[发明专利]激波砂石灭火炮

说明书

技术领域：

本发明涉及一种以砂石和土尘为介质，用于森林和草原等场合进 行远距离灭火的设备装置，特别是一种激波砂石灭火炮。

背景技术：

现有的森林、草原灭火方式，除空中洒水式外，地面一般采用防 火通道法、人员扑打法、水龙喷灭法和高压风力灭火法等。防火通道 法是一种被动灭火方式，水龙喷灭法不仅具有水源携带困难、车辆行 驶受限等问题；人员扑打法灭火效率太低、人员劳动强度大、危险性 高；风力灭火法也需要人员接近火源，同样存在人员劳动强度大、危 险性高的问题，此外后两种灭火方法对于大面积火情和高空火情难以 致效和迅速扑灭。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有灭火技术设备中存在的缺点，寻求设 计一种可以现场采挖沙石或土尘等低价值物质作为灭火介质用于森 林或草原场合远距离灭火的设备装置，即提供一种激波砂石灭火炮。

本发明装置的主体由压缩气源、压缩气体截止阀、激波管、激波 管砂石炮分隔阀、砂石炮、砂石、砂石输送机构和沙石采掘机经组合 装配而成的一体式灭火装置；管状结构的激波管由开关阀或膜片分为 高压腔和低压腔；压缩气源由空气压缩机和储气罐组成，与激波管管 道式相连；激波管与砂石炮由激波管砂石炮分隔阀衔接；砂石炮为一 管式结构，管径可根据灭火的规模、激波管的直径、砂石量的大小等 因素确定，在炮管的侧壁上开有砂石填充孔；砂石采掘机是一个综合 性结构，包括砂石采掘部分和振动过滤机构；砂石采掘部分主要由旋 转型刀式挖掘铲、砂土导向壳体、传动轴等组成；砂土导向壳体的形 状与挖掘铲对应，围绕在挖掘铲的非铲土部位的周边，将挖掘出的砂 土导向输出；传动轴的端部安装着挖掘铲，实行滑差式连接或刚性连 接，轴的另一端与动力系统连接；振动过滤部分为以振动筛为主体， 杂质清除刮板为辅助体的振动分离器，入口端与砂土采掘机部分的输 出口衔接，其出口端与砂土输送机构的输入端相连接，与砂土采掘机、 砂土输送机构同步工作；砂土输送机构采用链式输送形式或螺旋式输 送方式，其前端与砂土采掘机的振动过滤部分相连接，后端与砂石炮 的砂石填充孔相连；压缩气源与激波管之间由压缩气体截止阀连接， 激波管与砂石炮间由激波管砂石炮分隔阀连接，在砂石炮中填充有砂 石。

本装置的工作原理为：在压缩气源中储存有压缩气体，当压缩气 体截止阀被打开时，高压气体充入激波管的高压腔，同时在激波管的 低压腔中充满常压空气。激波管的高压腔与低压腔之间由瞬态开关阀 分隔。当瞬态开关阀打开时，激波管中建立起超高压力波，当压力波 传到激波管砂石炮分隔阀处时，分隔阀开启，压力波进入砂石炮中， 推动砂石射出砂石炮，由于砂石具有密度大的特征，在气体压力作用 下砂石可达到更远的距离，而且具有较大的作用力，灭火效果比水和 气态物质更加有效。

本发明与现有技术相比，由于采用了灭火现场的砂土作为灭火介 质，具有灭火原料易得，灭火效率高，效果好，射程远，节省能源等 突出优点。

附图说明：

图1是本发明装置的主体结构原理示意图。

具体实施方式：

本发明的实施主体结构包括压缩气源1、压缩气体截止阀2、激 波管3、激波管砂石炮分隔阀4、砂石炮5、砂石6、砂石输送机构7 和砂石采掘机8，经过常规的技术工艺组合装配成为协调一致的一体 式远程灭火炮。

本发明实施例所说的激波管3是砂石炮5的动力，它是一直径相 同的管状结构，分为高压腔和低压腔，高压腔与低压腔之间由一瞬态 开关阀或膜片隔开。在低压腔中填充入常压介质，而在高压腔内充入 高压空气。激波管3的原理是利用较高的气体压力诱发管中介质的激 波，从而导致激波管3中介质的压缩，形成激波管末端的滞止高压和 高温状态。在激波管3的高压腔内充满带有压力为0.3～3MPa的压缩 空气，低压腔中充满常压空气，在高压腔和低压腔之间由瞬态开关阀 分隔，其结构可类似于照相机快门结构，可实现瞬态的开闭。当瞬态 开关阀打开时，高压腔中的高压气体冲入低压腔中，形成激波，并且 以一定的速度向低压腔的右端(或末端)传递，而激波管3的右端由 激波管砂石炮分隔阀4封闭，激波在到达该处形成高压波。利用了激 波管3对介质压缩的原理，采用常压空气作为介质，利用介质的压缩 能，推动砂石的激发，形成灭火砂石炮。