一种便携式灭火器药液灌装装置及其灌装方法与流程

1.本发明涉及灌装设备技术领域，具体涉及一种便携式灭火器药液灌装装置及其灌装方法。


背景技术：

2.灭火器是一种可携式灭火工具，灭火器内放置化学物品，用以救灭火灾；灭火器是常见的消防器材之一，存放在公众场所或可能发生火灾的地方，不同种类的灭火器内装填的成分不一样，生活中最常用的是水基型灭火器，药剂主要成分为表面活性剂等物质和处理过的纯净水搅拌，以液态形式存在。
3.在对便携式灭火器药液灌装的过程中，发明人发现灌装过程仍存在一些问题，具体如下：
4.1、传统灭火器药液灌装过程中，通常采用直接灌装的方法，也就是说将灌装的管子直接插入灭火器内，药液会与灭火器底部产生碰撞，碰撞的过程中会产生大量的气泡，影响灌装的效率；
5.2、传统灭火器药液灌装过程中，会直接将管子插入灭火器中进行药液灌装，药液灌装过程中药液会与灭火器内的空气接触，药液与空气接触后会发生氧化反应，氧化后的药液灭火效率会降低，影响后续灭火器的使用。
6.鉴于此，为了改善上述技术问题，本发明提供一种便携式灭火器药液灌装装置及其灌装方法，其具体有益效果如下：
7.1.本发明通过在灌装管上安装两个气囊，在密封盖侧面安装微型抽气泵和微型充气泵，通过充气泵给气囊充气使灌装管倾斜的同时灌装管底部的毛刷贴合在灭火器内壁上，药液通过灌装管底部的毛刷流出，由于毛刷对药液起缓冲作用，会使药液与灭火器内壁的碰撞强度降低，同时药液还会沿着毛刷从毛刷的根部渗出，由于毛刷贴合在灭火器内壁上，所以药液会沿着灭火器内壁滑落到灭火器底部，有效的减少了气泡的产生，提高了灌装效率；
8.2.本发明通过在两个分液管上安装抽气单元，可以在灌装开始之前，抽空灭火器内的空气，同时使灭火器内形成真空负压，可以更好地使药液完成灌装，避免了药液与空气的接触，增加了灭火器的使用寿命。


技术实现要素：

9.本发明所要解决的技术问题：提供一种便携式灭火器药液灌装装置，通过在密封盖内安装气囊，控制单元控制充气泵给气囊充气使灌装管倾斜；在灌装管底部安装毛刷，使药液沿着灭火器内壁滑落到灭火器底部，有效地减少了灌装过程中气泡的生成，提高了灌装效率。
10.本发明还提供一种上述灌装装置的灌装方法。
11.本发明提供以下技术方案：一种便携式灭火器药液灌装装置，包括支撑架、储液
箱、动力单元、控制单元和输液管，所述支撑架上方固定安装有储液箱，所述支撑架侧面固定安装有控制单元，所述动力单元固定在地面上，所述输液管穿过支架与所述储液箱底部固定连接；所述输液管底端固定安装有灌装单元，所述灌装单元用于灌装药液；其中：
12.所述灌装单元包括滑动管、密封盖、微型抽气泵、微型充气泵、气囊和灌装管，所述滑动管滑动安装在分液单元底部，滑动管用于调节灌装单元使灌装单元刚好与灭火器贴合；所述滑动管上固定安装有密封盖，密封盖用于与灭火器密封，防止漏液和外部空气进入；所述密封盖为中空结构，所述密封盖左侧固定安装有微型抽气泵，所述密封盖右侧固定安装有微型充气泵，微型抽气泵与微型充气泵用于给气囊抽气和充气；所述密封盖内表面顶部固定安装有两个气囊，所述两个气囊分布在密封盖中心线两侧，两个气囊用于将灌装管倾斜，左边气囊比右边气囊大，两个气囊完全展开后正好覆盖灭火器整个瓶口；所述气囊分别与所述微型抽气泵和微型充气泵密封连接；所述密封盖内顶面转动密封安装有灌装管，所述灌装管分布在两个气囊中间；
