电控消防炮换向座的制作方法

本发明涉及电控消防炮领域，具体而言是能够应用到电控消防炮上的换向座。

背景技术：

消防水炮是实现远距离消防灭火的重要设备，喷射炮筒动作的灵活度直接决定了射流的喷射准确性和灭火效果。所以目前设计的消防水炮其喷射炮筒的喷口能够灵活地对准竖直空间的任意方向，并且能够向上、向下倾斜。

为保证电控消防水炮的喷射炮筒能够灵活动作，至少需要设置两个电机，其中一个电机用于驱动喷射炮筒在竖直空间旋转，调整喷射的方向，另一电机用于驱动喷射炮筒在竖直空间上下摆动，调整喷射的高度或者说调整相对水平面的夹角大小。

目前应用的电控消防水炮的连接结构上，多个电机中的部分在调整喷射炮筒的喷射方向时，是随着连接座一起旋转的，线缆容易出现缠绕问题，而且容易受到较大强度的挠性作用的循环应力而影响到线缆的使用寿命和使用的安全性。

技术实现要素：

针对电控消防炮的线缆容易缠绕，对线缆寿命造成不利影响的问题，本发明提供了一种电控消防炮换向座，其能够克服线缆缠绕的问题，改善线缆的受力状况，而且结构简单。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种电控消防炮换向座，包括：

传动座，该传动座上设有沿圆弧面分布的齿轮结构。

装配座，该装配座与所述传动座固定连接，且通过枢轴连接在机架上。

驱动电机一、传送齿轮，该驱动电机一固定在机架上，输出轴端装配该传动齿轮，且该传动齿轮与所述传动座上的齿轮结构匹配，以达到能够驱使所述传动座与所述装配座同步地在竖直面内旋转的目的，以便调整喷射炮筒的喷射高度。

驱动电机二，该驱动电机二固定在所述装配座上，该驱动电机二的传动轴轴向沿竖直方向布设并能与喷射炮筒建立关联，用于调整喷射炮筒的喷射方向。

一种具体实施例，所述传动座为环体，所述装配座为球形壳。所述环体的内壁上设有与所述球形壳连接的支撑臂。所述环体的外壁上设有弧状齿条，所述传动齿轮与该弧状齿条啮合匹配。所述枢轴设置在所述球形壳的外壁上，所述驱动电机二固定安装在所述球形壳内，且所述球形壳的顶部设有与所述驱动电机二的输出轴相对的装配通孔。

另一种具体实施例，所述传动座为半圆筒体，所述装配座为固定在所述半圆筒体的条状槽口处的支撑板。所述半圆筒体的内弧面和/或外弧面上设有内齿和/或外齿。所述传动齿轮与所述半圆筒体上设置的内齿或外齿啮合匹配。所述枢轴设置在所述支撑板上，所述驱动电机二固定安装在所述支撑板上且输出轴朝上。

作为对上述实施方式的补充，具体实施例中，还包括能被选择地用于阻止所述传动座在竖直面内旋转的止动总成。所述的止动总成可以传动齿轮的设置位置为中心，各侧相对地设置一个该止动总成，甚至各侧相对地设置一对或者更多个该止动总成。设置止动总成的目的在与保证传动座旋转到一定的角度位置后，能够稳定地保持在该位置，有助与提高传动座停滞在要求位置时的可靠性，同时能够减小在停滞状态下驱动电机一的传动轴所承受的静态扭力大小。

一种具体实施方式，所述止动总成为止动轮组，该止动轮组包括设置在同一轴杆上的止动齿轮和电磁吸盘。所述轴杆刚性固定在机架上。所述止动齿轮能够相对所述轴杆旋转，所述电磁吸盘与所述轴杆上的棱柱段匹配。所述电磁吸盘通电后能够与所述止动齿轮的一侧端面作用而阻止所述止动齿轮相对所述轴杆旋转。该止动轮组还包括于所述电磁吸盘失电后，用于驱使所述止动齿轮复位的传动单元。所述止动齿轮与所述传动座上所设的沿圆弧面分布的齿轮结构相啮合匹配。

