一种船用通风筒的改进结构及使用方法与流程

1.本发明涉及船舶辅助设备技术领域，具体涉及一种船用通风筒的改进结构。


背景技术：

2.随着船舶工程的技术日益进步，人们对船舶内部环境的要求越来越高，一般来说，船舱位于船舶内部，需要风机将空气从设置在甲板上的通风筒通过船舱内，以维护船舱内的空气循环，提高环境质量。
3.现有技术中典型的通风筒常采用菌型通风筒，其包括风筒、风帽和位于风帽内的风雨密盖，风雨密盖设置在螺杆上，并通过位于风帽上方且与螺杆连接的操作手轮实现上下升降；风帽底部与风筒间的间隙形成进风口，外部空气经底部进风口向上进入风帽内，后转向向下经风筒进入船舱内。为了方便维护人员观察通风筒上风雨密盖的启闭状态，在菌型通风筒的风雨密盖上设置有指示杆，指示杆是从风帽的内部向上穿过风帽后外露出来。指示杆的高低代表了风雨密盖的启闭情况。
4.上述菌型通风筒在使用时还存在以下问题：
5.一是一些船型例如集装箱船，一些通风筒需要布置在绑扎桥所在处，但是绑扎桥所在处还要兼顾通道的作用，则现有的菌型通风筒由于在风帽顶部外露有操作手轮和指示杆，会导致通风筒的风帽顶部无法作为通道使用。
6.二是现有的菌型通风筒在机舱失火时，需要操作人员从外部进行人工启闭，但是机舱失火后通风筒周围由于释放的热气和高温，会对操作人员的生命构成威胁，因此其防火的安全性较差。
7.因此，有必要针对上述问题，对现有的菌型通风筒结构进行改进。


技术实现要素：

8.为了解决上述问题，本发明提出一种船用通风筒的改进结构，旨在使得通风筒能够安装在船舶通道部位并使得通风筒的顶部能够作为通道的一部分进行使用，同时提高通风筒的防火安全性。具体的技术方案如下：
9.一种船用通风筒的改进结构，包括风筒、外罩在所述风筒上部外围的风帽、设置在所述风帽内且位于所述风筒上方的风雨密盖，所述风帽的上部中心位置设置有上螺杆座，所述风筒的上部中心位置设置有下螺杆座，所述风帽与所述风筒之间设置有若干数量的连接筋板，所述风筒的内壁与所述下螺杆座之间通过若干数量沿周向布置的支撑板相连接，在所述上螺杆座与下螺杆座之间转动设置有螺杆，所述风雨密盖的中心部位设置有螺纹孔，所述螺杆与所述风雨密盖上的螺纹孔之间相互螺纹配合连接，所述风帽的内壁上沿上下方向设置有竖板，所述风雨密盖上水平设置有导向横板，所述导向横板上设置有导向槽，所述竖板进入所述导向槽并与所述导向槽上下滑动配合连接；在所述风雨密盖的周向靠外侧部位连接有一u型指示杆，所述风帽的一侧侧壁进入所述u型指示杆的u型空间内。
10.优选的，所述风帽的外侧设置有一固定套，所述u型指示杆上位于所述风帽外侧的
杆体插入到所述固定套内并与所述固定套上下滑动配合连接。
11.为了方便拆装，所述u型指示杆位于所述风帽内侧的杆体被分割为上杆体与下杆体两部分，所述上杆体与下杆体之间通过接套相连接；所述接套上设置有用于将所述上杆体与下杆体分开的拆卸螺钉。
12.为了方便从外部操作，所述螺杆的上部设置有方身，所述上螺杆座的上端设置有用于将所述方身盖住的可拆卸盖板；所述风帽的下端口部与所述风筒上部的外圆之间设置有防虫网；所述连接筋板的一端固定在所述下螺杆座的外圆上，所述连接筋板的另一端通过螺栓与所述竖板固定连接；所述螺杆的外圆上设置有凸肩法兰，所述凸肩法兰的上端面靠接在所述上螺杆座的下端面上。
