本发明专利技术涉及一种以砂石和尘土为介质的用于森林和草原场合灭
火的燃气式砂石灭火装置，由砂土采掘机、砂土输送机构、振动过滤
机构、砂土均布机构、文丘里管、燃气导向管和喷气式燃气轮机组装
而成，砂土采掘机布置在整个装置的最下端，工作时与现场的地面相
接触，依靠自重或弹簧力使铲刀与地面作用，在动力的带动下挖掘地
面的砂石和土；砂土输送机构是链式输送或螺旋式输送方式，其前端
与砂土采掘机的导向壳体相连接，后端与振动过滤机构相连；文丘里
管为两端扩口中间缩口的结构，喉管处均匀分布多个径向孔，内腔与
燃气导向管相连接，外腔与砂土均布机构相连接。本发明专利技术可实现连续
灭火工作，具有灭火效果好，灭火介质易得，灭火功率大等优点。
【技术实现步骤摘要】
燃气式砂石灭火装置
：本专利技术涉及一种以砂石和尘土为介质的用于森林和草原等场合进行机械灭火的设备装置，特别是一种燃气式砂石灭火装置。
技术介绍
：目前，森林和草原火灾时有发生，给人类及动物的生存环境带来了巨大的危害，当前国内外针对森林、草原的灭火方式有空中洒水、防火通道法、人员扑打法、水龙喷灭法和高压风力灭火法等。防火通道法是一种被动灭火方式；水轮喷灭法不仅具有水源携带困难、车辆行驶受限等问题；人工扑打法灭火效率太低、人员劳动强度大、危险性高；风力灭火法也需要人员接近火源，同样存在人员劳动强度大、危险性高的问题；此外人工扑打灭火和风力灭火法对于大面积火情和高空火情难以致效和迅速扑灭。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服现有灭火设备和技术中存在的缺点，寻求设计并提供一种燃气式砂石灭火器，该灭火器以燃气为能源灭火动力，使用砂土或尘石为灭火介质的机械化灭火装置，可广泛应用于草场和森林火灾场合下。为了实现上述专利技术目的，本专利技术由砂土采掘机、砂土输送机构、振动过滤机构、砂土均布机构、文丘里管、燃气导向管和喷气式燃气轮机经过组装而构成协调一致的砂土喷射式灭火装置。本专利技术的砂土采掘机由常规的旋转型刀式挖掘铲、砂土导向壳体、传动轴组成；砂土导向壳体的形状与挖掘铲对应，围绕在挖掘铲的非铲土部位的周边；传动轴的端部安装着挖掘铲，实行滑差式连接或刚性连接，轴的另一端与动力系统连接，传动轴在动力系统驱动下，带动挖掘铲转动，进行砂土的采掘。砂土采掘机布置在整个装置的最下端，工作时与现场的地面相接触，依靠自重或弹簧力使铲刀与地面-->作用，在动力的带动下挖掘地面的砂石和土。本专利技术的砂土输送机构是链式输送或螺旋式输送方式，其前端与砂土采掘机的导向壳体相连接，后端与振动过滤机构相连，将采掘的砂土不断地输送给振动过滤机构。本专利技术的振动过滤机构是以振动筛为主体杂质清除刮板为辅助体的振动分离器，入口端与砂土输送机构的输出端相连接，输出端与砂土均布机构的入口端相连，将砂土输送机构输送来的砂土分离和过滤后输送给砂土均布机构。本专利技术的砂土均布机构的结构是一个绕文丘里管轴线旋转的多刮片叶轮，叶轮形状与文丘里管外壁相适应，在其外侧由金属结构形成封闭腔体，在腔体上方开有与砂石振动过滤机构衔接的口，刮片的叶轮空心轴前端或后端穿过封闭腔体，并在空心轴端部安装有套装在文丘里管外的链轮或齿轮，用于和动力系统连接，进口端与振动过滤机构相连接。本专利技术的文丘里管为两端扩口中间缩口(称之为喉管)的结构，由耐高温金属或陶瓷类耐高温材料制成，在其喉管处均匀分布有多个径向孔，供砂石和土的进入；其内腔与燃气导向管相连接，流通燃气；其外腔与砂土均布机构相连接。