上述所提及的实施方案：

(1)待所述传动座为环体时，止动齿轮与环体外壁上设置的弧状齿条相啮合匹配。

当电磁吸盘处于失电状态时，驱动电机一驱使传动齿轮旋转，而使得环体绕顺时针方向或逆时针方向转动，止动齿轮在弧状齿条的驱使下能够相对轴杆转动。

当电磁吸盘处于得电状态时，因为电磁吸盘阻止止动齿轮相对轴杆转动，所以止动齿轮会对环体的旋转造成阻碍，而使得环体停留在要求的角度位置。

(2)待所述传动座为半圆筒体时，止动齿轮与半圆筒体内曲面壁上设置的内齿或外曲面壁上设置的外齿相啮合匹配。

同样，当电磁吸盘处于失电状态时，驱动电机一驱使传动齿轮旋转，而使得半圆筒体绕顺时针方向或逆时针方向转动，止动齿轮在内齿或外齿的驱使下能够相对轴杆转动。

当电磁吸盘处于得电状态时，因为电磁吸盘阻止止动齿轮相对轴杆转动，所以止动齿轮会对半圆筒体的旋转造成阻碍，而使得半圆筒体停留在要求的角度位置。

具体实施例中，在所述止动齿轮朝向电磁吸盘的一端面设置棱环状沉槽，且于该棱环状沉槽内按着有棱环，并通过电磁吸盘与该棱环相吸连接而阻止止动齿轮相对轴杆旋转时，所述的传动单元绕圆周相间地分布为多组。每组所述的传动单元包括引导连杆、弹簧和螺环。止动齿轮上设有相对其轴线平行的阶梯通孔，所述引导连杆设置在该阶梯通孔内，一端与所述棱环固定连接，另一端套设上所述弹簧并与所述螺环连接。所述弹簧的一端与阶梯通孔的沉孔底面接触，另一端与螺环的端面接触，能够通过对螺环施加弹性力而对棱环施加以驱使棱环相对朝棱环状沉槽内移动的作用力。

要求所述电磁磁盘对棱环作用的磁吸力远远大于各个弹簧同时对棱环作用的弹性力。

在所述轴杆上并于所述电磁吸盘的一端面外侧设有紧定环，该紧定环与轴杆上设置的轴肩共同作用，对所述电磁吸盘实施轴向固定。

另一种具体实施方式，所述止动总成为止动杆组，该止动杆组包括固定在机架上的壳体、能够相对所述壳体的内腔往复地直线滑动的滑杆以及用于驱使所述滑杆相对所述壳体滑动的驱动单元。所述滑杆朝向所述传动座的一端上设有能够与所述传动座上所设的沿圆弧面分布的齿轮结构相啮合匹配的轮齿。

上述所提及的实施方案：

(1)待所述传动座为环体时，滑杆端部的轮齿能够与环体外壁上设置的弧状齿条相啮合匹配。

驱动单元驱使滑杆设有轮齿的一端朝远离所述环体的方向移动时，滑杆端部设置的轮齿能够与弧状齿条脱离啮合，此时驱动电机一驱使传动齿轮旋转，而能使得环体绕顺时针方向或逆时针方向转动。

待所述驱动电机一驱使环体绕顺时针方向或逆时针方向转动到要求的位置后，驱动单元驱使滑杆设有轮齿的一端朝靠近所述环体的方向移动，则滑杆端部设置的轮齿能够与弧状齿条建立啮合关系，进而对环体的旋转造成阻碍，而使得环体停留在要求的角度位置。

