多级射流式风力灭火机制造技术

本申请涉及一种多级射流式风力灭火机，用于有效扑灭中、弱度的灌木林木火灾、草原和林间地表火源的单人操作便携式风力灭火机，主要由一台小型二冲程汽油机、联轴器、换向齿轮箱、齿轮箱固定装置、轴流式灭火叶轮和灭火风筒组成。小型汽油机设有上把手、后把手和支脚。齿轮箱固定装置包括固定盘和固定架。轴流式灭火叶轮可以为双级式，也可以为单级式。双级式包括前、后两个轴流式叶轮。单级式只包括前面一个轴流式叶轮。灭火风筒包括防护罩、圆形轴流风筒、锥形射流风筒和整流栅板。整机结构简单、重量轻，双级轴流式灭火叶轮提高了有效风速和风能利用效率，灭火效果好，锥形射流风筒增加了出口风速，使出口风力更集中。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

多级射流式风力灭火机一、
本专利技术涉及一种风力灭火机械，具体地说是涉及森林(草原)消防方面的一种多级射流式风力灭火机。二、
技术介绍
目前，现有的便携式风力灭火机大多数都采用离心式风机。离心式风机的工作原 理是利用离心力的作用使空气的压力和速度增高。当叶轮高速旋转时，进入叶轮的空气便 在离心力的作用下被推向叶轮的外缘，这些高速流动的空气受到压缩，并集中到蜗壳型机 壳中，然后再经过断面逐渐扩大的蜗壳型机壳，速度逐渐降低，一部分动能又转变成压力 能，进一步提高空气的压力，最后由机壳出口压出。离心式风机的空气流向与风机主轴成直角，气流经过叶轮时流速和方向都要发生 很大变化，进气和出气经过直角转折来实现的，造成离心式风机的气动损失大，能耗较大， 同时噪声和振动也大，风量小。由于轴流风机中气体是沿轴向进入和排出的，没有离心惯性 力，因而产生的风压很小，但产生的风量和出口风速却很大，能提供强大的高速空气射流， 符合便携式风力灭火机所需要的灭火条件。现阶段便携式风力灭火机迫切需要解决灭火风机工作效率低，灭火效果不理想的 问题，考虑采用轴流式灭火叶轮来进一步优化便携式风力灭火机的灭火性能。三、
技术实现思路
本专利技术的目的是要克服现有便携式风力灭火机的不足，提供一种多级射流式风 力灭火机，它不仅结构简单、重量较轻，而且使用方便，灭火风速高、风量大、风力强、灭火效 果好，故障率低，能自冷。本专利技术的技术方案是—种多级射流式风力灭火机，包括小型二冲程汽油机、联轴器、换向齿轮箱、齿轮 箱固定装置、轴流式灭火叶轮和灭火风筒；换向齿轮箱的输入轴通过联轴器固连在小型汽 油机输出轴上，换向齿轮箱依靠齿轮箱固定装置固定在圆形轴流风筒上，换向齿轮箱的前、 后输出轴分别与前级轴流叶轮和后级轴流叶轮相联接。所述的小型汽油机为二冲程风冷式，设有上把手、后把手和支脚。所述的联轴器为刚性套筒联轴器。所述的换向齿轮箱为直交轴式，包括一对锥齿轮啮合传动，起传递动力和换向的 作用，换向齿轮箱为单输入轴和双输出轴或者单输入轴和单输出轴。所述的齿轮箱固定装置包括固定盘和固定架，固定盘和固定架用螺栓连接，固定 架活动连接在固定盘上，固定盘套在换向齿轮箱上，固定架固定在圆形轴流风筒的内壁四 周。所述的轴流式灭火叶轮为双级式轴流叶轮或为单级式轴流叶轮。所述的双级式轴流叶轮包括前后布置的前级轴流叶轮和后级轴流叶轮，换向齿轮箱为单输入轴和双输出轴，前级轴流叶轮与换向齿轮箱的前端输出轴联接，后级轴流叶轮 与换向齿轮箱的后端输出轴联接。所述的单级式轴流叶轮只包括一个前级轴流叶轮，换向齿轮箱为单输入轴和单输 出轴，前级轴流叶轮与换向齿轮箱的前端输出轴联接。所述的轴流式叶轮为轴向进气和轴向出气的。所述的灭火风筒包括防护罩、圆形轴流风筒、锥形射流风筒和整流栅板，圆形轴流风筒为圆柱形，进风口带有翻边，锥形射流风筒是渐缩的。该多级射流式风力灭火机是在保留现有便携式风力灭火机动力源的基础之上，即 以小型二冲程汽油机、联轴器、换向齿轮箱、齿轮箱固定装置、轴流式灭火叶轮和灭火风筒 为主要部件。换向齿轮箱通过联轴器固连在小型汽油机输出轴上，汽油机的动力通过联轴 器驱动换向齿轮箱的输入轴，再由换向齿轮箱的输出轴驱动前、后两个轴流式灭火叶轮高 速旋转，由其所产生的风力来灭火。换向齿轮箱依靠齿轮箱固定装置固定在圆形轴流风筒 上。所述的多级射流式风力灭火机，所采用的灭火叶轮为轴流式，且风力的流动方向是轴向 输入和轴向输出的，即采用“吹风”式来灭火。所述的前级轴流叶轮和后级轴流叶轮一起装在圆形轴流风筒内，成为一个整体式 轴流风机，圆形轴流风筒与锥形射流风筒相联接。