隧道火灾模拟试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及实验设备技术领域，具体而言，涉及隧道火灾模拟试验装置。


背景技术：

2.公路隧道是专供汽车运输行驶的通道，随着社会经济和生产的发展，公路大量出现，对道路的修建技术提出了较高的标准,要求线路顺直、坡度平缓、路面宽敞等。因此在道路穿越山区时,过去盘山绕行的方案多改为隧道方案。隧道的修建在改善公路技术状态、缩短运行距离、提高运输能力、减少事故等方面起到重要的作用。
3.随着行车速度、密度的加大，加之隧道的特殊结构和环境等条件，一旦车辆在隧道内发生火灾，短时间内外部救援很难到达现场展开施救工作，造成人员逃生困难；同时，隧道内部在发生火灾时，高温会对隧道内部的衬砌产生损害，影响隧道衬砌的强度和使用寿命；此时对隧道火灾的研究极为重要。
4.在公开号为：cn114441704 a公开的隧道火灾模拟试验装置其特征在于：它包含底板和模拟隧道，底板的上侧面上固定设置有模拟隧道，模拟隧道的左侧壁为开口状设置；它还包含：防爆门组件，防爆门组件设置在底板左侧的地面以下；温度传感器，温度传感器为数个，且分别等间距固定设置在模拟隧道的顶面内部；温度传感器均与外部电源连接；轴流风机，轴流风机固定嵌设在模拟隧道的右侧壁上；轴流风机与外部电源连接；火源搁置槽，火源搁置槽固定设置在模拟隧道内部的右侧壁上；电打火器，电打火器固定设置在火源搁置槽内部的右侧壁上，且电打火器与外部电源连接；滑轨副，滑轨副为两个，且分别固定设置在底板上侧面的前后两侧；箱体，箱体的底部固定设置在前后两侧的滑轨副内的滑块顶面上，箱体的顶面上通过合页旋转设置有密封门，密封门的右侧通过搭扣与箱体的顶面固定连接；密封门的顶面上等圆角开设有数个调风孔；挡风板，挡风板为数个，且活动设置在密封门内部开设的通槽内，挡风板的位置与调风孔的位置相配合设置；转动轴，转动轴通过轴承垂直旋转设置在密封门的上侧面上，且数个挡风板等圆角固定设置在转动轴上；丝杆，丝杆设置在前后两侧的滑轨副之间，丝杆的左端通过轴座旋转设置在底板上，丝杆的右端通过轴承旋转穿过模拟隧道的右侧壁后，与一号电机的输出轴固定连接，一号电机通过电机支架固定设置在模拟隧道的右侧壁上；一号电机与外部电源连接；丝杆上的螺纹旋接的丝母与箱体的内部固定连接；温度探测装置，温度探测装置设置在箱体的内部，且其与外部电源连接。
5.在实现上述技术方案的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：该装置在进行隧道火灾模拟试验时，由于需要提前在火源搁置槽内放置火源，因此在火源燃烧时可能会产生大量的烟雾，该装置仅依靠将烟雾排入储水箱内，这会使得烟雾无法完全散去，且装置内部仍可能存有大量的烟雾，从而影响试验人员进行试验观察。


技术实现要素：

6.为了弥补以上不足，本实用新型提供了隧道火灾模拟试验装置，旨在改善在火源
燃烧时可能会产生大量的烟雾，烟雾无法完全散去，从而影响试验人员进行试验观察问题。
7.本实用新型是这样实现的：
8.隧道火灾模拟试验装置包括模拟隧道外壳和排气组件。
9.所述排气组件包括第二电机、排烟孔、吸烟孔、第一扇叶、第一转动齿、转动轴、传动齿、第二扇叶和第二转动齿，所述吸烟孔开设于所述模拟隧道外壳的上端，所述排烟孔开设于所述模拟隧道外壳的一侧端，所述第二电机设置于所述模拟隧道外壳的一侧端，所述转动轴转动连接于所述模拟隧道外壳的内表面，所述转动轴贯穿所述模拟隧道外壳的一侧端，所述转动轴固定连接于所述第二电机的输出端，所述传动齿固定连接于所述转动轴的圆周表面，所述第一扇叶转动连接于所述模拟隧道外壳的下内壁，所述第二扇叶转动连接于所述模拟隧道外壳的上内壁，所述第一转动齿固定连接于所述第一扇叶的上端，所述第二转动齿固定连接于所述第二扇叶的下端。
10.在具体的实施方案中，所述第一转动齿和所述第二转动齿均与所述传动齿相互啮合。
11.在具体的实施方案中，所述模拟隧道外壳的一侧端固定连接有第二固定座，所述第二电机固定连接于所述第二固定座的圆周内壁。
12.在具体的实施方案中，所述模拟隧道外壳的一端转动连接有开启轴，所述开启轴的圆周表面固定连接有透明观察盖。
13.在具体的实施方案中，所述模拟隧道外壳的圆周表面固定连接有水箱，所述模拟隧道外壳的圆周表面开设有排水孔。