(2)待所述传动座为半圆筒体时，滑杆端部的轮齿能够与半圆筒体内曲面壁上设置的内齿或外曲面壁上设置的外齿相啮合匹配。

同样，驱动单元驱使滑杆设有轮齿的一端朝远离所述半圆筒体的方向移动时，滑杆端部设置的轮齿能够与内齿或外齿脱离啮合，此时驱动电机一驱使传动齿轮旋转，而能使得半圆筒体绕顺时针方向或逆时针方向转动。

待所述驱动电机一驱使半圆筒体绕顺时针方向或逆时针方向转动到要求的位置后，驱动单元驱使滑杆设有轮齿的一端朝靠近所述半圆筒体的方向移动，则滑杆端部设置的轮齿能够与内齿或外齿建立啮合关系，进而对半圆筒体的旋转造成阻碍，而使得半圆筒体停留在要求的角度位置。

具体实施例中，所述壳体包括下盖板和上盖板，且上、下盖板的内侧板面中部设有相对的曲面槽。所述滑杆的一端设有圆柱体，另一端设有曲面体；所述圆柱体的曲面与对应位置处的所述上、下盖板的内侧板面相切。所述曲面体上设有与所述曲面槽相对的曲面凸壁且所述曲面凸壁与所述曲面槽之间形成有间隙。所述的能够与所述传动座上所设的沿圆弧面分布的齿轮结构相啮合匹配的轮齿设置在所述圆柱体相对露出所述上、下盖板的部分曲面上。

所述驱动单元为液压缸组且缸杆端部固定连接有连接块，所述连接块的另一端铰接在所述曲面体的一端。

更具体地，所述连接块与所述曲面体之间的铰接轴上套设有弹性圈。

本发明的有益效果是：本专利所提供的电控消防炮换向座，能够克服线缆缠绕的问题，改善线缆的受力状况，而且其连接结构简单，便于实施应用。

附图说明

图1为本专利实施例一的主视向剖面(局部)结构示意图。

图2为本专利实施例一中球形壳的上壳体部分的俯视结构示意图。

图3为本专利实施例二的主视结构示意图。

图4为本专利实施例二中半圆筒体的俯视结构示意图。

图5为本专利中所涉及止动总成实施方式一的剖面结构示意图。

图6为本专利实施例二的变形结构示意图。

图7为图6所示实施方式的状态一示意图。

图8为图6所示实施方式的状态二示意图。

图9为本专利中所涉及止动总成实施方式二的剖面结构示意图。

1.1环体，1.11弧状齿条

1.2半圆筒体，1.21内齿，1.22卡槽，1.23外齿

11支撑臂，111插板

2.1球形壳，2.11上壳体，2.12下壳体

2.2支撑板

21枢轴，22凸台，221插槽，23让位槽

3驱动电机一，4传动齿轮，5驱动电机二

6.1止动轮组，61止动齿轮，62轴杆，63电磁吸盘，64棱环，65导引连杆，66弹簧，67螺环，68紧定环

6.2止动杆组，71下盖板，72上盖板，73曲面槽，8滑杆，81圆柱体，811止动齿，82曲面体，821曲面凸壁，9液压缸组，91连接块

10喷射炮筒

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图9所示的电控消防炮换向座，包括有传动座(如图示的1.1、1.2)、装配座(如图示的2.1、2.2)、驱动电机一3、传送齿轮4和驱动电机二5。所述传动座上设有沿圆弧面分布的齿轮结构(如弧状齿条1.11，内齿1.21或外齿1.23)所述装配座与所述传动座固定连接，且通过枢轴21连接在机架上。所述装配座与所述传动座能够同步地绕枢轴21在竖直空间(如图1中的x-y面)旋转。所述驱动电机一3固定在机架上，其输出轴端装配所述传动齿轮4，且该传动齿轮4与所述传动座上的齿轮结构(如弧状齿条1.11，内齿1.21或外齿1.23)匹配，以达到能够驱使所述传动座与所述装配座同步地在竖直面内旋转的目的，以便调整喷射炮筒10的喷射高度。所述驱动电机二5固定在所述装配座上，该驱动电机二5的传动轴的轴向沿竖直方向布设并能与喷射炮筒10建立关联，用于调整喷射炮筒10的喷射方向。

