摘 要
目前,世界各国在清洗消防水带过程中采用的方法多种多样,有人工清洗、机械清洗、化学清洗、超声波清洗等等。
但发展至今,都倾向于水射流清。水射流清洗由于其独到的优势,现已占清洗份额的80%左右。但在我国,高压水射流清洗发展远远滞后于发达国家,水射流清洗只占清洗份额的10%左右,但发展迅速,每年正以10%的速度增长。将来水射流清洗在我国的清洗业中必将占据主导地位。
我国声场的微小型清洗机,一般压力为410MPa.流量为36L/min。在这种形式下,梳刷式消防水带清洗机以其结构简单、低水耗、操作简单、成本低廉应运而生[1]。
梳刷式清洗机主要由动力部分、传动部分、执行系统、循环系统、卷曲装置及外部框架等6个主要组成部分组成。动力系统包括5.5kw电动机;传动系统包括拖轮、带轮及传动带;执行部分主要由梳刷、梳刷轴、限带轴和喷淋水管组成[2]。
关键词:清洗;水射流;梳刷式清洗机;设计
Abstract
At present, methods adopted around the world in the cleaning process of various fire hose, a manual cleaning, mechanical cleaning, chemical cleaning, ultrasonic cleaning, etc..
But so far, have a tendency to water jet. Water jet cleaning because of its unique advantages, has accounted for about 80% share of the cleaning. But in our country, the high pressure water jet cleaning development lags far behind the developed countries, water jet cleaning cleaning share accounts for only about 10%, but the rapid development, are rising at an annual rate of 10%.
Future water jet cleaning will occupy the leading position in the cleaning industry in china. Miniature cleaning machine in our field, the general pressure for 410MPa. flow 36L\/min. In this form, the comb brush fire hose washing machine emerge as the times require for its simple structure, low water consumption, simple operation, low cost.
Brush type cleaning machine is mainly composed of a power part, a transmission part, execution system, circulatory system, curling 6 main parts of apparatus and external frame etc.. Power system including 5.5kW motor; drive system includes a tug, belt wheel and a driving belt; the main parts of the comb, comb brush shaft, shaft and a spray pipe.
Key words:Cleaning; water jet; Comb brush type cleaning machine ; design.
目 录
摘 要III
AbstractIV
目 录V
1 绪论
1.1 本课题的研究内容和意义1
1.2 国内外的发展概况1
1.3 本课题应达到的要求1
2 消防水带的参数获取2
2.1 水带的特性2
2.2 水带的结构2
2.3 水带的性能要求3
2.4 水带的日常保养与防护5
3 消防水带清洗机的概述7
3.1 清洗过程中采用的方法7
3.2 水带上附着物的主要成分7
3.3 清洗机的特点7
4 清洗机的主要构成8
4.1 清洗机的组成8
4.1.1 电机的选择9
4.1.2 V带轮减速装置的设计10
4.1.3 电机主动带轮10
4.1.4 毛刷带轮12
4.1.5 水箱12
4.1.7 水泵主动带轮15
4.1.8 托轮与托轮轴16
4.1.9 压辊与压辊轴17
4.1.10 喷淋水管19
4.1.11 毛刷与毛刷轴21
5 锥齿轮的设计24
5.1 齿轮传动特点与分类24
5.2 齿轮传动的主要参数与基本要求24
5.3 主要参数24
5.5 齿轮传动的失效形式25
5.6 确定模数m25
5.7 按接触强度计算d125
5.7.1 计算公式25
5.7.2 计算转矩T125
5.7.3 许用接触应力[σH]26
5.7.4 计算d126
5.8校核齿根弯曲疲劳强度26
5.8.1 确定有关参数和系数26
6 结论与展望31
6.1 结论31
6.2 不足之处及未来展望31
致 谢32
参考文献33
1 绪论
1.1 本课题的研究内容和意义
本课题来源于实际需求。