13.灌装单元工作时，控制单元通过驱动气缸控制滑动管向下滑动，滑动管用于配合分液单元将药液运至灌装单元，同时控制单元通过驱动气缸驱动密封盖沿自身轴线转动，通过螺纹与灭火器口密封连接；此时，微型充气泵开始充气，两个气囊被完全撑开，由于两个气囊大小不同导致灌装管倾斜，使灌装管的底部贴合在灭火器筒体的内壁，开始灌装，由于灌装管内的药液跟内壁接触向下流动，可以有效的减少气泡生成；当灌装完毕后，微型抽气泵开始抽气，两个气囊开始收缩，灌装管开始慢慢恢复竖直状态，此时密封盖反向旋转，滑动管向上滑动，此时灌装单元用于配合夹紧单元松开灭火器，同时配合传送单元将灭火器送出，灌装单元开始下一个灭火器的灌装。
14.优选的，所述支撑架上安装有分液单元，分液单元用于将储液箱内的药液定量且周期性地传输到灌装单元；
15.所述分液单元包括t形管道、一号电磁阀、二号电磁阀和分液气缸，所述储液箱与所述t形管道固定连接，所述t形管道有两根且关于所述储液箱中心线对称分布，所述t形管道内壁靠近储液箱的一侧同轴心固定安装有一号电磁阀；所述t形管道内壁远离储液箱一侧同轴心固定安装有二号电磁阀，电磁阀用于控制药液的流动；所述t形管道左侧固定安装有分液气缸，所述分液气缸伸出臂穿过所述t形管道且在t形管道内滑动，分液气缸用于将分液单元内的药液推出，配合下一步灌装单元的灌装；所述一号电磁阀开启的同时所述二号电磁阀闭合。
16.分液单元工作时，控制单元控制一号电磁阀打开，储液箱内的药液在自身重力的作用下流入到t形管道内，同时控制单元控制分液气缸伸出臂缩回，此时t形管道内充满药液，当下方灌装单元固定密封完毕后，控制单元控制一号电磁阀闭合，同时控制单元2控制分液气缸44的伸出臂伸出，分液气缸44的伸出臂推动药液流动，药液通过二号电动活塞流入灌装单元，灌装单元开始灌装。
17.优选的，所述分液单元两个管道之间安装有抽气单元，所述抽气单元用于抽出灭火器内的气体；
18.所述抽气单元包括连接管、电磁阀、负压泵和压力传感器，所述t形连接管两端固定连接在两根所述t形管道中间，所述t形连接管两侧分别安装有电磁阀，电磁阀用于控制t形管内的气体流动；所述t形连接管伸出端固定连接有负压泵与压力传感器，所述压力传感
器位于所述负压泵的上方，负压泵用于抽出灭火器中的气体，防止药液与气体接触，压力传感器用于检测灭火器内的压力；
19.抽气单元工作时，负压泵启动，控制单元控制t形管内的电磁阀打开，负压泵开始抽取灭火器中的气体，同时压力传感器开始检测灭火器内的压力，当检测到压力为0.05mpa时，将信息传递给控制单元，控制单元控制电磁阀关闭，负压泵停止抽气，抽气单元用于配合灌装单元对灭火器进行药液灌装。
20.优选的，所述支撑架底部固定安装有传送单元，所述传送单元用于配合控制单元控制灭火器的运输；
21.所述传送单元包括支撑板、定位板、传送带和传送轴，所述支撑板固定安装在支撑架上，支撑板用于支撑传送带；所述支撑板上固定安装有定位板，所述定位板有两块且关于传送带对称，定位板用于对运送的灭火器进行定位，保证灭火器沿传送带直线传送；所述支撑板上方安装有传送带，所述传送带位于两块所述定位板之间；所述支撑板两侧转动安装有传送轴，传送轴位于支撑板与传送带中间；
22.传送单元开始工作时，控制单元通过电机控制传送轴转动，传送轴带动传送带转动，传送带通过转动运动位于其表面的灭火器至灌装工位后停止，灌装完毕后开始运输下一个灭火器。
23.优选的，所述传送单元上固定安装有夹紧单元，夹紧单元用于夹紧灭火器；
24.所述夹紧单元包括夹紧气缸、夹板和红外线感应器，所述夹紧气缸固定连接在定位板的伸出板上，所述夹紧气缸有两组且对称分布于传送带两侧，通过两侧夹紧气缸相对运动来实现对灭火器的夹紧功能；四个所述夹紧气缸的伸出臂上固定安装有夹板，所述夹板上固定安装有红外线感应器，红外线感应器用于检测灭火器的位置；