13.作为本发明的进一步改进，在所述风筒与所述风帽之间还设置有自动防火安全装置；所述自动防火安全装置包括设置在所述风帽内部顶端位置的弹簧储能组件、设置在所述风筒的支撑板上的储能释放开关组件；所述弹簧储能组件包括弹簧盒座、转动设置在所述弹簧盒座中心轴线位置的齿轮轴、固定在所述齿轮轴上的驱动齿轮、安装在所述弹簧盒座的环形空腔内的发条弹簧，所述发条弹簧的一端固定在弹簧盒座上，所述发条弹簧的另一端连接所述驱动齿轮，所述驱动齿轮上设置有插销孔；所述储能释放开关组件包括固定在所述风筒支撑板上的下导向座、固定在所述风雨密盖上的上导向座、滑动装配在所述下导向座和上导向座的导向孔上的止动杆，所述止动杆的上端进入到所述驱动齿轮上的插销孔中，所述止动杆的下端连接有热膨胀块，所述热膨胀块的上端与所述下导向座的下端相连接；在所述螺杆上固定有用于与所述驱动齿轮相啮合的从动齿轮，所述驱动齿轮处于初始位置时其与所述从动齿轮相啮合的一侧设置有避开所述从动齿轮的缺齿。
14.其中，所述驱动齿轮处于初始位置是指止动杆的上端正好插入到驱动齿轮的插销孔时的位置；所述缺齿是指在驱动齿轮上靠从动齿轮的一侧位置少了一些齿。
15.本发明中，所述发条弹簧采用大扭矩强力发条弹簧。
16.注意到船舶上某些位置的风筒可能需要在火灾发生时打开，某些位置的风筒又可能需要在火灾发生时关闭，因此需要设计扭矩旋向不同的发条弹簧。
17.根据操作需要，所述发条弹簧的扭矩旋向可选用顺时针扭矩旋向的发条弹簧或逆时针扭矩旋向的发条弹簧。
18.例如，假设螺杆上的螺纹为右旋螺纹，则当螺杆的转动方向为顺时针(从上向下看，下同)转动时，其风雨密盖上移，通风筒被打开；当螺杆的转动方向为逆时针转动时，其风雨密盖下移，通风筒被关闭。
19.因此，为了在火灾时使得风雨密盖自动打开，所述发条弹簧应为逆时针扭矩旋向的发条弹簧，逆时针扭矩旋向的发条弹簧能够带动驱动齿轮逆时针转动，进而带动从动齿轮和螺杆顺时针转动，从而打开风雨密盖。
20.因此，为了在火灾时使得风雨密盖自动关闭，所述发条弹簧应为顺时针扭矩旋向的发条弹簧，顺时针扭矩旋向的发条弹簧能够带动驱动齿轮顺时针转动，进而带动从动齿轮和螺杆逆时针转动，从而关闭风雨密盖。
21.上述自动防火安全装置中的驱动齿轮，在初始位置时其与所述从动齿轮相啮合的一侧设置有避开所述从动齿轮的缺齿，主要是为了保证自动防火安全装置未启动时，其螺杆能够自由旋转而不与驱动齿轮相干涉。一旦发生火灾，驱动齿轮上的非缺齿部分仍然能
够带动螺杆旋转，从而实现风雨密盖的自动启闭。
22.为了提高自动防火安全装置的灵敏度和可靠性，进一步的改进方案是：所述热膨胀块外套在所述止动杆外圆上，所述热膨胀块的上端通过侧向紧固螺钉与所述下导向座固定连接；所述热膨胀块的下端面上通过轴向紧固螺钉固定有一盘形双金属片，所述止动杆的下端固定在所述双金属盘片的中部位置，所述盘形双金属片受热后中部向下变形(呈球冠形)，在热膨胀块的向下膨胀和盘形双金属片向下变形的双重作用下所述止动杆向下移位，从而脱开驱动齿轮的插销孔，实现自动防火安全装置的自动启闭。
23.优选的，当使用了盘形双金属片后，也可以省去热膨胀块以简化结构。这时盘形双金属片是直接固定在下导向座的下端面，止动杆的下端直接与盘形双金属片的中部相连接。
