一种小型消防逃生瓶的机械弹射装置

技术领域：

本发明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：

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。本发明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。

发明内容：

本发明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。

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轴线与所述安装基座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。

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。

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：

图1为本发明的一种小型消防逃生瓶的机械弹射装置的结构示意图；

图2(a)为本发明机械弹射装置的弹射过程之初始阶段示意图；

图2(b)为本发明机械弹射装置的弹射过程之弹簧储能阶段示意图；

图2(c)为本发明机械弹射装置的弹射过程之弹簧储能完毕示意图；

图2(d)为本发明机械弹射装置的弹射过程之逃生瓶弹出示意图。

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：

本发明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。

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。