一种火灾模拟用喷水教学演示装置的制作方法

本发明涉及一种教学演示装置，尤其涉及一种火灾模拟用喷水教学演示装置。

背景技术：

火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。所以说人类使用火的历史与同火灾作斗争的历史是相伴相生的，人们在用火的同时，不断总结火灾发生的规律，尽可能地减少火灾及其对人类造成的危害。在遇到火灾时人们需要安全、尽快的逃生。

火灾发生时，灭火需要针对火源进行喷洒，从而使得火苗迅速扑灭，然而现在的学生大多是没有意识如何去做，因此亟需研发一种自动化程度高的、直观教学、能够增强同学的意识的火灾模拟用喷水教学演示装置。

技术实现要素：

(1)要解决的技术问题

本发明为了克服火灾发生时，灭火需要针对火源进行喷洒，从而使得火苗迅速扑灭，然而现在的学生大多是没有意识如何去做的问题，本发明要解决的技术问题是提供一种自动化程度高、直观教学、能够增强同学意识的火灾模拟用喷水教学演示装置。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种火灾模拟用喷水教学演示装置，包括底板、储水装置、喷洒装置和金属板，所述储水装置、喷洒装置和金属板均设置在底板之上，在金属板的内侧上部开设有凹槽，其结构特点为：所述储水装置包括第一水箱；所述喷洒装置包括设置在底板上的固定架和缸体、设置在固定架上的喷水枪头，喷水枪头的喷水嘴与凹槽的开口方向相对，且喷水枪头的喷水嘴高度与凹槽的开口高度一致；在缸体内设置有能左右推移的活塞，在缸体的左右两端分别设置有进水口和出水口，缸体左右两端的出水口分别通过第二水管和第三水管与喷水枪头相连，缸体左右两端的进水口分别通过第一水管和第四水管与第一水箱相连，在喷水枪头与缸体连接的管路上设置有增压泵，在第一水箱的底部设置有排污口，在排污口上连接有排污管，在排污管上设置有排污阀。

优选的，在第一水箱的上部设置有进水斗，在进水斗的端口设置有防尘盖。

进一步的，在固定架面向气缸的内侧设置有第一支架和第二支架，在第一支架和第二支架之间设置有第一滑轨，在第一滑轨上滑动连接有第一滑块，在第一支架上设置有电机，在电机前侧设置有第一齿轮，在第二支架上设置有与第一齿轮啮合的第二齿轮，在第二齿轮与第一齿轮上均铰接连接有第一连杆，第一连杆的另一端与第一滑块铰接连接，在第一滑块上设置有移动杆，移动杆穿进缸体并与活塞连接成一体。

优选的，所述固定架呈“L”型，包括竖板和固定在竖板顶部的顶板，在顶板上设置有轴承座，在轴承座内安装有转轴，所述喷水枪头连接在转轴的上端。

更进一步的，在第一水管、第二水管、第三水管和第四水管上均设置有单向阀，所述第二水管上设置的第二单向阀与第三水管上设置的第三单向阀能让缸体中的水流向喷水枪头并防止其倒流；所述第一水管上设置的第一单向阀与第四水管上设置的第四单向阀能让第一水箱中的水流向缸体并防止其倒流。

上述一种火灾模拟用喷水教学演示装置，还包括调节装置，所述调节装置包括设置在第二齿轮前侧的小皮带轮、固定在固定架内侧的安装座、设置在安装座上的转盘、设置在转盘上并与转盘同轴的大皮带轮、套设在小皮带轮和大皮带轮上的平皮带、铰接连接在转盘上的第二连杆、固定设置在顶板底面的第二滑轨、滑动连接在第二滑轨上的第二滑块；第二滑块与第二连杆连接成一体，在第二滑块的前侧开设有齿条，通过转盘的转动而能带动与第二连杆连成一体的第二滑块前后移动，在转轴的下端设置有与齿条相啮合的第三齿轮。

上述一种火灾模拟用喷水教学演示装置，还包括有废水箱，在废水箱底部设有支脚，在支脚的下端设置有滚轮和滚轮锁紧片，所述废水箱通过滚轮而放置在底板上，废水箱中的液位底面高于第一水箱中的液位顶面，通过进水管连接废水箱与第一水箱，所述金属板竖直设置在废水箱中。

