无刷电机驱动的消防炮的制作方法

本发明属于消防设备领域，尤其是涉及一种无刷电机驱动的消防炮。

背景技术：

消防炮按控制方式可分为手动消防炮、电控消防炮和液控消防炮三种。目前这三种消防炮在调整射向方位时所采用的传动机构均以蜗轮蜗杆传动为主，这种蜗轮蜗杆的传动方式对电机的效率损失较大，而且经常会出现传动卡滞的现象，致使通过蜗轮蜗杆传动定位消防炮的射向方位时容易出现误差。

技术实现要素：

为解决以上问题，本发明提供一种无刷电机驱动的消防炮，其传动机构是采用无刷电机代替蜗轮蜗杆驱动的，其传递效率高，而且还能精确地控制消防炮的射向。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。

一种无刷电机驱动的消防炮，包括炮座、第一无刷电机、水平转动炮管、第二无刷电机、竖向转动炮管和电源；所述炮座竖向设置，其内部中空，其下端与消防管路相连接；所述第一无刷电机中包括含有贯通其两端的电机轴管定子组件和转子组件，所述第一无刷电机的电机轴管固定连接在所述炮座的上端，所述第一无刷电机的定子组件套装在所述第一无刷电机的电机轴管上，所述第一无刷电机的定子组件中包含有线圈，所述第一无刷电机的转子组件套装在所述第一无刷电机的定子组件的外侧；所述水平转动盘管与所述第一无刷电机的转子组件固定连接，所述水平转动转动炮管的下端与所述第一无刷电机的电机轴管可旋转连通；所述第二无刷电机的结构与所述第一无刷电机的结构相同，所述第二无刷电机中的电机轴管与所述水平转动炮管的上端口固定连接；所述竖向转动炮管的上端口连接有喷嘴，所述竖向转动炮管的下端口与所述第二无刷电机的电机轴管可旋转连通；所述电源与所述第一无刷电机中的线圈和第二无刷电机中的线圈电连接。

根据本发明的无刷电机驱动的消防炮，该消防炮的炮座的进水口与消防管路相连，第一无刷电机的电机轴管与炮座的出水口相连，水平转动炮管的下端口与第一无刷电机的电机轴管可旋转连通，第二无刷电机的电机轴管与竖向转动炮管的下端口可旋转连通；工作时消防管路中的压力水先通过炮座进入第一无刷电机的电机轴管，然后再通过水平转动炮管进入第二无刷电机的电机轴管，最后经竖向转动管路从喷嘴中射出。当第一无刷电机的定子组件上的线圈被电源接通时，第一无刷电机的转子组件会绕着第一无刷电机的定子组件在水平方向上旋转，由于水平转动炮管与转子组件固定连接在一起，故而水平转动炮管在此时会随第一无刷电机的转子组件一起转动，对该消防炮的喷嘴的射向在水平方向上进行调节。当第二无刷电机的定子组件中的线圈被电源接通时，第二无刷电机的转子组件会绕着第二无刷电机的定子组件竖向旋转，由于第二无刷电机的竖向转动炮管与第二无刷电机的转子组件固定连接在一起，故而竖向转动炮管在此时会随第二无刷电机的转子组件一起转动，对该消防炮的喷嘴的射向在竖直方向上进行调节。本发明的无刷电机驱动的消防炮用无刷电机代替蜗轮蜗杆调节消防炮的射向，不仅提升了传动机构的传递效率，而且不会出现传动卡滞，能精确地控制消防炮的射向。

作为优选的，所述电源包括蓄电池，所述蓄电池的输出端连接有电流方向控制器，所述定子组件上设置有位置传感器，所述位置传感器与所述电流方向控制器的信号接收端电连接。

根据本发明的无刷电机驱动的消防炮，位置传感器发出的脉冲信号用以确定转子的位置，当电流方向控制器的信号接收端接收到该脉冲信号后，会通过控制蓄电池为第一无刷电机内的线圈或第二无刷电机内的线圈提供极性相反的电流，使第一无刷电机内的转子组件和第二无刷电机内的转子组件能够进行正反转，从而实现对消防炮射向的往复调节。

作为优选的，所述水平转动炮管上端口和其下端口的朝向相互垂直，所述转子组件上固定连接有第一法兰，所述水平转动炮管的下端口的外侧设置有第二法兰，所述水平转动炮管通过所述第二法兰和所述第一法兰连接在所述第一无刷电机的转子组件上。