实施例一：

如图1和图2所示，所述传动座为环体1.1(具体为非完全环体的形式)，所述装配座为球形壳2.1(非标准的球体，球面上设有工艺的孔或面)。所述球形壳2.1包括上壳体2.11和下壳体2.12，该两个壳体内设有用于连接的凸块和用以支撑的筋板，并且两壳体用螺栓或螺钉连接成一体。如图，两个壳体的相对端口设有对应匹配的环状槽和环状凸缘。所述环体1.1的内壁上设有与所述球形壳2.1相连接的支撑臂11，图示中对应上、下壳体2.11、2.12均设置有支撑臂11。所述环体1.1的外壁上设有弧状齿条1.11，所述传动齿轮4与该弧状齿条1.11啮合匹配。所述枢轴21设置在所述球形壳2.1的外壁上，所述驱动电机二5固定安装在所述球形壳2.1内，且所述球形壳2.1的顶部设有与所述驱动电机二5的输出轴相对的装配通孔。

如图所示，为方便装配和拆卸，与所示上、下壳体2.11、2.12上分别设有与所示支撑臂11相对的凸台22。所示凸台22上设有开放式的且呈u形状的插槽221。所示支撑臂11的端部设有与插槽221对应匹配的插板111。插板111移入对应的插槽221后通过螺栓或螺钉将上、下壳体2.11、2.12与环体1.1固定连接为整体。具体实施例中，宜使得环体1.1的中心与球形壳2.1的中心重合。而且为保证环体1.1与球形壳2.1同步旋转时，其二者的重心能够始终在枢轴21的轴线上或偏离枢轴21的轴线在较小的幅度内，具体实施时可在球形壳2.1内和/或环体1.1上设置配重块或配重凸台或凹槽。

实施例二：

如图3和图4所示，所述传动座为半圆筒体1.2，所述装配座为固定在所述半圆筒体1.2的条状槽口处的支撑板2.2。所述的半圆筒体1.2，其内壁曲面和外壁曲面中至少一者为圆形曲面(不完全圆形，如半圆形)。图示方案中，所述的半圆筒体1.2的内壁曲面和外壁曲面均为圆形曲面。而且图示中，所述半圆筒体1.2的内弧面和外弧面上分别设有内齿1.21和外齿1.23(具体实施例中亦可择一设置)。所述传动齿轮4与所述半圆筒体1.2上设置的内齿1.21啮合匹配。所述枢轴21设置在所述支撑板2.2上，所述驱动电机二5固定安装在所述支撑板2.2上且驱动电机二5的输出轴朝上。如图4，所述半圆筒体1.2的条状槽口中部左右相对地设有卡槽1.22，所述支撑板2.2的左、右端分别卡在相对一侧的卡槽1.22内，然后用螺栓或螺钉将半圆筒体1.2与支撑板2.2连接为一体。内齿1.21设置在半圆筒体1.2的内壁面前端和后端，所以传动齿轮4为同轴的一对。如图4及图6，外齿1.23设置在半圆筒体1.2外壁的中部。支撑板2.2的下板面上，于左右两侧设有让位槽23，该让位槽23能够在传动齿轮4相对处在内齿1.21的两端位置时，为传动齿轮4进行让位，一定程度上能够扩充喷射炮筒10在上下喷射方位上的幅度。

如图1、图3、图6所示，在本专利的实施方案中还能包括：能够被选择地用于阻止所述传动座在竖直面内旋转的止动总成。所述的止动总成以图示传动齿轮的设置位置为中心，各侧相对地设置一个该止动总成。具体实施例中，甚至以传动齿轮的设置位置为中心，于各侧相对地设置一对或者更多个该止动总成。设置止动总成的目的在与保证传动座旋转到一定的角度位置后(相对水平面形成的夹角)，能够稳定地保持在该位置，有助与提高传动座停滞在要求位置时的可靠性，同时能够减小在停滞状态下驱动电机一的传动轴所承受的静态扭力大小。