上述一种火灾模拟用喷水教学演示装置，在第一水管和第四水管的进水端均设置有滤网盖。

上述一种火灾模拟用喷水教学演示装置，在废水箱内设置有第一滤网，所述进水管的一端设置在废水箱的底部，且位于第一滤网的下面；所述进水管的另一端设置在第一水箱的顶部或侧壁的上部。

上述一种火灾模拟用喷水教学演示装置，所述第二滑块包括一个横板和固定在横板上的两个滑动板，在两个滑动板上设置有向上凸出的凸块，在两个滑动板的凸块上分别开设有T型槽，通过该T型槽而将第二滑块滑动连接在第二滑轨上，第二滑块的横板右端与第二连杆的顶端连接成一体。

工作原理：当需要进行演示时，往金属板的凹槽内放置可燃材质，并将其燃着，然后控制电机顺时针旋转，电机带动第一齿轮顺时针旋转，第一齿轮带动第二齿轮逆时针旋转，第一齿轮和第二齿轮通过第一连杆带动第一滑块向左运动，第一滑块通过移动杆带动活塞向左运动，进而将缸体内的水通过第二水管和喷水枪头喷出，对着火点进行浇灭，由于第三单向阀的作用，第二水管内的水不会通过第三水管流回缸体内，活塞向左运动使得缸体右侧的压力变小，由于第四单向阀的作用，第一水箱内的水通过第四水管吸入缸体右侧内，同时第二齿轮带动小皮带轮逆时针旋转，小皮带轮通过大皮带轮逆时针旋转，大皮带轮带动转盘逆时针旋转，转盘带动第二连杆向右摆动，第二连杆带动齿条向右运动，齿条带动第三齿轮顺时针旋转，第三齿轮带动转轴顺时针旋转，转轴带动喷水枪头顺时针摆动，能够大范围的进行喷洒水，然后控制电机逆时针旋转，电机带动第一齿轮逆时针旋转，第一齿轮带动第二齿轮顺时针旋转，第一齿轮和第二齿轮通过第一连杆带动第一滑块向右运动，第一滑块通过移动杆带动活塞向右运动，进而将缸体内的水通过第三水管、第二水管和喷水枪头喷出，对着火点进行浇灭，由于第二单向阀的作用，第三水管内的水不会通过第二水管流回缸体内，活塞向右运动使得缸体左侧的压力变小，由于第一单向阀的作用，将第一水箱内的水通过第一水管吸入缸体左侧内，同时第二齿轮带动小皮带轮顺时针旋转，小皮带轮通过平皮带带动大皮带轮顺时针旋转，大皮带轮带动转盘顺时针旋转，转盘带动第二连杆向左摆动，第二连杆带动齿条向左运动，齿条带动第三齿轮逆时针旋转，第三齿轮带动转轴逆时针旋转，转轴带动喷水枪头逆时针摆动，能够大范围的进行喷洒水，重复之上动作，使得火苗快速被扑灭。当第一水箱内水到达一定程度时不够时，可通过进水斗往第一水箱内注入水。本装置结构新颖，教学效果好，能够提高同学的防火意识。

因为还包括有废水箱、第一滤网和进水管，底板顶部左侧设有废水箱，废水箱内中部设有第一滤网，废水箱内设有金属板，废水箱底部右侧设有进水管，进水管贯穿并固定在第一水箱左壁上，喷洒出来的水可以落入废水箱内，第一滤网对其进行过滤，除去杂质的水通过进水管流入第一水箱内，防止水的浪费。

因为还包括有防尘盖，进水斗顶部设有防尘盖，可以防止杂质落入第一水箱内。

因为还包括有滤网盖，第一水管和第四水管底端均设有滤网盖，能够防止杂质进入第一水管内，使得其堵塞。

(3)有益效果

本发明达到了自动化程度高、直观教学、能够增强同学意识的效果。

附图说明

图1为本发明第一种具体实施方式的结构图。

图2为本发明中第一滑块和第一滑轨的立体结构示意图。

图3为本发明的第二滑块和第二连杆的结构示意图。

附图中的标记为：1-底板，2-储水装置，21-第一水箱，22-进水斗，3-喷洒装置，31-缸体，32-第一水管，33-第一单向阀，34-活塞，35-固定架，36-第一支架，37-第一滑轨，38-第二支架，39-电机，310-第一齿轮，311-第一连杆，312-第一滑块，313-移动杆，314-第二齿轮，315-顶板，316-轴承座，317-转轴，318-喷水枪头，319-第二水管，320-第二单向阀，321-第三水管，322-第三单向阀，323-第四水管，324-第四单向阀，325-滤网盖，4-调节装置，41-小皮带轮，42-安装座，43-转盘，44-大皮带轮，45-平皮带，46-第二连杆，47-第二滑轨，48-第二滑块，49-齿条，410-第三齿轮，5-金属板，51-凹槽，6-废水箱，7-第一滤网，8-进水管，23-防尘盖，400-增压泵，410-滚轮，420-滚轮锁紧片，430-排污口，440-排污阀，450-排污管，460-支脚，500-T型槽

