本發(fā)明涉及空氣渦流炮的，特別是涉及一種空氣渦流炮及可調(diào)向空氣渦流炮裝置。

背景技術(shù)：

1、空氣渦流炮主要涉及到流體力學(xué)和空氣動力學(xué)，這種炮利用高速噴射氣流產(chǎn)生的渦流能量來推動彈丸或目標(biāo)進(jìn)行運(yùn)動。具體來說，空氣渦流炮通過高壓氣體或火藥燃燒產(chǎn)生的高壓氣體來產(chǎn)生高速氣流，這些氣流在炮管內(nèi)形成渦流，渦流產(chǎn)生的強(qiáng)大能量能夠帶動彈丸或目標(biāo)進(jìn)行高速運(yùn)動，從而達(dá)到發(fā)射的效果。同時(shí)，渦流的形成和變化還可以通過調(diào)節(jié)氣流的速度、方向等因素來進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)彈丸或目標(biāo)的不同運(yùn)動軌跡和速度控制。

2、目前市面上已有的空氣渦流炮產(chǎn)品有采用可燃?xì)怏w作為動力的渦流炮，存在安全隱患，不方便布置和安裝，且難以部署在科技館、游樂場等人員密集的場所。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種空氣渦流炮及可調(diào)向空氣渦流炮裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，使空氣渦流炮不采用空壓機(jī)或可燃?xì)怏w作為動力源，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，可適用于多種場景的使用。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供一種空氣渦流炮，包括機(jī)架、平移機(jī)構(gòu)和壓縮氣體腔，所述機(jī)架上設(shè)置有所述平移機(jī)構(gòu)，所述壓縮氣體腔為容積能夠變化的彈性腔體，所述彈性腔體的一端封閉、另一端設(shè)置有氣口，所述氣口的面積小于所述彈性腔體的橫截面面積，所述壓縮氣體腔的封閉端連接所述平移機(jī)構(gòu)上、氣口端固定于所述機(jī)架上。

4、優(yōu)選的，所述壓縮氣體腔的封閉端可拆卸連接于所述平移機(jī)構(gòu)上，所述壓縮氣體腔的封閉端上連接有一加速組件，所述加速組件能夠使所述壓縮氣體腔的容積加速縮小。

5、優(yōu)選的，所述加速組件包括彈性件、導(dǎo)向桿和滑塊，所述導(dǎo)向桿沿所述壓縮氣體腔的運(yùn)動方向平行設(shè)置于所述機(jī)架上，所述彈性件的一端固定于所述機(jī)架上、另一端固定于所述滑塊上，所述滑塊滑動設(shè)置于所述導(dǎo)向桿上，所述滑塊連接于所述壓縮氣體腔的封閉端上，所述彈性件在所述壓縮氣體腔容積變大時(shí)處于被拉伸狀態(tài)，所述彈性件在所述壓縮氣體腔容積變小時(shí)處于回彈狀態(tài)；所述機(jī)架為長方體框架，所述機(jī)架上對稱設(shè)置有四組所述加速組件，位于所述機(jī)架同一側(cè)的兩個(gè)滑塊分為一組，同一組的兩個(gè)滑塊上連接有一推動桿，所述推動桿能夠與所述壓縮氣體腔的封閉端相抵觸。

6、優(yōu)選的，所述彈性件的一端固定于一定滑輪上、另一端繞過一定滑輪連接于一動滑輪上，使所述彈性件呈v型，所述動滑輪連接于所述滑塊上；所述彈性件包括乳膠圈、氨綸或者彈簧鋼，所述滑塊為直線軸承。

7、優(yōu)選的，所述壓縮氣體腔的底蓋上設(shè)置有一磁鐵片，所述平移機(jī)構(gòu)的拉動桿上設(shè)置有一電磁鐵，所述電磁鐵與所述磁鐵片的位置相對應(yīng)，所述電磁鐵通電時(shí)能夠吸附所述磁鐵片，所述電磁鐵斷電時(shí)能夠與所述磁鐵片分離。