25.夹紧单元工作时，灭火器首先在传送带上移动到灌装工位，红外线感应器感应到灭火器的同时将信息传递给控制单元，控制单元控制传送带两侧夹紧气缸伸出臂伸出，夹紧气缸伸出臂带动夹板运动，夹板上开设有圆弧形凹槽，两侧夹板通过圆弧形凹槽将灭火器夹紧，配合后续灌装单元进行灌装。
26.优选的，所述密封盖与灌装管之间固定安装有波纹管，所述波纹管采用pe材质；采用波纹管可以使灌装管在气囊的作用下更好的转动同时也增加了灌装管的使用寿命，当气囊膨胀时，波纹管在气囊的带动下开始弯曲，气囊带动灌装管倾斜；采用pe材质可塑性强，在产生形变时也可以更好的恢复，同时还耐腐蚀。
27.优选的，所述灌装管底部安装有扇形喷嘴，采用扇形喷嘴可以有效的降低药液在灌装管中的流速；根据流体力学公式q＝sv可知，当药液流量q恒定时，药液的流速v与药液管道的横截面积s成反比，即当灌装管安装扇形喷嘴后，由于管道的横截面积s增大，药液的流速v会减小；所以说采用扇形喷嘴可以有效的降低药液在灌装管中的流速，流速降低以后药液在灌装的过程中气泡减少。
28.优选的，所述扇形喷嘴底部周围安装有毛刷，所述毛刷采用添加抗静电剂的尼龙丝；在扇形喷嘴底部安装毛刷可以有效的降低药液与灭火器内壁的碰撞强度，同时毛刷采用添加抗静电剂的尼龙丝材质，抗腐蚀能力强，柔韧度高，可以长时间使用的同时也可以吸收药液与灭火器内壁摩擦产生的静电。
29.优选的，所述灌装管采用热镀锌钢管，热镀锌钢管耐腐蚀性强，有很长的使用寿
命，同时热镀锌管镀层的韧性强，可以承受在灌装时灌装管受到的机械损伤。
30.本发明所述的一种灌装方法，所述灌装方法包括以下步骤：
31.1)将灭火器放至传送带上，传送带将灭火器传送至灌装工位，红外线感应器对灌装工位进行检测，当检测到有灭火器时，控制单元控制夹紧气缸推动夹板对灭火器进行夹紧，同时分液单元开始分液，并将药液保存在分液单元内；
32.2)灌装单元中的滑动管向下滑动，同时密封盖通过螺纹与灭火器密封，灌装管伸入灭火器内，此时密封盖内的充气泵开始充气，气囊完全膨胀带动波纹管弯曲，波纹管带动灌装管弯曲，灌装管带动毛刷贴合在灭火器内壁；
33.3)分液单元内二号电磁阀打开，药液通过灌装单元灌入到灭火器内，灌装完成后，控制单元通过驱动气缸控制滑动管向上滑动，灌装完成的灭火器被传送到运出灌装工位，准备下一个灭火器的灌装。
34.本发明的有益效果如下：
35.1.本发明通过在灌装管上安装两个气囊，在密封盖侧面安装微型抽气泵和微型充气泵，通过充气泵给气囊充气使灌装管倾斜的同时灌装管底部的毛刷贴合在灭火器内壁上，药液通过灌装管底部的毛刷流出，由于毛刷对药液起缓冲作用，会使药液与灭火器内壁的碰撞强度降低，同时药液还会沿着毛刷从毛刷的根部渗出，由于毛刷贴合在灭火器内壁上，所以药液会沿着灭火器内壁滑落到灭火器底部，有效的减少了气泡的产生，提高了灌装效率；
36.2.本发明通过在两个分液管上安装抽气单元，可以在灌装开始之前，抽空灭火器内的空气，同时使灭火器内形成真空负压，可以更好地使药液完成灌装，避免了药液与空气的接触，增加了灭火器的使用寿命。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本发明的整体示意图；
39.图2为本发明灌装单元收回的剖面图；
40.图3为本发明灌装单元的剖面图；
41.图4为本发明灌装单元工作时的剖面图；
42.图5为本发明灌装单元的局部放大图；
43.图6为本发明灌装单元伸出的剖面图；
44.图7为本发明的传送单元示意图；
