一种森林应急消防远程灭火弹

技术领域

本申请涉及消防设备技术领域，特别涉及一种森林应急消防远程灭火弹。

背景技术

森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的灾害，对森林火灾进行高效、安全扑救是极为重要的。

随着技术的发展，灭火弹的出现很好的弥补了手持式灭火器工作距离短、存在危险性的缺点。目前，市场上的灭火弹按发射方式不同，主要分为手投式灭火弹和投射式灭火弹。其中，投射式灭火弹一般采用碰炸引信，待灭火弹触碰到着火区域时，碰炸引信开始工作，引爆灭火弹，产生灭火剂覆盖在燃烧物表面，实现灭火，但是目前的投射式灭火采用的灭火弹，存在极大的引爆安全问题。

因而，亟需提供一种针对上述现有技术不足的技术方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种森林应急消防远程灭火弹，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供一种森林应急消防远程灭火弹，包括：弹头、弹身和弹尾，所述弹头、所述弹身和所述弹尾均为组合式结构，且所述弹头和所述弹尾分别可拆卸连接于所述弹身的两端；所述弹头包括：内壳和外壳，所述内壳和所述外壳均为上端开口的腔体，且所述内壳由多个组合瓣组合而成，且多个所述组合瓣能够相互分离散落，所述内壳的下端沿轴向设有锁紧适配孔；所述外壳为一体式结构，内侧壁与所述内壳的外侧壁贴合，且所述外壳的内侧壁沿轴向设有密封锁紧部，所述密封锁紧部穿过所述锁紧适配孔深入所述内壳的内侧；所述弹身包括：弹体、橡胶套筒和支撑柱，所述弹体为下端开口的筒状结构，所述弹体的下端与所述弹头密封连接，所述弹体的上端沿轴向设有密封孔；所述支撑柱的下端与所述密封锁紧部可拆卸连接；所述橡胶套筒位于所述密封孔内，且套装于所述支撑柱的上端；所述弹尾包括：连接单元、引爆单元和密封板，所述连接单元包括连接筒体和隔板，所述连接筒体为两端开口的筒状结构，所述隔板布置于所述筒状结构内，将所述连接筒体分割为引爆腔和控制腔；所述连接筒体的下端与所述弹体的上端面密封连接，形成所述引爆腔；所述隔板上中部设置有药柱安装孔，所述药柱安装孔内安装有起爆药柱，且所述起爆药柱的下端位于所述引爆腔内，所述起爆药柱的引爆头穿过所述药柱安装孔后伸入所述控制腔内；所述引爆单元位于所述控制腔内，用于通过与所述引爆头接触触发所述起爆药柱；所述密封板位于连接于所述连接筒体的上端面。

优选的，所述内壳包括：第一组合瓣和第二组合瓣，所述第一组合瓣和所述第二组合瓣有多个，多个所述第一组合瓣和所述第二组合瓣间隔布置。

优选的，所述第一组合瓣于所述第二组合瓣相接处的侧面设有相适配的密封部。

优选的，所述内壳的上端面沿轴向设有密封连接部，所述弹体的下端面设有沿轴向设有第一密封阶梯孔，所述密封连接部与所述第一密封阶梯孔相适配，且在所述密封连接部的端面和所述第一密封阶梯孔的底面之间设置有第一密封圈。

优选的，所述弹身还包括：支撑套筒，所述支撑套筒同轴连接于所述弹体的筒状结构内，且套装于所述支撑柱外侧；所述支撑套筒的上端与所述弹体的上端连接，所述支撑套筒的下端与所述密封锁紧部相接。

优选的，所述弹体的上端内底面沿轴向设有阶梯螺纹孔，所述支撑套筒的上端与所述阶梯螺纹孔螺纹连接；所述密封锁紧部的上端面沿轴向设有第二密封阶梯孔，所述支撑套筒的下端位于所述第二密封阶梯孔内，且所述支撑套筒的外侧壁与所述第二密封阶梯孔间隙配合，所述支撑套筒的下端面与所述第二密封阶梯孔的底面之间设置有第二密封圈。

