МНОГОМОДУЛЬНАЯ УСТАНОВКА ИМПУЛЬСНОГО ПОРОШКОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Область техники
Полезная модель относится к технике пожаротушения и предназначена для тушения пожаров с помощью модулей порошкового пожаротушения (МПП), размещаемых на поворотной платформе, которая может устанавливаться, как на неподвижных так и подвижных основаниях, например, на тележках, прицепах, на автомобильных шасси и т.п., то есть использоваться как в стационарном, так и в мобильном вариантах.
Уровень техники
В настоящее время обеспечение противопожарной защиты объектов недвижимости в РФ, особенно в сельской местности, можно оценить большей частью как неудовлетворительное. Оперативность прибытия пожарных подразделений низкая, так как они имеют в своем распоряжении большегрузные машины-цистерны, заполненные водой, которые тяжело вести, особенно по плохим районным дорогам. Назрела настоятельная необходимость создания легких мобильных комплексов порошкового пожаротушения, обладающих большой пожаротушащей способностью и призванных дополнить, а в некоторых случаях заменить, существующие пожарные машины с традиционными способами тушения водой и пеной. Кроме того, применение комплексов порошкового пожаротушения позволит повысить безопасность работы боевого расчета, увеличить скорость и эффективность подавления очага пожара.
Известен [1] автомобиль пожаротушения, содержащий шасси, емкость с огнетушащим веществом, нагреватель, трубопровод подачи, патрубок подачи огнетушащего вещества, трубопроводы, предохранительную и запорную арматуру (патент РФ №2131755 С1, 1999). Известна также [2] мобильная установка пожаротушения, состоящая из отдельного фургона контейнерного типа, фургон разделен на две части - кабину боевого расчета и отделение оператора, при этом отделение оператора содержит, по меньшей мере, одну емкость для воды, соединенную с установкой для получения горячей и перегретой воды для обеспечения тушения пожара, имеющей теплообменник и нагреватель, выполненный в виде горелки, и генераторную электроэнергетическую установку для питания внешних потребителей (патент РФ №47755 U1, 2005). Однако известные устройства отличает недостаточная эффективность пожаротушения, связанная с ограниченным количеством запасаемого огнетушащего вещества и соответственно с ограничением расхода огнетушащего вещества.
Известные установки залпового порошкового пожаротушения «Импульс-1», «Импульс-2», «Импульс-Шторм», систему мобильного многоствольного импульсного метания зарядов с порошком в очаг пожара «Ветлуга», как видно из кратких сведений, приводимых в Интернете, отличает сложность исполнения и использование в «тяжелом» варианте - на транспортных средствах типа танка, бронетранспортера и т.п.
Указанные недостатки частично преодолены в техническом решении [3] -Установка У-9-МПП(Н)-24-И-ГЭ-У2. Паспорт и руководство по эксплуатации. ЗАО «Источник плюс» г. Бийск, 2012 г. Эта установка относится к средствам импульсного порошкового пожаротушения и может рассматриваться как наиболее близкий аналог предлагаемому техническому решению по технической сущности и назначению. Известное устройство [3] содержит платформу с установленными и закрепленными на ней девятью импульсными MПП «Тунгус-24». Каждый МПП закреплен отдельным стопором на платформе, состоящей из стапеля и каркаса с направляющими для МПП. Платформа снабжена винтовым механизмом для обеспечения наведения МПП на очаг пожара в вертикальной плоскости. Эффективность пожаротушения этой установки выше, чем у рассмотренных аналогов [1], [2], но она ограничивается имеющимися недостатками. Недостатками этой установки являются: отсутствие возможности наведения МПП на очаг пожара в горизонтальной плоскости путем поворота платформы; значительное время на замену сработавших МПП, обусловленное конструктивными особенностями - закрепление и высвобождение МПП на платформе производится поочередно отдельно для каждого МПП; осуществление наведения только вручную и визуально, без использования средств автоматизации и прицеливания.
В рассматриваемой полезной модели предлагается легкий комплекс - установка импульсного порошкового пожаротушения, которая может быть установлена стационарно на неподвижном основании, на транспортном средстве и/или на легком прицепе к любому транспортному средству.
Раскрытие полезной модели
В основу полезной модели поставлена задача повышения эффективности пожаротушения путем создания установки, конструктивно обеспечивающей расширение возможностей наведения на очаг пожара МПП не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскостях, уменьшение времени на замену сработавших МПП, а также использующей средства автоматизации и прицеливания для наведения установки на очаг пожара.