如图1至图5所示，所述止动总成为止动轮组6.1，该止动轮组6.1包括设置在同一轴杆62上的止动齿轮61和电磁吸盘63。所述轴杆62刚性固定在机架上。所述止动齿轮61能够相对所述轴杆62旋转(可通过轴承配合)，所述电磁吸盘63与所述轴杆62上的棱柱段匹配(二者不能相对旋转)。所述电磁吸盘63通电后能够与所述止动齿轮61的一侧端面作用而阻止所述止动齿轮61相对所述轴杆62旋转。该止动轮组6.1还包括于所述电磁吸盘63失电后，用于驱使所述止动齿轮61(与所述电磁吸盘63分离)复位的传动单元。所述止动齿轮61与所述传动座上所设的沿圆弧面分布的齿轮结构(如弧状齿条1.11、外齿1.23)相啮合匹配。

上述所提及的实施方案：

(1)待所述传动座为环体1.1时，止动齿轮61与环体1.1外壁上设置的弧状齿条1.11相啮合匹配。

当电磁吸盘63处于失电状态时，驱动电机一3驱使传动齿轮4旋转，而使得环体1.1绕顺时针方向或逆时针方向转动，止动齿轮61在弧状齿条1.11的驱使下能够相对轴杆62转动。

当电磁吸盘63处于得电状态时，因为电磁吸盘63能阻止止动齿轮61相对轴杆62转动，所以止动齿轮61会对环体1.1的旋转造成阻碍，而使得环体1.1停留在要求的角度位置。

(2)待所述传动座为半圆筒体1.2时，止动齿轮61与半圆筒体1.2外曲面壁上设置的外齿1.23相啮合匹配。

同样，当电磁吸盘63处于失电状态时，驱动电机一3驱使传动齿轮4旋转，而使得半圆筒体1.2绕顺时针方向或逆时针方向转动，止动齿轮61在外齿的驱使下能够相对轴杆62转动。

当电磁吸盘63处于得电状态时，因为电磁吸盘63能阻止止动齿轮61相对轴杆62转动，所以止动齿轮61会对半圆筒体1.2的旋转造成阻碍，而使得半圆筒体1.2停留在要求的角度位置。

如图5所示，在所述止动齿轮61朝向电磁吸盘63的一端面设置棱环状沉槽，且于该棱环状沉槽内按着有棱环64，并通过电磁吸盘63与该棱环64相吸连接(电磁吸盘63通电能够吸引该棱环64相对棱环状沉槽向外移动)而阻止止动齿轮61相对轴杆62旋转时，所述的传动单元绕圆周相间地分布为多组，且每组所述的传动单元均包括有引导连杆65、弹簧66和螺环67。止动齿轮61的棱环状沉槽底面上设有相对止动齿轮61的轴线平行的阶梯通孔。所述引导连杆65设置在该阶梯通孔内，一端与所述棱环64固定连接，另一端套设上所述弹簧66并与所述螺环67连接。所示螺环67的外端面设有棱柱环体。所述弹簧66的一端与阶梯通孔的沉孔底面接触，另一端与螺环67的端面接触，能够通过对螺环67施加弹性力而对棱环64施加以驱使棱环64相对朝棱环状沉槽内移动的作用力。要求所述电磁磁盘对棱环作用的磁吸力远远大于各个弹簧同时对棱环作用的弹性力。在所述轴杆62上，并于所述电磁吸盘的一端面外侧设有紧定,68，该紧定环68与轴杆62上设置的轴肩共同作用，对所述电磁吸盘63实施轴向固定。

