一种基于风能的大型灭火救援飞机用多角度喷洒装置

技术领域

本发明涉及灭火救援飞机技术领域，具体为一种基于风能的大型灭火救援飞机用多角度喷洒装置。

背景技术

森林植被的覆盖，在炎热天气，容易发生火灾，给火灾地区造成巨大人员、财产、经济损失，为提高灭火效率和人员安全，大都采用退役的军用或民用飞机改装成灭火救援飞机，在灭火救援飞机上加装喷洒装置，进行高空灭火任务，公开号为(CN110433417A)涉及的森林草场防火灭火的改装飞机、喷洒装置及其减灾方法，包括飞机本体、安装在飞机本体内部的储水箱、边缘外挂在飞机本体腹部的喷洒装置；储水箱和喷洒装置通过主连通水管连通，且喷洒装置通过刚性连接件与飞机本体固定，实现方便拆卸和快速灭火的目的，但该森林草场防火灭火的改装飞机、喷洒装置及其减灾方法在使用时存在以下问题：

该森林草场防火灭火的改装飞机、喷洒装置及其减灾方法，通过吊钩安装在飞机上，并配合多个分水管进行喷水灭火操作，该方式不方便喷洒装置的收放和展开使用，采用吊钩安装于飞机底部，容易影响飞机的起落，同时安装不稳定，整体占用面积较大，安装较为不便，同时通过纵横分布的分水管进行喷水，存在较大的喷水空隙，不方便利用风力进行多角度的喷水，导致喷水范围有限，大范围灭火效率较低。

针对上述问题，急需在原有喷洒装置的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于风能的大型灭火救援飞机用多角度喷洒装置，以解决上述背景技术提出现有的喷洒装置，不方便收放和展开使用，同时不方便利用风力进行多角度的喷水的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于风能的大型灭火救援飞机用多角度喷洒装置，包括飞机底舱、电机、扭力弹簧和扇叶轴，所述飞机底舱的底部开设有收放槽，且飞机底舱的内部嵌入式安装有电机，并且电机的输出端连接有螺杆，所述螺杆之间通过第一皮带相连接，且螺杆的底端轴连接于收放槽的顶部，并且螺杆上螺纹套设有安装筒，所述安装筒的中部固定有水箱，且水箱的顶部连接有输水管，所述安装筒的底部焊接有输水盘，且输水盘的边侧开设有导槽，并且导槽内贯穿安装有喷水管，而且喷水管的底部预留有喷水孔，所述喷水管的中部通过扭力弹簧贯穿安装有导杆，且导杆位于活动槽内，并且活动槽开设于导槽的上下两端与输水盘的内壁之间，所述水箱的底部贯穿输水盘连接有出水管，且出水管的中部固定有导板，并且导板的下方设置有封板，而且封板和导板上均开设有出水槽，所述封板的边侧焊接有限位杆，且限位杆位于限位槽内，并且限位槽开设于出水管的内壁上，而且限位杆的边侧与限位槽的内壁之间固定有复位弹簧。

优选的，所述安装筒的顶部边缘处嵌入式安装有主齿辊，且主齿辊的上通过第二皮带连接有副齿辊，并且副齿辊嵌入式轴连接于输水盘边侧的内部。

优选的，所述主齿辊的外侧和副齿辊的底部分别啮合有第二齿条和第一齿条，且第二齿条等间距固定于收放槽的内壁上，并且第一齿条等间距固定于喷水管的顶部，而且喷水管顶部靠近导杆处的第一齿条的边侧呈弧形结构分布。

优选的，所述喷水管关于输水盘的中心轴线等角度设置有8个，且喷水管位于输水盘内侧的端部固定套设有挡板，并且挡板呈弧形结构分布，而且挡板与输水盘对应处的内壁之间相互贴合，同时喷水管位于输水盘内侧的端部的底部固定有凸杆。

优选的，所述扇叶轴轴连接于输水盘的底部，且扇叶轴的一端贯穿输水盘连接有导轴，并且导轴的边侧固定有接触杆。

优选的，所述接触杆关于导轴的中心轴线等角度分布有4个，且接触杆的长度大于凸杆到导轴之间的距离。

优选的，所述出水槽呈扇形等角度分布于导板和封板上，且导板和封板之间相互贴合平行。

优选的，所述封板的底部偏心固定有底杆，且封板位于导轴的上方，并且导轴的顶部偏心连接有“L”型杆，而且导轴与出水管之间偏心设置。

优选的，所述限位杆通过复位弹簧与限位槽之间构成弹性滑动结构，且限位杆关于封板的中心轴线对称设置有4个。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于风能的大型灭火救援飞机用多角度喷洒装置；

1.通过设置在安装筒内的主齿辊和设置在输水盘内的副齿辊，当电机驱动螺杆带动安装筒在收放槽内垂直向下滑动时，主齿辊与收放槽内壁上的第二齿条啮合接触，使得主齿辊受力通过第二皮带驱动副齿辊转动，再由副齿辊与第一齿条啮合接触，可以带动喷水管在输水盘内水平滑出，实现安装筒和输水盘在导出时，喷水管同步伸出展开，反之，电机逆向转动，安装筒和输水盘收放时，喷水管同步收缩进输水盘内，进行整体的收放和展开，便于使用同时不占用空间；