45.图8为本发明的夹紧单元示意图。
46.图中：支撑架1、控制单元2、灌装单元3、滑动管31、密封盖32、微型抽气泵33、微型充气泵34、气囊35、灌装管36、波纹管37、扇形喷嘴38、毛刷39、分液单元4、t形管道41、一号电磁阀42、二号电磁阀43、分液气缸44、抽气单元5、连接管51、电磁阀52、负压泵53、压力传感器54、传送单元6、支撑板61、定位板62、传送带63、传送轴64、夹紧单元7、夹紧气缸71、夹
板72、红外线感应器73。
具体实施方式
47.如图1至图5所示，本发明所述的一种便携式灭火器药液灌装装置，包括支撑架1、储液箱、动力单元、控制单元2和输液管，所述支撑架1上方固定安装有储液箱，所述支撑架1侧面固定安装有控制单元2，所述动力单元固定在地面上，所述输液管穿过支架与所述储液箱底部固定连接；所述输液管底端固定安装有灌装单元3，所述灌装单元3用于灌装药液；其中：
48.所述灌装单元3包括滑动管31、密封盖32、微型抽气泵33、微型充气泵34、气囊35和灌装管36，所述滑动管31滑动安装在分液单元4底部，滑动管31用于调节灌装单元3使灌装单元3刚好与灭火器贴合；所述滑动管31上固定安装有密封盖32，密封盖32用于与灭火器密封，防止漏液和外部空气进入；所述密封盖32为中空结构，所述密封盖32左侧固定安装有微型抽气泵33，所述密封盖32右侧固定安装有微型充气泵34，微型抽气泵33与微型充气泵34用于给气囊35抽气和充气；所述密封盖32内表面顶部固定安装有两个气囊35，所述两个气囊35分布在密封盖32中心线两侧，两个气囊35用于将灌装管倾斜，左边气囊35比右边气囊35大，两个气囊35完全展开后正好覆盖灭火器整个瓶口；所述气囊分别与所述微型抽气泵和微型充气泵密封连接；所述密封盖32内顶面转动密封安装有灌装管36，所述灌装管36分布在两个气囊35中间；
49.灌装单元3工作时，控制单元2通过驱动气缸控制滑动管31向下滑动，滑动管31用于配合分液单元4将药液运至灌装单元3，同时控制单元2通过驱动气缸驱动密封盖32沿自身轴线转动，通过螺纹与灭火器口密封连接；此时，微型充气泵34开始充气，两个气囊35被完全撑开，由于两个气囊35大小不同导致灌装管36倾斜，使灌装管36的底部贴合在灭火器筒体的内壁，开始灌装，由于灌装管36内的药液跟内壁接触向下流动，可以有效的减少气泡生成；当灌装完毕后，微型抽气泵33开始抽气，两个气囊35开始收缩，灌装管36开始慢慢恢复竖直状态，此时密封盖32反向旋转，滑动管31向上滑动，此时灌装单元3用于配合夹紧单元7松开灭火器，同时配合传送单元6将灭火器送出，灌装单元3开始下一个灭火器的灌装。
50.如图6所示，作为本发明的一种实施方式，所述支撑架1上安装有分液单元4，分液单元4用于将储液箱内的药液定量且周期性地传输到灌装单元3；
51.所述分液单元4包括t形管道41、一号电磁阀42、二号电磁阀43和分液气缸44，所述储液箱与所述t形管道41固定连接，所述t形管道41有两根且关于所述储液箱中心线对称分布，所述t形管道41内壁靠近储液箱的一侧同轴心固定安装有一号电磁阀42；所述t形管道41内壁远离储液箱一侧同轴心固定安装有二号电磁阀43，电磁阀43用于控制药液的流动；所述t形管道41左侧固定安装有分液气缸44，所述分液气缸44伸出臂穿过所述t形管道41且在t形管道41内滑动，分液气缸44用于将分液单元内的药液推出，配合下一步灌装单元3的灌装；所述一号电磁阀42开启的同时所述二号电磁阀43闭合。