本专利技术的燃气导向管衔接文丘里管和喷气式燃气轮机(航空燃气轮机)，具有气体导向作用，其内部结构和长度依据喷气式燃气轮机的输出接口形式与文丘里管的结构尺寸圆滑过渡，采用耐高温材料，其外部设置有绝热保温材料。本专利技术的喷气式燃气轮机选用航空燃气轮机作为流体动力源，其产生的气体通过燃气导向管输送给文丘里管。本专利技术的工作原理是利用燃料燃烧后产生的气体体积膨胀原理，形成带有一定压力的燃气气体，为灭火装置提供较大的气体动力源。燃气在经过文丘里管时，流速增加，压力下降，在文丘里管的喉口处形成一定的负压，文丘里管的喉口处为多孔结构，在文丘里管外侧是砂石和土，在文丘里管内外侧压差的作用下，砂石和土被吸入文丘里-->管，而且被高速燃气流带动喷射而出。与风力灭火机相比，由于砂石和土的密度大于气体，所以高速喷射出的灭火介质具有射程远、作用力大和灭火效果好的特点。本专利技术的砂土采掘机、砂土输送机构、振动过滤机构、砂土均布机构均为辅助机构，为了能实现灭火介质携带问题，本专利技术仅需要携带足够量的燃料即可，砂石和尘土取自于灭火现场，有沙土采掘机完成；砂石输送机构的功能是将砂石、尘土和其它杂质分离，然后将砂石、尘土输送到振动过滤机构，以保证灭火介质的源源不断供给；为了保证砂石和土的松散性，振动过滤机构将输送来的砂石和土进行振动过滤，将砂石和土的过大颗粒过滤掉并排出，将符合要求粒径的砂石和土输入砂土均布机构；砂土均布机构将砂石和尘土均匀地分布于文丘里管喉口的砂土进口孔处，以备燃气将其带离。本专利技术在燃烧过程不断的情况下，整套系统可实现连续灭火工作，具有灭火效果好，灭火介质易得，灭火功率大等优点。附图说明：图1是本专利技术涉及的燃气式砂石灭火装置结构原理示意图。具体实施方式：本专利技术实施时其主体结构包括砂土采掘机1、砂土输送机构2、振动过滤机构3、砂土均布机构4、文丘里管5、燃气导向管6和喷气式燃气轮机7；砂石和尘土等灭火介质取自于灭火现场，由砂土采掘机1采集，采集到的砂石和尘土由砂土输送机构2将砂石和尘土与其它杂质分离，然后将砂石和尘土输送到振动过滤机构3中，振动过滤过程筛选出允许粒径的砂石和尘土一起供给灭火器的砂土均布机构4，由该机构将砂石沿径向均匀分布在文丘里管5的外侧。作为灭火器砂土驱动动力的压力气体由燃气轮机7产生，在燃气轮机7中燃烧的气体，通过燃气导向管6输送到文丘里管5处，其流速增大，在文丘里管5的喉口处形成高速、低压流束，砂石和尘土在喉口真空度的作用下被吸入，并由高速气流携带从灭火器中射出。本专利技术实施时，砂土采掘机1的用途是以机械挖掘方式就地采掘-->砂石和尘土，为灭火提供主体介质。该机构由特定的动力驱动，该动力可以是电机、发动机等多种形式动力；该采掘机可以保证在正常情况下(有一定厚度土层的地方)所采集的砂石和土量可完全满足本灭火器的使用。砂土采掘机1主要由常规的旋转型刀式挖掘铲、砂土导向壳体、传动轴等组成。砂土导向壳体的形状与挖掘铲对应，围绕在挖掘铲的非铲土部位的周边，将挖掘出的砂土导向输出。传动轴的端部安装着挖掘铲，其可以实行滑差式连接或刚性连接，轴的另一端与动力系统连接，传动轴在动力系统驱动下，带动挖掘铲转动，进行砂土的采掘。该挖掘铲的工作方式可以是径向沟式挖掘或水平平面挖掘。被挖掘的砂土通过导向壳体输入砂土输送机构。砂土采掘机1布置在整个装置的最下端，工作时与现场的地面相接触，依靠自重或弹簧力使铲刀与地面作用，在动力的带动下挖掘地面的砂石和尘土。