技术领域本实用新型涉及一种烟花弹助升装置，特别是一种利用高压气体产生的作用力弹射大型烟花弹，并通过改变装置结构控制烟花弹升空高度和角度的装置。
背景技术：
在一些重要的活动或节日，人们喜欢用燃放烟花的方式来庆贺，尤其是在大型烟花晚会上烟花的用量很大。而烟花燃放对空气的危害极大，主要体现在烟花燃放所产生的粉尘60%是人体不可吸入的，25%是人体可以吸入的，对人体危害最大的PM2.5占5%，另外烟花燃放还会产生二氧化硫和氮的氧化物等有害气体。目前，人类的一些生产活动已经对空气污染十分严重，雾霾就是最好的例证，这已经引起了人们的高度重视，正从方方面面去努力减轻对空气的污染。烟花发射过程对空气的污染比较严重，它的改进也显得尤为迫切。目前，人们生活中出现的大型烟花，其火药有发射药、开爆药和效果药三部分。烟花的发射也有一定的高度规定，一个直径为203毫米的烟花弹发射时的规定高度为190-200米，这个高度由烟花中的发射药控制，烟花发射所需高度越高，所用的发射药就越多，对空气污染的程度也就越深。有些烟花由于在江水边燃放或是为了制造艺术效果等原因，其发射角度也需要控制。如果用其他方式提供烟花发射时所需的动力，并保证烟花发射时达到所需的高度和角度，就可以省去烟花中的发射药，从而节约火药能源，减小对空气的污染，保护环境。在公开号为CN103217062A、名称为一种多管式环保气体弹射烟花装置的专利，公开号为CN2670892Y、名称为充气礼炮的专利和公开号为CN201116852Y、名称为一种充气礼炮的专利都提到了用气体发射的方式，但由于作用领域不完全相同，第一种针对的对象是小型彩带烟花，所以没有对发射高度进行可变控制；而后两者针对的对象是礼炮，并不是通过高压气体发射烟花弹。在现今的其他技术中也并未有既采用环保气体发射又可以控制发射高度和角度的烟花弹助升装置。
技术实现要素：
为克服现有烟花弹发射过程耗费大量的火药能源且污染环境的问题，本实用新型提供了一种烟花弹助升装置，该装置利用高压气体产生的作用力发射大型烟花弹，并通过改变装置结构控制烟花弹的升空高度和角度。本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种烟花弹助升装置，其特征在于包括气体弹射单元和烟花弹出单元，其中气体弹射单元由空气压缩机和高压汽包构成，空气压缩机通过进气管道与高压汽包相连，进气管道上设有单向阀，该气体弹射单元通过高压气体提供瞬间弹射作用力将烟花弹弹射升空；烟花弹射单元由发射平台、下部发射筒、中部发射筒、上部发射筒和托盘构成，发射平台包括由上到下依次固定连接的发射平台外筒、发射平台连接体和发射平台基座，发射平台外筒筒壁上沿圆周方向均布有多个外筒螺丝，下部发射筒包括套设于发射平台外筒内部的发射管底座及固定于发射管底座上的发射管，发射管底座的侧壁上与外筒螺丝相对的位置分别设有螺孔，通过外筒螺丝与螺孔的螺接实现发射管底座与发射平台外筒的固定连接，发射管底座的上部设有密封腔，该密封腔的一侧通过出气管道与高压汽包相连，出气管道上设有电磁阀，密封腔的另一侧设有排气阀，发射管通过均布于发射管底部的气孔与发射管底座上部的密封腔相连通，发射管的顶端为内螺纹结构，中部发射筒的一端与发射管的顶端密封螺接，中部发射筒的另一端设有内螺纹结构，顶部发射筒的一端与中部发射筒的另一端密封螺接，顶部发射筒的另一端设有向内凸起的环形限位凸台，发射管、中部发射筒和顶部发射筒的内径一致，托盘包括由上到下依次固定连接的托盘筒、托盘台和托盘支脚，托盘筒的内部空腔用于放置烟花弹，托盘筒的外径小于顶部发射筒顶端环形限位凸台的内径，托盘台的外侧设有与发射管内壁滑动密封配合的橡胶垫，托盘支脚为三角支脚，该三角支脚的顶端固定于托盘台的底部，三角支架的底端分别固定有与发射管内壁滚动配合的滚动轴承。进一步优选，所述的高压汽包上设有压力表，该压力表用于显示高压汽包内气体的压力值，进而实现对烟花弹提升高度的调节。进一步优选，所述的发射台连接体为倾斜设置的楔形体，该楔形体的顶端固定连接于发射平台外筒的底部，楔形体的底端固定连接于发射平台基座的顶部。进一步优选，所述的中部发射筒包括多节首尾依次密封螺接的连接管，其中一端的连接管与顶部发射筒密封螺接，另一端的连接管与发射管密封螺接。进一步优选，所述的发射管、中部发射筒和顶部发射筒均为不锈钢材质。本实用新型使用过程中添加的烟花弹中除去了原有烟花火药中的发射药，在其相应位置加入与烟花发射高度相匹配的一定量的延期药，其他部分与原有烟花弹相同，依然采用电子点火的方式。该装置采用了W=p*ΔV=1/2mv2这一物理公式作为原理，其中p为高压汽包中的压强，ΔV取决于发射筒内壁的半径和托盘上升的高度，m为托盘和烟花弹的总质量，v为托盘及烟花弹到达发射筒顶端环形限位凸台时的速度，根据公式1/2mv2=mgh+f，其中f为烟花弹上升时所需克服的空气阻力，h为所设定的安全高度。因此该装置需要具有良好的气密性和光滑性。活塞式托盘与发射筒内壁相接处需要用摩擦系数较小的密封橡胶垫包裹，发射筒内壁需尽量光滑，以减少摩擦力，更好地控制烟花弹发射的高度。在具体使用过程中，高压汽包内的气压、发射筒的高度和烟花弹中的延期药三者必须相匹配，才能发射到预先设定好的高度。