專利名稱：液炮發(fā)射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型主要涉及噴射技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用于消防、治安、防爆、破碎、沖洗等領(lǐng)域，具體是一種液體發(fā)射裝置。
背景技術(shù)：
水射流在消防、治安防爆及破碎、清洗、切割等領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用，但傳統(tǒng)的作業(yè)方式都是連續(xù)射流。射流的射程及沖擊力主要取決產(chǎn)生射流的壓力及噴嘴直徑(即出口流量)，而在大氣中噴射的水射流，由于受到空氣阻力等多種因素影響，在一定射程后總會消散。當(dāng)噴嘴直徑一定時，射流的射程隨著壓力的增高開始迅速增加，然后變慢，而接近某一極限值后停止增加。即當(dāng)噴嘴直徑一定時，壓力增到一定值后，無論壓力再增加多少，也不會使射程再增加。此時的射程，即是該噴嘴的極限射程。如為了獲得更大射程的射流，只能夠再增加噴嘴直徑，即增加流量，產(chǎn)生射流的泵機(jī)組功率也隨之增加。這一問題，首先在消 防應(yīng)用中凸現(xiàn)出來。隨著城市高層建筑的增多，傳統(tǒng)的20 30m高射程的“水炮”已無用武之地，就是50m高射程的大型“水炮”也望塵莫及。而若仍使用連續(xù)射流的水炮，為達(dá)到IOOm高射程，機(jī)組功率須達(dá)到1300kw以上。如此大功率機(jī)組，顯然難以在機(jī)動性要求很高的消防作業(yè)中使用。而與連續(xù)射流相對應(yīng)的另一種射流形式“脈沖射流”或“間斷射流”，理論上早有研究，但還未見在實踐中應(yīng)用，即一直還沒有實際應(yīng)用的發(fā)射設(shè)備。由于液體脈沖射流很象炮彈一樣一發(fā)一發(fā)分次連續(xù)發(fā)射，所以稱“液炮”。而現(xiàn)有的消防“水炮”，實質(zhì)上是水槍的放大，與其完全不同。“蓄能驟放”是“液炮”的核心特征。同等能量的液炮其射程和沖擊力要遠(yuǎn)大于同等能量的連續(xù)射流。因為，能量的突然釋放所產(chǎn)生的功效要遠(yuǎn)大于逐漸釋放所產(chǎn)生的功效。換言之，采用“液炮”形式，可大大降低能耗及機(jī)組裝備功率。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種液炮發(fā)射裝置，本實用新型液炮發(fā)射裝置，包括有炮座，炮座的頂端鉸接變徑炮筒，變徑炮筒由依次增大的前腔、中腔和后腔組成；變徑炮筒內(nèi)滑動安裝變徑活塞，變徑炮筒后腔尾端中心處安裝彈簧，變徑炮筒前腔的頂端安裝蝸旋進(jìn)液噴嘴體，蝸旋進(jìn)液噴嘴體的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)液口，蝸旋進(jìn)液噴嘴體的頂端設(shè)有噴射口，炮座側(cè)壁與變徑炮筒中腔的下側(cè)之間鉸接仰俯操作桿，變徑炮筒后腔兩端的外壁分別安裝機(jī)械觸動開關(guān)，機(jī)械觸動開關(guān)帶有與變徑活塞兩側(cè)相對應(yīng)的閥桿，機(jī)械觸動開關(guān)分別通過氣路控制系統(tǒng)與空氣壓縮機(jī)機(jī)組連接。所述的變徑活塞外壁與變徑炮筒內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈。所述蝸旋進(jìn)液噴嘴體采用側(cè)周向偏變徑炮筒前腔向的進(jìn)液方向及蝸旋進(jìn)液流道。所述炮座安裝旋轉(zhuǎn)裝置。所述氣路控制系統(tǒng)由設(shè)置有三通、換向閥和調(diào)節(jié)閥的氣路組成。所述進(jìn)液口通過管路連接供液泵。本實用新型包括可旋轉(zhuǎn)的炮座、仰俯操作桿、變徑炮筒、供液泵、空氣壓縮機(jī)機(jī)組及氣控系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)炮座及仰俯操作桿可實現(xiàn)液炮向不同方向發(fā)射，空氣壓縮機(jī)機(jī)組提供裝置動力；氣控系統(tǒng)控制液炮射程、頻率；供液泵給裝置供液實現(xiàn)連續(xù)發(fā)射。