Решение технической задачи достигается тем, что в известной установке импульсного порошкового пожаротушения, содержащей металлическую поворотную платформу с установленными соосно и закрепленными на ней МПП, выполненной с возможностью ее наведения в вертикальной плоскости в направлении очага пожара и поочередного пуска огнетушащего порошка из каждого отдельного МПП в направлении очага пожара после подачи на него пускового электрического импульса, согласно полезной модели введены первый и второй реверсивные электрические серводвигатели, пульт наведения установки и пуска МПП, видеокамера с устройством прицеливания, закрепленные на платформе соосно с МПП, установка выполнена с возможностью наведения на очаг пожара, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, с помощью соответственно первого и второго реверсивных электрических серводвигателей, путем дистанционного управления с пульта поворотами платформы в вертикальной и горизонтальной плоскостях оператором по информации от видеокамеры, узлы крепления МПП к платформе конструктивно выполнены в виде рычажных устройств, одновременно с помощью поворота рычагов освобождающих все МПП от крепления к поворотной платформе и/или закрепляющих их.
Кроме того предусмотрено.
Установка содержит 8 МПП типа Тунгус-24, установленных на платформе в двух расположенных друг над другом рядах по 4 МПП в каждом ряду.
Пульт наведения установки и пуска МПП выполнен в виде дистанционного пульта, электрически соединенного кабелем с платформой и снабженного монитором, связанным с видеокамерой.
Видеокамера с устройством прицеливания, установленная на платформе соосно с МПП, соединена с пультом кабелем.
Введение отличительных признаков в полезной модели позволяет создать установку импульсного порошкового пожаротушения, где конструктивно обеспечено расширение возможностей наведения на очаг пожара МПП не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскостях, уменьшение времени на замену сработавших МПП, а также использование средств автоматизации для наведения на очаг пожара. Это приводит к решению поставленной задачи с достижением технического результата - повышением эффективности пожаротушения.
Заявителем не выявлены технические решения, тождественные заявленной полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».
Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами. Общий вид установки представлен на фиг.1, 2 - вид слева спереди и вид справа сзади соответственно, на фиг.3-7 представлены отдельные компоненты установки, на фиг.8 показана установка, смонтированная на прицепе. На фиг.3,4 представлены соответственно вид слева спереди и вид сверху левого каркаса поворотной платформы. На фиг.5 и 6 приведены схематичные изображения соответственно горизонтального и вертикального реверсивных электроприводов, поясняющие кинематику поворотов платформы. На фиг.7 приведен рабочий чертеж верхнего редуктора вертикального электропривода.
Позициями на чертежах обозначены:
1 - поворотная платформа;
2 - модули порошкового пожаротушения;
3 - первый электрический серводвигатель;
4 - второй электрический серводвигатель;
5 - видеокамера с устройством прицеливания;
6 - центральная стойка;
7 - каркас поворотной платформы;
8 - горизонтальные направляющие каркаса;
9 - втулка крепления каркаса;
10 - шпильки крепления МПП;
11 - защелка;
12 - ось защелки;
13 - поперечные планки;
14 - продольные планки;
15 - вертикальная штанга;
16 - ручка поворота вертикальной штанги;
17 - скоба поджима продольной планки;
18 - нижний редуктор вертикального привода;
19 - верхний редуктор вертикального привода;
20 - горизонтальный несущий вал вертикального привода;
21 - передаточный вал вертикального привода;
22 - поворотный фланец;
23 - «трещотка» вертикальная;
24 - редуктор горизонтального привода;
25 - вертикальный несущий вал горизонтального привода;
26 - «трещотка» горизонтальная;
27 - болты крепления.
