CN115116316B - 一种船舶舰艇火灾模拟舱 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种船舶舰艇火灾模拟舱，属于火灾模拟的技术领域，其包括油池和承载板，承载板位于油池下方，承载板上设置有弹力组件和推动组件，推动组件设置数量不少于三组，推动组件对油池在竖直方向上进行支撑，并对油池施加竖向推力产生晃动；弹力组件用于配合推动组件对油池产生不同强度的晃动，弹力组件设置数量与推动组件设置数量相同，本申请具有针对不同摇晃强度下的船舶机舱液体火灾燃烧特性研究的效果。
Description
技术领域
本申请涉及火灾模拟的技术领域，尤其是涉及一种船舶舰艇火灾模拟舱。
背景技术
目前火灾安全在船舶航运中尤为重要，发动机舱作为船舶航行的动力来源，内部运行这各种机器设备并且存放了大量的燃油。机器设备在运行过程中会产生大量的热以及会产生高温的外壁面，燃油一旦从机械设备或者管道中泄流，极易被高温热源引燃，最终造成火灾的发生。由于燃油泄露速率很快，泄露的燃油极易在船舱积累最终形成流淌火。
船舶在海上航行，海浪不具方向性，会导致船舶发生摇晃，同时船舶还在沿某一方向航行，多重晃动叠加，使得船舶机舱内的流淌火燃烧与陆地空间内的油池内的流淌火燃烧不同。船舶晃动导致火焰的燃烧面也会随之晃动，从而引起燃油液体内部传热加速，温升速率增大，促进蒸发燃烧；然而油池内流淌火的燃烧面也会因为船舶摇晃而发生倾斜，燃油液面接受的热反馈强度会减弱，又会降低蒸发燃烧强度，二者存在一定的竞争机制；同时，火焰或羽流形态特征和空气卷吸特性等也会由于燃烧面的摇晃摆动而发生变化。另外，船舶摇晃频率和幅度的改变会进一步增大机舱油池火燃烧的复杂程度。
实验人员在研究中发现，针对不同摇晃强度下的船舶机舱液体火灾燃烧特性研究比较少，存在陆地流淌火实验平台无法满足的缺陷。
发明内容
为了满足针对不同摇晃强度下的船舶机舱液体火灾燃烧特性研究，本申请提供一种船舶舰艇火灾模拟舱。
本申请提供的一种船舶舰艇火灾模拟舱采用如下技术方案：
一种船舶舰艇火灾模拟舱，包括油池和承载板，承载板位于油池下方，承载板上设置有弹力组件和推动组件，推动组件设置数量不少于三组，推动组件对油池在竖直方向上进行支撑，并对油池施加竖向推力产生晃动；弹力组件用于配合推动组件对油池产生不同强度的晃动，弹力组件设置数量与推动组件设置数量相同。
通过采用上述技术方案，承载板为弹力组件和推动组件提供了固定位置，推动组件数量的设置为了保证对油池提供稳定的支撑，避免油池倾覆现象的发生。推动组件对油池施加竖直方向的推力，配合弹力组件从而使油池产生滑动，弹力组件自身还能配合油池产生不同强度的晃动，从而满足不同摇晃强度下的船舶机舱液体火灾燃烧特性研究的需求。
可选的，所述推动组件包括电动液压推杆和第一弹簧，电动液压推杆和第一弹簧均竖直设置；电动液压推杆本体一端与承载板固定连接，活塞杆一端与油池底部抵接；第一弹簧一端与承载板固定，另一端与油池底部固定。
通过采用上述技术方案，电液推杆工作时，当活塞杆所受外力超过调定的输出力或活塞到终点电机仍在转动，路中的油压增高调定的限额，溢流阀迅速而准确的溢流，实现过载保护，电机虽在转动，但不会烧毁，具备安全性，同时可以给电动液压推杆设定输出力，不同的输出力就能产生不同的晃动强度，而第一弹簧的存在能使油池产生无方向性的晃动，更加贴近海上船舶晃动的状态，使实验更加真实。
可选的，所述弹力组件包括弹性绳和电机，电机固定在承载板背离油池一侧，弹性绳一端与油池底部固定连接，另一端贯穿承载板后与电机的转动轴可拆卸连接，弹性绳与第一弹簧静止状态下的竖直中心线重合，弹性绳具有弹性。
通过采用上述技术方案，电机转动能拉动弹性绳在电机的转动轴上缠绕，从而缩短弹性绳的有效长度，弹性绳对第一弹簧形成拉扯，从而减弱了第一弹簧的回弹长度，达到配合第一弹簧对油池形成不同强度的晃动的效果。
可选的，所述电动液压推杆上固定有第一垫块，第一垫块为半球状，第一垫块弧形凸面与油池底面抵接。
通过采用上述技术方案，第一垫块的存在减少了电动液压推杆端部和油池底部的接触面积，在油池晃动的时候减少了对电动液压推杆端部的磨损。
可选的，所述油池底部开设有定位槽，定位槽竖直开设且位于第一垫块正上方，油池底部固定有第二垫块，第二垫块为半球状，第二垫块位于定位槽中心处，第二垫块弧形凸面与第一垫块的弧形凸面抵接，第二垫块边缘到定位槽槽壁的距离大于第一垫块的直径长度。
