多級射流式風力滅火機的製作方法
2023-06-14 12:08:11
專利名稱：多級射流式風力滅火機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種風力滅火機械，具體地說是涉及森林(草原)消防方面的一種多 級射流式風力滅火機。
背景技術：
目前，現有的可攜式風力滅火機大多數都採用離心式風機。離心式風機的工作原 理是利用離心力的作用使空氣的壓力和速度增高。當葉輪高速旋轉時，進入葉輪的空氣便 在離心力的作用下被推向葉輪的外緣，這些高速流動的空氣受到壓縮，併集中到蝸殼型機 殼中，然後再經過斷面逐漸擴大的蝸殼型機殼，速度逐漸降低，一部分動能又轉變成壓力 能，進一步提高空氣的壓力，最後由機殼出口壓出。離心式風機的空氣流向與風機主軸成直角，氣流經過葉輪時流速和方向都要發生 很大變化，進氣和出氣經過直角轉折來實現的，造成離心式風機的氣動損失大，能耗較大， 同時噪聲和振動也大，風量小。由於軸流風機中氣體是沿軸向進入和排出的，沒有離心慣性 力，因而產生的風壓很小，但產生的風量和出口風速卻很大，能提供強大的高速空氣射流， 符合可攜式風力滅火機所需要的滅火條件。現階段可攜式風力滅火機迫切需要解決滅火風機工作效率低，滅火效果不理想的 問題，考慮採用軸流式滅火葉輪來進一步優化可攜式風力滅火機的滅火性能。
發明內容
本發明的目的是要克服現有可攜式風力滅火機的不足，提供一種多級射流式風 力滅火機，它不僅結構簡單、重量較輕，而且使用方便，滅火風速高、風量大、風力強、滅火效 果好，故障率低，能自冷。本發明的技術方案是—種多級射流式風力滅火機，包括小型二衝程汽油機、聯軸器、換向齒輪箱、齒輪 箱固定裝置、軸流式滅火葉輪和滅火風筒；換向齒輪箱的輸入軸通過聯軸器固連在小型汽 油機輸出軸上，換向齒輪箱依靠齒輪箱固定裝置固定在圓形軸流風筒上，換向齒輪箱的前、 後輸出軸分別與前級軸流葉輪和後級軸流葉輪相聯接。所述的小型汽油機為二衝程風冷式，設有上把手、後把手和支腳。所述的聯軸器為剛性套筒聯軸器。所述的換向齒輪箱為直交軸式，包括一對錐齒輪嚙合傳動，起傳遞動力和換向的 作用，換向齒輪箱為單輸入軸和雙輸出軸或者單輸入軸和單輸出軸。所述的齒輪箱固定裝置包括固定盤和固定架，固定盤和固定架用螺栓連接，固定 架活動連接在固定盤上，固定盤套在換向齒輪箱上，固定架固定在圓形軸流風筒的內壁四 周。所述的軸流式滅火葉輪為雙級式軸流葉輪或為單級式軸流葉輪。所述的雙級式軸流葉輪包括前後布置的前級軸流葉輪和後級軸流葉輪，換向齒輪箱為單輸入軸和雙輸出軸，前級軸流葉輪與換向齒輪箱的前端輸出軸聯接，後級軸流葉輪 與換向齒輪箱的後端輸出軸聯接。所述的單級式軸流葉輪只包括一個前級軸流葉輪，換向齒輪箱為單輸入軸和單輸 出軸，前級軸流葉輪與換向齒輪箱的前端輸出軸聯接。所述的軸流式葉輪為軸向進氣和軸向出氣的。所述的滅火風筒包括防護罩、圓形軸流風筒、錐形射流風筒和整流柵板，圓形軸流 風筒為圓柱形，進風口帶有翻邊，錐形射流風筒是漸縮的。該多級射流式風力滅火機是在保留現有可攜式風力滅火機動力源的基礎之上，即 以小型二衝程汽油機、聯軸器、換向齒輪箱、齒輪箱固定裝置、軸流式滅火葉輪和滅火風筒 為主要部件。換向齒輪箱通過聯軸器固連在小型汽油機輸出軸上，汽油機的動力通過聯軸 器驅動換向齒輪箱的輸入軸，再由換向齒輪箱的輸出軸驅動前、後兩個軸流式滅火葉輪高 速旋轉，由其所產生的風力來滅火。換向齒輪箱依靠齒輪箱固定裝置固定在圓形軸流風筒 上。所述的多級射流式風力滅火機，所採用的滅火葉輪為軸流式，且風力的流動方向是軸向 輸入和軸向輸出的，即採用「吹風」式來滅火。所述的前級軸流葉輪和後級軸流葉輪一起裝在圓形軸流風筒內，成為一個整體式 軸流風機，圓形軸流風筒與錐形射流風筒相聯接。