优选的，所述弹体的上端外顶面设有连接螺纹槽，所述连接套筒的下端与所述连接螺纹槽螺纹连接；和/或，所述连接筒体的上端面沿周向均布多个沿轴向延伸的螺纹盲孔，对应的，所述密封板通过紧固件与所述连接套筒可拆卸连接，其中，所述紧固件与所述螺纹盲孔相适配。

优选的，所述控制腔内设置有滑槽板，所述滑槽板上设置有弧形滑槽，所述弧形滑槽的圆心偏离所述起爆药柱的轴心，所述弧形滑槽的中心线正对所述起爆药柱的引爆头；所述引爆单元包括：引爆雷管和驱动装置，所述引爆雷管的下端面与所述隔板的上端面之间的距离小于所述起爆药柱的引爆头与所述隔板的上端面之间的距离；所述引爆雷管的上端穿过所述弧形滑槽后与所述驱动装置的输出端相连；所述驱动装置安装于所述密封板上，且位于所述密封板于所述滑槽板之间，带动所述引爆雷管沿所述弧形滑槽的中心线运动。

有益效果：

本申请实施例提供的森林应急消防远程灭火弹，弹头、弹身和弹尾均采用组合式结构，且弹头和弹尾分别可拆卸连接在弹身的两端，以便部件的标准化，有利于提高制造效率，并降低灭火弹的成本；弹头部分包括内壳和外壳，内壳和外壳均采用上端开口的腔体结构，且内壳由多个组合瓣组合而成，多个组合瓣能够相互分离散落，内壳的下端沿轴向设有锁紧适配孔，外壳采用一体式结构，且内侧壁与内壳的外侧壁贴合，外壳的内侧壁沿轴向设有密封锁紧部，密封锁紧部穿过锁紧适配孔后深入内壳的内侧；弹身的弹体为下端开口的筒状结构，弹体的下端与弹头密封连接，弹体的上端沿轴向设有密封孔，支撑柱的下端与密封锁紧部可拆卸连接，橡胶套筒位于密封孔内，且套装于支撑柱的上端；籍此，通过支撑柱使弹头与弹身密封紧配合，并使外壳对内壳进行紧密贴合，由外壳对内壳进行挤压，使内壳保持固定的结构形状，以便在弹体的筒状结构和内壳的腔体内充填灭火剂。

弹尾中，连接单元包括连接筒体和隔板，连接筒体为两端开口的筒状结构，隔板布置在连接筒体的筒状结构内，将连接筒体分割为引爆腔和控制腔；其中，连接筒体的下端与弹体的上端密封连接，形成引爆腔，在隔板的中部设置药柱安装孔，药柱安装孔内安装起爆药柱，起爆药柱的下端位于引爆腔内，起爆药柱的引爆头穿过药柱安装孔后伸入控制腔内，远程控制位于控制腔内的引爆单元进行接触触发，引爆起爆药柱，起爆药柱的爆炸，在密闭的引爆腔产生高温高压，融化橡胶套筒，并推动支撑柱向下运动，进而带动外壳与内壳脱离，组成内壳的组合瓣在灭火剂重力的作用下相互分离散落，组合瓣散开，灭火剂洒出，实现灭火，籍此，有效提高了灭火弹在使用过程中的安全性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：