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1至图3所示，本申请提出的一种火灾模拟用喷水教学演示装置，包括底板1、储水装置2、喷洒装置3和金属板5，所述储水装置2、喷洒装置3和金属板5均设置在底板1之上，在金属板5的内侧上部开设有凹槽51，所述储水装置2包括第一水箱21，在第一水箱21的上部设置有进水斗22，在进水斗22的端口设置有防尘盖23，在第一水箱21的底部设置有排污口430，在排污口430上连接有排污管450，在排污管450上设置有排污阀440，当第一水箱21中的水质较差时，打开排污阀440，即可将第一水箱21中的污水通过排污管450排出。

所述喷洒装置3包括设置在底板1上的固定架35和缸体31、设置在固定架35上的喷水枪头318，喷水枪头318的喷水嘴与凹槽51的开口方向相对，且喷水枪头318的喷水嘴高度与凹槽51的开口高度一致；所述固定架35呈“L”型，包括竖板和固定在竖板顶部的顶板315，在顶板315上设置有轴承座316，在轴承座316内安装有转轴317，所述喷水枪头318连接在转轴317的上端。

在固定架35面向气缸31的内侧设置有第一支架36和第二支架38，在第一支架36和第二支架38之间设置有第一滑轨37，在第一滑轨37上滑动连接有第一滑块312，在第一支架36上设置有电机39，在电机39前侧设置有第一齿轮310，在第二支架38上设置有与第一齿轮310啮合的第二齿轮314，在第二齿轮314与第一齿轮310上均铰接连接有第一连杆311，第一连杆311的另一端与第一滑块312铰接连接，在第一滑块312上设置有移动杆313，移动杆313穿进缸体31并与活塞34连接成一体。

在缸体31内设置有能左右推移的活塞34，在缸体31的左右两端分别设置有进水口和出水口，缸体31左右两端的出水口分别通过第二水管319和第三水管321与喷水枪头318相连，缸体31左右两端的进水口分别通过第一水管32和第四水管323与第一水箱21相连，在第一水管32、第二水管319、第三水管321和第四水管323上均设置有单向阀，所述第二水管319上设置的第二单向阀320与第三水管321上设置的第三单向阀322能让缸体31中的水流向喷水枪头318并防止其倒流；所述第一水管32上设置的第一单向阀33与第四水管323上设置的第四单向阀324能让第一水箱21中的水流向缸体31并防止其倒流。在第一水管32和第四水管323的进水端均设置有滤网盖325，以防止第一水箱21中的杂质通过水管而进入到缸体31中，在本实施方式中，在第一水管32和第四水管323共用一个进水端。

本实施方式还在喷水枪头318与缸体31连接的管路上设置有增压泵400，通过增压泵400能显著增强喷水枪头318的喷水压力，使其所喷洒水的范围更宽、距离更远、其演示效果更好。

在本实施方式中，还包括调节装置4，所述调节装置4包括设置在第二齿轮314前侧的小皮带轮41、固定在固定架35内侧的安装座42、设置在安装座42上的转盘43、设置在转盘43上并与转盘43同轴的大皮带轮44、套设在小皮带轮41和大皮带轮44上的平皮带45、铰接连接在转盘43上的第二连杆46、固定设置在顶板315底面的第二滑轨47、滑动连接在第二滑轨47上的第二滑块48；第二滑块48与第二连杆46连接成一体，在第二滑块48的前侧开设有齿条49，通过转盘43的转动而能带动与第二连杆46连成一体的第二滑块48前后移动，在转轴317的下端设置有与齿条49相啮合的第三齿轮410。在本实施方式中，所述第二滑块48包括一个横板和固定在横板上的两个滑动板，在两个滑动板上设置有向上凸出的凸块，在两个滑动板的凸块上分别开设有T型槽，相应的，在第二滑轨47上设置有与第二滑块48上的T型槽相配套的T型柱(附图中未示出)，通过第二滑块48上开设的T型槽与第二滑轨47上设置的T型柱而将第二滑块48滑动连接在第二滑轨47上，第二滑块48的横板右端与第二连杆46的顶端连接成一体。