軸流式滅火風機不僅有利於形成更強大 的高速氣流，也使整機外形更為美觀。由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明所述的多級射流式風力滅火機的 有益效果是一、滅火風機採用軸流式滅火風機，在功率和轉速相同的情況下，軸流風機結 構簡單，效率高，風能利用效率高，重量輕、滅火效果好。二、齒輪箱前後都有軸流式葉輪，採 用「吸氣吹風」式滅火，齒輪箱處於軸流葉輪的進風口，後級軸流葉輪對齒輪箱有風冷散熱 效果，可以自冷，特別是齒輪箱不會受高溫的燒烤，可以長時間滅火，壽命長。
四
圖1是本發明多級射流式風力滅火機的結構示意圖；圖2是本發明多級射流式風力滅火機的主視圖；圖3是本發明多級射流式風力滅火機的俯視、局部剖視圖。附圖中1、汽油機上把手，2、聯軸器，3、汽油機，4、汽油機輸出軸，5、汽油機後把 手，6、防護罩，7、圓形軸流風筒，8、後級軸流葉輪，9、換向齒輪箱，10、齒輪箱固定裝置，11、 前級軸流葉輪，12、錐形射流風筒，13、整流柵板。
五具體實施例方式下面結合
依據本發明提出的多級射流式風力滅火機的細節。其發明的具 體實施方式，如附圖1、2、3所示。該多級射流式風力滅火機包括小型二衝程汽油機3、聯軸 器2、換向齒輪箱9、齒輪箱固定裝置10、軸流式滅火葉輪和滅火風筒。汽油機3採用普通可攜式風力滅火機的發動機即1E52F作為動力源，1E52F是單缸 風冷式二衝程汽油機，最大標定輸出功率為3. 3KW/7000rpm。汽油機3的動力通過聯軸器2驅動換向齒輪箱9的輸入軸，再由換向齒輪箱9的 輸出軸帶動前、後兩個軸流式滅火葉輪旋轉，用其所產生的風力來滅火。聯軸器2 —端與汽油機輸出軸4相連，另一端與換向齒輪箱9相連，起到傳遞汽油機動力的作用。換向齒輪箱 9通過聯軸器2固連在小型汽油機輸出軸4上，換向齒輪箱9依靠齒輪箱固定裝置10固定 在圓形軸流風筒7上，齒輪箱固定裝置10用四個M6螺釘與圓形軸流風筒7內部壁面固定。 換向齒輪箱9的輸入軸和輸出軸的夾角為90°，無減速比，也可採用減速比來提高扭矩，只 是軸流式滅火葉輪的旋轉速度會下降，降低滅火效果。前、後軸流式葉輪直接與換向齒輪箱9輸出軸相連，具有相同的外形尺寸。前、後 軸流式葉輪均為鋁合金鑄件，葉片採用通常的翼型葉片設計。葉片的數量最好在4 8之 間。本實施例的葉片數採用6個，其外端葉輪直徑為200mm。6個葉片沿葉輪圓周呈均勻分 布，目的是降低風機噪音。圓形軸流風筒7用Imm厚A3鐵皮製作，與汽油機3曲軸箱側面用M8螺栓連接固 定，錐形射流風筒12採用0. 5mm厚的A3鐵皮卷制而成。圓形軸流風筒7和錐形射流風筒 12是多級射流式風力滅火機的主要支撐件，圓形軸流風筒7與錐形射流風筒12用螺釘連 接，以方便拆卸，圓形軸流風筒7的內腔成為高速氣流形成區，錐形射流風筒12可使圓形軸 流風筒7內形成的高速氣流集中有力地噴出，使射流氣流具有一定的壓力射程。圓形軸流風筒7為圓柱形，進風口帶有翻邊。防護罩6是為了防止在實際滅火過 程中，有異物進入的圓形軸流風筒7內部，影響軸流葉輪的正常工作。防護罩6與圓形軸流 風筒7通過螺釘固定。錐形射流風筒12是漸縮形的，整流柵板13放在錐形射流風筒的出 口處，與錐形射流風筒12的內部是焊接在一起的，相對於前軸流式葉輪11、後軸流式葉輪8 是固定的，整流柵板13起穩定出口氣流的作用。由於滅火時風筒直接對準燃燒火焰，筒口有時直接與火焰接觸，所以錐形射流風 筒12需要有一定的長度。本例圓形軸流風筒7通常長度為300mm，錐形射流風筒12長度為 550mm,出風口直徑為 1 OOmm。使用時，首先啟動汽油機3，點火後汽油機3開始正常運轉，齒輪箱帶動前、後軸流 式葉輪同時高速旋轉，每分鐘可達7000r/min。圓形軸流風筒7內產生的高速氣流通過錐形 射流風筒12噴出，在距離軸流葉輪中心2. 5m處風速達到滅火所需要的有效風速。在實際 撲滅森林、草原等地表火時，操作者兩手分別持上把手1和後把手5，使出風口對準燃燒物 直接吹，即可迅速滅火。