14.在具体的实施方案中，所述排水孔内固定连接有排水管，所述排水管的下端固定连接有喷头。
15.在具体的实施方案中，所述模拟隧道外壳的上端开设有滑动槽，所述滑动槽内转动连接有丝杆，所述丝杆贯穿所述模拟隧道外壳的一端，所述丝杆的一端固定连接有第一电机，所述丝杆的圆周表面螺纹连接有试验小车。
16.在具体的实施方案中，所述模拟隧道外壳的一侧端固定连接有第一固定座，所述第一电机固定连接于所述第一固定座的圆周表面。
17.在具体的实施方案中，所述模拟隧道外壳的上端设置有火源放置盒。
18.在具体的实施方案中，所述试验小车的下内壁固定连接有温度传感器。
19.本技术的有益效果是：
20.1、在进行隧道火灾模拟试验时，如遇装置内部烟雾过大时，可以通过启动第二电机，从而带动排气组件进行工作，进而可以将装置内部的烟雾大量排出，以便于试验人员能够实时观察到装置内部的试验情况以及试验进展。
21.2、在进行隧道火灾模拟试验时，可以通过启动第一电机，从而使得试验小车进行左右方向上的运动，以便于试验人员对试验小车进行位置上的调整，从而便于试验人员研究隧道内车辆内部的高温情况与车辆距离火源的距离之间的关系。
22.3、在进行隧道火灾模拟试验完成后，需要对火源进行扑灭时，可以将水箱内部的水通过喷头均匀的喷洒至装置内部，进而对火源进行扑灭以及装置的降温。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1是本实用新型实施方式提供隧道火灾模拟试验装置第一视角的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施方式提供隧道火灾模拟试验装置第二视角的结构示意图；
26.图3为本实用新型实施方式提供隧道火灾模拟试验装置第三视角的结构示意图；
27.图4为本实用新型实施方式提供隧道火灾模拟试验装置第四视角的结构示意图；
28.图5为本实用新型实施方式提供排气组件的结构示意图；
29.图6为本实用新型实施方式提供隧道火灾模拟试验装置第五视角的结构示意图。
30.图中：1、模拟隧道外壳；2、透明观察盖；3、开启轴；4、水箱；5、第一固定座；6、第一电机；7、第二固定座；8、第二电机；9、排烟孔；10、吸烟孔；11、试验小车；12、滑动槽；13、火源放置盒；14、排水孔；15、排水管；16、喷头；17、温度传感器；18、第一扇叶；19、第一转动齿；20、转动轴；21、传动齿；22、第二扇叶；23、丝杆；24、第二转动齿。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
32.请参阅图1至图6，本实用新型提供隧道火灾模拟试验装置，包括模拟隧道外壳1和排气组件，排气组件包括第二电机8、排烟孔9、吸烟孔10、第一扇叶18、第一转动齿19、转动轴20、传动齿21、第二扇叶22和第二转动齿24，吸烟孔10开设于模拟隧道外壳1的上端，排烟孔9开设于模拟隧道外壳1的一侧端，第二电机8设置于模拟隧道外壳1的一侧端，转动轴20转动连接于模拟隧道外壳1的内表面，转动轴20贯穿模拟隧道外壳1的一侧端，转动轴20固定连接于第二电机8的输出端，传动齿21固定连接于转动轴20的圆周表面，第一扇叶18转动连接于模拟隧道外壳1的下内壁，第二扇叶22转动连接于模拟隧道外壳1的上内壁，第一转动齿19固定连接于第一扇叶18的上端，第二转动齿24固定连接于第二扇叶22的下端，第一转动齿19和第二转动齿24均与传动齿21相互啮合。
33.具体的，在进行隧道火灾模拟试验时，由于需要使用火源进行模拟试验，因此在试验期间可能会产生大量的烟雾，为了更好的模拟隧道环境，装置在试验期间为封闭状态，因此，装置内部产生的大量的烟雾无法排出，从而会阻挡试验人员进行观察，此时可以启动第二电机8，由于第二电机8的输出端固定连接有转动轴20，而转动轴20则转动连接于模拟隧道外壳1的内表面，且转动轴20的圆周表面固定连接有两个传动齿21，而模拟隧道外壳1的上内壁则转动连接有两个第二扇叶22，第二扇叶22的下端固定连接有第二转动齿24，模拟
隧道外壳1的下内壁转动连接有两个第一扇叶18，第一扇叶18的上的固定连接有第一转动齿19，且两个传动齿21分别与两个第一转动齿19以及两个第二转动齿24相互啮合，因此在启动第二电机8后，第二电机8输出端的转动会带动转动轴20进行转动，从而使得两个传动齿21进行转动，进而带动第一扇叶18与第二扇叶22进行转动。
