專利名稱：一種伺服控制消防炮的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于消防設備技術領域，具體涉及到一種伺服控制消防炮。
背景技術：
消防炮是目前消防裝備中滅火效率最高、對生命財產最安全的一種高新科技產品，相對于其他的消防產品，具有射程遠、操作簡單的特點。而為了擴大消防炮使用的適應范圍，通常在消防炮中設置有水平、垂直回轉機構，現有消防炮的回轉機構通常存在炮身在沿水平面轉動及沿垂直于水平面轉動時的結構工藝性差、剛性差及回轉精度低的問題。

實用新型內容本實用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供了一種整體剛性強、回轉定位精度高且加工、裝配及維護簡單的伺服控制消防炮。本實用新型技術的技術方案是這樣實現的:一種伺服控制消防炮，包括炮身以及炮頭，其特征在于:所述炮身的進水口端通過水平伺服控制機構與入口蝸輪軸連通，其出水口端通過垂直伺服控制機構與出口蝸輪軸連通，所述出口蝸輪軸與炮頭固定連接。本實用新型所述的伺服控制消防炮，其所述水平伺服控制機構包括下驅動箱體、水平伺服電機、水平蝸桿以及水平蝸輪，所述炮身的進水口端通過下連接盤與下驅動箱體固定連接，所述水平伺服電機的外殼與下驅動箱體連接在一起，所述水平蝸桿一端與水平伺服電機動力輸出端驅動連接，所述水平蝸桿與水平蝸輪嚙合，所述水平蝸輪與入口蝸輪軸通過花鍵配合連接。本實用新型所述的伺服控制消防炮，其所述入口蝸輪軸置于下驅動箱體內，在所述入口蝸輪軸與下驅動箱體之間設置有水平回轉限位機構。本實用新型所述的伺服控制消防炮，其所述水平回轉限位機構包括設置在入口蝸輪軸與下驅動箱體之間的下限位環(huán)，所述下限位環(huán)與入口蝸輪軸通過花鍵配合連接，在所述下限位環(huán)的圓周面上開有小于360°的導向槽，在所述下驅動箱體上設置有限位擋塊，在所述限位擋塊內圓弧面上沿圓周方向開有與下限位環(huán)上導向槽對應配合的腰形沉槽，在所述腰形沉槽內設置有鋼珠。本實用新型所述的伺服控制消防炮，其所述水平蝸桿一端通過水平聯軸套與水平伺服電機動力輸出端驅動連接。本實用新型所述的伺服控制消防炮，其所述水平蝸桿遠離水平伺服電機的一端與水平調節(jié)手輪連接。本實用新型所述的伺服控制消防炮，其所述垂直伺服控制機構包括上驅動箱體、垂直伺服電機、垂直蝸桿以及垂直蝸輪，所述炮身的出水口端通過上連接盤與上驅動箱體固定連接，所述垂直伺服電機的外殼與上驅動箱體連接在一起，所述垂直蝸桿一端與垂直伺服電機的動力輸出端驅動連接，所述垂直蝸桿與垂直蝸輪嚙合，所述垂直蝸輪與出口蝸輪軸通過花鍵配合連接。[0011]本實用新型所述的伺服控制消防炮，其所述出口蝸輪軸置于上驅動箱體內，在所述出口蝸輪軸與上驅動箱體之間設置有垂直回轉限位機構。本實用新型所述的伺服控制消防炮，其所述垂直回轉限位機構包括設置在出口蝸輪軸與上驅動箱體之間的上限位環(huán)，所述上限位環(huán)與出口蝸輪軸通過花鍵配合連接，在所述上驅動箱體上設置有限位螺釘，所述上限位環(huán)沿圓周方向設置有與限位螺釘配合的導向槽。本實用新型所述的伺服控制消防炮，其所述垂直蝸桿遠離垂直伺服電機的一端與垂直調節(jié)手輪連接。本實用新型通過電氣控制分別對水平及垂直兩個方向的伺服電機發(fā)出動作命令，實現炮頭出水口作相適應的角度調整，水平伺服控制機構和垂直伺服控制機構的結構設計有效解決了現有消防炮結構存在的炮身在沿水平面轉動及沿垂直于水平面轉動時的結構工藝性差、剛性差及回轉精度低的問題。

圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是圖1中A-A剖面圖。圖中標記:1為炮身，2為炮頭,3為入口蝸輪軸,4為出口蝸輪軸,5為下驅動箱體，6為水平伺服電機，7為水平蝸桿，8為水平蝸輪，9為下連接盤，10為下限位環(huán)，11為水平聯軸套，12為水平調節(jié)手輪，13為上驅動箱體，14為垂直伺服電機，15為垂直蝸桿，16為垂直蝸輪，17為上限位環(huán)，18為垂直調節(jié)手輪，19為壓力檢測器，20為連接法蘭，21為軸承，22為密封圈，24為上連接盤，25為限位擋塊，26為鋼珠，27為限位螺釘。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1和2所示，一種伺服控制消防炮，包括炮身I以及炮頭2，所述炮身I的進水口端通過水平伺服控制機構與入口蝸輪軸3連通，其出水口端通過垂直伺服控制機構與出口蝸輪軸4連通，所述出口蝸輪軸4與炮頭2固定連接，所述入口蝸輪軸3通過連接法蘭20與前置連接零件固定。其中，所述水平伺服控制機構包括下驅動箱體5、水平伺服電機6、水平蝸桿7以及水平蝸輪8，所述炮身I的進水口端通過下連接盤9與下驅動箱體5固定連接，所述水平伺服電機6的外殼與下驅動箱體5連接在一起，所述水平蝸桿7—端通過水平聯軸套11與水平伺服電機6動力輸出端驅動連接，其另一端與水平調節(jié)手輪12連接，所述水平蝸桿7與水平蝸輪8嚙合，所述水平蝸輪8與入口蝸輪軸3通過花鍵配合連接，所述入口蝸輪軸3及水平蝸輪8置于下驅動箱體5內，在所述入口蝸輪軸3與下驅動箱體5之間設置有水平回轉限位機構、軸承21及密封圈22。所述水平回轉限位機構包括設置在入口蝸輪軸3與下驅動箱體5之間的下限位環(huán)10，所述下限位環(huán)10與入口蝸輪軸3通過花鍵配合連接，在所述下限位環(huán)10的圓周面上開有小于360°的導向槽，在所述下驅動箱體5上設置有限位擋塊25，在所述限位擋塊25內圓弧面上沿圓周方向開有與下限位環(huán)10上導向槽對應配合的腰形沉槽，在所述腰形沉槽內設置有鋼珠26。其中，所述垂直伺服控制機構包括上驅動箱體13、垂直伺服電機14、垂直蝸桿15以及垂直蝸輪16，所述炮身I的出水口端通過上連接盤24與上驅動箱體13固定連接，所述垂直伺服電機14的外殼與上驅動箱體13連接在一起，所述垂直蝸桿15 —端通過垂直聯軸套與垂直伺服電機14的動力輸出端驅動連接，其另一端與垂直調節(jié)手輪18連接，所述垂直蝸桿15與垂直蝸輪16嚙合，所述垂直蝸輪16與出口蝸輪軸4通過花鍵配合連接，所述出口蝸輪軸4及垂直蝸輪16置于上驅動箱體13內，在所述出口蝸輪軸4與上驅動箱體13之間設置有垂直回轉限位機構、軸承21及密封圈22。所述垂直回轉限位機構包括設置在出口蝸輪軸4與上驅動箱體13之間的上限位環(huán)17，所述上限位環(huán)17與出口蝸輪軸4通過花鍵配合連接，在所述上驅動箱體13上設置有限位螺釘27，所述上限位環(huán)17沿圓周方向設置有與限位螺釘27配合的導向槽。在所述炮頭2處設置有出水壓力檢測器19以及火災定位器，其與本裝置外的火災探測器及電氣監(jiān)測控制裝置組成自動探測、自動尋找、自動滅火的閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)。本實用新型的工作原理:入水出入走向:入口蝸輪軸下端中央過孔為消防水入水口，消防水經炮身中央過孔及出口蝸輪軸，由炮頭出水端噴出。