8、優(yōu)選的，所述平移機(jī)構(gòu)對稱設(shè)置于所述機(jī)架的兩側(cè)，所述平移機(jī)構(gòu)包括絲杠、電機(jī)、滑母和拉動桿，所述絲杠轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述機(jī)架上，所述絲杠上連接有所述滑母，兩個(gè)所述滑母之間連接有所述拉動桿，所述拉動桿位于所述壓縮氣體腔的底蓋的后側(cè)，所述拉動桿與所述壓縮氣體腔的底蓋可拆卸連接，所述絲杠的一端通過鏈輪鏈條傳動機(jī)構(gòu)或者帶輪同步帶傳動機(jī)構(gòu)與所述電機(jī)連接；所述電機(jī)設(shè)置有兩個(gè)，所述機(jī)架上設(shè)置有限位開關(guān)，且所述限位開關(guān)分別位于每個(gè)所述絲杠的兩端，所述限位開關(guān)包括光電開關(guān)、機(jī)械式限位開關(guān)或者磁控開關(guān)。

9、優(yōu)選的，所述壓縮氣體腔包括底蓋、面板和柔性密封筒，所述底蓋與所述面板相對設(shè)置且通過所述柔性密封筒密封連接，所述面板上設(shè)置有所述氣口，所述氣口的面積小于所述面板的面積；所述柔性密封筒為不透氣布料、柔性塑料或者波紋管。

10、本發(fā)明還涉及一種可調(diào)向空氣渦流炮裝置，包括上述的空氣渦流炮、俯仰機(jī)構(gòu)、水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和控制單元，所述空氣渦流炮為機(jī)械驅(qū)動式空氣渦流炮，所述空氣渦流炮的底部設(shè)置有所述俯仰機(jī)構(gòu)，所述俯仰機(jī)構(gòu)連接于所述水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，所述空氣渦流炮、所述俯仰機(jī)構(gòu)和所述水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均與所述控制單元通訊連接。

11、優(yōu)選的，所述俯仰機(jī)構(gòu)包括基座和伸縮機(jī)構(gòu)，所述基座的一側(cè)與所述空氣渦流炮的機(jī)架的底側(cè)鉸接，所述伸縮機(jī)構(gòu)的一端與所述基座的中部鉸接、另一端與所述機(jī)架的鉸接側(cè)相對的一側(cè)鉸接；所述基座與所述機(jī)架通過合頁鉸接，所述基座為一與所述機(jī)架底部形狀和尺寸相同的框架；所述伸縮機(jī)構(gòu)為液壓桿、電動推桿或者氣壓缸，所述伸縮機(jī)構(gòu)的推桿的頂部和底部分別安裝限位開關(guān)，所述限位開關(guān)、所述伸縮機(jī)構(gòu)均與所述控制單元通訊連接；所述控制單元設(shè)置于控制箱內(nèi)，所述控制箱和超聲波測距傳感器均設(shè)置于所述空氣渦流炮的機(jī)架上，所述超聲波測距傳感器位于所述檢測空氣渦流炮的底蓋的后方，所述控制箱內(nèi)設(shè)置有九軸傳感器和溫度傳感器，所述九軸傳感器和溫度傳感器均與所述控制單元通訊連接。

12、優(yōu)選的，所述水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括外齒型軸承轉(zhuǎn)盤、小齒輪和電機(jī)，所述基座的中部設(shè)置有一基板，所述基板與所述外齒型軸承轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動連接，所述外齒型軸承轉(zhuǎn)盤位于所述基板的下方，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸貫穿所述基板連接有所述小齒輪，所述電機(jī)固定設(shè)置于所述基板上，所述小齒輪與所述外齒型軸承轉(zhuǎn)盤的外齒圈嚙合；所述小齒輪和所述電機(jī)對稱設(shè)置有兩組，所述外齒圈的直徑大于所述小齒輪的直徑，所述基板上設(shè)置有電滑環(huán)，所述外齒型軸承轉(zhuǎn)盤的內(nèi)圈位于所述基座的中心位置，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。