本實用新型實現(xiàn)了“蓄能驟放”的“液炮”發(fā)射，利用較小的功率裝備，即可達(dá)到百米以上的噴射射程，在消防、防暴領(lǐng)域非常適用。同時，液炮裝置較普通連續(xù)射流，可大大降低能耗，因而在其它破碎、清洗等工程領(lǐng)域也可廣泛應(yīng)用。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖I，液炮發(fā)射裝置，包括有炮座1，炮座I的頂端鉸接變徑炮筒2，變徑炮筒由 依次增大的前腔、中腔和后腔組成；變徑炮筒內(nèi)滑動安裝變徑活塞3，變徑炮筒后腔尾端中心處安裝彈簧4，變徑炮筒前腔的頂端安裝蝸旋進(jìn)液噴嘴體5，蝸旋進(jìn)液噴嘴體的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)液口 6，蝸旋進(jìn)液噴嘴體的頂端設(shè)有噴射口 7，炮座側(cè)壁與變徑炮筒中腔的下側(cè)之間鉸接仰俯操作桿8，變徑活塞外壁與變徑炮筒內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈9，變徑炮筒后腔兩端的外壁分別安裝機(jī)械觸動開關(guān)10，機(jī)械觸動開關(guān)帶有與變徑活塞兩側(cè)相對應(yīng)的閥桿11。變徑活塞安裝在變徑炮筒內(nèi)，變徑炮筒上的密封及活塞上的密封圈將變徑炮筒內(nèi)腔分割成前、中、后三個腔。前腔設(shè)計有噴嘴型流道出口，它與蝸旋進(jìn)液噴嘴體連接。中腔、后腔分別設(shè)有氣口與氣路控制系統(tǒng)中的二位六通換向閥相連。后腔、中腔的端部各安裝一個機(jī)械觸發(fā)式常閉氣閥。變徑炮筒后腔內(nèi)還安裝一彈簧。氣源經(jīng)三通后分兩路，各經(jīng)一調(diào)節(jié)閥和進(jìn)入換向閥。換向閥的換向動作靠氣壓推動。換向閥的功能只有兩種狀態(tài)當(dāng)與中腔氣口相接的壓力氣源口接通時，與之對應(yīng)的通大氣的排氣口關(guān)閥，同時與后腔氣口相接的壓力氣源口關(guān)閉，而與其連通的排氣口打開。反之，當(dāng)后腔接氣口與壓力氣源接通、與排氣口隔斷時，中腔接氣口與排氣口接通與壓力氣源口隔斷。因此，當(dāng)打開壓力氣源時，壓縮氣只能進(jìn)入一個腔，而同時另一腔則與大氣相通。工作時，首先啟動空壓機(jī)，使儲氣罐壓力達(dá)到額定參數(shù)，然后啟動供液泵，打開液炮發(fā)射裝置氣源及進(jìn)液管路閥門。當(dāng)壓縮氣經(jīng)三通再經(jīng)換向閥進(jìn)入變徑炮筒中腔時，壓縮空氣推動活塞向后運動，此時后腔氣口與大氣相通，活塞在中腔壓縮氣的推動下向后運動并壓縮后腔中的彈簧(彈簧可起到增加蓄能的作用)。同時前腔在柱塞(變徑活塞的小直徑一端)后退的抽吸作用下開始進(jìn)液。調(diào)節(jié)閥可控制中腔進(jìn)氣壓力和流量，克服彈簧阻力的同時控制柱塞向后運動的速度。柱塞向后運動的速度與進(jìn)液的流量相匹配。當(dāng)活塞向后運動到接近后腔死點時，觸發(fā)安裝在后腔端部的氣閥的閥桿，氣閥打開，導(dǎo)通換向閥控制氣路，使換向閥動作，實現(xiàn)氣流換向。隨即，中腔排氣口打開、氣源通道隔斷，而后腔氣口與壓縮氣源口接通、排氣口隔斷，壓縮空氣進(jìn)入后腔。壓縮空氣動力與彈簧力雙重作用，推動活塞向前迅速運動，活塞再推動前腔中的液體由前腔噴嘴口噴出，形成一發(fā)“液彈”。調(diào)節(jié)閥可調(diào)節(jié)后腔進(jìn)氣量與壓力。顯然氣源流量越大，壓力越高，活塞推進(jìn)速度也就越快，液體噴射出口速度也就越大，射程也就越遠(yuǎn)，沖擊能力也越強。當(dāng)活塞推進(jìn)到接近變徑炮筒中腔行程終點時，觸發(fā)安裝在后腔與中腔銜接處端部氣閥的閥桿，使氣閥打開，壓縮氣源與換向閥接通，推動換向閥閥桿動作，實現(xiàn)氣路換向。隨后，中腔氣口與壓縮氣源接通、排氣口關(guān)閉，而后腔氣口與壓縮氣源口隔斷、與排氣口導(dǎo)通，活塞在中腔壓縮氣的推動下再次向后運動，前腔再次開始進(jìn)液。以上活塞的往復(fù)運動，最終就產(chǎn)生了連續(xù)的“液彈”發(fā)射，也即液炮。本實用新型液炮發(fā)射裝置的另一關(guān)鍵創(chuàng)新點還在于變徑炮筒前腔口安裝的“蝸旋進(jìn)液噴嘴體”的結(jié)構(gòu)設(shè)計。