模块化多管灭火装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及灭火装置技术领域，尤其是涉及一种模块化多管灭火装置及其使用方法。

背景技术

森林火灾是当今世界发生面广，突发性强，破坏性大，扑救比较困难的自然灾害。控制森林火灾是世界性的难题，世界各国对此高度重视，纷纷探索研制各种森林灭火设备，采用不同手段进行灭火。但由于林区地理环境复杂、气候多变，交通不畅，传统的人工扑打、喷水或者风机等装备灭火，很难有效控制火势，一旦失去了有利战机，就会造成火场被动局面，引起大面积的森林火灾。同时，传统的灭火方式，由于灭火人员贴近火灾现场，存在非常大的危险，常常因火灾现场风向改变，灭火人员不能及时撤离，造成伤亡事故。

综上，森林火灾扑救困难，常规灭火手段受火场天气和地形条件制约，到达火场时间长，扑救风险极大。因此亟需研发一款能够实施远距离扑救、高效阻止火势蔓延的远距离灭火装备，以掌控灭火时机，争取时间优势，减少贴近风险，大力提高森林火灾扑救效能，保护灭火人员与国家森林资源安全。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种模块化多管灭火装置，其采用模块化设计理念，能够快速运输至火灾现场装配后使用，通过模块化多管灭火装置实施远距离扑救、高效阻止火势蔓延，以掌控灭火时机，争取时间优势，减少贴近风险，大力提高森林火灾扑救效能，保护灭火人员与国家森林资源安全。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种模块化多管灭火装置，其包括：

发射架，其底部转动连接有基座；

与发射架转动连接的多管发射模块，用于发射灭火弹；

瞄准模块，包括集成化的瞄准器；

拆装模块，用于将瞄准器安装于多管发射模块；

发射方位调整模块，用于调整多管发射模块朝向的方位；

发射高度调整模块，用于调整多管发射模块的发射高度。

在本发明的一些实施例中，多管发射模块包括：

组合框架，与发射架转动连接；

多个灭火弹定向管，安装于组合框架；

呈环形的尾座，安装于灭火弹定向管的末端并设置有弹性卡销，弹性卡销的一端能够凸出于尾座的内侧；

其中，组合框架与发射高度调整模块传动连接。

在本发明的一些实施例中，组合框架包括依次相连后合围形成矩形框架结构的第一框架板、第二框架板、第三框架板和第四框架板，其中，第二框架板和第四框架板均连接有耳轴，第二框架板上固定有齿弧；

