一种压缩空气泡沫灭火系统用混合装置
阅读说明：本技术 一种压缩空气泡沫灭火系统用混合装置 (Mixing device for compressed air foam fire extinguishing system ) 是由 张佳庆 黄勇 李金忠 周亦夫 过羿 洪清泉 张晓东 程登峰 罗沙 沈旭钊 苏文 于 2021-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明本公开一种压缩空气泡沫灭火系统用混合装置,当水和高压气体进入混合桶内带动所述叶轮转动,是水和泡沫液得到充分混合,所述叶轮带动所述转轴转动,所述转轴带动齿轮转动,所述齿轮带动齿条作直线运动,所述齿条带动泡沫液流量调节板在泡沫液管内抽动,此时弹性件受拉；当气压较小时,叶轮转速降低,转轴带动齿轮的转速降低,所述齿条获得的动能减小,所述弹性件复位带动齿条反向运动,齿条带动流量调节板反向运动,从而实现泡沫液的流量调节。(The invention discloses a mixing device for a compressed air foam fire extinguishing system, when water and high-pressure gas enter a mixing barrel to drive an impeller to rotate, so that the water and foam concentrate are fully mixed, the impeller drives a rotating shaft to rotate, the rotating shaft drives a gear to rotate, the gear drives a rack to do linear motion, the rack drives a foam concentrate flow adjusting plate to pump in a foam concentrate pipe, and an elastic part is pulled at the moment; when the air pressure is smaller, the rotating speed of the impeller is reduced, the rotating speed of the rotating shaft driving the gear is reduced, the kinetic energy obtained by the rack is reduced, the elastic piece resets to drive the rack to move reversely, and the rack drives the flow adjusting plate to move reversely, so that the flow adjustment of the foam liquid is realized.)
技术领域
本发明涉及消防设备技术领域，具体来说是一种压缩空气泡沫灭火系统用混合装置。
背景技术
泡沫灭火器，灭火原理是灭火时，能喷射出大量二氧化碳及泡沫，它们能粘附在可燃物上，使可燃物与空气隔绝，达到灭火的目的，泡沫灭火器分为：手提式泡沫灭火器，推车式泡沫灭火器和空气式泡沫灭火器，泡沫灭火器存放应选择干燥、阴凉、通风并取用方便之处，不可靠近高温或可能受到曝晒的地方，以防止碳酸分解而失效，冬季要采取防冻措施，以防止冻结，并应经常擦除灰尘、疏通喷嘴，使之保持通畅；
如根据中国专利申请号为CN201922341292.6提供的“压缩空气泡沫流体混合装置”，可以通过使压缩空气和泡沫混合液是同一个方向进入，混合腔内气液两相同向流动的设计大大减弱了空气对泡沫溶液的冲击和由此产生的脉动，另外，该混合装置水和泡沫液的比例需人工调节，效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种利用高压气产生的动能实现水和泡沫液的混合以及泡沫液流量的调节的混合装置。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种压缩空气泡沫灭火系统用混合装置，包括混合桶(1)、转轴(11)、支架(12)、防冲击板(13)、叶轮(14)、泡沫液流量调节组件(2)；