24.为了方便发条弹簧的扭矩设置，优选的方案是：所述风帽的顶端开设有定位通孔，所述弹簧盒座转动设置在所述定位通孔上；在所述风帽的外部顶端面上设置有拨盘，所述拨盘通过紧固螺钉与位于所述定位通孔部分的弹簧盒座端面相固定；所述拨盘上分别设置有拨孔和止锁孔，所述止锁孔内设置有与所述风帽顶端相连接的拨盘止动螺钉。
25.优选的，所述拨盘止动螺钉为可拆卸设置。
26.上述拨盘的作用是为了在装配时上紧发条弹簧的扭矩。发条弹簧上紧扭矩后，使用拨盘止动螺钉将拨盘固定。
27.本发明中，所述齿轮轴通过轴承转动设置在所述弹簧盒座上；所述止动杆的上端设置有高度可调节的销钉，所述销钉进入到所述驱动齿轮上的插销孔中。
28.为了增加操作螺杆的扭矩，所述弹簧储能组件和储能释放开关组件的数量分别设置有若干组并沿周向均匀分布。
29.本发明中，所述风筒的侧壁和所述风帽的侧壁上分别设置有方便所述自动防火安全装置安装维护的维修用窗口盖板。
30.一种船用通风筒的改进结构中的自动防火安全装置的使用方法，包括如下步骤：
31.(1)通风筒安装：根据船舶安装的需要，将通风筒安装到船舶上的所需位置；在需要火灾时自动打开通风筒的位置，选用的通风筒的螺杆为右旋螺纹的螺杆，且所述发条弹簧应为逆时针扭矩旋向的发条弹簧；在需要火灾时自动关闭通风筒的位置，选用的通风筒的螺杆为右旋螺纹的螺杆，且所述发条弹簧应为顺时针扭矩旋向的发条弹簧；
32.(2)风雨密盖初始位置调整：检查通风筒上u型指示杆与风帽之间的上下相对位置，利用螺杆上端的方身转动螺杆，将风雨密盖调整至设计规定的初始位置；注意调整到位后装好上螺杆座上的可拆卸盖板；
33.(3)储能释放开关组件动作：船舱内发生火灾时，高温火焰进入到风筒内，使得位于风筒内的储能释放开关组件上的热膨胀块受热膨胀；热膨胀块受热膨胀后其下端发生向下的移位，带动止动杆一起向下移动，使得止动杆的上端销钉脱开驱动齿轮的插销孔；
34.(4)风雨密盖自动启闭：止动杆脱开驱动齿轮后，弹簧储能组件的能量被释放，驱动齿轮受到发条弹簧的扭矩作用发生转动，进而带动与之啮合的从动齿轮发生转动，从动齿轮的转动又带动螺杆发生转动，使得风雨密盖在上下方向移动，从而实现风雨密盖的自动启闭；
35.其中，当发条弹簧采用逆时针扭矩旋向的发条弹簧时，所述步骤 (4)中的风雨密
盖在火灾时自动打开；当发条弹簧采用顺时针扭矩旋向的发条弹簧时，所述步骤(4)中的风雨密盖在火灾时自动关闭。
36.优选的，所述步骤(4)的储能释放开关组件动作中，使用盘形双金属片代替所述热膨胀块，所述盘形双金属片直接固定在下导向座的下端面，所述止动杆的下端直接与盘形双金属片的中部相连接；所述盘形双金属片受热后向下变形，带动止动杆脱开驱动齿轮，从而实现自动防火安全装置的自动启闭。
37.本发明的有益效果是：
38.第一，本发明的一种船用通风筒的改进结构，取消了风帽上方的操作手轮，以螺杆上方与扳手相适配的方身代替，同样可起到从外部操作风雨密盖的作用；同时将指示杆改进为u型指示杆，使得指示杆无需向上穿越风帽，使得风帽的顶部较为平整，由此使得通风筒能够安装在船舶通道部位并使得通风筒的顶部能够作为通道的一部分进行使用。
39.第二，本发明的一种船用通风筒的改进结构，设置有自动防火安全装置，能够在机舱失火时实现通风筒上风雨密盖的自动启闭，由此提高了通风筒的安全性。
40.第三，本发明的一种船用通风筒的改进结构，自动防火安全装置是采用弹簧储能组件作为操作能源，无需电力供给，失电时也能实现通风筒的自动启闭操作，其安全性、可靠性好。
附图说明