Осуществление полезной модели
Как видно из изложенного выше и приведенных графических материалов, предлагаемая многомодульная установка импульсного пожаротушения (в реализации имеет название «Гранит») содержит поворотную платформу 1 с модулями порошкового пожаротушения 2, установленными и закрепленными на ней соосно. Поворотная платформа 1 связана с первым 3 и вторым 4 электрическими реверсивными серводвигателями, предназначенными для осуществления ее поворотов соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях, через элементы вертикального и горизонтального электроприводов. Соосно с МПП 2 на платформе 1 установлена также видеокамера 5 с устройством прицеливания. Установка снабжена пультом ее наведения и пуска МПП (на чертежах не показан). Пульт наведения установки и пуска МПП выполнен в виде дистанционного пульта управления, электрически соединенного кабелем с платформой, и снабжен монитором, связанным с видеокамерой. Для крепления установки в стационарном или мобильном вариантах и для монтирования ее элементов предназначена центральная стойка 6, снабженная болтами крепления 27. Поворотная платформа 1 состоит из двух металлических каркасов 7 (левого и правого), горизонтальные направляющие которых 8 используются для крепления МПП. Для соединения каркаса 7 с приводом предназначены втулки крепления каркаса 9. На корпусе каждого МПП имеются четыре шпильки крепления 10, а на горизонтальных направляющих каркаса 8 - пазы под эти шпильки. В каждом каркасе 7 устанавливаются по 4 МПП типа «Тунгус-24» в два ряда. Такое расположение МПП позволяет уменьшить на треть, по сравнению с прототипом, рычаг действия опрокидывающих сил отдачи, возникающих при пуске МПП из верхнего ряда.
Узел крепления МПП к поворотной платформе представляет собой рычажное устройство. В его состав входят: защелка 11, ось защелки 12, поперечные 13 и продольные 14 планки узла крепления МПП, вертикальная штанга 15, ручка поворота вертикальной штанги 16, скобы поджима продольных планок 17.
В состав вертикального и горизонтального электроприводов, предназначенных для осуществления поворота платформы соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях, входят реверсивные электрические серводвигатели 3, 4 и редукторы 18, 19, 24, передающие вращение двигателей на соответствующие валы 20, 21, 25, осуществляющие повороты платформы. Вертикальный электропривод содержит первый серводвигатель 3 - реверсивный электродвигатель вертикального привода, нижний 18 и верхний 19 редукторы, горизонтальный несущий вал вертикального привода 20, передаточный (через посредство нижнего редуктора 18 от электрического серводвигателя 3) вал вертикального привода 21. Для установки верхнего редуктора 19 вертикального привода предназначен поворотный фланец 22. Вертикальный привод оборудован также механизмом фиксации платформы после ее наведения по вертикали - «трещоткой» вертикальной 23. Горизонтальный электропривод содержит второй серводвигатель 4 - реверсивный электродвигатель горизонтального привода, редуктор горизонтального привода 24, вертикальный несущий вал горизонтального привода 25. Горизонтальный привод оборудован также механизмом фиксации платформы после ее наведения по горизонтали - «трещоткой» горизонтальной 26. Для крепления установки к несущей конструкции средства перевозки предусмотрены болты крепления 27 центральной стойки с помощью юбки к несущей конструкции средства перевозки (юбка на чертеже не показана).
Пульт наведения установки и пуска МПП электрически соединен кабелем с электроприводами и через штепсельные разъемы с каждым МПП (на чертежах не показаны). На пульте размещены монитор, тумблер включения, индикаторы состояния электрических цепей пуска МПП, галетный переключатель для пуска конкретного МПП, 2 кнопки пуска МПП, а также 2 джойстика для поворотов платформы «Влево-вправо» и «Вверх-вниз». Предусмотрено выполнение пульта как стационарным (совместно с установкой), так и переносным, в зависимости от условий применения установки.
Работа предлагаемой многомодульной установки импульсного пожаротушения осуществляется следующим образом.
Предварительно смонтированная установка приводится в состояние готовности к использованию. МПП 2 закрепляются в каркасах 7 поворотной платформы 1, то есть происходит «заряжание» установки. Принцип действия механизма крепления МПП состоит в следующем. Для установки в левый каркас 7 поворотной платформы 1 (см. фиг.3, 4) МПП поочередно вставляются спереди шпильками крепления 10 в соответствующие пазы на горизонтальных направляющих 8 каркаса 7. После установки четырех МПП ручка 16 поворачивается по часовой стрелке в положение, соответствующее изображенному на фиг.3, 4. При этом вертикальная штанга 15 узла крепления поджимает скобами 17 продольные планки 14, которые с помощью поперечных планок 13 поворачивают все защелки 11 вокруг осей 12 в положение фиксации в горизонтальных направляющих каркаса 8 всех шестнадцати шпилек крепления одновременно для четырех МПП. Аналогичные действия проводят при установке МПП в правый каркас 7 поворотной платформы 1. При замене «сработавших» МПП их освобождают из узла крепления. При этом перечисленные выше действия производятся в обратном порядке: ручка 16 поворачивается против часовой стрелки, вертикальная штанга 15 при этом перестает поджимать скобами 17 продольные планки 14, они поворачиваются и в результате поперечные планки 13 поворачивают все защелки 11 вокруг осей 12, убирая фиксацию и освобождая все шестнадцать шпилек крепления 10 четырех МПП одновременно.
