一种航空发动机驱动风扇的强风排烟消防车的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种航空发动机驱动风扇的强风排烟消防车，包括汽车、水罐、水泵、升降机构、旋转机构和俯仰机构，导风筒通过俯仰机构操纵导风筒的俯仰，在导风筒内设置航空涡桨发动机、风扇、整流罩和整流片，导风筒套接在航空涡桨发动机的外侧，风扇安装在航空涡桨发动机的输出轴上，整流罩通过整流片安装在导风筒的壳体内，导风筒、航空涡桨发动机、风扇和整流罩在同一轴线上；导风筒和航空涡桨发动机安装在升降机构的支架上。本发明将体积小、重量轻、功率大、可靠性高的退役航空涡桨发动机用于驱动风扇，使输入功率增至2000KW以上，风机的出口风速达90m/s，风量达600，000m3/h以上，气流喷射距离大于100m，成为国内空气流量最大的排烟消防车。
【专利说明】—种航空发动机驱动风扇的强风排烟消防车
【技术领域】
[0001]本发明属于强风排烟消防车，更具体地说是一种用航空涡桨发动机驱动风扇的大功率强风排烟消防车。
【背景技术】
[0002]现代城市的居住、办公场所，公共娱乐场所，超市商场，石化工厂，大型仓库等，使用了大量合成装修材料，集聚了多种含能物质，发生火灾后产生的大量有毒烟雾不仅阻挡视线，造成人员逃生困难，而且是致人吸入中毒死亡的主要因素。统计资料显示，城市火灾死亡者中有85%左右的人是死于有毒烟雾。烟雾还阻碍消防人员进入火场救人灭火。为此，现代消防灭火战斗中辅助使用了一种排烟消防车，用排烟消防车产生的携带细水雾的强劲气流吹除和稀释有毒烟雾，改善火场的救援条件。近些年来我国陆续引进了国外的排烟消防装备，如法国的MVU280型排烟消防车，德国的陆虎60排烟消防机器人等。国内也有多家消防车生产企业投产排烟消防车。我国在煤气、天然气、危险化学品物质的生产、运输、存贮中，发生意外泄漏事故时，在事故现场抢险救援中，需调用强风车吹散、稀释泄漏出的有毒有害、易燃易爆的气体，防止发生燃爆或中毒伤亡事故。
[0003]但是，国内外生产的这些排烟消防车存在着如下缺陷:一是以液压马达为动力驱动排烟风扇，尚需汽车发动机带动液压泵为其提供液力能，经两次能量转换后能量损耗较大，限制了排烟机功率的提高，从而直接影响到火灾现场的排烟降温效果。因此，国产的排烟消防装备的强风流量在30，000?100，OOOmVh之间，难以满足消防灭火和意外事故应急救援的需要；二是细水雾喷嘴喷出的水雾粒径大，同时，喷嘴安装在导风筒的周边上，不能使细水雾与喷射的强风气流均匀混和，粒径大的细水滴在尚未射入火场时已坠落地上，影响到对火灾现场的降温和吸收有毒烟雾的效果。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种功率大、高细水雾射程且对火场降温吸收有毒烟雾效果好的一种航空发动机驱动风扇的强风排烟消防车。
[0005]为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明是一种航空发动机驱动风扇的强风排烟消防车，包括汽车、水泵水罐和升降机构，水罐连接有供水管路，在消防车上还设置有旋转机构和俯仰机构，在升降机构的支架上设置有导风筒，导风筒通过俯仰机构带动导风筒的俯仰，在导风筒内设置有航空涡桨发动机，导风筒套接在航空涡桨发动机的外侧，在航空涡桨发动机的输出轴上安装有风扇，在导风筒内还设置有整流罩和整流片，整流罩通过整流片安装在导风筒的壳体内，导风筒、航空涡桨发动机、风扇和整流罩在同一轴线上.本发明的风扇由4?6片扇页组成,风扇为招合金材料或碳纤维复合材料制造。
[0006]本发明的航空涡桨发动机、风扇和导风筒通过俯仰机构带动作+30°、一 10°的俯仰，航空涡桨发动机、风扇和导风筒通过旋转机构带动作±360°的水平旋转。[0007]本发明在整流片的后缘设置有超细水雾喷头,喷头间的距离为40?60mm，形成超细水雾喷射通道，通过供水管路输入喷头喷射出的超细水雾，与风扇形成的强风气流均匀混和。