由于 采用了側(cè)周向稍偏變徑炮筒前腔向的進(jìn)液方向及蝸旋進(jìn)液流道，使得液體以貼壁旋轉(zhuǎn)略偏向變徑炮筒前腔的運動方向進(jìn)入前腔，因而使進(jìn)液連續(xù)流暢。更重要的是，當(dāng)炮口水平或斜向下時，這種旋向運動離心力再加以活塞向后運動使前腔產(chǎn)生的負(fù)壓吸力，能保證液體只向前腔流動，而不會從噴嘴炮口流出，也即保證了供液的有效性和連續(xù)性。而另一方面當(dāng)液體從前腔噴嘴口噴出時又可帶動部分液體一起從噴嘴(炮口)噴出，增加“液彈”流量。從上述液炮發(fā)射裝置工作原理不難看出變徑炮筒口徑越大、活塞變徑比越大、儲氣罐容積與變徑炮筒后腔容積匹配、氣壓越高，則單發(fā)“液彈”的能量也越大，射程也就越遠(yuǎn)(或高)；而液炮發(fā)射頻率則主要靠活塞向后運動的速度控制，頻率越高、供液量匹配也相應(yīng)越大，裝置的功率也就越大，即空壓機(jī)組功率也須越大。顯然，僅就射程而言，很小功率裝備的液炮發(fā)射裝置，就可達(dá)到連續(xù)射流上千千瓦功率機(jī)組才能達(dá)到的百米高射程。
權(quán)利要求1.一種液炮發(fā)射裝置，包括炮座，其特征在于炮座的頂端鉸接變徑炮筒，變徑炮筒由依次增大的前腔、中腔和后腔組成；變徑炮筒內(nèi)滑動安裝變徑活塞，變徑炮筒后腔尾端中心處安裝彈簧，變徑炮筒前腔的頂端安裝蝸旋進(jìn)液噴嘴體，蝸旋進(jìn)液噴嘴體的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)液口，蝸旋進(jìn)液噴嘴體的頂端設(shè)有噴射口，炮座側(cè)壁與變徑炮筒中腔的下側(cè)之間鉸接仰俯操作桿，變徑炮筒后腔兩端的外壁分別安裝機(jī)械觸動開關(guān)，機(jī)械觸動開關(guān)帶有與變徑活塞兩側(cè)相對應(yīng)的閥桿，機(jī)械觸動開關(guān)分別通過氣路控制系統(tǒng)與空氣壓縮機(jī)機(jī)組連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述液炮發(fā)射裝置，其特征在于所述變徑活塞外壁與變徑炮筒內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述液炮發(fā)射裝置，其特征在于所述蝸旋進(jìn)液噴嘴體采用側(cè)周向偏變徑炮筒前腔向的進(jìn)液方向及蝸旋進(jìn)液流道。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述液炮發(fā)射裝置，其特征在于所述炮座安裝旋轉(zhuǎn)裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述液炮發(fā)射裝置，其特征在于所述氣路控制系統(tǒng)由設(shè)置有三通、換向閥和調(diào)節(jié)閥的氣路組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述液炮發(fā)射裝置，其特征在于所述進(jìn)液口通過管路連接供液泵。
專利摘要本實用新型公開了一種液炮發(fā)射裝置。本實用新型包括有炮座，炮座的頂端鉸接變徑炮筒，變徑炮筒由依次增大的前腔、中腔和后腔組成；變徑炮筒內(nèi)滑動安裝變徑活塞，變徑炮筒后腔尾端中心處安裝彈簧，變徑炮筒前腔的頂端安裝蝸旋進(jìn)液噴嘴體，蝸旋進(jìn)液噴嘴體的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)液口，蝸旋進(jìn)液噴嘴體的頂端設(shè)有噴射口，炮座側(cè)壁與變徑炮筒中腔的下側(cè)之間鉸接仰俯操作桿，變徑炮筒后腔兩端的外壁分別安裝機(jī)械觸動開關(guān)，機(jī)械觸動開關(guān)帶有與變徑活塞兩側(cè)相對應(yīng)的閥桿。本實用新型可達(dá)到百米以上的噴射射程，在消防、防暴領(lǐng)域非常適用。
文檔編號B05B9/047GK202490715SQ201120523889
公開日2012年10月17日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者何勇, 薛勝雄, 陳正文, 黃衛(wèi)聯(lián) 申請人:天津神封科技發(fā)展有限公司