耳轴与发射架转动连接，发射高度调整模块与齿弧传动连接。

在本发明的一些实施例中，拆装模块包括：

连接件，与多管发射模块连接；

滑轨，连接在连接件上，滑轨上具有多个限位卡槽；

用于连接瞄准器的锁紧座，具有与限位卡槽配合使用的卡条；

锁紧块；

其中，锁紧座和锁紧块二者共同配合与滑轨可拆卸连接。

在本发明的一些实施例中，滑轨的相对两侧设置有第一斜面和V形块；

锁紧座包括相互连接后呈L形的安装部和锁紧部；安装部与瞄准器连接，卡条设置在安装部的一侧，安装部的顶部具有第二斜面；锁紧部具有与V形块相匹配的V形槽；

锁紧块的一侧朝向锁紧座并具有第三斜面和第四斜面，第三斜面与第二斜面配合使用，第四斜面与第一斜面配合使用。

在本发明的一些实施例中，锁紧座和锁紧块通过锁紧轴连接，锁紧轴的一端在贯穿锁紧座和锁紧块后螺纹连接有旋钮。

在本发明的一些实施例中，发射高度调整模块包括：

高度调整手轮，安装于发射架；

传动轴，一端连接有输出齿轮，输出齿轮能够与齿弧相啮合；

蜗轮，安装在传动轴上；

蜗杆，与高度调整手轮连接；

箱体，被传动轴贯穿，箱体的侧壁上具有预定长度的条形孔；

限位环，与传动轴螺纹连接，限位环的圆周侧壁上周向分布有多个插孔；

限位销，穿设于条形孔并与插孔相插接。

在本发明的一些实施例中，限位环共有两个，两个限位环通过旋向相反的螺纹与传动轴连接。

第二方面，本发明提供一种模块化多管灭火装置，输出齿轮能够与齿弧啮合或分离；

限位环和限位销均有两个，两个限位环分别为第一限位环和第二限位环，两个限位销分别为第一限位销和第二限位销；

第一限位环和第二限位环通过旋向相同的螺纹与传动轴连接。

第三方面，本发明提供一种模块化多管灭火装置的使用方法，包括：

先对组合框架进行限位，再使输出齿轮与齿弧分离，再将第一限位销插入第一限位环中，再转动高度调整手轮使第一限位环上移至任意位置；在第一限位环上移至任意位置后，将第二限位销插入第二限位环中，将输出齿轮上移与齿弧重新啮合，解除对组合框架的限位，再将第二限位销插入第二限位环中，随后转动高度调整手轮使第二限位环移向第一限位环，当第二限位环与第一限位环接触时，第二限位环受第一限位环的阻挡便不能再继续上移，第二限位环也就移动至所需位置，从而完成了对灭火弹定向管的发射高度的调整。

本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

一、模块化多管灭火装置采用模块化设计理念，能够快速运输至火灾现场装配后使用，通过模块化多管灭火装置实施远距离扑救、高效阻止火势蔓延，以掌控灭火时机，争取时间优势，减少贴近风险，大力提高森林火灾扑救效能，保护灭火人员与国家森林资源安全。

二、模块化多管灭火装置采用直接瞄准的方式，由于无需使用光电瞄准具和对比标尺进行瞄准发射（光电瞄准具用于赋予灭火装置视角进行方向的瞄准与标定，对比标尺用于确定目标火源距离，再对照相应的射表进行高低诸元的调整），因而效率更高，操作难度小，无需对使用人员进行长期的专业培训。

三、相比于瞄准器原有的固定安装方式，通过拆装模块的设置，能够方便、快捷实现瞄准器的拆装，有效地保护了瞄准镜安全，提高了瞄准镜使用寿命（灭火弹发射时会有后喷物与尾焰，后喷物具有极大的冲击能量，尾焰气体具有高温、高压和高腐蚀性的特点，若在灭火弹发射时不拆除瞄准镜，则容易造成瞄准镜损坏或者影响瞄准镜使用寿命）。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得明显，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中模块化多管灭火装置的结构示意图一；

图2为实施例1中模块化多管灭火装置的结构示意图二；

图3为实施例1中多管发射模块的结构示意图；

图4为实施例1中组合框架的结构示意图；

图5为实施例1中尾座的结构示意图；

图6为实施例1中连接件、滑轨和耳轴的结构示意图；

图7为实施例1中瞄准器的结构示意图；

图8为实施例1中连接件和滑轨的结构示意图；

图9为实施例1中滑轨、锁紧座、锁紧块、锁紧轴和旋钮的结构示意图；

图10为图9的分解示意图；

图11为实施例1中发射高度调整模块的结构示意图；

图12为实施例1中发射高度调整模块内部的结构示意图；

图13为实施例1中两个限位环相接触时的结构示意图；

图14为实施例2中第一限位环、第二限位环和输出齿轮的结构示意图。

图标：

1-发射架，11-基座，

2-多管发射模块，21-组合框架，211-第一框架板，212-第二框架板，2121-耳轴，2122-齿弧，2123-弧形板，2124-弧形条，2125-连接盘，2126-减重孔，213-第三框架板，214-第四框架板，22-灭火弹定向管，221-锁紧螺母，23-尾座，231-弹性卡销，232-插座，

3-瞄准模块，31-瞄准器，

4-拆装模块，41-连接件，411-连接部，412-延伸部，42-滑轨，421-限位卡槽，422-第一斜面，423-V形块，43-锁紧座，431-安装部，4311-第二斜面，432-锁紧部，4321-V形槽，44-锁紧块，441-第三斜面，442-第四斜面，45-锁紧轴，46-旋钮，

