過仰角調(diào)整連接器b連接炮管；方向調(diào)整連接器a和仰角調(diào)整連接器b是前述的管道旋轉(zhuǎn)連接器；方向調(diào)整連接器a用于驅(qū)動所述水平折彎管相對于基管圍繞豎直的軸心在水平面上旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)整炮管的方向；仰角調(diào)整連接器b用于驅(qū)動炮管相對于所述水平折彎管圍繞水平的軸心在豎直面上旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)整炮管的仰角。進一步，根據(jù)本發(fā)明的炮管方向調(diào)整機構(gòu)，所述水平折彎管包括第一水平段、第二水平段、第三水平段、第四水平段和豎直段；第一水平段、第二水平段、第三水平段、第四水平段的管體為水平；豎直段的管體為豎直；炮管的底部設(shè)有折彎段；折彎段的管體為水平，并與炮管的本體相垂直；豎直段與第一水平段相連；第一水平段與第二水平段相連，并相垂直；第二水平段和第三水平段相連并垂直；第三水平段和第四水平段相連并垂直；第二水平段、第三水平段和第四水平段組成U形結(jié)構(gòu)；豎直段通過方向調(diào)整連接器a與基管相連；第四水平段通過仰角調(diào)整連接器b連接折彎段。根據(jù)本發(fā)明的一種水炮，包括水炮罐、儲氣罐、空氣壓縮機以及炮管和炮頭；水炮罐和儲氣罐之間通過電磁閥相連；儲氣罐連接空氣壓縮機；水炮罐的出水口通過前述的炮管方向調(diào)整機構(gòu)連接炮管和炮頭。進一步，根據(jù)本發(fā)明的一種水炮，還包括蓄水箱；蓄水箱通過水泵和止回閥連接水炮罐。本發(fā)明的技術(shù)效果如下：1、本發(fā)明的管道旋轉(zhuǎn)連接器用于管道連接時，結(jié)構(gòu)牢固，從而在應(yīng)用水炮炮管時，較重的水炮炮管也能夠通過本發(fā)明的管道旋轉(zhuǎn)連接器得到支撐。2、本發(fā)明的管道旋轉(zhuǎn)連接器的公接頭和母接頭都可以一體化加工得到，增強了牢固性，減少螺絲安裝產(chǎn)生的密封性問題和螺絲松動的風(fēng)險。而環(huán)蓋主要用于限位，牢固性對環(huán)蓋的依賴性小。因此，環(huán)蓋通過螺絲固定的方式并不會帶來密封性問題和螺絲松動的風(fēng)險。3、本發(fā)明的管道旋轉(zhuǎn)連接器的安裝方便。4、本發(fā)明的水炮炮管方向調(diào)整機構(gòu)通過安裝在管道直管上的管道旋轉(zhuǎn)連接器，管道內(nèi)的高速水流所產(chǎn)生的沖擊力并不直接作用于管道旋轉(zhuǎn)連接器，由此可以提高管道旋轉(zhuǎn)連接器的壽命，此外，因水炮炮管方向調(diào)整而引起的水流作用力的方向變化也不會對管道旋轉(zhuǎn)連接器造成沖擊或影響。5、本發(fā)明的炮管方向調(diào)整機構(gòu)應(yīng)用于水炮炮管方向調(diào)整時，高速水流對炮管彎折處所產(chǎn)生的沖擊力在水平方向上能夠相互抵消，從而不會因為高速水流對炮管彎折處所產(chǎn)生的側(cè)向沖擊力使得炮管圍繞基管軸心旋轉(zhuǎn)，從而使得避免側(cè)向沖擊力造成炮管方向發(fā)生變化。6、本發(fā)明的炮管方向調(diào)整機構(gòu)應(yīng)用于水炮炮管方向調(diào)整時，可以使得炮管能夠做360度旋轉(zhuǎn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)0~90度的仰角調(diào)整。7、本發(fā)明的炮管方向調(diào)整機構(gòu)安裝在水炮水炮罐的頂部，由此當(dāng)炮管方向調(diào)整機構(gòu)調(diào)整水炮水炮炮管方向時，不會為水炮罐本體所阻擋。附圖說明圖1是本發(fā)明管道旋轉(zhuǎn)連接器實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中的母接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1中的公接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖1中的組成環(huán)蓋的半環(huán)體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是另一實施方式下的公接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明的水炮實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖6中的炮管方向調(diào)整機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。