【技术实现步骤摘要】
本技术涉及泡沫灭火系统领域，特别涉及一种用于驱动泡沫泵的容积式水轮机及泡沫比例混合装置。
技术介绍
1、泡沫灭火系统是以泡沫液为灭火剂的灭火系统。根据组成部件分类可分为泡沫液储存设备、泡沫液与水按比例混合设备、终端喷放发泡设备。按应用方式不同可分为固定式泡沫灭火系统(如泡沫水喷淋系统、泡沫水喷雾系统、罐区泡沫喷放覆盖系统、泡沫炮灭火系统)、移动式泡沫灭火系统。按发泡倍数不同可分为低倍数、中倍数、高倍数泡沫灭火系统。在泡沫系统的应用中，核心部件为将泡沫原液与水按比例混合的装置。
2、众多泡沫比例混合装置中机械泵入式比例混合装置是一种流量平衡式比例混合装置。由管道内流动的消防水为驱动力，通过水轮机带动泡沫液泵抽取常压罐内的泡沫液，泵入到消防主管道内。通过水轮机和泡沫液泵内部的结构参数匹配，平衡了水的流量和泡沫液的流量，实现定比例混合。
3、机械泵入式比例混合装置体积小、占地面积小、混合比控制准确、无水源损失、且不需要外部提供动力电源或柴油机，是一款性能优越，技术先进的产品。而且机械泵入式比例混合装置最为核心的结构就是用于驱动泡沫泵的非泄水式水轮机。
4、通常在消防泡沫灭火系统中，需要将泡沫浓缩液按照一定的比例，注入消防水中，形成泡沫混合液，用于消防灭火。使用容积式泡沫泵输送泡沫浓缩液是一种常用的方式，容积式泡沫泵的驱动方式有电机、柴油机、水轮机等，而水轮机驱动是一种本质安全型的动力源，具有系统简单、安全可靠等优点，非常适合作为泡沫泵的动力源。水轮机一般安装在消防水主管道上，其流量为消防水的流量，消
5、目前现有的水轮机主要包括滑片式水轮机和螺杆式水轮机。
6、图1a所示为滑片式水轮机。滑片式水轮机通常具有如下缺点：
7、一、强度较弱，因此转速不易过快，一般不超过1500r/min，当流量过大水轮机由于转速较高(转速与流量正相关)容易发生破坏。
8、二、对介质比较敏感，对水质要求相对较高，在含有杂质的水中很容易咬死，工作可靠性较差。
9、三、结构复杂，零件制造精度要求较高，因此价格较高。
10、四、当转速较大时，设备噪音与振动很大。
11、图1b所示为螺杆式水轮机。螺杆式水轮机具有如下缺点：
12、一、加工难度较高、制造成本高，因此价格较高。
13、二、设备噪音振动大。
14、三、由于双螺杆的内部结构较为复杂，需要专业人员进行准确维护。
15、四、对介质比较敏感。
16、有鉴于此，本申请的专利技术人设计了一种用于驱动泡沫泵的容积式水轮机及泡沫比例混合装置，以期克服上述技术问题。
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的水轮机强度低、不耐过速、不耐杂质，加工难度大，工作噪音与振动大的缺陷，提供一种用于驱动泡沫泵的容积式水轮机及泡沫比例混合装置。
2、本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
3、本技术提供一种用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特点在于，所述水轮机包括：机体、输出轴、同步轴、至少两个转子和一对同步齿轮，所述机体上设置有一组相对布置的消防水进水口和混合液出口；所述同步轴和所述输出轴互相平行地设置在机体内，所述同步轴与所述输出轴同步转动；所述转子分别安装在所述输出轴和所述同步轴上，所述转子具有大小相等方向相反的螺旋角，且所述转子的法面型线为互相共轭的曲线；所述同步齿轮分别设置在所述同步轴和所述输出轴的同侧端部，且互相啮合，使得所述同步轴和所述输出轴同步转动；所述机体的消防水进水口处和混合液出口处均设置有包络挡板，所述包络挡板能够遮挡住所述转子转动过程中的流道，使得所述转子、所述机体和所述包络挡板之间形成完整的包络空间。
4、根据本技术的一个实施例，所述转子为扭转式的齿轮转子，所述转子两端面的相位差为170度-190度。
5、根据本技术的一个实施例，所述转子为扭转式的齿轮转子，所述转子两端面的相位差为80度-100度。
6、根据本技术的一个实施例，所述包络挡板交错设置，所述机体的消防水进水口处的所述包络挡板设置在靠近转子的第一端部处；所述机体的混合液出口处的所述包络挡板设置在靠近转子的第二端部处，使得所述转子的相邻两齿能够与所述机体、所述包络挡板之间形成的腔体与所述消防水进水口、所述混合液出口都不连通，从而形成完整的包络空间，确保水轮机有精确的排量。
7、根据本技术的一个实施例，所述包络挡板为v字型挡板。
8、根据本技术的一个实施例，所述v字型挡板的两侧的构成角小于或等于两侧转子螺旋角之和。
9、根据本技术的一个实施例，所述包络挡板为u字型挡板。
10、根据本技术的一个实施例，所述转子具有至少四个齿。
11、根据本技术的一个实施例，所述转子的齿顶高系数为1.0-1.25，顶隙系数为0.25-0。
12、根据本技术的一个实施例，所述转子的端部与所述机体的轴承体的内壁面之间设置有端面补偿板，所述端面补偿板的第一端面上设置弹性补偿结构，所述第一端面朝向所述机体的轴承体的内壁面。
13、根据本技术的一个实施例，所述弹性补偿结构为波形弹簧。
14、根据本技术的一个实施例，所述转子的齿宽与所述转子的中心距的比值为2.5，所述转子的轴径与所述转子的中心距的比值在0.3-0.4之间。
