一种高压涡喷雾环消防机器人

1.本发明涉及消防机器人技术领域，更具体地说，涉及一种高压涡喷雾环消防机器人。


背景技术：

2.消防机器人作为特种机器人的一种，在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用；消防机器人能代替消防救援人员进入易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险灾害事故现场进行数据采集、处理、反馈；传统消防机器人采用普通喷头，其喷射范围短，且喷射面积窄，不利于消防使用；随着科技的不断发展，其喷头也在不断改进，从而适应不同的使用环境。
3.随着人们生活水平的不断提高，火灾发生地点也在不断发生变化，尤其是城市建筑较为密集的区域或者高层楼房，消防机器人在灭火时一般采用高压喷头进行灭火，但是消防机器人喷头在喷水瞬间易发生剧烈抖动，从而造成消防机器人喷头与消防机器人相互撞击损伤，降低消防机器人使用寿命；针对这些缺陷，设计一种高压涡喷雾环消防机器人是很有必要的。


技术实现要素：

4.1、发明要解决的技术问题
5.本发明的目的在于提供一种高压涡喷雾环消防机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.2、技术方案
7.为达到上述目的，根据上述技术方案，提供的技术方案为：
8.本发明的一种高压涡喷雾环消防机器人，包括消防机器人本体，所述消防机器人本体顶部开设有若干个固定槽平台，所述固定槽平台内部设置有液压油缸，所述液压油缸的液压杆顶部焊接有顶块，所述顶块顶部焊接有凹形固定板，所述凹形固定板顶部活动套接有转动板，所述转动板顶部焊接有底板，所述底板顶部粘接有海绵垫，所述海绵垫顶部粘接有橡胶垫所述橡胶垫与高压涡喷雾环喷头低端相接触；所述消防机器人本体顶部设置有高压涡喷雾环喷头，且高压涡喷雾环喷头位于底板顶部，所述底板两侧均设置有活动板，所述活动板顶部焊接有夹板，所述夹板顶部一侧焊接有凹形卡板，且凹形卡板位于高压涡喷雾环喷头两侧。
9.根据上述技术方案，所述活动板的宽度方向上开设有中心孔，所述中心孔内部套接有螺纹柱，且螺纹柱与底板对应的侧面相连，所述螺纹柱上套接有自锁螺母，所述自锁螺母位于活动板的外侧。
10.根据上述技术方案，所述活动板朝向底板的一端面上焊接有第二弹簧板，所述第二弹簧板上套接有压缩弹簧，所述压缩弹簧的另一端套接有第一弹簧板，且第一弹簧板安装在对应侧的底板上。
11.根据上述技术方案，所述凹形卡板顶部与底部一侧面上均焊接有若干个第一焊接
板，在隔板的一端面上对应焊接有若干个第二焊接板，金属弹片的一端与第一焊接板焊接相连，金属弹片的另一端与第二焊接板焊接相连，所述隔板的另一端面上粘接有防滑垫，且防滑垫位于高压涡喷雾环喷头外侧。
12.根据上述技术方案，所述高压涡喷雾环喷头底部一侧设置有进水管，且进水管与外界水箱或与消防机器人本体中的储水箱相连通。
13.根据上述技术方案，所述消防机器人本体的两侧设置有转动轮组，所述转动轮组包括主动轮、支撑轮、和主从动轮，所述主动轮、支撑轮、主从动轮分别通过对应的转轴和消防机器人本体底部支架连接，消防机器人本体每一侧的主动轮、支撑轮、主从动轮外面套装有履带，所述主动轮的转轴上设置有主动传动轮，主动传动轮通过传动带的转动电机的输出轴上的电机传动轮连接，转动电机固定安装在消防机器人本体底部支架内。