为了实现灭火用水的循环使用，本实施方式还设置有废水箱6，在废水箱6底部设有支脚460，在支脚460的下端设置有滚轮410和滚轮锁紧片420，所述废水箱6通过滚轮410而放置在底板1上，废水箱6中的液位底面高于第一水箱21中的液位顶面，通过进水管8连接废水箱6与第一水箱21，所述金属板5竖直设置在废水箱6中。

本实施方式通过在废水箱6底部设置支脚460和滚轮410，能灵活调整金属板5相对于喷水枪头318的距离，当喷水枪头318喷射水的射程较远时，可以通过滚轮410将竖直设置在废水箱6中的金属板5调整至距离喷水枪头318较远的位置，反之则拉近金属板5与喷水枪头318之间的距离，当然进水管8的长度应能满足废水箱6的前后调整距离，当废水箱6的位置通过设置在支脚460端的滚轮410而调整到位时，向下扣紧滚轮锁紧片420，即可防止滚轮410前后滚动或滑动。

为了防止废水箱6中的杂质通过进水管8而进入到缸体31中，本实施方式还在废水箱6内设置有第一滤网7，所述进水管8的一端设置在废水箱6的底部，且位于第一滤网7的下面；所述进水管8的另一端设置在第一水箱21的顶部或侧壁的上部。

在本实施方式中，其底板1采用金属材质，电机39选用伺服电机，能够较为准确的控制其转速。

工作原理：当需要进行演示时，往金属板5的凹槽51内放置可燃材质，并将其燃着，然后控制电机39顺时针旋转，电机39带动第一齿轮310顺时针旋转，第一齿轮310带动第二齿轮314逆时针旋转，第一齿轮310和第二齿轮314通过第一连杆311带动第一滑块312向左运动，第一滑块312通过移动杆313带动活塞34向左运动，进而将缸体31内的水通过第二水管319和喷水枪头318喷出，对着火点进行浇灭，由于第三单向阀322的作用，第二水管319内的水不会通过第三水管321流回缸体31内，活塞34向左运动使得缸体31右侧的压力变小，由于第四单向阀324的作用，第一水箱21内的水通过第四水管323吸入缸体31右侧内，同时第二齿轮314带动小皮带轮41逆时针旋转，小皮带轮41通过大皮带轮44逆时针旋转，大皮带轮44带动转盘43逆时针旋转，转盘43带动第二连杆46向右摆动，第二连杆46带动齿条49向右运动，齿条49带动第三齿轮410顺时针旋转，第三齿轮410带动转轴317顺时针旋转，转轴317带动喷水枪头318顺时针摆动，能够大范围的进行喷洒水，然后控制电机39逆时针旋转，电机39带动第一齿轮310逆时针旋转，第一齿轮310带动第二齿轮314顺时针旋转，第一齿轮310和第二齿轮314通过第一连杆311带动第一滑块312向右运动，第一滑块312通过移动杆313带动活塞34向右运动，进而将缸体31内的水通过第三水管321、第二水管319和喷水枪头318喷出，对着火点进行浇灭，由于第二单向阀320的作用，第三水管321内的水不会通过第二水管319流回缸体31内，活塞34向右运动使得缸体31左侧的压力变小，由于第一单向阀33的作用，将第一水箱21内的水通过第一水管32吸入缸体31左侧内，同时第二齿轮314带动小皮带轮41顺时针旋转，小皮带轮41通过平皮带45带动大皮带轮44顺时针旋转，大皮带轮44带动转盘43顺时针旋转，转盘43带动第二连杆46向左摆动，第二连杆46带动齿条49向左运动，齿条49带动第三齿轮410逆时针旋转，第三齿轮410带动转轴317逆时针旋转，转轴317带动喷水枪头318逆时针摆动，能够大范围的进行喷洒水，重复之上动作，使得火苗快速被扑灭。当第一水箱21内水到达一定程度时不够时，可通过进水斗22往第一水箱21内注入水。本装置结构新颖，教学效果好，能够提高同学的防火意识。