15、根据本技术的一个实施例，所述转子的齿宽为175mm～625mm，所述转子的中心距为70mm～250mm、所述转子的轴径为28mm～75mm。
16、根据本技术的一个实施例，所述转子的齿宽为175mm，所述转子的中心距为70mm、所述转子的轴径为28mm。
17、根据本技术的一个实施例，所述转子的齿宽为220mm，所述转子的中心距为88mm、所述转子的轴径为33mm。
18、根据本技术的一个实施例，所述转子的齿宽为275mm，所述转子的中心距为110mm、所述转子的轴径为38mm。
19、根据本技术的一个实施例，所述转子的齿宽为330mm，所述转子的中心距为132mm、所述转子的轴径为43mm。
20、根据本技术的一个实施例，所述转子的齿宽为400mm，所述转子的中心距为160mm、所述转子的轴径为53mm。
21、根据本技术的一个实施例，所述转子的齿宽为500mm，所述转子的中心距为200mm、所述转子的轴径为63mm。
22、根据本技术的一个实施例，所述转子的齿宽为625mm，所述转子的中心距为250mm、所述转子的轴径为75mm。
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【技术保护点】
1.一种用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述水轮机包括：
2.如权利要求1所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子为扭转式的齿轮转子，所述转子两端面的相位差为170度-190度。
3.如权利要求1所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子为扭转式的齿轮转子，所述转子两端面的相位差为80度-100度。
4.如权利要求2所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述包络挡板交错设置，
5.如权利要求4所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述包络挡板为V字型挡板。
6.如权利要求5所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述V字型挡板的两侧的构成角小于或等于两侧转子螺旋角之和。
7.如权利要求4所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述包络挡板为U字型挡板。
8.如权利要求2所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子具有至少四个齿。
9.如权利要求8所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转
10.如权利要求1所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的端部与所述机体的轴承体的内壁面之间设置有端面补偿板，所述端面补偿板的第一端面上设置弹性补偿结构，所述第一端面朝向所述机体的轴承体的内壁面。
11.如权利要求10所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述弹性补偿结构为波形弹簧。
12.如权利要求4所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿宽与所述转子的中心距的比值为2.5，所述转子的轴径与所述转子的中心距的比值在0.3-0.4之间。
13.如权利要求12所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿宽为175mm～625mm，所述转子的中心距为70mm～250mm、所述转子的轴径为28mm～75mm。
14.如权利要求13所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿宽为175mm，所述转子的中心距为70mm、所述转子的轴径为28mm。
15.如权利要求13所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿宽为220mm，所述转子的中心距为88mm、所述转子的轴径为33mm。
16.如权利要求13所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿宽为275mm，所述转子的中心距为110mm、所述转子的轴径为38mm。
17.如权利要求13所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿宽为330mm，所述转子的中心距为132mm、所述转子的轴径为43mm。
18.如权利要求13所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿宽为400mm，所述转子的中心距为160mm、所述转子的轴径为53mm。
19.如权利要求13所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿宽为500mm，所述转子的中心距为200mm、所述转子的轴径为63mm。
