專利名稱：一種超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水炮，尤其是一種遠(yuǎn)程水炮。
背景技術(shù)：
中國(guó)的城市化步伐在加快，大中城市二十層以上的高樓林立，高樓層消防是重大課題?，F(xiàn)裝備的消防水炮(槍)性能不足，只能打到三四十米高，無(wú)法進(jìn)行有效的外部壓制，內(nèi)攻時(shí)，英勇的消防隊(duì)員付出了較大的傷亡代價(jià)。因此，我國(guó)迫切需要遠(yuǎn)程大威力消防水炮?，F(xiàn)有的遠(yuǎn)程水炮存在的技術(shù)缺陷射程較短。
發(fā)明內(nèi)容為了克服已有水炮的射程較短的不足，本實(shí)用新型提供一種射程較長(zhǎng)的超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮，包括蓄能器和水炮，所述水炮包括上部炮體、錐形容器和射水缸，所述蓄能器通過(guò)第一高壓球閥與所述射水缸的下部空氣腔連通，所述射水缸上安裝錐形容器，所述錐形容器的上端與炮體連通，所述錐形容器上連接進(jìn)水機(jī)構(gòu)，所述超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮還包括油箱、單出桿油缸和氣液缸，所述油箱的出油口通過(guò)液壓泵、單向閥與三位四通換向閥連接，所述油箱的回油口通過(guò)溢流閥與三位四通換向閥連接，所述三位四通換向閥通過(guò)插裝單向閥與所述單出桿油缸的無(wú)桿腔連通，所述單出桿油缸的活塞桿的另一端安裝在連接桿的一端，所述連接桿與活塞桿垂直布置，所述連接桿的另一端安裝用以帶動(dòng)活塞向無(wú)桿腔移動(dòng)的加載重塊，所述單出桿油缸的有桿腔與所述氣液缸的液體腔連通，所述氣液缸的氣體腔的進(jìn)出氣口通過(guò)安全閥、壓力繼電器與所述蓄能器連接，所述氣液缸的氣體腔的進(jìn)出氣口同時(shí)與吸氣閥、氣動(dòng)梭閥和空氣濾清器連接。進(jìn)一步，所述單出桿油缸的有桿腔與二位二通換向閥連接，所述二位二通換向閥與所述三位四通換向閥連接。更進(jìn)一步，所述單出桿油缸的內(nèi)徑大于所述氣液缸的內(nèi)徑。所述氣動(dòng)梭閥連接用于輸入剩余高壓氣體的手動(dòng)球閥，所述手動(dòng)球閥通過(guò)第二高壓球閥與所述射水缸的下部空氣腔連通。所述第一高壓球閥和第二高壓球閥均與減壓閥連通，所述減壓閥與附加蓄能器的進(jìn)出口連通，所述附加蓄能器的進(jìn)出口同時(shí)通過(guò)附加安全閥、附加壓力繼電器與所述氣液缸的氣體腔的進(jìn)出氣口連通。所述第一高壓球閥有兩個(gè)，且兩個(gè)高壓球閥串聯(lián)。所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)包括注水閥、水泵和水箱，所述水箱的出水口上安裝水泵，所述水泵與注水閥連接。本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在射程較長(zhǎng)。
圖1是超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。參照?qǐng)D1，一種超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮，包括蓄能器22和水炮，所述水炮包括上部炮體34、錐形容器33和射水缸32，所述蓄能器22通過(guò)第一高壓球閥與所述射水缸32的下部空氣腔連通，所述射水缸32上安裝錐形容器33，所述錐形容器33的上端與上部炮體34連通，所述錐形容器33上連接進(jìn)水機(jī)構(gòu)，所述超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮還包括油箱1、單出桿單出桿油缸10和氣液缸13，所述油箱I的出油口通過(guò)液壓泵4、單向閥5與三位四通換向閥7連接，所述油箱I的回油口通過(guò)溢流閥6與三位四通換向閥7連接，所述三位四通換向閥7通過(guò)插裝單向閥與8所述單出桿單出桿油缸10的無(wú)桿腔連通，所述單出桿單出桿油缸10的活塞桿的另一端安裝在連接桿的一端，所述連接桿與活塞桿垂直布置，所述連接桿的另一端安裝用以帶動(dòng)活塞向無(wú)桿腔移動(dòng)的加載重塊12，所述單出桿單出桿油缸10的有桿腔與所述氣液缸13的液體腔連通，所述氣液缸13的氣體腔的進(jìn)出氣口通過(guò)安全閥20、壓力繼電器21與所述蓄能器22連接，所述氣液缸13的氣體腔的進(jìn)出氣口同時(shí)與吸氣閥14、氣動(dòng)梭閥16和空氣濾清器15連接。進(jìn)一步，所述單出桿單出桿油缸10的有桿腔與二位二通換向閥9連接，所述二位二通換向閥9與所述三位四通換向閥7連接。更進(jìn)一步，所述單出桿單出桿油缸10的內(nèi)徑大于所述氣液缸13的內(nèi)徑。所述氣動(dòng)梭閥16與連接用于輸入剩余高壓氣體的手動(dòng)球閥17，所述手動(dòng)球閥17通過(guò)第二高壓球閥31與所述射水缸32的下部空氣腔連通。