多種動力驅動的多級組合式排風裝置的製作方法

2023-08-09 06:53:46 2

專利名稱：多種動力驅動的多級組合式排風裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於消防裝置技術領域，涉及一種多種動力驅動的多級組合式排風裝置。
背景技術：
由於城市化進程以及現代化工業革命的不斷加快，各種大型火災及危險化學品的洩漏事故時有發生。而這一類事故往往伴隨大量的易燃、易爆及有毒氣體和煙霧，對現場人員及周圍環境造成巨大的危害，並給火災撲救及現場救援帶來極大的困難和風險。據統計，火災中有85%以上的人員是因吸入有毒煙霧而死亡的，遠多於火災燒死的人。目前最有效的撲救措施是採用帶細水霧的正壓或負壓排風設備。而對於特大型火災，特別是石化火災， 如井噴、天然氣洩漏等大型事故，現有的各型排風機都因其排風量不夠，使得效果不佳。眾所周知，為了增加排風機的排風量，就必須加大排風機的有效功率，因而使得驅動排風機的動力裝置的功率也必須隨之加大，但是隨著功率的加大其動力裝置的體積和重量也成倍增加，而目前所有的排風機均安裝一個動力裝置，並將風扇安裝在動力裝置的輸出軸上，這樣就會使動力裝置阻礙進風，因而就不得不增大排風機風筒的直徑，但是由於移動式排風裝置的高度和寬度是受國家法規限制的，其高度不得超過4米，寬度不得超過2. 5米，因而極大地限制了排風機的排風量。因此縱觀目前國內外生產的各型車載式消防排風裝備，包括目前號稱當今世界上排風量最大的MVU280型法國產排煙消防車，其排風量也超不過280000m3/h，而且由於整車外形尺寸的限制，即使採用體積較小的單一航空發動機作為動力驅動裝置，其排風量也難以突破600000m3/h，因此無法滿足特大型火災以及石化重大事故的快速有效的通風、排煙、降溫、除塵以及改變火場方向等需要。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種多種動力驅動的多級組合式排風裝置，在排風裝置體積一定的情況下，排風量大。本實用新型採用的技術方案是，一種多種動力驅動的多級組合式排風裝置，包括載體，載體上設置有旋轉升降機構，旋轉升降機構上固定安裝有組合式排風機組，載體上還設置有一個或多個風管自動連接機構，風管自動連接機構一端固定於載體的固定管道上，風管自動連接機構的另一端與組合式排風機組上的排風機活動相連，載體上還設置有控制系統，控制系統與組合式排風機組相連接；組合式排風機組是由不少於兩個的排風機組合固定安裝在一起，且每排不少於一個排風機集合組成，所有的排風機設置共用的外罩風筒、供水管路以及細水霧噴嘴；外罩風筒排風口處設置有與供水管路相連的細水霧噴嘴；每個排風機包括不少於一個的動力裝置、風筒、不少於一個的支架、不少於一個的風扇、整流機構、不少於一個的葉片安裝盤、不少於一個的圓錐大齒輪、不少於一個的扇葉換向機構；具體來說，動力裝置通過支架固定安裝在風筒軸心位置，風扇由不少於3個扇葉組成,扇葉包括葉片、葉片柄、固定銷，葉片通過固定銷與葉片柄連成一體，並通過葉片安裝盤將扇葉固定在動力裝置的輸出軸上，且葉片柄尾部的錐形齒與固定在動力裝置輸出軸上的圓錐大齒輪相互嚙合；風筒的排風口處安裝整流機構，扇葉換向機構安裝在相鄰兩個動力裝置的輸出軸上；控制系統包括無線控制器與接收裝置，接收裝置與組合式排風機組中的每個動力裝置相連；動力裝置是採用小型航空發動機、或採用小型液壓馬達、或小型普通發動機或小型普通電機。本實用新型的特徵還在於，細水霧噴嘴與排風機的軸線成10° 20°角度。風管自動連接機構包括滑動支架、執行機構或動力傳動機構、固定支架、前部接頭、壓縮彈簧、環形密封圈、止動套、伸縮回位杆、接頭軟管、後部接頭和可伸縮通風管；風管 自動連接機構前部接頭上安裝有環形密封圈，並通過壓縮彈簧、止動套、伸縮回位杆、接頭軟管和後部接頭連成一體，後部接頭通過可伸縮通風管與載體上的固定管道相連，滑動支架分別與後部接頭、固定支架、執行機構或動力傳動機構相連；執行機構或動力傳動機構是執行氣缸或油缸或電動機帶動齒條結構。