52.分液单元4工作时，控制单元2控制一号电磁阀42打开，储液箱内的药液在自身重力的作用下流入到t形管道41内，同时控制单元2控制分液气缸44伸出臂缩回，此时t形管道41内充满药液，当下方灌装单元3固定密封完毕后，控制单元2控制一号电磁阀42闭合，同时控制单元2控制二号电磁阀43打开，同时控制单元2控制分液气缸44的伸出臂伸出，分液气
缸44的伸出臂推动药液流动，药液通过二号电动活塞43流入灌装单元3，灌装单元3开始灌装。
53.如图6所示，作为本发明的一种实施方式，所述分液单元4两个管道之间安装有抽气单元5，所述抽气单元5用于抽出灭火器内的气体；
54.所述抽气单元5包括连接管51、电磁阀52、负压泵53和压力传感器54，所述t形连接管51两端固定连接在两根所述t形管道41中间，所述t形连接管51两侧分别安装有电磁阀52，电磁阀52用于控制t形管内的气体流动；所述t形连接管51伸出端固定连接有负压泵53与压力传感器54，所述压力传感器54位于所述负压泵53的上方，负压泵53用于抽出灭火器中的气体，防止药液与气体接触，压力传感器54用于检测灭火器内的压力；
55.抽气单元5工作时，负压泵53启动，控制单元2控制t形管内的电磁阀52打开，负压泵53开始抽取灭火器中的气体，同时压力传感器54开始检测灭火器内的压力，当检测到压力为0.05mpa时，将信息传递给控制单元2，控制单元2控制电磁阀52关闭，负压泵53停止抽气，抽气单元用于配合灌装单元对灭火器进行药液灌装。
56.如图7所示，作为本发明的一种实施方式，所述支撑架1底部固定安装有传送单元6，所述传送单元6用于配合控制单元2控制灭火器的运输；
57.所述传送单元6包括支撑板61、定位板62、传送带63和传送轴64，所述支撑板61固定安装在支撑架1上，支撑板61用于支撑传送带63；所述支撑板61上固定安装有定位板62，所述定位板62有两块且关于传送带63对称，定位板62用于对运送的灭火器进行定位，保证灭火器沿传送带63直线传送；所述支撑板61上方安装有传送带63，所述传送带63位于两块所述定位板62之间；所述支撑板61两侧转动安装有传送轴64，传送轴64位于支撑板61与传送带63中间；
58.传送单元6开始工作时，控制单元2通过电机控制传送轴64转动，传送轴64带动传送带63转动，传送带63通过转动运动位于其表面的灭火器至灌装工位后停止，灌装完毕后开始运输下一个灭火器。
59.如图8所示，作为本发明的一种实施方式，所述传送单元6上固定安装有夹紧单元7，夹紧单元7用于夹紧灭火器；
60.所述夹紧单元7包括夹紧气缸71、夹板72和红外线感应器73，所述夹紧气缸71固定连接在定位板62的伸出板上，所述夹紧气缸71有两组且对称分布于传送带63两侧，通过两侧夹紧气缸71相对运动来实现对灭火器的夹紧功能；四个所述夹紧气缸71的伸出臂上固定安装有夹板72，所述夹板72上固定安装有红外线感应器73，红外线感应器73用于检测灭火器的位置；
61.夹紧单元7工作时，灭火器首先在传送带63上移动到灌装工位，红外线感应器73感应到灭火器的同时将信息传递给控制单元2，控制单元2控制传送带63两侧夹紧气缸71伸出臂伸出，夹紧气缸71伸出臂带动夹板72运动，夹板72上开设有圆弧形凹槽，两侧夹板72通过圆弧形凹槽将灭火器夹紧，配合后续灌装单元3进行灌装。
62.如图5所示，作为本发明的一种实施方式，所述密封盖32与灌装管36之间固定安装有波纹管37，所述波纹管37采用pe材质；采用波纹管37可以使灌装管36在气囊35的作用下更好的转动同时也增加了灌装管36的使用寿命，当气囊35膨胀时，波纹管37在气囊35的带动下开始弯曲，气囊35带动灌装管36倾斜；采用pe材质可塑性强，在产生形变时也可以更好