1.消防任务繁重每次发生火灾都需要很多水带,尤其是在大型火灾之后,水带的清洗工作就变得尤其繁重,再加上消防人员身心疲惫,但为了以防万一又不得不将当天用过的水带进行清洗,这样一来势必会增加消防人员额外的工作压力。
2.清洗消防水带耗时、耗人力。一条消防水带长约25 m,如果人工洗涤,每次清洗时仅凭一人是完成不了的,或者说很难完成。这种现状已经持续了很久而未得到解决。
1.2 国内外的发展概况
目前,世界各国在清洗消防水带过程中采用的方法多种多样,有人工清洗、机械清洗、化学清洗、超声波清洗等等。但发展至今,都倾向于水射流清。水射流清洗由于其独到的优势,现已占清洗份额的80%左右。但在我国,高压水射流清洗发展远远滞后于发达国家,水射流清洗只占清洗份额的10%左右,但发展迅速,每年正以10%的速度增长。将来水射流清洗在我国的清洗业中必将占据主导地位。我国声场的微小型清洗机,一般压力为410MPa.流量为36L/min。在这种形式下,梳刷式消防水带清洗机以其结构简单、低水耗、操作简单、成本低廉应运而生[3]。
1.3 本课题应达到的要求
对市场现有产品及需求进行分析对比,使拟定的设计方案不但满足功能要求,而且要结构简单、安全可靠、操作和维护方便等;制造成本合理、方案可实施。在规定时间内完成下列任务要求:
1.消防水带清洗机总装图一张。建议用A0标准图幅。
2.消防水带清洗机清洗装置总装图。建议用A0标准图幅。
3.所有非标准零件图纸。建议用A3标准图幅。
4.设计说明书一份。
5.翻译8000以上外文印刷字符或译出4000汉字以上的有关技术资料或专业文献。
2 消防水带的参数获取
2.1 水带的特性
消防水带是消防现场输水用的软管。按材料可分为有衬里消防水带和无衬里消防水带。其中无衬里消防水带耐压低、阻力大,容易漏水,且易霉腐,寿命较短,适合于建筑物内火场中铺设;有衬里水带耐高压,耐磨损,耐霉腐,经久耐用,且不易渗漏,阻力小,也可任意弯曲折叠,随意搬动,使用方便,适用于外部火场铺设及接通消防车[4]。
有衬里消防水带包括棉质、尼龙衬胶水带、涤纶灌胶水带、麻质涂塑水带。无衬里水带有棉水带、亚麻水带、苎麻水带。按承受工作压力分为0.8MPa、1.0MPa、1.3MPa、1.6MPa四类。按直径分为50、65、80或75、90毫米四类。按编织方式分为平纹水带和斜纹水带两类。每节水带的长度一般规定为20米。
2.2 水带的结构
接口接口是水带与水带、消防泵、消火栓或移动式水炮连接的接头。主要有水带接口、管牙接口、阀盖、内螺纹固定接口、外螺纹固定接口、异径接口,异型接口等[5]。
1. 使用中应注意:
(1) 使用和存放时,应避免摔、撞和重压,以防变形而使装拆困难。
(2) 连接之前,应认真检查滑槽和密封部位,若有污泥和砂粒等杂物须及时清除,以防装拆困难和密封不良。
(3) 连接内扣式接口时,应将扣爪插入滑槽后再按顺时针方向拧足。在连接水带时,还需将水带理直,以防水带扭转而使接口自行脱开。
(4) 连接插入式接口时,应插至听到雌接口弹簧销伸至雄接口卡槽的声音为止,以确保连接可靠。
(5) 存放时注意避免与酸、碱等化学物品接触,以防金属件腐蚀和橡胶密封圈变质。
2. 分水
分水器是将出水线的水流分出支线水流的连接器具。按所分出的支线数量,有二分水、三分水及四分水之分。
(1) 结构
每个分水器有一个进水口和几个出水口,可供同时使用,也可分别使用,其接口均为内扣式。出水口上均装有截止阀或球阀,可以随时关闭,控制水流,便于增加和调换支线水带。
(2) 使用和保养
使用前,要检查接口密封圈和阀门是否完整好用。严冬季节要设法保温,防止冻结失灵。用后要用清水冲冼干净。
2.3 水带的性能要求
1. 水带的织物层应编织得均匀,表面整洁;无跳双经、断双经、跳纬及划伤。
2. 水带衬里(或覆盖层)的厚度应均匀,表面应光滑平整、无折皱或其他缺陷。
3. 水带内径的公称尺寸及公差应符合表2-1的规定。
4. 水带的长度及尺寸公差应符合表2-2的规定。
5. 水带的设计工作压力及耐压值应不低于表2-3的规定
表2-1 公称尺寸
表2-2 长度
表2-3 压力
6. 水带的单位长度质量
(1) 设计工作压力为0.8MPa、1.0MPa、1.3MPa、1.6MPa的水带,其单位长度的质量不应超过规定。
(2) 设计工作压力为2.0MPa、2.5MPa的水带,其单位长度的质量不应超过表2-4的规定。
表2-4 单位长度质量
7. 设计工作压力为0.8MPa、1.0MPa、1.3MPa、1.6MPa的水带,在设计工作压力下其轴向延伸率和直径的膨胀率不应大于5%。设计工作压力为2.0MPa、2.5MPa的水带,在设计工作压力下其轴向延伸率和直径的膨胀率不应大于8%。
8. 在水压作用下,沿水流方向看,水带不应产生逆时针扭转。在设计工作压力下,扭转度不应大于表2-5的规定。
表2-5扭转角
9. 在0.8MPa的水压下,将水带弯成外侧半径如表2-6规定的圆弧,弯曲部分的内侧应无明显折皱。
表2-6 弯曲半径
10. 按4.6进行粘附性试验后,衬里间(或覆盖层间)不应有粘附现象。
11. 按4.7进行耐低温性能试验后,水带应能立即展开、无卷曲现象,并能再次卷紧,且在设计工作压力下无渗漏。
12. 衬里(或覆盖层)应具备下列物理机械性能。
(1) 附着强度
水带织物层与衬里(或覆盖层)之间的附着强度不应低于20N/25mm。
(2)扯断伸长率
水带衬里(或覆盖层)的扯断伸长率应大于织物层的扯断伸长率。
(3)热空气老化
进行热空气老化试验后,水带的爆破压力和衬里(或覆盖层)的附着强度不应低于老化前测定值的75%。