2.通过设置在出水管底部的导板和封板，以及与出水管偏心设置的导轴，飞机在飞行时，扇叶轴受风力带动导轴的转动，导轴上偏心设置的“L”型杆跟随转动并与封板底部偏心设置的底杆接触，可以带动封板的转动，实现封板和导板上出水槽的重合，此时水箱内的水得以导入输水盘内，同时在导轴的持续转动时，“L”型杆与底杆分离，在复位弹簧的作用下，封板外侧的限位杆带动封板往回转动，实现出水管的封闭，伴随着扇叶轴的不断转动，实现水的间隙导出，同时飞机停止时，扇叶轴保持不动，在复位弹簧的作用下，出水管封闭，避免水继续流出；

3.通过设置在导轴边侧的接触杆，扇叶轴在带动导轴转动时，接触杆与喷水管底部的凸杆接触，可以带动喷水管围绕导杆转动，同时随着导轴的持续转动，接触杆逐渐与凸杆分离，在扭力弹簧的作用下，喷水管得以往回转动，进行在飞机持续飞行过程中，喷水管可以不断往复转动，配合喷水管底部的喷水孔，将水多角度均匀喷出，提高喷水范围。

附图说明

图1为本发明正剖结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明输水盘俯视剖面结构示意图；

图4为本发明安装筒俯视剖面结构示意图；

图5为本发明图1中B处放大结构示意图；

图6为本发明封板俯视剖面结构示意图；

图7为本发明结导板俯视构示意图；

图8为本发明喷水管仰视结构示意图。

图中：1、飞机底舱；2、收放槽；3、电机；4、螺杆；5、第一皮带；6、安装筒；7、水箱；8、输水管；9、主齿辊；10、第二皮带；11、副齿辊；12、输水盘；13、导槽；14、喷水管；15、扭力弹簧；16、导杆；17、活动槽；18、第一齿条；19、喷水孔；20、挡板；21、扇叶轴；22、导轴；23、接触杆；24、出水管；25、导板；26、封板；27、出水槽；28、限位杆；29、限位槽；30、复位弹簧；31、底杆；32、“L”型杆；33、第二齿条；34、凸杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种基于风能的大型灭火救援飞机用多角度喷洒装置，包括飞机底舱1、收放槽2、电机3、螺杆4、第一皮带5、安装筒6、水箱7、输水管8、主齿辊9、第二皮带10、副齿辊11、输水盘12、导槽13、喷水管14、扭力弹簧15、导杆16、活动槽17、第一齿条18、喷水孔19、挡板20、扇叶轴21、导轴22、接触杆23、出水管24、导板25、封板26、出水槽27、限位杆28、限位槽29、复位弹簧30、底杆31、“L”型杆32、第二齿条33和凸杆34，飞机底舱1的底部开设有收放槽2，且飞机底舱1的内部嵌入式安装有电机3，并且电机3的输出端连接有螺杆4，螺杆4之间通过第一皮带5相连接，且螺杆4的底端轴连接于收放槽2的顶部，并且螺杆4上螺纹套设有安装筒6，安装筒6的中部固定有水箱7，且水箱7的顶部连接有输水管8，安装筒6的底部焊接有输水盘12，且输水盘12的边侧开设有导槽13，并且导槽13内贯穿安装有喷水管14，而且喷水管14的底部预留有喷水孔19，喷水管14的中部通过扭力弹簧15贯穿安装有导杆16，且导杆16位于活动槽17内，并且活动槽17开设于导槽13的上下两端与输水盘12的内壁之间，水箱7的底部贯穿输水盘12连接有出水管24，且出水管24的中部固定有导板25，并且导板25的下方设置有封板26，而且封板26和导板25上均开设有出水槽27，封板26的边侧焊接有限位杆28，且限位杆28位于限位槽29内，并且限位槽29开设于出水管24的内壁上，而且限位杆28的边侧与限位槽29的内壁之间固定有复位弹簧30。

安装筒6的顶部边缘处嵌入式安装有主齿辊9，且主齿辊9的上通过第二皮带10连接有副齿辊11，并且副齿辊11嵌入式轴连接于输水盘12边侧的内部，主齿辊9的外侧和副齿辊11的底部分别啮合有第二齿条33和第一齿条18，且第二齿条33等间距固定于收放槽2的内壁上，并且第一齿条18等间距固定于喷水管14的顶部，而且喷水管14顶部靠近导杆16处的第一齿条18的边侧呈弧形结构分布，当电机3驱动螺杆4转动，带动安装筒6和输水盘12在收放槽2内上下滑动时，安装筒6上的主齿辊9跟随活动并与第二齿条33啮合接触，使得主齿辊9受力通过第二皮带10驱动副齿辊11的转动，通过副齿辊11与第一齿条18的啮合接触，带动喷水管14在导槽13内滑动，实现整体的收放和展开使用，同时喷水管14顶部边侧呈弧形结构的第一齿条18，使得喷水管14在围绕导杆16转动时，不会影响第一齿条18与副齿辊11之间的啮合；

