РУЧНОЙ ПОЖАРНЫЙ СТВОЛ
HAND-HELD BRANCH

Изобретение относится к техническим средствам, предназначенным для тушения пожаров, а именно к ручным пожарным стволам.
Известны ручные пожарные стволы грибковой схемы, например «Optrapons 500 R» производства фирмы «R.pons», Франция, в которых регулирование расхода тушащей водной струи осуществляется перемещением втулки расхода с коническим седлом относительно неподвижного грибка клапана, регулирование угла факела расхода осуществляется перемещением головки ствола, а перекрытие потока воды осуществляется отдельным встроенным краном.
Недостатком стволов этой схемы является их повышенный вес (2,5-3,5 кг) и сложность управления тремя функциональными органами.
Известно также конструктивное решение ручного пожарного ствола грибковой схемы, в котором функции регулирования потока воды и его перекрытия совмещены в одном механизме за счет обеспечения перемещения втулки расхода (регулятора) с коническим седлом относительно неподвижного грибка (клапана) до их соприкосновения, реализованного, например, в стволах РСА и РСБ (Волков И.С. Машины и аппараты пожаротушения. - Изд. МКХ РСФСР, 1948 г., 432 с.; стр.111, 112 - рис.129, стр.120, 121 - рис.138).
Недостатком этой конструкции является возможность нарушения герметичности перекрывного устройства вследствие абразивного износа соприкасающихся уплотняющих поверхностей седла-клапана этого устройства после некоторого времени эксплуатации.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является конструкция ручного пожарного ствола грибковой схемы с совмещением функций регулирования расхода тушащей воды и ее перекрытия в одном механизме по патенту РФ №2371222, опубл. 27.10.2009, реализованная в ручном пожарном стволе РСКУ-50А производства фирмы «ЭФЭР», г.Петрозаводск, принятая за прототип.
Недостатками прототипа являются:
- возможность потери герметичности узла перекрытия потока тушащей воды после нескольких месяцев боевой эксплуатации ствола, обусловленная абразивным износом сопрягаемых поверхностей конуса (седла) втулки расхода и тарелки клапана, выполненных из незащищенного алюминиевого сплава;
- возможность засорения крупными твердыми частицами, нарушающими работу ствола в процессе тушения огня, и необходимость его последующей разборки для восстановления работоспособности;
- отсутствие контровки резьбового соединения рукоятки управления втулкой расхода, обусловливающее вероятность потери последней в процессе тушения огня и выхода ствола из строя;
- отсутствие фиксации ступеней расхода воды, что приводит к ее перерасходу в процессе тушения огня;
Высокая масса ствола - 2,65 кг (по паспорту 2,5 кг) вследствие применения цельнолитных деталей из алюминиевого сплава.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.
Поставленная задача решается тем, что у ручного пожарного ствола, включающего корпус с рукояткой пистолетного типа, муфтовую головку на входе и головку регулирования угла факела распыла тушащей среды на выходе, закрепленный внутри корпуса водоуспокоитель, соединенный штоком с тарелкой клапана, и расположенный между рукояткой и головкой регулирования угла факела распыла единый орган управления величиной расхода тушащей среды и перекрытием ее потока, включающий установленный на корпусе поворотный механизм с роликом, соединенным через направляющий элемент в корпусе с подвижно установленной внутри корпуса втулкой расхода с коническим седлом таким образом, что обеспечена возможность изменения величины расхода тушащей среды от минимальной до максимальной за счет соответствующего изменения кольцевой щели между поверхностью конического седла втулки расхода и тарелкой клапана, обусловленного перемещением ролика от одного крайнего положения до другого, на входе корпуса установлена защитная решетка, единый орган управления выполнен в виде удлиненной и оребренной втулки управления, в приливах которой с одной стороны установлен подпружиненный шариковый фиксатор позиций углового положения втулки управления, а с другой - направленная внутрь последней ось с роликом, направляющий элемент образован радиальным окном в корпусе, ось симметрии которого лежит в плоскости нормального сечения корпуса, а проходящий через окно корпуса ролик втулки управления кинематически соединен с втулкой расхода посредством выполненной в ней винтовой направляющей канавки, втулка расхода снабжена продольной канавкой с подвижно размещенной шпонкой, закрепленной в корпусе, причем величина угла охвата радиального окна корпуса в плоскости нормального сечения, величина осевого перемещения втулки расхода относительно неподвижной тарелки клапана, величина угла охвата и шаг винтовой линии направляющей канавки втулки расхода, величина поперечного размера окон защитной решетки связаны зависимостями:
k
0
φ>φ;, где
0
φ - величина угла охвата радиального окна корпуса в плоскости, нормального сечения,
в
t - величина осевого перемещения втулки расхода относительно неподвижной тарелки клапана,
k
φ - величина угла охвата винтовой направляющей канавки втулки расхода,
k
s - теоретический шаг винтовой направляющей канавки втулки расхода,
р
σ - величина поперечного размера окон защитной решетки,
при этом внешняя цилиндрическая поверхность корпуса в зоне расположения шарикового фиксатора снабжена продольными канавками, количество которых соответствует количеству фиксированных значений расхода тушащей среды, на торце головки регулирования угла факела распыла в зоне действия последнего установлено турбинного типа вращающееся кольцо с выступами-рассекателями.