41.图1是本发明的一种船用通风筒的改进结构的示意图；
42.图2是图1的船用通风筒的改进结构的基础上增加了自动防火安全装置后的结构示意图。
43.图中：1、风筒，2、风帽，3、风雨密盖，4、上螺杆座，5、下螺杆座，6、连接筋板，7、支撑板，8、螺杆，9、螺纹孔，10、竖板， 11、导向横板，12、导向槽，13、u型指示杆，14、固定套，15、上杆体，16、下杆体，17、接套，18、拆卸螺钉，19、方身，20、可拆卸盖板，21、防虫网，22、螺栓，23、凸肩法兰，24、自动防火安全装置，25、弹簧储能组件，26、储能释放开关组件，27、弹簧盒座， 28、齿轮轴，29、驱动齿轮，30、发条弹簧，31、插销孔，32、下导向座，33、上导向座，34、止动杆，35、热膨胀块，36、从动齿轮， 37、缺齿，38、定位通孔，39、拨盘，40、紧固螺钉，41、拨孔，42、止锁孔，43、拨盘止动螺钉，44、销钉，45、窗口盖板，46、盘形双金属片。
具体实施方式
44.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
45.实施例1：
46.如图1至2所示为本发明的一种船用通风筒的改进结构的实施例，包括风筒1、外罩在所述风筒1上部外围的风帽2、设置在所述风帽2 内且位于所述风筒1上方的风雨密盖3，所述风帽2的上部中心位置设置有上螺杆座4，所述风筒1的上部中心位置设置有下螺杆座5，所述风帽2与所述风筒1之间设置有若干数量的连接筋板6，所述风筒1的内壁与所述下螺杆座5之间通过若干数量沿周向布置的支撑板7相连接，在所述上螺杆座4与下螺杆座5之间转动设置有螺杆8，所述风雨密盖3 的中心部位设置有螺纹孔9，所述螺杆8与所述风雨密盖
3上的螺纹孔9 之间相互螺纹配合连接，所述风帽2的内壁上沿上下方向设置有竖板 10，所述风雨密盖3上水平设置有导向横板11，所述导向横板11上设置有导向槽12，所述竖板10进入所述导向槽12并与所述导向槽12上下滑动配合连接；在所述风雨密盖3的周向靠外侧部位连接有一u型指示杆13，所述风帽2的一侧侧壁进入所述u型指示杆13的u型空间内。
47.优选的，所述风帽2的外侧设置有一固定套14，所述u型指示杆 13上位于所述风帽2外侧的杆体插入到所述固定套14内并与所述固定套14上下滑动配合连接。
48.为了方便拆装，所述u型指示杆13位于所述风帽2内侧的杆体被分割为上杆体15与下杆体16两部分，所述上杆体15与下杆体16之间通过接套17相连接；所述接套17上设置有用于将所述上杆体15与下杆体 16分开的拆卸螺钉18。
49.为了方便从外部操作，所述螺杆8的上部设置有方身19，所述上螺杆座4的上端设置有用于将所述方身19盖住的可拆卸盖板20；所述风帽2的下端口部与所述风筒1上部的外圆之间设置有防虫网21；所述连接筋板6的一端固定在所述下螺杆座5的外圆上，所述连接筋板6的另一端通过螺栓22与所述竖板10固定连接；所述螺杆8的外圆上设置有凸肩法兰23，所述凸肩法兰23的上端面靠接在所述上螺杆座4的下端面上。