水平回轉:水平伺服回轉是由水平伺服電機輸出軸經水平聯軸套帶動水平蝸桿沿電機軸線旋轉；水平蝸桿與水平蝸輪嚙合，入口蝸輪軸與水平蝸輪采用花鍵配合連接，因入口蝸輪軸下端面被前置連接零件固定，使其自身不轉動，限制水平蝸輪不能轉動，因而使水平蝸桿沿水平蝸輪圓周繞水平蝸輪中心作圓周旋轉，從而使水平蝸桿既要作自轉，又要繞水平蝸輪圓周轉動，即水平蝸桿運動軌跡為行星運動。因水平蝸桿、水平聯軸套及水平伺服電機是通過水平伺服電機端面與下驅動箱體連接在一起的，因此，水平蝸桿在作沿水平蝸輪中心作圓周旋轉時，下驅動箱體與水平蝸桿一道圍繞水平蝸輪圓周作公轉；下驅動箱體與炮身是通過下連接盤緊固連接，從而實現了炮身及炮身上部零件均沿水平蝸輪中心作水平方向的轉動，實現了本伺服控制消防炮出水端沿水平方向的圓周轉動。其中，水平調節(jié)手輪用于手動操作，實現人工進行水平回轉，采用伺服控制回轉與手動回轉兩種方式，以應對一旦伺服控制失效、采用手工回轉補救措施，符合通用的消防規(guī)范要求。垂直回轉:垂直伺服回轉是由垂直伺服電機輸出軸經垂直聯軸套帶動垂直蝸桿沿電機軸線旋轉；垂直蝸桿與垂直蝸輪嚙合，出口蝸輪軸與垂直蝸輪采用花鍵配合連接，因出口蝸輪軸沒有被其他零件固定，使其自身的回轉未被限制，因而當垂直蝸桿回轉時，垂直蝸桿與垂直蝸輪嚙合，使垂直蝸輪作旋轉，垂直蝸輪通過花鍵與出口蝸輪軸連接，從而帶動出口蝸輪軸及與其固定連接的炮頭同步轉動。因垂直蝸桿只作自轉，垂直伺服電機轉動時，上驅動箱體及炮身不轉動，只有炮頭與出口蝸輪軸作垂直面的轉動，實現了本伺服控制消防炮出水端沿垂直方向的圓周轉動。其中，垂直調節(jié)手輪用于手動操作，實現人工進行垂直回轉，采用伺服控制回轉與手動回轉兩種方式，以應對一旦伺服控制失效、采用手工回轉補救措施，符合通用的消防規(guī)范要求。[0030]回轉極限限位機構:下限位環(huán)用于下驅動箱體連同炮身水平方向順時針及逆時針回轉時的限位，上限位環(huán)用于炮頭垂直方向順時針及逆時針回轉時的限位。水平回轉的限位機構:入口蝸輪軸通過花鍵配合裝有下限位環(huán)，下限位環(huán)圓周面上開有小于360°且供鋼球滑動的導向槽；下驅動箱體上配有限位擋塊，限位擋塊內圓弧面上沿圓周方向開有腰形沉槽，鋼珠置于此槽內。當下驅動箱體順時針或逆時針回轉時，鋼球沿下限位環(huán)的圓周弧槽表面轉動，轉到下限位環(huán)的導向槽的極限位置時，此時鋼球將沿限位塊的內圓弧腰形沉槽繼續(xù)回轉，直至轉到限位塊腰形沉槽的另一端極限位置，從而實現了水平回轉限位、且轉角大于360°。垂直回轉的限位機構:上驅動箱體上裝有一個限位螺釘，上限位環(huán)沿圓周方向開有一段與限位螺釘對應配合的導向槽，垂直方向順時針或逆時針回轉時，垂直蝸桿通過垂直蝸輪的花鍵帶動出口蝸輪軸轉動，出口蝸輪軸再通過花鍵配合帶動上限位環(huán)回轉，直至碰到限位螺釘時停止回轉，從而實現了垂直回轉限位、且轉角大于120°。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種伺服控制消防炮，包括炮身(I)以及炮頭(2)，其特征在于:所述炮身(I)的進水口端通過水平伺服控制機構與入口蝸輪軸(3)連通，其出水口端通過垂直伺服控制機構與出口蝸輪軸(4)連通，所述出口蝸輪軸(4)與炮頭(2)固定連接。
2.根據權利要求1所述的伺服控制消防炮，其特征在于:所述水平伺服控制機構包括下驅動箱體(5)、水平伺服電機(6)、水平蝸桿(7)以及水平蝸輪(8)，所述炮身(I)的進水口端通過下連接盤(9)與下驅動箱體(5)固定連接，所述水平伺服電機(6)的外殼與下驅動箱體(5)連接在一起，所述水平蝸桿(7) —端與水平伺服電機(6)動力輸出端驅動連接，所述水平蝸桿(7 )與水平蝸輪(8 )嚙合，所述水平蝸輪(8 )與入口蝸輪軸(3 )通過花鍵配合連接。