图1为根据本申请的一些实施例提供的一种森林应急消防远程灭火弹的结构示意图；

图2为图1所示森林应急消防远程灭火弹的轴剖视图；

图3为图2所示视图中A处的局部视图；

图4为图2所示视图中B处的局部视图；

图5为图2所示视图中C处的局部视图；

图6为根据本申请一些实施例提供的弹头的装配示意图；

图7为根据本申请一些实施例提供的外壳的结构示意图；

图8为图7所示外壳的剖视图；

图9为根据本申请一些实施例提供的第一组合瓣的结构示意图；

图10为根据本申请一些实施例提供的第二组合瓣的结构示意图；

图11为根据本申请一些实施例提供的弹体与支撑套筒的连接示意图；

图12为根据本申请一些实施例提供的弹尾的结构示意图；

图13为根据本申请一些实施例提供的滑槽板的结构示意图；

图14为根据本申请一些实施例提供的密封板的结构示意图；

图15为根据本申请的一些实施例提供的电源供电电路的原理示意图；

图16为根据本申请的一些实施例提供的主控单元的电路原理图；

图17为根据本申请的一些实施例提供的无线信号通信模块的电路原理图。

附图标记说明：

100、弹头；200、弹身；300、弹尾；

101、外壳；102、内壳；112、第一组合瓣；122、第二组合瓣；

201、弹体；202、橡胶套筒；203、支撑柱；204、支撑套筒；

301、连接单元；302、引爆单元；303、密封板；304、起爆药柱；305、滑槽板；

311、连接筒体；321、隔板；312、引爆雷管；322、驱动装置；313、电机安装槽；323、电源安装槽；

401、第一密封圈；402、第二密封圈。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

如图1至图14所示，本申请实施例提供的森林应急消防远程灭火弹，包括：弹头100、弹身200和弹尾300。弹头100、弹身200、弹尾300均采用组合式结构，弹头100和弹尾300分别可拆卸连接于弹身200的两端，有效提高灭火弹的标准化程度，便于灭火弹的安装以及流水线作业，有利于提高制造效率，降低灭火弹的成本。

该灭火弹中，弹头100包括内壳102和外壳101，内壳102和外壳101均为上端开口的球状腔体或圆形、锥状腔体，以有效增大灭火弹组装完毕后，灭火剂的填充量，使得相同体积的灭火弹能够携带更多的灭火剂。其中，弹头100的内壳102由多个组合瓣组合而成，弹头100的外壳101为一体式结构，当组装完毕后，弹头100的外壳101的内侧壁与内壳102的外侧壁贴合，使内壳102的结构形状保持不变，便于存放灭火剂。

具体的，内壳102由多个第一组合瓣112和第二组合瓣122组合成端开口的球状腔体或圆形、锥状腔体，且多个第一组合瓣112和第二组合瓣122间隔布置。进一步的，第一组合瓣112和第二组合瓣122相接处的侧面设有适配的密封部。在一具体的例子中，第一组合瓣112的侧面设有密封槽，第二组合瓣122的侧面设有与第一密封槽相适配的密封凸台，其中，密封凸台与密封槽的截面形状相同，密封凸台位于密封槽内，实现，第一组合瓣112和第二组合瓣122接触面之间的有效密封。

在内壳102的下端沿轴向设置有锁紧适配孔，锁紧适配孔为通孔；在外壳101的内侧壁沿轴向设有密封锁紧部，密封锁紧部穿过锁紧适配孔后深入内壳102内侧。籍此，使得灭火弹组装周，通过外壳101对内壳102的多个组合瓣进行挤压，一方面，保证多个组合瓣之间的结构保持不变，另一方面，可以提高内壳102的密封效果，有效避免内壳102腔体内存放的灭火剂的泄露。

本申请中，灭火弹的弹身200包括弹体201、橡胶套筒202和支撑柱203。其中，弹体201为下端开口的筒状结构，弹体201的下端开口端与弹头100密封连接，具体的，弹体201开口端的端面沿轴向设置第一密封阶梯孔，在内壳102的上端面沿轴向设置密封连接部，第一密封阶梯孔与密封连接部的径向、轴向尺寸均相适配，且密封连接部的径向尺寸略小于第一密封阶梯孔的径向尺寸，在第一密封阶梯孔的底面和密封连接部的顶面均设有第二密封槽，第二密封槽内安装有第一密封圈401。在此，需要说明的是，第一密封阶梯孔的第二密封槽、密封连接部的第二密封槽内可以同时布设第一密封圈401，也可以在第一密封阶梯孔的第二密封槽、密封连接部的第二密封槽共用一个第一密封圈401。籍此，在灭火弹组装后，第一密封阶梯孔的底面和密封连接部的顶面之间通过第一密封圈401进行密封，有效避免存放的灭火剂的散漏。

