專利名稱：一種大射程消防水槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于消防水槍結(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(biāo)。水槍射程小， 就意味著消防隊(duì)員操作水槍過(guò)程中距離火場(chǎng)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目前國(guó)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(lái)自消防水帶的水通過(guò)錐形收縮通道將壓力能轉(zhuǎn)化成水流動(dòng)能后噴出。這種水槍結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(méi)有水落向地面；多功能水槍主要由直流、開(kāi)花、可調(diào)流量、無(wú)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(wú)坐力的多功能水槍最大射程要小很多，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相比，得到了較廣泛的應(yīng)用。這兩種水槍的流動(dòng)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(dòng)能，當(dāng)水壓不變時(shí)，射流距離較短，尤其是無(wú)坐力水槍，一部分壓力能用來(lái)克服水槍的后坐力，使射流距離進(jìn)一步縮短。射流距離越短，消防員越靠近火場(chǎng)。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(fù)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。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，射程遠(yuǎn)且無(wú)后坐力的消防水槍。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案如下。一種大射程消防水槍，由依次連接的進(jìn)水段、腔體和噴嘴段組成，所述進(jìn)水段的內(nèi)腔由進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(guò)流斷面為橢圓形。所述進(jìn)水段依次由進(jìn)水口、收縮段、過(guò)渡段、直管段和射流口組成，所述進(jìn)水口為一個(gè)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(jìn)水口的母線相切，另一端與過(guò)渡段的母線相切，所述過(guò)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(jìn)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(jìn)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(zhǎng)軸長(zhǎng)度與進(jìn)水段的進(jìn)水口)的直徑相同，而短軸長(zhǎng)度為噴嘴段內(nèi)徑的1-1. 3倍。所述噴嘴段為一個(gè)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(jìn)水段的直管段內(nèi)徑的1. 2-1. 5倍，噴嘴段的長(zhǎng)度是其直徑的3-5倍。本發(fā)明提出了一種遠(yuǎn)射流水槍，該水槍的實(shí)測(cè)結(jié)果表明，在相同水壓下，射程比直流水槍大30%，比無(wú)坐力多功能水槍大40% ；并且離開(kāi)水槍噴口的流束表面呈光滑的實(shí)心圓柱狀，抗空氣流撕裂能力強(qiáng)，從水槍出口到目標(biāo)處，射流形態(tài)與普通直流水槍相同，離開(kāi)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(dòng)分量和二次環(huán)流分量(周向流動(dòng))，沒(méi)有水在射流中途落向地面。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖1、2為本發(fā)明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(jìn)水段1、腔體2和噴嘴段3構(gòu)成。所述進(jìn)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(guò)流斷面為橢圓形，其中心線與進(jìn)水段1和噴嘴段3共線。圖3、4的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖，所述進(jìn)水段1由進(jìn)水口 11、收縮段12、過(guò)渡段13、 直管段14和射流口 15構(gòu)成。所述進(jìn)水口 11為一個(gè)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(jìn)水口 11的出口母線相切，另一端與過(guò)渡段13的進(jìn)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(guò)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(guò)渡段13的母線出口端與直管段 14的進(jìn)口母線相切，并且收縮較為緩慢，目的是延續(xù)過(guò)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(qiáng)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(dòng)方向通過(guò)該管段后在其出口處過(guò)渡到沿著軸向方向進(jìn)入直管段14。所述直管段14的目的是使水流在到達(dá)射流口 15時(shí)進(jìn)一步整流到沿著軸向方向進(jìn)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24構(gòu)成。所述腔體21為中空結(jié)構(gòu)；所述垂直內(nèi)壁24與水槍的軸線垂直，進(jìn)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(guò)流斷面為橢圓形，其長(zhǎng)軸長(zhǎng)度與進(jìn)水段1的進(jìn)水口 11的直徑相同，短軸長(zhǎng)度為噴嘴段3直徑的1-1. 3倍。所述噴嘴段3為一個(gè)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(jìn)水段1直管段14內(nèi)徑的1. 2-1. 5倍，所述噴嘴段3的長(zhǎng)度是其直徑的3_5 倍。噴嘴段3軸向長(zhǎng)度較大的作用是對(duì)從腔體2中出來(lái)的強(qiáng)紊流的水流進(jìn)行整流，減小水流的紊流度。本發(fā)明的工作原理是，從消防水帶來(lái)的高壓水流流經(jīng)進(jìn)水段1時(shí)，由于流道斷面快速減小，水流速度快速增大，經(jīng)過(guò)進(jìn)水段1的過(guò)渡段13和直管段14消除徑向流動(dòng)分量后從射流口 15以軸向方向進(jìn)入腔體2中。由于流道在腔體2的長(zhǎng)軸方向突然擴(kuò)大，進(jìn)入腔體 2的部分水流產(chǎn)生沿徑向方向的流動(dòng)分量，使該部分水流呈擴(kuò)張型的錐面流動(dòng)，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24形成在腔體2長(zhǎng)軸方向的2個(gè)環(huán)形流動(dòng)。由于這兩個(gè)環(huán)形流動(dòng)速度較高，在其中心處形成2 個(gè)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(tuán)。當(dāng)兩個(gè)蒸汽團(tuán)的體積增大到接觸在一起時(shí)，流道被堵塞，而上游進(jìn)水段1的水還繼續(xù)在流動(dòng)，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(gè)壓力時(shí)，蒸汽團(tuán)被壓縮，流道開(kāi)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(jìn)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(lái)流達(dá)到較高壓力來(lái)流的射程的目的。在工作過(guò)程中，由于腔體2中蒸汽團(tuán)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(shí)測(cè)結(jié)果表明，在相同水壓下，射程比直流水槍大30%，比無(wú)坐力多功能水槍大 40%。作為另一個(gè)實(shí)施例，腔體2也可以設(shè)計(jì)成圓形振腔，但在圓形振腔中蒸汽團(tuán)是一個(gè)環(huán)形。由于流動(dòng)的紊流度高，該蒸汽團(tuán)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(jìn)水段(1)、腔體(2)和噴嘴段(3) 組成，所述進(jìn)水段(1)的內(nèi)腔由進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(guò)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(jìn)水段(1)依次由進(jìn)水口(11)、收縮段(12)、過(guò)渡段(13)、直管段(14)和射流口(15)組成，所述進(jìn)水口(11)為一個(gè)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(jìn)水口(11)的母線相切，另一端與過(guò)渡段(13)的母線相切，所述過(guò)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(jìn)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(jìn)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(zhǎng)軸長(zhǎng)度與進(jìn)水段(1)的進(jìn)水口(11)的直徑相同，而短軸長(zhǎng)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(gè)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(jìn)水段(1)的直管段 (14)內(nèi)徑的1.2-1. 5倍，噴嘴段(3)的長(zhǎng)度是其直徑的3-5倍。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種大射程消防水槍，由依次連接的進(jìn)水段(1)、腔體(2)和噴嘴段(3)組成，所述進(jìn)水段(1)的內(nèi)腔由進(jìn)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(jìn)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(jìn)水段(1)和噴嘴段(3)的軸線共線。
文檔編號(hào)A62C31/02GK102350029SQ20111021374
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)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(qǐng)人:廣東聯(lián)塑科技實(shí)業(yè)有限公司