[0008]本发明的导风筒的形状为圆筒形进气口，中间为圆筒形通道，未端为收敛形喷口。
[0009]本发明与现有技术相比，其显著优点:(I)将体积小、重量轻、功率大、可靠性高的退役航空涡桨发动机用于驱动风扇，使输入功率增至2000KW以上，风机的出口风速达90m/s，风量达600，000m3/h，气流喷射距离大于100m，成为国内空气流量最大的排烟消防车。其输出功率的大小受油门的控制，可满足消防灭火和应急救援不同环境下对强气流的需要；
(2)将退役航空涡桨发动机用于排烟消防车的风扇驱动装置，是军用武器装备退役后的新用途发明，节约了资源，降低了强风排烟消防车的生产成本；(3)采用了由安装在风扇后的整流片后缘上的超细水雾喷头，形成超细水雾喷射装置，喷射出粒径小于IOOMm的超细水雾，而且均匀分布，使喷射出的超细水雾与强风气流均匀混和，与其它喷嘴相比，提高了细水雾的射程和对火场降温、吸收有毒烟雾的效果。
[0010]本发明结构简单，设计合理方便，便于操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明航空发动机驱动风扇的强风排烟消防车的总体结构示意图。
[0012]图2是本发明航空涡桨发动机、风扇、导风罩、整流罩的安装位置示意图。
[0013]其中:1-汽车，2-水泵，3-水罐，4-升降机构，5-旋转机构，6_俯仰机构，7_风扇总体，8-航空涡桨发动机，9-导风筒，10-供水管路，11-整流片，12-风扇，13-整流罩。
【具体实施方式】
[0014]为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
[0015]如图1-2所示，本发明是一种航空发动机驱动风扇的强风排烟消防车，包括汽车1、水泵2、水罐3、升降机构4，所述水罐3连接有供水管路10，在所述消防车上还设置有旋转机构5和俯仰机构6，在所述升降机构4的支架上设置有导风筒9，所述导风筒9通过所述俯仰机构6带动所述导风筒9的俯仰，在所述导风筒9内设置有航空涡桨发动机8，所述导风筒9套接在所述航空涡桨发动机8的外侧，在所述航空涡桨发动机8的输出轴上安装有风扇12，在所述导风筒9内还设置有整流罩13和整流片11，所述整流罩13通过所述整流片11安装在所述导风筒9的壳体内，所述导风筒9、航空涡桨发动机8、风扇12和整流罩13在同一轴线上，本发明将体积小、重量轻、功率大、可靠性高的退役航空涡桨发动机8用于驱动风扇12，使输入功率增至2000KW以上，风机的出口风速达90m/s，风量达600，000m3/h,气流喷射距离大于100m，成为国内空气流量最大的排烟消防车，其输出功率的大小受油门的控制，可满足消防灭火和应急救援不同环境下对强气流的需要；将退役航空涡桨发动机用于排烟消防车的风扇驱动装置，是军用武器装备退役后的新用途发明，节约了资源，降低了强风排烟消防车的生产成本；风扇12由4?6片扇页组成，所述风扇12为铝合金材料或碳纤维复合材料制造，所述航空涡桨发动机8、所述风扇12和所述导风筒9通过所述俯仰机构6带动作+30°、一 10°的俯仰，所述航空涡桨发动机8、所述风扇12和所述导风筒9通过所述旋转机构5带动作±360°的水平旋转，在所述整流片11的后缘设置有超细水雾喷头，喷头间的距离为40?60mm，形成超细水雾喷射通道，通过所述供水管路10输入喷头喷射出的超细水雾，与所述风扇12形成的强风气流均匀混和，所述导风筒9的形状为圆筒形进气口，中间为圆筒形通道，未端为收敛形喷口，本发明航空发动机驱动风扇的强风排烟消防车的风扇12由4?6片扇页组成,风扇12用招合金材料制造,也可选用碳纤维复合材料。航空涡桨发动机8及与其连接的风扇12、导风筒9，在工作状态下可由升降机构4将其升高至6m和6m以下的任意高度，由俯仰机构6和旋转机构5带动可作+ 30°、一 10°的俯仰和±360°的水平旋转，在非工作状态下升降机构缩回，其喷口朝向汽车后方，导风筒9与固定支架接触使之处于行车或停放状态。经过测量，导风筒9的出口风速能够达90m/s，风量达600，000m3/h，气流喷射距离大于100m，超细水雾的流量为8?20kg/s。整流罩13和整流片11与风扇12之间不接触，在整流片11的后缘(在顺气流方向后边)布置的超细水雾喷头，形成超细水雾喷射通道，输入的0.8?1.0MPa的压力水由供水管路10输入整流片11的喷射通道喷射出的超细水雾，与风扇12形成的强风气流均匀混和，水雾粒径小于200Mm，超细水雾的总流量为8?20kg/s，用于提高细水雾的射程和对火场降温、吸收稀释有毒烟雾的效果。