51-方位调整手轮，

61-高度调整手轮，62-传动轴，621-输出齿轮，63-蜗轮，64-蜗杆，65-箱体，651-条形孔，66-限位环，661-插孔，67-防护箱，

71-第一限位环，72-第二限位环。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1

请参照图1～图13，本实施例提供一种模块化多管灭火装置，其包括发射架1、多管发射模块2、瞄准模块3、拆装模块4、发射方位调整模块和发射高度调整模块。

发射架1大致呈U字形，发射架1的底部转动连接有基座11。

多管发射模块2用于发射灭火弹；多管发射模块2包括组合框架21、灭火弹定向管22和尾座23。

组合框架21与发射架1转动连接、用于固定灭火弹定向管22；组合框架21包括依次通过螺栓相连后合围形成矩形框架结构的第一框架板211、第二框架板212、第三框架板213和第四框架板214，其中，第二框架板212和第四框架板214的中部均通过螺栓连接有耳轴2121，第二框架板212上通过螺栓固定有齿弧2122；耳轴2121与发射架1转动连接，发射高度调整模块与齿弧2122传动连接，发射高度调整模块能够通过齿弧2122带动组合框架21转动。

第二框架板212和耳轴2121上均设置有连接盘2125，第二框架板212和耳轴2121上的连接盘2125通过螺栓连接。

齿弧2122连接有弧形板2123，第二框架板212和弧形板2123上均具有三个连接螺孔（图中未标记），齿弧2122通过螺栓和弧形板2123上的连接螺孔与第二框架板212连接。

第二框架板212上设置有弧形条2124，弧形条2124与弧形板2123的弧度一致，并与位于第二框架板212上的连接螺孔和第二框架板212上的连接盘2125之间，弧形条2124能够与弧形板2123相贴合，从而方便弧形板2123和齿弧2122在第二框架板212上的安装。

第二框架板212和第四框架板214具有若干减重孔2126。

灭火弹定向管22共16个，用于装填并发射灭火弹；灭火弹定向管22贯穿第一框架板211和第三框架板213，灭火弹定向管22上螺纹连接有两个锁紧螺母221，第一框架板211和第三框架板213位于两个锁紧螺母221之间；通过两个锁紧螺母221的设置，便于将灭火弹定向管22固定在组合框架21上；在发射高度调整模块通过齿弧2122带动组合框架21转动时，灭火弹定向管22随组合框架21转动，从而实现对发射高度的调节。

尾座23采用过盈配合的方式安装在灭火弹定向管22的末端；尾座23呈环形，尾座23上设置有可伸缩的弹性卡销231，弹性卡销231的一端能够凸出于尾座23的内侧、用于限制装填在灭火弹定向管22中灭火弹的移动。

尾座23上设置有插座232和切割器（图中未示出）；插座232用于与灭火弹上的插头连接，插头通过电线与灭火弹连接，切割器靠近电线设置、用于在灭火弹发射的过程中切断电线。

结合上述内容，在装填灭火弹时，将灭火弹从灭火弹定向管22的末端放入，待灭火弹到位后，通过弹性卡销231与灭火弹上相应的结构配合以起到限制灭火弹移动的作用；在发射灭火弹时，灭火弹飞出并拉拽电线（在此过程中，灭火弹的能够克服弹性卡销231的阻力），通过切割器将电线割断，以使灭火弹能够更好地与灭火弹定向管22分离。

瞄准模块3包括现有技术中高度集成化的瞄准器31，瞄准器31采用智能瞄准技术，集成了红外、白光、测距、高程差修正、倾斜补偿和自动解算等技术手段，可一键式、全天候、快速地对目标进行观察、瞄准，并自动解算需要瞄准的角度与引信装定数据。同时还可利用瞄准器31的红外功能对灭火效果和火场人员情况进行快速评估，为下一步工作提供数据支撑。