轴流式灭火风机不仅有利于形成更强大 的高速气流，也使整机外形更为美观。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术所述的多级射流式风力灭火机的 有益效果是一、灭火风机采用轴流式灭火风机，在功率和转速相同的情况下，轴流风机结 构简单，效率高，风能利用效率高，重量轻、灭火效果好。二、齿轮箱前后都有轴流式叶轮，采 用“吸气吹风”式灭火，齿轮箱处于轴流叶轮的进风口，后级轴流叶轮对齿轮箱有风冷散热 效果，可以自冷，特别是齿轮箱不会受高温的烧烤，可以长时间灭火，寿命长。附图说明图1是本专利技术多级射流式风力灭火机的结构示意图；图2是本专利技术多级射流式风力灭火机的主视图；图3是本专利技术多级射流式风力灭火机的俯视、局部剖视图。附图中1、汽油机上把手，2、联轴器，3、汽油机，4、汽油机输出轴，5、汽油机后把 手，6、防护罩，7、圆形轴流风筒，8、后级轴流叶轮，9、换向齿轮箱，10、齿轮箱固定装置，11、 前级轴流叶轮，12、锥形射流风筒，13、整流栅板。五具体实施方式以下结合附图说明依据本专利技术提出的多级射流式风力灭火机的细节。其专利技术的具 体实施方式，如附图1、2、3所示。该多级射流式风力灭火机包括小型二冲程汽油机3、联轴 器2、换向齿轮箱9、齿轮箱固定装置10、轴流式灭火叶轮和灭火风筒。汽油机3采用普通便携式风力灭火机的发动机即1E52F作为动力源，1E52F是单缸 风冷式二冲程汽油机，最大标定输出功率为3. 3KW/7000rpm。汽油机3的动力通过联轴器2驱动换向齿轮箱9的输入轴，再由换向齿轮箱9的 输出轴带动前、后两个轴流式灭火叶轮旋转，用其所产生的风力来灭火。联轴器2 —端与汽油机输出轴4相连，另一端与换向齿轮箱9相连，起到传递汽油机动力的作用。换向齿轮箱 9通过联轴器2固连在小型汽油机输出轴4上，换向齿轮箱9依靠齿轮箱固定装置10固定 在圆形轴流风筒7上，齿轮箱固定装置10用四个M6螺钉与圆形轴流风筒7内部壁面固定。 换向齿轮箱9的输入轴和输出轴的夹角为90。，无减速比，也可采用减速比来提高扭矩，只 是轴流式灭火叶轮的旋转速度会下降，降低灭火效果。前、后轴流式叶轮直接与换向齿轮箱9输出轴相连，具有相同的外形尺寸。前、后轴流式叶轮均为铝合金铸件，叶片采用通常的翼型叶片设计。叶片的数量最好在4 8之 间。本实施例的叶片数采用6个，其外端叶轮直径为200mm。6个叶片沿叶轮圆周呈均勻分 布，目的是降低风机噪音。圆形轴流风筒7用Imm厚A3铁皮制作，与汽油机3曲轴箱侧面用M8螺栓连接固 定，锥形射流风筒12采用0. 5mm厚的A3铁皮卷制而成。圆形轴流风筒7和锥形射流风筒 12是多级射流式风力灭火机的主要支撑件，圆形轴流风筒7与锥形射流风筒12用螺钉连 接，以方便拆卸，圆形轴流风筒7的内腔成为高速气流形成区，锥形射流风筒12可使圆形轴 流风筒7内形成的高速气流集中有力地喷出，使射流气流具有一定的压力射程。圆形轴流风筒7为圆柱形，进风口带有翻边。防护罩6是为了防止在实际灭火过 程中，有异物进入的圆形轴流风筒7内部，影响轴流叶轮的正常工作。防护罩6与圆形轴流 风筒7通过螺钉固定。锥形射流风筒12是渐缩形的，整流栅板13放在锥形射流风筒的出 口处，与锥形射流风筒12的内部是焊接在一起的，相对于前轴流式叶轮11、后轴流式叶轮8 是固定的，整流栅板13起稳定出口气流的作用。由于灭火时风筒直接对准燃烧火焰，筒口有时直接与火焰接触，所以锥形射流风 筒12需要有一定的长度。本例圆形轴流风筒7通常长度为300mm，锥形射流风筒12长度为 550mm，出风口直径为<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级射流式风力灭火机，包括小型二冲程汽油机（３）、联轴器（２）、换向齿轮箱（９）、齿轮箱固定装置（１０）、轴流式灭火叶轮和灭火风筒，其特征在于：换向齿轮箱（９）的输入轴通过联轴器（２）固连在小型汽油机输出轴（４）上，换向齿轮箱（９）依靠齿轮箱固定装置（１０）固定在圆形轴流风筒（７）上，换向齿轮箱（９）的前、后输出轴分别与前级轴流叶轮（１１）和后级轴流叶轮（８）相联接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞国胜，褚双磊，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]