0 灭火器的市场前景

随着中国建筑、汽车市场的高速发展，预计到2020年中国灭火器年总产量将为9000万具左右。2010年12月8日，中国公安部消防局发布 《家庭消防应急器材配备常识》，推荐了手提式灭火器等5种家用消防器材，并鼓励居民配置。消防部门的相关统计表明，目前中国家庭配备灭火器的比例仅有0.1%左右，而国外家用消防器材约占整个消防器材市场份额的40%～60%。中国目前拥有13亿左右人口，即使按每个家庭四口人算，就有3亿个家庭，设想每个家庭配备一个灭火器，这将是很大的市场。若再加上配置在各类工业与民用的建筑物和构筑物，以及汽车、火车、轮船、飞机等交通工具和军用装备上的需求量，灭火器市场将更大。

海南省东方市非常适宜反季节瓜果蔬菜的生长。东方市政府利用当地得天独厚的地理气候环境优势，2018年冬季全市计划种植反季瓜菜26万亩，现已种植将近11万亩，部分瓜菜目前已进入采收期。

1 灭火器的研发方向

灭火器对保护人民的生命、财产安全有着十分重要的作用，因此其质量是非常重要的。灭火器的核心部件就是灭火器阀门。目前市面上的灭火器都为贮压式灭火器，其筒体内的灭火剂和驱动气体是混合储存的。其主要缺点包括：第一，阀门没有配置压力泄放装置，当灭火器内部压力提升并超过一定值就有可能发生膨胀、爆炸等安全事故。第二，其失效与否的直观判断性较差，需通过观察灭火器阀门的压力表指针所处的范围区间来判断。第三，灭火剂与驱动气体混合存放，易造成灭火剂 （如干粉灭火剂）受潮失效，影响灭火性能，且其本身为小型压力容器，当筒体遇到猛烈撞击变形后可能发生爆炸。

安全可靠、款式新颖、绿色环保的灭火器产品将是未来发展的趋势，而储气瓶式灭火器则较好地解决了上述问题，提高了产品的使用性和安全性。本文主要针对内置储气瓶式灭火器设计开发了一款储气瓶式灭火器用阀门。

2 阀体材料的应用现状

近几年，随着国家节能减排、绿色环保政策及法规的逐步建立和实施，技术提升以及节能降本已经成为灭火器阀门产业发展中的关键课题。

其次，各个中小学应重视内部财务管理人员的再学习，在掌握基本财务理论知识的基础上，定期进行实践升级培训，对财务人员的业务能力及职业素养进行实时评价和考核，制定严格的考核标准，对不达标的人员进行继续教育，从而保证学校财务工作人员专业知识的更新和业务能力的跟进。

传统的灭火器阀体均采用铅黄铜制造，部分发达国家逐渐研制和推广应用新型材料替代铅黄铜材料。西方发达国家在1998年就已经将铝合金材料作为灭火器筒体材料，并占有较大的市场份额，主要分布在美国、英国、澳大利亚、南非等国家。相对于铅黄铜而言，铝合金材质具有重量轻、膨胀系数小、散热性能好等优势，故使用铝合金制造灭火器阀门已成为目前最热门的研究课题。

纯铝的力学性能不高，不适宜制作承受较大载荷的结构零件，为了提高铝的力学性能，可在纯铝中加入某些合金元素制成铝合金。铝合金仍保持纯铝密度小和抗腐蚀性好的特点，而力学性能则大幅提高。经热处理后铝合金的力学性能可以和目前使用的铜材相媲美。

铸造铝合金 （如ZL102）压铸成型的工作原理是利用高压将金属液注入一精密金属模腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。其工艺复杂，压铸件和压铸模具费用昂贵且成型后存在气孔、氧化夹杂物等常见的缺陷，无法进行热处理，所以铸造铝合金不适宜作为阀体的成型材料。变形铝合金 （如6061）热冲压成型的工作原理是将工件加热到相变温度以上，达到红热状态，用锻压机对工件进行冲压，使工件产生塑性变形。成型后阀体致密，无氧化夹杂物、气孔等缺陷，且能承受较高的内部压力，故6061铝合金较适宜作为阀体材料。表1所示为6061铝合金的化学成分。6061铝合金热冲压成型后需选择合适的热处理工艺才能满足产品的力学性能和机加工性能，目前研究选用固溶处理后再进行人工时效的处理，表2为热处理工艺参数，表3为热处理后的性能。

 

表1 6061铝合金的化学成分%

  

C u M g M n Z n C r T i S i F e A l 0.15～0.4 0.8～1.2 ＜0.15 0.25 0.04～0.35 ＜0.15 0.4～0.8 0.7 其余注：表内数值均为质量分数

 

表2 6061铝合金热处理工艺参数

  