通过采用上述技术方案，当第二垫块和第一垫块抵接时，由于弹力组件的存在会导致相邻推力组件对油池产生的支撑力是不同的，油池晃动第一垫块和第二垫块相对滑动，从而第二垫块滑动到定位槽内，而滑动的方向也是不确定性的，就进一步增强了油池的晃动状态，使实验更加贴合船舶在海上航行的状态。
可选的，所述油池底部固定有震动电机。
通过采用上述技术方案，震动电机的存在进一步增强油池的晃动，贴合船舶在海上航行的状态。
可选的，所述电机与弹性绳之间设置有限位机构、第一套筒和第二套筒，弹性绳与第一套筒外壁固定连接，第二套筒与电机的转动轴螺纹连接，电机上固定有限位杆，限位杆平行于电机的转轴设置，限位杆仅贯穿第二套筒，第二套筒配合限位机构用于实现第一套筒与电机的转动轴间歇性固定。
通过采用上述技术方案，第一套筒的存在为弹性绳的缠绕提供了收卷位置，限位杆的存在使第二套筒可以沿限位杆长度方向滑动，第二套筒配合限位机构实现了第一套筒与电机的转动轴间歇性固定的状态，间歇性的固定方式，使弹性绳在第一套筒上缠绕几圈后突然第一套筒与电机不再限位，第一套筒会产生滑扣现象，此时缠绕在第一套筒上的弹性绳会松开，如此反复，达到了每组弹力组件和推动组件对油池形成的晃动力均不同的状态，进一步加强了对油池晃动的不确定性。
可选的，所述电机上固定有定位管，定位管与电机的转动轴共中心线，限位机构、第一套筒和第二套筒均位于定位管上；限位机构包括限位组件和解锁组件，限位组件用于第一套筒与定位管形成限位固定，解锁组件与第二套筒形成配合用于解除限位组件对第一套筒的限位固定。
通过采用上述技术方案，定位管的存在为限位机构、第一套筒和第二套筒提供了与电机的转动轴连接的位置，从而也是保护了电机，便于电机的下次回收利用。
可选的，所述限位杆悬挑的端部设置有限位球，第二套筒与限位球抵接时，第二套筒与定位管依旧处于螺纹连接状态。
通过采用上述技术方案，限位球的存在避免第二套筒脱离与定位管外壁的螺纹连接，保证了第二套筒在定位管上往复运动。
可选的，所述承载板底部设置有万向轮，万向轮竖直高度大于电机竖直高度。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.弹力组件和推动组件的相互配合，不仅将油池支撑起来，同时还对油池产生不定向的晃动，且晃动的强度也可以调整，从而满足不同摇晃强度下的船舶机舱液体火灾燃烧特性研究的需求；
2.限位机构的设置实现了弹性绳缠绕在第一套筒上后突然脱离再重新缠绕的效果，从而去增强第一弹簧对油池产生回弹力大小的不确定性，进一步模拟海上的状态；
3.定位槽、第一垫块和第二垫块的设置也是为了更加贴合海上船舶晃动的不确定性的状态。
附图说明
图1是本申请实施例的结构示意图；
图2是为凸显定位槽处部分结构剖视图；
图3是位图先限位机构处部分结构剖视图。
图中，1、油池；11、第一垫块；12、第二垫块；13、定位槽；14、震动电机；2、承载板；21、万向轮；3、弹力组件；31、弹性绳；32、电机；4、推动组件；41、电动液压推杆；42、第一弹簧；5、限位机构；51、限位组件；511、拉绳；512、卡块；513、第二弹簧；52、解锁组件；521、第一压块；522、第二压块；523、第一推杆；524、第二推杆；525、第三推杆；6、第一套筒；61、第二插槽；7、第二套筒；71、限位杆；72、限位球；8、定位管；81、第一插槽。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种船舶舰艇火灾模拟舱。
参考图1，一种船舶舰艇火灾模拟舱包括油池1，油池1为顶部开口状，油池1内部盛放实验用燃油，油池1下方设置有承载板2、弹力组件3和推动组件4，承载板2为弹力组件3和推动组件4提供固定位置，推动组件4对油池1起到支撑和施加竖直方向推力的效果，弹力组件3用于调整推动组件4对油池1产生的晃动强度，从而达到满足不同摇晃强度下的船舶机舱液体火灾燃烧特性研究需求的效果。