的恢复，同时还耐腐蚀。
63.如图3至图4所示，作为本发明的一种实施方式，所述灌装管36底部安装有扇形喷嘴38，采用扇形喷嘴38可以有效的降低药液在灌装管中的流速；根据流体力学公式q＝sv可知，当药液流量q恒定时，药液的流速v与药液管道的横截面积s成反比，即当灌装管36安装扇形喷嘴38后，由于管道的横截面积s增大，药液的流速v会减小；所以说采用扇形喷嘴38可以有效的降低药液在灌装管中的流速，流速降低以后药液在灌装的过程中气泡减少。
64.如图3至图4所示，作为本发明的一种实施方式，所述扇形喷嘴38底部周围安装有毛刷39，所述毛刷39采用添加抗静电剂的尼龙丝；在扇形喷嘴38底部安装毛刷39可以有效的降低药液与灭火器内壁的碰撞强度，同时毛刷39采用添加抗静电剂的尼龙丝材质，抗腐蚀能力强，柔韧度高，可以长时间使用的同时也可以吸收药液与灭火器内壁摩擦产生的静电。
65.如图3至图4所示，作为本发明的一种实施方式，所述灌装管36采用热镀锌钢管，热镀锌钢管耐腐蚀性强，有很长的使用寿命，同时热镀锌管镀层的韧性强，可以承受在灌装时灌装管36受到的机械损伤。
66.如图1所示，本发明所述的一种灌装方法，所述灌装方法包括以下步骤：
67.1)将灭火器放至传送带63上，传送带63将灭火器传送至灌装工位，红外线感应器73对灌装工位进行检测，当检测到有灭火器时，控制单元2控制夹紧气缸71推动夹板72对灭火器进行夹紧，同时分液单元4开始分液，并将药液保存在分液单元4内；
68.2)灌装单元3中的滑动管31向下滑动，同时密封盖32通过螺纹与灭火器密封，灌装管36伸入灭火器内，此时密封盖32内的充气泵开始充气，气囊35完全膨胀带动波纹管37弯曲，波纹管37带动灌装管36弯曲，灌装管36带动毛刷39贴合在灭火器内壁；
69.3)分液单元4内二号电磁阀43打开，药液通过灌装单元3灌入到灭火器内，灌装完成后，控制单元2通过驱动气缸控制滑动管31向上滑动，灌装完成的灭火器被传送到运出灌装工位，准备下一个灭火器的灌装。
70.工作时，工人打开开关，传送单元6开始运输灭火器至灌装工位，此时，分液单元4内的一号电磁阀42打开，药液从储液箱流向t形管道41；红外线感应器73对灌装工位进行检测，当检测到有灭火器时，红外线感应器73将信息传递给控制单元2，控制单元2控制夹紧气缸71伸出杆伸出，夹紧气缸71伸出杆推动夹板72向前运动，夹板72将灭火器夹紧；当灭火器在灌装工位夹紧后，控制单元2通过驱动气缸控制灌装单元3的滑动管31向下滑动，同时滑动管31底部的密封盖32开始转动，密封盖32通过螺纹与灭火器口密封；密封完毕后，位于密封盖32右侧的微型充气泵34开始充气，当气囊35完全膨胀后，气囊35带动波纹管37弯曲，波纹管37带动灌装管36倾斜，灌装管36底部与灭火器内壁贴合；此时控制单元控制分液单元4内的二号电磁阀43打开，药液从分液单元4流向灌装单元3；药液从灌装管36底部的毛刷39流出，药液沿灭火器内壁流入灭火器底部；当药液灌装完成后，位于密封盖32左侧的微型抽气泵33开始抽气，气囊35收缩带动灌装杆竖直，此时控制单元2通过驱动气缸控制密封盖32反转与灭火器脱离密封，同时伸缩杆向上滑动，准备下一个灭火器的灌装。
71.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进
都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。