50.作为本发明的进一步改进，在所述风筒1与所述风帽2之间还设置有自动防火安全装置24；所述自动防火安全装置24包括设置在所述风帽2内部顶端位置的弹簧储能组件25、设置在所述风筒1的支撑板 7上的储能释放开关组件26；所述弹簧储能组件25包括弹簧盒座27、转动设置在所述弹簧盒座27中心轴线位置的齿轮轴28、固定在所述齿轮轴28上的驱动齿轮29、安装在所述弹簧盒座27的环形空腔内的发条弹簧30，所述发条弹簧30的一端固定在弹簧盒座27上，所述发条弹簧30的另一端连接所述驱动齿轮29，所述驱动齿轮29上设置有插销孔 31；所述储能释放开关组件26包括固定在所述风筒1支撑板7上的下导向座32、固定在所述风雨密盖3上的上导向座33、滑动装配在所述下导向座32和上导向座33的导向孔上的止动杆34，所述止动杆34的上端进入到所述驱动齿轮29上的插销孔31中，所述止动杆34的下端连接有热膨胀块35，所述热膨胀块35的上端与所述下导向座33的下端相连接；在所述螺杆8上固定有用于与所述驱动齿轮29相啮合的从动齿轮 36，所述驱动齿轮29处于初始位置时其与所述从动齿轮相36啮合的一侧设置有避开所述从动齿轮36的缺齿37。
51.其中，所述驱动齿轮29处于初始位置是指止动杆34的上端正好插入到驱动齿轮29的插销孔31时的位置；所述缺齿37是指在驱动齿轮29 上靠从动齿轮36的一侧位置少了一些齿。
52.本发明中，所述发条弹簧30采用大扭矩强力发条弹簧。
53.注意到船舶上某些位置的风筒可能需要在火灾发生时打开，某些位置的风筒又可能需要在火灾发生时关闭，因此需要设计扭矩旋向不同的发条弹簧30。
54.根据操作需要，所述发条弹簧30的扭矩旋向可选用顺时针扭矩旋向的发条弹簧30或逆时针扭矩旋向的发条弹簧30。
55.例如，假设螺杆8上的螺纹为右旋螺纹，则当螺杆8的转动方向为顺时针(从上向下看，下同)转动时，其风雨密盖3上移，通风筒被打开；当螺杆8的转动方向为逆时针转动时，其风雨密盖3下移，通风筒被关闭。
56.因此，为了在火灾时使得风雨密盖3自动打开，所述发条弹簧30 应为逆时针扭矩旋向的发条弹簧，逆时针扭矩旋向的发条弹簧30能够带动驱动齿轮29逆时针转动，进而带
动从动齿轮36和螺杆8顺时针转动，从而打开风雨密盖3。
57.因此，为了在火灾时使得风雨密盖3自动关闭，所述发条弹簧30 应为顺时针扭矩旋向的发条弹簧，顺时针扭矩旋向的发条弹簧30能够带动驱动齿轮29顺时针转动，进而带动从动齿轮36和螺杆8逆时针转动，从而关闭风雨密盖3。
58.上述自动防火安全装置24中的驱动齿轮29，在初始位置时其与所述从动齿轮36相啮合的一侧设置有避开所述从动齿轮36的缺齿37，主要是为了保证自动防火安全装置24未启动时，其螺杆8能够自由旋转而不与驱动齿轮29相干涉。一旦发生火灾，驱动齿轮29上的非缺齿部分仍然能够带动螺杆8旋转，从而实现风雨密盖3的自动启闭。
59.为了提高自动防火安全装置24的灵敏度和可靠性，进一步的改进方案是：所述热膨胀块35外套在所述止动杆34外圆上，所述热膨胀块 35的上端通过侧向紧固螺钉与所述下导向座32固定连接；所述热膨胀块35的下端面上通过轴向紧固螺钉固定有一盘形双金属片46，所述止动杆34的下端固定在所述双金属盘片46的中部位置，所述盘形双金属片46受热后中部向下变形(呈球冠形)，在热膨胀块35的向下膨胀和盘形双金属片46向下变形的双重作用下所述止动杆34向下移位，从而脱开驱动齿轮29的插销孔31，实现自动防火安全装置24的自动启闭。
60.优选的，当使用了盘形双金属片46后，也可以省去热膨胀块35 以简化结构。这时盘形双金属片46是直接固定在下导向座32的下端面，止动杆34的下端直接与盘形双金属片46的中部相连接。