根据本发明的无刷电机驱动的消防炮，在第一法兰与第二法兰通过多个螺栓固定连接后，第一无刷电机的转子组件在旋转时水平转动炮管就会随其一起转动。水平转动炮管的上端口和水平转动炮管的下端口的朝向相互垂直，可确保水平转动炮管能够在水平方向上进行转动。

作为优选的，所述水平转动炮管的上端口设置有第三法兰，所述第二无刷电机中的电机轴管的端口上固定连接有第四法兰，所述第三法兰与所述第四法兰相连接。

根据本发明的无刷电机驱动的消防炮，用多个螺栓将第三法兰与第四法兰固定后，第二无刷电机就会固定连接在水平转动炮管上。

作为优选的，所述第二无刷电机的转子组件上设置有第五法兰，所述竖向转动炮管的下端口与其上端口的朝向相互垂直，所述竖向转动炮管的下端口设置有第六法兰，所述第五法兰与所述第六法兰相连接。

根据本发明的无刷电机驱动的消防炮，在第五法兰与第六法兰通过多个螺栓固定连接后，第二无刷电机的转子组件旋转时竖向转动炮管会随其一起转动。竖向转动炮管的下端口与竖向转动炮管的上端口的朝向相互垂直，可确保竖向转动炮管能够在竖直方向上进行转动。

作为优选的，所述水平转动炮管分为依次连接在同一平面上且弧心角均为90°的第一弧形段、第二弧形段和第三弧形段，所述第一弧形段与所述第二弧形段形成s形管道，所述第二弧形段与所述第三弧形段形成半圆形管道，所述第二法兰固定连接在所述第一弧形段的下端口，所述第三法兰固定连接在所述第三弧形段的上端口。

根据本发明的无刷电机驱动的消防炮，水平转动炮管的第一弧形段、第二弧形段和第三弧形段位于同一平面上且弧心角均为90°。其中第一弧形段的尾部与第二弧形段的首部相连，并且第一弧形段与第二弧形段之间会形成s形管道；第二弧形段的尾部与第三弧形段的端部相连，并且第二弧形段与第三弧形段之间会形成半圆形管道。这种结构的水平转动炮管可在较小的空间内实现平滑过渡，减少了该消防炮的整体体积。

作为优选的，所述竖向转动炮管分为依次连接在同一平面上且弧心角均为90°的第四弧形段、第五弧形段和第六弧形段，所述第四弧形段与所述第五弧形段形成半圆形管道，所述第五弧形段和第六弧形段形成s形管道，所述第六法兰固定连接在所述第四弧形段的下端口，所述喷嘴固定连接在所述第六弧形段的上端口。

根据本发明的无刷电机驱动的消防炮，竖向转动炮管的第四弧形段、第五弧形段和第六弧形段位于同一平面上且弧心角均为90°。其中第四弧形段的尾部与第五弧形段的首部相连，并且第四弧形段与第五弧形段之间会形成半圆形管道；第五弧形段的尾部与第六弧形段的端部相连，并且第五弧形段与第六弧形段之间会形成s形管道。这种结构的竖向转动炮管可在较小的空间内实现平滑过渡，减少了该消防炮的整体体积。

作为优选的，所述转子组件包括电机壳，所述电机壳围在所述定子组件的外侧，所述第二法兰固定连接在所述电机壳上，所述电机壳的内侧设置有磁钢。

根据本发明的无刷电机驱动的消防炮，转子组件由电机壳和磁钢组成，电机壳围在定子组件的外侧，水平转动炮管通过第一法兰和第二法兰固定在电机壳的外侧，磁钢设置在电机壳的内侧，当定子组件通电时铁钢会受到磁场作用带动电机壳绕着定子组件旋转。

作为优选的，所述定子组件包括定子铁芯，所述电机轴管通过花键与所述定子铁芯固定连接，所述位置传感器固定在所述定子铁芯的外侧，所述线圈缠绕在所述定子铁芯上。

根据本发明的无刷电机驱动的消防炮，定子组件由定子铁芯和线圈组成，线圈绕在定子铁芯上，电机轴管的外侧壁上设置有花键，定子铁芯的内侧设置有花键槽，定子铁芯通过花键与花键槽配合固定在电机轴管上，位置传感器固定在定子铁芯,的外侧实时监测转子组件相对于定子组件的位移。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明的无刷电机驱动的消防炮的一种实施例的结构示意图；