前部接頭的前端是一個圓錐形，環形密封圈設置在前部接頭中間部位。扇葉換向機構由摩擦盤、固定支架軸、推拉杆、2個水平電動推桿、垂直電動推桿組成，具體來說，垂直電動推桿與推拉杆鉸接相連，推拉杆與固定支架軸滑動相連，摩擦盤與固定支架軸滑動相連並與圓錐大齒輪尾部保持距離，2個水平電動推桿與摩擦盤相連，固定支架軸與風筒固定連接，固定支架軸軸心線與相鄰兩個動力裝置的中心線重合，並且固定支架軸的兩端與相鄰兩個動力裝置輸出軸端面具有間隙。摩擦盤的結構為齒或摩擦片。本實用新型與現有技術相比，其顯著優點(I)小型裝置組合大功率化，將體積小，重量輕，功率小，安全性好，可靠性高的不少於2個動力裝置分別安裝在同一排風機的風筒內，同時驅動不少於二個風扇，產生顯著的增壓效果，更重要的是排風機的出口風速大大增加，這樣可使排風機的排風量得到極大地提高，實驗數據證明能增加30%以上的排風量，而排風機體積不增加。(2)將不少於2個排風機組合集成後，即可滿足車載的需要和幾何尺寸的法規要求，同時也形成了超大功率排風裝置。如風筒直徑為800_的單一排風機，當採用一個動力裝置工作時(電壓220伏、轉速6500轉/分，功率10KW)，排風量不到8萬米3/小時。採用本實用新型，使用相同參數動力裝置，單一排風機的排風量迅速增至10-20萬米3/小時。又如在滿足車載設備國家法規要求下(整車外形尺寸不超過寬2. 5米，高4米)，採用直徑800mm的排風機，按每排兩個排風機，上下集成組合成四個排風機，構成四級十六核(十六個動力裝置，四級風扇組)多種動力裝置驅動的多級組合式排風裝置，其排風量可達到80萬-100萬米3/小時以上，是全世界目前最大的排煙車的排風量3倍多，可最大限度滿足各種大型火災和應急救援不同環境下對強氣流的需要，如大面積通風，排煙、降溫、特別是改變火場的風向等。(3)控制更簡單，效率更高即便同樣的體積，排風量更大。同時由於常規排風機使用的動力裝置如液壓馬達，各種發動機(包括航空發動機)以及常規動力裝置，其自身體積和重量隨著排風量的增大而增大，並且效率低，難以滿足小型高效的要求。而本實用新型採用的多種動力裝置驅動的多級組合式排風裝置其原理和結構形式則具有上述動力裝置所不具備的優點。它可以用較小體積、較小功率的各種動力裝置經多級排列組合後實現動力裝置的總體積更小、總功率和排風量更大，從而為小型裝置組合實現大功率強風排風裝備的研製和應用提供了有效的新途徑。(4)解決了快速大面積化學洗消的難題。(5)同一排風裝置可同時實現不同的功能將不少於2個的獨立排風機集成組合成一個大功率排風裝置，實現了小型裝置大功率化的功能，並能根據火場的實際情況全部或部分快速調整風扇葉片角度，同時或分別運轉不同的排風機，因而在同一排風裝置上可實現同時或分別正壓通風和負壓抽風的功能，從而充分滿足各種大型火災以及油氣洩漏現場的排煙、降溫、通風、除塵，大面積洗消，甚至改變風向等各種不同環境下消防滅火和應急救援的需要。

圖I為本實用新型多種動力驅動的多級組合式排風裝置的結構示意圖。圖2為本實用新型多種動力驅動的多級組合式排風裝置中單個排風機的結果示 意圖。圖3為本實用新型多種動力驅動的多級組合式排風裝置中四級、四個排風機組合示意圖。圖4為本實用新型多種動力驅動的多級組合式排風裝置中組合式排風機組的結構示意圖。圖5為本實用新型多種動力驅動的多級組合式排風裝置中扇葉的結構示意圖。圖6為本實用新型多種動力驅動的多級組合式排風裝置風管自動連接機構的結構示意圖。圖7為本實用新型多種動力驅動的多級組合式排風裝置扇葉換向機構示意圖。圖中，I.組合式排風裝置，2.組合式排風機組，3.旋轉升降機構，4.控制系統，
5.載體，6.排風機，7.外罩風筒，8.供水管路，9.細水霧噴嘴，10.動力裝置，11.風扇，12.風筒，13.支架，14.整流機構，15.葉片安裝盤，16.無線控制器，17.接收裝置，18.風管自動連接機構、19.固定管道，20.滑動支架，21.執行機構或動力傳動機構，22.固定支架，23.如部接頭，24.壓縮彈黃，25.接頭軟管，26後部接頭，27.可伸縮通風管，28.固定銷，29.扇葉換向機構，30.葉片柄，31.圓錐大齒輪，32.摩擦盤，33.固定支架軸，34.推拉杆，35.水平電動推桿，36.垂直電動推桿，37.環形密封圈，38.伸縮回位杆，39.止動套，40.葉片。
