ИМПУЛЬСНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2002 года по МПК A62C31/00 B05B1/08 

Изобретение относится к области борьбы с лесными пожарами и может быть использовано для оснащения лесопожарных агрегатов.

Известна импульсная установка, содержащая резервуар для жидкости, источник сжатого газа, рабочую камеру, каналы для подвода жидкости и сжатого газа, выпускную магистраль и подающий ствол, при этом установка имеет систему для приготовления горючей смеси и систему ее зажигания (SU 820845 А, 20.04.1981).

Недостатком известной импульсной установки является сложность ее конструкции, обусловленная наличием систем приготовления и зажигания горючей смеси.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является импульсная установка, содержащая корпус в виде цилиндра, поршень, источник сжатого воздуха, управляющий подачей сжатого воздуха золотник с плунжером, выпускную магистраль и ствол, при этом поршень выполнен бесштоковым, а в стенке корпуса со стороны пневмокамеры выполнено отверстие для периодического сообщения полости этой камеры с атмосферой (SU 1695950 А1, 07.12.1991).

Данная импульсная установка не обеспечивает формирования факела высокодисперсной (мелкораспыленной) жидкости. Для получения такого факела необходимо, чтобы жидкость поступала в ствол в одном потоке со сжатым воздухом, а в известной же установке сжатый воздух в конце рабочего цикла выбрасывается из пневмокамеры в атмосферу.

Задачей изобретения является создание импульсной установки, обеспечивающей достижение технического результата, состоящего в формировании факела высокодисперсной жидкости на выходе из подающего ствола импульсной установки.

Этот технический результат в импульсной установке, содержащей корпус в виде цилиндра, поршень, источник сжатого воздуха, каналы для подвода жидкости и сжатого воздуха, управляющий подачей сжатого воздуха золотник с плунжером, выпускную магистраль и ствол, достигается тем, что она дополнительно имеет подпружиненный поршень и содержит резервуар для жидкости, при этом полость цилиндра разделена на пневмокамеру и гидрокамеру, а поршни установлены в корпусе, причем оба поршня жестко связаны между собой посредством промежуточного штока и имеют направленные в противоположные стороны штоки с закрепленными на их свободных концах толкателями, установленными с возможностью попеременного взаимодействия с плунжером золотника, а пневмокамера соединена с выпускной магистралью каналом, проходящим через золотник.

На чертеже схематически изображена импульсная установка.

Импульсная установка содержит резервуар 1 для жидкости, источник сжатого воздуха (не показан), корпус 2, выполненный в виде цилиндра, имеющего в своей полости пневмокамеру 3 и гидрокамеру 4, разделенные перегородкой 5, золотник 6 и ствол 7. В корпусе 2 установлены поршни 8 и 9, при этом поршень 9 подпружинен пружиной сжатия 10. Оба поршня снабжены направленными в противоположные стороны штоками, при этом на свободном конце штока 11 закреплен толкатель 12, а на конце штока 13 - толкатель 14. Кроме того, поршни 8 и 9 жестко связаны между собой посредством промежуточного штока 15.

Золотник 6 содержит плунжер 16, фиксируемый в крайних положениях подпружиненными шариковым фиксатором 17, а также хвостовики 18 и 19. Между хвостовиком 18 и левым (по чертежу) торцом плунжера 16 установлена пружина сжатия 20, с противоположной стороны плунжера 16 - аналогичная пружина 21.

Камера 3 соединена через золотник 6 с источником сжатого воздуха каналом 22, а с выпускной магистралью 23 - каналом 24. Камера 4 в свою очередь соединена с резервуаром 1 каналом 25, в котором установлен впускной обратный клапан 26, а с магистралью 23 - каналом 27 через выпускной обратный клапан 28.

Импульсная установка работает следующим образом.