14.根据上述技术方案，所述转动轮组还包括悬架、次主动轮和次从动轮，所述次从动轮和主从动轮共用一根转轴，且该转轴上设置有次轮传动轮，次轮传动轮通过传动带和调整电机的输出轴上的电机次传动轮连接，悬架固定安装在次轮转轴的端部，次主动轮45安装在悬架的前端，次主动轮和次从动轮套装有履带，次主动轮和次主动轮电机的输出转轴连接，所述次主动轮电机安装在悬架内部。
15.根据上述技术方案，所述转动板的底部与凹形固定板的顶部均开设有转动孔，转动螺栓安装至转动孔中，转动板可以以转动螺栓为旋转中心进行转动。
16.根据上述技术方案，所述螺纹柱远离底板的一端焊接有挡板。
17.3、有益效果
18.采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
19.(1)本发明的一种高压涡喷雾环消防机器人，其结构简单，操作方便，采用高压涡喷雾环喷头，喷射范围广，有利于消防使用，利用拧动自锁螺母使活动板带动夹板卡紧高压涡喷雾环喷头，完成固定；摒弃传统一体化结构，可以自由安装与拆卸高压涡喷雾环喷头，方便用户维修与清洗该高压涡喷雾环消防机器人，同时方便用户运输，有利于用户使用；此外，在使用过程中，能够避免消防机器人喷头与消防机器人相互撞击而造成损伤；
20.(2)本发明的一种高压涡喷雾环消防机器人，其消防机器人操作方便，利用液压油缸驱动液压杆升高，液压杆即可抬起高压涡喷雾环喷头，达到调节角度的目的，可以自由调节高压涡喷雾环喷头高度，同时能够自由调节高压涡喷雾环喷头与地面角度，适用于不同高度与角度的消防使用，采用液压油缸升高与降低高压涡喷雾环喷头，无需用户手动操作，省时省力；
21.(3)本发明的一种高压涡喷雾环消防机器人，当高压涡喷雾环喷头注水产生晃动时，高压涡喷雾环喷头挤压金属弹片，金属弹片提供弹力缓冲撞击力，同时高压涡喷雾环喷头晃动挤压活动板一侧压缩弹簧，压缩弹簧提供弹力缓冲撞击力，避免高压涡喷雾环喷头晃动与消防机器人本体撞击损伤，延长该高压涡喷雾环消防机器人使用寿命。
附图说明
22.图1为本发明的一种高压涡喷雾环消防机器人的侧视结构示意图；
23.图2为本发明的一种高压涡喷雾环消防机器人的俯视结构示意图；
24.图3为本发明的一种高压涡喷雾环消防机器人的仰视结构示意图(一侧隐去履
带)；
25.图4为图3中a-a处的剖面结构示意图；
26.图5为图1中a处的局部放大示意图；
27.图6为本发明的底板安装的结构剖视示意图；
28.图7为图6中b处的局部放大示意图；
29.图8为实施例1中旋转组件的结构示意图；
30.图9为实施例2中旋转组件的结构示意图；
31.图10为实施例2中旋转组件的内部结构示意图；
32.图11为实施例2中高压螺旋部件的结构示意图。
33.示意图中的标号说明：
34.1、消防机器人本体；2、高压涡喷雾环喷头；3、进水管；4、转动轮组；5、履带；6、固定槽平台；7、夹板；8、底板；9、转动板；10、凹形固定板；11、转动螺栓；12、顶块；13、液压杆；14、液压油缸；15、凹形卡板；16、橡胶垫；17、海绵垫；18、第一弹簧板；19、压缩弹簧；20、第二弹簧板；21、活动板；22、中心孔；23、自锁螺母；24、螺纹柱；25、挡板；26、第一焊接板；27、金属弹片；28、第二焊接板；29、隔板；30、防滑垫；41、主动轮；42、支撑轮；43、主从动轮；44、悬架；45、次主动轮；46、次从动轮；47、转动电机；48、传动带；49、主动轴；410、次轮转轴；411、调整电机；50、旋转组件；51、固定内圈；52、活动外齿圈；53、传动螺杆；54、旋转电机；56、转向齿轮；57、转向轴；58、高压螺旋部件；59、旋转叶轮；510、电磁控制阀组；511、旋转接头；512、旋转组件壳体。