该机构与喷气式燃气轮机同步工作。本专利技术实施时，砂土输送机构2的主要结构形式可以是链式输送形式或螺旋式输送方式，链式输送形式是采用刮板链输送砂石和土，其由链轮带动链条运动，链轮与传动轴相连接，传动轴的另一端通过联轴器与动力系统输出轴连接；螺旋式输送形式是采用螺旋式输送机构对砂石和土进行输送，螺旋式输送机构的驱动通过连接轴与动力系统输出轴相连。砂土输送机构2的前端与砂土采掘机1的导向壳体相连接，后端与振动过滤机构3相连，它的动力与砂土采掘机1来自同一动力源，并与砂土采掘机1同步工作，将采掘的砂土不断地输送给振动过滤机构3。本专利技术实施时振动过滤机构3为以振动筛为主体杂质清除刮板为辅助体的振动分离器，其用途是分离采掘后的砂土和大直径石块及杂质。振动筛的振动采用电磁振动或机械振动方式实施，经过筛体的砂石和尘土被输送到砂土均布机构4处，未经过筛体的物质被机构中的旋转刮板刮走，并清除出机构外。如振动筛采取机械振动方式，则其与旋转刮板的动力与砂土采掘机1和砂土输送机构2为同一动力源。若振动筛采用电磁振动方式，则动力本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃气式砂石灭火装置，由砂土采掘机、砂土输送机构、振动过滤机构、砂土均布机构、文丘里管、燃气导向管和喷气式燃气轮机组装成，其特征在于砂土采掘机布置在整个装置的最下端，工作时与现场的地面相接触，依靠自重或弹簧力使铲刀与地面作用，在动力的带动下挖掘地面的砂石和土；砂土输送机构是链式输送或螺旋式输送方式，其前端与砂土采掘机的导向壳体相连接，后端与振动过滤机构相连；振动过滤机构是以振动筛为主体杂质清除刮板为辅助体的振动分离器，入口端与砂土输送机构的输出端相连接，输出端与砂土均布机构的入口端相连；文丘里管为两端扩口中间缩口的结构，在其喉管处均匀分布有多个径向孔，供砂石和土的进入，其内腔与燃气导向管相连接，流通燃气，外腔与砂土均布机构相连接。
【技术特征摘要】
1.一种燃气式砂石灭火装置，由砂土采掘机、砂土输送机构、振动过滤机构、砂土均布机构、文丘里管、燃气导向管和喷气式燃气轮机组装成，其特征在于砂土采掘机布置在整个装置的最下端，工作时与现场的地面相接触，依靠自重或弹簧力使铲刀与地面作用，在动力的带动下挖掘地面的砂石和土；砂土输送机构是链式输送或螺旋式输送方式，其前端与砂土采掘机的导向壳体相连接，后端与振动过滤机构相连；振动过滤机构是以振动筛为主体杂质清除刮板为辅助体的振动分离器，入口端与砂土输送机构的输出端相连接，输出端与砂土均布机构的入口端相连；文丘里管为两端扩口中间缩口的结构，在其喉管处均匀分布有多个径向孔，供砂石和土的进入，其内腔与燃气导向管相连接，流通燃气，外腔与砂土均布机构相连接。2.根据权利要求1所述的燃气式砂石灭火装置，其特征在于砂土采掘机由旋转型刀式挖掘铲、砂土导向壳体、传动轴组成；砂土导向壳体的形状与挖掘铲对应，围绕在挖掘铲的非铲土部位的周边；传动轴的端部安装着挖掘铲，实...
【专利技术属性】
技术研发人员：张纪鹏，张铁柱，张洪信，姜慧，戴作强，张继忠，赵红，霍炜，张翼，
申请(专利权)人：张纪鹏，张铁柱，张洪信，姜慧，戴作强，张继忠，赵红，霍炜，张翼，
类型：发明
国别省市：95
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