参考图1和图2，推动组件4设置数量和弹力组件3设置数量相同，且均布少于三组，在本实施例中各设置有四组。推动组件4包括电动液压推杆41和第一弹簧42，电动液压推杆41和第一弹簧42均竖直设置，电动液压推杆41底部与承载板2固定，顶部固定有第一垫块11，第一垫块11呈半球状，第一垫块11弧形凸面朝向油池1设置；油池1顶部开设有定位槽13，定位槽13开口竖直向下且位于电动液压推杆41正上方，油池1底部固定有第二垫块12，第二垫块12位于定位槽13槽底中心处，第二垫块12也为半球状，第二垫块12弧形凸面与第一垫块11的弧形凸面抵接。定位槽13竖直槽壁与第二垫块12边缘之间的距离大于第一垫块11的直径长度，如此设定，当第一垫块11和第二垫块12抵接后产生晃动，第一垫块11会滑落到第二垫块12与定位槽13槽壁之间，而滑落的方向具备不确定性，从而使实验进一步贴近船舶在海上航行时无方向的晃动的状态。
参考图1，同一组推动组件4内，第一弹簧42位于电动液压推杆41一旁，第一弹簧42一端与油池1底部固定连接，另一端与承载板2固定连接，第一弹簧42的设置不仅对油池1起到支撑的效果，同时还会使油池1产生晃动，从而模拟在海上的状态。
参考图1和图2，油池1底部固定有震动电机14，从而进一步增加油池1的晃动程度。弹力组件3包括弹性绳31和电机32，电机32固定在承载板2底部，承载板2底部还设置有万向轮21，万向轮21将承载板2脱离地面，同时也为电机32的安装提供空间。电机32的转动轴上固定有定位管8，定位管8的中心线和电机32的转动轴的中心线共线，定位管8上环套有第一套筒6和第二套筒7，第二套筒7位于第一套筒6和电机32之间，第一套筒6与定位管8间歇性固定，弹性绳31一端与油池1底部固定连接，另一端穿过第一弹簧42形成的空间后贯穿承载板2与第一套筒6外壁固定连接，弹性绳31具有弹性。第二套筒7与定位管8外壁螺纹连接，电机32上固定有限位杆71，限位杆71沿定位管8长度方向设置且平行于定位管8设置，限位杆71贯穿第二套筒7，限位杆71贯穿第二套筒7的端部固定有限位球72，限位球72的设置保证第二套筒7能维持与定位管8外壁螺纹连接。
参考图2和图3，弹性绳31和电机32之间设置有限位机构5，限位机构5同于实现对弹性绳31的间歇性收卷。限位机构5包括限位组件51和解锁组件52。限位组件51包括拉绳511、卡块512和第二弹簧513，定位管8外壁上开设有第一插槽81，第一插槽81沿定位管8直径方向开设，第一插槽81开设深度小于定位管8壁厚，第一套筒6内壁上开设有第二插槽61，第二插槽61长度小于第一套筒6壁厚，第二弹簧513位于第一插槽81内，第二弹簧513一端与卡块512端部固定连接，另一端与第一插槽81槽底固定连接，拉绳511一端与卡块512端部固定连接，另一端贯穿第一插槽81槽底与解锁组件52固定连接，第二弹簧513原长状态下，卡块512一端位于第一插槽81内，另一端位于第二插槽61内。
参考图2和图3，解锁组件52包括第一压块521、第二压块522、第一推杆523、第二推杆524和第三推杆525，第一压块521和第二压块522均插嵌在定位管8开设有螺纹的区域内，第一压块521和第二压块522靠近定位管8外部的一端均为倾斜面，倾斜方向沿靠近第二套筒7方向且沿靠近定位管8中心线方向倾斜设置，第二套筒7位于第一压块521和第二压块522之间，第二压块522位于第二套筒7和第一套筒6之间。第一压块521位于定位管8内部一端与第一推杆523铰接，第一推杆523远离第一压块521一端与第三推杆525铰接，第三推杆525滑动设置在定位管8内壁上，滑动方向沿定位管8长度方向滑动，第三推杆525远离第一推杆523一端与拉绳511端部固定连接；第二压块522位于定位管8内部一端与第二推杆524铰接，第二推杆524远离第二压块522一端与第三推杆525铰接。定位管8外壁上开设螺纹的区域完全覆盖第一压块521和第二压块522所在的区域。
当卡块512同时插嵌在第一插槽81和第二插槽61内部时，第二弹簧513处于原长状态，拉绳511与定位管8直径重合，第二套筒7位于第一压块521和第二压块522之间，第一压块521和第二压块522自身倾斜的端面的最低点与定位管8外壁贴紧，从而便于第二套筒7下压第一压块521或第二压块522，第一推杆523和第二推杆524均呈倾斜状态，倾斜方向沿靠近拉绳511方向倾斜，此时电机32启动，第二套筒7受到限位杆71的限位，实现沿定位管8长度方向滑动的效果，同时弹性绳31开始在第一套筒6外壁上缠绕，直至第二套筒7滑动至第一压块521或第二压块522处，第二套筒7下压第一压块521或第二压块522，第三推杆525被推动，从而拉动拉绳511，拉绳511将卡块512抽离第二插槽61，此时第一套筒6与定位管8形成滑扣状态，达到释放缠绕在第一套筒6外壁上的弹性绳31的状态，且由于弹性绳31的存在第一套筒6的位置不会轻易改变，从而保证了下次缠绕。