Предусмотрено, что корпус с рукояткой, втулка расхода и головка регулирования угла факела распыла выполнены из тонкостенных стальных нержавеющих трубчатых профилей, покрытых с внешней стороны термостойкой пластмассой.
Предусмотрено также, что тарелка клапана покрыта съемной абразивоустойчивой оболочкой.
На фигуре 1 представлен общий вид ствола. На фигуре 2 - сечение А-А общего вида ствола.
Устройство включает в себя корпус 1 с рукояткой 2 пистолетного типа. На входе корпуса 1 шарнирно установлена муфтовая головка 3 с защитной решеткой 4. На выходе корпуса 1 размещена головка регулирования угла факела распыла 5 с установленным в нем кольцом турбинного типа 6 с выступами-рассекателями. Внутри корпуса 1 между рукояткой 2 и головкой регулирования угла факела распыла 5 закреплен водоуспокоитель 7, соединенный штоком 8 с тарелкой клапана 9, покрытой съемной эластичной абразивоустойчивой оболочкой 10.
На корпусе 1 размещена удлиненная оребренная втулка управления 11, в приливах которой с одной стороны установлен подпружиненный шариковый фиксатор 12, а с другой - направленная внутрь втулки управления ось 13 с роликом 14. Ролик 14 кинематически соединен через радиально выполненное в корпусе 1 окно 15 с подвижно установленной в корпусе втулкой расхода 16 посредством выполненной в ней винтовой направляющей канавки 17. Втулка расхода 16 имеет коническое седло 18 и продольную канавку 19 с расположенной в ней шпонкой 20, закрепленной в корпусе 1. На внешней цилиндрической поверхности корпуса 1 в зоне расположении шарикового фиксатора выполнены продольные канавки 21, количество которых соответствует количеству фиксированных величин расхода тушащей среды.
На фиг.1 также представлены:
р
δ - величина поперечного размера окон защитной решетки;
в
t - величина осевого перемещения седла 18 втулки расхода 16.
На фиг.2, сечение А-А, показаны:
0
φ - центральный угол охвата радиального окна в корпусе 1;
k
φ - угол охвата винтовой направляющей канавки втулки расхода 16;
Устройство работает следующим образом. Подготавливая к работе, ручной пожарный ствол муфтовой головкой 3, снабженной защитной решеткой 4, присоединяют к соединительной головке пожарного рукава. Шариковый фиксатор 12 оребренной втулки управления 11 устанавливают в положение, соответствующее отметке «Закрыто» одной из продольных канавок 21 на внешней цилиндрической поверхности корпуса 1.
Рукоятка 2 находится в руке ствольщика, который вращением оребренной втулки управления 11 осуществляет регулирование подачи тушащей среды.
При вращении оребренной втулки управления 11 происходит осевое перемещение втулки расхода 16 за счет движения ролика 14, кинематически соединенного с втулкой расхода 16 через радиально выполненное в корпусе 1 окно 15, по винтовой направляющей канавке 17, выполненной на втулке расхода 16. Продольная канавка 19 на втулке расхода 16, соединенная с корпусом 1 через подвижную шпонку 20, закрепленную неподвижно в корпусе 1, исключает проворот втулки 16 вокруг своей оси, обеспечивая при этом возможность осевого перемещения втулки расхода 16. Осевое перемещение втулки расхода 16 с коническим седлом 18 приводит к образованию кольцевого щелевого зазора между коническим седлом 18 и тарелкой клапана 9. Величина этого зазора определяет расход тушащей среды на выходе из ствола. При регулировании угла факела распыла путем вращения головки 5 при достижении некоторой величины угла факела распыла струя воды входит в контакт с выступами-рассекателями кольца турбинного типа 6, обеспечивая тем самым вращение кольца 6 и высокое качество распыления факела струи воды.
В описываемом ручном стволе осевое перемещение втулки расхода происходит за счет движения ролика по спиральной направляющей канавке, выполненной во втулке расхода, а регулирование расхода и перекрытие потока осуществляют вращением оребренной втулки без ее осевого перемещения через окружное сквозное окно, что обеспечивает лишь линейное перемещение клапана в момент перекрытия им потока. Отсутствие вращения клапана в момент соприкосновения способствует его длительной сохранности и повышает надежность устройства в целом. Повышению в целом надежности устройства служит также и наличие на входе корпуса защитной решетки и покрытие тарелки клапана съемной эластичной абразивоустойчивой оболочкой.
Оребрение втулки обеспечивает хороший хват и удобство работы как для правшей, так и для левшей, что невозможно в конструкции ствола-прототипа.