Подготовленная установка монтируется на территории защищаемого объекта (при стационарном варианте использования) или доставляется к месту пожара на транспортном средстве (при мобильном варианте использования). Далее выполняется задача наведения установки на очаг возгорания в горизонтальной и вертикальной плоскостях. По информации от видеокамеры 5 с устройством прицеливания оператор с пульта наведения включает реверсивные серводвигатели. С помощью редукторов передается вращение двигателей на соответствующие валы, обеспечивающие требуемые повороты платформы. Электрическое питание серводвигателей осуществляется от автомобильного аккумулятора.
Повороты платформы в двух плоскостях осуществляются двумя электроприводами. При включении электрического серводвигателя 4 горизонтального привода вращение его вала с помощью редуктора 24 горизонтального привода передается на вертикальный несущий вал 25 горизонтального привода, соединенный с поворотным фланцем 22, на котором установлен верхний редуктор 19 вертикального привода. В результате поворотный фланец 22 вращается в горизонтальной плоскости, как показано на фиг.5, осуществляя наведение поворотной платформы по горизонту. На валу конической шестерни горизонтального привода установлен механизм фиксации платформы после наведения - «трещотка» горизонтальная 26. Она автоматически срабатывает после остановки двигателя. При включении электрического серводвигателя 3 вертикального привода вращение его вала передается с помощью нижнего редуктора 18 на передаточный вал 21 вертикального привода (см. фиг.6). Передаточный вал 21 проходит через центральную стойку 6 и передает свое вращение с помощью конических шестерен на несущий вал 20 вертикального привода, вращение которого приводит к повороту платформы 1 в вертикальной плоскости. «Трещотка» вертикальная 23 автоматически срабатывает после остановки двигателя 3 и служит для фиксации платформы после завершения процесса ее наведения в вертикальной плоскости.
Когда наведение установки на очаг пожара как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости завершено, производят поочередный выпуск огнетушащего порошка из любого выбранного МПП в направлении очага пожара до момента его ликвидации. Таким образом с пульта наведения установки и пуска МПП дистанционно осуществляется как наведение платформы 1, так и выпуск огнетушащего порошка в направлении возгорания из МПП. Оператор пульта производит при этом необходимые действия по информации на мониторе от видеокамеры 5 с устройством прицеливания. Когда все МПП израсходованы, производят новое «заряжание» - замену сработавших МПП на новые модули, наполненные огнетушащим порошком. Для этого из узла крепления поворотом ручки 16 освобождают сработавшие МПП (сразу 4) и производят их замену из запасного «возимого» комплекта. Времени на эту операцию требуется значительно меньше, чем в прототипе, благодаря конструктивным особенностям узла крепления МПП.
Как видно из изложенного, введение существенных отличительных признаков позволило достигнуть технического результата и создать установку, конструктивно обеспечивающую расширение возможностей наведения на очаг пожара МПП не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскостях, уменьшение времени на замену сработавших MПП, а также использующую средства автоматизации и прицеливания для наведения установки на очаг пожара. Таким образом, поставленная задача решена и обеспечено повышение эффективности пожаротушения.
Проведенные натурные испытания подтвердили указанные возможности предлагаемой многомодульной установки импульсного порошкового пожаротушения. Устройство может быть изготовлено на малых технологических линиях из известных материалов без применения специальных приспособлений и оборудования. Все это обуславливает соответствие заявляемого технического решения критерию «промышленная применимость».
Промышленная применимость
Разработана техническая документация, рабочие чертежи, изготовлены опытные образцы и проведены их успешные испытания. Высокие технические характеристики предлагаемого технического решения и достаточно низкая цена обуславливают перспективу его широкого применения.
Источники информации
1. Автомобиль пожаротушения. Патент РФ №2131755 С1, 1999
2. Мобильная установка, пожаротушения. Патент РФ №47755 U1, 2005
3. Установка У-9-МПП(Н)-24-И-ГЭ-У2. Паспорт и руководство по эксплуатации. ЗАО «Источник плюс» г. Бийск http//http://www.antifire.org, прототип