3.根據權利要求2所述的伺服控制消防炮，其特征在于:所述入口蝸輪軸(3)置于下驅動箱體(5 )內，在所述入口蝸輪軸(3 )與下驅動箱體(5 )之間設置有水平回轉限位機構。
4.根據權利要求3所述的伺服控制消防炮，其特征在于:所述水平回轉限位機構包括設置在入口蝸輪軸(3)與下驅動箱體(5)之間的下限位環(huán)(10)，所述下限位環(huán)(10)與入口蝸輪軸(3)通過花鍵配合連接，在所述下限位環(huán)(10)的圓周面上開有小于360°的導向槽，在所述下驅動箱體(5)上設置有限位擋塊(25)，在所述限位擋塊(25)內圓弧面上沿圓周方向開有與下限位環(huán)(10)上導向槽對應配合的腰形沉槽，在所述腰形沉槽內設置有鋼珠(26)。
5.根據權利要求4所述的伺服控制消防炮，其特征在于:所述水平蝸桿(7)—端通過水平聯軸套(11)與水平伺服電機(6)動力輸出端驅動連接，其另一端與水平調節(jié)手輪(12)連接。
6.根據權利要求1至5中任意一項所述的伺服控制消防炮，其特征在于:所述垂直伺服控制機構包括上驅動箱體(13)、垂直伺服電機(14)、垂直蝸桿(15)以及垂直蝸輪(16)，所述炮身(I)的出水口端通過上連接盤(24)與上驅動箱體(13)固定連接，所述垂直伺服電機(14)的外殼與上驅動箱體(13)連接在一起，所述垂直蝸桿(15)—端與垂直伺服電機(14)的動力輸出端驅動連接，所述垂直蝸桿(15)與垂直蝸輪(16)嚙合，所述垂直蝸輪(16)與出口蝸輪軸(4)通過花鍵配合連接。
7.根據權利要求6所述的伺服控制消防炮，其特征在于:所述出口蝸輪軸(4)置于上驅動箱體(13)內，在所述出口蝸輪軸(4)與上驅動箱體(13)之間設置有垂直回轉限位機構。
8.根據權利要求7所述的伺服控制消防炮，其特征在于:所述垂直回轉限位機構包括設置在出口蝸輪軸(4 )與上驅動箱體(13 )之間的上限位環(huán)(17 )，所述上限位環(huán)(17 )與出口蝸輪軸(4)通過花鍵配合連接，在所述上驅動箱體(13)上設置有限位螺釘(27)，所述上限位環(huán)(17)沿圓周方向設置有與限位螺釘(27)配合的導向槽。
9.根據權利要求8所述的伺服控制消防炮，其特征在于:所述垂直蝸桿(15)—端通過垂直聯軸套與垂直伺服電機(14)的動力輸出端驅動連接，其另一端與垂直調節(jié)手輪(18)連接。
10.根據權利要求9所述的伺服控制消防炮，其特征在于:在所述炮頭(2)處設置有出水壓力檢測器(19)以及火災定位器。
專利摘要本實用新型公開了一種伺服控制消防炮，包括炮身以及炮頭，所述炮身的進水口端通過水平伺服控制機構與入口蝸輪軸連通，其出水口端通過垂直伺服控制機構與出口蝸輪軸連通，所述出口蝸輪軸與炮頭固定連接。本實用新型通過電氣控制分別對水平及垂直兩個方向的伺服電機發(fā)出動作命令，實現炮頭出水口作相適應的角度調整，水平伺服控制機構和垂直伺服控制機構的結構設計有效解決了現有消防炮結構存在的炮身在沿水平面轉動及沿垂直于水平面轉動時的結構工藝性差、剛性差及回轉精度低的問題。
文檔編號A62C31/00GK202920873SQ20122062235
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權日2012年11月22日
發(fā)明者汪映標, 吳明軍, 姚興云 申請人:四川威特龍消防設備有限公司