气动灭火器电起动设计及关键部件强度分析*

何也能,辛 喆,赵红利,杨 凯,余 舟

(1.浙江工业职业技术学院 交通学院,浙江 绍兴 312000;2.中国农业大学 工学院,北京 100083; 3.中汽认证中心有限公司,北京 100044;4.青岛市产品质量监督检验研究院,山东 青岛 266000; 5.吉利汽车研究院(宁波)有限公司,浙江 宁波 315000)

0 引 言

目前,便携式风力灭火机已普遍应用于我国森林草原火灾扑救[1]。其喷出的气流可扑灭A类火灾(固体有机物燃烧火)中的低强度森林、草原地表火[2],但对于更高强度的火灾，其灭火性能较有限[3]。

风速高、风量大和质量轻是提高风力灭火机性能的可发展方向[4]。便携式风力灭火机主要由离心风机和小型二冲程汽油机组成,因此,提高风力灭火机性能的重要途径包括优化风机结构[5-7]、选配较高功率及轻量型的汽油机。通常,便携式风力灭火机用汽油机的功率为3.5 kW～4.5 kW,通过人力拉动拉绳盘带动飞轮及曲轴旋转实现起动。其拉绳盘与汽油机飞轮组一体,结构简单紧凑。

现有某航空用双气缸二冲程小型汽油机,功率近13 kW,而重量仅约4 kg,具有较高功率及轻量型的特点,可选配作为风力灭火机发动机,提高灭火性能。但该汽油机通过人力转动外部长桨叶进而起动,当其应用于风力灭火机时,由于风机叶轮在蜗壳内部,不易通过人力旋转叶轮实现起动。

针对该问题,笔者设计具有较大起动功率的电起动机构,同时由于起动机构强度不足则易发生损坏,用有限元法进行强度校核[8]。

1 电起动方案设计

1.1 电起动总体方案确定

针对所选配汽油机的结构特点,并考虑蜗壳刚度、风机进风方式和起动机构重量等因素,笔者设计分离式电起动机构。……