61.为了方便发条弹簧30的扭矩设置，优选的方案是：所述风帽2的顶端开设有定位通孔38，所述弹簧盒座27转动设置在所述定位通孔38 上；在所述风帽2的外部顶端面上设置有拨盘39，所述拨盘39通过紧固螺钉40与位于所述定位通孔38部分的弹簧盒座27端面相固定；所述拨盘39上分别设置有拨孔41和止锁孔42，所述止锁孔42内设置有与所述风帽2顶端相连接的拨盘止动螺钉43。
62.优选的，所述拨盘止动螺钉43为可拆卸设置。
63.上述拨盘39的作用是为了在装配时上紧发条弹簧30的扭矩。发条弹簧30上紧扭矩后，使用拨盘止动螺钉43将拨盘39固定。
64.本发明中，所述齿轮轴28通过轴承转动设置在所述弹簧盒座 27上；所述止动杆34的上端设置有高度可调节的销钉44，所述销钉44 进入到所述驱动齿轮29上的插销31孔中。
65.为了增加操作螺杆8的扭矩，所述弹簧储能组件25和储能释放开关组件的数量分别设置有若干组并沿周向均匀分布。
66.本发明中，所述风筒1的侧壁和所述风帽2的侧壁上分别设置有方便所述自动防火安全装置24安装维护的维修用窗口盖板45。
67.实施例1：
68.一种采用实施例1的船用通风筒的改进结构中的自动防火安全装置的使用方法，包括如下步骤：
69.(1)通风筒安装：根据船舶安装的需要，将通风筒安装到船舶上的所需位置；在需要火灾时自动打开通风筒的位置，选用的通风筒的螺杆8为右旋螺纹的螺杆，且所述发条弹簧30应为逆时针扭矩旋向的发条弹簧；在需要火灾时自动关闭通风筒的位置，选用的通风筒的螺杆8为右旋螺纹的螺杆，且所述发条弹簧30应为顺时针扭矩旋向的发条弹簧；
70.(2)风雨密盖初始位置调整：检查通风筒上u型指示杆13与风帽2之间的上下相对位置，利用螺杆8上端的方身19转动螺杆8，将风雨密盖3调整至设计规定的初始位置；注意调整到位后装好上螺杆座4 上的可拆卸盖20板；
71.(3)储能释放开关组件动作：船舱内发生火灾时，高温火焰进入到风筒1内，使得位于风筒1内的储能释放开关组件26上的热膨胀块 35受热膨胀；热膨胀块35受热膨胀后其下端发生向下的移位，带动止动杆34一起向下移动，使得止动杆34的上端销钉44脱开驱动齿轮29 的插销孔31；
72.(4)风雨密盖自动启闭：止动杆34脱开驱动齿轮29后，弹簧储能组件25的能量被释放，驱动齿轮29受到发条弹簧30的扭矩作用发生转动，进而带动与之啮合的从动齿轮36发生转动，从动齿轮36的转动又带动螺杆8发生转动，使得风雨密盖3在上下方向移动，从而实现风雨密盖3的自动启闭；
73.其中，当发条弹簧30采用逆时针扭矩旋向的发条弹簧时，所述步骤(4)中的风雨密盖3在火灾时自动打开；当发条弹簧30采用顺时针扭矩旋向的发条弹簧时，所述步骤(4)中的风雨密盖3在火灾时自动关闭。
74.优选的，所述步骤(4)的储能释放开关组件动作中，使用盘形双金属片46代替所述热膨胀块35，所述盘形双金属片46直接固定在下导向座32的下端面，所述止动杆34的下端直接与盘形双金属片46的中部相连接；所述盘形双金属片46受热后向下变形，带动止动杆34脱开驱动齿轮29，从而实现自动防火安全装置的自动启闭。
75.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。