一种自动消防水炮炮头的制作方法

本发明涉及消防设备技术领域，具体为一种自动消防水炮炮头。

背景技术：

自动消防水炮是一种通过红外定位器和图像定位器进行水平和竖直方向转动自动定位火源，快速扑灭火源的电气控制喷射灭火设备。

如附图1所示，自动消防水炮炮头的工作原理为：在打开自动消防水炮的控制阀门后，水流由自动消防水炮弯管进入炮头壳体1，通过稳流器4稳流，稳流后的水流冲击炮头壳体1内部的喷芯7并压缩喷芯7内部的弹簧11，使喷芯7与内喷嘴2内壁脱离而出水的，并可以通过自动消防水炮自带的俯仰和水平的两个回转机构调节炮头的位置状态进行开花或直流出水的自动切换。

现有的消防水炮炮头内部的喷芯7是通过芯杆6固定在稳流器4上的，芯杆6穿过稳流器4并利用螺帽固定，水流经过稳流器4时受到了芯杆6端部的一部分的阻力，该部分阻力致使水流在炮头出水口处的水压降低(如附图1所示)，且水流流过稳流器4后，在经过稳流器4上隔板42两侧的水流在隔板42尾部重新汇聚时发生碰撞(如附图5所示)，水流的动能出现损失，使炮头出水口的水压降低，影响水流的射程。

同时，喷芯7位置的固定及其内部的弹簧11弹性的固定，在喷芯7压力(喷芯7的压力即为水压)增大时，喷芯7与内喷嘴2内壁处的出水口的增加与喷芯7压力的增大呈线性，无法使在喷芯7压力增大时，喷芯7与内喷嘴2内壁处的出水口的增加与喷芯7压力的增大呈幂函数(y＝x^a，x>0,a>1，y为压力)关系变化，减缓出水口的增加，来增加水流的射程(即一定水压和水流量下减小出水口的流量面积来增加射程，原理与用手捏水管出水口使其减小来增加射程相同)，并提高出水速度，快速扑灭更远处的火源，且消防水炮在工作时内部的弹簧11始终处于压缩状态，长时间受压下弹簧11将出现弹性疲劳，使喷芯7与内喷嘴2处的出水口处于松动状态，将降低出水口的水压，影响水流的射程。

技术实现要素：

本发明提供了一种自动消防水炮炮头，具备降低水压的阻力及损失，一定水压下改善自动消防水炮的射程和避免利用弹簧使其出现弹性疲劳影响水流射程的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种自动消防水炮炮头，包括炮头壳体和其内部一端套接的直流出水的内喷嘴，以及炮头壳体和内喷嘴外部套接的开花出水的外喷嘴，所述炮头壳体的内部套接有通过内喷嘴挤压固定的稳流器，所述稳流器的一侧连接有连接件，所述连接件的另一端设有与其一体的芯杆，所述芯杆上活动套接有喷芯，且喷芯的外部与内喷嘴一侧的斜面环形连接，所述芯杆远离连接件的一端螺纹套接有固定芯板，所述固定芯板靠近连接件的一侧粘附有外磁环，所述喷芯的内部与外磁环的对立面粘附有内磁环。

精选的，所述稳流器包括受内喷嘴挤压固定的外壳与内部稳流的隔板，所述隔板的表面沿着水流的方向设计有平缓弧度，且隔板沿着水流的方向越来越薄。

精选的，所述连接件由若干个表面带平缓弧度的导流板组成，且导流板的侧边厚度为零，所述连接件与稳流器上隔板的一侧之间采用焊接。

精选的，所述芯杆的外表面与喷芯的内腔均设有塑料层，所述喷芯的内壁与外磁环和内磁环的外边缘均接触。

精选的，所述外磁环和内磁环为同种类磁铁，所述外磁环和内磁环同名磁极相对，且外磁环和内磁环之间的距离可通过固定芯板调节。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过增设连接件将芯杆与稳流器上的隔板的一端连接，以此来减少芯杆端部对水流的阻力，以及减小稳流器因芯杆穿过其中部固定而占用的面积对水流的阻力，从而降低水流经过稳流器时所受到的阻力，且利用带平缓弧度的隔板及连接件上带平缓弧度的导流板，来减缓水流流过稳流器后在隔板尾部处重新汇聚时的碰撞，减少水流因汇聚而碰撞的动能损失，进一步的降低了自动消防水炮炮头出水口水压的阻力及损失。

2、本发明通过采用外磁环与内磁环之间的斥力代替弹簧的弹力来调节喷芯受水流冲击时与内喷嘴内壁处的出水口大小的方式，解决了长时间工作下弹簧出现弹性疲劳而影响灭火效率的问题，并利用固定芯板调节外磁环与内磁环之间的初始设计距离，将两者之间的斥力值大小设计为与所代替的弹簧的弹力大小相等(此时外磁环与内磁环之间的距离值与弹簧压缩的距离值也需相等)，使在炮头出水口打开后喷芯受到的压力在逐渐增大时，喷芯与内喷嘴内壁处的出水口的增加越来越缓慢，使在炮头出水口打开后，在一定水压下相比较采用弹簧时出水口变小来增加水流的射程。

3、在自动消防水炮水压一定的情况下，由水的流量公式(q＝s*v)可知，单位时间内流量一定，截面面积减小，速度将会增大，水流射向火源的时间缩短，可更快扑灭火源，减小自动消防水炮炮头的出水口截面面积可以提高其灭火效率。