本申请实施例一种船舶舰艇火灾模拟舱的实施原理为：在油池1内添加实验用的燃料，开启震动电机14、电机32和电动液压推杆41，从而实现油池1的无方向性的晃动，从而去模拟在海上航行颠簸的状态。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种船舶舰艇火灾模拟舱，其特征在于：包括油池(1)和承载板(2)，承载板(2)位于油池(1)下方，承载板(2)上设置有弹力组件(3)和推动组件(4)，推动组件(4)设置数量不少于三组，推动组件(4)对油池(1)在竖直方向上进行支撑，并对油池(1)施加竖向推力产生晃动；弹力组件(3)用于配合推动组件(4)对油池(1)产生不同强度的晃动，弹力组件(3)设置数量与推动组件(4)设置数量相同；所述推动组件(4)包括电动液压推杆(41)和第一弹簧(42)，电动液压推杆(41)和第一弹簧(42)均竖直设置；电动液压推杆(41)本体一端与承载板(2)固定连接，活塞杆一端与油池(1)底部抵接；第一弹簧(42)一端与承载板(2)固定，另一端与油池(1)底部固定；所述弹力组件(3)包括弹性绳(31)和电机(32)，电机(32)固定在承载板(2)背离油池(1)一侧，弹性绳(31)一端与油池(1)底部固定连接，另一端贯穿承载板(2)后与电机(32)的转动轴可拆卸连接，弹性绳(31)与第一弹簧(42)静止状态下的竖直中心线重合，弹性绳(31)具有弹性；所述电机(32)与弹性绳(31)之间设置有限位机构(5)、第一套筒(6)和第二套筒(7)，弹性绳(31)与第一套筒(6)外壁固定连接，第二套筒(7)与电机(32)的转动轴螺纹连接，电机(32)上固定有限位杆(71)，限位杆(71)平行于电机(32)的转轴设置，限位杆(71)仅贯穿第二套筒(7)，第二套筒(7)配合限位机构(5)用于实现第一套筒(6)与电机(32)的转动轴间歇性固定；所述电机(32)上固定有定位管(8)，定位管(8)与电机(32)的转动轴共中心线，限位机构(5)、第一套筒(6)和第二套筒(7)均位于定位管(8)上；限位机构(5)包括限位组件(51)和解锁组件(52)，限位组件(51)用于第一套筒(6)与定位管(8)形成限位固定，解锁组件(52)与第二套筒(7)形成配合用于解除限位组件(51)对第一套筒(6)的限位固定；
第一套筒(6)与定位管(8)间歇性固定，第二套筒(7)与定位管(8)外壁螺纹连接；
限位组件(51)包括拉绳(511)、卡块(512)和第二弹簧(513)，定位管(8)外壁上开设有第一插槽(81)，第一插槽(81)沿定位管(8)直径方向开设，第一插槽(81)开设深度小于定位管(8)壁厚，第一套筒(6)内壁上开设有第二插槽(61)，第二插槽(61)长度小于第一套筒(6)壁厚，第二弹簧(513)位于第一插槽(81)内，第二弹簧(513)一端与卡块(512)端部固定连接，另一端与第一插槽(81)槽底固定连接，拉绳(511)一端与卡块(512)端部固定连接，另一端贯穿第一插槽(81)槽底与解锁组件(52)固定连接，第二弹簧(513)原长状态下，卡块(512)一端位于第一插槽(81)内，另一端位于第二插槽(61)内；
解锁组件(52)包括第一压块(521)、第二压块(522)、第一推杆(523)、第二推杆(524)和第三推杆(525)，第一压块(521)和第二压块(522)均插嵌在定位管(8)开设有螺纹的区域内，第一压块(521)和第二压块(522)靠近定位管(8)外部的一端均为倾斜面，倾斜方向沿靠近第二套筒(7)方向且沿靠近定位管(8)中心线方向倾斜设置，第二套筒(7)位于第一压块(521)和第二压块(522)之间，第二压块(522)位于第二套筒(7)和第一套筒(6)之间；第一压块(521)位于定位管(8)内部一端与第一推杆(523)铰接，第一推杆(523)远离第一压块(521)一端与第三推杆(525)铰接，第三推杆(525)滑动设置在定位管(8)内壁上，滑动方向沿定位管(8)长度方向滑动，第三推杆(525)远离第一推杆(523)一端与拉绳(511)端部固定连接；第二压块(522)位于定位管(8)内部一端与第二推杆(524)铰接，第二推杆(524)远离第二压块(522)一端与第三推杆(525)铰接；定位管(8)外壁上开设螺纹的区域完全覆盖第一压块(521)和第二压块(522)所在的区域。