具體實施方式
下面以四個排風機組合併且每個排風機中安裝4個動力裝置為例，結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。本實用新型多種動力驅動的多級組合式排風裝置的整體結構，如圖I所述，組合式排風裝置I包括在載體5上的組合式排風機組2、旋轉升降機構3、風管自動連接機構18和控制系統4。具體來說，組合式排風機組2固定安裝在旋轉升降機構3上，且旋轉升降機構3上部與組合式排風機組2鉸接，從而使組合式排風機組2可實現旋轉、俯仰及升降的功能；旋轉升降機構3的底部固定安裝在移動式或固定式的載體5上。載體5上還設置有風管自動連接機構18,風管自動連接機構18數量不少於I個,風管自動連接機構18的一端與載體5上的固定管道19固定連接，另一端與排風機6上的風筒12活動相連，從而能夠根據需要實現排風機6管道的自動連接。在載體5上還設置有控制系統4，控制系統4可以是無線控制亦可是有線控制系統，本實用新型採用無線控制系統，它包括無線控制器16與接收裝置17。其中，接收裝置17與組合式排風機組2連接、並控制組合式排風機組2。結合圖I-圖5，組合式排風機組2包括相互固定安裝在一起的4個排風機6、外罩風筒7、供水管路8以及細水霧噴嘴9 ;其中，4個排風機6的設置是採用每排設置2個排風機6，上下兩排集合組成。集成在一起的4個排風機6的出風口處設置有外罩風筒7。結合圖2、圖5與圖7，每個排風機6包括四個動力裝置10、一個風筒12、四個支架13、四個風扇
11、整流機構14、扇葉換向機構29、四個圓錐大齒輪31以及四個葉片安裝盤15。詳細的說，四個動力裝置10分別通過四個支架13分別固定安裝在風筒12的軸心線的前後位置上，且各個動力裝置10與接收裝置17相連接，四個支架13則固定安裝在風筒12的內壁上；風扇11包括葉片40、葉片柄30和固定銷28，詳細的說，葉片40通過固定銷28與葉片柄30連成一體，並通過4個葉片安裝盤15分別將葉片40固定在四個動力裝置10的輸出軸上，而且葉片柄30尾部的錐形齒與固定在四個動力裝置10輸出軸上的圓錐大齒輪31相互嚙合，因·此可通過調整風扇11的葉片40的角度從而使排風機6具有正壓吹風和負壓抽風之功能。每個扇葉換向機構29的結構如圖7所示，包括摩擦盤32、固定支架軸33、推拉杆34、水平電動推桿35、垂直電動推桿36，詳細的說，固定支架軸33安裝在風筒12的內壁上，且固定支架軸33軸心線與相鄰動力裝置10的中心線重合，固定支架軸33兩端分別與相鄰動力裝置10輸出軸端面相距一定距離，垂直電動推桿36 —端固定在固定支架軸33上，另一端與推拉杆34鉸接，推拉杆34的另一端與固定支架軸33滑動相連，摩擦盤32分別安裝在固定支架軸33的兩端並能沿固定支架軸33滑動，圓錐大齒輪31安裝在動力裝置10的輸出軸上，並與葉片柄30上的齒相嚙合，水平電動推桿35與摩擦盤32固定相連。結合圖2，風筒12的排風口處固定安裝有整流機構14，整流機構14與風筒12的內壁固定相連；結合圖4，供水管路8的一端與壓力水相通，另一端則與細水霧噴嘴9相連，供水管路8固定安裝於風筒12出口處的外壁上，而細水霧噴嘴9則伸入風筒12內部，並與風筒12的軸線成12° 20。。結合圖I和圖6,風管自動連接機構18包括滑動支架20、執行機構或動力傳動機構21、固定支架22、前部接頭23、壓縮彈簧24、環形密封圈37、止動套39、伸縮回位杆38，接頭軟管25，後部接頭26和可伸縮通風軟管27 ;其中執行機構或動力傳動機構21可以是執行氣缸、油缸或電動機帶動齒條結構。而前部接頭23的前端是一個圓錐形，並在其中間部位設置有一環形密封圈37，使得前部接頭23可通過壓縮彈簧24沿伸縮回位杆38後移一定距離，並由止動套39限位。