固熔温度/℃ 保温时间/h 冷却介质 时效温度/℃ 保温时间/h 535±5 3.5～4 水 175±5 6～7

 

表3 6061铝合金热处理后的性能

  

布氏硬度 /HB 抗拉强度 /（N·mm-2) 屈服强度 /（N·mm-2) 延伸率 /%≥90 ≥325 ≥275 ≥12

3 铝合金灭火器阀门的技术参数

3.1 技术参数

对于变换中的对称，古希腊人特别关注，他们十分留意对称现象，他们创立了一种学说，认为世界的一切规律都源于对称，他们认为最对称的物体就是圆，所以他们把天文学中的天体运行轨道画成圆的，之后又圆上加圆。这样就发展成为希腊后来的天文学。

3.2 内置式铝合金灭火器阀门的结构和工作原理

3.2.1 结构

内置式灭火器阀门是一种多功能组件，主要由主体部件、操作机构、保险装置、压力泄放装置、压力指示装置及其他附属零部件组成。其外形结构如图1，图2所示。

压力指示装置主要由指示阀芯和显示器组成，通过压力指示阀芯上的O形圈与阀体孔过盈配合来保证其密封性。压力指示阀芯上带的三片叶瓣在装配过程中能自动收缩，装配后叶瓣自动与阀体锁扣，防止阀芯脱落，显示器置于阀芯的上端，嵌入阀体内孔中。

再如秦剧《双罗衫》“祥状”一折戏，状元徐继祖向连贤问起自己的身世时，连贤的一大段念白，语调、语气，层层深入，加之打击乐的衬托，舞台气氛紧张，台词句句扣人心弦，把人物的感情变化推向了高潮。

拉开保险扣使塑封被拉断解脱，冲击按钮并通过按钮组合上的刺针刺穿内置储气瓶上的刺破片，驱动气体从储气瓶中流入灭火器筒体，与此同时压力指示装置弹出，打开灭火器的控制阀进行喷射。

通过调整回位弹簧的压缩量来控制开启压力的大小，当内部压力超过设定的泄放压力时，压力泄放装置就开始进行安全泄压，泄放至回座压力时装置自动关闭，从而保证灭火器的安全。

（2） 操作机构

操作机构由按钮和阀杆组合组成，既起到密封的作用，又起到打开储气瓶中驱动气体的作用，打开按钮时需手动进行冲击，冲击能量需小于2 J。按钮冲击后，阀杆组合前部的刺针刺破连接的内置储气瓶，使驱动气体从小钢瓶流入灭火器筒体。

 

表4 铝合金灭火器阀门的技术参数

  

最大许用压力/M P a 水压试验压力/M P a压力泄放装置动作压力/M P a 工作温度/℃ 指示器动作压力/M P a 2.6 3.8 2.1～2.6 -30～60 ≤0.05

  

图1 阀门外形图

  

图2 阀门内部剖视图

（6） 附属部件

保险装置由塑封和保险扣组成，主要是为了区别此灭火器是否被启用过，同时还可防止误操作。塑封的解脱力一般大于20 N，小于100 N，处在单个手指能够拉开的范围内，脱力过大则不易拉断，过小则容易造成误操作。

1)人工疏花疏果。注意叶果比，做到合理疏果，一般每个健全花序留1～2个果，多留花序中心果。采用果台(苹果结果枝上着生果实部位的瘤状膨大部分)间距为指标留果，可行性较强，果台间距控制在20～25厘米。留果时要把果形端正、无病虫害、方向位置好的留下来。

（4）压力泄放装置

压力泄放装置主要由主体、密封组合件、弹簧件及调整螺丝组成，是为了防止超压而导致阀门安全性能降低。

阀体是整具阀门的主体部件，阀体采用6061铝合金，经锻压成型后再经过T6热处理强化、机加工、氧化制成，起到与其喷射机构、储气瓶及其他零部件连接和通气等流通的作用。

表4为铝合金灭火器阀门的技术参数。

（5）压力指示装置

检索引擎是一种互联网页面软件，可依据用户输入的字、词、句内容获取所需的网页，大信息量数据交换必须以检索资料库作为重要的运行基础。检索引擎主要包括网络机器人采集程序（或网络爬虫）、索引及数据库等，其基本结构如图1 所示。其中，网络机器人是一种用于搜索Web 网站的程序，其核心是Socket 协议，该程序可以利用访问Web 网站得到该网站的文件目录和分层结构以及搜索出断开的超级链接和不正确的拼写等[15]。

（1） 主体部件

当内置储气瓶出现泄漏时，压力指示阀芯会弹出并顶开显示器，因此可以直观的判断灭火器是否因内置储气瓶漏气而失效。

（3） 保险装置

附属部件主要由手柄、铆钉等组成，手柄装入阀体后采用双向过盈铆接配合，起整体固定作用。

3.2.2 工作原理

Osman等[41]研究了以NaCF3SO3、LiCF3SO3盐与聚丙烯腈(PAN)复合而成的固体聚合物电解质。在室温下，PAN+24% NaCF3SO3和PAN+26% LiCF3SO3(质量分数)所表现的电导率为71.3，30.4 mS·m-1，其主要原因为无机盐离子的路易斯酸度不同。