图2是图1中第一无刷电机的横截面视图，同时也是图1中第二无刷电机的横截面视图。

在图1和图2中：1炮座；2第一无刷电机；3第一法兰；4第二法兰；5第五法兰；6第六法兰；7第四弧形段；8第五弧形段；9第六弧形段；10喷嘴；11第二无刷电机；12第四法兰；13第三法兰；14第三弧形段；15电源；16第二弧形段；17第一弧形段；18电机轴管；19线圈；20定子铁芯；21磁钢；22电机壳。

具体实施方式

参照图1，图1是本发明的无刷电机驱动的消防炮的一种实施例的结构示意图，本发明实施例的一种无刷电机驱动的消防炮，包括炮座、第一无刷电机、水平转动炮管、第二无刷电机、竖向转动炮管和电源；炮座1竖向设置，其内部中空，其下端与消防管路相连接。结合图2，图2是图1中第一无刷电机2的横截面视图，同时也是图1中第二无刷电机11的俯视图，第一无刷电机2中包含有贯通其两端的电机轴管18、定子组件和转子组件，第一无刷电机2的电机轴管18固定连接在炮座1的上端，第一无刷电机2的定子组件固定套装在第一无刷电机2的电机轴管18上，第一无刷电机2的定子组件中包含有线圈19，转子组件套装在定子组件的外侧。水平转动炮管与转子组件固定连接，水平转动炮管的下端口与第一无刷电机2的电机轴管18可旋转连通。第二无刷电机11的结构与第一无刷电机2的结构相同，第二无刷电机11中的电机轴管18与水平转动炮管的上端口固定连接；竖向转动炮管的上端口连接有喷嘴10，竖向转动炮管的下端口与第二无刷电机11的电机轴管18可旋转连通。电源15与第一无刷电机2中的线圈19和第二无刷电机中11的线圈19电连接。

在以上实施例中，该消防炮的炮座1的进水口与消防管路相连，第一无刷电机2的电机轴管18与炮座1的出水口相连，水平转动炮管的下端口与第一无刷电机2的电机轴管18可旋转连通，第二无刷电机11的电机轴管18与竖向转动炮管的下端口可旋转连通；工作时消防管路中的压力水先通过炮座1进入第一无刷电机2的电机轴管18，然后再通过水平转动炮管进入第二无刷电机11的电机轴管18，最后经竖向转动管路从喷嘴10中射出。当第一无刷电机2的定子组件上的线圈19被电源15接通时，第一无刷电机2的转子组件会绕着第一无刷电机2的定子组件在水平方向上旋转，由于水平转动炮管与转子组件固定连接在一起，故而水平转动炮管在此时会随第一无刷电机2的转子组件一起转动，对该消防炮的喷嘴10的射向在水平方向上进行调节。当第二无刷电机11的定子组件中的线圈19被电源15接通时，第二无刷电机11的转子组件会绕着第二无刷电机11的定子组件竖向旋转，由于第二无刷电机11的竖向转动炮管与第二无刷电机11的转子组件固定连接在一起，故而竖向转动炮管在此时会随第二无刷电机11的转子组件一起转动，对该消防炮的喷嘴10的射向在竖直方向上进行调节。本发明的这种无刷电机驱动的消防炮，用无刷电机代替蜗轮蜗杆调节消防炮的射向，不仅提升了传动机构的传递效率，而且不会出现传动卡滞，能精确地控制消防炮的射向。

如图1所示，根据本发明的一个实施例，电源15包括蓄电池，蓄电池的输出端连接有电流方向控制器，定子组件上设置有位置传感器，位置传感器与电流方向控制器的信号接收端电连接。

在以上实施例中，位置传感器发出的脉冲信号用以确定转子的位置，当电流方向控制器的信号接收端接收到该脉冲信号后，会通过控制蓄电池为第一无刷电机2内的线圈19或第二无刷电机11内的线圈19提供极性相反的电流，使第一无刷电机2内的转子组件和第二无刷电机11内的转子组件能够进行正反转，从而实现对消防炮射向的往复调节。

如图1所示，水平转动炮管上端口和其下端口的朝向相互垂直，转子组件上固定连接有第一法兰3，水平转动炮管的下端口的外侧设置有第二法兰4，水平转动炮管通过第二法兰4和第一法兰3连接在第一无刷电机2的转子组件上。