2.根据权利要求1所述的一种船舶舰艇火灾模拟舱，其特征在于：所述电动液压推杆(41)上固定有第一垫块(11)，第一垫块(11)为半球状，第一垫块(11)弧形凸面与油池(1)底面抵接。
3.根据权利要求2所述的一种船舶舰艇火灾模拟舱，其特征在于：所述油池(1)底部开设有定位槽(13)，定位槽(13)竖直开设且位于第一垫块(11)正上方，油池(1)底部固定有第二垫块(12)，第二垫块(12)为半球状，第二垫块(12)位于定位槽(13)中心处，第二垫块(12)弧形凸面与第一垫块(11)的弧形凸面抵接，第二垫块(12)边缘到定位槽(13)槽壁的距离大于第一垫块(11)的直径长度。
4.根据权利要求1所述的一种船舶舰艇火灾模拟舱，其特征在于：所述油池(1)底部固定有震动电机 (14)。
5.根据权利要求1所述的一种船舶舰艇火灾模拟舱，其特征在于：所述限位杆(71)悬挑的端部设置有限位球(72)，第二套筒(7)与限位球(72)抵接时，第二套筒(7)与定位管(8)依旧处于螺纹连接状态。
6.根据权利要求1所述的一种船舶舰艇火灾模拟舱，其特征在于：所述承载板(2)底部设置有万向轮(21)，万向轮(21)竖直高度大于电机(32)竖直高度。
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| CN202210691188.3A Active CN115116316B (zh) | 2022-06-18 | 2022-06-18 | 一种船舶舰艇火灾模拟舱 |
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| CN (1) | CN115116316B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02239606A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-21 | Toko Inc | ヘリカルコイルの巻線機とその巻線方法 |
| RU2286911C1 (ru) * | 2005-03-22 | 2006-11-10 | Александров Владимир Леонидович | Танкер - судно для наливных грузов (варианты) |
| WO2012032198A2 (es) * | 2010-09-11 | 2012-03-15 | Nieto Leon Jose | Conjunto de elementos y piezas para montaje, ampliación y reconversión modular rápida y reversible de embarcaciones, balsas, pasarelas, puentes y estructuras flotantes provisionales de múltiples flotadores, especialmente para emergencias acuaticas. |
| CN111721570A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-09-29 | 中国人民解放军海军潜艇学院 | 船用火灾模拟试验装置及方法 |
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| CN216527646U (zh) * | 2021-12-11 | 2022-05-13 | 泉州海洋职业学院 | 一种船舶航海训练模拟装置 |
-
2022
- 2022-06-18 CN CN202210691188.3A patent/CN115116316B/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
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| CN115116316A (zh) | 2022-09-27 |
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