所述第一高壓球閥31和第二高壓球閥均與減壓閥28連通，所述減壓閥28與附加蓄能器26的進(jìn)出口連通，所述附加蓄能器26的進(jìn)出口同時(shí)通過(guò)附加安全閥24、附加壓力繼電器25與所述氣液缸13的氣體腔的進(jìn)出氣口連通。所述第一高壓球閥有兩個(gè)，且兩個(gè)高壓球閥29、30串聯(lián)。所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)包括注水閥35、水泵36和水箱37，所述水箱的出水口上安裝水泵，所述水泵與注水閥連接。液壓泵4由電機(jī)3驅(qū)動(dòng)，所述連接桿上安裝接近開(kāi)關(guān)11，所述氣液缸13的氣體腔的進(jìn)出氣口與安全閥20之間的管道上安裝第二手動(dòng)球閥18、第三手動(dòng)球閥19 ;所述蓄能器22的出口安裝第四手動(dòng)球閥23。本實(shí)施例中，高壓脈沖水炮有兩個(gè)子系統(tǒng)，包括快速儲(chǔ)能與剩余能量回收系統(tǒng)和水炮發(fā)射系統(tǒng)，高壓脈沖水炮由蓄能器22提供能量。快速儲(chǔ)能與剩余能量回收系統(tǒng)工作時(shí)，換向閥7右電磁鐵得電，換向閥右位，壓力油進(jìn)入單出桿油缸10的下腔，將其上腔油壓入氣液缸13的下腔，壓縮氣液缸13上腔的空氣，當(dāng)氣體壓力超過(guò)安全閥20的充氣壓力時(shí)，氣液缸13上腔的壓縮氣體被壓入蓄能器22中。然后，換向閥7右電磁鐵失電，換向閥中位，液壓泵4卸荷，插裝單向閥8開(kāi)啟，在加載重塊的重力作用下，單出桿油缸10的下腔的液壓油回到油箱，同時(shí)，氣液缸13下腔的液壓油進(jìn)入到單出桿油缸10的上腔，氣液缸通過(guò)空氣過(guò)濾器15、氣動(dòng)梭閥16和吸氣閥14將大氣吸入氣液缸13的上腔，當(dāng)單出桿油缸10的活塞桿退回到位時(shí)，接近開(kāi)關(guān)11發(fā)出信號(hào)，使換向閥7右電磁鐵得電，開(kāi)始下次蓄能過(guò)程。高能氣體射流水炮發(fā)射后，射水缸32的下腔仍有一定的剩余壓力，當(dāng)高壓球閥31打開(kāi)后,射水缸32下腔的壓縮氣體經(jīng)手動(dòng)球閥17、梭閥16和吸氣閥14進(jìn)入氣液缸13的上腔，并推動(dòng)快速回油，從而實(shí)現(xiàn)能量回收。單出桿油缸10和氣液缸13幾個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)后，射水缸32下腔的剩余能量回收完成，其活塞下降到缸體的底部，缸內(nèi)壓力低于大氣壓力，氣液缸13再吸氣時(shí)不再?gòu)纳渌孜耄峭ㄟ^(guò)梭閥16和空氣過(guò)濾器15從大氣中吸取。經(jīng)過(guò)多次對(duì)蓄能器22的充氣過(guò)程后，當(dāng)達(dá)到壓力繼電器21的設(shè)定壓力時(shí)，換向閥7失電，泵卸荷，儲(chǔ)能過(guò)程結(jié)束。長(zhǎng)期工作后，由于泄漏造成氣液缸13的活塞壓氣時(shí)不能到達(dá)最上端，開(kāi)啟二位二通換向閥9進(jìn)行補(bǔ)油。另外，當(dāng)液壓缸10的內(nèi)徑大于氣液缸13內(nèi)徑時(shí)，有增壓作用，可使蓄能器22內(nèi)的壓力高于油源壓力。水炮發(fā)射系統(tǒng)工作時(shí)，需先打開(kāi)手動(dòng)球閥27，控制器控制高壓球閥29和30先后開(kāi)啟關(guān)閉，一定體積的高能氣體進(jìn)入射水缸32的下腔，高能氣體迅速膨脹推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)，將射水缸上腔的水體加速，當(dāng)活塞加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，高速水體經(jīng)過(guò)上部炮管射出。發(fā)射完成后，水泵36開(kāi)啟向錐形容器33內(nèi)注水，水量達(dá)到后，水泵關(guān)閉。高壓球閥29和30是通過(guò)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器控制的，控制氣體由蓄能器26經(jīng)減壓閥28提供。當(dāng)蓄能器26內(nèi)的壓力降至壓力繼電器25的下限壓力時(shí)，蓄能器26的充氣提示燈開(kāi)啟，打開(kāi)手動(dòng)球閥23，經(jīng)氣體安全閥24，由儲(chǔ)能與回收系統(tǒng)向蓄能器26充氣，直至上限壓力升高至壓力繼電器25的上限壓力時(shí)，蓄能器26的充氣結(jié)束提示燈開(kāi)啟，關(guān)閉手動(dòng)球閥23。超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮的特色是1、超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮是通過(guò)高能氣體的瞬間爆發(fā)將氣體的壓力能轉(zhuǎn)化為水體的動(dòng)能，可以獲得非常大的水流速度，射程比消防水炮能有大幅度提高。