| 消防水炮机械转动机构研究与改进 |
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| 作者：疏学明，袁宏永，苏国锋
2004-9-21 14:31:00 |
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摘要：采用摩擦盘的联接方法改进了现有消防水炮的转动联接方式，保障了消防水炮使用的安全可靠性。
关键词：消防水炮；摩擦盘；转动联接方式
1 前言
火灾是一种发展迅速，危害极大的灾害。除了早期探测报警以“防患于未燃”之外，一旦灾害发生了，行之有效的方法是利用高效、快捷的灭火工具尽早进行扑灭，防止轰燃的发生，因此消防水炮在消防领域发挥着巨大的作用[1]。
现有的消防水炮转动机构大都采用蜗轮一蜗杆传动方式，它具有结构紧凑，传动比大，容易实现自锁等优点。但是使用键销将蜗轮紧固在炮体或喷头上的“硬联接”方式却存在很大的缺陷，如果在喷头运动过程中遇到难以克服的阻挡物而被迫停止移动时，电机仍旧驱动蜗杆—蜗轮旋转，结果必然会造成事故。笔者根据几起火灾事后情况调查，认真分析了消防水炮的转动机构原理，对现有产品的机械转动方式进行改进，改变了将蜗轮与消防水炮固联的做法，利用蜗轮与摩擦盘之间的静摩擦力来带动消防水炮的旋转运动，取得了良好的效果[2]。
2 现有消防水炮转动机构结构形式
在现有的消防水炮控制喷头俯仰运行的转动机构中，常采用键销将蜗轮紧固在喷头上，由电机带动蜗杆旋转，蜗杆带动蜗轮转动，从而实现喷头的俯仰动作。在水平转动机构中，也是采用键销将蜗轮固定在炮体上，由另一套电机驱动蜗轮一蜗杆，从而带动喷头的水平转动。
3 对现有产品转动机构的改进[3,4]
根据对现有消防水炮转动机构的分析，我们设计了如图1所示的改进方案。
分别采用圆螺母将弹簧以一定的正压力N把蜗轮压紧在消防炮体（水平转动部分）和喷头（俯仰转动部分）上，蜗轮两边分别夹紧1个摩擦盘，并由定位组件将蜗轮进行准确定位。由电机驱动蜗轮1蜗杆作旋转运动，在正常工作时，靠蜗轮与摩擦盘之间的静摩擦力f带动炮体或喷头转动；如果在消防水炮旋转过程中遇到难以克服的障碍物时，即当阻挡力F大于蜗轮与摩擦盘之间的最大静摩擦力f时，蜗轮就在摩擦盘上打滑，很显然此时蜗轮和摩擦盘之间的滑动摩擦力小于最大静摩擦力，不会影响电机的正常转动，蜗轮在电机带动下仍旧照常旋转，而水炮保持静止，并不会损坏电机；当阻挡力被撤除之后，蜗轮仍旧可以正常带动消防水炮作旋转运动。
在具体设计中，我们采用了9根小弹簧来调节蜗轮与摩擦盘之间的正压力。适当调节弹簧的压缩长度，就可以改变正压力N的大小，进而改变蜗轮与摩擦盘之间的最大静摩擦力f。
4 结论
笔者针对现有消防水炮转动机构的不足之处设计了新的转动联接方式。通过实验研究和现场调查分析，其运行平稳性和安全可靠性都得到了很大地提高，即使在现场使用中遇到大的障碍物时，也不会导致电机的损坏，保障了消防水炮的安全使用。
参考文献：
[1] 刘申友.定点灭火智能消防水炮[j].中国安全科学学报，2001(4):37-41.
[2] 袁宏永.火灾探测与控制工程[M].合肥：中国科学技术大学出版社，1999.
[3] 徐灏.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，1991.
[4] 机械设计手册联合编写组.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社.1992.
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【文章出处：疏学明，袁宏永，苏国锋】 |
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