實施例1本實施例是管道旋轉(zhuǎn)連接器，如圖1、2、3、4所示，包括母接頭51、公接頭52、環(huán)蓋54、渦桿58以及電機。母接頭51和公接頭52通過環(huán)蓋54卡在一起，內(nèi)部設(shè)有管腔59。母接頭51和公接頭52相互之間能夠圍繞管腔59的軸心旋轉(zhuǎn)。母接頭51用于連接固定管道，安裝在固定管道的端部，設(shè)有第一卡口512和第二卡口513。第一卡口512和第二卡口513帶有圓柱形腔體，其中，第一卡口512的內(nèi)徑大于管腔59直徑。第二卡口513的內(nèi)徑大于第一卡口512的內(nèi)徑。第一卡口512和第二卡口513形成臺階式的卡口結(jié)構(gòu)。第二卡口513的上方形成開口，該開口用于公接頭52插入母接頭51內(nèi)。第一卡口512的下端則連接固定管道。公接頭52用于連接活動管道，安裝在活動管道的端部，設(shè)有齒輪521、凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)和插管522。公接頭52上的齒輪521、凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)和插管522按順序排列，其中，齒輪521的上方與活動管道相連，凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)和插管522是插入母接頭51之內(nèi)的部分。本實施例的凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)由一個凸環(huán)部523和一個凹環(huán)部524組成。凸環(huán)部523和凹環(huán)部524均為圓環(huán)體，凸環(huán)部523的外徑大于凹環(huán)部524和插管522的外徑。本實施例中，凹環(huán)部524的外徑和插管522外徑相同，由此使得凸環(huán)部523為凹環(huán)部524和插管522組成的管體上的外凸出部。需要指出的是，凹環(huán)部524的外徑也可以與插管522的外徑不相同。事實上，實際加工時，也很難保證凹環(huán)部524和插管522的外徑完全相同。環(huán)蓋54是由多個扇形環(huán)體組成的圓環(huán)體。每個扇形環(huán)體內(nèi)設(shè)有與公接頭52上凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)相匹配的凸凹環(huán)結(jié)構(gòu)。本實施例的扇形環(huán)體為如圖4所示的半環(huán)體，兩個半環(huán)體組成環(huán)蓋54。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，環(huán)蓋54也可以由三個三分之一扇形環(huán)體組成或四個四分之一扇形環(huán)體組成，甚至也可以由更多的扇形環(huán)體組成。本實施例的凸凹環(huán)結(jié)構(gòu)是由半環(huán)體上的一個蓋凸部541和一個蓋凹部542組成。蓋凸部541的尺寸和凹環(huán)部524相匹配，蓋凹部542的尺寸和凸環(huán)部523相匹配，由此使得環(huán)蓋54上各個扇形環(huán)體內(nèi)的凸凹環(huán)結(jié)構(gòu)與公接頭52上凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)相匹配。具體來說，蓋凸部541的內(nèi)徑和凹環(huán)部524的外徑相匹配，蓋凸部541的高度和凹環(huán)部524的高度相同。蓋凹部542的內(nèi)徑和凸環(huán)部523的外徑相匹配，蓋凹部542的高度和凸環(huán)部523的高度相同。環(huán)蓋54用于將公接頭52卡在母接頭51內(nèi)。具體來說，環(huán)蓋54套在公接頭52的凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)處，并通過凸凹環(huán)結(jié)構(gòu)與公接頭52卡合。套在公接頭52上的環(huán)蓋54和插管522組成臺階式的插頭結(jié)構(gòu)。插管522卡在母接頭51的第一卡口512內(nèi)，環(huán)蓋54卡在第二卡口513內(nèi)。插管522的外徑與第一卡口512的內(nèi)徑相匹配；環(huán)蓋54的外徑與第二卡口513的內(nèi)徑相匹配。環(huán)蓋54則通過螺栓與第二卡口513相固定。具體來說，母接頭51上設(shè)有凸環(huán)511。第二卡口513位于凸環(huán)511內(nèi)。凸環(huán)511的側(cè)面設(shè)有側(cè)向螺絲孔514，底面設(shè)有底部螺絲孔515。