所述混合桶(1)内部为混合腔；所述转轴(11)转动固定在混合腔内，所述防冲击板(13)固定在混合腔的内壁；所述叶轮(14)固定在转轴(11)上；所述支架(12)固定在混合腔内用以打乱水流；
所述混合桶(1)开设有进水口(15)和进气口(16)；所述支架(12)位于进水口(15)和防冲击板(13)之间；所述进气口(16)与高压气罐连接；
在所述混合桶(1)的开设有泡沫液进口，泡沫液进口安装有泡沫液管(3)；所述泡沫液管(3)的管安装有流量调节板(31)；
所述泡沫液流量调节组件(2)包括齿条(25)、齿轮(24)、弹性件(27)；所述齿轮(24)通过传动链条26与转轴(11)联动；所述齿条(25)与齿轮(24)啮合；所述齿条(25)的一端与流量调节板(31)固定，另一端与弹性件(27)的一端固定，弹性件(27)的另一端固定不动。
工作原理为：泡沫液混合装置中的高压气体由空压机输出，因此其气压和流量可由空压机控制，气压大时表示需要的输出流量更大，因此需要更多的泡沫液，因此泡沫液的流量需要更大，气压小时，表示需要的输出流量小，因此可以减少泡沫液的输出。
本发明中，当水和高压气体进入混合桶(1)内，通过水流和高压气体的动力带动所述叶轮(14)转动，所述叶轮(14)带动所述转轴(11)转动，高压气体、水和泡沫液充分混合，所述转轴(11)带动齿轮(24)转动，所述齿轮(24)带动齿条(25)作直线运动，所述齿条(25)带动泡沫液流量调节板(31)在泡沫液管(3)内抽动，此时弹性件(27)受拉；当气压较小时，叶轮(14)转速降低，转轴(11)带动齿轮(24)的转速降低，所述齿条(25)获得的动能减小，所述弹性件(27)复位带动齿条(25)反向运动，齿条(25)带动流量调节板(31)反向运动，从而调节泡沫液流量。
进一步的，所述泡沫液流量调节组件(2)包括传动箱(21)；所述传动箱(21)固定在混合桶(1)外壁，在所述传动箱(21)内固定有滑动套板(22)，在所述滑动套板(22)上固定有转动支架(23)；所述齿轮(24)转动固定在所述转动支架(23)上；所述齿条(25)水平穿过所述滑动套板(22)与齿轮(24)啮合；所述链条(26)穿过传动箱(21)及混合桶(1)壁，分别套设在齿轮(24)的传动轴和所述转轴(11)上；所述齿条(25)的一端穿出所述传动箱(21)与所述流量调节板(31)固定。
进一步的，所述泡沫液管(3)上开设有通孔；所述通孔方向与齿条(25)运动方向一致；所述流量调节板(31)上开设有过流孔；所述流量调节板(31)滑动限位在通孔内，且一端与齿条(25)固定；所述齿条(25)运动带动所述流量调节板(31)运动，从而改变过流孔位于泡沫液管(3)内的面积。
进一步的，在所述传动箱(21)内固定有安装座(28)；所述弹性件(27)一端与安装座(28)固定，另一端与所述齿条(25)固定。
进一步的，所述弹性件(27)为弹簧。
进一步的，所述转轴(11)与所述支架(12)转动固定；所述支架(12)为田字形架体。
进一步的，所述防冲击板(13)的面积小于混合腔截面面积的1/2。
进一步的，所述叶轮(14)和防冲击板(13)均为2个两个，所述叶轮(14)与防冲击板(13)交错布设。
进一步的，进水方向和进气方向垂直。
进一步的，所述两个进气口(16)分别开设在支架(12)的上游以及两个防冲击板(13)之间
本发明的优点在于：
1、本发明中，通过高压气体的动力，带动叶轮转动，实现水和泡沫液的混合，另外叶轮带动转轴转动，转轴带动齿轮转动，齿轮带动齿条直线运动，从而带动流量调节板运动实现泡沫液流量的调节。高压气体的动力被充分利用，无需额外设置动力源，节约成本的同时，可根据气压调节泡沫液流量，实现水和泡沫液的合理配比。通过在混合筒的内部固定安装有两个防冲击板，使得流淌后的水得以降低其冲击力，支架的设置不仅为转轴提供支撑，还在进水口出即使分散水柱，使水流紊乱，提高混合精度。
2、本发明中，流量调节装置仅由齿轮、齿条、链轮、弹性件组成，成本低，便于组装和维修更换，配合在泡沫液管上的流量调节板，可实现自动调节泡沫液流量。该结构便于对现有混合装置进行改造，改造技术难度低，速度快。
3、通过水流方向与气流方向垂直设置，可进一步分散水流，气流与叶轮成一定角度，气压能够带动叶轮转动，实现第1点的一系列联动，高压气体的动能被充分利用。
附图说明
图1为本发明实施例中压缩空气泡沫灭火系统用混合装置的外部结构示意图；
图2为图1的竖向剖视结构示意图；
图3为图2中A部放大结构示意图；