13、本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

14、本發(fā)明的空氣渦流炮無需外置空壓機(jī)或可燃?xì)怏w壓縮罐，內(nèi)部無電池和可燃?xì)怏w等危險(xiǎn)物質(zhì)，利用快速壓縮壓縮氣體腔內(nèi)的氣體，形成空氣渦流，結(jié)構(gòu)簡單可靠，滿足安全性需求，可體驗(yàn)人機(jī)交互式體驗(yàn)，可適用于多種場景的使用。

技術(shù)特征：

1.一種空氣渦流炮，其特征在于：包括機(jī)架、平移機(jī)構(gòu)和壓縮氣體腔，所述機(jī)架上設(shè)置有所述平移機(jī)構(gòu)，所述壓縮氣體腔為容積能夠變化的彈性腔體，所述彈性腔體的一端封閉、另一端設(shè)置有氣口，所述氣口的面積小于所述彈性腔體的橫截面面積，所述壓縮氣體腔的封閉端連接所述平移機(jī)構(gòu)上、氣口端固定于所述機(jī)架上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣渦流炮，其特征在于：所述壓縮氣體腔的封閉端可拆卸連接于所述平移機(jī)構(gòu)上，所述壓縮氣體腔的封閉端上連接有一加速組件，所述加速組件能夠使所述壓縮氣體腔的容積加速縮小。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣渦流炮，其特征在于：所述加速組件包括彈性件、導(dǎo)向桿和滑塊，所述導(dǎo)向桿沿所述壓縮氣體腔的運(yùn)動方向平行設(shè)置于所述機(jī)架上，所述彈性件的一端固定于所述機(jī)架上、另一端固定于所述滑塊上，所述滑塊滑動設(shè)置于所述導(dǎo)向桿上，所述滑塊連接于所述壓縮氣體腔的封閉端上，所述彈性件在所述壓縮氣體腔容積變大時(shí)處于被拉伸狀態(tài)，所述彈性件在所述壓縮氣體腔容積變小時(shí)處于回彈狀態(tài)；所述機(jī)架為長方體框架，所述機(jī)架上對稱設(shè)置有四組所述加速組件，位于所述機(jī)架同一側(cè)的兩個(gè)滑塊分為一組，同一組的兩個(gè)滑塊上連接有一推動桿，所述推動桿能夠與所述壓縮氣體腔的封閉端相抵觸。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣渦流炮，其特征在于：所述彈性件的一端固定于一定滑輪上、另一端繞過一定滑輪連接于一動滑輪上，使所述彈性件呈v型，所述動滑輪連接于所述滑塊上；所述彈性件包括乳膠圈、氨綸或者彈簧鋼，所述滑塊為直線軸承。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣渦流炮，其特征在于：所述壓縮氣體腔的底蓋上設(shè)置有一磁鐵片，所述平移機(jī)構(gòu)的拉動桿上設(shè)置有一電磁鐵，所述電磁鐵與所述磁鐵片的位置相對應(yīng)，所述電磁鐵通電時(shí)能夠吸附所述磁鐵片，所述電磁鐵斷電時(shí)能夠與所述磁鐵片分離。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣渦流炮，其特征在于：所述平移機(jī)構(gòu)對稱設(shè)置于所述機(jī)架的兩側(cè)，所述平移機(jī)構(gòu)包括絲杠、電機(jī)、滑母和拉動桿，所述絲杠轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述機(jī)架上，所述絲杠上連接有所述滑母，兩個(gè)所述滑母之間連接有所述拉動桿，所述拉動桿位于所述壓縮氣體腔的底蓋的后側(cè)，所述拉動桿與所述壓縮氣體腔的底蓋可拆卸連接，所述絲杠的一端通過鏈輪鏈條傳動機(jī)構(gòu)或者帶輪同步帶傳動機(jī)構(gòu)與所述電機(jī)連接；所述電機(jī)設(shè)置有兩個(gè)，所述機(jī)架上設(shè)置有限位開關(guān)，且所述限位開關(guān)分別位于每個(gè)所述絲杠的兩端，所述限位開關(guān)包括光電開關(guān)、機(jī)械式限位開關(guān)或者磁控開關(guān)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣渦流炮，其特征在于：所述壓縮氣體腔包括底蓋、面板和柔性密封筒，所述底蓋與所述面板相對設(shè)置且通過所述柔性密封筒密封連接，所述面板上設(shè)置有所述氣口，所述氣口的面積小于所述面板的面積；所述柔性密封筒為不透氣布料、柔性塑料或者波紋管。