В исходном положении плунжера 16 канал 22 открыт, канал 24 - заперт. При подаче сжатого воздуха по каналу 22 в камеру 3 поршень 8, а соответственно и поршень 9 перемещаются влево (по чертежу), сжимая пружину 10. Камера 4 в результате создающегося в ней разрежения через канал 25 и клапан 26 заполняется жидкостью, поступающей из резервуара 1. В конце хода толкатель 14 упирается в хвостовик 19, который начинает перемещаться в том же направлении, сжимая пружину 21. При дальнейшем движении усилие, развиваемое пружиной 21, возрастает до уровня, превышающего усилие пружины фиксатора 17, и плунжер 16 резко перебрасывается в левое крайнее положение. В результате канал 22 запирается, а открывается канал 24, и сжатый воздух из камеры 3 через этот канал и магистраль 23 поступает в ствол 7. При снижении давления в камере 3 разжимается пружина 10, а поршни 9 и 8 перемещаются в обратном направлении, при этом поршень 9 вытесняет из камеры 4 жидкость, которая по каналу 27 через клапан 28 подается в магистраль 23 и далее в ствол 7. В результате смешивания потоков жидкости и сжатого воздуха на выходе из ствола 7 образуется факел высокодисперсной жидкости.

Затем в конце обратного хода толкатель 12 перемещает вправо хвостовик 18, который сжимает пружину 20, и плунжер 16 аналогичным образом переводится в первоначальное положение. Далее процесс повторяется в автоматическом режиме.

Жидкость, раздробленная потоком сжатого воздуха до мелкодисперсного состояния, попадая на очаг пожара, быстрее переходит в парообразное состояние, ограничивая доступ к месту горения кислорода из атмосферного воздуха. В результате происходит более эффективное подавление очага загорания.

В данной импульсной установке отсутствуют сложные системы приготовления и зажигания горючей смеси и жидкость дробится до высокодисперсного состояния.

Установка может быть использована на лесопожарных агрегатах для борьбы с лесными пожарами и позволяет формировать факел высокодисперсной жидкости на выходе из подающего ствола импульсной установки. Установка содержит резервуар для жидкости, источник сжатого воздуха, корпус в виде цилиндра, разделенный перегородкой с образованием в его полости пневмокамеры и гидрокамеры, золотник с плунжером, ствол и систему каналов для подвода и выпуска сжатого воздуха и жидкости. В корпусе установлены два поршня, на концах штоков которых закреплены толкатели, взаимодействующие с плунжером. Оба поршня связаны промежуточным штоком. Один поршень подпружинен пружиной сжатия. При подаче сжатого воздуха в пневмокамеру поршни, перемещаясь, сжимают пружину сжатия. В гидрокамеру из резервуара поступает жидкость. В конце хода толкатель переводит плунжер в противоположное положение и сжатый воздух из пневмокамеры поступает в ствол. Одновременно разжимается пружина сжатия и поршень вытесняет в ствол жидкость, находящуюся в гидрокамере. На выходе из ствола образуется факел жидкости, раздробленной воздушным потоком до высокодисперсного состояния. В конце обратного хода толкатель переводит плунжер в исходное положение. Процесс повторяется в автоматическом режиме. 1 ил.

Импульсная установка, содержащая корпус в виде цилиндра, поршень, источник сжатого воздуха, каналы для подвода жидкости и сжатого воздуха, управляющий подачей сжатого воздуха золотник с плунжером, выпускную магистраль и ствол, отличающаяся тем, что она дополнительно имеет подпружиненный поршень и содержит резервуар для жидкости, при этом полость цилиндра разделена на пневмокамеру и гидрокамеру, а поршни установлены в корпусе, причем оба поршня жестко связаны между собой посредством промежуточного штока и имеют направленные в противоположные стороны штоки с закрепленными на их свободных концах толкателями, установленными с возможностью попеременного взаимодействия с плунжером золотника, а пневмокамера соединена с выпускной магистралью каналом, проходящим через золотник.