34.进一步地，在设置第一扇叶18和第二扇叶22时，应由本专业技术人员进行设定，从而使得第一扇叶18和第二扇叶22在转动时，能够产生向下的风力，以便将模拟隧道外壳1上端火源产生的烟雾吸入下方，再从排烟孔9排出装置。
35.进一步地，为了维持试验环境，可以在排烟孔9的外端设置烟雾收集装置，以便收集排出的烟雾，避免烟雾污染试验环境。
36.进一步地，转动轴20的一端贯穿模拟隧道外壳1的右侧端，并于第二电机8的输出端连接。
37.进一步地，第一扇叶18和第二扇叶22具体设置的位置可根据具体试验情况进行设定。
38.进一步地，第一扇叶18与第二扇叶22处于同一竖直方向上。
39.进一步地，吸烟孔10开设于模拟隧道外壳1的上端，用于在排出烟雾时，更多的烟雾能够通过吸烟孔10。
40.请参考图1至图6，本实用新型实施方式中，模拟隧道外壳1的一侧端固定连接有第二固定座7，第二电机8固定连接于第二固定座7的圆周内壁，模拟隧道外壳1的一端转动连接有开启轴3，开启轴3的圆周表面固定连接有透明观察盖2，模拟隧道外壳1的圆周表面固定连接有水箱4，模拟隧道外壳1的圆周表面开设有排水孔14，排水孔14内固定连接有排水管15，排水管15的下端固定连接有喷头16，模拟隧道外壳1的上端开设有滑动槽12，滑动槽12内转动连接有丝杆23，丝杆23贯穿模拟隧道外壳1的一端，丝杆23的一端固定连接有第一电机6，丝杆23的圆周表面螺纹连接有试验小车11，模拟隧道外壳1的一侧端固定连接有第一固定座5，第一电机6固定连接于第一固定座5的圆周表面，模拟隧道外壳1的上端设置有火源放置盒13，试验小车11的下内壁固定连接有温度传感器17。
41.具体的，在试验人员研究隧道内车辆内部的高温情况与车辆距离火源的距离之间的关系时，可以通过启动第一电机6，由于丝杆23的一端固定连接于第一电机6的输出端，且试验小车11螺纹连接于丝杆23的圆周表面，而丝杆23则转动连接于滑动槽12内，试验小车11滑动连接于滑动槽12内，因此在移动试验小车11时，可以启动第一电机6，通过第一电机6的转动能够使得试验小车11接近或原理火源放置盒13，在进行试验时可以将火源放置于火源放置盒13内，而在试验完成后，可以通过将水箱4内的水通过喷头16喷洒至模拟隧道外壳1的上端，从而可以对模拟隧道外壳1的上端进行降温以及将火源放置盒13内的火源扑灭，而在试验期间设置于试验小车11内部的温度传感器17，能够将试验数据进行收集。
42.进一步地，第一固定座5固定连接于模拟隧道外壳1的一端，第一电机6固定连接于第一固定座5的圆周表面，从而使得第一电机6在启动后能更加稳定的进行工作。
43.进一步地，第二固定座7固定连接于模拟隧道外壳1的一端，第二电机8固定连接于第二固定座7的圆周表面，从而使得第二电机8在启动后能够更加稳定的进行工作。
44.进一步地，水箱4与喷头16之间可以通过排水管15进行连接，水箱4内部的水可以通过喷头16进行均匀的喷洒。
45.进一步地，可根据具体试验场景设定喷头16的个数。
46.进一步地，温度传感器17为现有技术，在安装温度传感器17时应由本专业技术人员进行安装，温度传感器17可以是pt100、wrn-130或wrn-230等。
47.具体的，该隧道火灾模拟试验装置的工作原理：在进行隧道火灾模拟试验时，可以将火源放置于火源放置盒13的上端，再启动第一电机6，通过第一电机6输出端的转动能够使得试验小车11进行左右方向上的移动，且试验小车11的内部设置有温度传感器17能够在试验小车11靠近或远离火源时实时检测试验数据，而在试验过程中，如遇较大烟雾时，可以启动第二电机8，通过第二电机8的输出端的转动从而带动排气组件进行工作，从而能够将装置内部的烟雾排出装置，在试验完成后，可以将水箱4内预先储存的水通过喷头16喷洒至装置内，从而对装置进行降温以及将火源放置盒13上端的火源扑灭。
48.需要说明的是，电机具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
49.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。