装配式自动旋转喷头及其构成的格构结构防火保护系统的制作方法

1.本实用新型涉及消防设备技术领域，具体地说，是涉及一种装配式自动旋转喷头及其构成的格构结构防火保护系统。


背景技术：

2.喷头是工作状态下能按设计的洒水形状和流量洒水的一种喷水装置，是灭火系统的重要组成部分。现有的普通消防喷头由于自身结构限制或用途差异，其布水性能通常较差，雾化角一般小于150
°
，喷头喷洒范围较小，当应用于体育场馆、仓库、商场等高大净空场所时往往难以满足灭火的需求，现有的旋转型喷头大多利水力学环流推动和空气动力学原理，旋转分布大水滴，形成的水雾较少，当应用于交通隧道灭火、建筑结构防护冷却时，往往难以满足灭火或结构防护冷却的需求。并且，部分旋转喷头转动采用传统的整体式滚珠轴承，存在安装不变、旋转卡壳等问题。
3.格构结构是由结构单元按一定规律构成的各种型式的空腹结构，如平板网架、柱面网壳、球面网壳、空间桁架和塔架等，且多为金属结构，而钢材、铝合金材料、不锈钢材料等金属材料广泛用于建筑工程中的各个领域，但金属材料在常温和高温下的力学性能具有很大的差异。当温度达到当温度达到400℃时，钢材的强度逐渐下降；温度达到600℃时，强度将至常温时的50％以下。和钢材相比，铝合金的防火性能较差。当温度升高时，铝合金材料的强度和弹性模量下降很快，200℃时，结构用铝合金的强度开始明显下降；300℃时强度下降到常温下强度的50％以下；温度达到550℃时，结构用铝合金材料的强度和弹性模量基本丧失。因此，以金属材料为主的钢、铝合金、不锈钢格构结构抗火性能大多较差。
4.目前，一般采用防火涂料、防火板、防火棉等被动防火保护方式对上述结构进行防火保护，但这种方式会影响铝合金结构、不锈钢结构本身的美观，不利于铝合金结构、不锈钢结构的推广应用。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种装配式自动旋转喷头及其构成的格构结构防火保护系统，主要解决现有喷头布水性能较差、喷头喷洒范围较小及轴承卡壳，金属格构结构耐火性能差、现有防护保护措施不美观等问题。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种装配式自动旋转喷头，包括与消防水管相连的进水管，固定于所述进水管上的导流罩，通过轴承结构固定于所述进水管上并位于所述导流罩下方的旋转叶轮，通过螺纹与所述进水管相连通的多孔喷雾头，以及与所述进水管上端连通并穿过所述导流罩用于引流推动旋转叶轮的射流管；其中，所述旋转叶轮内部与进水管连通。
8.进一步地，所述轴承结构包括与所述进水管固定连接的套筒，设置于套筒下端向套筒圆周外延伸的滚珠底板，固定于旋转叶轮内侧与所述滚珠底板形成滚珠通道的金属垫圈，以及填充于滚珠通道内的若干滚珠。
9.进一步地，所述射流管延伸方向与所述进水管水流方向的夹角为45
°
～90
°
。
10.进一步地，所述进水管呈两层圆台的结构，其内部设有多层变径通道，且从下至上，第一层圆台连接旋转叶轮，第二层圆台用于连接导流罩。
11.进一步地，所述第二层圆台上均布有多个用于连接所述导流罩的连接螺纹孔；所述导流罩上开设有多个与所述连接螺纹孔相匹配的通孔，螺钉穿过通孔与导流罩连接螺纹孔相配合使所述导流罩固定连接在所述第二层圆台上。
12.进一步地，所述导流罩为呈弧面的锥体结构，且在其边缘处四周折弯收缩并形成挡台。
13.进一步地，所述旋转叶轮包括与所述第二层圆台相连的套环，以及均布于所述套环四周的多个弯折的导流叶片；其中所述金属垫圈固定于所述套环内侧。
14.进一步地，所述多孔喷雾头呈空心圆球状，且空心圆球的表面上开设有多个均匀分布的喷水孔。
15.作为优选，所述喷水孔的孔径从上至下依次减小。
16.作为优选，所述套筒为不锈钢套筒；所述金属垫圈为黄铜垫圈。
17.本实用新型还提供了一种格构结构防火保护系统，包括在所述格构结构的管材空腔内或格构结构的工字型杆件腹板布置水管，以及在格构结构的节点处安装所述自动旋转喷头。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.(1)本实用新型构思巧妙，结构简单，技术可靠，通过旋转叶轮通过轴承结构的连接，在射流管喷出的水流的作用下，使得喷头能够跟随旋转叶轮进行旋转，使得喷头的雾化角度达到180
°
，覆盖范围更广。
20.(2)本实用新型的轴承结构采用组合式的分体结构，安装方便，解决了以往使用整体式轴承的安装不便、旋转卡壳等问题。
21.(3)本实用新型的喷头的工作原理是通过增压水在射流管产生的水射流，使得叶轮及与其相连的多孔喷雾头发生旋转，从而产生水雾。在水压较低(0.1～0.2mpa)时，喷头喷射的水雾粒径相对较粗，覆盖半径相对较大，最大可达6m；在较高水压(0.5～0.8mpa)作用下，喷头喷射的水雾粒径大幅减小，可成较好的喷雾效果。