在弹体201的上端沿轴向设置有密封孔，密封孔的径向尺寸与橡胶套筒202的外径相适配，橡胶套筒202安装于密封孔内，通过橡胶套筒202与密封孔之间具有一定的摩擦力；弹身200的支撑柱203的上端套装于橡胶套筒202内，且橡胶套筒202与支撑柱203之间具有一定的摩擦力，使与支撑柱203下端连接的外壳101(支撑柱203的下端与外壳101的密封锁紧部连接)能够与弹头100的内壳102紧密贴合，并将内壳102压紧在弹体201的下端。

本申请中，灭火弹使用过程中，支撑柱203在起爆药柱304的作用下，与弹体201脱离，带动外壳101与内壳102脱离。在一具体的例子中，通过弹身200上设置的支撑套筒204，有效减小支撑柱203与弹体201脱离的受力，具体的，支撑套筒204同轴连接于你的筒状结构内，且套装于支撑柱203外侧；支撑套筒204的上端与弹体201的上端连接，支撑套筒204的下端与密封锁紧部相接。进一步的，在弹体201的上端内底面沿轴向设有阶梯螺纹孔，支撑套筒204的外侧壁的上端设置外螺纹，籍此，使得支撑套筒204的上端与阶梯螺纹孔螺纹连接；在外壳101的密封锁紧部的上端面沿轴向设置第二密封阶梯孔，支撑套筒204的下端插入第二密封阶梯孔内，且支撑套筒204的外侧壁与第二密封阶梯孔间隙配合，支撑套筒204的下端面与第二密封阶梯孔的底面均设置有第三密封槽，第三密封槽内安装有第二密封圈402。在此，需要说明的是，第二密封阶梯孔的第三密封槽、密封连接部的第三密封槽内可以同时布设第二密封圈402，也可以在第二密封阶梯孔的第三密封槽、密封连接部的第三密封槽共用一个第一密封圈401。

籍此，通过支撑套筒204将灭火剂与支撑柱203隔离开，在起爆药柱304起爆后，使起爆药柱304产生的爆炸冲击沿支撑套筒204的轴向进行传递，增大只承柱受到轴向冲击力，便于带动外壳101与内壳102的的快速脱离。

本申请中，弹尾300可拆卸连接在弹身200的上端，弹尾300包括：连接单元301、引爆单元302和密封板303。其中，连接单元301包括：连接筒体311和隔板321，连接筒体311为两端开口的筒状结构，隔板321布置于连接筒体311的筒状结构内，将连接筒体311分给为引爆腔和控制腔。具体的，连接筒体311的下端与弹体201的上端面密封连接，在隔板321与弹体201的上端面之间形成引爆腔。进一步的，弹体201的上端外顶面沿环向设有连接螺纹槽，在连接套筒的内侧壁的下端设置有内螺纹，连接套筒的下端位于连接螺纹槽内，实现连接套筒的下端与弹体201的螺纹连接。

灭火弹工作时，通过起爆药柱304的爆炸冲击，推动支撑柱203运动。具体的，起爆药柱304安装于隔板321中部设置的药柱安装孔内，且起爆药柱304的下端位于引爆腔内，且起爆药柱304的底面与橡胶套筒202(支撑柱203)的顶面接触(橡胶套筒202、支撑柱203的顶面与弹体201的上端外顶面齐平)，起爆药柱304的引爆头穿过药柱安装孔后伸入上部的引爆腔内，在此，引爆头的径向尺寸与药柱安装孔的径向尺寸相适配。

在连接筒体311的外侧壁，沿周向均布多个固定尾翼，在每个固定尾翼上远离弹尾300的一端通过销轴和扭簧活动连接有折叠尾翼。折叠尾翼在折叠状态下，灭火弹进入发射装置，较小站用体积；灭火弹离开发射装置后，折叠尾翼在扭簧作用下自动打开并形成大尾翼结构，提高灭火弹的飞行稳定性。在一具体的例子中，固定尾翼的数量为4个，4个固定尾翼呈十字布局，以进一步提高灭火弹的飞行稳定性。