在以上实施例中，在第一法兰3与第二法兰4通过多个螺栓固定连接后，第一无刷电机2的转子组件在旋转时水平转动炮管就会随其一起转动。水平转动炮管的上端口和水平转动炮管的下端口的朝向是相互垂直的，可确保水平转动炮管能够在水平方向上进行转动。

如图1所示，水平转动炮管的上端口设置有第三法兰13，第二无刷电机11中的电机轴管的端口上固定连接有第四法兰12，第三法兰13与第四法兰12相连接。

在以上实施例中，用多个螺栓将第三法兰13与第四法兰12固定后，第二无刷电机11就会固定连接在水平转动炮管上。

如图1所示，第二无刷电机11的转子组件上设置有第五法兰5，竖向转动炮管的下端口与其上端口的朝向相互垂直，竖向转动炮管的下端口设置有第六法兰6，第五法兰5与第六法兰6相连接。

在以上实施例中，在第五法兰5与第六法兰6通过多个螺栓固定连接后，第二无刷电机11的转子组件旋转时竖向转动炮管会随其一起转动。竖向转动炮管的下端口与竖向转动炮管的上端口的朝向相互垂直，可确保竖向转动炮管能够在竖直方向上进行转动。

如图1所示，水平转动炮管分为依次连接在同一平面上且弧心角均为90°的第一弧形段17、第二弧形段16和第三弧形段14，第一弧形段17与第二弧形段16形成s形管道，第二弧形段16与第三弧形段14形成半圆形管道，第二法兰4固定连接在第一弧形段17的下端口，第三法兰13固定连接在第三弧形段14的上端口。

在以上实施例中，水平转动炮管的第一弧形段17、第二弧形段16和第三弧形段14位于同一平面上且弧心角均为90°。其中第一弧形段17的尾部与第二弧形段16的首部相连，并且第一弧形段17与第二弧形段16之间会形成s形管道；第二弧形段16的尾部与第三弧形段14的端部相连，并且第二弧形段16与第三弧形段14之间会形成半圆形管道。这种结构的水平转动炮管可在较小的空间内实现平滑过渡，减少了该消防炮的整体体积。

如图1所示，竖向转动炮管分为依次连接在同一平面上且弧心角均为90°的第四弧形段7、第五弧形段8和第六弧形段9，第四弧形段7与第五弧形段8形成半圆形管道，第五弧形段8和第六弧形段9形成s形管道，第六法兰6固定连接在第四弧形段7的下端口，喷嘴10固定连接在第六弧形段9的上端口。

在以上实施例中，竖向转动炮管的第四弧形段7、第五弧形段8和第六弧形段9位于同一平面上且弧心角均为90°。其中第四弧形段7的尾部与第五弧形段8的首部相连，并且第四弧形段7与第五弧形段8之间会形成半圆形管道；第五弧形段8的尾部与第六弧形段9的端部相连，并且第五弧形段8与第六弧形段9之间会形成s形管道。这种结构的竖向转动炮管可在较小的空间内实现平滑过渡，减少了该消防炮的整体体积。

如图2所示，根据本发明的一个实施例，转子组件包括电机壳22，电机壳22围在定子组件的外侧，第二法兰4固定连接在电机壳22上，电机壳22的内侧设置有磁钢21。

在以上实施例中，转子组件由电机壳22和磁钢21组成，电机壳22围在定子组件的外侧，水平转动炮管通过第一法兰3和第二法兰4固定在电机壳22的外侧，磁钢21设置在电机壳22的内侧，当定子组件通电时磁钢21会受到磁场作用带动电机壳22绕着定子组件旋转。

根据本发明的一个实施例，定子组件包括定子铁芯20，电机轴管18通过花键与定子铁芯20固定连接，位置传感器固定在定子铁芯20的外侧，线圈19缠绕在定子铁芯20上。

根据本发明的无刷电机驱动的消防炮，定子组件由定子铁芯20和线圈19组成，线圈19绕在定子铁芯20上，电机轴管18的外侧壁上设置有花键，定子铁芯20的内侧设置有花键槽，定子铁芯20通过花键与花键槽配合固定在电机轴管18上，位置传感器固定在定子铁芯20的外侧实时监测转子组件相对于定子组件的位移。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。