一种小型消防逃生瓶的机械弹射装置

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1.本实用新型属于消防装备技术领域，具体涉及一种小型消防逃生瓶的机械弹射装置，该装置可以对消防逃生瓶进行连续发射，可应用于消防机器人中。


背景技术：

2.小型消防逃生瓶作为新型灭火工具，使用简便、灭火速度快、效果好，但是在使用过程中，由于逃生瓶自身有一定的重量，消防人员在投掷逃生瓶的过程中会消耗大量体力，增加了消防作业的难度，仍需消防员现场作业，对消防员的人身安全仍有一定的威胁；随着消防机器人的出现，为了进一步保证灭火效果，除了需解决自动喷水功能外，还急需配备能够自动连续发射消防逃生瓶的机械装置。目前，针对弹射逃生瓶设计的消防机器人几乎没有，存在很大的发展前景。现有的弹射装置大多需要靠人工装填才能进行连续发射，有的采用多发射筒的策略来实现连续发射功能，导致整体装置过大，并不适用于消防机器人。本实用新型提供一种小型消防逃生瓶的机械弹射装置，利用凸轮旋转时轮廓的周期性变化和弹簧的伸缩特性,并配合电动顶杆的伸缩来自动装填逃生瓶，便可以实现连续弹射小型消防逃生瓶的功能。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种小型消防逃生瓶的机械弹射装置，该机械弹射装置包括弹射筒1、凸轮2、驱动电机3、电机支撑架4、基座5、发射架6、导杆7、弹簧8、推盘9、滚轮10、l型储料槽11及电动顶杆12。
4.所述弹射筒1为中空的结构，所述弹射筒1的上端为开口的半圆柱形膛体，以供逃生瓶 12能顺利滚入所述弹射筒1上端的膛体内，所述弹射筒1的半圆柱形膛体的尾部中间有一个可供所述导杆7穿过的孔，所述弹射筒1的膛体中部右侧开设有一条滑槽，所述弹射筒1安装在所述发射架6上，所述弹射筒1轴线与所述基座5水平面之间的夹角为45
°
；
5.所述凸轮2外形呈逗号形状，所述凸轮2曲率半径最大处存在一个沿半径方向的断面，所述凸轮2偏心距与所述弹簧8的压缩量相匹配，所述凸轮2与所述驱动电机3的输出轴连接，所述驱动电机3固定在所述电机支撑架4上，所述电机支撑架4安装在所述基座5上。
6.所述发射架6由前高后低的两个圆形支撑柱组成，所述发射架6固定在所述基座5上。所述弹簧8、所述导杆7及所述推盘9设置在所述弹射筒1的半圆柱形膛体内；所述导杆7 的上端与所述推盘9垂直固连，所述导杆7穿过所述弹簧8及所述弹射筒1尾部的中间孔；所述弹簧8的下端与所述弹射筒1底部固连；所述推盘9右侧设有连接轴，所述连接轴位于所述弹射筒1右侧的滑槽内；所述连接轴右端安装有所述滚轮10，所述凸轮2旋转推动所述滚轮10带动所述连接轴沿着所述弹射筒1右侧的滑槽向下滑动，进而带动所述推盘9沿着所述弹射筒1的膛体下移并压缩所述弹簧8。
7.所述l型储料槽11的底平面与所述弹射筒1上侧的半圆形膛体端面相连且二者夹角为 135
°
，所述l型储料槽11布置在所述发射架6的支撑柱上端，所述l型储料槽11内依序
存放若干所述逃生瓶13，在所述l型储料槽11的底端设有两个可以同步伸缩的所述电动顶杆 12。当所述电动顶杆12回缩后，所述逃生瓶13依靠自身重力能够自行滚入所述弹射筒1的半圆柱形膛体中，整个机械弹射装置通过所述基座5安装在消防机器人的车体上。
附图说明：
8.图1为本实用新型的一种小型消防逃生瓶的机械弹射装置的结构示意图；
9.图2(a)为本实用新型机械弹射装置的弹射过程之初始阶段示意图；
10.图2(b)为本实用新型机械弹射装置的弹射过程之弹簧储能阶段示意图；
11.图2(c)为本实用新型机械弹射装置的弹射过程之弹簧储能完毕示意图；
12.图2(d)为本实用新型机械弹射装置的弹射过程之逃生瓶弹出示意图。
13.图中：1：弹射筒；2：凸轮；3：驱动电机；4：电机支撑架；5：基座；6：发射架；7：导杆；8：弹簧；9：推盘；10：滚轮；11：l型储料槽；12：电动顶杆；13：逃生瓶。
具体实施方式：
14.本实用新型提供的一种小型消防逃生瓶的机械弹射装置，利用凸轮旋转时轮廓的周期性变化和弹簧的伸缩特性,并配合电动顶杆的伸缩来自动装填逃生瓶，便可以实现连续弹射逃生瓶的功能。
15.其工作原理是：当所述驱动电机3启动，带动所述凸轮2旋转后，凸轮2会与所述滚轮 10接触，如图2(a)所示；凸轮2通过其偏心轮廓挤压滚轮10，进而带动所述推盘9的连接轴沿着所述弹射筒1右侧的滑槽移动，进而带动推盘9沿着所述弹射筒1的膛体下移并压缩所述弹簧8；所述导杆7会约束所述推盘9的自由度，以防所述推盘9姿态发生偏移，所述弹射筒1尾部的中间孔用于限制所述导杆7的自由度，使所述导杆7只能上下滑动，所述推盘9沿着所述弹射筒1的膛体向下运动，逃生瓶13依靠自身的重力也会贴着所述推盘9 沿着所述弹射筒1的膛体向下运动，如图2(b)所示；所述凸轮2带着所述推盘9继续沿着所述弹射筒1的膛体向下运动并压缩所述弹簧8，当所述滚轮10运动到与所述凸轮2轮廓的极限位置接触时，如图2(c)所示，此时所述弹簧8处于最大的压缩行程；随着所述凸轮2 继续运动，所述凸轮2便会与所述滚轮10突然失去接触，所述弹簧8便会迅速复位，依靠弹力将所述逃生瓶13瞬间弹出，如图2(d)所示；然后所述电动顶杆12先下降，l型储料槽 11中的一个所述逃生瓶13依靠自身重力自动装填在弹射筒上端膛体中，所述电动顶杆12再顶起，阻挡l型储料槽11中剩余的所述逃生瓶13，完成一个动作循环。利用凸轮2旋转时轮廓的周期性变化和弹簧8的伸缩特性,并配合电动顶杆12的伸缩来自动装填逃生瓶13，便可以实现连续弹射逃生瓶13的功能。