8.一種可調(diào)向空氣渦流炮裝置，其特征在于：包括權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的空氣渦流炮、俯仰機(jī)構(gòu)、水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和控制單元，所述空氣渦流炮為機(jī)械驅(qū)動式空氣渦流炮，所述空氣渦流炮的底部設(shè)置有所述俯仰機(jī)構(gòu)，所述俯仰機(jī)構(gòu)連接于所述水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，所述空氣渦流炮、所述俯仰機(jī)構(gòu)和所述水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均與所述控制單元通訊連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可調(diào)向空氣渦流炮裝置，其特征在于：所述俯仰機(jī)構(gòu)包括基座和伸縮機(jī)構(gòu)，所述基座的一側(cè)與所述空氣渦流炮的機(jī)架的底側(cè)鉸接，所述伸縮機(jī)構(gòu)的一端與所述基座的中部鉸接、另一端與所述機(jī)架的鉸接側(cè)相對的一側(cè)鉸接；所述基座與所述機(jī)架通過合頁鉸接，所述基座為一與所述機(jī)架底部形狀和尺寸相同的框架；所述伸縮機(jī)構(gòu)為液壓桿、電動推桿或者氣壓缸，所述伸縮機(jī)構(gòu)的推桿的頂部和底部分別安裝限位開關(guān)，所述限位開關(guān)、所述伸縮機(jī)構(gòu)均與所述控制單元通訊連接；所述控制單元設(shè)置于控制箱內(nèi)，所述控制箱和超聲波測距傳感器均設(shè)置于所述空氣渦流炮的機(jī)架上，所述超聲波測距傳感器位于所述檢測空氣渦流炮的底蓋的后方，所述控制箱內(nèi)設(shè)置有九軸傳感器和溫度傳感器，所述九軸傳感器和溫度傳感器均與所述控制單元通訊連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可調(diào)向空氣渦流炮裝置，其特征在于：所述水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括外齒型軸承轉(zhuǎn)盤、小齒輪和電機(jī)，所述基座的中部設(shè)置有一基板，所述基板與所述外齒型軸承轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動連接，所述外齒型軸承轉(zhuǎn)盤位于所述基板的下方，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸貫穿所述基板連接有所述小齒輪，所述電機(jī)固定設(shè)置于所述基板上，所述小齒輪與所述外齒型軸承轉(zhuǎn)盤的外齒圈嚙合；所述小齒輪和所述電機(jī)對稱設(shè)置有兩組，所述外齒圈的直徑大于所述小齒輪的直徑，所述基板上設(shè)置有電滑環(huán)，所述外齒型軸承轉(zhuǎn)盤的內(nèi)圈位于所述基座的中心位置，所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種空氣渦流炮及可調(diào)向空氣渦流炮裝置，涉及空氣渦流炮的技術(shù)領(lǐng)域，包括機(jī)架、平移機(jī)構(gòu)和壓縮氣體腔，機(jī)架上設(shè)置有平移機(jī)構(gòu)，壓縮氣體腔為容積能夠變化的彈性腔體，彈性腔體的一端封閉、另一端設(shè)置有氣口，氣口的面積小于彈性腔體的橫截面面積，壓縮氣體腔的封閉端連接平移機(jī)構(gòu)上、氣口端固定于機(jī)架上。本發(fā)明的空氣渦流炮無需外置空壓機(jī)或可燃?xì)怏w壓縮罐，內(nèi)部無電池和可燃?xì)怏w等危險(xiǎn)物質(zhì)，利用快速壓縮壓縮氣體腔內(nèi)的氣體，形成空氣渦流，結(jié)構(gòu)簡單可靠，滿足安全性需求，可體驗(yàn)人機(jī)交互式體驗(yàn)，可適用于多種場景的使用。

技術(shù)研發(fā)人員：張玉川
受保護(hù)的技術(shù)使用者：高碑店市比特電子設(shè)備工作室
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15