22.(4)本实用新型的格构结构防火保护系统通过在结构管材空腔、工字型杆件腹板等较隐蔽位置设置消防水管，在节点处设置水保护喷头的方式，在火灾中可形成水雾用以防护冷却，使结构在火灾中温度达不到其临界温度，对铝合金格构结构、不锈钢结构的美观基本无影响。
附图说明
23.图1为本实用新型的喷头的立体结构示意图。
24.图2为本实用新型的喷头的剖面结构示意图。
25.图3为本实用新型的喷头的轴承结构的剖面结构示意图。
26.图4为本实用新型的喷头在格构结构上的安装示意图。
27.图5为本实用新型
‑
实施例中格构结构中喷头与消防水管安装连接的剖面示意图。
28.其中，附图标记对应的名称为：
[0029]1‑
进水管，2
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导流罩，3
‑
旋转叶轮，4
‑
多孔喷雾头，5
‑
射流管，6
‑
套筒，7
‑
滚珠底板，8
‑
滚珠通道，9
‑
金属垫圈，10
‑
滚珠，11
‑
第一层圆台，12
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第二层圆台，13
‑
连接螺纹孔，14
‑
通孔，15
‑
挡台，16
‑
套环，17
‑
导流叶片，18
‑
喷水孔，19
‑
自动旋转喷头。
具体实施方式
[0030]
下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。
[0031]
实施例
[0032]
如图1～5所示，本实用新型公开的一种装配式自动旋转喷头，包括与消防水管相连的进水管1，固定于所述进水管1上的导流罩2，通过轴承结构固定于所述进水管1上并位于所述导流罩2下方的旋转叶轮3，通过螺纹与所述进水管1相连通的多孔喷雾头4，以及与所述进水管1上端连通并穿过所述导流罩2用于引流推动旋转叶轮3的射流管5；其中，所述旋转叶轮3内部与进水管1连通。并且，所述射流管5延伸方向与所述进水管1水流方向的夹角为45
°
～90
°
，这样倾斜的设计，使得进水管1中的水流键入射流管中时的水压更大。如下表1所示为喷头不同工作压力下的流量。
[0033][0034]
表1
[0035]
在本实施例中，将所述轴承结构设置为分体式的组合结构，所述轴承结构包括与所述进水管1固定连接的套筒6，设置于套筒6下端向套筒6圆周外延伸的滚珠底板7，固定于旋转叶轮3内侧与所述滚珠底板7形成滚珠通道8的金属垫圈9，以及填充于滚珠通道8内的若干滚珠10。在本实施例中，所述套筒6选用不锈钢套筒，所述金属垫圈9选用黄铜垫圈。组合式分体结构的轴承，使用寿命更长，轴承的安装、更换也更加的方便。
[0036]
在本实施例中，将进水管1设置成多层圆台的结构，其中间设有变径通道，供水流流通，从下至上依次为第一层圆台11、第二层圆台12，第一层圆台11用于限制旋转叶轮和轴承结构向上移位，第二层圆台12用于连接导流罩2。在第二层圆台12上均布有多个用于连接所述导流罩2的连接螺纹孔13；所述导流罩2上开设有多个与所述连接螺纹孔13相匹配的通孔14，螺钉穿过通孔与导流罩2连接螺纹孔相配合使所述导流罩2固定连接在所述第二层圆台12上。并且，所述导流罩2为呈弧面的锥体结构，且在其边缘处四周折弯收缩并形成挡台15。导流罩的作用是使射流管喷出的水流在冲击旋转叶轮后背阻挡下来，从而往下喷射。
[0037]
在本实施例中，所述旋转叶轮3包括与所述第二层圆台12相连的套环16，以及均布于所述套环16四周的多个弯折的导流叶片17；其中所述金属垫圈9固定于所述套环16内侧。所述多孔喷雾头4与套环16下端外侧螺纹连接。且所述多孔喷雾头4呈空心圆球状，空心圆球的表面上开设有多个均匀分布的喷水孔18。喷水孔16的设置方式可以有多种，优选的一种方式是将喷水孔16设置呈多层环绕的结构，从上往下，不同层喷水孔的孔径大小依次减小，同一层的喷水孔孔径大小相同
[0038]
本实用新型还提供了一种格构结构防火保护系统，一种格构结构防火保护系统，其特征在于，包括在所述格构结构的管材空腔内或格构结构的工字型杆件腹板布置水管，以及在格构结构的节点处安装所述自动旋转喷头。此外，在节点处也可以安装其他水保护喷头如细水雾喷头、水喷雾喷头等，增强格构结构的防火降温保护能力。
[0039]
通过上述设计，本实用新型构思巧妙，结构简单，技术可靠，通过旋转叶轮通过轴承结构的连接，在射流管喷出的水流的作用下，使得喷头能够跟随旋转叶轮进行旋转，使得喷头的雾化角度达到180
°
，覆盖范围更广。因此，与现有技术相比，本实用新型具有实质性的特点和进步。
[0040]
上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。