相對應(yīng)的，環(huán)蓋54的側(cè)面設(shè)有徑向螺絲孔544，底部設(shè)有軸向螺絲孔543。凸環(huán)511上的側(cè)向螺絲孔514和底部螺絲孔515分別與環(huán)蓋54的徑向螺絲孔544和軸向螺絲孔543相對應(yīng)，并通過安裝在側(cè)向螺絲孔514和徑向螺絲孔544內(nèi)的徑向螺絲562和安裝在底部螺絲孔515和軸向螺絲孔543內(nèi)的軸向螺絲561將環(huán)蓋54固定在母接頭51上。由于環(huán)蓋54和公接頭52通過凸凹環(huán)結(jié)構(gòu)和凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)相卡合，環(huán)蓋54和母接頭51通過螺栓相固定后，公接頭52被卡在母接頭51內(nèi)，無法拔出。而且，由于公接頭52和母接頭51之間公接頭52和環(huán)蓋54之間均非固定連接，因此，公接頭52可以相對于母接頭51圍繞兩者的軸心旋轉(zhuǎn)。公接頭52和母接頭51的軸心也即為管腔59的軸心。公接頭52卡在母接頭51內(nèi)時，齒輪521位于母接頭51的第一卡口512和第二卡口513之外。渦桿58是帶有外螺紋的圓形桿，通過軸承與母接頭固定。渦桿58上的外螺紋與公接頭52上的齒輪521相嚙合。電機也固定安裝在母接頭51上，并于與渦桿58相連，用于驅(qū)動渦桿58旋轉(zhuǎn)。當(dāng)渦桿58旋轉(zhuǎn)時，通過渦桿58上的外螺紋與公接頭52上的齒輪521之間的嚙合作用帶動齒輪521旋轉(zhuǎn)，由此，電機能夠驅(qū)動公接頭52相對于母接頭51圍繞管腔59的軸心旋轉(zhuǎn)。公接頭52和母接頭51之間的密封通過密封圈55實現(xiàn)。具體來說公接頭52的插管522上設(shè)有多道密封槽525。密封圈55設(shè)于密封槽525內(nèi)，由此，密封圈位于第一卡口512與插管522。本實施例的組合安裝非常方便。首先，在公接頭52的插管522的各個密封槽525內(nèi)設(shè)置密封圈55，然后將環(huán)蓋54的兩個半環(huán)體套在公接頭52的凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)處，再然后將由環(huán)蓋54和公接頭52組成的整體結(jié)構(gòu)插入母接頭51內(nèi)，再擰上螺絲使環(huán)蓋54和母接頭51相固定，最后再安裝渦桿58和電機。由于環(huán)蓋54是兩個半環(huán)體拼湊而成套在公接頭52的凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)處，這種拼湊并不固定，容易散開，為此，本實施例在半環(huán)體的外圓周上設(shè)有橡皮筋槽545，見圖4。當(dāng)兩個半環(huán)體拼湊而成的環(huán)蓋54套在公接頭52的凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)處后，用橡皮筋放入橡皮筋槽545內(nèi)，從而使得環(huán)蓋54和公接頭52相固定。本實施例半環(huán)體上的橡皮筋槽545只有一道，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，半環(huán)體上的橡皮筋槽545可以設(shè)置多道。此外還需要說明的是，本實施例的公接頭52凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)上的凸環(huán)部523和凹環(huán)部524均為一個。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，公接頭52凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)上的凸環(huán)部523和凹環(huán)部524也可以有多個，多個凸環(huán)部523和凹環(huán)部524相間排列。如圖5所示的實施方式中，公接頭52凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)上的凸環(huán)部523和凹環(huán)部524有兩個，兩個凸環(huán)部523和凹環(huán)部524相間排列。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，當(dāng)公接頭52凹凸環(huán)結(jié)構(gòu)上的凸環(huán)部523和凹環(huán)部524有多個時，與之相匹配的組成環(huán)蓋54的扇形環(huán)體上凸凹環(huán)結(jié)構(gòu)中的蓋凸部541和蓋凹部542也得有多個。實施例2本實施例是一種用于消防或艦艇上的水炮，該水炮上設(shè)有炮管方向調(diào)整機構(gòu)，而炮管方向調(diào)整機構(gòu)則通過實施例1中的管道旋轉(zhuǎn)連接器實現(xiàn)。