如图6至图9所示，所述止动总成为止动杆组6.2，该止动杆组6.2包括固定在机架上的壳体、能够相对所述壳体的内腔往复地直线滑动的滑杆8以及用于驱使所述滑杆8相对所述壳体滑动的驱动单元。所述滑杆8朝向所述传动座的一端上设有能够与所述传动座上所设的沿圆弧面分布的齿轮结构相啮合匹配的轮齿(也即止动齿811)。

上述所提及的实施方案：

(1)待所述传动座为环体1.1时，滑杆端部的轮齿能够与环体外壁上设置的弧状齿条1.11相啮合匹配。

驱动单元驱使滑杆8设有止动齿811的一端朝远离所述环体1.1的方向移动时，滑杆端部设置的止动齿811能够与弧状齿条1.11脱离啮合，此时驱动电机一3驱使传动齿轮4旋转，而能使得环体1.1绕顺时针方向或逆时针方向转动。

待所述驱动电机一3驱使环体1.1绕顺时针方向或逆时针方向转动到要求的位置后，驱动单元驱使滑杆8设有止动齿811的一端朝靠近所述环体1.1的方向移动，则滑杆8端部设置的止动齿811能够与弧状齿条1.11建立啮合关系，进而对环体1.1的旋转造成阻碍，而使得环体1.1停留在要求的角度位置。

(2)待所述传动座为半圆筒体1.2时，滑杆8端部的止动齿811能够与半圆筒体1.2外曲面壁上设置的外齿1.23相啮合匹配。

同样，驱动单元驱使滑杆8设有止动齿811的一端朝远离所述半圆筒体1.2的方向移动时，滑杆8端部设置的止动齿811能够与外齿1.23脱离啮合，此时驱动电机一3驱使传动齿轮4旋转，而能使得半圆筒体1.2绕顺时针方向或逆时针方向转动。

待所述驱动电机一3驱使半圆筒体1.2绕顺时针方向或逆时针方向转动到要求的位置后，驱动单元驱使滑杆8设有止动齿811的一端朝靠近所述半圆筒体1.2的方向移动，则滑杆8端部设置的止动齿811能够与外齿1.23建立啮合关系，进而对半圆筒体1.2的旋转造成阻碍，而使得半圆筒体1.2停留在要求的角度位置。

如图9所示，所述壳体包括下盖板71和上盖板72，且上、下盖板71、72的内侧板面中部设有相对的曲面槽73。所述滑杆8的一端设有圆柱体81，另一端设有曲面体82。所述圆柱体81的曲面与对应位置处的所述上、下盖板71、72的内侧板面相切。所述曲面体82上设有与所述曲面槽73相对的曲面凸壁821且所述曲面凸壁821与所述曲面槽73之间形成有间隙。所述的能够与所述传动座上所设的沿圆弧面分布的齿轮结构(具体到图示为外齿1.23)相啮合匹配的止动齿811设置在所述圆柱体81相对露出所述上、下盖板71、72的部分曲面上。图示中的止动齿811为一个，具体实施例中可设置有多个，如两个或三个等。所述驱动单元为液压缸组9且缸杆端部固定连接有连接块91，所述连接块91的另一端铰接在所述曲面体82的一端。更具体地，所述连接块91与所述曲面体82之间的铰接轴上套设有弹性圈。

图9所示的实施方案中，借助曲面体82相对曲面槽73形成间隙使得滑杆8的轴线能够相对上、下盖板71、72的内板面发生一定的偏移，相对形成夹角，从而能够为止动齿811与弧状齿条1.1或外齿1.23(具体实施例中还可为内齿1.21)在脱离后重新啮合时实现一定的让位，并且在啮合后借助曲面体82上的曲面凸壁821与曲面槽73的接触，形成阻碍传动座旋转的刚性扭力。连接块91与曲面体82之间的铰接轴上套设有弹性圈，能够避免液压缸组9中的缸杆承受扭力，能够保证液压缸组的使用寿命。

上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。