附图说明

图1为现有结构示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明磁力、弹力随位移变化的曲线示意图；

图4为本发明隔板及连接件的连接爆炸图；

图5为现有水流在隔板末端汇流状态图；

图6为本发明水流在隔板末端汇流状态图；

图7为本发明稳流器侧面示意图。

图中：1、炮头壳体；2、内喷嘴；3、外喷嘴；4、稳流器；41、外壳；42、隔板；5、连接件；6、芯杆；7、喷芯；8、固定芯板；9、外磁环；10、内磁环；11、弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2-7，一种自动消防水炮炮头，包括炮头壳体1和其内部一端套接的直流出水的内喷嘴2，以及炮头壳体1和内喷嘴2外部套接的开花出水的外喷嘴3，炮头壳体1的内部套接有通过内喷嘴2挤压固定的稳流器4，稳流器4的一侧连接有连接件5，连接件5与稳流器4连接处的表面为平顺连接，减小对水流的阻力，以及避免两者连接处的表面不平整而出现乱流，影响水流的射程，连接件5的另一端设有与其一体的芯杆6，连接件5与芯杆6采用一体制作而成，减少因后续连接出现的毛刺对水流产生阻力，影响水流的射程，且便于组装，芯杆6上活动套接有喷芯7，且喷芯7的外部与内喷嘴2一侧的斜面环形连接，芯杆6远离连接件5的一端螺纹套接有固定芯板8，固定芯板8靠近连接件5的一侧粘附有外磁环9，喷芯7的内部与外磁环9的对立面粘附有内磁环10，通过采用外磁环9与内磁环10之间的斥力代替弹簧11(如图1所示)的弹力来调节喷芯7受水流冲击时与内喷嘴2内壁处的出水口大小的方式，解决了长时间工作下弹簧11出现弹性疲劳而影响灭火效率的问题。

如图4至图7所示，其中，稳流器4包括受内喷嘴2挤压固定的外壳41与内部稳流的隔板42，外壳41的内壁与内喷嘴2的内壁齐平，减少水流的阻力以及避免两者内壁不平整而出现乱流，影响水流的射程，隔板42的表面沿着水流的方向设计有平缓弧度，且隔板42沿着水流的方向越来越薄，利用表面带平缓弧度的隔板42来减缓水流流过稳流器4后在隔板42尾部处重新汇聚时的碰撞，减少水流因汇聚而碰撞的动能损失，避免出水口的水压降低而降低水流的射程，影响灭火效果。

如图4所示，其中，连接件5由若干个表面带平缓弧度的导流板组成，且导流板的侧边厚度为零，利用表面带平缓弧度的导流板及其侧面无厚度来减缓水流的汇聚，并配合隔板42减少因重新汇聚时的碰撞所带来的动能损失，有利于提高水流的射程，连接件5与稳流器4上隔板42的一侧之间采用焊接，连接件5与隔板42直接焊接为一体便于后续的组装，且利用连接件5上导流板的拉扯力，有利于提高芯杆6的稳定性，减少因水流冲击喷芯7带动芯杆6晃动，使喷芯7与内喷嘴2之间环形的出水口各位置水压不一致而造成的水流射程降低的问题。

如图2所示，其中，芯杆6的外表面与喷芯7的内腔均设有塑料层，避免外磁环9和内磁环10与芯杆6或喷芯7直接吸附，使在一定水压下喷芯7无法运动的情况出现，影响出水及灭火效率，喷芯7的内壁与外磁环9和内磁环10的外边缘均接触，避免外磁环9和内磁环10安装时不能正对，使外磁环9与内磁环10之间的斥力出现错位，造成喷芯7在受到水压运动时晃动而影响水流的射程。

如图2所示，其中，外磁环9和内磁环10为同种类磁铁，避免外磁环9和内磁环10因为相斥而退磁，弱化外磁环9和内磁环10之间的斥力，造成两者之间的斥力减小，在一定水压下出水口将增大，从而影响水流的射程和灭火效率，外磁环9和内磁环10同名磁极相对，且外磁环9和内磁环10之间的距离可通过固定芯板8调节，便于调节两者之间的斥力值大小与所代替的弹簧11的弹力大小相等，使出水口的大小在一定水压下相比较采用弹簧11时出水口变小，来增加水流的射程，且在水压一定的情况下增大出水速度，使水流射向火源的时间缩短，从而提高了自动消防水炮的灭火效率。

本实施例的安装方式及喷流原理如下：

安装时：首先将与连接件5和芯杆6连接一体的稳流器4置于炮头壳体1的内部，然后将内喷嘴2和外喷嘴3与炮头壳体1连接，其次将内磁环10粘附在喷芯7的内部，将喷芯7套在芯杆6上使其与内喷嘴2接触，再将外磁环9粘附在固定芯板8的一侧，并将固定芯板8螺纹套接在芯杆6的端部且位于喷芯7的内部，并利用外磁环9和内磁环10之间的斥力使喷芯7紧贴于内喷嘴2上，最后通过调节固定芯板8来调节外磁环9和内磁环10之间的距离，使两者之间的斥力值大小与所代替的弹簧11的弹力大小相等(此时外磁环9与内磁环10之间的距离值与弹簧11压缩的距离值也相等)，即可；

喷流时：打开自动消防水炮的控制阀门，水流由自动消防水炮的弯管进入到炮头壳体1的内部后，水流流过稳流器4的内部，途经隔板42与连接件5稳流后再汇聚，稳流汇聚后的水流冲击受到外磁环9与内磁环10之间斥力作用的喷芯7上，使喷芯7与内喷嘴2之间的出水口打开出水，即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时在本发明的附图中，填充图案只是为了区别图层，不做其他任何限定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。