具体实施方式
35.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。
36.实施例1
37.本实施例的一种高压涡喷雾环消防机器人，结合图1、图2、图3和图4，包括消防机器人本体1、在消防机器人本体1底部两侧设置有转动轮组4，转动轮组4外侧套接有履带5，消防机器人本体1内部设置有转动电机47，消防机器人本体1通过转动电机47驱动转动轮组4的主动轮41转动，从而带动履带5运动，实现消防机器人的行走。
38.结合图1、图5和图6，在消防机器人本体1顶部开设有若干个固定槽平台6，固定槽平台6内部垂直设置有液压油缸14，在该液压油缸14的液压杆13顶部焊接有顶块12，顶块12顶部焊接有凹形固定板10，凹形固定板10顶部套接有转动板9，转动板9底部套接有转动螺栓11，且该转动螺栓11与凹形固定板10活动相连。具体的，如图5所示，本实施例在转动板9的底部与凹形固定板10的顶部均开设有转动孔，转动螺栓11安装至转动孔中，使得转动板9可以以转动螺栓11为旋转中心进行转动。
39.本实施例的转动板9顶部焊接有底板8，消防机器人本体1顶部设置有高压涡喷雾环喷头2，且高压涡喷雾环喷头2位于底板8的顶部，结合图6，在底板8顶部粘接有海绵垫17，海绵垫17顶部粘接有橡胶垫16，且橡胶垫16与高压涡喷雾环喷头2的底部相接触，有利于高
压涡喷雾环喷头2固定。
40.本实施例在高压涡喷雾环喷头2底部一侧设置有进水管3，且进水管3且与外界水源相连通或者与消防机器人中的储水箱相连通。
41.进一步的，如图6所示，本实施例在底板8两侧均设置有活动板21，且该活动板21的宽度方向上开设有中心孔22，中心孔22内部套接有螺纹柱24，所述螺纹柱24与底板8对应的侧面相连接，螺纹柱24上套接有自锁螺母23，该自锁螺母23位于活动板21的外侧，所述螺纹柱24远离底板8的一端焊接有挡板25，从而避免自锁螺母23从螺纹柱24上脱落。
42.本实施例在活动板21朝向底板8的一端面上焊接有第二弹簧板20，所述第二弹簧板20上套接有压缩弹簧19，压缩弹簧19的另一端套接有第一弹簧板18，且第一弹簧板18安装在对应侧的底板8上。
43.优选的，本实施例的螺纹柱24上下两侧对称设有第一弹簧板18、压缩弹簧19以及第二弹簧板20，参见图6。
44.此外，如图6所示，在活动板21顶部各焊接有夹板7，两夹板7顶部相对的一侧面上各焊接有凹形卡板15，且凹形卡板15位于高压涡喷雾环喷头2两侧，结合图7，所述凹形卡板15顶部与底部一侧面上均焊接有若干个第一焊接板26，在隔板29的一端面上对应焊接有若干个第二焊接板28，金属弹片27的一端与第一焊接板26焊接相连，金属弹片27的另一端与第二焊接板28焊接相连，所述隔板29的另一端面上粘接有防滑垫30，且防滑垫30位于高压涡喷雾环喷头2外侧；通过防滑垫30、橡胶垫16等部件共同作用，避免高压涡喷雾环喷头2在使用时发生晃动或位置偏移的问题，从而保证喷射时位置以及喷射角度的准确性，从而提高灭火效率。
45.本实施例的消防机器人在安装时，将高压涡喷雾环喷头2放置在底板8的顶部，转动自锁螺母23，自锁螺母23转动挤压活动板21，活动板21带动夹板7运动，使得夹板7上的隔板29卡紧高压涡喷雾环喷头2，完成高压涡喷雾环喷头2的固定，此时即可通过进水管3向高压涡喷雾环喷头2注水，再由高压涡喷雾环喷头2喷出。在此过程中，由于金属弹片27具有一定的弹性，在夹紧过程中，不会对高压涡喷雾环喷头2夹的过紧而造成的设备的损伤。