实施例
[0016]在汽车I的底盘上安装旋转机构5，在旋转机构5上安装升降机构4 ;退役的甲型航空涡桨发动机8通过支架安装在升降机构4上，其外侧安装有导风筒9 ;在甲型航空涡桨发动机8的输出轴上安装有风扇12，共五片扇叶，风扇12后面安装有整流片11和整流罩13,整流片11的后缘布置有细水雾喷嘴，喷嘴之间的间距为50mm ;水罐3内的水通过水泵2进行加压后输送到供水管路10，该供水管路10把水输送到整流片11通过喷雾嘴喷出细水雾；航空涡桨发动机8带动风扇12产生气体高速射流，与喷雾嘴喷出的细水雾混和形成降温、降尘、排烟的强劲细水雾射流。水罐2内的水通过水泵3输出压力为0.8?1.0MPa,流量为20L/s的水，通过细水雾喷嘴喷射出流量为lOkg/s、平均粒径小于200 μ m的超细水雾。旋转机构5可水平旋转±360°，升降机构4可将导风筒9升高到6m高度，并仰俯+30。、一 10°。
[0017]经检测，获得的实施效果如下:
导风罩出口处的风速:90m/s ；
距导风罩出口 IOOm处测得的风速:3?8m/s ；
导风罩出口处风的流量:大于600，000m3/h ；
超细水雾的平均粒径D(V，0.5):< 200 μ m
当大气温度为30°C，相对湿度为48%时，距导风筒出口 30m处测得的气体-超细水雾射流的温度为25°C。
【权利要求】
1.一种航空发动机驱动风扇的强风排烟消防车，包括汽车(I)、水泵(2)水罐(3)和升降机构(4)，所述水罐(3)连接有供水管路(10)，其特征在于:在所述消防车上还设置有旋转机构(5)和俯仰机构(6)，在所述升降机构(4)的支架上设置有导风筒(9)，所述导风筒(9)通过所述俯仰机构(6)带动所述导风筒(9)的俯仰，在所述导风筒(9)内设置有航空涡桨发动机(8)，所述导风筒(9)套接在所述航空涡桨发动机(8)的外侧，在所述航空涡桨发动机(8)的输出轴上安装有风扇(12)，在所述导风筒(9)内还设置有整流罩(13)和整流片(11)，所述整流罩(13)通过所述整流片(11)安装在所述导风筒(9 )的壳体内，所述导风筒(9)、航空涡桨发动机(8)、风扇(12)和整流罩(13)在同一轴线上。
2.根据权利要求1所述一种航空发动机驱动风扇的强风排烟消防车，其特征在于:所述风扇(12)由4?6片扇页组成,所述风扇(12)为招合金材料或碳纤维复合材料制造。
3.根据权利要求1所述一种航空发动机驱动风扇的强风排烟消防车，其特征在于:所述航空涡桨发动机(8)、所述风扇(12)和所述导风筒(9)通过所述俯仰机构(6)带动作+30°、一 10°的俯仰，所述航空涡桨发动机(8)、所述风扇(12)和所述导风筒(9)通过所述旋转机构(5 )带动作土 360 °的水平旋转。
4.根据权利要求1所述一种航空发动机驱动风扇的强风排烟消防车，其特征在于:在所述整流片(11)的后缘设置有超细水雾喷头，喷头间的距离为40?60mm，形成超细水雾喷射通道，通过所述供水管路(10)输入喷头喷射出的超细水雾，与所述风扇(12)形成的强风气流均匀混和。
5.根据权利要求1所述一种航空发动机驱动风扇的强风排烟消防车，其特征在于:所述导风筒(9)的形状为圆筒形进气口，中间为圆筒形通道，未端为收敛形喷口。
【文档编号】A62C27/00GK103623524SQ201210313145
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月30日 优先权日:2012年8月30日
【发明者】梁锦安, 张玉春 申请人:江苏卡威专用汽车制造有限公司