詳細的說，前部接頭23上安裝有環形密封圈37，並通過壓縮彈簧24、止動套39、伸縮回位杆38、接頭軟管25與後部接頭26連成一體；後部接頭26的另一端與可伸縮通風管27固定相接，後部接頭26下部與滑動支架20固定相連；可伸縮通風管27的另一端與載體5上的固定管道19固定相接；滑動支架20與固定在載體5上的固定支架22滑動相連；執行機構或動力傳動機構21的動力驅動部分安裝在固定支架22上，而傳動部分安裝在滑動支架20上。在同一排風機6的風筒12內的的四組風扇11旋向相反，排風方向一致，在組合式排風機組2中，相鄰排風機6的首級風扇11旋向均為相反，但排風方向一致。[0027]本實用新型的多種動力驅動的多級組合式排風裝置的使用過程是，通過按下控制系統4上無線控制器16的相應按鈕，接收裝置17收到信號，並使安裝於支架13上的動力裝置10工作，從而通過葉片安裝盤15使得固定在動力裝置10輸出端上的風扇11運轉，從而將空氣吸入風筒12並形成逐級增壓的高速氣流，再通過每個排風機6上的整流機構14進入外罩風筒7內；同時外供壓力水通過供水管路8進入細水霧噴嘴9並噴入外罩風筒7內，且與高速氣流碰撞切割形成細水霧射流，最後由外罩風筒7的噴口噴出；通過按下無線控制器16相關按鈕，即可通過旋轉升降機構3控制組合式排風機組2的俯仰、旋轉和升降。當需要進行負壓抽風情況時，分別按下兩個風管自動連接機構18的操作按鈕，執行機構或動力傳動機構21驅動滑動支架20並帶動可伸縮通風管27向風機處運動，當前部接頭23與風筒12埠接觸時，前部接頭23沿著伸縮回位杆38的軸線方向逐漸將壓縮彈簧24壓縮，從而使前部接頭23上的環形密封圈37與風筒12埠密封相接，並且由於前部接頭23與伸縮回位杆38空套連接，其間有一定的間隙，因此前部接頭23能夠自動調整與風筒12埠的連接角度，使其與風筒12埠密封良好，當前部接頭23與止動套39接觸後，此時會自動停止執行機構或動力傳動機構21的動力，從而保證前部接頭23與風筒12埠 的密封連接；當需要反向運動時，只需按下風管自動連接機構的回位按鈕即可。如果需要改變排風機6的風向，首先按下垂直電動推桿36的操作按鈕，垂直電動推桿36驅使推拉杆34運動，並帶動摩擦盤32沿著固定支架軸33軸線分別向兩邊滑動，從而使摩擦盤32與裝於動力裝置10輸出軸端上的摩擦件緊密接觸，然後按下水平電動推桿35的操作按鈕，水平電動推桿35驅動摩擦盤32並驅動動力裝置10輸出軸繞自身軸線旋轉一定角度，並使固定在動力裝置10輸出軸上的圓錐大齒輪31相應的旋轉一定角度，同時通過齒輪間的傳動使每個葉片柄30旋轉180度,而安裝在葉片安裝盤15上的每個葉片柄30通過固定銷28使葉片40相應旋轉180度，從而實現葉片40的換向操作。回位時只需按下反向按鈕即可。通過試驗證明本實用新型組合式排風裝置在下列情況下效果最好工作角度上下俯仰-5° +35°，水平旋轉0° 360°，噴嘴與排風機軸線成12° 20°，壓力水流量4 7 (1/s)。
權利要求1.一種多種動力驅動的多級組合式排風裝置，其特徵在於，包括載體(5)，載體(5)上設置有旋轉升降機構(3)，旋轉升降機構(3)上固定安裝有組合式排風機組(2)，所述載體(5 )上還設置有一個或多個風管自動連接機構(18 )，所述風管自動連接機構(18 ) —端固定於載體(5)的固定管道(19)上，所述風管自動連接機構(18)的另一端與組合式排風機組(2)上的排風機(6)活動相連，載體(5)上還設置有控制系統(4)，控制系統(4)與組合式排風機組(2)相連接； 所述的組合式排風機組(2)是由不少於兩個的排風機(6)組合固定安裝在一起，且每排不少於一個排風機(6)集合組成，所有的排風機(6)設置共用的外罩風筒(7)、供水管路(8)以及細水霧噴嘴(9);所述外罩風筒(7)排風口處設置有與供水管路(8)相連的細水霧噴嘴(9);每個所述的排風機(6)包括不少於一個的動力裝置(10)、風筒(12)、不少於一個的支架(13)、不少於一個的風扇(11 )、整流機構(14)、不少於一個的葉片安裝盤(15)、不少於一個的圓錐大齒輪(31)、不少於一個的扇葉換向機構(29);具體來說，所述的動力裝置(10)通過支架(13)固定安裝在風筒(12)軸心位置，所述風扇(11)由不少於3個扇葉組成，扇葉包括葉片(40 )、葉片柄(30 )、固定銷(28 )，所述葉片(40 )通過固定銷(28 )與葉片柄(30)連成一體，並通過葉片安裝盤(15)將扇葉固定在動力裝置(10)的輸出軸上，且葉片柄(30)尾部的錐形齒與固定在動力裝置(10)輸出軸上的圓錐大齒輪(31)相互嚙合；所述風筒(12)的排風口處安裝整流機構(14)，所述的扇葉換向機構(29)安裝在相鄰兩個動力裝置(10)的輸出軸上； 所述控制系統(4)包括無線控制器(16)與接收裝置(17)，所述接收裝置(17)與組合式排風機組(2)中的每個動力裝置(10)相連；所述的動力裝置(10)是採用小型航空發動機或採用小型液壓馬達或小型普通發動機或小型普通電機。
2.根據權利要求I所述的多種動力驅動的多級組合式排風裝置，其特徵在於，所述細水霧噴嘴(9)與排風機(6)的軸線成10° 20°角度。
3.根據權利要求I所述的多種動力驅動的多級組合式排風裝置，其特徵在於，所述風管自動連接機構(18 )包括滑動支架(20 )、執行機構或動力傳動機構(21)、固定支架(22 )、前部接頭(23)、壓縮彈簧(24)、環形密封圈(37)、止動套(39)、伸縮回位杆(38)、接頭軟管(25)、後部接頭(26)和可伸縮通風管(27);所述風管自動連接機構(18)前部接頭(23)上安裝有環形密封圈(37)，並通過壓縮彈簧(24)、止動套(39)、伸縮回位杆(38)、接頭軟管(25)和後部接頭(26)連成一體，所述後部接頭(26)通過可伸縮通風管(27)與載體(5)上的固定管道(19)相連，所述的滑動支架(20)分別與後部接頭(26)、固定支架(22)、執行機構或動力傳動機構(21)相連；所述執行機構或動力傳動機構(21)是執行氣缸或油缸或電動機帶動齒條結構。
4.根據權利要求3所述的多種動力驅動的多級組合式排風裝置，其特徵在於，所述前部接頭(23)的前端是一個圓錐形，所述環形密封圈(37)設置在前部接頭(23)中間部位。
5.根據權利要求I所述的多種動力驅動的多級組合式排風裝置，其特徵在於，所述的扇葉換向機構(29)由摩擦盤(32)、固定支架軸(33)、推拉杆(34)、2個水平電動推桿(35)、垂直電動推桿(36)組成，具體來說，所述的垂直電動推桿(36)與推拉杆(34)鉸接相連，所述的推拉杆(34 )與固定支架軸(33 )滑動相連，所述的摩擦盤(32 )與固定支架軸(33 )滑動相連並與所述圓錐大齒輪(31)尾部保持距離，所述的2個水平電動推桿(35 )與摩擦盤(32 )相連，所述的固定支架軸(33 )與風筒(12 )固定連接，固定支架軸(33 )軸心線與相鄰兩個動力裝置(10)的中心線重合，並且固定支架軸(33)的兩端與相鄰兩個動力裝置(10)輸出軸端面具有間隙。
6.據權利要求5所述的多種動力驅動的多級組合式排風裝置，其特徵在於，所述的摩擦盤(32)的結構為齒或摩擦片。
專利摘要本實用新型公開了一種多種動力驅動的多級組合式排風裝置，包括載體，載體上設置有旋轉升降機構，旋轉升降機構上固定安裝有組合式排風機組，載體上還設置有2個風管自動連接機構，載體上還設置有控制系統，控制系統與組合式排風機組相連接，組合式排風機組是由不少於2個排風機組合固定安裝在一起，每排設置不少於一個排風機集合組成，所有排風機安裝共用外罩風筒、供水管路以及細水霧噴嘴。本實用新型多種動力驅動的多級組合式排風裝置，在排風裝置體積一定的情況下，排風量大。
文檔編號A62C27/00GK202478451SQ201120543630
公開日2012年10月10日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者劉典, 程尤佳 申請人:陝西凌雲電器集團有限公司, 陝西銀河消防科技裝備有限公司