20.如权利要求13所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿宽为625mm，所述转子的中心距为250mm、所述转子的轴径为75mm。
21.如权利要求1-20任一项所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述水轮机上还设置有变速齿轮箱体、连接轴、第一变速齿轮和第二变速齿轮，所述连接轴上设置第一变速齿轮，所述输出轴上设置第二变速齿轮，所述第一变速齿轮与所述第二变速齿轮啮合，从而将所述输出轴的动力传递至所述连接轴，所述变速齿轮箱体设置在所述机体设置同步齿轮侧的相对侧，所述连接轴活动连接在所述变速齿轮箱体上，所述第一变速齿轮和所述第二变速齿轮设置在所述变速齿轮箱体内。
22.一种泡沫比例混合装置，其特征在于，所述泡沫比例混合装置包括泡沫泵、泡沫液管路和冲洗管路，以及如权利要求21所述的任一种用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，所述泡沫泵的出口通过所述泡沫液管路与所述水轮机的混合液出口连接，所述泡沫泵的入口通过所述冲洗管路与所述水轮机的消防水进水口连接，所述泡沫泵的主轴与所述水轮机的连接轴连接，从而将水轮机产生的动力传输至泡沫泵。
23.一种泡沫比例混合装置，其特征在于，所述泡沫比例混合装置包括泡沫泵、泡沫液管路和冲洗管路，以及如权利要求1-20所述的任一种用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，所述泡沫泵的出口通过所述泡沫液管路与所述水轮机的混合液出口...
【技术特征摘要】
1.一种用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述水轮机包括：
2.如权利要求1所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子为扭转式的齿轮转子，所述转子两端面的相位差为170度-190度。
3.如权利要求1所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子为扭转式的齿轮转子，所述转子两端面的相位差为80度-100度。
4.如权利要求2所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述包络挡板交错设置，
5.如权利要求4所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述包络挡板为v字型挡板。
6.如权利要求5所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述v字型挡板的两侧的构成角小于或等于两侧转子螺旋角之和。
7.如权利要求4所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述包络挡板为u字型挡板。
8.如权利要求2所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子具有至少四个齿。
9.如权利要求8所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿顶高系数为1.0-1.25，顶隙系数为0.25-0。
10.如权利要求1所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的端部与所述机体的轴承体的内壁面之间设置有端面补偿板，所述端面补偿板的第一端面上设置弹性补偿结构，所述第一端面朝向所述机体的轴承体的内壁面。
11.如权利要求10所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述弹性补偿结构为波形弹簧。
12.如权利要求4所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿宽与所述转子的中心距的比值为2.5，所述转子的轴径与所述转子的中心距的比值在0.3-0.4之间。
13.如权利要求12所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿宽为175mm～625mm，所述转子的中心距为70mm～250mm、所述转子的轴径为28mm～75mm。
14.如权利要求13所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿宽为175mm，所述转子的中心距为70mm、所述转子的轴径为28mm。
15.如权利要求13所述的用于驱动泡沫泵的容积式水轮机，其特征在于，所述转子的齿宽为220mm，所述转子的中心距为88...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴海卫，贺源，
申请(专利权)人：上海普东特种消防装备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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