權利要求
1.一種多級射流式風力滅火機，包括小型二衝程汽油機(3)、聯軸器O)、換向齒輪箱 (9)、齒輪箱固定裝置(10)、軸流式滅火葉輪和滅火風筒，其特徵在於換向齒輪箱(9)的輸 入軸通過聯軸器O)固連在小型汽油機輸出軸(4)上，換向齒輪箱(9)依靠齒輪箱固定裝 置(10)固定在圓形軸流風筒(7)上，換向齒輪箱(9)的前、後輸出軸分別與前級軸流葉輪 (11)和後級軸流葉輪(8)相聯接。
2.根據權利要求1所述的多級射流式風力滅火機，其特徵在於所述的小型汽油機(3) 為二衝程風冷式，設有上把手(1)、後把手( 和支腳。
3.根據權利要求1所述的多級射流式風力滅火機，其特徵在於所述的聯軸器(2)為 剛性套筒聯軸器。
4.根據權利要求1所述的多級射流式風力滅火機，其特徵在於所述的換向齒輪箱(9) 為直交軸式，包括一對錐齒輪嚙合傳動，起傳遞動力和換向的作用，換向齒輪箱為單輸入軸 和雙輸出軸或者單輸入軸和單輸出軸。
5.根據權利要求1所述的多級射流式風力滅火機，其特徵在於所述的齒輪箱固定裝 置(10)包括固定盤和固定架，固定盤和固定架用螺栓連接，固定架活動連接在固定盤上， 固定盤套在換向齒輪箱(9)上，固定架固定在圓形軸流風筒(7)的內壁四周。
6.根據權利要求1所述的多級射流式風力滅火機，其特徵在於所述的軸流式滅火葉 輪為雙級式軸流葉輪或為單級式軸流葉輪。
7.根據權利要求6所述的多級射流式風力滅火機，其特徵在於所述的雙級式軸流葉 輪包括前後布置的前級軸流葉輪(11)和後級軸流葉輪(8)，換向齒輪箱(9)為單輸入軸和 雙輸出軸，前級軸流葉輪(11)與換向齒輪箱(9)的前端輸出軸聯接，後級軸流葉輪(8)與 換向齒輪箱(9)的後端輸出軸聯接。
8.根據權利要求6所述的多級射流式風力滅火機，其特徵在於所述的單級式軸流葉 輪只包括一個前級軸流葉輪(11)，換向齒輪箱(9)為單輸入軸和單輸出軸，前級軸流葉輪 (11)與換向齒輪箱(9)的前端輸出軸聯接。
9.根據權利要求7或8所述的多級射流式風力滅火機，其特徵在於所述的軸流式葉 輪為軸向進氣和軸向出氣的。
10.根據權利要求1所述的多級射流式風力滅火機，其特徵在於所述的滅火風筒包括 防護罩(6)、圓形軸流風筒(7)、錐形射流風筒(1 和整流柵板(13)，圓形軸流風筒(7)為 圓柱形，進風口帶有翻邊，錐形射流風筒(1 是漸縮的。
全文摘要
本申請涉及一種多級射流式風力滅火機，用於有效撲滅中、弱度的灌木林木火災、草原和林間地表火源的單人操作可攜式風力滅火機，主要由一臺小型二衝程汽油機、聯軸器、換向齒輪箱、齒輪箱固定裝置、軸流式滅火葉輪和滅火風筒組成。小型汽油機設有上把手、後把手和支腳。齒輪箱固定裝置包括固定盤和固定架。軸流式滅火葉輪可以為雙級式，也可以為單級式。雙級式包括前、後兩個軸流式葉輪。單級式只包括前面一個軸流式葉輪。滅火風筒包括防護罩、圓形軸流風筒、錐形射流風筒和整流柵板。整機結構簡單、重量輕，雙級軸流式滅火葉輪提高了有效風速和風能利用效率，滅火效果好，錐形射流風筒增加了出口風速，使出口風力更集中。
文檔編號F04D19/02GK102107052SQ20091026007
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月24日 優先權日2009年12月24日
發明者俞國勝, 褚雙磊 申請人:北京林業大學