該水炮如圖6所示，包括水炮罐1、儲氣罐41、空氣壓縮機42、蓄水箱3以及炮管21和炮頭22。水炮罐1用于放置發(fā)射后成為水炮的水，通過支撐架11豎直安裝在地面或底座上。儲氣罐41用于存儲高壓壓縮空氣，與空氣壓縮機42相連?？諝鈮嚎s機42將大氣中的空氣壓縮后成為高壓壓縮空氣，通過管道送入儲氣罐41。儲氣罐41通過電磁閥43與水炮罐1相連。當(dāng)電磁閥43打開后，儲氣罐41內(nèi)的高壓壓縮空氣沖入水炮罐1內(nèi)，將水炮罐1內(nèi)的水壓出水炮罐1，通過出水口發(fā)射。水炮罐1平時存儲在蓄水箱3內(nèi)。蓄水箱3通過水泵31和止回閥32與水炮罐1相連。當(dāng)水炮罐1需要水時，蓄水箱3內(nèi)的水通過水泵31經(jīng)止回閥32泵入水炮罐1內(nèi)。水炮罐1的出水口通過炮管方向調(diào)整機構(gòu)連接炮管21和炮頭22。經(jīng)出水口發(fā)射的水炮通過炮管方向調(diào)整機構(gòu)進行方向調(diào)整后最終通過炮管21和炮頭22射向目標(biāo)。炮管方向調(diào)整機構(gòu)如圖6、圖7所示，包括基管12、方向調(diào)整連接器5a、水平折彎管6、仰角調(diào)整連接器5b和炮管21。本實施例的基管12豎直安裝在水炮罐1的頂部出水口處，也就是，炮管方向調(diào)整機構(gòu)的基管12是水炮罐1的出水管。豎直設(shè)立在水炮罐1的頂部的基管12通過方向調(diào)整連接器5a連接水平折彎管6。水平折彎管6通過仰角調(diào)整連接器5b連接炮管21。炮頭22安裝在炮管21的末端。方向調(diào)整連接器5a和仰角調(diào)整連接器5b均為實施例1中的管道旋轉(zhuǎn)連接器。方向調(diào)整連接器5a用于驅(qū)動水平折彎管6相對于基管12圍繞豎直的軸心在水平面上旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)整炮管21的方向。仰角調(diào)整連接器5b用于驅(qū)動炮管21相對于水平折彎管6圍繞水平的軸心在豎直面上旋轉(zhuǎn)，從而調(diào)整炮管21的仰角。水平折彎管6是由管體多次折彎后形成的結(jié)構(gòu)。本實施例中，水平折彎管6，如圖7所示，包括第一水平段61、第二水平段62、第三水平段63、第四水平段64和豎直段69。第一水平段61、第二水平段62、第三水平段63、第四水平段64的管體為水平。豎直段69的管體豎直設(shè)立，通過方向調(diào)整連接器5a與基管12相連。由此，方向調(diào)整連接器5a能夠通過電機帶動水平折彎管6圍繞豎直段69和基管12共同的軸心旋轉(zhuǎn)。豎直段69經(jīng)90度彎折后與第一水平段61相連；第一水平段61經(jīng)90度彎折后與第二水平段62相連；第二水平段62經(jīng)90度彎折后與第三水平段63相連；第三水平段63經(jīng)90度彎折后與第四水平段64相連。也就是，豎直段69與第一水平段61相連并垂直；第一水平段61與第二水平段62相連并相垂直；第二水平段62和第三水平段63相連并垂直；第三水平段63和第四水平段64相連并垂直。第二水平段62、第三水平段63和第四水平段64組成U形結(jié)構(gòu)。炮管21的底部設(shè)有折彎段23，折彎段23與炮管21本體相垂直。折彎段23通過過仰角調(diào)整連接器5b安裝在第四水平段64上。由此，仰角調(diào)整連接器5b能夠通過電機帶動炮管21和炮頭22圍繞折彎段23和第四水平段64共同的軸心旋轉(zhuǎn)。需要指出的是，由于炮管21的仰角調(diào)整需要圍繞水平軸心旋轉(zhuǎn)而實現(xiàn)，因此，水平折彎管6的第一個作用是將一個水平設(shè)置的管體，也即第四水平段64，連接到豎直的基管21上。炮管21的底部折彎段23與炮管21本體相垂直導(dǎo)致，高速水流在折彎段23與炮管21本體的相折部形成側(cè)向沖力，作用于第四水平段64，假如第四水平段64直接與豎直段69相連，作用于第四水平段64的側(cè)向沖力導(dǎo)致第四水平段64會圍繞豎直段69和基管21共同的軸心旋轉(zhuǎn)，從而無法保持炮管21的方向。本實施例，水平折彎管6的第二個作用是抵充高速水流的側(cè)向沖擊力，從而保持炮管21的方向。本實施例通過第一水平段61和由第二水平段62、第三水平段63和第四水平段64組成U形結(jié)構(gòu)共同組成的結(jié)構(gòu)可以抵消作用于第一水平段61的側(cè)向沖擊力，避免水平折彎管6圍繞豎直段69和基管21共同的軸心旋轉(zhuǎn)。需要說明的是，本實施例的蓄水箱3在那些具有充足水源的場合是不必要的。水炮罐1可以通過水泵31和止回閥32從提供水源的池塘或江河中獲得水炮需要的供水。