46.当需要对高压涡喷雾环喷头2的角度进行调节时，开启液压油缸14，液压油缸14驱动液压杆13升高，根据实际情况控制不同液压杆13的伸长量，在转动螺栓11的作用下，转动板9转动，从而改变底板8的位置，即抬起或降低高压涡喷雾环喷头2，达到调节角度的目的。
47.更进一步的，结合图1、图2和图8，在固定槽平台6下方设置有旋转组件50；所述旋转组件50包括固定内圈51、活动外齿圈52、传动螺杆53、旋转电机54；固定内圈51通过螺栓和消防机器人本体1内部的支撑板固定，活动外齿圈52套装在固定内圈51外侧，活动外齿圈52和固定内圈51之间设置有滚动轴承；活动外齿圈52通过螺栓和固定槽平台6连接，活动外齿圈52的一侧和传动螺杆53咬合连接，传动螺杆53一端通过联轴器和旋转电机54的输出轴连接；传动螺杆53另一端通过轴承座和旋转组件50的箱体连接。当高压涡喷雾环喷头2需要旋转调整周向角度时，可通过旋转电机54带动传动螺杆53进而活动外齿圈52旋转，活动外齿圈52带动固定槽平台6旋转，即可实现快速调整，整个过程可以与液压油缸14相互配合使用，可以及时高效的对高压涡喷雾环喷头2的位置进行调整，使得整个过程调整的更加灵活。
48.结合图1、图2、图3和图4，本实施例的转动轮组4还包括支撑轮42、主从动轮43、悬
架44、次主动轮45、次从动轮46；所述主动轮41、支撑轮42、主从动轮43通过转轴和消防机器人本体1底部支架连接，在消防机器人本体1每一侧的主动轮41、支撑轮42、主从动轮43外面套装有履带5，所述主动轮41的转轴上设置有主动传动轮，即主动轴49上设置有主动传动轮，主动传动轮通过传动带48的转动电机47的输出轴上的电机传动轮连接，转动电机47固定安装在消防机器人本体1底部支架内；结合图2和图4，所述次从动轮46和主从动轮43共用一根转轴，即次轮转轴410，所述次轮转轴410的上设置有次轮传动轮，次轮传动轮通过传动带48和调整电机411的输出轴上的电机次传动轮连接；主从动轮43和次轮转轴410之间安装有滚动轴承，次从动轮46和次轮转轴410之间也设置有滚动轴承，结合图1，次轮转轴410的端部通过连接法兰固定安装有悬架44，并在悬架44的前端安装有次主动轮45，次主动轮45和次从动轮46套装有履带5，次主动轮45和次主动轮电机的输出转轴连接，次主动轮电机安装在悬架44内部，次主动轮电机未在附图中体现。
49.消防机器人正常行驶时，转动电机47开启，通过传动带48驱动主动传动轮，主动传动轮带动主动轮41转动，主动轮41通过履带5使主从动轮43跟随转动，由于主从动轮43和次轮转轴410之间安装有滚动轴承，所以主从动轮43可以随着主动轮41进行同步转动，实现同步前进或后退。
50.当消防机器人需要翻越凸起障碍时，调整电机411启动驱动次轮转轴410逆时针转动，次轮转轴410带动悬架44向逆时针转动，即带动悬架44逆向转动，使得悬架44和水平线成一定夹角，例如攀爬楼梯时，使得悬架44和水平线成30
°-
45
°
夹角，从而便于后续攀爬楼梯。之后通过次主动轮电机驱动次主动轮45转动，同时，转动电机47启动，实现消防机器人的攀爬，从而翻越凸起障碍，满足现在复杂环境使用需求。
51.值得说明的是，当消防机器人需要调整喷射角度时，调整电机411工作，使得悬架44和水平线成负夹角即可实现消防机器人整体的角度调整，再通过液压杆13的角度调整，可以满足在竖直方向上从0
°-
90
°
射程角度的调整。
52.实施例2