技术特征：
1.一种小型消防逃生瓶的机械弹射装置，其特征在于该机械弹射装置包括弹射筒(1)、凸轮(2)、驱动电机(3)、电机支撑架(4)、基座(5)、发射架(6)、导杆(7)、弹簧(8)、推盘(9)、滚轮(10)、l型储料槽(11)及电动顶杆(12)；所述弹射筒(1)为中空结构，所述弹射筒(1)的上端为开口的半圆柱形膛体，所述弹射筒(1)的半圆柱形膛体的尾部中间设有通孔，所述弹射筒(1)的半圆柱形膛体中部右侧设有一条滑槽，所述弹射筒(1)安装在所述发射架(6)上，所述弹射筒(1)轴线与所述基座(5)水平面之间的夹角为45
°
；所述凸轮(2)外形呈逗号形状，所述凸轮(2)曲率半径最大处设有一个沿半径方向的断面，所述凸轮(2)偏心距与所述弹簧(8)的压缩量相匹配；所述凸轮(2)与所述驱动电机(3)的输出轴连接，所述驱动电机(3)固定在所述电机支撑架(4)上，所述电机支撑架(4)安装在所述基座(5)上；所述发射架(6)由前高后低的两个圆形支撑柱组成，所述发射架(6)固定在所述基座(5)上；所述弹簧(8)、所述导杆(7)及所述推盘(9)设置在所述弹射筒(1)的半圆柱形膛体内，所述导杆(7)的上端与所述推盘(9)垂直固连，所述导杆(7)穿过所述弹簧(8)及所述弹射筒(1)的半圆柱形膛体尾部中间的通孔；所述弹簧(8)的下端与所述弹射筒(1)底部固连；所述推盘(9)右侧设有连接轴，所述连接轴位于所述弹射筒(1)右侧的滑槽内；所述连接轴右端安装有所述滚轮(10)，所述凸轮(2)旋转推动所述滚轮(10)带动所述连接轴沿着所述弹射筒(1)右侧的滑槽向下滑动，进而带动所述推盘(9)沿着所述弹射筒(1)的半圆柱形膛体下移并压缩所述弹簧(8)；所述l型储料槽(11)的底平面与所述弹射筒(1)上侧的半圆形膛体端面相连且二者夹角为135
°
，所述l型储料槽(11)布置在所述发射架(6)的支撑柱上端，所述l型储料槽(11)内依序存放若干逃生瓶(13)，在所述l型储料槽(11)的底端设有两个能够同步伸缩的所述电动顶杆(12)；当所述电动顶杆(12)回缩后，所述逃生瓶(13)依靠自身重力能够自行滚入所述弹射筒(1)的半圆柱形膛体中。

技术总结
本实用新型公开一种小型消防逃生瓶的机械弹射装置,属于消防装备技术领域。该装置包括弹射筒、凸轮、驱动电机、电机支撑架、基座、发射架、导杆、弹簧、推盘、滚轮、L型储料槽及电动顶杆。其工作原理是：驱动电机带动凸轮旋转，通过凸轮的偏心轮廓挤压滚轮，进而带动推盘沿着弹射筒向下运动，并压缩弹簧；当滚轮与凸轮轮廓的极限位置接触时，凸轮继续旋转，凸轮便会与滚轮突然失去接触，此时弹簧迅速复位，依靠弹力将逃生瓶瞬间弹出；然后电动顶杆下降，逃生瓶依靠自身重力自动装填，然后电动顶杆顶起，完成一个动作循环。利用凸轮旋转时轮廓的周期性变化和弹簧的伸缩特性,并配合电动顶杆的伸缩来自动装填逃生瓶，实现连续弹射逃生瓶的功能。的功能。的功能。


技术研发人员：汪永明 李祥 银枫
受保护的技术使用者：安徽工业大学
技术研发日：2020.12.30
技术公布日：2021/9/7