刘：您身上穿的衣服都是您自己绣的吗？单从领口、袖口的做工，就能发现您的匠心所在，您所有衣服的襟边、袖口、领边都会根据个人喜好绣上花边吗？

4 产品试制过程中遇到的问题及解决方案

产品试制过程包括产品设计、计划制定、原材料采购、车间排产、设备安装调试、工装准备、加工装配、性能测试、质量控制以及成本控制等。在产品试制过程中主要碰到以下三个问题：阀体的成型问题，压力泄放装置动作性能的问题，铆钉铆接后手柄与阀体不能紧密贴合及手柄破裂的问题。

4.1 阀体成型的问题

阀门尺寸要求严格，结构形状复杂，且表面质量要求高是其试制过程中的主要难点。在前期产品试制过程中碰到了阀体的周向棱角、凹槽处成型困难，成型飞边大，材料利用率低等问题。通过将分型面由法兰中心位置更改为法兰底面，锻压设备选用400 t代替之前的165 t，加热设备选用链式电阻炉代替喷灯法加热，严格控制棒料的加热温度、保温时间、转移时间等措施，较好地解决这些问题。

锻压后脱模顺畅，成型效果良好，材料利用率高，为后续产品开发积攒了技术经验。

按照马克思主义观点，人有自然属性和社会属性，但其本质的属性在于社会性。人的全面发展是由社会进步及人认识不断发展决定的。专业认知教育不能造成与世隔绝的环境，让受教育者两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书，恰恰相反，要让学生充分了解外界事物，了解身处环境，明确自身定位，进而不断完善自我。例如要充分理解新时代下我国社会主要矛盾的变化，其与学科专业的未来发展密切相关，不符合时代发展需要的专业必将淘汰。渐进式专业认知教育除了关注专业知识的传授与学习，同时注重学生自我认知与定位、外界社会的发展与变化，从而实现学生德智体美劳全面发展的目标。

表5为6061铝合金阀体成型工艺参数。

 

表5 6061铝合金阀体成型工艺参数

  

棒料直径/mm 红冲温度/℃ 保温温度/℃ 保温时间/min 棒料转移时间/s Ø56 400～480 490±10 60～75 ＜ 5

4.2 压力泄放装置动作性能的问题

在产品试验工序时，压力泄放装置开启压力的一致性不满足标准设定的要求。同一个产品第一次动作时开启压力在设定的压力范围内，第二次动作时出现不能开启或者开启高度小的情况，导致其泄放量小。对影响这一开启动作的因素逐一进行分析，如密封件的硬度及表面光洁度、复位弹簧的垂直度及永久变形率、密封凸台R面的大小及光洁度。经多次试验验证，影响开启动作性能的关键就是密封凸台R面的形状及光洁度，经相关调整后该问题得以解决。

4.3 铆钉铆接后手柄与阀体不能紧密贴合及手柄破裂的问题

该问题虽不影响产品性能，但严重影响了产品的外观。产生该问题的主要原因是装配过程中铆钉受到单向挤压后出现弯曲，铆钉头部与手柄另一侧孔不同心而出现挤压破裂。对原结构进行改进，采用双限位铆接结构，铆钉从把手的两侧进行铆接，铆接后效果良好，解决了产品的外观问题。图4为原设计结构简图，图5为改进后的设计结构简图。

5 内置式铝合金灭火器阀门的展望

近年来，国家对消防安全越来越重视，不断加大对违规消防产品的清除力度，加强管控手段。铝合金灭火器阀门具有重量轻，外表美观，抗腐蚀能力强，使用方便，寿命长等优点。其推广和应用不但可以弥补国内市场空白，提高消防器材的产品质量，促进消防产品提高档次，更新换代，还可以出口创汇，市场前景广阔。

  

图4 原设计结构简图

  

图5 新设计结构简图

参考文献

[1] 王祝堂,田荣璋.铝合金及其加工手册[M].3版.长沙：中南大学出版社,2000.

[2] 张士林,任颂赞.简明铝合金手册[M].3版.上海：上海科学技术文献出版社,2006.

[3] 全国有色金属标准化技术委员会.变形铝及铝合金化学成分:GB/T 3190—2008[S].北京：中国标准出版社,2008.

[4] 全国消防标准化技术委员会.手提式灭火器—第一部分：性能和结构要求：GB 4351.1—2005.北京：中国标准出版社,2005.

[5] 许发樾.实用模具设计与制造手册[M].2版.北京：机械工业出版社,2000.