53.本实施例的一种高压涡喷雾环消防机器人，基本同实施例1，其不同之处在于：结合图9、图10和图11，本实施例的旋转组件50包括固定内圈51、活动外齿圈52、转向齿轮56、转向轴57、高压螺旋部件58、旋转叶轮59、电磁控制阀组510、旋转接头511、旋转组件壳体512；固定内圈51通过螺栓和消防机器人本体1内部的支撑板固定，活动外齿圈52套装在固定内圈51外侧，活动外齿圈52和固定内圈51之间设置有滚动轴承；活动外齿圈52通过螺栓和固定槽平台6连接，活动外齿圈52的一侧和转向齿轮56咬合；转向齿轮56设置在转向轴57上端，转向轴57的下端设置有旋转叶轮59，转向轴57设置旋转组件壳体512的安装座上，转向轴57和旋转组件壳体512安装座之间设置有滚动轴承，旋转叶轮59设置在高压螺旋部件58的中心，高压水从高压螺旋部件58的高压水a口进入，高压水顺着螺旋管部带动旋转叶轮59再从高压水b口出去，高压螺旋部件58的高压水b口和电磁控制阀组510连接，高压水b口和电磁控制阀组510的b1口、b2口相通，b1口、b2口切换由电磁控制阀组510控制；b1口和旋转接头511相通，进入旋转接头511下端的进口三通，b2口和储水箱相通；所述电磁控制阀组510连接有另一高压水c口；高压水c口和电磁控制阀组510的c2口进入旋转接头511下端的进口三通；旋转接头511的上端通过进水管3和高压涡喷雾环喷头2相连，本实施例二无需旋转电机54，可以通过高压水自身的压力使得高压涡喷雾环喷头2旋转，减少了消防机器人的
自重，可靠性性高，不会因为电机的故障导致无法工作。
54.此外，本实施例的转动电机47、调整电机411以及次主动轮电机都设有2个，从而便于控制对应的轮子进行转动，例如，当两个转动电机47的输出相同时，位于对应侧上的主动轮41转速相同，从而使得消防机器人两侧位于主动轮41上的履带5转速相同，实现消防机器人的前进或后退；当两个转动电机47之间的存在输出差时，即可实现消防机器人的转弯掉头等功能。同理，不同的调整电机411驱动相应的次轮转轴410转动，从而控制对应侧的悬架44运动，从而适应更加复杂的地形，使得整个消防机器人的使用更加灵活，多变。
55.以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种高压涡喷雾环消防机器人，包括消防机器人本体(1)，其特征在于：所述消防机器人本体(1)顶部开设有若干个固定槽平台(6)，所述固定槽平台(6)内部设置有液压油缸(14)，所述液压油缸(14)的液压杆(13)顶部焊接有顶块(12)，所述顶块(12)顶部焊接有凹形固定板(10)，所述凹形固定板(10)顶部活动套接有转动板(9)，所述转动板(9)顶部焊接有底板(8)，所述底板(8)顶部粘接有海绵垫(17)，所述海绵垫(17)顶部粘接有橡胶垫(16)所述橡胶垫(16)与高压涡喷雾环喷头(2)低端相接触；所述消防机器人本体(1)顶部设置有高压涡喷雾环喷头(2)，且高压涡喷雾环喷头(2)位于底板(8)顶部，所述底板(8)两侧均设置有活动板(21)，所述活动板(21)顶部焊接有夹板(7)，所述夹板(7)顶部一侧焊接有凹形卡板(15)，且凹形卡板(15)位于高压涡喷雾环喷头(2)两侧。2.根据权利要求1所述的一种高压涡喷雾环消防机器人，其特征在于：所述活动板(21)的宽度方向上开设有中心孔(22)，所述中心孔(22)内部套接有螺纹柱(24)，且螺纹柱(24)与底板(8)对应的侧面相连，所述螺纹柱(24)上套接有自锁螺母(23)，所述自锁螺母(23)位于活动板(21)的外侧。