当空气压缩机给高压汽包充气时，高压汽包与空气压缩机相连的单向阀打开，当高压汽包中的气压达到设定值时，该单向阀关闭；当开始发射烟花弹时，排气阀处于关闭状态，高压汽包与发射筒相连的电磁阀打开，高压气体推动托盘上升，在上部发射筒的环形限位凸台处停止，此时烟花弹由于惯性继续上升，烟花燃放方式与原有技术基本相同，只是将燃放大量的发射药换成了燃放较少量的延期药；当发射完成后，排气阀打开，排出发射筒中的气体，使托盘下落到底部，然后关闭排气阀。本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本装置利用高压气体产生的作用力发射大型烟花晚会中的烟花弹，并通过改变装置结构控制烟花弹升空高度和角度，利用该装置提升烟花弹省略了烟花弹中的发射药，节约了能源，也减少了空气污染，在大型烟火晚会中，在省略发射药的前提下，仍可以将烟花弹发射到相应的高度和角度，并释放相应的造型，达到所需的艺术效果。附图说明图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型中发射平台的结构示意图；图3是本实用新型中下部发射筒的结构示意图；图4是本实用新型中中部发射筒的结构示意图；图5是本实用新型中上部发射筒的结构示意图；图6是本实用新型中托盘的结构示意图。图中：1、空气压缩机，2、高压汽包，3、压力表，4、单向阀，5、发射平台外筒，6、发射平台连接体，7、发射平台基座，8、外筒螺丝，9、发射管底座，10、发射管，11、电磁阀，12、排气阀，13、中部发射筒，14、顶部发射筒，15、环形限位凸台，16、托盘筒，17、托盘台，18、托盘支脚，19、滚动轴承，20、连接管。具体实施方式结合附图详细描述本实用新型的具体内容。一种烟花弹助升装置，包括气体弹射单元和烟花弹出单元，其中气体弹射单元由空气压缩机1和高压汽包2构成，高压汽包2上设有压力表3，该压力表3用于显示高压汽包2内气体的压力值，进而实现对烟花弹提升高度的调节，空气压缩机1通过进气管道与高压汽包2相连，进气管道上设有单向阀4，该气体弹射单元通过高压气体提供瞬间弹射作用力将烟花弹弹射升空；烟花弹射单元由发射平台、下部发射筒、中部发射筒13、上部发射筒14和托盘构成，发射平台包括由上到下依次固定连接的发射平台外筒5、发射平台连接体6和发射平台基座7，发射平台外筒5筒壁上沿圆周方向均布有多个外筒螺丝8，下部发射筒包括套设于发射平台外筒5内部的发射管底座9及固定于发射管底座9上的发射管10，发射管底座9的侧壁上与外筒螺丝8相对的位置设有螺孔，通过外筒螺丝8与螺孔的螺接实现发射管底座9与发射平台外筒5的固定连接，发射管底座9的上部设有密封腔，该密封腔的一侧通过出气管道与高压汽包2相连，出气管道上设有电磁阀11，密封腔的另一侧设有排气阀12，发射管10通过均布于发射管10底部的气孔与发射管底座9上部的密封腔相连通，发射管10的顶端为内螺纹结构，中部发射筒13的一端与发射管10的顶端密封螺接，中部发射筒13的另一端设有内螺纹结构，顶部发射筒14的一端与中部发射筒13的另一端密封螺接，顶部发射筒14的另一端设有向内凸起的环形限位凸台15，发射管10、中部发射筒13和顶部发射筒14均为不锈钢材质并且内径一致，托盘包括由上到下依次固定连接的托盘筒16、托盘台17和托盘支脚18，托盘筒16的内部空腔用于放置烟花弹，托盘筒16的外径小于顶部发射筒14顶端环形限位凸台15的内径，托盘台17的外侧设有与发射管10的内壁滑动密封配合的橡胶垫，托盘支脚18为三角支脚，该三角支脚的顶端固定于托盘台17的底部，三角支架的底端分别固定有与发射管10内壁滚动配合的滚动轴承19，托盘支脚18的作用是一方面使发射管底部与托盘台有一点距离，方便气体顺利通入促使托盘上升，另一方面帮助托盘保持平衡，防止其上升过程中倾斜，托盘支脚18的结构可以减小摩擦力，有助于托盘上升。进一步的，所述的发射台连接体6为倾斜设置的楔形体，该楔形体的顶端固定连接于发射平台外筒5的底部，楔形体的底端固定连接于发射平台基座7的顶部。进一步的，所述的中部发射筒13包括多节首尾依次密封螺接的连接管20，其中一端的连接管20与顶部发射筒14密封螺接，另一端的连接管20与发射管10密封螺接，通过调节连接管的数目设置烟花弹发射的高度。本实用新型的具体使用过程为：高压汽包内的气压、发射筒的高度、烟花弹中的延期药三者必须相匹配，才能发射到预先设定好的高度。当空气压缩机给高压汽包充气时，高压汽包与空气压缩机相连的单向阀打开，当高压汽包中的气压达到设定值时，该单向阀关闭；当开始发射烟花弹时，排气阀处于关闭状态，高压汽包与发射筒相连的电磁阀打开，高压气体推动托盘向上提升，在上部发射筒的环形限位凸台处停止，此时烟花弹由于惯性继续上升，烟花燃放方式与原有技术基本相同，只是将燃放大量的发射药换成了燃放较少量的延期药；当发射完成后，排气阀打开，排出发射筒中的气体，使托盘下落到底部，然后关闭排气阀。以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。