一种新型阻火圈芯体填充装置
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摘要：
阻火圈是一种新型高效的阻燃防火产品，广泛应用于高层建筑中的塑料管道贯穿部位。当遇到火灾发生时，可以有效阻止火势沿管道的蔓延，减少人员、财产损失。本文所介绍的一种新型阻火圈芯体填充装置目的是克服现有技术的不足，提供一种新型高效、自动填充阻火圈内阻火芯材装置。该装置具有结构紧凑，体积小，易安装，适用范围广等特点。
【关键词】阻火圈 芯体 填充
随着中国的经济高速发展，硬聚氯乙烯（PVC-U）塑料管道在各类公共和民用建筑中得到广泛应用，其具有质轻、美观、耐腐蚀等优点。但是从消防安全的角度考虑，这种材料会带来一定的火灾隐患。如何保证PVC-U排水管在火灾时有效进行防火封堵，阻止火势蔓延，便成为消防工作的重要课题[1， 2]。
研究发现，通过在高层建筑和其它有防火分隔要求的各类建筑关键部位设置阻火圈可以有效避免或阻止火势的蔓延，对人员、财产安全起到很好的保护作用，本文从阻火圈的原理、应用等出发，考虑到现有阻火圈加工方法多以人工手涂磨压加工为主，不仅落后，而且效率低、填压压力不足、耐久性差等诸多缺陷，已满足不了高速发展的市场需求。因此，本文提出了一种新型阻火圈芯体填充的方法和装置[3]。1.阻火圈介绍
建筑排水PVC-U管道阻火圈是由金属材料制作外壳，内填充阻燃膨胀材料（芯材），套在硬聚氯乙烯管道外壁，固定在楼板和墙体部位，如图1所示。在火灾发生时，阻燃膨胀芯材受热迅速膨胀，挤压PVC-U管，在较短时间封堵管道贯穿的洞口，阻止火势沿洞口蔓延[4， 5]。
按安装方式，阻火圈分为A型和B型。A型是可打开的，由两个半圆环组成，中间用铰链连接。A型设计主要是考虑施工安装方便，可在管道施工安装完毕后再安装阻火圈。B型阻火圈是一个整环，安装时必须先穿在管道上，然后再固定在楼板或墙体上；或者先埋在楼板或墙体内，然后再穿排水管。2.新型阻火圈芯体填充装置的结构组成
本文所介绍的新型阻火圈芯体填充装置，如图2所示，包括输送装置、物料自控系统和自控压平气压机、自控冲孔气压机、自控扩挤气压机、自动检验装置和物料位移监测装置等，其中物料自控系统和自控气压机均设于输送装置上方。在自控压平气压机和自控冲孔气压机上分别设有直径调节范围为16～500 mm的法兰头部和冲孔头部；在输送装置上设有直径调节范围为20～550 mm的固定孔位。通过这些可调节部位，可以生产内径尺寸为16～500 mm的成品阻火圈，生产适用范围十分广泛。、
其中的自动检验装置在输送装置上的阻火圈到达指定的自动检验点时，若所测信号与预先设定的检验合格信号相符，则说明所生产的阻火圈成品合格，然后系统自动进入包装工序。反之，若信号不相符，即成品不合格时，则检验装置将会发出报警信号，同时将不合格产品从另一出口分流出去。通过自动检测装置可以自动完成成品检验工作，既减少了人力，同时又确保产品质量。
另外，该装置在自控扩挤气压机处还设有带扩口且能伸缩的挤压爪，在物料位移监测装置装有自动感应红外线探头。其中，挤压爪可以实现对填料的扩口和挤压，红外线探头能够准确实现对物料填充量的监测。
3.工作过程
该新型阻火圈芯体填充装置的具体工作过程包括以下步骤：
3.1准备工序：将空芯阻火圈置于输送装置的固定孔位上，如图2所示；
3.2填料工序：启动生产线，通过物料自控系统在空芯阻火圈中填充物料，并通过物料位移监测装置控制物料的填充量；
3.3自动压平工序：在设定的时间内，自控压平气压机自动将填料压平；
3.4自动冲孔工序：自控冲孔气压机在设定的时间内，对已完成平压步骤的填料中部进行自动冲孔；
3.5自动扩挤工序：自控扩挤气压机在设定的时间内，对已冲孔的填料先扩口再向四周挤压；
3.6自动脱模工序：在设定时间内，当输送装置上的阻火圈到达指定位置时将自动完成脱模工作；
3.7检验工序：自动检验装置对已制作完成的阻火圈进行检验；
重复以上步骤，生产流水线自动循环使用。
其中，对于步骤7中检验合格的产品，即进行包装出厂，若检验不合格，则从另一出口对不合格产品进行回收再利用。
4.应用前景
本文所介绍的该新型阻火圈芯体填充装置通过物料自控系统、自动气压机和检测装置的巧妙设计和配合，实现了阻火圈的自动化生产，一条生产线即可完成加工、检测工序，提高了生产效率和产品质量，而且适用范围广，能生产多种内径尺寸的产品。相比现有的手工生产，该装置实现了自动流水作业，适合大批量产品加工生产，快捷、省时、省力、高效运作，且具有结构紧凑，体积小，易安装，适用范围广的特点。目前该装置已取得相关专利。
参考文献：
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[3] 周春江. 硬PVC排水管火灾守护神――阻火圈[J]. 广东建材. 2002（04）： 25-26.
[4] 袁凤林，方汝清，陈晓梅. 建筑排水硬PVC管阻火圈的研究[J]. 给水排水. 1999（05）： 51-56.
[5] 李柏东. 聚氯乙烯管道阻火圈在建筑防火上的应用[J]. 消防科学与技术. 2002（02）： 39.
[6] 冯学，黄茂文. 建筑排水UPVC管阻火圈的原理、结构、试验与安装[J]. 安装. 2001（02）： 18-19.
作者简介：
费子林（1984― ），男，汉族，青海省西宁市人，主要从事机械设计工作。