喷水管14关于输水盘12的中心轴线等角度设置有8个，且喷水管14位于输水盘12内侧的端部固定套设有挡板20，并且挡板20呈弧形结构分布，而且挡板20与输水盘12对应处的内壁之间相互贴合，同时喷水管14位于输水盘12内侧的端部的底部固定有凸杆34，通过设置的8个喷水管14，配合其底部的喷水孔19，可以将水均匀的分散喷出，同时挡板20的使用，在喷水管14移动后会与输水盘12的内壁相贴，在喷水管14转动时，挡板20可以一直对导槽13近封堵，避免水从导槽13流出；

扇叶轴21轴连接于输水盘12的底部，且扇叶轴21的一端贯穿输水盘12连接有导轴22，并且导轴22的边侧固定有接触杆23，接触杆23关于导轴22的中心轴线等角度分布有4个，且接触杆23的长度大于凸杆34到导轴22之间的距离，当飞机在飞行过程中，扇叶轴21受风力驱动发生转动，带动导轴22和接触杆23的转动，使得接触杆23得以和凸杆34接触，带动喷水管14围绕导杆16转动，配合扭力弹簧15的使用，当接触杆23继续转动并与凸杆34分离时，导杆16得以带动喷水管14往回转动，实现通过风力驱动扇叶轴21，带动喷水管14的往复转动，进行多角度喷洒操作，提高喷洒范围；

出水槽27呈扇形等角度分布于导板25和封板26上，且导板25和封板26之间相互贴合平行，当导板25和封板26上的出水槽27相互重合时，水箱7内的水可以通过出水管24到达输水盘12内喷出，同时当导板25和封板26上的出水槽27相互交错时，可以对出水管24进行封闭；

封板26的底部偏心固定有底杆31，且封板26位于导轴22的上方，并且导轴22的顶部偏心连接有“L”型杆32，而且导轴22与出水管24之间偏心设置，限位杆28通过复位弹簧30与限位槽29之间构成弹性滑动结构，且限位杆28关于封板26的中心轴线对称设置有4个，当扇叶轴21在驱动导轴22转动时，导轴22上的“L”型杆32与底杆31接触，可以带动封板26的转动，此时限位杆28跟随在限位槽29内转动，实现封板26和导板25上的出水槽27相互重合，同时导轴22在持续转动中，偏心设置的“L”型杆32与底杆31分离，在复位弹簧30的作用下，限位杆28带动封板26返回原位，使得导板25和封板26上的出水槽27相互交错，在风力驱动的作用下，实现水的间隙导出，同时在停止喷洒作业时，水不会漏出。

工作原理：在使用该基于风能的大型灭火救援飞机用多角度喷洒装置时，如图1-4中，首先飞机在飞行时，启动飞机底舱1内的电机3，在第一皮带5的传动作用下，电机3驱动2个螺杆4在收放槽2内转动，带动安装筒6在收放槽2内向下活动，安装筒6上的主齿辊9跟随活动并与第二齿条33啮合接触，使得主齿辊9受力转动并通过第二皮带10驱动副齿辊11的转动，通过副齿辊11与第一齿条18的啮合接触，带动喷水管14在导槽13内向外侧滑动出来，同时喷水管14上的导杆16滑动进行活动槽17内，实现整体展开使用，反之逆向驱动电机3，可以实现安装筒6、输水盘12和喷水管14整体的收放；

接着，如图1和图5-8中，飞机在飞行时，扇叶轴21受风力驱动发生转动，带动导轴22的转动，导轴22上的“L”型杆32与底杆31接触，可以带动封板26的转动，此时限位杆28跟随在限位槽29内转动，实现封板26和导板25上的出水槽27相互重合，此时水箱7内的水可以由出水管24进入输水盘12内，同时导轴22在持续转动中，偏心设置的“L”型杆32与底杆31分离，在复位弹簧30的作用下，限位杆28带动封板26返回原位，使得导板25和封板26上的出水槽27相互交错，在风力驱动的作用下，实现水的间隙导出，同时在停止喷洒作业时，水不会漏出，如图1-3和图8中，扇叶轴21受风力驱动发生转动，带动导轴22和接触杆23的转动，使得接触杆23得以和凸杆34接触，带动喷水管14围绕导杆16转动，配合扭力弹簧15的使用，当接触杆23继续转动并与凸杆34分离时，导杆16得以带动喷水管14往回转动，实现通过风力驱动扇叶轴21，带动喷水管14的往复转动，配合喷水管14底部的喷水孔19，将输水盘12内的水均匀喷出，进行多角度喷洒操作，提高喷洒范围，同时挡板20的使用，在喷水管14移动后会与输水盘12的内壁相贴，在喷水管14转动时，挡板20可以一直对导槽13近封堵，避免水从导槽13流出，水箱7内的水可以由飞机底舱1内的输水管8进行补充，只需要将输水管8的输入端设置在方便进水的位置即可。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。