本申请中，密封板303位于连接筒体311的上端面，具体的，在连接筒体311的上端面沿周向均布多个沿轴向延伸的螺纹盲孔，密封板303通过紧固件(内六角螺栓)与连接套筒可拆卸连接，其中，紧固件螺纹连接于螺纹盲孔内，将密封板303压紧在连接筒体311的上端面。

密封板303密封连接在连接筒体311的上端面，在密封板303于隔板321之间形成了控制腔，便于在控制腔内设置引爆单元302。具体的，控制腔内设置有滑槽板305，在滑槽板305上设置有圆心偏离起爆药柱304的轴心的弧形滑槽，且弧形滑槽的中心线正对起爆药柱304的引爆头。

引爆单元302的引爆雷管312(电子雷管)的下端与隔板321的上端面之间的距离小于起爆药柱304的引爆头与隔板321的上端面之间的距离，即引爆雷管312的底面与隔板321之间留有一定的间隙，且引爆雷管312的底面位于起爆头的顶面下方。

引爆雷管312的上端穿过弧形滑槽后与引爆单元302的驱动装置322的输出端相连，在驱动装置322的带动下，引爆雷管312能够沿弧形滑槽的中心线运动，直至引爆雷管312与起爆头碰触，触发起爆药柱304爆炸。在此，驱动装置322通过驱动连接件带动引爆雷管312进行运动，具体的，驱动装置322包括：驱动电机和驱动连接件，驱动电机的输出端连接驱动连接件，引爆雷管312的上端通过薄螺母与驱动连接件连接。

在此，弧形滑槽的圆心偏离起爆药柱304的轴心，驱动电机的输出轴心与弧形滑槽的圆心重合，在灭火弹未触发状态下，引爆雷管312与起爆药柱304呈偏心状态，当灭火弹触发后，驱动电机带动引爆雷管312运动触发起爆药柱304，以有效提高灭火弹的使用安全。

本申请中，在密封板303的下底面设置有电机安装槽313和电源安装槽323，电源安装槽323与电机安装槽313通过过线槽连通，在电机安装槽313的底面设置有电机安装螺纹孔，以将驱动电机固定在电机安装槽313内；在电源安装槽323中固定锂电池，锂电池与驱动电机之间电连接；同时，在密封板303的底面可拆卸连接无线信号通信模块(4G或5G无线传输模块)和PCB控制板，无线信号通信模块与PCB控制板通讯连接，用于将接收到的信号传递至PCB控制板，PCB控制板与驱动电机、锂电池电连接，由锂电池为PCB控制板供电，PCB控制板接收到无线信号通信模块发送的触发信号后，向驱动电机发送启动指令，使驱动电机开始运动。

具体的，如图15至图17所示，锂电池电压为12伏，经过电源供电电路处理有输出为5伏、3.3伏电压，以保证电路中元器件的稳定供电；无线信号通信模块采用低功耗NB-IOT模组BC28，使用US IM卡实现远程4G/5G通讯，通过收发信号天线接收信息，经过BC28模块将信息传递至主控单元PA口；MCU主控单元(PCB控制板)采用成本可控的STM32型单片机，输入电压为3.3V，用于进行识别与处理无线信号通信模块的信息，同时给出电机驱动信号，其中，通过SWD调试接口电路进行性能调试、通过时钟晶振电路产生准确稳定的时钟信号、通过复位电路控制系统的重启复位。驱动电机采用5伏电压供电，与主控单元控制驱动芯片PB口连接，当收到来自主控单元的执行信号后，通过直流驱动控制电路对驱动电机进行控制。

籍此，在灭火弹发射飞行至预定位置后，通过远程控制位于控制腔内的引爆单元302进行接触触发，引爆起爆药柱304，起爆药柱304的爆炸，在密闭的引爆腔产生高温高压，融化橡胶套筒202，并推动支撑柱203向下运动，进而带动外壳101与内壳102脱离，组成内壳102的组合瓣在灭火剂重力的作用下相互分离散落，组合瓣散开，灭火剂洒出，实现灭火，籍此，有效提高了灭火弹在使用过程中的安全性。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。