3.根据权利要求2所述的一种高压涡喷雾环消防机器人，其特征在于：所述活动板(21)朝向底板(8)的一端面上焊接有第二弹簧板(20)，所述第二弹簧板(20)上套接有压缩弹簧(19)，所述压缩弹簧(19)的另一端套接有第一弹簧板(18)，且第一弹簧板(18)安装在对应侧的底板(8)上。4.根据权利要求3所述的一种高压涡喷雾环消防机器人，其特征在于：所述凹形卡板(15)顶部与底部一侧面上均焊接有若干个第一焊接板(26)，在隔板(29)的一端面上对应焊接有若干个第二焊接板(28)，金属弹片(27)的一端与第一焊接板(26)焊接相连，金属弹片(27)的另一端与第二焊接板(28)焊接相连，所述隔板(29)的另一端面上粘接有防滑垫(30)，且防滑垫(30)位于高压涡喷雾环喷头(2)外侧。5.根据权利要求4所述的一种高压涡喷雾环消防机器人，其特征在于：所述高压涡喷雾环喷头(2)底部一侧设置有进水管(3)，且进水管(3)与外界水箱或与消防机器人本体(1)中的储水箱相连通。6.根据权利要求5所述的一种高压涡喷雾环消防机器人，其特征在于：所述消防机器人本体(1)的两侧设置有转动轮组(4)，所述转动轮组(4)包括主动轮(41)、支撑轮(42)、和主从动轮(43)，所述主动轮(41)、支撑轮(42)、主从动轮(43)分别通过对应的转轴和消防机器人本体(1)底部支架连接，消防机器人本体(1)每一侧的主动轮(41)、支撑轮(42)、主从动轮(43)外面套装有履带(5)，所述主动轮(41)的转轴上设置有主动传动轮，主动传动轮通过传动带(48)的转动电机(47)的输出轴上的电机传动轮连接，转动电机(47)固定安装在消防机器人本体(1)底部支架内。7.根据权利要求6所述的一种高压涡喷雾环消防机器人，其特征在于：所述转动轮组(4)还包括悬架(44)、次主动轮(45)和次从动轮(46)，所述次从动轮(46)和主从动轮(43)共用一根转轴，且该转轴上设置有次轮传动轮，次轮传动轮通过传动带(48)和调整电机(411)的输出轴上的电机次传动轮连接，悬架(44)固定安装在次轮转轴(410)的端部，次主动轮45安装在悬架(44)的前端，次主动轮(45)和次从动轮(46)套装有履带(5)，次主动轮(45)和次主动轮电机的输出转轴连接，所述次主动轮电机安装在悬架(44)内部。8.根据权利要求7所述的一种高压涡喷雾环消防机器人，其特征在于：所述转动板(9)
的底部与凹形固定板(10)的顶部均开设有转动孔，转动螺栓(11)安装至转动孔中，转动板(9)可以以转动螺栓(11)为旋转中心进行转动。9.根据权利要求8所述的一种高压涡喷雾环消防机器人，其特征在于：所述螺纹柱(24)远离底板(8)的一端焊接有挡板(25)。

技术总结
本发明公开了一种高压涡喷雾环消防机器人，属于消防机器人技术领域。包括消防机器人本体，所述消防机器人本体顶部开设有若干个固定槽平台，所述固定槽平台内部设置有液压油缸，所述液压油缸顶部设置有液压杆，所述液压杆顶部焊接有顶块，所述顶块顶部焊接有凹形固定板，该高压涡喷雾环消防机器人采用高压涡喷雾环喷头，喷射范围广，有利于消防使用，摒弃传统一体化结构，可以自由安装与拆卸高压涡喷雾环喷头，方便用户维修与清洗该高压涡喷雾环消防机器人。防机器人。防机器人。


技术研发人员：温从众 杨琦 董春辉 潘慧
受保护的技术使用者：安徽工业大学
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2022/5/25