2、超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮的效率取決于氣體蓄能過(guò)程和水體發(fā)射過(guò)程，發(fā)射過(guò)程時(shí)間非常短暫，能量損失小，剩余能量回收后比傳統(tǒng)水炮的效率更高。3、超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮流速只取決于高能氣體的能量多少，通過(guò)控制高能氣體的體積來(lái)調(diào)節(jié)水炮流速，最大流速只是受到射水缸行程的限制。4、盡管超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮間歇發(fā)射水流，考慮到比消防水炮效率高，其輸出水流的平均功率高于傳統(tǒng)水炮。5、實(shí)際使用時(shí)，超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮則不受水源壓力的影響。
權(quán)利要求1.一種超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮，包括蓄能器和水炮，所述水炮包括上部炮體、錐形容器和射水缸，所述蓄能器通過(guò)第一高壓球閥與所述射水缸的下部空氣腔連通，所述射水缸上安裝錐形容器，所述錐形容器的上端與炮體連通，所述錐形容器上連接進(jìn)水機(jī)構(gòu)，其特征在于所述超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮還包括油箱、單出桿油缸和氣液缸，所述油箱的出油口通過(guò)液壓泵、單向閥與三位四通換向閥連接，所述油箱的回油口通過(guò)溢流閥與三位四通換向閥連接，所述三位四通換向閥通過(guò)插裝單向閥與所述單出桿油缸的無(wú)桿腔連通，所述單出桿油缸的活塞桿的另一端安裝在連接桿的一端，所述連接桿與活塞桿垂直布置，所述連接桿的另一端安裝用以帶動(dòng)活塞向無(wú)桿腔移動(dòng)的加載重塊，所述單出桿油缸的有桿腔與所述氣液缸的液體腔連通，所述氣液缸的氣體腔的進(jìn)出氣口通過(guò)安全閥、壓力繼電器與所述蓄能器連接，所述氣液缸的氣體腔的進(jìn)出氣口同時(shí)與吸氣閥、氣動(dòng)梭閥和空氣濾清器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮，其特征在于所述單出桿油缸的有桿腔與二位二通換向閥連接，所述二位二通換向閥與所述三位四通換向閥連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮，其特征在于所述單出桿油缸的內(nèi)徑大于所述氣液缸的內(nèi)徑。
4.如權(quán)利要求1或2所述的超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮，其特征在于所述氣動(dòng)梭閥連接用于輸入剩余高壓氣體的手動(dòng)球閥，所述手動(dòng)球閥通過(guò)第二高壓球閥與所述射水缸的下部空氣腔連通。
5.如權(quán)利要求4所述的超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮，其特征在于所述第一高壓球閥和第二高壓球閥均與減壓閥連通，所述減壓閥與附加蓄能器的進(jìn)出口連通，所述附加蓄能器的進(jìn)出口同時(shí)通過(guò)附加安全閥、附加壓力繼電器與所述氣液缸的氣體腔的進(jìn)出氣口連通。
6.如權(quán)利要求5所述的超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮，其特征在于所述第一高壓球閥有兩個(gè)，且兩個(gè)聞壓球閥串聯(lián)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮，其特征在于所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)包括注水閥、水泵和水箱，所述水箱的出水口上安裝水泵，所述水泵與注水閥連接。
專利摘要一種超遠(yuǎn)程高壓脈沖水炮，包括蓄能器和水炮，油箱的出油口通過(guò)液壓泵、單向閥與三位四通換向閥連接，油箱的回油口通過(guò)溢流閥與三位四通換向閥連接，三位四通換向閥通過(guò)插裝單向閥與單出桿油缸的無(wú)桿腔連通，單出桿油缸的活塞桿的另一端安裝在連接桿的一端，連接桿與活塞桿垂直布置，連接桿的另一端安裝用以帶動(dòng)活塞向無(wú)桿腔移動(dòng)的加載重塊，單出桿油缸的有桿腔與氣液缸的液體腔連通，氣液缸的氣體腔的進(jìn)出氣口通過(guò)安全閥、壓力繼電器與蓄能器連接，氣液缸的氣體腔的進(jìn)出氣口同時(shí)與吸氣閥、氣動(dòng)梭閥和空氣濾清器連接。本實(shí)用新型射程較長(zhǎng)。
文檔編號(hào)A62C31/00GK202892736SQ20122052690
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者邢彤 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)