拆装模块4用于将瞄准器31安装于组合框架21；拆装模块4包括连接件41、滑轨42、锁紧座43、锁紧块44、锁紧轴45和旋钮46。

连接件41通过螺栓固定在耳轴2121的端部，具体的，连接件41具有呈圆形的连接部411和呈板状的延伸部412，连接部411通过螺栓与耳轴2121的端部连接。

滑轨42通过螺栓连接在连接件41的延伸部412上；滑轨42上具有多个限位卡槽421；滑轨42的相对两侧设置有第一斜面422和V形块423。

锁紧座43包括相互连接后呈L形的安装部431和锁紧部432；安装部431通过螺栓与瞄准器31连接，安装部431的一侧具有与限位卡槽421配合使用的卡条（图中未示出，因视角原因被遮挡），安装部431的顶部具有第二斜面4311；锁紧部432具有与V形块423相匹配的V形槽4321。

锁紧块44的一侧朝向锁紧座43并具有第三斜面441和第四斜面442，第三斜面441和第四斜面442共同构成八字形状，第三斜面441与第二斜面4311配合使用，第四斜面442与第一斜面422配合使用。

锁紧轴45有两个，锁紧轴45用于连接锁紧座43和锁紧块44，从而将锁紧座43和锁紧块44安装在滑轨42上；锁紧轴45的一端在贯穿锁紧座43和锁紧块44后与旋钮46螺纹连接，拧紧旋钮46即可将锁紧座43和锁紧块44紧固在滑轨42上。

旋钮46也有两个，旋钮46呈凸轮状，旋钮46上具有防滑纹。

结合上述内容，通过拆装模块4将瞄准器31安装于组合框架21时，可先将滑轨42通过连接件41固定在耳轴2121的端部，再将锁紧座43上的卡条卡入滑轨42上的限位卡槽421中，再通过锁紧轴45和旋钮46将锁紧座43和锁紧块44紧固在滑轨42上，随后将瞄准器31固定在锁紧座43的安装部431上即可实现对瞄准器31的快速安装。

发射方位调整模块用于使发射架1相对于基座11在水平面内转动一定的角度；发射方位调整模块包括安装于发射架1的方位调整手轮51，方位调整手轮51与基座11传动连接；转动方位调整手轮51便能够调整发射架1朝向的方位，从而调整多管发射模块2朝向的方位。

发射高度调整模块靠近发射方位调整模块设置，发射高度调整模块用于使组合框架21相对于发射架1在竖直平面内转动一定的角度；发射高度调整模块包括安装于发射架1的高度调整手轮61，高度调整手轮61通过传动机构与组合框架21上的齿弧2122连接；转动高度调整手轮61便能够调整组合框架21和灭火弹定向管22的发射高度。

传动机构设置在发射架1内；传动机构包括传动轴62、蜗轮63、蜗杆64、箱体65、限位环66和限位销。

传动轴62的一端连接有输出齿轮621，输出齿轮621能够与齿弧2122相啮合。

蜗轮63安装在传动轴62上。

蜗杆64与高度调整手轮61连接；传动轴62通过蜗轮63和蜗杆64与高度调整手轮61传动连接。蜗轮63和蜗杆64外设置有防护箱67。

箱体65被传动轴62贯穿，箱体65的侧壁上具有预定长度的条形孔651。

限位环66与传动轴62螺纹连接，限位环66的圆周侧壁上周向分布有多个插孔661。

限位销（图中未示出）穿设于条形孔651并与限位环66的插孔661相插接。

上述传动机构的工作原理是：先将限位销穿过条形孔651插入限位环66的插孔661中，再转动高度调整手轮61，通过蜗轮63和蜗杆64减速后带动传动轴62转动，传动轴62再带动限位环66纵向移动（在限位销和条形孔651的配合下，限位环66不能转动），当限位环66的移动条形孔651的受到阻挡后，限位环66到达极限位置，从而便于快速将灭火弹定向管22的发射高度调整至极限位置，或者说，对该极限位置形成记忆，便于重复调整至该极限位置。

进一步地，在本实施例中，限位环66共有两个，相应的限位销也有两个，两个限位环66通过旋向相反的螺纹与传动轴62连接，这样，能够缩短限位环66纵向移动的行程，以便于更快速地将灭火弹定向管22的发射高度调整至极限位置。