图4为本发明实施例压缩空气泡沫灭火系统用混合装置中泡沫液流量调节组件的内部结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例公开一种压缩空气泡沫灭火系统用混合装置，如图2所示，包括混合桶1、转轴11、支架12、防冲击板13、叶轮14、泡沫液流量调节组件2；
混合桶1内部为混合腔，用以将水和泡沫液混合。本实施例中，混合桶1大体呈圆形截面的长形桶，水平设置。转轴11的两端通过轴承转动固定在混合腔的两端。
本实施例中，防冲击板13固定在混合腔的内壁，为面积小于混合腔截面面积1/2的板状结构，可以为半圆形，也可以为方形、异形，目的在于给水流一定阻力，降低水对混合桶1的冲击力。
本实施例中，叶轮14固定在转轴11上；叶轮14的结构可以为扇叶型，也可以为涡轮式，目的在于在高压气的冲击下转动，从而使水和泡沫液快速均匀混合。叶轮14与转轴11的固定方式可以为焊接、螺栓固定等方式。
本实施例中，叶轮14和防冲击板13均为2个两个，叶轮14与防冲击板13交错布设，以便于减少水流对叶轮14的冲击力。
本实施例中，由于水以柱状进入混合桶1，为了快速分散水流，还在叶轮14的上游加设一个支架12，支架12与转轴11通过轴承转动固定，即可以为轴承提供支撑，又可以利用支架12的结构打散水柱。支架12一般可以为田子形架体，也可以为由多个杆放射性排布的架体，只要能够实现打散水柱且不会阻断水流的形状即可。
本实施例中，混合桶1开设有进水口15和进气口16；为了提高效率，进水口15和进气口16分别为2个，当然，进水口15和进气口16的数量可根据混合桶1的体积确定。两个进水口15开设在混合桶1的一端，分别位于转轴11的上方和下方，进水方向垂直于支架12、叶轮14、防冲击板13。进气口16开设在混合桶1的顶壁，2个进气口16分别开设混合桶1的顶部，并分布在泡沫液进口3的两侧，尽量的将泡沫液均匀分散在混合桶1内。
在混合桶1的顶壁开设有泡沫液进口，泡沫液进口安装有泡沫液进口3；泡沫液进口3上开设有通孔；通孔方向与下述齿条运动方向一致；流量调节板31上开设有过流孔；流量调节板31滑动限位在通孔内。
如图4所示，泡沫液流量调节组件2包括传动箱21；传动箱21固定在混合桶1外壁，在传动箱21内固定有滑动套板22，在滑动套板22上固定有转动支架23；齿轮24转动固定在转动支架23上；齿条25水平穿过滑动套板22与齿轮24底部啮合；链条26穿过传动箱21及混合桶1壁，分别套设在齿轮24的传动轴和转轴11上形成联动结构；齿条25的一端穿出传动箱21与流量调节板31固定，另一端位于传动箱21内与弹性件27的一端固定，弹性件27的另一端与安装座28固定。本实施例中，弹性件27可以为弹簧你、弹力带等。
本实施例中，流量调节板31为橡胶板，具有一定的弹性，可以与泡沫液进口3谁给你通孔紧密配合且不影响抽动。流量调节板31长度大于泡沫液进口3的直径，当流量调节板31被齿条25带动在通孔内做拉出或插入运动时，流量调节板31始终不脱离泡沫液进口3，避免错位。通过抽动流量调节板31，使其上的过流孔与泡沫液进口3截面的重叠面变化来调节流量。
本实施例中，在混合桶1的底壁开设有泡沫液出口17，一般开两个，位于远离进水口15的一端底部，便于排出泡沫液。
本实施例中，且由于齿条25较长，为了保证齿条25的稳定性，本实施例还在传动箱21与泡沫液进口3之间设置支撑架4，支撑架上设置有横杆41；齿条25上开有限位长孔，横杆穿过限位长孔，使齿条25在运动时不会发生抖动或位移。
使用本实施例的混合装置进行泡沫制备的工作原理：
打开进水口15和进气孔，水柱在支架12的作用下，迅速分散；叶轮14在高压气体的作用下转动，进而带动转轴11转动；打开泡沫液进口阀，转轴11带动齿轮24转动，齿轮24带动齿条25运动，齿条25带动流量调节板31运动，流量调节板31的过流孔与泡沫液进口3的重叠面改变从而调节泡沫液流量。由于进气压力不同，所以叶轮14的转速不同，导致齿轮24带动齿条25的运动速度不同，当气压较大时，齿条25接收到的动力较大，运动行程也较大，齿条25带动流量调节板31做正向运动，过流孔增大，此时弹性件27受拉；当气压较小时，叶轮14转速降低，转轴11带动齿轮24的转速降低，齿条25获得的动能减小，弹性件27复位带动齿条25反向运动，齿条25带动流量调节板31反向运动，过流孔减小。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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