上述模块化多管灭火装置至少具有以下有益效果：

一、模块化多管灭火装置采用模块化设计理念，能够快速运输至火灾现场装配后使用，通过模块化多管灭火装置实施远距离扑救、高效阻止火势蔓延，以掌控灭火时机，争取时间优势，减少贴近风险，大力提高森林火灾扑救效能，保护灭火人员与国家森林资源安全。

二、模块化多管灭火装置采用直接瞄准的方式，由于无需使用光电瞄准具和对比标尺进行瞄准发射（光电瞄准具用于赋予灭火装置视角进行方向的瞄准与标定，对比标尺用于确定目标火源距离，再对照相应的射表进行高低诸元的调整），因而效率更高，操作难度小，无需对使用人员进行长期的专业培训。

三、多管发射模块2的结构简单，使用方便，可靠性高，使用寿命长，维护保养也简单；组合框架21通过拼装而成，以降低重量、方便安装；通过耳轴2121可加装于有相应接口的任意平台上；多管发射模块2的发射间隔120毫秒，射击速度快，能够在2秒内发射16发灭火弹，覆盖超过400平方米的火场面积，实现集群压制、覆盖面积广，从而有效阻止复燃。

四、相比于瞄准器31原有的固定安装方式，通过拆装模块4的设置，能够方便、快捷实现瞄准器31的拆装，有效地保护了瞄准镜安全，提高了瞄准镜使用寿命（灭火弹发射时会有后喷物与尾焰，后喷物具有极大的冲击能量，尾焰气体具有高温、高压和高腐蚀性的特点，若在灭火弹发射时不拆除瞄准镜，则容易造成瞄准镜损坏或者影响瞄准镜使用寿命）。

五、拆装模块4通过V形块423与V形槽4321的配合、第三斜面441与第二斜面4311的配合、第四斜面442与第一斜面422的配合能够保证安装精度。

六、发射高度调整模块靠近发射方位调整模块设置，方便使用人员操作。

七、发射高度调整模块具有极限位置记忆功能，能够快速高效地将灭火弹定向管22的发射高度调整至极限位置。

实施例2

请参照图1～图13，以及图14，与实施例1不同的是：在本实施例中，两个限位环分别为第一限位环71和第二限位环72，两个限位销（图中未示出）分别为第一限位销和第二限位销，第一限位销与第一限位环71对应，第二限位销与第二限位环72对应；第一限位环71和第二限位环72通过旋向相同的螺纹与传动轴62连接。此外，在本实施例中，输出齿轮621能够沿限位销的轴向移动一定的距离，在沿限位销的轴向移动输出齿轮621的过程中，输出齿轮621能够与齿弧2122啮合或分离。

在本实施例中，模块化多管灭火装置的使用方法（传动机构的工作原理）是：

使用时，先借助外部设备对组合框架21进行限位，再借助外部设备下移输出齿轮621，使输出齿轮621与齿弧2122分离，再将第一限位销插入第一限位环71的插孔661中，再转动高度调整手轮61，使第一限位环71上移至任意位置，而第二限位环72由于不与第二限位销相插接而不上移；在第一限位环71上移至任意位置后（该位置作为记忆位置），将第二限位销插入第二限位环72的插孔661中，将输出齿轮621上移与齿弧2122重新啮合，解除对组合框架21的限位，再将第二限位销插入第二限位环72的插孔661中，随后转动高度调整手轮61使第二限位环72移向第一限位环71，当第二限位环72与第一限位环71接触时，第二限位环72受第一限位环71的阻挡便不能再继续上移（第二限位环72与第一限位环71之间的摩擦阻力小，在第二限位环72与第一限位环71接触后，第一限位环71仍能够相对于第二限位环72转动），第二限位环72也就移动至所需位置，从而完成了对灭火弹定向管22的发射高度的调整。在重复调整灭火弹定向管22的发射高度的过程中，能够快速地将灭火弹定向管22的发射高度调整至同一位置。

与实施例1相比，本实施例的传动机构至少具有以下有益效果：

在本实施例中，能够将任意位置作为记忆位置，在重复调整灭火弹定向管22的发射高度的过程中，能够快速地将灭火弹定向管22的发射高度调整至同一位置（即该记忆位置）。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。